(57)【要約】【課題】回転体の回転検出を無電源で、しかも低コストに実現可能な装置を提供する。【解決手段】モータの回転に応じて磁気検出器２４または２６（より正確には磁性ワイヤ７０）と、これに対向するマグネット２２の磁極と、回転軸２０とにより磁路が形成される。磁性ワイヤ７０が大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなるため、モータの回転に応じて各磁気検出器に対向する磁極が切り替わるごとに磁路を形成する磁界の方向が急峻に切り替わり、磁気検出器からその切り替わりに応じたパルス信号が出力される。磁性ワイヤ７０はマグネット２２から受ける磁束密度の変化によってその磁化方向が切り替わるため、検出コイルが受ける磁束の変化による誘導起電力が発生し、磁気検出器からは無電源にてパルス信号の出力が可能になる。【選択図】図７
2009147778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転に応じてパルス信号を発生するパルス信号発生装置において、
前記回転体の回転軸に固定されたマグネットと、
磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、前記回転体の回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器と、を備え、
前記磁気検出器の磁性素子と、その磁性素子に対向配置される前記マグネットの一方の磁極と、前記回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされていることを特徴とするパルス信号発生装置。
【請求項２】
前記磁気検出器が、前記回転軸の周方向に対して所定の間隔で複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパルス信号発生装置。
【請求項３】
前記磁性素子が前記回転軸と所定の間隔をもって並設されており、前記マグネットに対して長手方向にずれるように対向配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のパルス信号発生装置。
【請求項４】
前記磁性素子の一端が他端より前記マグネットに近接するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のパルス信号発生装置。
【請求項５】
前記磁性素子の他端が前記一端よりも前記回転軸に近接するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載のパルス信号発生装置。
【請求項６】
前記磁性素子が大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパルス信号発生装置。
【請求項７】
回転軸の回転に応じてパルス信号を発生するパルス信号発生部を含む回転機において、
前記パルス信号発生部は、
前記回転軸に固定されたマグネットと、
磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、前記回転軸の回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器と、を備え、
前記磁気検出器の磁性素子と、その磁性素子に対向配置される前記マグネットの一方の磁極と、前記回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされていることを特徴とする回転機。
【請求項８】
前記磁気検出器と、その磁気検出器から出力されるパルス信号を処理する回路とが実装された回路基板をさらに備え、
前記回路基板が、前記回転軸を回転可能に支持するボディに組み付けられていることを特徴とする請求項７に記載の回転機。
【請求項９】
モータの回転特性を取得し、その回転特性に基づいて前記モータを駆動することにより制御対象を制御する制御装置において、
前記モータの回転軸に固定されたマグネットと、
磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、前記モータの回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器と、を備え、
前記磁気検出器から出力されるパルス信号を処理して出力する回路と、
前記回路からの出力信号に基づいて前記回転特性を算出する演算部と、
算出された回転特性に基づいて前記モータを駆動制御する制御部と、を備え、
前記磁気検出器の磁性素子と、その磁性素子に対向配置される前記マグネットの一方の磁極と、前記回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされていることを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
モータの回転制御によりレギュレータを駆動して車両のドアガラスを開閉動作させるパワーウィンド制御装置において、
前記モータの回転軸に固定されたマグネットと、
磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、前記モータの回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器と、
前記磁気検出器から出力されるパルス信号を処理して出力する回路と、
前記回路からの出力信号に基づいて前記モータの回転速度を算出する演算部と、
前記モータの回転速度に応じて予め設定した制御モードへ移行し、前記モータの回転制御を実行する制御部と、を備え、
前記磁気検出器の磁性素子と、その磁性素子に対向配置される前記マグネットの一方の磁極と、前記回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされていることを特徴とするパワーウィンド制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、非制御時に前記回路から信号が出力された場合、予め設定された制御モードを実行することを特徴とする請求項１０に記載のパワーウィンド制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転に応じてパルス信号を発生する装置、およびそのパルス信号を検出して制御を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるパワーウィンド制御装置は、モータを駆動してガラス昇降機構を動作させることによりドアガラスを所望の位置に昇降させる。そのモータの回転数からドアガラスの昇降位置が算出できるため、制御部は、常にそのモータの回転状態を検出しつつ制御を行っている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このモータの回転状態は、モータの回転軸に設けられた回転検出センサにより検出される。この回転検出センサは、例えばその回転軸上にＮ極およびＳ極が対向配置されたマグネットと、その周囲に配置されたホール素子とを含んで構成される。モータの回転軸とともにマグネットが回転することにより、ホール素子から磁束密度に比例したパルス状の検出信号（ホール電圧）が出力される。この検出信号のパルス間隔からモータの回転周期を算出することにより、その回転速度を取得することができる。その場合、例えば１つのマグネットに対して２つのホール素子を互いに位相をずらして配置し、両ホール素子から出力される検出信号のオン・オフ状態を比較すれば、モータの回転方向を検出することもできる。
【特許文献１】特開平１１−１０７６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような回転検出センサを機能させるためには、ホール素子に常に電源を供給しておく必要がある。しかしながら、省電力化の観点から、車両のエンジンが停止されるとホール素子への給電もカットされるのが一般的である。このため、例えば車上ねらいなどの防犯対策のために駐車中にドアガラスに外的負荷が加わった場合にこれを検知したい、といった要請に応えることができない。このような要請に応えるためには、回転検出センサを無電源でも作動させる必要がある。また、その場合には装置構成を低コストにて実現できるのが好ましい。
【０００５】
このような問題は、車両のパワーウィンドのみならず、例えばスライティングルーフ、あるいは自動ドアやシャッタなど、モータに駆動され、そのモータの回転数を回転検出センサにより検出しつつ駆動制御が行われる装置には同様に見受けられる。また、無電源での回転検出を低コストに実現することは、モータに限らず発電機等の回転機その他の回転体についてもメリットとなりうる。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、回転体の回転検出のための装置を無電源で、しかも低コストに実現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、回転体の回転に応じてパルス信号を発生するパルス信号発生装置において、回転体の回転軸に固定されたマグネットと、磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、回転体の回転に伴ってマグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器と、を備える。磁気検出器の磁性素子と、その磁性素子に対向配置されるマグネットの一方の磁極と、回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされている。
【０００８】
ここでいう「磁性素子」は鉄心等の磁芯であってもよいが、好ましくは大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなるものがよい。磁性素子は、棒状など長尺状の磁性部材からなるものでもよいし、磁性ワイヤなどからなるものでもよい。回転軸は強磁性体からなるものが好ましい。
【０００９】
この態様によると、回転体の回転に応じて磁性素子とこれに対向する磁極と回転軸とにより磁路が形成される。このため、回転体の回転に応じて磁性素子に対向する磁極が切り替わるごとに磁路を形成する磁界の方向が切り替わり、磁気検出器からその切り替わりに応じたパルス信号が出力される。すなわち、磁性素子がマグネットから受ける磁束密度の変化によってその磁化方向が切り替わるため、検出コイルが受ける磁束の変化による誘導起電力が発生する。このため、磁気検出器からは無電源にてパルス信号の出力が可能になる。また、回転体の回転軸が磁路の一部を構成するため、バイアス用のマグネットを別途設けたり、あるいは交番磁界を発生させるための一対の磁石を設けたりするといった必要がなく、装置構成が簡素になり、低コストに実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転体の回転検出のための装置を無電源で低コストに実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態は、回転体の回転に応じてパルス信号を発生するパルス信号発生装として構成される。このパルス信号発生装置は、回転体の回転軸に固定されたマグネットと、磁性素子とその磁性素子に巻回された検出コイルとを含み、回転体の回転に伴ってマグネットが近傍を通過するときにパルス信号を出力する磁気検出器とを備える。磁気検出器の磁性素子と、これに対向配置されるマグネットの一方の磁極と、回転軸とにより磁路が形成されるよう、これら磁性素子、磁極および回転軸の位置決めがなされている。
【００１２】
磁気検出器は、回転軸の周方向に対して所定の間隔で複数配置されていてもよい。このように構成すれば、各磁気検出器から出力される複数のパルス信号の状態を比較することにより、回転体の回転方向を検出することもできる。
【００１３】
磁性素子は、回転軸に対して所定の間隔をもって並設され、マグネットに対して長手方向にずれるように対向配置されるのが好ましい。磁性素子の長手方向中央位置がマグネットとの対向位置からずれるようにすることで、磁性素子、磁極および回転軸による磁路が一方向に確定し、安定に形成されるようになる。
【００１４】
その場合、磁性素子の一端が他端よりマグネットに近接するように配置されると、マグネットからの磁束が磁性素子に効率よく導かれ、マグネット、磁性素子および回転軸に囲まれる磁気回路が形成されやすくなる。
【００１５】
さらに、磁性素子の他端が一端よりも回転軸に近接するように配置されていると、磁性素子と回転軸との磁気ギャップが小さくなり、安定した磁路を形成することができる。
【００１６】
磁性素子は、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなるものが好ましい。その場合、磁性素子は磁性ワイヤとして構成されていてもよい。ここでいう「大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子」とは、マグネットから受ける磁束密度が所定値を超えたときに急激な磁化状態の反転を発生させる素子であり、無電源で動作できる。このため、低消費電力が要求される装置に効果的に組み込むことができる。
【００１７】
なお、「大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子」の動作原理については、例えば特許第３６７３４１３号公報にも記載のように公知である。ここでは、そのような磁性素子として、強磁性体を線引きして得られた強磁性体ワイヤにひねり応力を加えて形成した磁性ワイヤを用いることができる。この磁性ワイヤは、中心部から外周部へいくほど多くひねられた結果、外周部と中心部で磁気特性が異なり、中心部が外周部よりも大きな磁界によってその磁化方向を変える。すなわち、外部磁界の大きさによっては外周部の磁化方向が変わっても中心部の磁化方向が変わらない状態が存在し、その外部磁界の強さがある臨界強度を超えたときに磁性ワイヤ全体として磁化方向が急激に反転する。「大バルクハウゼンジャンプ」は、このように磁化状態が急激に反転する現象であり、その現象を利用することにより、急峻なパルス状の出力信号（電圧信号）を得ることができる。したがって、回転体の回転速度が低い状態であってもパルスを確実にとらえることができ、回転検出の精度を確保することができる。なお、「大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子」については、このようなワイヤ状の磁性素子に限らず、薄膜状、厚膜状その他の形状で同様の挙動を示す他の種々な磁性素子を使用することができる。
【００１８】
以上に述べたパルス信号発生装置は、回転軸の回転に応じてパルス信号を発生するモータや発電機などの回転機に、パルス信号発生部として組み込むことができる。その場合、上記磁気検出器とそのパルス信号を処理する回路とが実装された回路基板を、回転機のボディに組み付けるように構成してもよい。あるいは、回転機を含むアクチュエータのボディにその回路基板を組み付けるようにしてもよい。回転機の制御装置が別途設けられている場合には、その制御装置内にその回路基板を設置してもよい。
【００１９】
また、モータの回転特性を取得し、その回転特性に基づいて前記モータを駆動することにより制御対象を制御する制御装置に対し、このパルス信号発生装置の機能を組み込んでもよい。ここでいう「回転特性」は、モータの回転数、回転速度、回転周期、あるいは回転周波数などを含みうる。その制御装置は、磁気検出器から出力されるパルス信号を処理して出力する回路と、その回路からの出力信号に基づいてモータの回転特性を算出する演算部と、算出された回転特性に基づいてモータを駆動制御する制御部とを備えるものでもよい。例えばパワーウィンド、スライティングルーフ、あるいは自動ドアやシャッタなど、モータに駆動され、そのモータの回転数を回転検出センサにより検出しつつ駆動制御が行われる装置の制御装置として構成されてもよい。その制御装置は、上記回路からの出力信号に基づいてモータの回転速度を算出し、その回転速度に応じて予め設定した制御モードへ移行して、モータの回転制御を実行するものでもよい。パワーウィンド制御装置として構成された場合、その制御部は、非制御時にもかかわらず信号が出力された場合に、予め設定された制御モードを実行するようにしてもよい。この制御モードは、例えば外部負荷によりドアガラスが開方向に強制的に動かされた場合に所定の閉動作をさせるようなセキュリティモードであってもよい。
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明を具体化した実施例について詳細に説明する。以下の実施例は、本発明のパルス信号発生装置の機能をパワーウィンド制御装置に組み込んで具現化したものである。
【００２１】
［実施例］
図１は、実施例に係るパワーウィンド制御装置の概略構成を表す図である。説明の便宜上、同図には運転席に設けられたパワーウィンド制御装置が示されている。  
本実施例のパワーウインド制御装置は、車両のドアガラス２を昇降させるレギュレータ４を駆動制御するものであり、そのレギュレータ４を駆動するモータアクチュエータ６と、モータアクチュエータ６を駆動する制御ユニット８を備える。
【００２２】
モータアクチュエータ６は、レギュレータ４を駆動するモータ１０、そのモータ１０を駆動するモータ駆動回路１２、モータ１０の回転状態を検出する回転検出センサ１４を含む。モータ１０は、その回転軸が減速ギヤを介してレギュレータ４の図示しないアームに接続されており、正転によりアームを伸長させてドアガラス２を閉じる方向に上昇させ、逆転によりアームを縮小させてドアガラス２を開く方向に下降させる。
【００２３】
モータ駆動回路１２は、制御ユニット８からの指令信号に基づいてオン・オフ動作を行う複数のリレー回路を含む。各リレー回路はトランジスタを備えており、このトランジスタへの通電状態を切り替えることで各リレーの接続切替えが行われる。それにより、モータ１０に正転方向または逆転方向の電圧が印加されるように構成されている。
【００２４】
回転検出センサ１４は、モータ１０の回転に応じたパルス信号を制御ユニット８に向けて出力するものであり、本実施例ではモータ１０に一体に組み付けられている。回転検出センサ１４は、モータ１０の回転軸に固定されたマグネット２２に対向配置されて大バルクハウゼンジャンプを起こしうる２つの磁気検出器２４，２６を含んで構成される。この回転検出センサ１４の詳細な構成については後述する。
【００２５】
制御ユニット８は、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と表記する）３０を中心に構成されており、電源回路３２、スイッチ入力回路３４、通信回路３６を含んで構成される。電源回路３２は、図示しないバッテリの電源電圧をマイコン３０等の各部に供給する。また、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」と表記する）４０からの入力信号が、電源回路３２を介してマイコン３０に入力される。マイコン３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、計時用のタイマ等を備える。
【００２６】
スイッチ入力回路３４は、運転者によるパワーウィンドスイッチ（「ＰＷスイッチ」と表記する）４２の操作に応じた入力信号をマイコン３０に入力する。スイッチ入力回路３４はマニュアルスイッチおよびオートスイッチを含み、マニュアルスイッチは開スイッチおよび閉スイッチからなる。開スイッチは、運転者がＰＷスイッチ４２を１段階押し下げたときにオンされ、その押し下げ操作の期間中のみドアガラス２を開方向に動作させるための信号を出力する。閉スイッチは、運転者がＰＷスイッチ４２を１段階引き上げたときにオンされ、その引き上げ操作の期間中のみドアガラス２を閉方向に動作させるための信号を出力する。一方、オートスイッチは、ＰＷスイッチ４２が２段階操作されることによりオンし、運転者の操作解除後もドアガラス２の開方向または閉方向の動作を継続させるための信号を出力する。
【００２７】
通信回路３６は、車両に搭載された図示しない中央制御ユニットとの双方向通信を行うための回路であり、図示しない通信ラインを介して中央制御ユニットに接続されている。中央制御ユニットは、運転席に設けられた制御ユニット８、助手席に設けられた制御ユニット、および左右後席にそれぞれ設けられた制御ユニットに接続されており、これらを統括的に管理する。運転席には、助手席および後席のドアガラスを駆動制御するためのＰＷスイッチも設けられており、運転者がこれらを操作することにより、その操作指令信号が中央制御ユニットを介して各席の制御ユニットに伝送される。
【００２８】
マイコン３０は、各種センサ・スイッチや通信回路３６からの入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、モータ駆動回路１２に向けて制御信号を出力する。また、必要に応じて中央制御ユニットとの通信を行う。
【００２９】
図２は、モータの具体的構成を表す斜視図である。  
モータ１０は、小型直流モータとして構成されており、筒状のハウジング５０の内部に図示しない固定子および回転子が収容され、その端部を封止するブラケット５２から回転軸２０の一部を露出させている。モータ１０の内部には、回転子を構成する回転軸２０，電機子，整流子、回転軸２０を回転自在に支持する軸受部、整流子に摺動接触するブラシ等が配置されているが、その内部構成については一般的であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３０】
回転軸２０は、強磁性体からなる出力軸であり、その先端部には円筒ギヤ５４が圧入されている。モータ１０の動力は、回転軸２０、円筒ギヤ５４および減速ギヤを介してレギュレータ４に伝達される。回転軸２０のブラケット５２と円筒ギヤ５４との間には、円板状のマグネット２２が固定され、そのマグネット２２に対向するように回転検出センサ１４が配置されている。
【００３１】
図３は、モータの本体の構成を表す斜視図である。図４は、回転検出センサの構成を表す斜視図である。図５は、磁気検出器の構成を表す斜視図である。  
図３に示すように、モータ１０のブラケット５２の端面には、内部からの磁束の漏洩を遮蔽する磁気シールド板５６が装着されている。マグネット２２は、Ｎ極とＳ極がその周方向に約９０度の幅で隣接配置されるように設けられた４極のマグネットからなり、回転位相の約９０度ごとにその磁極の境界が現れるように構成されている。
【００３２】
図４に示すように、回転検出センサ１４は、マグネット２２に対向配置されるホルダ６０、ホルダ６０に埋設された回路基板６２、およびホルダ６０に固定されるとともに回路基板６２に実装される磁気検出器２４，２６を含んで構成されている。ホルダ６０は、非磁性体からなる平板状の本体６４と、その本体６４の端縁にて立設された支持部６６を有する。回路基板６２は、この本体６４に埋設されており、後述するパルス変換回路を構成する複数の回路素子を実装している。支持部６６は、回転軸２０およびマグネット２２を半円状に包囲可能なボス部からなる。そのボス部は、その先端に向かうほど回転軸２０に近接するテーパ面６８を有し、そのテーパ面６８に沿って磁気検出器２４，２６が固定されている。したがって、図示のように、磁気検出器２４と磁気検出器２６とは、その一端側が他端側よりも互いに近接するように配置されている。図２に示したように、本体６４は、回転軸２０に対してほぼ直角に配置され、その回転軸２０側の端部に支持部６６が連設されている。本体６４は、図示しない固定部材によりモータ１０のハウジング５０に固定されている。支持部６６は、その本体６４側の基端部にてマグネット２２に近接するようにこれを包囲し、その先端側にて回転軸２０に近接するようにこれを包囲している。
【００３３】
図５に示すように、磁気検出器２４は、長尺状の磁性ワイヤ７０の一部に検出コイル７２が巻回されて構成されている。磁性ワイヤ７０は、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなる。検出コイル７２の両端には端子７４，７６がそれぞれ接続されている。これら磁性ワイヤ７０、検出コイル７２および端子７４，７６は、非磁性体からなる有底円筒状のケース７８に収容されている。ケース７８内には樹脂材が充填され、各部を安定に固定している。ケース７８の開口部からは端子７４，７６が露出しており、各端子は半田により回路基板６２上の配線に接続されている。なお、磁気検出器２６については磁気検出器２４と同様の構成を有するため、その説明については省略する。
【００３４】
図６は、回路基板上に構成されるパルス変換回路を表す図である。なお、説明の便宜上、同図には一方の磁気検出器２４についての回路構成が示されている。  
図示のように、磁気検出器２４における検出コイル７２の一方の端子７４は、トランジスタ８０のベースに接続されており、このトランジスタ８０のコレクタに接続された抵抗８２を介して電源回路３２に接続されている。トランジスタ８０のエミッタは、グランドラインに接続されている。トランジスタ８０のベースとグランドラインとの間にはダイオード８４が接続されている。ダイオード８４のカソードが検出コイル７２とトランジスタ８０との接続点に接続されており、アノードがグランドラインに接続されている。一方、検出コイル７２の他方の端子７６は、トランジスタ９０のベースに接続されており、このトランジスタ９０のコレクタに接続された抵抗９２を介して電源回路３２に接続されている。トランジスタ９０のエミッタは、グランドラインに接続されている。トランジスタ９０のベースとグランドラインとの間にはダイオード９４が接続されている。ダイオード９４のカソードが検出コイル７２とトランジスタ９０との接続点に接続されており、アノードがグランドラインに接続されている。
【００３５】
これにより、検出コイル７２、トランジスタ８０、ダイオード９４による閉回路が形成され、検出コイル７２の端子７４側が正電圧となったときにトランジスタ８０がオンにされる。一方、検出コイル７２、トランジスタ９０、ダイオード８４による閉回路が形成され、検出コイル７２の端子７６側が正電圧となったときにはトランジスタ９０がオンにされる。トランジスタ８０と抵抗８２との接続点からは出力信号ＳＡ１（出力電圧）が取り出されて、マイコン３０に入力されるようになっている。また、トランジスタ９０と抵抗９２との接続点からは出力信号ＳＡ２（出力電圧）が取り出されて、マイコン３０に入力されるようになっている。
【００３６】
このような構成から、モータ１０が回転してマグネット２２のＮ極が磁気検出器２４を通過するときにトランジスタ８０がオンされ、出力信号ＳＡ１（出力電圧）がオンからオフに切り替わる矩形のパルス信号として出力される。また、マグネット２２のＳ極が磁気検出器２４を通過するときにはトランジスタ９０がオンされ、出力信号ＳＡ２（出力電圧）がオンからオフに切り替わる矩形のパルス信号として出力される。上述のように、磁気検出器２４は、磁性素子として大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性ワイヤ７０を含むため、誘導起電力によるその出力信号は、急峻な出力信号として各トランジスタに入力される。このため、各パルス信号ＳＡ１，ＳＡ２も急峻なパルス信号としてマイコン３０に入力されることになる。
【００３７】
なお、磁気検出器２６についても同様の回路構成を有し、回転検出センサ１４は、マグネット２２のＮ極が磁気検出器２６を通過するときに同様のパルス信号ＳＢ１を出力し、Ｓ極が磁気検出器２６を通過するときに同様のパルス信号ＳＢ２を出力する。その詳細については後述する。
【００３８】
図７は、モータの回転検出部の概略構成を表す図である。（Ａ）はその斜視図を表し、（Ｂ）はその側面図を表している。  
同図（Ａ）に示すように、モータ１０の回転軸２０には、Ｎ極およびＳ極が周方向に順次配置された４極のマグネット２２が固定されている。一方、磁気検出器２４，２６は、回転軸２０の周方向に約４５度の間隔で配置されている。各磁気検出器は、回転軸２０やマグネット２２と非接触にて配置されているが、その端子側の端部がマグネットに近接するように配置され、その反対側の端部が回転軸２０に近接するように配置されている。その結果、同図（Ｂ）に示すように、モータ１０の回転に応じて磁気検出器２４または２６（より正確にはその磁性ワイヤ７０）と、これに対向するマグネット２２の磁極と、回転軸２０とにより囲まれる磁路（図中一点鎖線参照）が形成される。このため、モータ１０の回転に応じて各磁気検出器に対向する磁極が切り替わるごとに磁路を形成する磁界の方向が切り替わり、各磁気検出器からその切り替わりに応じたパルス信号（パルス電圧）が出力される。なお、本実施例においては、磁路における磁気ギャップを極力小さくするために各磁気検出器を回転軸２０に対して傾けるようにしたが、変形例においては、各磁気検出器を回転軸２０に対して平行に配置してもよい。
【００３９】
次に、本実施例に係るモータ１０の回転速度の検出方法について説明する。図８は、モータの回転周期の算出方法を表す説明図である。同図には、上段から磁気検出器２４から出力される信号Ａ、磁気検出器２６から出力される信号Ｂ、回転検出センサ１４を介して出力される信号Ａに基づくパルス信号ＳＡ１，ＳＡ２、回転検出センサ１４を介して出力される信号Ｂに基づくパルス信号ＳＢ１，ＳＢ２が示されている。同図の横軸は時間の経過を表している。
【００４０】
図示のように、モータ１０の回転に応じてマグネット２２が９０度回転するごとに、磁気検出器２４から信号Ａが出力される。すなわち、磁気検出器２４がマグネット２２のＳ極に対向した状態からＮ極に対応する状態に切り替わったときに、パルス信号ＳＡ１が瞬時的にＨレベルからＬレベルに切り替わる。一方、磁気検出器２４がマグネット２２のＮ極に対向した状態からＳ極に対応する状態に切り替わったときに、パルス信号ＳＡ２が瞬時的にＨレベルからＬレベルに切り替わる。また、磁気検出器２６がマグネット２２のＳ極に対向した状態からＮ極に対応する状態に切り替わったときに、パルス信号ＳＢ１が瞬時的にＨレベルからＬレベルに切り替わる。一方、磁気検出器２６がマグネット２２のＮ極に対向した状態からＳ極に対応する状態に切り替わったときに、パルス信号ＳＢ２が瞬時的にＨレベルからＬレベルに切り替わる。本実施例においては、磁気検出器２４と磁気検出器２６との配置がマグネット２２を中心に互いに約４５度ずれているため、各磁気検出器から出力されるパルス信号も約４５度の位相差をもって出力される。変形例においては、磁気検出器２４と磁気検出器２６との配置が、これとは異なる角度で互いにずれるように配置されていてもよい。
【００４１】
本実施例では図示のように、時刻ｔ１からｔ７にかけて回転軸２０が４５度回転するごとに、いずれかのパルス信号が出力される。マイコン３０は、回転検出センサ１４から順次出力されるパルス信号を取得し、そのパルス間の経過時間と位相差に基づいて１回転あたりの時間、つまりモータ１０の回転周期を算出する。そして、この回転周期から回転速度を算出してパワーウィンド制御に用いる。仮に、時刻ｔ６とｔ７との間に図示のようにモータ１０の停止期間があったとしても、時刻ｔ７にてパルス信号が出力されると、マイコン３０がこれを検知してモータ１０の回転再開、つまりドアガラス２の駆動を検出することができる。なお、パルス信号が急峻でありそのオフ期間が短いため、マイコン３０はこれをラッチするためのラッチ回路を備えるが、その詳細については省略する。
【００４２】
マイコン３０は、通常の制御時においては順次検出されるパルス信号に基づいて、モータ１０の回転数、ひいてはドアガラス２の位置を算出し、予め設定されたパワーウィンド制御を実行する。一方、車両の駐車時などエンジン停止時において、例えば車上ねらい等によってドアガラス２が強制的に開かれようとすると、各磁気検出器からパルス信号が出力される。マイコン３０は、仮にスリープ状態にあっても、そのパルス信号の入力によってウエイクアップし、ドアガラス２を閉方向に駆動して人の腕が入らない程度の所定の小開度状態に保持するなど、予め設定されたセキュリティ制御モードを実行する。
【００４３】
以上に説明したように、本実施例においては、モータ１０の回転に応じて磁気検出器２４または２６（より正確には磁性ワイヤ７０）と、これに対向するマグネット２２の磁極と、回転軸２０とにより磁路が形成される。磁性ワイヤ７０が大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性体からなるため、モータ１０の回転に応じて各磁気検出器に対向する磁極が切り替わるごとに磁路を形成する磁界の方向が急峻に切り替わり、磁気検出器からその切り替わりに応じたパルス信号が出力される。磁性ワイヤ７０の磁化方向がマグネット２２から受ける磁束密度の変化によって切り替わるため、検出コイル７２が受ける磁束の変化による誘導起電力が発生し、磁気検出器からは無電源にてパルス信号の出力が可能になる。また、回転軸２０が磁路の一部を構成するため、マグネット２２以外にバイアス用のマグネットを別途設けたり、あるいは交番磁界を発生させるための一対の磁石を設けたりするといった必要がなく、簡素な構成にて低コストに実現することができる。また、パルス信号が急峻であるため、モータ１０が極低速で回転しても、マイコン３０側でこれを検出することができる。
【００４４】
本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
【００４５】
上記実施例では、磁性素子の具体例として直線状の磁性ワイヤ７０を例示したが、例えばＬ字状あるいはＵ字状といったように、屈曲した形状をなすワイヤであってもよい。あるいは、ワイヤではなく所定断面を有する柱状の部材、あるいは膜状の部材により磁性素子を形成してもよい。いずれにしても、その磁性素子の一端がマグネット２２に近接する一方、他端が回転軸２０に近接するようにして磁路を安定に形成するのが好ましい。
【００４６】
上記実施例では、Ｎ極およびＳ極を２つずつ配置した４極のマグネット２２を例示したが、Ｎ極とＳ極が１つずつ、あるいは３つ以上ずつ設けられて、周方向に順次配置される２極、６極・・・といったマグネットを採用することもできる。
【００４７】
上記実施例では、図８に示したように、各磁気検出器が対向する磁極が切り替わるごとに各磁気検出器から出力される全てのパルス信号に基づいて回転周期、ひいては回転速度が算出される例を示した。変形例においては、その一部のパルス信号を用いてその演算処理を行うようにしてもよい。例えば、各磁気検出器が対向する磁極がＳ極からＮ極に切り替わるごとに各磁気検出器から出力されるパルス信号ＳＡ１，ＳＢ１のみに基づいて回転速度等を算出するようにしてもよい。逆に、各磁気検出器が対向する磁極がＮ極からＳ極に切り替わるごとに各磁気検出器から出力されるパルス信号ＳＡ２，ＳＢ２のみに基づいて回転速度等を算出するようにしてもよい。例えば、磁性素子に対して一方の磁極による磁化の影響が大きい場合などの偏りがある場合に、その磁化の影響の大きい側のパルス信号のみを用いるようにしてもよい。
【００４８】
上記実施例では、本発明の回転検出方法をパワーウィンド制御装置におけるモータの回転検出に適用したが、車両のスライティングルーフ、自動ドアやシャッタなど、モータに駆動され、そのモータの回転数を回転検出センサにより検出しつつ駆動制御が行われる制御装置に適用してもよい。あるいは、モータではなく、発電機等その他の回転機の回転検出や、流量センサ等の回転体の回転検出に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例に係るパワーウィンド制御装置の概略構成を表す図である。
【図２】モータの具体的構成を表す斜視図である。
【図３】モータの本体の構成を表す斜視図である。
【図４】回転検出センサの構成を表す斜視図である。
【図５】磁気検出器の構成を表す斜視図である。
【図６】回路基板上に構成されるパルス変換回路を表す図である。
【図７】モータの回転検出部の概略構成を表す図である。
【図８】モータの回転周期の算出方法を表す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  ドアガラス、  ４  レギュレータ、  ６  モータアクチュエータ、  ８  制御ユニット、  １０  モータ、  １２  モータ駆動回路、  １４  回転検出センサ、  ２０  回転軸、  ２２  マグネット、  ２４  磁気検出器、  ２６  磁気検出器、  ３０  マイコン、  ３２  電源回路、  ３４  スイッチ入力回路、  ３６  通信回路、  ４２  ＰＷスイッチ、  ５０  ハウジング、  ５２  ブラケット、  ５４  円筒ギヤ、  ５６  磁気シールド板、  ６０  ホルダ、  ６２  回路基板、  ６４  本体、  ６６  支持部、  ６８  テーパ面、  ７０  磁性ワイヤ、  ７２  検出コイル、  ７４  端子、  ７６  端子、  ７８  ケース。
【図１】
2009147778.tif 000003
【図２】
2009147778.tif 000004
【図３】
2009147778.tif 000005
【図４】
2009147778.tif 000006
【図５】
2009147778.tif 000007
【図６】
2009147778.tif 000008
【図７】
2009147778.tif 000009
【図８】
2009147778.tif 000010