(57)【要約】【課題】検出信号がドリフトした場合であっても、当該検出信号に応じて適切に出力信号を出力することが可能なセンサ信号処理装置を提供する。【解決手段】センサ２から入力される検出信号と当該検出信号から演算される閾値とに基づいて出力信号を生成するセンサ信号処理装置１は、検出信号のピーク値と予め設定されたレンジ幅の中央値とに基づいて上側振幅値を算出する上側振幅値算出部１５と、中央値と検出信号のボトム値とに基づいて下側振幅値を算出する下側振幅値算出部１６と、出力信号に応じて、上側振幅値及び下側振幅値の一方を基準値とし、他方の振幅値が基準値に基づいて規定された設定値よりも大きくなった場合に検出信号のオフセット調整を行うオフセット調整信号を生成するオフセット調整信号生成部１１と、を備える。【選択図】図３
2009192382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから入力される検出信号と前記検出信号から演算される閾値とに基づいて出力信号を生成するセンサ信号処理装置であって、
前記検出信号のピーク値と予め設定されたレンジ幅の中央値とに基づいて上側振幅値を算出する上側振幅値算出部と、
前記中央値と前記検出信号のボトム値とに基づいて下側振幅値を算出する下側振幅値算出部と、
前記出力信号に応じて、前記上側振幅値及び前記下側振幅値の一方を基準値とし、他方の振幅値が前記基準値に基づいて規定された設定値よりも大きくなった場合に前記検出信号のオフセット調整を行うオフセット調整信号を生成するオフセット調整信号生成部と、
を備えるセンサ信号処理装置。
【請求項２】
前記基準値は、前記出力信号がＬｏレベルの時には前記下側振幅値が用いられ、前記出力信号がＨｉレベルの時には前記上側振幅値が用いられる請求項１に記載のセンサ信号処理装置。
【請求項３】
前記出力信号に含まれるパルス数を算出するカウンタを備え、
前記設定値は、前記パルス数が予め設定されたパルス数以上となった場合に、前記予め設定されたパルス数未満の場合よりも小さくなるように設定される請求項１又は２に記載のセンサ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサから入力される検出信号と当該検出信号から演算される閾値とに基づいて出力信号を生成するセンサ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転機器の回転速度を検出する方法の一つとして、回転検出センサが使用されてきた。この回転検出センサは、回転機器を構成する回転体の回転に伴って回転検出センサを構成する検出素子の検出面で発生する磁束の変化を検出する。即ち、検出素子は磁束の変化を検出し、回転体の回転に対応して振幅が変化する電気信号に変換する。この電気信号は、センサ信号処理装置が有する演算手段により２値化され、回転体の回転速度に対応したパルス信号に変換される。
【０００３】
このような回転検出センサの用途の一つとして、自動車が有する回転体（例えば、車軸や回転電機等）の回転速度の検出があるが、自動車は、走行状態や路面状態等に応じて振動を受ける。このような振動があるが故、回転体が回転していない場合であっても、前記振動により回転体と検出素子との間の離間距離に周期的な変動が生じることがある。そして、このような変動に応じて磁束の変化が生じることにより、回転検出センサが不測の出力信号を発生する可能性がある。また、振動に拘らず、外部に設けられる発振器等の出力に同期したスパイクノイズに起因して、出力信号に誤差が含まれてしまう場合もある。そこで、このようなスパイクノイズの影響をなくすようにしたセンサ信号処理装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載のセンサ信号処理装置は、回転体の回転に応じた磁気の変化を検出し、検出信号のピーク値及びボトム値から閾値を設定する。そして、図１に示されるように検出信号（実線）と閾値（点線）とをコンパレータに入力し、２値化した出力信号を生成する。また、このセンサ信号処理装置は、検出信号が所望の上限値或いは下限値を超える時のみ、オフセット調整を行う。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３２６９３３号明細書（段落番号０００７、００１０、００１１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のセンサ信号処理装置では、２値化する際に用いる閾値を以下のように設定する。出力信号が「Ｈｉｇｈ」の場合には（ピーク値−ボトム値）×（１／４）として設定され、「Ｌｏｗ」の場合には（ピーク値−ボトム値）×（３／４）として設定される。このように設定された閾値と検出信号とに基づいて出力信号が生成される。ここで、回転検出センサの検出信号は、周囲温度の変化に応じて温度ドリフトする場合がある。係る場合、以下に記載される問題が生じる可能性がある。図２は、特許文献１に記載のセンサ信号処理装置から出力される出力信号を図示したものである。図２中、状態Iでは、回転体が回転し、
検出信号と閾値とに基づいて、適切に出力信号（パルス信号）が出力されている。そして、状態IIのように回転体が回転していない時に、例えば周囲温度の変化
に起因して検出信号が温度ドリフトし、その状態で状態IIIに示されるように回転
体が回転して検出信号を取得しても、検出信号が閾値をまたぐことができないため、検出信号の変化に合わせた出力信号が出力されない、即ち出力信号においてパルス抜けが発生するといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出信号がドリフトした場合であっても、当該検出信号に応じて適切に出力信号を出力することが可能なセンサ信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るセンサ信号処理装置の特徴構成は、センサから入力される検出信号と前記検出信号から演算される閾値とに基づいて出力信号を生成するために、前記検出信号のピーク値と予め設定されたレンジ幅の中央値とに基づいて上側振幅値を算出する上側振幅値算出部と、前記中央値と前記検出信号のボトム値とに基づいて下側振幅値を算出する下側振幅値算出部と、前記出力信号に応じて、前記上側振幅値及び前記下側振幅値の一方を基準値とし、他方の振幅値が前記基準値に基づいて規定された設定値よりも大きくなった場合に前記検出信号のオフセット調整を行うオフセット調整信号を生成するオフセット調整信号生成部と、を備える点にある。
【０００９】
このような特徴構成であれば、周囲温度の変化等によりセンサから出力される検出信号がドリフトした場合であっても、出力信号に基づいて設定された基準値と当該基準値に基づいて規定された設定値とにより、オフセット調整を行うため確実にパルス抜けを防止することが可能となる。
【００１０】
前記基準値を設定する好適な実施例としては、前記出力信号がＬｏレベルの時には前記下側振幅値が用いられ、前記出力信号がＨｉレベルの時には前記上側振幅値が用いられる。
【００１１】
また、前記出力信号に含まれるパルス数を算出するカウンタを備え、前記設定値は、前記パルス数が予め設定されたパルス数以上となった場合に、前記予め設定されたパルス数未満の場合よりも小さくなるように設定されると好適である。
【００１２】
このような構成であれば、検出信号が安定していない場合に不要なオフセット調整を行うことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図３は、本発明に係るセンサ信号処理装置１を模式的に示した図である。センサ信号処理装置１は、当該センサ信号処理装置１の前段に設けられ、回転体の回転を検出する回転検出センサ２から入力される検出信号と当該検出信号から演算される閾値Ｖthとに基づいて出力信号を生成する。そして、本センサ信号処理装置１は、検出信号が周囲温度の変化等により上昇或いは下降（ドリフト）した場合に、当該検出信号に基づいてオフセット調整を行う機能を有している。以下、詳細に説明する。
【００１４】
本センサ信号処理装置１は、第１演算部１０、オフセット調整信号生成部１１、ピークリセット部１２、ボトムリセット部１３、判定部１４、上側振幅値算出部１５、下側振幅値算出部１６、第２演算部１７、ピークホールド部１８、ボトムホールド部１９、レンジ中央値設定部２０、閾値算出部２１、カウンタ２２の各機能部から構成される。ここで、本センサ信号処理装置１は、ＣＰＵを中核部材としてセンサ信号処理に関する種々の処理を行うための前記機能部をハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。以下、本センサ信号処理装置１の各部の構成について説明する。
【００１５】
第１演算部１０は、検出信号のオフセット調整を行うオフセット調整手段として機能する。当該第１演算部１０は、オペアンプで構成されると好適であり、反転端子１０ａと非反転端子１０ｂと出力端子１０ｃとを備える。回転検出センサ２の出力としてセンサ信号処理装置１に入力される検出信号は、反転端子１０ａに入力される。当該検出信号は、上述のように本センサ信号処理装置１の前段に設けられる回転検出センサ２の出力信号である。したがって、この検出信号は、回転検出センサ２により検出される回転体の回転に応じて周期が変化する正弦波となる。
【００１６】
一方、非反転端子１０ｂにはオフセット調整信号生成部１１（後述する）により生成されたオフセット調整信号が入力される。このオフセット調整信号は、詳細は後述するが、回転検出センサ２からの検出信号が、周囲温度の変化等によりドリフトした場合に、そのドリフト量をオフセットするために用いられる。第１演算部１０は、検出信号とオフセット調整信号とに基づく演算結果を出力信号として、出力端子１０ｃから後述の第２演算部１７、ピークホールド部１８、ボトムホールド部１９に伝達する。なお、オフセット調整信号生成部１１から出力される出力信号は、本センサ信号処理装置１が備える機能部により、回転検出センサ２の検出信号に対して、オフセット調整が必要でないと判定された場合には検出信号をそのまま出力する。即ち、オフセット調整信号生成部１１から出力される出力信号は、上述の正弦波となる。一方、オフセット調整が必要であると判定された場合には検出信号をオフセット調整して出力する。したがって、この場合のオフセット調整信号生成部１１から出力される出力信号も、正弦波となる。
【００１７】
ピークホールド部１８は、所謂ピークホールド回路から構成され、当該ピークホールド部１８に入力される信号のピーク値Ｖpを算出する。ピークホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。ここで、ピーク値Ｖpとは、図４に示されるような信号の波高が最高となる時の波高値である。したがって、本実施形態の場合、ピークホールド部１８は、第１演算部１０からの出力信号（正弦波）のピーク値Ｖpを算出する。当該ピーク値Ｖpは、上側振幅値算出部１５、及び閾値算出部２１に伝達される。
【００１８】
ボトムホールド部１９は、所謂ボトムホールド回路から構成され、当該ボトムホールド部１９に入力される信号のボトム値Ｖbを算出する。ボトムホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。ここで、ボトム値Ｖbとは、図４に示されるような信号の波高が最低となる時の波高値である。したがって、本実施形態の場合、ボトムホールド部１９は、第１演算部１０からの出力信号（正弦波）のボトム値Ｖbを算出する。当該ボトム値Ｖbは、下側振幅値算出部１６、及び閾値算出部２１に伝達される。
【００１９】
図３に戻り、レンジ中央値設定部２０は、回転検出センサ２から入力される検出信号の振幅に応じたレンジ幅Ｗrの中央値（以下、レンジ中央値Ｍrとする）を設定する。レンジ幅Ｗrは、本センサ信号処理装置１の構成や定格等により、図４に示されるように定常動作時（温度ドリフト等が発生していない状態）における検出信号の振幅ＡＭよりも大きくなるように予め設定されている。本レンジ中央値設定部２０は、設定されているレンジ幅Ｗrに応じて、そのレンジ幅の１／２の値をレンジ中央値Ｍrとして設定する。
【００２０】
上側振幅値算出部１５は、検出信号のピーク値Ｖpと予め設定されたレンジ幅Ｗrのレンジ中央値Ｍrとに基づいて上側振幅値Ａを算出する。ピーク値Ｖpは上述のピークホールド部１８から伝達され、レンジ中央値Ｍrはレンジ中央値設定部２０から伝達される。上側振幅値Ａは、図４に示されるように検出信号のピーク値Ｖpからレンジ中央値Ｍrを減じることにより算出される。例えば、ピーク値Ｖpを所定時間毎に更新する構成であれば、上側振幅値Ａは、当該所定時間におけるレンジ中央値Ｍrよりも上側の振幅が、最大となる場合の振幅値となる。
【００２１】
下側振幅値算出部１６は、レンジ中央値Ｍrと検出信号のボトム値Ｖbとに基づいて下側振幅値Ｂを算出する。ボトム値Ｖbは上述のボトムホールド部１９から伝達され、レンジ中央値Ｍrはレンジ中央値設定部２０から伝達される。下側振幅値Ｂは、図４に示されるように検出信号のレンジ中央値Ｍrからボトム値Ｖbを減じることにより算出される。例えば、ボトム値Ｖbを所定時間毎に更新する構成であれば、下側振幅値Ｂは、当該所定時間におけるレンジ中央値Ｍrよりも下側の振幅が、最大となる場合の振幅値となる。
【００２２】
第２演算部１７は、第１演算部１０からの出力信号を後述の閾値算出部２１により算出された閾値Ｖthに基づいて２値化する２値化手段として機能する。当該第２演算部１７により２値化された信号は、本センサ信号処理装置１としての出力信号となる。ここで、２値化とは、例えば正弦波のようなアナログ量をＨｉレベル及びＬｏレベルのような２値、即ちデジタル量に変換することである。したがって、第２演算部１７は、例えばコンパレータで構成されると好適である。この場合には、その反転端子１７ａに第１演算部１０の出力信号（正弦波）が入力され、非反転端子１７ｂに閾値反転部２１からの閾値Ｖthが入力される。したがって、第２演算部１７の出力端子１７ｃからは、正弦波と閾値Ｖthとに基づいて２値化されたパルス信号が出力されることとなる。
【００２３】
閾値算出部２１は、第１演算部１０から出力される正弦波を第２演算部１７によりパルス信号として２値化する演算に用いる閾値Ｖthを算出する。この閾値Ｖthは、図４に示されるように、検出信号がレンジ中央値Ｍrよりも上側に振幅している場合には、ピーク値Ｖpとレンジ中央値Ｍrとの間に位置するように設定され、検出信号がレンジ中央値Ｍrよりも下側に振幅している場合には、レンジ中央値Ｍrとボトム値Ｖbとの間に位置するように設定される。したがって、閾値Ｖthは検出信号の振幅状態により、上側閾値Ｖthuと下側閾値Ｖthlとを有することとなる。また、上側閾値Ｖthuと下側閾値値Ｖthlとの切り替えは、図４に示されるように、検出信号が閾値Ｖthを下回った時及び検出信号が閾値Ｖthを上回った時に行われ、その間は所定の時定数を有する飽和曲線のように移行する。具体的には、閾値Ｖth（上側閾値Ｖthu及び下側閾値Ｖthl）は以下の（１）式及び（２）式のように算出される。
【００２４】
【数１】
2009192382.tif 000003
【数２】
2009192382.tif 000004
【００２５】
ここで、Ｖthu：上側閾値、Ｖthl：下側閾値、Ｖp：ピーク値、Ｖb：ボトム値である。
【００２６】
判定部１４は、上側振幅値Ａ及び下側振幅値Ｂの一方を基準値とし、他方の振幅値が当該基準値に基づいて規定された設定値よりも大きいか否かの判定を行う（図４参照）。上側振幅値Ａは、上述の上側振幅値算出部１５から伝達され、下側振幅値Ｂは、上述の下側振幅値算出部１６から伝達される。基準値は、本センサ信号処理装置１の出力信号に応じて決定される。即ち、出力信号がＬｏレベルの時には基準値は下側振幅値Ｂが用いられ、出力信号がＨｉレベルの時には基準値は上側振幅値Ａが用いられる。また、前記設定値は、出力信号がＬｏレベルの時には、下側振幅値Ｂと一定値Ｃとの和で規定され、出力信号がＨｉレベルの時には、上側振幅値Ａと一定値Ｃとの和で規定される。したがって、出力信号がＬｏレベルの時は、下限振幅値Ｂが基準値となり、「上側振幅値Ａ＞下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。一方、出力信号がＨｉレベルの時は、上限振幅値Ａが基準値となり、「下側振幅値Ｂ＞上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。
【００２７】
ここで、一般的なセンサ信号処理装置は、装置の特性に起因して、検出信号のピーク値Ｖp或いはボトム値Ｖbが、夫々レンジ幅Ｗrの上限或いは下限に達すると検出信号をレンジ幅Ｗr内におさまるようにクランプする構成となっている。しかしながら、検出信号がクランプされると、特にピーク値Ｖpやボトム値Ｖbがカットされ検出信号の波形が変わってしまう。係る場合、このようにカットされた検出信号に基づいて出力信号が生成されるため、精度の良い出力信号を得ることができなくなる。したがって、本センサ信号処理装置１では、検出信号が周囲温度の変化等によりドリフトした場合であってもクランプされて検出信号の波形が変わらないように、検出信号をオフセット調整する機能を有している。
【００２８】
判定部１４が行う判定に際して用いられる一定値Ｃは、検出信号がドリフトした場合にオフセット調整を行うことが必要であるか否かを判定するオフセット調整閾値に相当する。この一定値Ｃは、図４に示されるように、レンジ幅Ｗrと検出信号の振幅値ＡＭと差の１／２未満に設定しておくと好適である。具体的には、例えばレンジ幅Ｗrが２Ｖ、検出信号の振幅値ＡＭが１．８Ｖである場合には、レンジ幅Ｗrと検出信号の振幅値ＡＭとの差の０．２Ｖの１／２未満、即ち０．１Ｖ未満に設定しておくと良く、例えば数十ｍＶとして設定すると好適である。このようにして、判定部１４は、上側振幅値Ａが、下側振幅値Ｂに基づいて規定された設定値（すなわち、「下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否か、或いは、下側振幅値Ｂが、上側振幅値Ａに基づいて規定された設定値（すなわち、「上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否かの判定を行う。この判定結果は、後述のオフセット調整信号生成部１１に伝達される。
【００２９】
また、判定部１４は、本センサ信号処理装置１の出力信号が伝達され、出力信号の立ち上がり及び立ち下がりの判定を行う。立ち上がりとは信号がＬｏレベルからＨｉレベルになることであり、立ち下がりとは信号がＨｉレベルからＬｏレベルになることである。これらのレベルは、信号の０％の位置、或いは１００％の位置に限定されるものではなく、所定の位置（例えば、１０％の位置、或いは９０％の位置）で判定することは当然に可能である。この判定結果は、ピークリセット部１２、及びボトムリセット部１３に伝達される。
【００３０】
オフセット調整信号生成部１１は、上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとに基づいて、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を生成する。即ち、上述の判定部１４により行われた上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂと一定値Ｃとを用いた判定結果に基づいて、検出信号はオフセット調整される。具体的には、出力信号がＬｏレベルの時に、上側振幅値Ａが、下側振幅値Ｂに基づいて規定された設定値（すなわち、「下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」）よりも大きいと判定された場合には、上側振幅値Ａを一定値Ｃだけ小さくするようなオフセット調整信号を第１演算部１０の非反転端子１０ｂに対して出力する。一方、上側振幅値Ａが、下側振幅値Ｂに基づいて規定された設定値（すなわち、「下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」）よりも大きくないと判定された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号は出力されない。この場合、オフセット調整を行わない旨を示す信号を出力する構成とすることも可能である。
【００３１】
また、出力信号がＨｉレベルの時に、下側振幅値Ｂが、上側振幅値Ａに基づいて規定された設定値（すなわち、「上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」）よりも大きいと判定された場合には、下側振幅値Ｂを一定値Ｃだけ小さくするようなオフセット調整信号を第１演算部１０の非反転端子１０ｂに対して出力する。一方、下側振幅値Ｂが、上側振幅値Ａに基づいて規定された設定値（すなわち、「上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」）よりも大きくないと判定された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号は出力されない。この場合、オフセット調整を行わない旨を示す信号を出力する構成とすることも可能である。
【００３２】
ピークリセット部１２は、ピークホールド部１８により算出された検出信号のピーク値Ｖpをリセットする。このリセットは、判定部１４により行われる出力信号の立ち上がり及び立ち下がりの判定結果に応じて行われる。ピークリセット部１２は、判定部１４により出力信号が立ち下がったと判定された場合に、ピークホールド部１８のピーク値をリセットする。なお、このようにピーク値Ｖpがリセットされた場合には、ピークホールド部１８は、改めてピーク値Ｖpの算出を行う。
【００３３】
ボトムリセット部１３は、ボトムホールド部１９により算出された検出信号のボトム値Ｖbをリセットする。このリセットは、判定部１４により行われる出力信号の立ち上がり及び立ち下がりの判定結果に応じて行われる。ボトムリセット部１３は、判定部１４により出力信号が立ち上がったと判定された場合に、ボトムホールド部１９のボトム値をリセットする。なお、このようにボトム値Ｖbがリセットされた場合には、ボトムホールド部１８は、改めてボトム値Ｖbの算出を行う。
【００３４】
カウンタ２２は、本センサ信号処理装置１の出力信号に含まれるパルス数の算出を行う。この算出は、センサ信号処理装置１の起動と共に開始し、終了と共にリセットされる。カウンタ２２の算出結果は、上述の判定部１４に伝達される。
【００３５】
ここで、出力信号に含まれるパルス数が少ない時（例えば１０回未満）は、センサ信号処理装置１が起動直後であることから、検出信号の取得が適切に行われていないことがある。即ち、センサ信号処理装置１の初期動作時は、検出信号が波形のどの位置から開始するかが分からないため、少なくとも検出信号の１周期分を取得しないと正確なピーク値Ｖpとボトム値Ｖbとが得られず、上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとのバランスが崩れている状態となりえる。このような状態で、設定値を小さくしておくと、不要なオフセット調整が行われる可能性がある。
【００３６】
したがって、この不要なオフセット調整が行われることを防止するために、判定部１４は、出力信号に含まれるパルス数に応じて判定に用いられる設定値を変化させると好適である。好適な実施形態では、設定値は、カウンタ２２により算出されたパルス数が予め設定されたパルス数以上となった場合に、当該予め設定されたパルス数未満の場合よりも小さくなるように設定される。
【００３７】
すなわち、パルス数の少ない時は設定値を大きくするために、一定値Ｃを大きくする。一方、パルス数が多い時（例えば１０回以上）はセンサ信号処理装置１が起動してから時間がある程度経過していることから、正確なピーク値Ｖpとボトム値Ｖbとを得ることができる。このため、上側振幅値Ａ及び下側振幅値Ｂも正確なものを得ることができる。したがって、このような場合には、設定値を小さくするために、一定値Ｃを小さくする。
【００３８】
次に、実際にオフセット調整を行う場合の例について図を用いて説明する。図５は、回転体の停止時に検出信号が大きくなる方向にドリフトした場合におけるオフセット調整について示した図である。なお、図５において、横軸は時間軸を示し、紙面左から右に移行するにつれ、時間が経過していることを示す。図５では、オフセット調整前における回転検出センサ２の正常動作状態Iと、回転体の
停止時に検出信号がドリフトし、オフセット調整をしている状態IIと、オフセッ
ト調整後に回転体が回転している状態IIIとを示している。
【００３９】
状態Iでは、回転検出センサ２は安定して回転体の回転を検出し、検出信号と
当該検出信号から算出された閾値Ｖthとに基づいて、出力信号としてパルス信号が適切に出力されている。即ち、閾値Ｖthが検出信号よりも大きい場合には、出力信号としてＨｉレベルを出力し、閾値Ｖthが検出信号よりも小さい場合には、出力信号としてＬｏレベルを出力している。また、出力信号の立ち下がり及び立ち上がりに応じて、夫々ピーク値Ｖp及びボトム値Ｖbがリセットされる。
【００４０】
ここで、状態IIに示されるように、回転体が停止し、当該停止時に検出信号が
ドリフトした場合には、本センサ信号処理装置１は検出信号のオフセット調整を行う。このオフセット調整は以下のように行う。判定部１４には、出力信号と上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとカウンタ２２からのパルス数の算出結果とが伝達されている。パルス数が多い（例えば、１０回以上である）ことからセンサ信号処理装置１が安定して動作していると判定された場合には、判定部１４は判定に用いる一定値Ｃを小さく設定する（例えば、２０ｍＶ）。そして、判定部１４は、出力信号がＬｏレベルであることから、現在ホールドされている下側振幅値Ｂを基準値として設定する。
【００４１】
この状態において、上側振幅値Ａが下側振幅値Ｂに基づいて規定された設定値（すなわち、「下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否かの判定を行う。即ち、「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。そして、この判定結果をオフセット調整信号生成部１１に伝達する。
【００４２】
オフセット調整信号生成部１１は、判定部１４から「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立していることを示す判定結果が伝達された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を第１演算部１０に出力する。当該第１演算部１０は、オフセット調整信号に基づいて、所定量、検出信号をオフセットし、上側振幅値Ａを小さくする。
【００４３】
検出信号がオフセットされている状態において、回転体が回転を再開すると（状態IIIとなると）、閾値算出部２１は、オフセット調整により小さくされた上側
振幅値Ａとオフセット調整がされていない下側振幅値Ｂとに対応するピーク値Ｖpとボトム値Ｖbとから閾値Ｖthを算出する。そして、この閾値Ｖthに基づいて、第２演算部１７により検出信号が２値化され、出力信号として正常にパルス信号を出力する。
【００４４】
次に、回転体の停止時に検出信号が小さくなる方向にドリフトした場合におけるオフセット調整について図６を用いて説明する。図５と同様に、図６も横軸は時間軸を示し、紙面左から右に時間が経過していることを示す。また、図６は、オフセット調整前における回転検出センサ２の正常動作状態Iと、回転体の停止
時に検出信号がドリフトし、オフセット調整をしている状態IIと、オフセット調
整後に回転体が回転している状態IIIとを示している。なお、この場合も図５の例
と同様、正常回転状態Iにおけるセンサ信号処理装置１は、起動直後ではなく、
起動してからある程度時間が経過した安定動作状態、即ちカウンタ２２により算出されたパルス数が多い（例えば、１０回以上である）場合として説明する。
【００４５】
状態Iでは、図５と同様に、検出信号と当該検出信号から算出された閾値Ｖth
とに基づいて、出力信号としてパルス信号が適切に出力されている。また、出力信号の立ち下がり及び立ち上がりに応じて、夫々ピーク値Ｖp及びボトム値Ｖbがリセットされる。
【００４６】
そして、状態IIに示されるように、回転体が停止し、当該停止時に検出信号が
ドリフトした場合には、本センサ信号処理装置１は検出信号のオフセット調整を行う。このオフセット調整は以下のように行う。判定部１４には、出力信号と上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとカウンタ２２からのパルス数の算出結果とが伝達されている。パルス数が多く（例えば、１０回以上）、センサ信号処理装置１が安定して動作していると判定された場合には、判定部１４は判定に用いる一定値Ｃを低く設定する（例えば、２０ｍＶ）。そして、判定部１４は、出力信号がＨｉレベルであることから、現在ホールドされている上側振幅値Ａを基準値として設定する。
【００４７】
この状態において、下側振幅値Ｂが上側振幅値Ａに基づいて規定された設定値（すなわち、「上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否かの判定を行う。即ち、「Ｂ＞Ａ＋Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。そして、この判定結果をオフセット調整信号生成部１１に伝達する。
【００４８】
オフセット調整信号生成部１１は、判定部１４から「Ｂ＞Ａ＋Ｃ」が成立していることを示す判定結果が伝達された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を第１演算部１０に出力する。当該第１演算部１０は、オフセット調整信号に基づいて、所定量、検出信号をオフセットし、下側振幅値Ｂを小さくする。
【００４９】
検出信号がオフセットされている状態において、回転体が回転を再開すると（状態IIIとなると）、閾値算出部２１は、オフセット調整により小さくされた下側
振幅値Ｂとオフセット調整がされていない上側振幅値Ａとに対応するピーク値Ｖpとボトム値Ｖbとから閾値Ｖthを算出する。そして、この閾値Ｖthに基づいて、第２演算部１７により検出信号が２値化され、出力信号として正常にパルス信号を出力する。このようにして、本センサ信号処理装置１は、検出信号がドリフトした場合であっても、パルス抜けを防止して適切な出力信号を出力することが可能となる。
【００５０】
上記説明では、状態Iは、センサ信号処理装置１が起動後、ある程度時間が経
過している安定動作状態であるとして説明した。以下では、センサ信号処理装置１が起動直後である場合のオフセット調整に関して図７を用いて説明する。図７においても、横軸は時間軸を示し、紙面左から右に時間が経過していることを示す。また、図７は、センサ信号処理装置１の起動直後の状態Iと、検出信号が上
側にドリフトした場合において、オフセット調整をしている状態IIと、検出信号
が下側にドリフトした場合において、オフセット調整をしている状態IIIとを示し
ている。
【００５１】
状態Iでは、回転体は回転を開始し、検出信号と当該検出信号から算出された
閾値Ｖthとに基づいて、パルス出力として正常に出力信号が出力されている。この状態で、検出信号がドリフトした場合には、以下のようにオフセット調整が行われる。判定部１４には、出力信号と上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとカウンタ２２からのパルス数の算出結果とが伝達されている。パルス数が少ない場合には（例えば、１０回未満の場合）、センサ信号処理装置１が起動直後であるため、判定部１４は判定に用いる一定値Ｃを大きな値に設定する（例えば、８０ｍＶ）。一定値Ｃを大きく設定したのは、センサ信号処理装置１が起動直後であるため、正確な検出信号が取得されていない可能性があるためである。センサ信号処理装置１が起動直後であるにも拘らず、小さな値（例えば、２０ｍＶ程度）を用いると、不要なオフセット調整が行われてしまう可能性があり、このようなオフセット調整を防ぐためである。
【００５２】
判定部１４は、出力信号がＬｏレベルであることから、現在ホールドされている上側振幅値Ｂを基準値として設定する。この状態において、上側振幅値Ａが下側振幅値Ｂに基づいて規定された設定値（すなわち、「下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否かの判定を行う。即ち、「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。そして、この判定結果をオフセット調整信号生成部１１に伝達する。
【００５３】
オフセット調整信号生成部１１は、判定部１４から「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立していることを示す判定結果が伝達された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を第１演算部１０に出力する。当該第１演算部１０は、オフセット調整信号に基づいて、所定量、検出信号をオフセットし、上側振幅値Ａを小さくする。このようにオフセット調整された検出信号と当該検出信号に基づいて算出された閾値Ｖthとに基づいて、算出された出力信号が出力される。
【００５４】
この状態で時間が経過し（状態IIとなる）、更に検出信号がドリフトした場合
には、以下のようにオフセット調整が行われる。パルス数が多い（例えば、１０回以上である）ことからセンサ信号処理装置１が安定して動作していると判定された場合には、判定部１４は判定に用いる一定値Ｃを小さく設定する（例えば、２０ｍＶ）。そして、判定部１４は、出力信号がＬｏレベルであることから、現在ホールドされている上側振幅値Ｂを基準値として設定する。
【００５５】
この状態において、上側振幅値Ａが下側振幅値Ｂよりも一定値Ｃ大きいか否かの判定を行う。即ち、「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。そして、この判定結果をオフセット調整信号生成部１１に伝達する。オフセット調整信号生成部１１は、判定部１４から「Ａ＞Ｂ＋Ｃ」が成立していることを示す判定結果が伝達された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を第１演算部１０に出力する。当該第１演算部１０は、オフセット調整信号に基づいて、所定量、検出信号をオフセットし、上側振幅値Ａを小さくする。このようにオフセット調整された検出信号と当該検出信号から算出された閾値Ｖthとに基づいて、第２演算部１７により算出された出力信号がセンサ信号処理装置１の出力信号として出力される。
【００５６】
更に、この状態で時間が経過し（状態IIIとなる）、検出信号がドリフトした場
合には、以下のようにオフセット調整が行われる。パルス数が多い（例えば、１０回以上である）ことからセンサ信号処理装置１が安定して動作していると判定されて場合には、判定部１４は判定に用いる一定値Ｃを小さく設定する（例えば、２０ｍＶ）。そして、判定部１４は、出力信号がＨｉレベルであることから、現在ホールドされている下側振幅値Ａを基準値として設定する。
【００５７】
この状態において、下側振幅値Ｂが上側振幅値Ａに基づいて規定された設定値（すなわち、「上側振幅値Ａ＋一定値Ｃ」）よりも大きいか否かの判定を行う。即ち、「Ｂ＞Ａ＋Ｃ」が成立するか否かの判定を行う。そして、この判定結果をオフセット調整信号生成部１１に伝達する。オフセット調整信号生成部１１は、判定部１４から「Ｂ＞Ａ＋Ｃ」が成立していることを示す判定結果が伝達された場合には、検出信号をオフセット調整するオフセット調整信号を第１演算部１０に出力する。当該第１演算部１０は、オフセット調整信号に基づいて、所定量、検出信号をオフセットし、下側振幅値Ｂを小さくする。このようにオフセット調整された検出信号と当該検出信号から算出された閾値Ｖthとに基づいて、第２演算部１７により算出された出力信号がセンサ信号処理装置１の出力信号として出力される。このようにして、本センサ信号処理装置１は、検出信号がドリフトした場合であっても、パルス抜けを防止して適切な出力信号を出力することが可能となる。
【００５８】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態において、基準値は、出力信号がＬｏレベルの時には下側振幅値Ｂが用いられ、出力信号がＨｉレベルの時には上側振幅値Ａが用いられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、第２演算部１７の非反転端子１７ｂに第１演算部１０の出力信号を入力し、反転端子１７ａに閾値算出部２１の出力（閾値Ｖth）を入力した場合には、本センサ信号処理装置１の出力信号は、上記実施形態で説明した出力信号のＨｉレベル及びＬｏレベルが互いに反転する。したがって、基準値の設定も、反転すると好適である。即ち、基準値は、出力信号がＬｏレベルの時には上側振幅値Ａを用い、出力信号がＨｉレベルの時には下側振幅値Ｂを用いると好適である。
【００５９】
上記実施形態において、オフセット調整信号生成部１１は、上側振幅値Ａ及び下側振幅値Ｂの一方を基準値として、他方の振幅値が当該基準値に基づいて規定された設定値よりも大きくなった場合にオフセット調整信号を生成する。そして、この設定値を規定する一定値Ｃは、カウンタ２２により算出される出力信号に含まれるパルス数に応じて決定されるとして説明した。具体的には、出力信号のパルス数が１０回未満であれば、センサ信号処理装置１は起動直後であると判定し、出力信号のパルス数が１０回以上であれば、センサ信号処理装置１は安定動作状態であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。この判定に用いられる１０回は、単なる例示であり、他の値を用いることも当然に可能である。
【００６０】
上記実施形態において、判定部１４が判定に用いる一定値Ｃについて、起動直後の一定値Ｃは８０ｍＶとして設定し、安定動作状態の一定値Ｃは２０ｍＶとして設定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものでない。この２０ｍＶや８０ｍＶは単なる例示であり、他の値に設定することは当然に可能である。このような場合であっても、本センサ信号処理装置１は、検出信号がドリフトした場合であっても、適切にオフセット調整を行って出力信号を出力することは当然に可能である。
【００６１】
上記実施形態において、判定部１４が判定に用いる一定値Ｃは、センサ信号処理装置１の起動直後は２０ｍＶであり、安定動作状態は８０ｍＶとして予め数値により設定されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。ここで、検出信号は、本センサ信号処理装置１では図８に示されるように、一定の分解能によりデジタル値に変換される。なお、図８右図は、ドリフトした際の検出信号とその拡大を示したものである。この分解能を１ステップとして設定し、当該ステップ数に基づいて、一定値Ｃを決定することも当然に可能である。即ち、このような場合には、センサ信号処理装置１の起動直後の一定値Ｃを５０ステップとし、安定動作状態の一定値Ｃを２ステップとするように設定すると好適である。このように設定された一定値Ｃを用いて、判定部１４が判定することは当然に可能である。
【００６２】
上記実施形態において、本センサ信号処理装置１がオフセット調整する検出信号は、周囲温度の変化によりドリフトしたもの、即ち温度ドリフトによるものであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。温度ドリフトに限らず、本センサ信号処理装置１によれば、他の要因に起因した検出信号の変動であっても、オフセット調整することは当然に可能である。
【００６３】
上記実施形態において、本センサ信号処理装置１が行う検出信号のオフセット調整のオフセット量は、一定値Ｃであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。このオフセット量は、多くても一定値Ｃほどオフセットすれば良く、一定値Ｃ以下（Ｃ−α＞０）、オフセットするように設定することも当然に可能である。また、例えば、上側振幅値Ａ＞（下側振幅値Ｂ＋一定値Ｃ）の時には、検出信号波形をＣ／２だけ下側にオフセット調整を行うと、好適である。上側振幅値ＡはＣ／２小さくなり、逆に下側振幅値ＢはＣ／２大きくなり上側振幅値Ａと下側振幅値Ｂとが略等しくなり、好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来技術に係る検出信号と閾値とに基づいて生成する出力信号を示す図
【図２】従来技術に係る検出信号がドリフトした場合における出力信号を示す図
【図３】本発明に係るセンサ信号処理装置を模式的に示した図
【図４】検出信号とレンジ幅との関係を示した図
【図５】回転体の停止時に検出信号が大きくなる方向にドリフトした場合におけるオフセット調整について示した図
【図６】回転体の停止時に検出信号が小さくなる方向にドリフトした場合におけるオフセット調整について示した図
【図７】回転体の起動直後及び時間経過後のオフセット調整について示した図
【図８】検出信号のデジタル変換を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１：センサ信号処理装置
２：センサ（回転検出センサ）
１０：第１演算部
１０ａ：反転端子
１０ｂ：非反転端子
１０ｃ：出力端子
１１：オフセット調整信号生成部
１２：ピークリセット部
１３：ボトムリセット部
１４：判定部
１５：上側振幅値算出部
１６：下側振幅値算出部
１７：第２演算部
１７ａ：反転端子
１７ｂ：非反転端子
１７ｃ：出力端子
１８：ピークホールド部
１９：ボトムホールド部
２０：レンジ中央値設定部
２１：閾値算出部
２２：カウンタ
【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】
2009192382.tif 000009
【図６】
2009192382.tif 000010
【図７】
2009192382.tif 000011
【図８】
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