(57)【要約】【課題】制御部の分解能を選択可能な回転検出装置を提供する。【解決手段】回転検出装置は、検出素子、第１比較部、トリガ出力部、第１出力部、第２出力部を備える。第１比較部は、検出素子の検出信号Ａと第１閾値Ｔｈ１とを比較し、第１パルス信号Ｐ１を出力する。トリガ出力部は、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジに基づく第１トリガ信号Ｔｇ１を出力し、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりエッジに基づく第２トリガ信号Ｔｇ２を出力する。第１出力部は、第１トリガ信号Ｔｇ１によりオンオフ制御される第１スイッチを有し、第２パルス信号Ｐ２を出力する。第２出力部は、第２トリガ信号Ｔｇ２によりオンオフ制御される第２スイッチを有し、第３パルス信号Ｐ３を出力する。制御部は、回転状態を検出するための信号として、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の一方を用いるか、両方を用いるかを選択する。【選択図】図２
2017032501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体（２００）の回転に伴って周期的に向きが変わる磁束に基づき、前記回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、
前記磁束を検出し、検出信号を出力する検出素子（１２）と、
前記検出信号と第１閾値とを比較し、第１パルス信号を出力する第１比較部（１４）と、
前記第１パルス信号の立ち上がりエッジを立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジとする第１トリガ信号と、前記第１パルス信号の立ち下がりエッジを立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジとする第２トリガ信号と、を出力するトリガ出力部（１６）と、
前記第１トリガ信号によりオンオフ制御される第１スイッチ（１８）を有し、前記第１スイッチのオンオフ状態に応じた第２パルス信号を出力する第１出力部と、
前記第２トリガ信号によりオンオフ制御される第２スイッチ（２０）を有し、前記第２スイッチのオンオフ状態に応じた第３パルス信号を出力する第２出力部と、
前記第２パルス信号及び前記第３パルス信号が入力され、前記回転状態を検出する制御部（５２）と、
を備え、
前記制御部は、前記回転状態を検出するための信号として、前記第２パルス信号及び前記第３パルス信号の一方を用いるか、両方を用いるかを選択することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第２パルス信号及び前記第３パルス信号の少なくとも一方に基づき前記回転体の回転速度を算出し、
算出した前記回転速度が、前記回転速度を判定するための判定速度よりも速いか否かを判定し、
前記回転速度が前記判定速度よりも速い場合に、前記第２パルス信号及び前記第３パルス信号の一方に基づき前記回転状態を検出し、前記回転速度が前記判定速度以下の場合に、前記第２パルス信号及び前記第３パルス信号の両方に基づき前記回転状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
電源電圧を供給する電源（４４）をさらに備え、
前記第１出力部は、
前記電源及び前記第１スイッチと接続された第１検出抵抗（４２）と、
前記第１検出抵抗の両端と接続され、前記第１検出抵抗に流れる電流を前記第２パルス信号に変換して出力する第１変換部（４６）と、
をさらに有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転検出装置。
【請求項４】
電源電圧を供給する電源（４４）をさらに備え、
前記第１出力部は、
前記電源及び前記第１スイッチと接続された第１プルアップ抵抗（５４）と、
２つの入力端子を有し、２つの前記入力端子の電圧同士を比較して前記第２パルス信号を出力する第２比較部（５６）と、
をさらに有し、
前記第２比較部における一方の前記入力端子には、前記電源電圧よりも低い第２閾値が入力され、
前記第２比較部における他方の前記入力端子は、前記第１プルアップ抵抗及び前記第１スイッチと接続され、前記第１スイッチがオフの場合に前記電源電圧が入力されるとともに、前記第１スイッチがオンの場合に前記第２閾値よりも低い電圧が入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転検出装置。
【請求項５】
電源電圧を供給する電源（４４）をさらに備え、
前記第２出力部は、
前記電源及び前記第２スイッチと接続された第２検出抵抗（５８）と、
前記第２検出抵抗の両端と接続され、前記第２検出抵抗に流れる電流を前記第３パルス信号に変換して出力する第２変換部（６０）と、
をさらに有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転検出装置。
【請求項６】
電源電圧を供給する電源（４４）をさらに備え、
前記第２出力部は、
前記電源及び前記第２スイッチと接続された第２プルアップ抵抗（４８）と、
２つの入力端子を有し、２つの前記入力端子の電圧同士を比較して前記第３パルス信号を出力する第３比較部（５０）と、
をさらに有し、
前記第３比較部における一方の前記入力端子には、前記電源電圧よりも低い第３閾値が入力され、
前記第３比較部における他方の前記入力端子は、前記第２プルアップ抵抗及び前記第２スイッチと接続され、前記第２スイッチがオンの場合に前記電源電圧が入力されるとともに、前記第２スイッチがオフの場合に前記第３閾値よりも低い電圧が入力されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転検出装置。
【請求項７】
前記第１出力部は、前記第１スイッチと接続され、前記第１スイッチを保護する第１保護抵抗（２２）をさらに有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転検出装置。
【請求項８】
前記第２出力部は、前記第２スイッチと接続され、前記第２スイッチを保護する第２保護抵抗（２４）をさらに有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転に伴って周期的に向きが変わる磁束に基づき、回転体の回転状態を検出する回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のように、ギア（回転体）の回転状態を検出する磁気回転検出装置（回転検出装置）が知られている。磁気回転検出装置は、ＭＲＥ（検出素子）と、比較器（比較部）と、単安定回路と、を備えている。ＭＲＥは、ギアの回転に伴って向きが変わる磁束を検出する。比較器は、ＭＲＥ出力（検出信号）と閾値とを比較し、第１パルス信号を生成する。
【０００３】
単安定回路は、第１パルス信号の立ち上がりエッジ、及び、立ち下がりエッジの両方で値が変化する第２パルス信号を生成する。この構成では、第１パルス信号の立ち上がりエッジ、及び、立ち下がりエッジの一方に基づき第２パルス信号を生成する構成に較べて、分解能、すなわち検出精度を向上することができる。制御部は、単安定回路と接続され、第２パルス信号に基づきギアの回転状態を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、制御部の負荷は、回転体の回転速度等に応じて変わる。これに対し、上記構成では、制御部が、自身の負荷によらず、第１パルス信号の立ち上がりエッジ、及び、立ち下がりエッジの両方に基づき回転体の回転状態を算出する。言い換えると、制御部の負荷によらず、分解能が固定されている。これによれば、回転速度が遅い場合等であっても分解能を高くできず、回転速度が速い場合等に制御部の負荷が増大する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、制御部の分解能を選択可能な回転検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
開示された発明のひとつは、回転体（２００）の回転に伴って周期的に向きが変わる磁束に基づき、回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、
磁束を検出し、検出信号を出力する検出素子（１２）と、
検出信号と第１閾値とを比較し、第１パルス信号を出力する第１比較部（１４）と、
第１パルス信号の立ち上がりエッジを立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジとする第１トリガ信号と、第１パルス信号の立ち下がりエッジを立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジとする第２トリガ信号と、を出力するトリガ出力部（１６）と、
第１トリガ信号によりオンオフ制御される第１スイッチ（１８）を有し、第１スイッチのオンオフ状態に応じた第２パルス信号を出力する第１出力部と、
第２トリガ信号によりオンオフ制御される第２スイッチ（２０）を有し、第２スイッチのオンオフ状態に応じた第３パルス信号を出力する第２出力部と、
第２パルス信号及び第３パルス信号が入力され、回転状態を検出する制御部（５２）と、
を備え、
制御部は、回転状態を検出するための信号として、第２パルス信号及び第３パルス信号の一方を用いるか、両方を用いるかを選択することを特徴とする。
【０００９】
上記構成では、第１パルス信号の立ち上がりエッジに基づく第２パルス信号と、立ち下がりエッジに基づく第３パルス信号と、が互いに異なる信号として、制御部に入力される。これによれば、制御部は、回転状態を検出するための信号として、第１パルス信号の立ち上がりエッジに基づく信号、及び、立ち下がりエッジに基づく信号の一方を用いるか、両方を用いるかを選択することができる。
【００１０】
回転体の回転状態を検出するために、制御部が第２パルス信号及び第３パルス信号の両方を用いる場合、制御部の負荷は大きいが、分解能が高い。回転状態を検出するために、制御部が第２パルス信号及び第３パルス信号の一方を用いる場合、分解能は低いが、制御部の負荷が小さい。したがって、制御部は、信号の選択により、分解能を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】検出信号、第１パルス信号、第１トリガ信号、第２パルス信号、第２トリガ信号、第１入力電圧、第３パルス信号を示すタイミングチャートである。
【図３】第２実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１パルス信号、第１トリガ信号、第２入力電圧、第２パルス信号、第２トリガ信号、第１入力電圧、第３パルス信号を示すタイミングチャートである。
【図５】第１変形例に係る回転検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
先ず、図１及び図２に基づき、回転検出装置１００の概略構成について説明する。
【００１４】
回転検出装置１００は、回転体２００の回転状態を検出するものである。詳しくは、回転検出装置１００が、回転体２００の回転に伴って周期的に向きが変わる磁束を検出する。図１の白抜き矢印は、回転体２００の回転方向を示している。本実施形態では、回転検出装置１００が、回転センサ１０とＥＣＵ４０とを備えている。回転検出装置１００は、車両に配置され、クランクシャフトの回転状態を検出する装置である。
【００１５】
本実施形態において、回転体２００は、クランクシャフト、及び、クランクシャフトに嵌挿されたギアとされている。ギアは、クランクシャフトの回転に伴って周期的に磁束の向きを変化させる複数の凸部を有している。複数の凸部は、クランクシャフトの外周において互いに等間隔に形成されている。なお、回転体２００が、着磁ロータとされた例を採用することもできる。
【００１６】
回転センサ１０は、検出素子１２と、比較部１４と、トリガ出力部１６と、第１スイッチ１８と、第２スイッチ２０と、を有している。本実施形態では、回転センサ１０が、さらに第１保護抵抗２２と第２保護抵抗２４とを有している。
【００１７】
検出素子１２は、磁界を検出し、検出信号Ａを出力するものである。検出素子１２が検出する磁界の向きは、回転体２００の回転に伴って周期的に変化する。検出信号Ａは、アナログ信号であって、回転体２００の回転角に応じて値が変化する三角波を示す信号である。検出素子１２としては、例えば、ＭＲＥ素子、ホール素子を採用することができる。検出素子１２は、検出信号Ａを比較部１４に出力する。
【００１８】
比較部１４は、検出信号Ａと第１閾値Ｔｈ１とを比較し、第１パルス信号Ｐ１を出力するものである。本実施形態では、比較部１４として、コンパレータを採用する。第１閾値Ｔｈ１は、固定値とされている。図２に示すように、第１閾値Ｔｈ１は、検出信号Ａにおける振幅の中心の値とされている。第１パルス信号Ｐ１は、検出信号Ａが第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合にＨｉｇｈ、検出信号Ａが第１閾値Ｔｈ１よりも小さい場合にＬｏｗとなる。比較部１４は、第１パルス信号Ｐ１をトリガ出力部１６に出力する。比較部１４は、特許請求の範囲に記載の第１比較部に相当する。
【００１９】
トリガ出力部１６は、第１パルス信号Ｐ１に基づく第１トリガ信号Ｔｇ１及び第２トリガ信号Ｔｇ２を出力するものである。第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１スイッチ１８をオンオフ制御するための信号であって、第１変換部４６が第２パルス信号Ｐ２を出力するためのトリガとして機能する。第２トリガ信号Ｔｇ２は、第２スイッチ２０をオンオフ制御するための信号であって、比較部５０が第３パルス信号Ｐ３を出力するためのトリガとして機能する。トリガ出力部１６は、第１トリガ信号Ｔｇ１を第１スイッチ１８に出力し、第１スイッチ１８をオンオフ制御する。また、トリガ出力部１６は、第２トリガ信号Ｔｇ２を第２スイッチ２０に出力し、第２トリガ信号Ｔｇ２をオンオフ制御する。
【００２０】
第１スイッチ１８は、第１トリガ信号Ｔｇ１によりオンオフ制御されるものである。詳しくは、第１トリガ信号Ｔｇ１がＨｉｇｈの場合に第１スイッチ１８がオンとされ、第１トリガ信号Ｔｇ１がＬｏｗの場合に第１スイッチ１８がオフとされる。本実施形態では、第１スイッチ１８がＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとされている。第１スイッチ１８は、ゲートがトリガ出力部１６と接続され、ドレインが第１保護抵抗２２と接続され、ソースが回転センサ１０のグランド端子と接続されている。第１スイッチ１８のゲートに、第１トリガ信号Ｔｇ１が入力される。
【００２１】
第１保護抵抗２２は、第１スイッチ１８を静電気等のサージから保護するものである。第１保護抵抗２２は、一端が第１スイッチ１８のドレインと接続され、他端が回転センサ１０の電源端子２６と接続されている。なお、電源端子２６は、回転センサ１０における図示しない電源回路と接続されている。電源回路は、電源電圧Ｖ０を安定化して、回転センサ１０における他の回路に供給するために設けられている。
【００２２】
第２スイッチ２０は、第２トリガ信号Ｔｇ２によりオンオフ制御されるものである。詳しくは、第２トリガ信号Ｔｇ２がＨｉｇｈの場合に第２スイッチ２０がオンとされ、第２トリガ信号Ｔｇ２がＬｏｗの場合に第２スイッチ２０がオフとされる。本実施形態では、第２スイッチ２０がＭＯＳＦＥＴとされている。第２スイッチ２０は、ゲートがトリガ出力部１６と接続され、ドレインが第２保護抵抗２４と接続され、ソースが回転センサ１０のグランド端子と接続されている。第２スイッチ２０のゲートに、第２トリガ信号Ｔｇ２が入力される。
【００２３】
第２保護抵抗２４は、第２スイッチ２０を静電気等のサージから保護するものである。第２保護抵抗２４は、一端が第２スイッチ２０のドレインと接続され、他端が回転センサ１０の出力端子２８と接続されている。
【００２４】
ＥＣＵ４０は、回転センサ１０からの信号に基づき車両の制御を行うものである。ＥＣＵ４０は、第１検出抵抗４２と、電源４４と、第１変換部４６と、プルアップ抵抗４８と、比較部５０と、マイコン５２と、を有している。
【００２５】
第１検出抵抗４２は、第１スイッチ１８に流れる電流を検出するための抵抗である。第１検出抵抗４２の一端は、回転センサ１０の電源端子２６と接続されている。これにより、第１検出抵抗４２は、第１保護抵抗２２と電気的に接続されている。よって、第１検出抵抗４２は、第１保護抵抗２２を介して第１スイッチ１８と電気的に接続されている。また、第１検出抵抗４２における電源端子２６と接続された一端と反対の他端は、電源４４と接続されている。電源４４は、電源電圧Ｖ０を供給するものである。第１スイッチ１８がオンのときにのみ、第１検出抵抗４２に電流が流れる。すなわち、第１スイッチ１８がオフのとき、第１検出抵抗４２に電流は流れない。
【００２６】
第１変換部４６は、第１検出抵抗４２と接続され、第１検出抵抗４２に流れる電流を第２パルス信号Ｐ２に変換して出力するものである。本実施形態では、第１変換部４６として、オペアンプを採用する。第１変換部４６の一方の入力端子が第１検出抵抗４２の一端と接続され、他方の入力端子が第１検出抵抗４２の他端と接続されている。すなわち、第１変換部４６における２つの入力端子は、第１検出抵抗４２の両端と接続されている。
【００２７】
第１変換部４６は、第１検出抵抗４２の両端電圧を増幅して第２パルス信号Ｐ２に変換する。これにより、第１変換部４６は、第１検出抵抗４２の電流に応じた第２パルス信号Ｐ２を生成する。言い換えると、第１変換部４６は、第１スイッチ１８のオンオフ状態に応じた第２パルス信号Ｐ２を生成する。第１変換部４６は、出力端子がマイコン５２と接続され、マイコン５２に第２パルス信号Ｐ２を出力する。第１スイッチ１８、第１保護抵抗２２、第１検出抵抗４２、第１変換部４６から構成される回路は、特許請求の範囲に記載の第１出力部に相当する。第１スイッチ１８、第１保護抵抗２２、第１検出抵抗４２、第１変換部４６から構成される回路を電流出力回路と称することもできる。
【００２８】
プルアップ抵抗４８は、第２スイッチ２０のオンオフ状態に応じた適切な電圧を比較部５０に出力するための抵抗である。プルアップ抵抗４８の一端は、電源４４及び第１検出抵抗４２の接続点と接続されている。一方、プルアップ抵抗４８の他端は、回転センサ１０の出力端子２８と接続されている。これにより、プルアップ抵抗４８は、第２保護抵抗２４と接続されている。よって、プルアップ抵抗４８は、第２保護抵抗２４を介して第２スイッチ２０と接続されている。プルアップ抵抗４８は、特許請求の範囲に記載の第２プルアップ抵抗に相当する。
【００２９】
比較部５０は、入力された電圧同士を比較して、第３パルス信号Ｐ３を出力するものである。本実施形態では、比較部５０として、コンパレータを採用する。比較部５０における一方の入力端子は、プルアップ抵抗４８及び出力端子２８の接続点と接続されている。以下、比較部５０におけるプルアップ抵抗４８と接続された入力端子に入力される電圧を第１入力電圧Ｖ１と示す。比較部５０における他方の入力端子には、第２閾値Ｔｈ２が入力される。第２閾値Ｔｈ２は、電源電圧Ｖ０と、グランド端子のグランド電圧Ｖｇｎｄと、の間の固定値とされている。比較部５０は、両方の入力端子に入力された電圧同士を比較し、第３パルス信号Ｐ３を生成する。比較部５０は、特許請求の範囲に記載の第３比較部に相当する。
【００３０】
第１入力電圧Ｖ１の値は、第２スイッチ２０のオンオフ状態に応じて変化する。これにより、比較部５０は、第２スイッチ２０のオンオフ状態に応じた第３パルス信号Ｐ３を生成することができる。比較部５０の出力端子は、マイコン５２と接続されている。比較部５０は、第３パルス信号Ｐ３をマイコン５２に出力する。また、第２スイッチ２０、第２保護抵抗２４、プルアップ抵抗４８、比較部５０から構成される回路は、特許請求の範囲に記載の第２出力部に相当する。第２保護抵抗２４、プルアップ抵抗４８、比較部５０から構成される回路を電圧出力回路と称することもできる。
【００３１】
マイコン５２は、回転体２００の回転状態を検出するものである。詳しくは、マイコン５２が、回転体２００の回転角度、回転速度を検出する。マイコン５２には、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３が入力される。マイコン５２は、回転体２００の回転状態を検出するための信号として、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の一方を用いるか、両方を用いるかを選択する。本実施形態では、マイコン５２が、回転体２００の回転状態を検出するための信号として、第２パルス信号Ｐ２のみを用いるか、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の両方を用いるかを選択する。
【００３２】
マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の少なくとも一方に基づき、回転体２００の回転角度、回転速度を算出する。そして、マイコン５２は、算出した回転速度が判定速度よりも速いか否かを判定する。判定速度は、回転速度を判定するための速度である。本実施形態では、マイコン５２が、第２パルス信号Ｐ２のみに基づき、回転速度を判定する。回転速度が判定速度よりも速い場合、マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２のみに基づき回転体２００の回転角度を検出する。一方、回転速度が判定速度以下の場合、マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の両方に基づき回転角度を検出する。マイコン５２は、特許請求の範囲に記載の制御部に相当する。
【００３３】
マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３が正常な信号か否かを判定してもよい。マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３が正常な信号と判定した場合に、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３を回転体２００における回転状態の検出に用いる。マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の一方のみが正常な信号と判定した場合、正常な信号のみを回転状態の検出に用いる。
【００３４】
次に、図２に基づき、回転検出装置１００における第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の生成について説明する。
【００３５】
第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジを基準に立ち上がる。すなわち、第１トリガ信号Ｔｇ１の立ち上がりエッジは、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジとほぼ一致している。言い換えると、第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がる時間ｔ１で、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。この第１トリガ信号Ｔｇ１の切り替わりにより、第１スイッチ１８がオフからオンに切り替わる。これにより、電源４４は、第１検出抵抗４２、第１保護抵抗２２、及び第１スイッチ１８を介してグランドと接続される。
【００３６】
よって、電源４４から、第１検出抵抗４２、第１保護抵抗２２、第１スイッチ１８を介して、グランドへ電流が流れる。すなわち、第１トリガ信号Ｔｇ１がオフからオンに切り替わると、第１検出抵抗４２に電流が流れる。言い換えると、時間ｔ１になると、第１検出抵抗４２の両端電圧が変化する。
【００３７】
本実施形態において、第１変換部４６は、第１検出抵抗４２に電流が流れている場合に第２パルス信号Ｐ２をＬｏｗ、電流が流れていない場合に第２パルス信号Ｐ２をＨｉｇｈとする。第１スイッチ１８がオフのとき第１検出抵抗４２に電流が流れない。そのため、第１トリガ信号Ｔｇ１がオフからオンに切り替わると、第２パルス信号Ｐ２がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。言い換えると、時間ｔ１になると、第２パルス信号Ｐ２が立ち下がる。
【００３８】
第１トリガ信号Ｔｇ１は、時間ｔ１から所定時間経過後の時間ｔ２で立ち下がる。言い換えると、トリガ出力部１６は、時間ｔ２において、第１トリガ信号Ｔｇ１をＨｉｇｈからＬｏｗに切り替える。この第１トリガ信号Ｔｇ１の切り替わりにより、第１スイッチ１８がオンからオフに切り替わる。第１スイッチ１８がオフのとき、電源４４がグランドと接続されず、第１検出抵抗４２に電流が流れない。
【００３９】
よって、第１スイッチ１８がオンからオフに切り替わると、第２パルス信号Ｐ２がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。言い換えると、時間ｔ２になると、第２パルス信号Ｐ２が立ち上がる。
【００４０】
時間ｔ２及び時間ｔ１の差、すなわち第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅は、検出信号Ａの周期よりも短くなるように設定されている。本実施形態では、第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅が、検出信号Ａの半周期より短い。しかしながら、第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅は、検出信号Ａの半周期より長くてもよい。また、本実施形態では、第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅が、固定値とされている。しかしながら、第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅は、回転体２００の回転速度に応じて決定されてもよい。
【００４１】
第２パルス信号Ｐ２は、上記した立ち上がり及び立ち下がりを周期的に繰り返す。マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２の立ち下がりに応じて、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりを検出することができる。
【００４２】
第２トリガ信号Ｔｇ２は、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりエッジを基準に立ち上がる。すなわち、第２トリガ信号Ｔｇ２の立ち上がりエッジは、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりエッジとほぼ一致している。言い換えると、第２トリガ信号Ｔｇ２は、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がる時間ｔ３で、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。この第２トリガ信号Ｔｇ２の切り替わりにより、第２スイッチ２０がオフからオンに切り替わる。これにより、電源４４は、プルアップ抵抗４８、第２保護抵抗２４、及び第２スイッチ２０を介してグランドと接続される。
【００４３】
よって、第１入力電圧Ｖ１は、グランド電圧Ｖｇｎｄとほぼ等しくされる。本実施形態において、比較部５０は、第１入力電圧Ｖ１が第２閾値Ｔｈ２よりも小さい場合に第３パルス信号Ｐ３をＬｏｗ、第１入力電圧Ｖ１が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合に第３パルス信号Ｐ３をＨｉｇｈとする。第２スイッチ２０がオフのとき、第１入力電圧Ｖ１は、電源電圧Ｖ０とほぼ等しく、第２閾値Ｔｈ２よりも大きい。そのため、第２トリガ信号Ｔｇ２がオフからオンに切り替わると、第１入力電圧Ｖ１が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい値から小さい値となり、第３パルス信号Ｐ３がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。言い換えると、時間ｔ３になると、第３パルス信号Ｐ３が立ち下がる。
【００４４】
第２トリガ信号Ｔｇ２は、時間ｔ３から所定時間経過後の時間ｔ４で立ち下がる。言い換えると、トリガ出力部１６は、時間ｔ４において、第２トリガ信号Ｔｇ２をＨｉｇｈからＬｏｗに切り替える。この第２トリガ信号Ｔｇ２の切り替わりにより、第２スイッチ２０がオンからオフに切り替わる。第２スイッチ２０がオフのとき、電源４４がグランドと接続されず、第１入力電圧Ｖ１が電源電圧Ｖ０とほぼ等しくされる。
【００４５】
これにより、第１入力電圧Ｖ１が第２閾値Ｔｈ２よりも大きくなり、第３パルス信号Ｐ３が立ち上がる。すなわち、時間ｔ４で、第３パルス信号Ｐ３が立ち上がる。言い換えると、第３パルス信号Ｐ３は、時間ｔ４になるとＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わる。
【００４６】
時間ｔ４及び時間ｔ３の差、すなわち第２トリガ信号Ｔｇ２のパルス幅は、検出信号Ａの周期よりも短くなるように設定されている。本実施形態では、第２トリガ信号Ｔｇ２のパルス幅が、検出信号Ａの半周期より短い。しかしながら、第２トリガ信号Ｔｇ２のパルス幅は、検出信号Ａの半周期より長くてもよい。また、本実施形態では、第２トリガ信号Ｔｇ２のパルス幅が、固定値とされている。しかしながら、第２トリガ信号Ｔｇ２のパルス幅は、回転体２００の回転速度に応じて決定されてもよい。
【００４７】
第３パルス信号Ｐ３は、上記した立ち上がり及び立ち下がりを周期的に繰り返す。マイコン５２は、第３パルス信号Ｐ３の立ち下がりに応じて、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりを検出することができる。
【００４８】
次に、上記した回転検出装置１００の効果について説明する。
【００４９】
本実施形態では、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジに基づく第２パルス信号Ｐ２と、立ち下がりエッジに基づく第３パルス信号Ｐ３と、が互いに異なる信号として、マイコン５２に入力される。これによれば、マイコン５２は、回転状態を検出するための信号として、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジに基づく信号、及び、立ち下がりエッジに基づく信号の一方を用いるか、両方を用いるかを選択することができる。
【００５０】
回転体２００の回転状態を検出するために、マイコン５２が第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の両方を用いる場合、マイコン５２の負荷は大きいが、分解能、すなわち検出精度が高い。回転状態を検出するために、マイコン５２が第２パルス信号Ｐ２及び第３パルス信号Ｐ３の一方を用いる場合、分解能は低いが、マイコン５２の負荷が小さい。したがって、マイコン５２は、信号の選択により、分解能を選択することができる。
【００５１】
マイコン５２の負荷は、回転体２００の回転速度が速い場合に大きく、回転速度が遅い場合に小さい。本実施形態において、回転速度が速い場合、マイコン５２は、第２パルス信号Ｐ２のみに基づき回転状態を検出する。これによれば、マイコン５２の負荷が増大するのを抑制することができる。一方、回転速度が遅い場合、マイコン５２は、第２パルス信号及び第３パルス信号の両方に基づき回転状態を検出する。これにより、分解能を向上することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、第１保護抵抗２２により、サージから第１スイッチ１８を保護することができる。同様に、第２保護抵抗２４により、サージから第２スイッチ２０を保護することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、回転センサ１０が、電源端子２６を介して、第１スイッチ１８のオンオフ状態をＥＣＵ４０に出力している。これによれば、第１スイッチ１８のオンオフ状態をＥＣＵ４０に出力する端子として、電源端子２６と異なる端子を回転センサ１０が有する構成に較べて、回転センサ１０における端子の数を少なくすることができる。よって、回転センサ１０における配線のコストが増大するのを抑制することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した回転検出装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。
【００５５】
図３に示すように、回転センサ１０は、端子として、電源端子２６及びグランド端子に加えて、第１出力端子３０と第２出力端子３２とを有している。第１保護抵抗２２における第１スイッチ１８と接続された一端と反対の他端は、第１出力端子３０と接続されている。第２保護抵抗２４における第２スイッチ２０と接続された一端と反対の他端は、第２出力端子３２と接続されている。なお、電源端子２６は、第１実施形態と同様に、回転センサ１０における図示しない電源回路と接続されている。
【００５６】
ＥＣＵ４０は、電源４４、プルアップ抵抗４８、比較部５０、マイコン５２に加えて、プルアップ抵抗５４及び比較部５６を有している。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なり、ＥＣＵ４０が第１検出抵抗４２及び第１変換部４６を有していない。
【００５７】
プルアップ抵抗５４は、第１スイッチ１８のオンオフ状態に応じた適切な電圧を比較部５６に出力するための抵抗である。プルアップ抵抗５４の一端は、電源４４及びプルアップ抵抗４８の接続点と接続されている。一方、プルアップ抵抗５４の他端は、回転センサ１０の第１出力端子３０と接続されている。これにより、プルアップ抵抗５４は、第１保護抵抗２２と電気的に接続されている。よって、プルアップ抵抗５４は、第１保護抵抗２２を介して第１スイッチ１８と電気的に接続されている。プルアップ抵抗５４は、特許請求の範囲に記載の第１プルアップ抵抗に相当する。
【００５８】
電源端子２６は、電源４４及びプルアップ抵抗５４の接続点と接続されている。また、電源端子２６は、第１実施形態と同様に、回転センサ１０における図示しない電源回路と接続されている。
【００５９】
比較部５６は、入力された電圧同士を比較して、第２パルス信号Ｐ２を出力するものである。本実施形態では、比較部５６として、コンパレータを採用する。比較部５６における一方の入力端子は、プルアップ抵抗５４及び第１出力端子３０の接続点と接続されている。以下、比較部５６におけるプルアップ抵抗５４と接続された入力端子に対して入力される電圧を第２入力電圧Ｖ２と示す。比較部５６における他方の入力端子には、第３閾値Ｔｈ３が入力される。第３閾値Ｔｈ３は、電源電圧Ｖ０と、グランド端子のグランド電圧Ｖｇｎｄと、の間の固定値とされている。比較部５６は、両方の入力端子に入力された電圧同士を比較し、第３パルス信号Ｐ３を生成する。比較部５６は、特許請求の範囲に記載の第２比較部に相当する。
【００６０】
第２入力電圧Ｖ２の値は、第１スイッチ１８のオンオフ状態に応じて変化する。これにより、比較部５６は、第１スイッチ１８のオンオフ状態に応じた第２パルス信号Ｐ２を生成することができる。比較部５６の出力端子は、マイコン５２と接続されている。比較部５６は、第２パルス信号Ｐ２をマイコン５２に出力する。また、第１スイッチ１８、第１保護抵抗２２、プルアップ抵抗５４、比較部５６から構成される回路は、特許請求の範囲に記載の第１出力部に相当する。第１スイッチ１８、第１保護抵抗２２、プルアップ抵抗５４、比較部５６から構成される回路を電圧出力回路と称することもできる。
【００６１】
次に、図４に基づき、回転検出装置１００における第２パルス信号Ｐ２の生成について説明する。なお、回転検出装置１００における第３パルス信号Ｐ３の生成については、第１実施形態と同様であるため、その記載を省略する。
【００６２】
第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりエッジを基準に立ち上がる。言い換えると、第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がる時間ｔ５で、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。これによれば、第１スイッチ１８がオフからオンに切り替り、電源４４は、プルアップ抵抗５４、第１保護抵抗２２、及び第１スイッチ１８を介してグランドと接続される。
【００６３】
よって、第２入力電圧Ｖ２は、グランド電圧Ｖｇｎｄとほぼ等しくされる。本実施形態において、比較部５６は、第２入力電圧Ｖ２が第３閾値Ｔｈ３よりも小さい場合に第２パルス信号Ｐ２をＬｏｗ、第２入力電圧Ｖ２が第３閾値Ｔｈ３よりも大きい場合に第２パルス信号Ｐ２をＨｉｇｈとする。第１スイッチ１８がオフのとき、第２入力電圧Ｖ２は、電源電圧Ｖ０とほぼ等しく、第３閾値Ｔｈ３よりも大きい。そのため、第１トリガ信号Ｔｇ１がオフからオンに切り替わると、第２入力電圧Ｖ２が第３閾値Ｔｈ３よりも大きい値から小さい値となり、第２パルス信号Ｐ２がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。言い換えると、時間ｔ５になると、第２パルス信号Ｐ２が立ち下がる。
【００６４】
第１トリガ信号Ｔｇ１は、時間ｔ５から所定時間経過後の時間ｔ６で立ち下がる。言い換えると、トリガ出力部１６は、時間ｔ６において、第１トリガ信号Ｔｇ１をＨｉｇｈからＬｏｗに切り替える。この第１トリガ信号Ｔｇ１の切り替わりにより、第１スイッチ１８がオンからオフに切り替わる。第１スイッチ１８がオフのとき、電源４４がグランドと接続されず、第２入力電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ０とほぼ等しくされる。
【００６５】
これにより、第２入力電圧Ｖ２が第３閾値Ｔｈ３よりも大きくなり、第２パルス信号Ｐ２が立ち上がる。すなわち、時間ｔ６で、第２パルス信号Ｐ２が立ち上がる。言い換えると、第２パルス信号Ｐ２は、時間ｔ６になるとＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わる。なお、時間ｔ６及び時間ｔ５の差、すなわち第１トリガ信号Ｔｇ１のパルス幅は、検出信号Ａの周期よりも短くなるように設定されている。第２パルス信号Ｐ２は、上記した立ち上がり及び立ち下がりを周期的に繰り返す。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００６７】
上記実施形態では、ＥＣＵ４０が、第３パルス信号Ｐ３を生成するために、プルアップ抵抗４８及び比較部５０を有する構成を示したが、これに限定するものではない。図５の第１変形例に示すように、ＥＣＵ４０が、プルアップ抵抗４８及び比較部５０を有していない例を採用することもできる。第１変形例では、ＥＣＵ４０が、第２検出抵抗５８と第２変換部６０とを有している。第２検出抵抗５８は、第２スイッチ２０と電気的に接続されている。第２変換部６０は、第２検出抵抗５８の両端に接続され、第２変換部６０に流れる電流を第３パルス信号Ｐ３に変換している。
【００６８】
また、上記実施形態では、回転検出装置１００がクランクシャフトの回転状態を検出する例を示したが、これに限定するものではない。回転検出装置１００がカムシャフトの回転状態を検出する例を採用することもできる。
【００６９】
また、上記実施形態では、検出素子１２がトリガ出力部１６と直接接続される例を示したが、これに限定するものではない。回転センサ１０が、検出素子１２と接続されるとともに検出信号Ａを増幅するオペアンプを有する例を採用することもできる。この例では、オペアンプにより増幅された検出信号Ａが、トリガ出力部１６へ入力される。
【００７０】
また、上記実施形態では、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジが第１トリガ信号Ｔｇ１の立ち上がりエッジとほぼ一致する例を示したが、これに限定するものではない。第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりエッジが第１トリガ信号Ｔｇ１の立ち下がりエッジとほぼ一致する例を採用することもできる。
【００７１】
この例において、第１トリガ信号Ｔｇ１は、第１パルス信号Ｐ１の立ち上がりに応じて立ち下がった後、所定時間経過後に立ち上がる。第１パルス信号Ｐ１における立ち下がりから立ち上がりまでに掛かる時間は、検出信号Ａの周期よりも短くされている。なお、第１パルス信号Ｐ１の立ち下がりエッジが第２トリガ信号Ｔｇ２の立ち下がりエッジとほぼ一致する例を採用することもできる。
【００７２】
また、上記実施形態において、マイコン５２は、回転体２００の回転速度に応じて、回転センサ１０の検出精度及び負荷を設定する例を示したが、これに限定するものではない。マイコン５２が、回転センサ１０以外の装置を制御し、この装置を制御する負荷に応じて、回転センサ１０の検出精度及び回転センサ１０を制御する負荷を設定する例を採用することもできる。
【００７３】
また、上記実施形態において、比較部１４，５０，５６は、入力された信号と、固定値とされた１つの閾値と、を比較するコンパレータである例を示したが、これに限定するものではない。比較部１４，５０，５６が、入力された信号と、２つの閾値と、を比較するヒステリシスコンパレータである例を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…回転センサ、１２…検出素子、１４…比較部、１６…トリガ出力部、１８…第１スイッチ、２０…第２スイッチ、２２…第１保護抵抗、２４…第２保護抵抗、２６…電源端子、２８…出力端子、３０…第１出力端子、３２…第２出力端子、４０…ＥＣＵ、４２…第１検出抵抗、４４…電源、４６…第１変換部、４８…プルアップ抵抗、５０…比較部、５２…マイコン、５４…プルアップ抵抗、５６…比較部、５８…第２検出抵抗、６０…第２変換部、１００…回転検出装置、２００…回転体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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