JP2001108700A - Rotational body reverse rotation detection device and reverse rotation detection method - Google Patents
Rotational body reverse rotation detection device and reverse rotation detection methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストを削減することができ、レイアウ
トの自由度を高め、コンパクトに構成することができる
回転体の逆転検出装置および逆転検出方法を提供する。
【解決手段】 逆転検出装置1では、MR素子4aによ
り、歯車Gの回転に伴ってマグネット4bと歯車Gの歯
Gaとの間に発生する磁界の変化を表す中点電位SV1
が出力される。位相器6は、中点電位SV1に基づき、
所定の位相差を有する2つの信号SV3,SV4を生成
し、コンパレータ7は信号SV3,SV4を比較するこ
とにより、中点電位SV1の増減方向を検出する。D−
フリップ・フロップ10,11は、コンパレータ7の出
力信号SV5に基づき、中点電位SV1がヒステリシス
の下限値VLを上回る領域およびヒステリシスの上限値
VL未満の領域の一方に留まっている間に、その増減方
向が複数回、反転したか否かを検出し、信号SV7,S
V8を出力する。マイクロコンピュータ15は、出力S
V7,SV8に基づき、回転体の回転方向の逆転の有無
を検出する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reverse rotation detecting device and a reverse rotation detecting method for a rotating body, which can reduce the manufacturing cost, increase the degree of freedom of layout, and can be configured compactly. SOLUTION: In a reverse rotation detection device 1, a midpoint potential SV1 representing a change in a magnetic field generated between a magnet 4b and a tooth Ga of the gear G with the rotation of the gear G by an MR element 4a.
Is output. The phase shifter 6 is based on the midpoint potential SV1,
The comparator 7 generates two signals SV3 and SV4 having a predetermined phase difference, and the comparator 7 compares the signals SV3 and SV4 to detect a direction in which the midpoint potential SV1 increases or decreases. D-
The flip-flops 10, 11 increase or decrease based on the output signal SV5 of the comparator 7 while the midpoint potential SV1 stays in one of a region exceeding the lower limit value VL of the hysteresis and a region lower than the upper limit value VL of the hysteresis. It is detected whether the direction has been reversed a plurality of times and the signals SV7, S7
V8 is output. The microcomputer 15 outputs the output S
Based on V7 and SV8, it is detected whether or not the rotation direction of the rotating body is reversed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転方向
の逆転の有無を検出する回転体の逆転検出装置および逆
転検出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating body reverse rotation detecting device and a reverse rotation detecting method for detecting the presence or absence of a reverse rotation of a rotating body.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の回転体の逆転検出装置と
して、特開平10−227809号公報に記載されたも
のが知られている。この回転体の逆転検出装置は、回転
可能な回転体に取り付けられたマグネットロータと、こ
のマグネットロータの磁界内に配置され、磁界の変化を
表す検出信号を出力する磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子
の検出信号が入力される演算回路とを備えている。マグ
ネットロータの外周面には、多数のN極およびS極から
成る磁極が交互に配置されており、これらの多数の磁極
は、これらの中で最も強力な磁力を有する1つの第1磁
極と、この第1磁極の隣りに配置された2番目に強力な
第2磁極と、これらの2つの磁極より弱くかつ互いに同
じ磁力を有する多数の第3磁極とで構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of rotating body reverse rotation detecting apparatus, there is known an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227809. The apparatus for detecting reversal of a rotating body includes a magnet rotor attached to a rotatable rotating body, a magnetoresistive element arranged in a magnetic field of the magnet rotor and outputting a detection signal indicating a change in the magnetic field, and a magnetoresistive element. And an arithmetic circuit to which the detection signal is input. On the outer peripheral surface of the magnet rotor, a large number of magnetic poles composed of N poles and S poles are alternately arranged, and these many magnetic poles include one first magnetic pole having the strongest magnetic force among them, The second magnetic pole is arranged next to the first magnetic pole, and includes a plurality of third magnetic poles which are weaker than these two magnetic poles and have the same magnetic force as each other.
【0003】この回転体の逆転検出装置では、マグネッ
トロータの回転により上記多数の磁極が磁気抵抗素子の
付近を通過すると、これに伴い、磁気抵抗素子から出力
される検出信号は、磁界の変化に応じて電圧降下と電圧
上昇を繰り返す。特に、第1および第2磁極が通過する
際には、他の第3磁極よりも大きな度合でそれぞれ電圧
降下する。そして、演算回路は、第1および第2磁極に
対応する2回の電圧降下の発生順序を検出し、これに基
づきマグネットロータの回転方向を検出することで、回
転体の回転方向の逆転の有無を検出する。In this reverse rotation detecting device for a rotating body, when a large number of magnetic poles pass near the magnetoresistive element due to the rotation of the magnet rotor, the detection signal output from the magnetoresistive element changes as the magnetic field changes. Voltage drop and voltage rise are repeated accordingly. In particular, when the first and second magnetic poles pass, the voltage drops to a greater degree than the other third magnetic poles. Then, the arithmetic circuit detects the order of occurrence of the two voltage drops corresponding to the first and second magnetic poles, and detects the rotation direction of the magnet rotor based on the two orders. Is detected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の回転体の逆
転検出装置によれば、回転方向の逆転の有無を検出する
ために、磁力の異なる3種類の磁極を多数、配置した特
殊なマグネットロータを用いなければならない。このた
め、製造コストの増大を招くという問題がある。また、
このような特殊なマグネットロータに代えて磁性体で構
成されたギアロータを用い、このギアロータの回転を複
数の磁気検出センサで検出することにより、回転体の回
転方向の逆転の有無を検出する逆転検出装置も知られて
いる。しかし、この逆転検出装置では、複数の磁気検出
センサを用いなければならないので、これら複数の磁気
検出センサを配置するためのスペースが必要になるとと
もに、装置のレイアウトの自由度が低いという問題があ
る。According to the above-mentioned conventional reverse rotation detecting device for a rotating body, a special magnet rotor in which a large number of three types of magnetic poles having different magnetic forces are arranged in order to detect the presence or absence of reverse rotation in the rotating direction. Must be used. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost is increased. Also,
A reverse rotation detection that detects the presence or absence of a reverse rotation in the rotation direction of the rotating body by using a gear rotor made of a magnetic material instead of such a special magnet rotor and detecting the rotation of the gear rotor with a plurality of magnetic detection sensors. Devices are also known. However, in this reverse rotation detection device, since a plurality of magnetic detection sensors must be used, a space for arranging the plurality of magnetic detection sensors is required, and the degree of freedom in the layout of the device is low. .
【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、製造コストを削減することができ、レイア
ウトの自由度を高め、コンパクトに構成することができ
る回転体の逆転検出装置および逆転検出方法を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an apparatus for detecting a reverse rotation of a rotating body, which can reduce manufacturing costs, increase the degree of freedom in layout, and can be made compact. It is intended to provide a detection method.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、回転体(例えば実施形態に
おける(以下、この項において同じ)車軸)の回転方向
の逆転の有無を検出する回転体(車軸)の逆転検出装置
1であって、磁性体で構成され、回転体(車軸)の回転
に伴って回転し、外周面に回転方向に沿って間隔を存し
て配置された複数の歯Gaを有する回転可能な歯車(ギ
アロータG)と、この歯車(ギアロータG)の歯Gaと
の間に磁界を発生させる磁界発生手段(マグネット4
b)と、歯車(ギアロータG)の回転に伴う磁界の変化
を表す検出信号(中点電位SV1)を出力する磁気検出
手段(MR素子4a)と、この磁気検出手段(MR素子
4a)の検出信号(中点電位SV1)に基づき、互いの
間に所定の位相差を有する2つの電気信号(信号SV
3,SV4)を生成する信号生成手段(位相器6)と、
これら2つの電気信号(信号SV3,SV4)を比較す
ることにより、検出信号(中点電位SV1)の増減方向
を検出する増減方向検出手段(コンパレータ7)と、こ
の増減方向検出手段(コンパレータ7)の検出結果(信
号SV5)に基づき、検出信号(中点電位SV1)が基
準値を上回る領域(ヒステリシスの下限値VLを上回る
領域)およびこの基準値未満の領域(ヒステリシスの上
限値VL未満の領域)の一方に留まっている間に、検出
信号(中点電位SV1)の増減方向が複数回(3回)、
反転したか否かを検出する反転検出手段(D−フリップ
・フロップ10,11)と、この反転検出手段(D−フ
リップ・フロップ10,11)の検出結果(信号SV
7,SV8)に基づき、回転体(車軸)の回転方向の逆
転の有無を検出する逆転検出手段(D−フリップ・フロ
ップ12,EX_OR14,マイクロコンピュータ1
5)と、を備えることを特徴とする。In order to achieve this object, an invention according to claim 1 is to determine whether or not there is a reversal of the rotation direction of a rotating body (for example, an axle in the embodiment (hereinafter the same in this section)). A reverse rotation detection device 1 for a rotating body (axle) to be detected, which is made of a magnetic material, rotates with the rotation of the rotating body (axle), and is arranged on the outer peripheral surface at intervals along the rotation direction. Magnetic field generating means (magnet 4) for generating a magnetic field between a rotatable gear (gear rotor G) having a plurality of teeth Ga and a tooth Ga of the gear (gear rotor G).
b), a magnetic detection means (MR element 4a) for outputting a detection signal (middle point potential SV1) indicating a change in a magnetic field accompanying rotation of the gear (gear rotor G), and detection of the magnetic detection means (MR element 4a) Two electric signals (signal SV) having a predetermined phase difference between each other based on the signal (midpoint potential SV1)
3, SV4), a signal generating means (phase shifter 6),
By comparing these two electric signals (signals SV3 and SV4), an increasing / decreasing direction detecting means (comparator 7) for detecting an increasing / decreasing direction of the detection signal (middle point potential SV1) and an increasing / decreasing direction detecting means (comparator 7) Based on the detection result (signal SV5), the region where the detection signal (midpoint potential SV1) exceeds the reference value (the region above the lower limit value VL of the hysteresis) and the region below the reference value (the region below the upper limit value VL of the hysteresis) ), The detection signal (the midpoint potential SV1) increases or decreases several times (three times).
Inversion detection means (D-flip-flops 10, 11) for detecting whether or not the inversion has occurred, and the detection result (signal SV) of the inversion detection means (D-flip-flops 10, 11)
7, SV8), a reverse rotation detecting means (D-flip flop 12, EX_OR14, microcomputer 1) for detecting the presence or absence of reverse rotation of the rotating body (axle) in the rotation direction.
5).
【0007】この回転体の逆転検出装置によれば、マグ
ネットなどの磁界発生手段により、磁性体で構成された
歯車の歯との間に磁界が発生する。この磁界の強さは、
歯車の歯が間隔を存して配置されていることにより、回
転体の回転に伴う歯車の回転に応じて変化し、磁気検出
手段は、この磁界の強さの変化を表す検出信号を出力す
る。このため、回転体が同一方向に回転している状態で
は、磁気検出手段で検出された検出信号の値は、最大値
と最小値の間で規則的に増減を繰り返す特性を示す。こ
れに対して、回転体が同一方向の回転から逆転する際に
は、検出信号の値は、その増減方向が最大値または最小
値に達することなく反転するという特性、言い換えれば
最大値と最小値の間である基準値を横切る前に複数回、
反転するという特性を示す。したがって、以上のような
検出信号の特性に基づき、磁気検出手段の検出信号に基
づいて生成した位相差を有する2つの電気信号を増減方
向検出手段で比較することにより、検出信号の増減方向
を検出するとともに、上記基準値を適切に設定し、検出
信号が基準値を上回る領域およびこの基準値未満の領域
の一方に留まっている間に、その増減方向が複数回、反
転したか否かを反転検出手段で検出することによって、
歯車の回転方向の逆転の有無、すなわち回転体の回転方
向の逆転の有無を正確に検出することができる。According to the apparatus for detecting reversal of a rotating body, a magnetic field is generated between the teeth of a gear made of a magnetic material by a magnetic field generating means such as a magnet. The strength of this magnetic field is
Since the teeth of the gear are arranged at intervals, the gear changes according to the rotation of the gear accompanying the rotation of the rotating body, and the magnetic detection means outputs a detection signal indicating the change in the strength of the magnetic field. . Therefore, in a state where the rotating body is rotating in the same direction, the value of the detection signal detected by the magnetic detection means has a characteristic of regularly increasing and decreasing between the maximum value and the minimum value. On the other hand, when the rotating body rotates in the reverse direction from the same direction, the value of the detection signal is inverted without the increase or decrease direction reaching the maximum value or the minimum value, in other words, the maximum value and the minimum value. Multiple times before crossing a reference value that is between
It shows the characteristic of reversing. Therefore, based on the characteristics of the detection signal as described above, the increase / decrease direction of the detection signal is detected by comparing the two electric signals having a phase difference generated based on the detection signal of the magnetic detection means with the increase / decrease direction detection means. In addition, the above-mentioned reference value is appropriately set, and while the detection signal stays in one of the region above the reference value and the region below this reference value, it is inverted whether or not the increase / decrease direction has been inverted several times. By detecting with the detecting means,
The presence or absence of the reversal of the rotation direction of the gear, that is, the presence or absence of the reversal of the rotation direction of the rotating body can be accurately detected.
【0008】また、従来の回転体の逆転検出装置のよう
なマグネットロータは不要であり、ギアロータを有する
既存の検出装置に簡単な回路を付加するだけで構成で
き、センサを新たに追加する必要もない。これにより、
製造コストを削減できるとともに、装置全体をコンパク
トに構成できる。さらに、磁気検出手段を1個の磁気検
出センサで構成することにより、従来の複数の磁気検出
センサを用いる装置と比べて、装置のレイアウトの自由
度を高めることができ、装置全体をよりコンパクトに構
成できる。Further, a magnet rotor such as a conventional reverse rotation detecting device for a rotating body is not required, and can be configured by simply adding a simple circuit to an existing detecting device having a gear rotor, and it is also necessary to newly add a sensor. Absent. This allows
The manufacturing cost can be reduced, and the entire apparatus can be made compact. Further, by configuring the magnetic detection means with one magnetic detection sensor, the degree of freedom in the layout of the apparatus can be increased as compared with a conventional apparatus using a plurality of magnetic detection sensors, and the entire apparatus can be made more compact. Can be configured.
【0009】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
回転体(車軸)の逆転検出装置において、基準値は所定
幅(下限値VLと上限値VHの間の幅)のヒステリシス
を備えていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the reverse rotation detecting device for a rotating body (axle) according to the first aspect, the reference value has a hysteresis of a predetermined width (a width between the lower limit value VL and the upper limit value VH). It is characterized by having.
【0010】この回転体の逆転検出装置によれば、反転
検出手段における検出結果を示す信号のチャタリングを
防止でき、回転方向の逆転の有無を安定して検出でき
る。また、検出信号の値が最大値または最小値に達する
ことなく、その増減方向が反転する状態、すなわち回転
体の回転方向が逆転する状態をより適切に検出すること
ができる。この観点からヒステリシスの所定幅は、検出
信号の最大値と最小値の間でできるだけ大きく設定する
ことが好ましい。According to the reverse rotation detecting device for the rotating body, it is possible to prevent chattering of the signal indicating the detection result by the reverse detecting means, and to stably detect the presence or absence of the reverse rotation in the rotation direction. Further, it is possible to more appropriately detect a state in which the increase / decrease direction is reversed, that is, a state in which the rotation direction of the rotating body is reversed, without the value of the detection signal reaching the maximum value or the minimum value. From this viewpoint, it is preferable that the predetermined width of the hysteresis is set as large as possible between the maximum value and the minimum value of the detection signal.
【0011】請求項3に係る発明は、回転体(車軸)の
回転方向の逆転の有無を検出する回転体(車軸)の逆転
検出方法であって、磁性体で構成され、外周面に回転方
向に沿って間隔を存して配置された複数の歯Gaを有
し、回転体(車軸)の回転に伴って回転可能な歯車(ギ
アロータG)を設け、この歯車(ギアロータG)の歯G
aとの間に磁界を発生させ、歯車(ギアロータG)の回
転に伴う磁界の変化を表す検出信号(中点電位SV1)
を検出し、検出した検出信号(中点電位SV1)に基づ
き、互いの間に所定の位相差を有する2つの電気信号
(信号SV3,SV4)を生成し、これら2つの電気信
号(信号SV3,SV4)を比較することにより、検出
信号(中点電位SV1)の増減方向を検出し、検出した
検出信号(中点電位SV1)の増減方向に基づき、検出
信号(中点電位SV1)が基準値を上回る領域(ヒステ
リシスの下限値VLを上回る領域)およびこの基準値未
満の領域(ヒステリシスの上限値VL未満の領域)の一
方に留まっている間に、検出信号(中点電位SV1)の
増減方向が複数回(3回)、反転したか否かを検出し、
検出した検出信号(中点電位SV1)における増減方向
の複数回(3回)の反転の有無に基づき、回転体(車
軸)の回転方向の逆転の有無(D−フリップ・フロップ
12の出力SV10の変化の有無)を検出することを特
徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for detecting reversal of a rotating body (axle) for detecting the presence or absence of a reversal of the rotating direction of the rotating body (axle). A gear (gear rotor G) is provided which has a plurality of teeth Ga arranged at intervals along the rotating body (axle), and is rotatable with the rotation of the rotating body (axle).
a detection signal (midpoint potential SV1) representing a change in the magnetic field accompanying the rotation of the gear (gear rotor G).
, And two electric signals (signals SV3 and SV4) having a predetermined phase difference between each other are generated based on the detected detection signal (midpoint potential SV1), and these two electric signals (signals SV3 and SV3) are generated. SV4), the direction of increase or decrease of the detection signal (midpoint potential SV1) is detected, and based on the detected direction of increase or decrease of the detected signal (midpoint potential SV1), the detection signal (midpoint potential SV1) is set to a reference value. While the detection signal (midpoint potential SV1) increases / decreases while staying in one of the region (region exceeding the lower limit value VL of hysteresis) and the region smaller than the reference value (region below the upper limit value VL of hysteresis). Is detected multiple times (three times),
Based on the presence / absence of multiple (three) inversions in the increase / decrease direction in the detected detection signal (midpoint potential SV1), the presence / absence of reversal of the rotation direction of the rotating body (axle) (the output SV10 of the D-flip-flop 12 (The presence or absence of a change).
【0012】この回転体の逆転検出方法によれば、この
方法を実施する装置の製造コストを削減することがで
き、装置のレイアウトの自由度を高め、装置全体をコン
パクトに構成することができる。According to this method of detecting the reversal of the rotating body, the manufacturing cost of the apparatus for implementing this method can be reduced, the degree of freedom in the layout of the apparatus can be increased, and the entire apparatus can be made compact.
【0013】請求項4に係る発明は、請求項3に記載の
回転体(車軸)の逆転検出方法において、基準値は所定
幅(下限値VLと上限値VHの間の幅)のヒステリシス
を備えていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting reverse rotation of a rotating body (axle) according to the third aspect, the reference value has a hysteresis of a predetermined width (a width between the lower limit value VL and the upper limit value VH). It is characterized by having.
【0014】この回転体の逆転検出方法によれば、上記
回転体の逆転検出装置と同様に、回転方向の逆転の有無
を安定して検出でき、回転体の回転方向が逆転する状態
をより適切に検出することができる。According to the method for detecting the reverse rotation of a rotating body, it is possible to stably detect the presence or absence of a reverse rotation in the rotating direction as in the above-described reverse rotation detecting apparatus for a rotating body, and to more appropriately detect a state in which the rotating direction of the rotating body reverses. Can be detected.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る回転体の逆転検出装置について説
明する。図1および図2は、本発明の回転体の逆転検出
装置の概略構成を示している。この逆転検出装置1は、
ギアロータGの回転方向が逆転したか否かを検出するも
のであり、センサ回路2と、このセンサ回路2に接続さ
れた検出回路3とを備えている。図3および図4に示す
ように、ギアロータGは、磁性体である鋼製の歯車であ
り、回転体としての自動車の車軸(図示せず)と一体に
回転するように取り付けられている。また、ギアロータ
Gの外周面には、多数の歯Ga(1つのみ図示)が所定
の等間隔で配置されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a rotating body reverse rotation detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 show a schematic configuration of a rotating body reverse rotation detecting device according to the present invention. This reverse rotation detection device 1
It detects whether or not the rotation direction of the gear rotor G has been reversed, and includes a sensor circuit 2 and a detection circuit 3 connected to the sensor circuit 2. As shown in FIGS. 3 and 4, the gear rotor G is a steel gear, which is a magnetic material, and is attached so as to rotate integrally with an axle (not shown) of an automobile as a rotating body. Further, on the outer peripheral surface of the gear rotor G, a number of teeth Ga (only one is shown) are arranged at predetermined regular intervals.
【0016】次に、センサ回路2について説明する。セ
ンサ回路2は、2つのMR素子4a,4aおよびマグネ
ット4bからなるセンサ部4と、このセンサ部4に接続
されたコンパレータ5および位相器6(phase shifte
r)と、位相器6に接続されたコンパレータ7とを備え
ている。Next, the sensor circuit 2 will be described. The sensor circuit 2 includes a sensor unit 4 including two MR elements 4a and 4a and a magnet 4b, a comparator 5 and a phase shifter 6 (phase shifter) connected to the sensor unit 4.
r) and a comparator 7 connected to the phase shifter 6.
【0017】MR素子4a,4a(磁気検出手段)は、
半導体で構成された磁気抵抗素子であり、図3および図
4に示すように、ギアロータGに対向し、かつギアロー
タGの歯Gaとの間に所定間隔を存して配置される。ま
た、上記センサ部4のマグネット4b(磁界発生手段)
は、磁性体である鋼製のギアロータGの歯Gaが近づい
たときに、これとの間に磁界を発生させる位置に配置さ
れており、各MR素子4aは、この発生した磁界内に位
置するように配置されている。さらに、MR素子4a,
4aは、検出回路3のVCC回路8とグランドの間に直
列に接続されており、また、このVCC回路8とグラン
ドの間には、2つの抵抗R1,R2が直列に接続されて
いる。これらの抵抗R1,R2は、互いに同じ値に設定
されているとともに、MR素子4a,4aに対して並列
に設けられている。The MR elements 4a, 4a (magnetic detecting means)
This is a magneto-resistive element made of a semiconductor, and is arranged opposite to the gear rotor G and at a predetermined interval from the teeth Ga of the gear rotor G as shown in FIGS. The magnet 4b (magnetic field generating means) of the sensor unit 4
Are arranged at positions where a magnetic field is generated between the teeth Ga of the steel gear rotor G, which is a magnetic material, when the teeth are approached, and each MR element 4a is located within the generated magnetic field. Are arranged as follows. Further, the MR elements 4a,
4a is connected in series between the VCC circuit 8 of the detection circuit 3 and the ground, and two resistors R1 and R2 are connected in series between the VCC circuit 8 and the ground. These resistors R1 and R2 are set to the same value as each other, and are provided in parallel with the MR elements 4a and 4a.
【0018】また、MR素子4a,4a間の中点は、コ
ンパレータ5の反転入力端子に接続され、抵抗R1,R
2の中点は、コンパレータ5の非反転入力端子に接続さ
れている。コンパレータ5の出力端子は、抵抗R3を介
して非反転入力端子に接続されており、このように正帰
還がかけられていることにより、コンパレータ5は、ヒ
ステリシスを有するシュミットトリガ回路を構成してい
る。図3および図4に示すように、このヒステリシス
は、所定の上限値VHと所定の下限値VLとで規定され
る所定幅を有している。また、コンパレータ5の出力端
子は、後述する検出回路3の波形整形回路9と、2つの
D−フリップ・フロップ10,11のD端子とに接続さ
れている。The midpoint between the MR elements 4a, 4a is connected to the inverting input terminal of the comparator 5, and the resistors R1, R
The middle point of 2 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 5. The output terminal of the comparator 5 is connected to the non-inverting input terminal via the resistor R3. The positive feedback is applied to the comparator 5 so that the comparator 5 forms a Schmitt trigger circuit having hysteresis. . As shown in FIGS. 3 and 4, the hysteresis has a predetermined width defined by a predetermined upper limit value VH and a predetermined lower limit value VL. The output terminal of the comparator 5 is connected to the waveform shaping circuit 9 of the detection circuit 3 described later and the D terminals of the two D-flip flops 10 and 11.
【0019】さらに、位相器6(信号生成手段)は、コ
ンパレータ6aおよび2つのCR遅延回路6b,6cを
備えている。コンパレータ6aの出力端子は、反転入力
端子に接続されており、このように負帰還がかけられて
いることにより、コンパレータ6aはバッファ回路を構
成している。また、コンパレータ6aの出力端子は、C
R遅延回路6b,6cに接続されており、これらのCR
遅延回路6b,6cの出力端子はそれぞれ、コンパレー
タ7の反転入力端子および非反転入力端子に接続されて
いる。コンパレータ7の出力端子は、後述する検出回路
3のインバータ13およびD−フリップ・フロップ11
のクロック端子に接続されている。Further, the phase shifter 6 (signal generating means) includes a comparator 6a and two CR delay circuits 6b and 6c. The output terminal of the comparator 6a is connected to the inverting input terminal, and the comparator 6a forms a buffer circuit due to the negative feedback. The output terminal of the comparator 6a is C
R delay circuits 6b and 6c.
Output terminals of the delay circuits 6b and 6c are connected to an inverting input terminal and a non-inverting input terminal of the comparator 7, respectively. The output terminal of the comparator 7 is connected to an inverter 13 and a D-flip flop 11 of the detection circuit 3 described later.
Clock terminal.
【0020】次に、検出回路3について説明する。検出
回路3は、VCC回路8、波形整形回路9、3つのD−
フリップ・フロップ10,11,12、インバータ1
3、EX_OR14(EXCLUSIVE OR)およびマイクロコ
ンピュータ15(以下「マイコン15」という)を備え
ている。VCC回路8は、前述したMR素子4aおよび
抵抗R1に接続された電源回路であり、これらに電力を
供給する。波形整形回路9は、コンパレータ5の出力端
子に接続されている。Next, the detection circuit 3 will be described. The detection circuit 3 includes a VCC circuit 8, a waveform shaping circuit 9, and three D-
Flip flops 10, 11, 12 and inverter 1
3. EX_OR 14 (EXCLUSIVE OR) and microcomputer 15 (hereinafter referred to as “microcomputer 15”). The VCC circuit 8 is a power supply circuit connected to the above-described MR element 4a and the resistor R1, and supplies power thereto. The waveform shaping circuit 9 is connected to the output terminal of the comparator 5.
【0021】また、D−フリップ・フロップ10(反転
検出手段)は、そのクロック端子が前述したコンパレー
タ7の出力端子に接続され、D端子が前述したコンパレ
ータ5の出力端子に接続されている。さらに、D−フリ
ップ・フロップ11(反転検出手段)は、そのクロック
端子がインバータ13を介してコンパレータ7の出力端
子に接続され、D端子がコンパレータ5の出力端子に接
続されている。これらD−フリップ・フロップ10,1
1のQ端子は、EX_OR14(逆転検出手段)の入力
端子に接続されており、EX_OR14の出力端子は、
D−フリップ・フロップ12(逆転検出手段)のクロッ
ク端子に接続されている。The D-flip flop 10 (inversion detecting means) has a clock terminal connected to the output terminal of the comparator 7 described above, and a D terminal connected to the output terminal of the comparator 5 described above. Further, the clock terminal of the D-flip flop 11 (inversion detecting means) is connected to the output terminal of the comparator 7 via the inverter 13, and the D terminal is connected to the output terminal of the comparator 5. These D-flip flops 10, 1
1 is connected to the input terminal of EX_OR14 (reverse rotation detecting means), and the output terminal of EX_OR14 is
It is connected to the clock terminal of the D-flip flop 12 (reverse rotation detecting means).
【0022】さらに、D−フリップ・フロップ12のQ
・BAR端子はD端子に接続され、Q端子は、マイコン
15(逆転検出手段)の入力ポートに接続されている。
このマイコン15は、図示しないCPU、RAMおよび
ROMなどで構成されている。Further, the Q of the D-flip flop 12
The BAR terminal is connected to the D terminal, and the Q terminal is connected to the input port of the microcomputer 15 (reverse rotation detecting means).
The microcomputer 15 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like (not shown).
【0023】以上のような逆転検出装置1のセンサ回路
2では、図3(a)に示すように、ギアロータGが図中
の矢印A1の方向(図中の左から右へ向かう方向)に回
転すると、ギアロータGの歯Gaが図中の左方からマグ
ネット4bの左半部に近づくのにつれて、両者の間の磁
界が強くなる。これに伴い、左側のMR素子4aの抵抗
値が増大することにより、図3(b)に示すように、M
R素子4a,4a間の中点電位SV1(検出信号)が降
下する。また、降下した中点電位SV1の値が前述した
コンパレータ5のヒステリシスの下限値VLを下回る
と、コンパレータ5の出力SV2が「Low」レベル
(以下、単に「L」という)から「High」レベル
(以下、単に「H」という)に変化する。In the sensor circuit 2 of the reverse rotation detecting device 1 as described above, as shown in FIG. 3A, the gear rotor G rotates in the direction of the arrow A1 in the figure (from left to right in the figure). Then, as the teeth Ga of the gear rotor G approach the left half of the magnet 4b from the left side in the figure, the magnetic field between them increases. As a result, the resistance value of the left MR element 4a increases, as shown in FIG.
The midpoint potential SV1 (detection signal) between the R elements 4a, 4a drops. When the value of the dropped midpoint potential SV1 falls below the lower limit value VL of the hysteresis of the comparator 5, the output SV2 of the comparator 5 changes from the “Low” level (hereinafter simply referred to as “L”) to the “High” level (hereinafter referred to as “L”). Hereinafter, simply referred to as “H”).
【0024】この後、ギアロータGが矢印A1の方向に
さらに回転すると、左側のMR素子4aの抵抗値はさら
に増大し、ギアロータGの歯Gaが左側のMR素子4a
に最も接近したとき、すなわち歯Gaの中心がギアロー
タGの回転中心とMR素子4aの中心とを結ぶ線上に位
置しているときに最大になる。この後、ギアロータGが
同一方向にさらに回転し、左側のMR素子4aから遠ざ
かると、その抵抗値は減少し始め、これに伴って中点電
位SV1は上昇する。そして、ギアロータGの歯Gaが
マグネット4bの右半部に接近するのにつれて、これら
の間の磁界が強くなり、これに伴って右側のMR素子4
aの抵抗値が上昇する。これに伴い、中点電位SV1の
値がさらに上昇し、前述したヒステリシスの上限値VH
を上回ると、コンパレータ5の出力SV2が「L」から
「H」に変化する。Thereafter, when the gear rotor G further rotates in the direction of the arrow A1, the resistance value of the left MR element 4a further increases, and the teeth Ga of the gear rotor G change the left MR element 4a.
, That is, when the center of the tooth Ga is located on a line connecting the rotation center of the gear rotor G and the center of the MR element 4a. Thereafter, when the gear rotor G further rotates in the same direction and moves away from the left MR element 4a, its resistance value starts to decrease, and the midpoint potential SV1 increases accordingly. Then, as the teeth Ga of the gear rotor G approach the right half of the magnet 4b, the magnetic field therebetween increases, and accordingly, the right MR element 4
The resistance value of “a” increases. As a result, the value of the midpoint potential SV1 further increases, and the above-described hysteresis upper limit value VH
, The output SV2 of the comparator 5 changes from “L” to “H”.
【0025】この後、ギアロータGが同一方向にさらに
回転すると、右側のMR素子4aの抵抗値は増大し、ギ
アロータGの歯Gaが最も接近したときに最大になる。
この後、ギアロータGがさらに同一方向に回転し、右側
のMR素子4aから遠ざかると、その抵抗値は減少し始
め、これに伴って中点電位SV1は降下する。中点電位
SV1およびコンパレータ5の出力SV2は、以上のよ
うに変化し、このような変化がギアロータGの歯Gaが
通過するごとに周期的に繰り返される。Thereafter, when the gear rotor G further rotates in the same direction, the resistance value of the right MR element 4a increases and becomes maximum when the teeth Ga of the gear rotor G come closest.
Thereafter, when the gear rotor G further rotates in the same direction and moves away from the right MR element 4a, its resistance value starts to decrease, and accordingly, the midpoint potential SV1 drops. The midpoint potential SV1 and the output SV2 of the comparator 5 change as described above, and such changes are repeated periodically every time the teeth Ga of the gear rotor G pass.
【0026】一方、ギアロータGの回転方向が図4
(a)の矢印A2で示すように逆転する場合、すなわち
ギアロータGの歯Gaが左方から左側のMR素子4aに
接近して、これに最接近する前に回転方向が逆転した場
合には、まず、ギアロータGの歯Gaが左方から左側の
MR素子4aに接近するのにつれて、その抵抗値が増大
することにより、図4(b)に示すように、中点電位S
V1が降下する。この後、ギアロータGの回転方向が逆
転すると、中点電位SV1は、前記ヒステリシスの下限
値VLを下回る前に上昇し始める。このため、図4
(c)に示すように、コンパレータ5の出力SV2は、
「L」の状態に保持される。On the other hand, the rotation direction of the gear rotor G is shown in FIG.
In the case where the rotation is reversed as indicated by the arrow A2 in (a), that is, when the tooth Ga of the gear rotor G approaches the left MR element 4a from the left and the rotation direction is reversed before approaching the MR element 4a most, First, as the teeth Ga of the gear rotor G approach the MR element 4a on the left side from the left side, the resistance value increases, and as shown in FIG.
V1 drops. Thereafter, when the rotation direction of the gear rotor G reverses, the midpoint potential SV1 starts to increase before falling below the lower limit value VL of the hysteresis. For this reason, FIG.
As shown in (c), the output SV2 of the comparator 5 is
The state is kept at “L”.
【0027】また、ギアロータGの回転方向が図4
(a)の矢印A3で示すように逆転する場合、すなわち
ギアロータGが、その歯Gaが左側のMR素子4aを越
えた後に左方に逆転する場合には、歯Gaが左側のMR
素子4aに接近するのにつれて、その抵抗値が増大する
ことにより、図4(d)に示すように、中点電位SV1
が降下する。この後、ギアロータGが左側のMR素子4
aにさらに近づくと、降下した中点電位SV1がヒステ
リシスの下限値VLを下回った時点で、図4(e)に示
すように、コンパレータ5の出力SV2は「L」から
「H」に変化する。The rotation direction of the gear rotor G is shown in FIG.
When the gear rotor G reverses as shown by the arrow A3 in (a), that is, when the gear Ga reverses to the left after the tooth Ga has passed the left MR element 4a, the tooth Ga changes to the left MR.
As the element approaches the element 4a, its resistance value increases, and as shown in FIG.
Descends. Thereafter, the gear rotor G is connected to the left MR element 4.
When the value further approaches “a”, the output SV2 of the comparator 5 changes from “L” to “H” when the lowered midpoint potential SV1 falls below the lower limit value VL of the hysteresis, as shown in FIG. .
【0028】このように出力SV2が変化した後、ギア
ロータGが右方にさらに回転すると、左側のMR素子4
aに最も接近する位置で中点電位SV1が最も降下し、
この位置を越えた右側の位置でギアロータGの回転方向
が逆転する。この逆転時を境にして、中点電位SV1は
逆転前と対称に変化する。この場合、中点電位SV1は
ヒステリシスの上限値VHを上回らない領域に留まって
おり、この間、その増減方向が3回、反転する。また、
中点電位SV1がヒステリシスの上限値VHを上回らな
いことで、コンパレータ5の出力SV2は「H」の状態
に保持される。After the output SV2 changes in this way, when the gear rotor G further rotates to the right, the left MR element 4
a, the midpoint potential SV1 drops most at the position closest to
The rotation direction of the gear rotor G is reversed at a position on the right side beyond this position. At the time of the reverse rotation, the midpoint potential SV1 changes symmetrically with that before the reverse rotation. In this case, the midpoint potential SV1 remains in a region not exceeding the hysteresis upper limit value VH, and during this period, the direction of increase / decrease is reversed three times. Also,
Since the midpoint potential SV1 does not exceed the hysteresis upper limit value VH, the output SV2 of the comparator 5 is held at the “H” state.
【0029】また、センサ回路2では、前述したMR素
子4a,4a間の中点電位SV1は位相器6にも入力さ
れ、この位相器6により位相差設定処理を施された後、
位相器6のCR遅延回路6c,6dから出力信号SV
3,SV4(電気信号)として出力される。出力信号S
V3,SV4は、互いに同じ波形を有する電圧信号とし
て同じ増幅率で生成され、出力信号SV3は中点電位S
V1に対する位相遅れが極めて小さく、出力信号SV4
は出力信号SV3に対して所定の位相遅れを有する。こ
れらの出力信号SV3,SV4は、コンパレータ7の反
転入力端子および非反転入力端子にそれぞれ入力され
る。In the sensor circuit 2, the midpoint potential SV1 between the MR elements 4a, 4a is also input to the phase shifter 6, and after the phase shifter 6 performs a phase difference setting process,
The output signal SV from the CR delay circuits 6c and 6d of the phase shifter 6
3, SV4 (electric signal). Output signal S
V3 and SV4 are generated at the same amplification factor as voltage signals having the same waveform, and the output signal SV3
The phase delay with respect to V1 is extremely small, and the output signal SV4
Has a predetermined phase delay with respect to the output signal SV3. These output signals SV3 and SV4 are input to an inverting input terminal and a non-inverting input terminal of the comparator 7, respectively.
【0030】コンパレータ7の出力信号SV5(増減方
向検出手段の検出結果)のレベルは、出力信号SV3の
値が出力信号SV4の値よりも大きいときに「H」から
「L」に変化し、出力信号SV3の値が出力信号SV4
の値よりも小さいときに「L」から「H」に変化する。
ここで、出力信号SV3の値が出力信号SV4の値より
大きいことは、中点電位SV1が増大(上昇)している
ことを示し、その逆は、中点電位SV1が減少(降下)
していることを示すので、出力信号SV5のレベルの変
化により、中点電位SV1の増減方向の反転が検出され
る。この出力信号SV5は、検出回路3のインバータ1
3およびD−フリップ・フロップ11のクロック端子に
送られる。また、前述したコンパレータ5の出力SV2
は、検出回路3の波形整形回路9およびD−フリップ・
フロップ10,11のD端子に送られる。The level of the output signal SV5 (detection result of the increase / decrease direction detecting means) of the comparator 7 changes from "H" to "L" when the value of the output signal SV3 is larger than the value of the output signal SV4. The value of the signal SV3 is the output signal SV4
Changes from "L" to "H" when the value is smaller than the value of.
Here, that the value of the output signal SV3 is larger than the value of the output signal SV4 indicates that the midpoint potential SV1 is increasing (rising), and conversely, the midpoint potential SV1 is decreasing (falling).
Therefore, the change in the level of the output signal SV5 detects the inversion in the increase / decrease direction of the midpoint potential SV1. This output signal SV5 is output from the inverter 1 of the detection circuit 3.
3 and the D-flip flop 11 are sent to the clock terminals. Also, the output SV2 of the comparator 5 described above
Are the waveform shaping circuit 9 of the detection circuit 3 and the D-flip
The signals are sent to the D terminals of the flops 10 and 11.
【0031】一方、検出回路3では、センサ回路2のコ
ンパレータ7からの信号SV5が、D−フリップ・フロ
ップ10のクロック端子に入力される。また、D−フリ
ップ・フロップ10のD端子には、前述したコンパレー
タ5の出力SV2が入力される。D−フリップ・フロッ
プ10は、クロック端子に入力される信号SV5が
「L」から「H」に変化する際に、その立上りに同期し
て、信号SV5の変化前にD端子に入力されていた信号
SV2が「H」のときには「H」の信号SV7(反転検
出手段の検出結果)をQ端子からEX_OR14に出力
し、信号SV2が「L」のときには「L」の信号SV7
をQ端子からEX_OR14に出力する。On the other hand, in the detection circuit 3, the signal SV5 from the comparator 7 of the sensor circuit 2 is input to the clock terminal of the D-flip-flop 10. The output SV2 of the comparator 5 described above is input to the D terminal of the D-flip flop 10. When the signal SV5 input to the clock terminal changes from “L” to “H”, the D-flip flop 10 is input to the D terminal before the signal SV5 changes, in synchronization with the rise. When the signal SV2 is "H", the signal SV7 of "H" (the detection result of the inversion detecting means) is output from the Q terminal to the EX_OR 14, and when the signal SV2 is "L", the signal SV7 of "L" is output.
From the Q terminal to the EX_OR 14.
【0032】また、信号SV5は、インバータ13によ
り反転された信号SV6となり、この信号SV6は、D
−フリップ・フロップ11のクロック端子に入力され
る。D−フリップ・フロップ11のD端子には、前述し
たコンパレータ5の出力SV2が入力される。D−フリ
ップ・フロップ11は、クロック端子に入力された信号
SV6が「L」から「H」に変化する際に、その立上り
に同期して、信号SV6の変化前にD端子に入力されて
いた信号SV2が「H」のときには「H」の信号SV8
(反転検出手段の検出結果)をQ端子からEX_OR1
4に出力し、信号SV2が「L」のときには「L」の信
号SV8をQ端子からEX_OR14に出力する。The signal SV5 becomes a signal SV6 inverted by the inverter 13, and the signal SV6 is
Input to the clock terminal of flip-flop 11; The output SV2 of the comparator 5 described above is input to the D terminal of the D-flip flop 11. When the signal SV6 input to the clock terminal changes from “L” to “H”, the D-flip flop 11 is input to the D terminal before the signal SV6 changes, in synchronization with the rising of the signal SV6. When the signal SV2 is "H", the signal SV8 of "H" is output.
EX_OR1 from the Q terminal
4 and when the signal SV2 is "L", the signal SV8 of "L" is output from the Q terminal to the EX_OR14.
【0033】EX_OR14は、D−フリップ・フロッ
プ10,11からの信号SV7,SV8のレベルが同じ
ときに「L」の信号SV9を、それ以外のときに「H」
の信号SV9を、D−フリップ・フロップ12のクロッ
ク端子に出力する。D−フリップ・フロップ12では、
そのQ・BAR端子がD端子に接続されているので、ク
ロック端子に入力された信号SV9が「L」から「H」
に変化する際に、その立上りに同期して、信号SV9の
変化前のQ端子の出力が「H」のとき、すなわちQ・B
AR端子の出力が「L」のときには、「L」の信号SV
10をQ端子からマイコン15に出力し、Q端子の出力
レベルが「L」のときには、「H」の信号SV10をQ
端子からマイコン15に出力する。マイコン15は、信
号SV10が「L」のときにギアロータGが正回転して
いることを、信号SV10が「H」のときにギアロータ
Gが逆回転していることを検出する。すなわち、信号S
V10が「L」から「H」に、または「H」から「L」
に変化したときに、ギアロータGが逆転したことを検出
する。The EX_OR 14 outputs an "L" signal SV9 when the levels of the signals SV7 and SV8 from the D-flip flops 10 and 11 are the same, and outputs an "H" signal otherwise.
Is output to the clock terminal of the D-flip-flop 12. In the D-flip flop 12,
Since the Q · BAR terminal is connected to the D terminal, the signal SV9 input to the clock terminal changes from “L” to “H”.
When the output of the Q terminal before the change of the signal SV9 is “H”, ie, Q · B
When the output of the AR terminal is “L”, the “L” signal SV
10 is output from the Q terminal to the microcomputer 15, and when the output level of the Q terminal is "L", the signal SV10 of "H" is
Output to the microcomputer 15 from the terminal. The microcomputer 15 detects that the gear rotor G is rotating forward when the signal SV10 is "L", and detects that the gear rotor G is rotating reversely when the signal SV10 is "H". That is, the signal S
V10 changes from “L” to “H” or from “H” to “L”
Is detected, it is detected that the gear rotor G has reversed.
【0034】以上のように構成された逆転検出装置1の
動作について、図5のタイミングチャートを参照しなが
ら説明する。なお、前述したように、MR素子4a,4
a間の中点電位SV1と位相器6の出力SV3との間の
位相差がほとんどないので、図5においては、出力SV
3の波形と中点電位SV1の波形を共通とし、これらの
動作を説明する。まず、ギアロータGが正回転している
ときに、中点電位SV1がコンパレータ5のヒステリシ
スの下限値VLを下回った時点(時刻t1)で、コンパ
レータ5の出力信号SV2が「L」から「H」に変化す
る。この後、中点電位SV1が増加方向に反転する。そ
の後の時刻t2において、中点電位SV1がヒステリシ
スの上限値VHを上回ることなく減少方向に反転する
と、出力信号SV2は変化することなく「H」に保持さ
れ、この直後にコンパレータ7の出力信号SV5が
「L」から「H」に変化する。The operation of the reverse rotation detecting device 1 configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG. As described above, the MR elements 4a, 4
5A, there is almost no phase difference between the midpoint potential SV1 and the output SV3 of the phase shifter 6. Therefore, in FIG.
3 and the waveform of the midpoint potential SV1 are common, and their operations will be described. First, when the midpoint potential SV1 falls below the lower limit value VL of the hysteresis of the comparator 5 (time t1) while the gear rotor G is rotating forward, the output signal SV2 of the comparator 5 changes from "L" to "H". Changes to Thereafter, the midpoint potential SV1 is inverted in the increasing direction. At the subsequent time t2, when the midpoint potential SV1 is inverted in a decreasing direction without exceeding the hysteresis upper limit value VH, the output signal SV2 is held at "H" without change, and immediately after this, the output signal SV5 of the comparator 7 is output. Changes from “L” to “H”.
【0035】このように信号SV5が「L」から「H」
に変化した時に、変化前のD−フリップ・フロップ10
のD端子の入力SV2が「H」であるので、信号SV5
の立上りに同期して、そのQ端子の出力SV7は「L」
から「H」に変化する。このとき、D−フリップ・フロ
ップ11のQ端子の出力SV8は「H」のまま変化しな
いので、EX_OR14の出力SV9が「H」から
「L」に変化する。As described above, the signal SV5 changes from "L" to "H".
, The D-flip flop 10 before the change
Since the input SV2 of the D terminal is “H”, the signal SV5
In synchronization with the rising edge of the output terminal, the output SV7 of the Q terminal becomes "L".
From “H” to “H”. At this time, since the output SV8 of the Q terminal of the D-flip flop 11 remains at “H” and does not change, the output SV9 of the EX_OR 14 changes from “H” to “L”.
【0036】この後、中点電位SV1は増加方向に再
度、反転し、その後の時刻t3においてヒステリシスの
上限値VHを上回ると、出力信号SV2が「L」から
「H」に変化する。この後の時刻t4において、中点電
位SV1が減少方向に反転し、この直後にコンパレータ
7の出力信号SV5が「L」から「H」に変化し、この
立上りに同期して、D−フリップ・フロップ10の出力
SV7が「H」から「L」に変化する。このように出力
SV7が「H」から「L」に変化した時に、D−フリッ
プ・フロップ11のQ端子の出力SV8は「H」のまま
変化しないので、EX_OR14の出力SV9が「L」
から「H」に変化する。この出力SV9の立上りに同期
して、D−フリップ・フロップ12の出力SV10が
「L」から「H」に変化し、これにより、マイコン15
は、ギアロータGの回転方向が正回転から逆回転に変わ
ったことを検出する。Thereafter, the midpoint potential SV1 is again inverted in the increasing direction, and when it exceeds the hysteresis upper limit value VH at the subsequent time t3, the output signal SV2 changes from "L" to "H". At the subsequent time t4, the midpoint potential SV1 is inverted in the decreasing direction. Immediately after that, the output signal SV5 of the comparator 7 changes from "L" to "H". The output SV7 of the flop 10 changes from “H” to “L”. As described above, when the output SV7 changes from “H” to “L”, the output SV8 of the Q terminal of the D-flip flop 11 does not change to “H”, and the output SV9 of the EX_OR 14 changes to “L”.
From “H” to “H”. In synchronization with the rise of the output SV9, the output SV10 of the D-flip flop 12 changes from "L" to "H", whereby the microcomputer 15
Detects that the rotation direction of the gear rotor G has changed from forward rotation to reverse rotation.
【0037】この後、中点電位SV1が、コンパレータ
5のヒステリシスの上限値VHを上回った時点(時刻t
5)で、コンパレータ5の出力信号SV2が「H」から
「L」に変化する。この後、中点電位SV1が増加方向
に反転し、その後の時刻t6において、ヒステリシスの
下限値VLを下回ることなく増加方向に反転すると、出
力信号SV2は「L」のままに保持され、この直後にコ
ンパレータ7の出力信号SV5が「H」から「L」に変
化し、インバータ13の出力SV6が「L」から「H」
に変化する。Thereafter, when the midpoint potential SV1 exceeds the hysteresis upper limit value VH of the comparator 5 (at time t).
In 5), the output signal SV2 of the comparator 5 changes from “H” to “L”. Thereafter, when the midpoint potential SV1 reverses in the increasing direction, and at time t6, reverses in the increasing direction without falling below the lower limit value VL of the hysteresis, the output signal SV2 is maintained at "L". The output signal SV5 of the comparator 7 changes from “H” to “L”, and the output SV6 of the inverter 13 changes from “L” to “H”.
Changes to
【0038】このように信号SV6が「L」から「H」
に変化した時に、変化前のD−フリップ・フロップ11
のD端子の入力SV2が「L」であるので、Q端子の出
力SV8は、信号SV6の立上りに同期して「H」から
「L」に変化する。このとき、D−フリップ・フロップ
10のQ端子の出力SV7は「L」のまま変化しないの
で、EX_OR14の出力SV9が「H」から「L」に
変化する。As described above, the signal SV6 changes from "L" to "H".
D-flip-flop 11 before change
Is low, the output SV8 of the Q terminal changes from "H" to "L" in synchronization with the rise of the signal SV6. At this time, the output SV7 of the Q terminal of the D-flip flop 10 remains at “L” and does not change, so that the output SV9 of the EX_OR 14 changes from “H” to “L”.
【0039】この後、中点電位SV1が増加方向に再
度、反転し、その後の時刻t7において、ヒステリシス
の下限値VLを下回ると、出力信号SV2が「L」から
「H」に変化する。この後の時刻t8において、中点電
位SV1が増加方向に反転し、この直後にコンパレータ
7の出力信号SV5が「H」から「L」に変化し、イン
バータ13の出力SV6が「L」から「H」に変化す
る。このように信号SV6が「L」から「H」に変化し
た時に、変化前のD−フリップ・フロップ11のD端子
の入力SV2が「H」であるので、Q端子の出力SV8
は、信号SV6の立上りに同期して「L」から「H」に
変化する。このとき、D−フリップ・フロップ10のQ
端子の出力SV7は「L」のまま変化しないので、EX
_OR14の出力SV9が「L」から「H」に変化す
る。Thereafter, when the midpoint potential SV1 reverses again in the increasing direction, and at time t7, falls below the lower limit value VL of the hysteresis, the output signal SV2 changes from "L" to "H". At the subsequent time t8, the midpoint potential SV1 is inverted in the increasing direction, and immediately thereafter, the output signal SV5 of the comparator 7 changes from “H” to “L”, and the output SV6 of the inverter 13 changes from “L” to “L”. H ”. Thus, when the signal SV6 changes from "L" to "H", the input SV2 of the D terminal of the D-flip flop 11 before the change is "H".
Changes from “L” to “H” in synchronization with the rise of the signal SV6. At this time, Q of the D-flip flop 10
Since the output SV7 of the terminal remains at “L” and does not change, EX
The output SV9 of _OR14 changes from "L" to "H".
【0040】この出力SV9の立上りに同期して、D−
フリップ・フロップ12の出力SV10が「H」から
「L」に変化する。これにより、マイコン15は、ギア
ロータGの回転方向が逆回転から正回転に変化したこと
を検出する。In synchronism with the rise of the output SV9, D-
The output SV10 of the flip-flop 12 changes from “H” to “L”. Thereby, the microcomputer 15 detects that the rotation direction of the gear rotor G has changed from reverse rotation to normal rotation.
【0041】以上のように本実施形態の逆転検出装置1
によれば、ギアロータGの回転方向が逆転したときに
は、MR素子4a,4a間の中点電位SV1は、ヒステ
リシスの上限値VHを上回らない領域、または下限値V
Lを下回らない領域にある間に、その増減方向が3回、
反転する。したがって、中点電位SV1から位相器6に
より生成した所定の位相差を有する2つの信号SV3,
SV4をコンパレータ7で比較することで、中点電位S
V1の値がヒステリシスの上限値VHを上回ることなく
その増減方向が3回、反転したか否か、またはヒステリ
シスの下限値VLを下回ることなくその増減方向が3
回、反転したか否かを検出することにより、ギアロータ
Gの回転方向の逆転の有無、すなわち車軸の回転方向の
逆転の有無を正確に検出することができる。As described above, the reverse rotation detecting device 1 of the present embodiment
According to the above, when the rotation direction of the gear rotor G is reversed, the midpoint potential SV1 between the MR elements 4a, 4a is in a region not exceeding the hysteresis upper limit value VH or a lower limit value VH.
While in the area not less than L, the direction of increase / decrease is three times,
Invert. Therefore, two signals SV3 and SV3 having a predetermined phase difference generated by the phase shifter 6 from the midpoint potential SV1.
By comparing SV4 with the comparator 7, the midpoint potential S
Whether the value of V1 does not exceed the hysteresis upper limit value VH and the direction of increase or decrease is three times, or whether the value of V1 is less than the lower limit value VL of hysteresis is 3 or less.
By detecting whether the rotation has been reversed, it is possible to accurately detect whether the rotation direction of the gear rotor G is reversed, that is, whether the rotation direction of the axle is reversed.
【0042】また、前述したようにコンパレータ5がヒ
ステリシスを有するシュミットトリガ回路を構成してい
ることで、その出力信号SV2のチャタリングを防止で
き、車軸の回転方向の逆転の有無を安定して検出でき
る。さらに、ヒステリシスの所定幅を、中点電位SV1
の最大値および最小値の間で可能な限り大きく設定する
ことにより、車軸の回転方向の逆転をより適切に検出す
ることができる。Further, since the comparator 5 constitutes a Schmitt trigger circuit having hysteresis as described above, chattering of the output signal SV2 can be prevented, and the presence or absence of reversal of the rotation direction of the axle can be detected stably. . Further, the predetermined width of the hysteresis is set to the midpoint potential SV1.
By setting as large as possible between the maximum value and the minimum value of, the reversal of the rotational direction of the axle can be detected more appropriately.
【0043】さらに、従来の逆転検出装置のようなマグ
ネットロータは不要であり、ギアロータGを有する既存
の検出装置に簡単な回路を付加するだけで構成でき、セ
ンサを新たに追加する必要もない。また、従来の複数の
磁気検出センサを用いる逆転検出装置と異なり、1個の
磁気検出センサ(センサ部4)を用いるだけで車軸の回
転方向の逆転を検出できる。以上により、製造コストを
削減できるとともに、逆転検出装置1のレイアウトの自
由度を高め、装置全体をコンパクトに構成できる。Further, a magnet rotor such as a conventional reverse rotation detecting device is not required, and can be configured by simply adding a simple circuit to an existing detecting device having a gear rotor G, and there is no need to newly add a sensor. Also, unlike the conventional reverse rotation detection device using a plurality of magnetic detection sensors, the reverse rotation in the rotational direction of the axle can be detected only by using one magnetic detection sensor (sensor unit 4). As described above, the manufacturing cost can be reduced, the degree of freedom in the layout of the reverse rotation detecting device 1 can be increased, and the entire device can be configured to be compact.
【0044】なお、前述した実施形態においては、MR
素子4a,4a間の中点電位SV1を検出するセンサ回
路2や、ギアロータGの回転方向の逆転の有無を検出す
る検出回路3などを電気回路で構成したが、これらのセ
ンサ回路2および検出回路3は電気回路に限らず、マイ
クロコンピュータのプログラムで構成してもよい。ま
た、コンパレータ7に抵抗を介した正帰還をかけること
により、コンパレータ7にヒステリシス特性を持たせ、
その出力SV5にヒステリシスをかけるようにしてもよ
い。このようにすれば、コンパレータ7の出力SV5の
チャタリングを防止することができる。In the above-described embodiment, the MR
The sensor circuit 2 for detecting the midpoint potential SV1 between the elements 4a and 4a and the detection circuit 3 for detecting the presence or absence of the reversal of the rotation direction of the gear rotor G are constituted by electric circuits. Reference numeral 3 is not limited to an electric circuit, and may be constituted by a microcomputer program. Further, by applying a positive feedback to the comparator 7 via a resistor, the comparator 7 has a hysteresis characteristic,
Hysteresis may be applied to the output SV5. In this way, chattering of the output SV5 of the comparator 7 can be prevented.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明の回転体の逆転検
出装置および逆転検出方法によれば、製造コストを削減
することができ、レイアウトの自由度を高め、コンパク
トに構成することができる。As described above, according to the apparatus for detecting reverse rotation of a rotating body and the method for detecting reverse rotation of the present invention, the manufacturing cost can be reduced, the degree of freedom in layout can be increased, and a compact structure can be realized. .
【図1】本発明の一実施形態に係る回転体の逆転検出装
置のセンサ回路の概略構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a sensor circuit of a reverse rotation detecting device for a rotating body according to an embodiment of the present invention.
【図2】逆転検出装置の検出回路の概略構成を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of a detection circuit of the reverse rotation detection device.
【図3】ギアロータが一方向に回転しているときのセン
サ回路の動作を説明するための(a)ギアロータの歯の
MR素子に対する位置関係を示す説明図と、(b)
(c)ギアロータの回転に伴う中点電位SV1およびコ
ンパレータの出力SV2の変化をそれぞれ示すタイミン
グチャートである。FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams for explaining the operation of the sensor circuit when the gear rotor is rotating in one direction, and FIG.
(C) A timing chart showing changes in the midpoint potential SV1 and the output SV2 of the comparator with the rotation of the gear rotor.
【図4】ギアロータが逆転したときのセンサ回路の動作
を説明するための(a)ギアロータの歯のMR素子に対
する位置関係を示す説明図と、(b)〜(e)ギアロー
タの逆転に伴う中点電位SV1およびコンパレータの出
力SV2の変化をそれぞれ示すタイミングチャートであ
る。FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams for explaining the operation of the sensor circuit when the gear rotor is reversed, and FIG. 4A is a diagram illustrating the positional relationship between the teeth of the gear rotor and the MR element, and FIGS. 6 is a timing chart showing changes in a point potential SV1 and an output SV2 of a comparator, respectively.
【図5】ギアロータが正回転から逆回転した後、さらに
正回転に復帰したときの逆転検出装置の動作を示す
(a)〜(h)タイミングチャートである。FIGS. 5A to 5H are timing charts showing the operation of the reverse rotation detecting device when the gear rotor rotates backward from normal rotation and then returns to normal rotation.
1 逆転検出装置 4a MR素子(磁気検出手段) 4b マグネット(磁界発生手段) 6 位相器(信号生成手段) 7 コンパレータ(増減方向検出手段) 10 D−フリップ・フロップ(反転検出手段) 11 D−フリップ・フロップ(反転検出手段) 12 D−フリップ・フロップ(逆転検出手段) 14 EX_OR14(逆転検出手段) 15 マイクロコンピュータ(逆転検出手段) G ギアロータ(歯車) Ga ギアロータの歯 SV1 中点電位(検出信号) SV3 位相器の出力信号(電気信号) SV4 位相器の出力信号(電気信号) SV5 コンパレータの出力信号(増減方向検出手段
の検出結果) SV7 D−フリップ・フロップ10の出力信号(反
転検出手段の検出結果) SV8 D−フリップ・フロップ11の出力信号(反
転検出手段の検出結果) VH ヒステリシスの上限値 VL ヒステリシスの下限値REFERENCE SIGNS LIST 1 reverse rotation detection device 4a MR element (magnetic detection means) 4b magnet (magnetic field generation means) 6 phase shifter (signal generation means) 7 comparator (increase / decrease direction detection means) 10 D-flip flop (inversion detection means) 11 D-flip・ Flop (inversion detection means) 12 D-flip flop (reverse rotation detection means) 14 EX_OR14 (reverse rotation detection means) 15 Microcomputer (reverse rotation detection means) G Gear rotor (gear) Ga Gear rotor teeth SV1 Midpoint potential (detection signal) SV3 Output signal (electric signal) of phase shifter SV4 Output signal (electric signal) of phase shifter SV5 Output signal of comparator (detection result of increase / decrease direction detection means) SV7 Output signal of D-flip flop 10 (detection of inversion detection means) Result) SV8 D-flip-flop 11 output signal (inversion detection signal) Detection Result) VH upper limit value VL lower limit of the hysteresis Hysteresis
Claims (4)
る回転体の逆転検出装置であって、 磁性体で構成され、前記回転体の回転に伴って回転し、
外周面に回転方向に沿って間隔を存して配置された複数
の歯を有する回転可能な歯車と、 この歯車の前記歯との間に磁界を発生させる磁界発生手
段と、 前記歯車の回転に伴う前記磁界の変化を表す検出信号を
出力する磁気検出手段と、 この磁気検出手段の前記検出信号に基づき、互いの間に
所定の位相差を有する2つの電気信号を生成する信号生
成手段と、 これら2つの電気信号を比較することにより、前記検出
信号の増減方向を検出する増減方向検出手段と、 この増減方向検出手段の検出結果に基づき、前記検出信
号が基準値を上回る領域およびこの基準値未満の領域の
一方に留まっている間に、前記検出信号の増減方向が複
数回、反転したか否かを検出する反転検出手段と、 この反転検出手段の検出結果に基づき、前記回転体の回
転方向の逆転の有無を検出する逆転検出手段と、を備え
ることを特徴とする回転体の逆転検出装置。An apparatus for detecting reverse rotation of a rotating body for detecting the presence or absence of a reverse rotation in the rotating direction of the rotating body, comprising a magnetic body, rotating with the rotation of the rotating body,
A rotatable gear having a plurality of teeth arranged at intervals along the rotation direction on the outer peripheral surface; a magnetic field generating means for generating a magnetic field between the teeth of the gear; and a rotation of the gear. Magnetic detection means for outputting a detection signal representing the accompanying change in the magnetic field; signal generation means for generating two electric signals having a predetermined phase difference between each other based on the detection signal of the magnetic detection means; An increasing / decreasing direction detecting means for detecting an increasing / decreasing direction of the detection signal by comparing these two electric signals; an area in which the detection signal exceeds a reference value based on a detection result of the increasing / decreasing direction detecting means; An inversion detecting means for detecting whether or not the direction of increase or decrease of the detection signal has been inverted a plurality of times while staying in one of the areas less than And reversing detecting means for detecting the presence or absence of reversal of direction, the reverse rotation detecting device for a rotary body, characterized in that it comprises a.
えていることを特徴とする請求項1に記載の回転体の逆
転検出装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the reference value has a predetermined width of hysteresis.
る回転体の逆転検出方法であって、 磁性体で構成され、外周面に回転方向に沿って間隔を存
して配置された複数の歯を有し、前記回転体の回転に伴
って回転可能な歯車を設け、 この歯車の前記歯との間に磁界を発生させ、 前記歯車の回転に伴う前記磁界の変化を表す検出信号を
検出し、 当該検出した検出信号に基づき、互いの間に所定の位相
差を有する2つの電気信号を生成し、 これら2つの電気信号を比較することにより、前記検出
信号の増減方向を検出し、 当該検出した前記検出信号の増減方向に基づき、前記検
出信号が基準値を上回る領域およびこの基準値未満の領
域の一方に留まっている間に、前記検出信号の増減方向
が複数回、反転したか否かを検出し、 当該検出した前記検出信号における増減方向の複数回の
反転の有無に基づき、前記回転体の回転方向の逆転の有
無を検出することを特徴とする回転体の逆転検出方法。3. A method for detecting reversal of a rotating body for detecting the presence or absence of reversal of the rotating direction of the rotating body, comprising: a plurality of magnetic bodies which are arranged on an outer peripheral surface of the rotating body at intervals along the rotating direction. A gear that is rotatable with the rotation of the rotating body, generates a magnetic field between the gear and the teeth, and outputs a detection signal indicating a change in the magnetic field with the rotation of the gear. Detecting, based on the detected detection signal, generating two electric signals having a predetermined phase difference between each other, by comparing these two electric signals, to detect the increase or decrease direction of the detection signal, Based on the detected detection signal increase / decrease direction, whether the detection signal increase / decrease direction is inverted multiple times while the detection signal stays in one of the region above the reference value and the region below the reference value. Before the detection Based on the presence or absence of multiple inversion of increase or decrease in the detected signal direction, reverse method for detecting rotary body and detecting the presence or absence of reversal of the rotational direction of the rotating body.
えていることを特徴とする請求項3に記載の回転体の逆
転検出方法。4. The method according to claim 3, wherein the reference value has a predetermined width of hysteresis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28485699A JP2001108700A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Rotational body reverse rotation detection device and reverse rotation detection method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP28485699A JP2001108700A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Rotational body reverse rotation detection device and reverse rotation detection method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108700A true JP2001108700A (en) | 2001-04-20 |
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ID=17683925
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001108700A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7205761B2 (en) | 2004-03-17 | 2007-04-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotation state detecting device and rotation state detecting method |
| US8018224B2 (en) | 2007-08-30 | 2011-09-13 | Denso Corporation | Rotation detection sensor |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28485699A patent/JP2001108700A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7205761B2 (en) | 2004-03-17 | 2007-04-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotation state detecting device and rotation state detecting method |
| DE102005012407B4 (en) * | 2004-03-17 | 2007-07-12 | Mitsubishi Denki K.K. | Rotation state detection device and rotation state detection method |
| CN100356141C (en) * | 2004-03-17 | 2007-12-19 | 三菱电机株式会社 | Rotation state detecting device and rotation state detecting method |
| US8018224B2 (en) | 2007-08-30 | 2011-09-13 | Denso Corporation | Rotation detection sensor |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061205 |