(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転方向および回転速度をセンサ素子の検出信号に基づいて検出し、その検出結果を回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を前記検出した回転速度に応じたタイミングで出力するようにした回転センサの検出信号処理装置において、
前記回転体の回転速度が所定回転速度以上に達しているか否かを判断する判断手段と、
前記センサ素子に異常が発生しているときに異常状態を示す情報として作成される伝達信号に基づいて所定ビットのエラーコードを生成して信号パターンとして出力する信号パターン生成手段と、
前記判断手段により前記回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していると判断されている状態では、前記信号パターン生成手段により生成された信号パターンがあるときには当該信号パターンを、前記回転速度に応じたタイミングで出力される前記回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を複数個組み合わせた信号として出力するようにした信号処理動作を行なう信号処理手段とを備えたことを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記回転体の回転方向が変化した後の回転方向信号の数をカウントするカウント手段を設け、
前記信号処理手段は、前記カウント手段による前記回転方向信号のカウント数が所定数以上となっていることを条件として前記信号処理動作を行なうように構成されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記回転方向信号は、パルス幅が異なる２種類のパルス信号が前記回転体の正転および逆転に対応して設定されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記回転方向信号は、振幅が異なる２種類のパルス信号が前記回転体の正転および逆転に対応して設定されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記回転方向信号は、矩形状をなすパルス信号を一方に対応した第１のパルス信号とし、この第１のパルス信号の一部に振幅の大きい識別パルス信号を重畳してなるパルス信号を他方に対応した第２のパルス信号として設定されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記第２のパルス信号は、前記識別パルス信号が先頭位置に設定されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記伝達信号は、前記回転センサの自己診断信号であることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記信号処理手段は、前記判断手段により前記回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していると判断されている状態では、前記信号パターン生成手段により生成された信号パターンがないときには前記回転方向信号のうちのいずれか一方の回転方向信号を前記回転速度に応じたタイミングで出力するように構成されていることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転センサの検出信号処理装置において、
前記信号処理手段は、前記判断手段により前記回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していると判断されている状態で且つ前記信号パターン生成手段により生成された信号パターンがないときに出力する前記回転方向信号を、前記異なる回転方向信号のうちの電力消費の少ない方のものに設定していることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項１０】
回転体の回転速度および回転方向に対応した情報をセンサ素子の検出信号に基づいて生成し、回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を回転速度に応じたタイミングで出力することで出力するようにした回転センサの検出信号出力方法において、
前記回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していることを条件として、前記センサ素子に異常が発生しているときに異常状態を示す情報として作成される伝達信号に基づいて所定ビットのエラーコードとして生成した信号パターンを、前記回転速度に応じたタイミングで出力される前記回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を複数個組み合わせた信号として出力することを特徴とする回転センサの検出信号出力方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転センサの検出信号出力方法において、
前記信号パターンを出力可能な状態において、前記信号パターンが生成されていない場合には、前記回転体の回転方向にかかわらずいずれか一方の回転方向信号を出力するようにしたことを特徴とする回転センサの検出信号出力方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転センサの検出信号出力方法において、
前記信号パターンを出力可能な状態において、信号パターンが発生していない場合には、前記回転体の回転方向にかかわらず消費電力の少ない方の回転方向信号を出力するようにしたことを特徴とする回転センサの検出信号出力方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転方向および回転速度を検出し、その検出結果を回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を前記検出した回転速度に応じたタイミングで出力するようにした回転センサの検出信号処理装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の回転センサの検出処理装置としては、例えば、特開平１０−７０５２４号公報に示されるようなものがある。すなわち、このものは回転方向や自己診断情報などの回転速度以外の情報を２進のデータとして回転パルス信号に重ね合わせて生成した信号を伝送する方式の回転センサが開示されている。
【０００３】
しかしながら、上述のような従来構成のものにおいては、回転速度を示すパルス信号の間にデータである２進のデータワードを付加しているので、回転速度が速くなるにしたがってそのパルス信号の間隔の時間が短くなるため伝送可能なデータ長が制限されるようになる。
【０００４】
これを避けるために、例えばデータワードを構成するパルス信号のパルス幅  （時間）を狭く（短く）すると、同じ回転速度でもデータワードのビット数を増やすことができたり、データワードのビット数を同じとした場合には、検出可能な回転速度の上限を高めることができるようになる。
【０００５】
ところが、このようにパルス幅を狭くすることは、検出動作においてはノイズに対して弱くなることを意味しており、両者の特性の関係はトレードオフの関係となり、いずれの場合においても高速回転時においては伝送可能なデータワードが制約を受けるようになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、回転速度を示す信号に回転方向を示す信号や他のデータを付加しても、回転速度による制約を受けることなく、しかもノイズによる悪影響を受けることなく、確実に伝送することができるようにした回転センサの検出信号処理装置および回転センサの検出信号出力方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、判断手段は回転体の回転速度が所定回転速度以上に達しているか否かを判断し、信号パターン生成手段は、前記センサ素子に異常が発生しているときに異常状態を示す情報として作成される前記伝達信号に基づいて所定ビットのエラーコードを生成して信号パターンとして出力し、信号処理手段は、判断手段により回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していることが判断された状態では、信号パターン生成手段により生成された信号パターンがあるときには当該信号パターンを、前記回転速度に応じたタイミングで出力される前記回転方向に応じて異なる波形の前記回転方向信号を複数個組み合わせた信号として出力する。
【０００８】
回転体が正回転方向あるいは逆回転方向のいずれかの回転方向で回転を始めてから、その回転速度が所定回転速度以上となっている状態では、回転方向が急に変化することはないので、回転方向信号を出力し続けなくともその回転方向の状態を維持していると見なすことができ、回転速度が低下してきて逆方向に回転する可能性のある状態になったときに再び回転方向信号として出力することでその回転状態を十分に検出信号として示すことができる。
【０００９】
そして、そのような回転体の所定回転速度以上の状態においては、回転速度を示すタイミングで回転方向に対応した信号のいずれか一方を出力することで回転速度を認識することができるので、その回転方向に対応した異なる波形の信号を複数個組み合わせることにより生成した信号パターンを出力することができる。
【００１０】
これにより、回転体の回転方向の変化がないと考えることができる回転速度以上において、異なる波形の回転方向信号を利用して回転速度および回転方向以外の伝達信号を出力することができ、このとき回転体の回転速度が速くなった場合でも、回転方向信号を認識することができる範囲内では十分に伝達信号の信号パターンを認識することができるので、従来の回転速度を示すパルス信号の間に他の信号パターンを重ね合わせて出力する場合と異なり、パルス幅やパルス数の制約などを受けることなく確実に出力することができるようになる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、カウント手段により回転体の回転方向が変化した後の回転方向信号の数をカウントし、信号処理手段により、カウント手段によるカウント数が所定数以上となっていることを条件として信号処理動作を行なうので、回転方向が変化した直後などで、例えばノイズなどによる悪影響で回転速度が所定回転速度以上と誤検出される場合でも、その回転状態が安定するまでのカウント数を経てから前述の信号処理動作を行なうので、より信頼性の高い回転検出信号の出力を行なえると共に、安定した状態での信号パターンの出力動作を行なうことができるようになる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明において、回転方向信号を、パルス幅が異なる２種類のパルス信号により回転体の正転および逆転に対応させて設定しているので、回転方向信号が入力される時間に応じて簡単に識別することができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項１または２の発明において、回転方向信号を、振幅が異なる２種類のパルス信号により回転体の正転および逆転に対応させて設定しているので、回転方向信号を電流値などのレベルで簡単に識別することができ、しかも、パルスの先頭位置でレベル判定をすることができるので、回転方向信号の識別を瞬時に行なえるようになる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、請求項１または２の発明において、回転方向信号を、矩形状をなすパルス信号を一方に対応した第１のパルス信号とし、この第１のパルス信号の一部に振幅の大きい識別パルス信号を重畳してなるパルス信号を他方に対応した第２のパルス信号として設定するので、パルスの先頭位置で回転速度に対応した情報を得ることができると共に、その一部に回転方向を識別するための識別パルス信号を付加しているので、瞬時的なレベル判定により回転方向を検出することができるようになる。また、これにより、第１のパルス信号と第２のパルス信号とでは電流値などが大きく異なることがなくなり、回転方向に応じて消費電力が大きく異なることがなくなる。
【００１５】
請求項６の発明によれば、上記請求項５の発明において、第２のパルス信号の先頭位置に識別パルス信号を設定しているので、回転方向をパルスの先頭位置で瞬時に判定することができるようになり、消費電力の低減を図りながら迅速に検出できると共に、回路構成を簡単にすることができるようになる。
【００１６】
請求項７の発明によれば、請求項１ないし６の発明において、伝達信号を、回転センサの自己診断信号としているので、回転センサの検出動作に異常などの発生の有無を伝達する診断信号を自己の回転センサの検出信号に重畳させて出力することができるので、信号線の本数を増加させることなく確実に出力することができるようになる。
【００１８】
請求項８の発明によれば、請求項１ないし７の発明において、信号処理手段を、判断手段により回転体の回転速度が回転速度以上に達していると判断されている状態つまり伝達信号を出力可能な状態で、信号パターン生成手段により生成された信号パターンがないときには回転方向信号のうちのいずれか一方の回転方向信号を出力するように構成しているので、所定回転速度以上において信号パターンがない場合には、必ず一方の回転方向信号が出力されることになり、信号パターンが生成されていないことを認識することができ、しかも、異なる回転方向信号が出力された場合には、それが伝達信号の信号パターンであることを迅速に認識することができるようになる。
【００１９】
請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、信号処理手段を、判断手段により回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していると判断されている状態つまり信号パターンを出力可能な状態で、信号パターン生成手段により生成された信号パターンがないときには、回転方向信号を、異なる回転方向信号のうちの電力消費の少ない方のものに設定しているので、例えば、パルス幅が狭い回転方向信号あるいは振幅の小さい回転方向信号あるいは識別パルス信号が付加されていない第１のパルス信号などを出力する状態とすることで、回転速度が高い領域で単位時間あたりの出力パルス数が増えるときに消費電力を低減させることができるようになる。
【００２０】
請求項１０の発明によれば、回転体の回転速度が所定回転速度以上に達していることを条件として、前記センサ素子に異常が発生しているときに異常状態を示す情報として作成される伝達信号に基づいて所定ビットのエラーコードとして生成した信号パターンを、前記回転速度に応じたタイミングで出力される前記回転方向に応じて異なる波形の回転方向信号を複数個組み合わせた信号として出力するので、回転体の所定回転速度以上の状態であってその状態では回転方向が変動することはないので、回転方向信号として出力することに代えて、異なる回転方向信号を複数個組み合わせて生成するための信号パターンを出力することができる。これにより、回転センサの回転速度を示すタイミングで伝達信号から生成した信号パターンを出力することができ、しかも、このとき回転方向信号を認識できればその信号パターンを認識することができるので、回転速度の影響を受けることなく確実に出力することができるようになる。
【００２１】
請求項１１の発明によれば、請求項１０の発明において、信号パターンを出力可能な状態において、信号パターンが生成されていない場合には、回転体の回転方向にかかわらずいずれか一方の回転方向信号を出力するので、信号パターンが生成されていない状態から生成された状態に移行したことを直ぐに認識することができるようになる。
【００２２】
請求項１２の発明によれば、請求項１１の発明において、伝達信号を出力可能な状態において、出力すべき伝達信号が発生していない場合には、回転体の回転方向にかかわらず消費電力の少ない方の回転方向信号を出力するので、例えば、パルス幅が狭い回転方向信号あるいは振幅の小さい回転方向信号あるいは識別パルス信号が付加されていない第１のパルス信号などを出力する状態とすることで、回転速度が高い領域で単位時間あたりの出力パルス数が増えるときに消費電力を低減させることができるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を自動車の車輪の回転数および回転方向を検出する回転センサに適用した場合の第１の実施形態について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
これは、例えば、ＡＢＳ（Antilock Brake System ）等の制御に必要な車輪の回転状態を検出するために各車輪に設けた回転検出体部分に配設されるものであり、低速回転から高速回転までの正回転および逆回転を高精度で検出するように設けられたものである。
【００２４】
回転方向および回転数を検出する対象である回転体としての回転磁石１は、図示しない自動車のタイヤと一体となって回転するように設けられている。この回転磁石１には、外周部に周方向に沿って所定ピッチでＮ極およびＳ極が着磁形成されており、例えば、４８対の磁極が形成されている。回転検出装置２は、この回転磁石１に対応して配設されているもので、この回転磁石１のＮ極，Ｓ極を検出してその検出信号を出力するようになっている。
【００２５】
この回転検出装置２において、センサ素子としての第１および第２の磁気センサ３，４は、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いて検出信号を出力するように構成されたもので、両者は回転磁石１の外周部と対抗するようにして配置され、それら両者の間は一対のＮ極，Ｓ極のピッチの整数倍の距離に１／４ピッチ分の距離を加算あるいは減算した距離に設定されている。そして、後述するように、磁気センサ３，４からは回転磁石１の回転に伴って、図７（ａ），（ｂ）に示すような１／４の位相差をもって矩形状の検出信号Ｓａ，Ｓｂが出力される。
【００２６】
回転方向判定手段としてのラッチ回路５は、Ｄタイプのフリップフロップからなるもので、そのデータ入力端子Ｄには第１の磁気センサ３の出力端子が接続され、クロック入力端子ＣＫには第２の磁気センサ４の出力端子が接続されており、反転出力信号の出力端子／Ｑ（以下、図中、反転信号出力端子をＱの否定を表す記号としてＱの上にバーを付加して示したものを明細書中では出力端子／Ｑとして示す）をは出力レベルで回転方向を示す判定信号Ｓｃ（図７，８の（ｃ）参照）を出力する。
【００２７】
出力波形発生手段は、第１および第２の出力波形発生回路６および７と信号処理手段およびカウント手段としての信号選択回路８から構成される。第１および第２の出力波形発生回路６および７の各入力端子には第２の磁気センサ４の出力端子が接続され、それぞれ第１の時間幅Ｔ１のパルス信号および第２の時間幅Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）のパルス信号Ｓｄ，Ｓｅ（図７，８の（ｄ），（ｅ）参照）を出力するようになっている。信号選択回路８の２つの入力端子には、それぞれ第１および第２の出力波形発生回路６，７の出力端子が接続されており、制御入力端子にはラッチ回路５の出力端子／Ｑが接続されている。
【００２８】
判断手段としての回転速度判定回路９は、第２の磁気センサ４からの検出信号Ｓｂが入力されるように構成されており、その検出信号Ｓｂに基づいて回転磁石１の回転速度が所定回転速度に達すると、ロウレベルからハイレベルに変化する判定信号Ｓｆ（図７，８の（ｆ）参照）を信号選択回路８に出力する。この場合、判定信号Ｓｆのロウレベル信号は回転方向信号優先を示す信号として出力され、ハイレベル信号はエラー信号優先を示す信号として出力される。
【００２９】
自己診断回路１０は、他の信号である伝達信号を発生するもので、これは、第１および第２の磁気センサ３および４の動作状態を判断して異常が発生している場合には、その異常に応じた伝達信号を作成して２進エラーコード発生回路１１に出力する。この場合、自己診断回路１０は、例えば、磁気センサ３，４の検出レベルを測定して、回転信号の検出が十分に行なえるレベルであるかを判断し、回転検出の判定が行なえてもその検出レベルが低下しているような場合となっている状態を検出し、磁気センサ３，４のいずれかあるいは両方の異常状態を示す情報を伝達信号として出力する。このように検出レベルが低下するのは、例えば、磁気センサ３，４が回転磁石１と対向する正規の位置からずれたりするような場合である。
【００３０】
２進エラーコード発生回路１１は、自己診断回路１０から与えられる磁気センサ３，４の状態を示す信号に基づいて、これを所定ビットのエラーコードとして生成し、エラー信号Ｓｇ（図７，８の（ｇ）参照）およびエラーコード信号Ｓｈ（図７，８の（ｈ）参照）として信号選択回路８に出力する。エラーコードは、例えば４ビットで構成し、先頭ビットにハイレベルのビットを置き、続く３ビットでどの磁気センサ３，４が異常であるかを表すように作成する。このようにして生成したエラーコード信号Ｓｈにより、第１の磁気センサ３、第２の磁気センサ４のいずれかあるいは両方に異常が発生しているか否かを信号パターンとして得ることができる。
【００３１】
信号選択回路８は、後述するように、第１の出力波形発生回路６および第２の出力波形発生回路７から入力されるパルス信号Ｓｄ，Ｓｅに対して、ラッチ回路５，回転速度判定回路９および２進エラーコード発生回路１１から入力される各信号Ｓｃ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈに基づいて選択設定した出力信号を電流出力回路１２に与える。
【００３２】
電流出力回路１２は、出力電流Ｉｓ（図７，８の（ｉ）参照）を２つの異なる電流値のレベルＩｓ１，Ｉｓ２のいずれかのレベルに切り換えて出力するもので、信号選択回路８から与えられる出力信号のレベルがロウレベルのときには装置全体の消費電流に相当する低いレベルの電流値で出力電流Ｉｓ１を流し、信号選択回路８から与えられる出力信号のレベルがハイレベルのときには内部に設けられた定電流源により所定の電流値Ｉｃを加算した高いレベルの電流値で出力電流Ｉｓ２を流すように構成されている。
【００３３】
この回転検出装置２には、入出力端子としての２つの外部端子Ｐ１，Ｐ２が設けられている。外部端子Ｐ１には装置内部に設けられた各回路の電源端子が接続されており、これら各回路に外部電源から給電するための電源入力端子として機能する。外部端子Ｐ２には、電流出力回路１２の出力端子が接続されており、回転磁石１の回転状態に対応して出力される出力電流Ｉｓが出力される。
【００３４】
さて、このような回転検出装置２は、図２に示すように、２つの外部端子Ｐ１，Ｐ２から２本の信号線１３ａ，１３ｂを介して自動車の所定部位に配設される演算回路部に接続される。この場合、外部端子Ｐ１は信号線１３ａを介して車載バッテリ１４の正極端子に接続されており、外部端子Ｐ２は信号線１３ｂから検出用抵抗１５を介してグランド端子に接続されている。この検出用抵抗１５には電圧検出手段１６が接続されており、この検出電圧信号Ｖｓは図示しない演算回路部に入力されるようになっている。
【００３５】
次に、本実施形態の作用について図３ないし図６のフローチャートおよび図７，図８に示すタイムチャートも参照して説明する。図３ないし図６は、信号選択回路８において、入力される各種の信号から条件に応じて電流出力回路１２に出力する信号の選択過程を示している。図７および図８は、回転磁石１が正転している状態から逆回転に転じたときの各部の信号の波形を示すもので、そのうち図７はエラーコード信号が発生していない場合のものを示し、図８はエラーコード信号が発生している場合のものを示している。以下の説明においては、各部の信号出力の動作について簡単に説明し、続いて、信号選択回路８の動作について説明する。
【００３６】
回転磁石１が正回転方向あるいは逆回転方向に回転すると、これに対応して第１および第２の磁気センサ３，４からはそれぞれ図７，８の（ａ），（ｂ）に示すような波形の信号Ｓａ，Ｓｂが出力される。この場合、各磁気センサ３，４は、例えば回転磁石１の外周に多数形成されている磁極のうちのＮ極が対向している状態ではハイレベルの信号となりＳ極が対向している状態ではロウレベルの信号となる。そして、隣接するＮ極が対向するまでの間を１周期Ｔとして、回転磁石１が１回転するとＰ周期分（例えば４８周期分）のパルス信号が出力されることになる。
【００３７】
そして、第１の磁気センサ３の信号出力周期と第２の磁気センサ４の信号出力周期とは、前述のように１／４周期だけずれているから、図示のように波形がずれた状態で出力される。このとき、回転磁石１が正回転方向に回転している状態では、第２の磁気センサ４の出力がハイレベルに変化するタイミング（図中波形の立ち上がり部分を矢印で示す）で、第１の磁気センサ３の信号はハイレベルとなり、逆に、回転磁石１が逆回転方向に回転している状態では第１の磁気センサ３の信号はロウレベルとなる。
【００３８】
したがって、第２の磁気センサ４の立ち上がりタイミングで第１の磁気センサ３の出力レベルを判定することにより回転磁石１の回転方向を判断することができる。ラッチ回路５は、上述の原理に基づいて回転方向を示す信号Ｓｃを出力するようになっており、その出力端子／Ｑからは、正回転方向のときにロウレベル、逆回転方向のときにハイレベルの信号を出力する（図７，８（ｃ）参照）。
【００３９】
２進エラーコード発生回路１１は、エラーの発生の有無を示すエラー信号Ｓｇに加えて、前述のように４ビットのエラーコードにより診断結果の信号Ｓｈを出力するが、例えば、先頭ビットは信号の開始を示す「１」で始まり、末尾のビットは信号の終了を示す「０」で始まるコードとして設定される。第２ビットおよび第３ビットを「１」または「０」に設定することで異常箇所を特定できる信号パターンとして出力する。ここでは、信号検出側での検出動作を簡単にするために、先頭ビット「１」に続くビットのデータが連続して「１」に設定される個数でデータを示すようにしている。
【００４０】
例えば、第１の磁気センサ３が異常である場合にはエラーコードを「１０００」とし、第２の磁気センサ４が異常である場合には「１１００」とし、両方異常である場合には「１１１０」とすることで各異常の発生状況に対応したエラーコード信号Ｓｈを発生させる。なお、異常が発生していない場合には、エラーコードは出力されないが、異常がないこと示すエラーコードとして「００００」を出力していると見なすことができる。
【００４１】
次に、信号選択回路８の動作について説明する。図３は信号選択回路８が電流出力回路１２に対して出力すべき信号を選択する過程を示している。すなわち、まず、回転速度は所定速度Ｖｓを超えているか否かを判断し（ステップＳ１）、超えていない場合には回転方向を示すパルス信号を出力するように選択設定する（ステップＳ２）。
【００４２】
回転速度が所定速度Ｖｓを超えている場合には、次にフラグがセットされているか否かを判断し（ステップＳ３）、セットされている場合には同じく回転方向を示すパルス信号を出力する（ステップＳ１）。ここで、フラグとは、後述するように、回転が開始あるいは回転方向が変化してから回転状態が安定した状態に達したことを判断するものである。一方、フラグがセットされていない場合には、重畳させる信号つまりエラー信号が発生しているか否かを判断し（ステップＳ４）、発生していない場合には正回転信号として正転のパルス信号を出力し（ステップＳ５）、発生している場合にはエラーコードの信号パターンを出力するようになる（ステップＳ６）。
【００４３】
上述の動作とは別に、信号選択回路８は、図４ないし図６に示す判断の過程を実行している。図４においては、回転方向の変化があったかを検出して（ステップＰ１）、新たに回転を始めたりそれまでの回転方向から反対に回転を始めた場合には、カウンタをクリアして回転パルス信号のカウント動作を開始すると共にフラグをセットする（ステップＰ２〜Ｐ４））。
【００４４】
以後、カウント動作を継続して、図５に示すカウント値を判断する過程を実行する。そして、カウント値が所定カウント値Ｎｓを超えたか否かを判断し（ステップＱ１）、超えている場合にはフラグをリセットするようになる（ステップＱ２）。これにより、回転磁石１の回転状態が安定した状態と判断できるようになる。
【００４５】
また、信号選択回路８は、自己診断回路１０による異常の発生があったか否かを判断する過程を実行している。図６において、異常が発生したことを２進エラーコード発生回路１１からエラー信号Ｓｇにより検出すると（ステップＲ１）、同じく２進エラーコード発生回路１１から入力されるエラーコード信号Ｓｈに基づいて異常に対するエラーコード信号のパターンを生成するようになる（ステップＲ２）。
【００４６】
さて、上述のようにして信号選択回路８が選択した出力信号に対して、電流出力回路１２においては、出力信号がロウレベルのときには、低いレベルの電流値で出力電流Ｉｓ１を流し、出力信号がハイレベルのときには、定電流源により所定電流Ｉｃを加算して流すことにより高いレベルの電流値で出力電流Ｉｓ２（＝Ｉｓ１＋Ｉｃ）を流すようになる（図７，８の（ｉ）参照）。
【００４７】
次に、上述した各部の動作に基づいて、具体的な動作の説明を図７，図８を参照して行なう。図７は、２進エラーコード発生回路１１のエラー信号Ｓｇの発生がない場合に対応しており、この場合には、信号選択回路８から、回転方向パルスを出力する状態では（図３のステップＳ２）、回転検出装置２の外部端子Ｐ１，Ｐ２間に、車載バッテリ１４から供給される電流が、出力電流Ｉｓとして出力される。
【００４８】
出力電流Ｉｓは、回転検出パルスの間は電流値Ｉｓ１として出力され、回転検出パルスの出力タイミングではＩｓ２の電流が流れるようになる。この出力電流Ｉｓが検出用抵抗１５に流れると、その電流レベルＩｓ１，Ｉｓ２に応じて端子電圧Ｖｓが異なるので、これによって回転磁石１の回転数に応じたパルス信号を検出することができる。また、このときの電流レベルＩｓ２の時間幅を端子電圧Ｖｓから検出することにより、回転磁石１の回転方向に対応したパルス信号のパルス幅がＴ１あるいはＴ２であることから正回転あるいは逆回転であることを検出することができるようになる。
【００４９】
そして、いま、図示のように、回転方向が逆方向に変化してから、その回転速度が一定速度以上に達して且つ回転検出パルスのカウント数が一定数以上に達してフラグがリセット状態となると、自己診断回路１０による異常の検出がない場合には（図３のステップＳ５）、逆回転方向の回転状態であってもその時点からは正回転方向を示す信号を出力するようになる。
【００５０】
検出回路側においては、出力電流Ｉｓの電流レベルがＩｓ２となる立ち上がりのタイミングの時間間隔から所定回転速度以上に達していることが検出されると、以降の検出動作では、その回転検出パルス信号をエラーコードデータの入力待ちの状態に移行する。そして、この場合においては、検出用抵抗１５に流れる電流レベルＩｓ２のパルス幅がＴ１であるから、データとしては「０」が連続していることが検出され、異常の発生がないことが認識できるようになる。
【００５１】
次に、図８に示すように、回転センサに異常が発生している場合においては、２進エラーコード発生回路１１からエラー信号Ｓｇおよびエラーコード信号Ｓｈが出力されているので、信号パターンを出力するようになる（図３のステップＳ６）。ここでは、信号選択回路８において、エラー信号Ｓｇが入力されたときに、回転速度判定回路９から回転速度が所定回転速度以上に達しているハイレベルの判定信号Ｓｆが入力されると（図８（ｆ）参照）、以後、エラー信号優先のモードに移行し、エラーコード信号Ｓｈに対応した信号を出力する。
【００５２】
これにより、電流出力回路１２は、エラーコード信号Ｓｈのデータが「０」のときに正回転の回転検出信号を出力し、データが「１」のときに逆回転の回転検出信号を出力するようになる。なお、エラー発生がハイレベルの判定信号Ｓｆの出力よりも後である場合には、信号選択回路８はエラーコード信号Ｓｈが入力されると直ぐに回転検出信号のパターンとして出力するようになる。
【００５３】
これにより、検出回路側においては、所定回転速度以上に達した状態を判定した後に検出される４ビットの回転方向信号のパターンからエラーコード信号を検出し、これにより、回転速度の情報に加えて、自己診断回路１０により検出されている異常状態の信号を検出することができる。この場合、検出回路側では、所定回転速度以上に達した状態では、データ「１」を示すパルス信号を検出した時点からこれを含んだ４個のパルス信号のデータを判定して異常を示すエラーコードを判定する。そして、エラーコード信号によって第１および第２の磁気センサ３，４のうちの異常状態のものを特定することができるようになる。
【００５４】
このような本実施形態によれば、回転磁石１の回転方向に応じた情報を、回転数を示すパルス信号の時間幅を異なる時間幅Ｔ１，Ｔ２に設定して出力する構成とし、回転速度が所定以上になるとその回転方向信号をそれぞれ「１」あるいは「０」のデジタル信号として４ビットのエラーコード信号として出力するようにしたので、回転磁石１の回転速度および回転方向の情報に加えて自己診断回路１０の異常発生の状態を示すエラーコードを同時に出力することができるようになる。
【００５５】
なお、上記実施形態は、回転磁石１の回転速度が所定以上に達すると、その状態で回転方向が急に変化することはなく、確定していることに着目してなされており、その状態では回転方向の信号を出力しなくとも回転方向は保持されているからである。なお、回転方向が変化する可能性は、回転速度が低下してきたときであるから、そのような回転速度については回転検出信号を回転速度に対応したタイミングで検出しているので、検出することができるので、これを検出できなくなることは原理的にない。
【００５６】
これによって、従来技術の、隣接する回転検出パルスの間にパターン化したデータを挿入して出力する場合に比べて、出力するパルス信号のパルス幅を回転速度に応じた制約を受けることがなくなり、ノイズなどにも強く確実にエラーコード信号として検出することができるようになる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、回転磁石１の回転速度が所定速度以上に達しても、回転方向が変化した時点から回転検出パルスが所定個数以上カウントするまでの間はエラーコード信号の出力を抑制しているので、回転速度が直ぐに上昇して所定回転速度以上となってもノイズなどによる誤判定を防止して確実にエラー信号の出力動作を行なう状態に移行することができるようになる。
【００５８】
さらに、本実施形態によれば、エラーコード信号の出力可能な状態においてエラー信号が発生していない状態では、回転方向にかかわらず正回転方向を示す回転検出信号を出力するようにしたので、回転方向によって出力電流Ｉｓの大小が大きく発生するのを防止し、消費電力を抑制した検出動作を行なわせることができるようになる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図９および図１０は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、回転方向信号としてパルス幅を異なるように設定したパルス信号ではなく次のようにして設定した第１および第２のパルス信号を用いて行なうようにしたところである。
【００６０】
すなわち、この実施形態において用いる第１および第２のパルス信号は、例えば、正回転方向では通常の矩形波として設定した第１のパルス信号Ｓｄを用い  （図９，１０の（ｄ）参照）、逆回転方向では第１のパルス信号Ｓｄの先頭位置に識別パルス信号としての幅狭で振幅の大きいパルス信号を付加した第２のパルス信号Ｓｅ（同各図（ｅ）参照）を用いている。
【００６１】
また、この実施形態においては、第１および第２のパルス信号Ｓｄ，Ｓｅは、第１および第２の出力波形発生回路６，７において、第１の磁気センサ３から入力される回転検出信号Ｓａの立ち上がりタイミングで生成するように構成されている。したがって、パルスの出力個数は、第１の実施形態のものに比べて半分の個数となる。
【００６２】
さて、上述のように構成しているので、図９および図１０に示すように、回転磁石１の回転に伴って、電流出力回路１２から出力される電流Ｉｓは、同図（ｉ）に示すようになる。すなわち、回転磁石１が正回転方向の回転状態では第１のパルス信号Ｓｄに対応した電流レベルの信号が回転速度に対応したタイミングで出力され、逆回転方向の回転状態では第２のパルス信号Ｓｅに対応した電流レベルの信号が回転速度に対応したタイミングで出力される。この場合、出力電流Ｉｓは、正回転方向の回転状態でＩｓ１，Ｉｓ２の二値レベルで変化し、逆回転方向の回転状態でＩｓ１，Ｉｓ２，Ｉｓ３の三値レベルで変化する。Ｉｓ３は識別パルス信号のレベルに対応するものである。
【００６３】
また、回転速度が所定以上に達すると、回転方向にかかわらず第１のパルス信号Ｓｄが出力されるようになり（図９参照）、異常を示すエラーコード信号が発生している場合には、第２のパルス信号Ｓｅによるデータ「１」に対応した信号を先頭にエラーコード信号が出力されるようになる。
【００６４】
このような第２の実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果に加えて、回転方向を示す信号の判定を行なう場合に、パルス幅を測定する必要がなく、出力電流Ｉｓの先頭位置に識別パルス信号が付加されているか否かをレベル判定により検出することができるようになり、パルス信号の立下りを検出することなく直ぐに第１のパルス信号か第２のパルス信号かを判断することができる。
【００６５】
また、パルス信号を識別する識別パルス信号が幅狭に設定されているので、第１および第２のパルス信号の違いによる消費電力の差も少なく、最小限の消費電力としながら確実に回転検出信号およびエラーコード信号の出力をすることができるようになる。
【００６６】
なお、上記実施形態においては、識別パルス信号を第１のパルス信号の先頭位置に付加して第２のパルス信号を生成するようにしたが、中間部でも良いし末尾部分に付加しても良い。また、識別パルス信号を先頭位置に加えて、末尾の位置にも付加することで第２のパルス信号を生成することもできる。この場合には、パルス信号の末尾を確実に認識することができるようになる。
【００６７】
（第３の実施形態）
図１１および図１２は本発明の第３の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、回転方向を示す異なる波形のパルス信号として、振幅の異なるパルス信号Ｓｄ，Ｓｅを設定するようにしたところである（同各図（ｄ），  （ｅ）参照）。
【００６８】
そして、このような第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られると共に、回転方向の判定を、パルス信号のパルス幅を検出しなくとも、出力電流ＩｓのレベルをＩｓ１かあるいはＩｓ２あるいはＩｓ３かの三値のレベルの判定をするだけで簡単且つ迅速に行なえる。
【００６９】
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形また拡張できる。
エラーコード信号は、４ビットに限らず、さらに多数のビットを使っても良いし、３ビット以下のデータとして設定することもできる。いずれにしても２進エラーコード発生回路１１側の設定と、検出回路側での検出方法とを双方で取決めをしておくことで確実にエラーコードを受けるようにすることができる。
【００７０】
回転磁石１の回転方向が変化してから所定のカウント数を経たことを条件としてエラーコード信号の出力を許容するようにしたが、カウント数の設定の条件は必要に応じて省いた構成とすることもできる。
【００７１】
回転速度が所定以上に達すると、電流の少ない正回転方向の回転検出信号を出力するようにしたが、逆回転方向の回転検出信号を出力するようにしても良いし、あるいは、回転方向に応じた回転検出信号をそのまま出力するようにしても良い。
【００７２】
エラーコード信号は、異常がない場合でも、異常が発生していないことを示す信号をエラーコードの一種として設定して出力するようにしても良い。これにより、自己診断回路１０が正常に動作していて且つ異常がないという情報を積極的に認識することができるようになる。
【００７３】
上記実施形態では、自己診断回路１０の異常検出を示すエラーコード信号を重畳して出力する構成としているが、この他に、重畳すべき信号として、例えば、自動車のタイヤの空気圧を検出する検出センサからの検出信号をコード化したものや、あるいはタイヤの摩耗状態を示す信号をコード化したもの、さらには、タイヤに関係のない他の種々の信号をコード化したものを付加することもでき、信号線の本数を少なくすることができる。
【００７４】
また、重畳する信号の種類は、一種類に限らず、複数種類の信号を複合的にコード化して付加するようにすることもできる。この場合に、本発明においては、隣接する回転検出信号の間に別の信号を重畳させる構成ではないので、コード化するパルス列のビット数に制約を受けることがなく、必要なビット数を設定して出力する構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す電気的なブロック構成図
【図２】外部回路の概略構成図
【図３】信号選択回路の選択制御動作を示すプログラムのフローチャート（その１）
【図４】信号選択回路の選択制御動作を示すプログラムのフローチャート（その２）
【図５】信号選択回路の選択制御動作を示すプログラムのフローチャート（その３）
【図６】信号選択回路の選択制御動作を示すプログラムのフローチャート（その４）
【図７】エラーが発生していない場合の各部の出力信号の波形図
【図８】エラーが発生している場合の各部の出力信号の波形図
【図９】本発明の第２の実施形態を示す図７相当図
【図１０】図８相当図
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す図７相当図
【図１２】図８相当図
【符号の説明】
１は回転磁石（回転体）、２は回転検出装置、３は第１の磁気センサ、４は第２の磁気センサ、５はラッチ回路、６は第１の出力波形発生回路、７は第２の出力波形発生回路、８は信号選択回路（信号処理手段、カウント手段）、９は回転速度判定回路（判断手段）、１０は自己診断回路、１１は２進エラーコード発生回路、１２は電流出力回路、１４は車載バッテリ、１５は検出用抵抗、１６は電圧検出手段である。
【図１】
0004964358.tif 000002
【図２】
0004964358.tif 000003
【図３】
0004964358.tif 000004
【図４】
0004964358.tif 000005
【図５】
0004964358.tif 000006
【図６】
0004964358.tif 000007
【図７】
0004964358.tif 000008
【図８】
0004964358.tif 000009
【図９】
0004964358.tif 000010
【図１０】
0004964358.tif 000011
【図１１】
0004964358.tif 000012
【図１２】
0004964358.tif 000013