特許 7658026 回転数検出装置、回転数検出システム、回転数演算装置、および回転数検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-28

(45)【発行日】2025-04-07

(54)【発明の名称】回転数検出装置、回転数検出システム、回転数演算装置、および回転数検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20250331BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 W

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2024230147

(22)【出願日】2024-12-26

【審査請求日】2024-12-26

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】303046277

【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田辺 和規

(72)【発明者】

【氏名】宮下 至幸

(72)【発明者】

【氏名】中西 大貴

【審査官】榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２４－１０６２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２５９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－９１４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８８８５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２４－１６８４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－４４６０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ５／００－５／２５２

Ｇ０１Ｂ７／００－７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力する磁性ワイヤと、
前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において判別する磁石極性判別部と、
前記回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する演算部と、
を備え、
前記演算部は、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記カウント値を算出する
回転数検出装置。

【請求項2】

前記演算部は前記パルスによって駆動され前記カウント値の算出が開始されると、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、前回の前記パルスが発生したときに前記磁性ワイヤに対向している前記セグメントに隣接する他の前記セグメントが、今回の前記パルスが発生したときに前記磁性ワイヤに対向する位置に移動していることを検知する
請求項１に記載の回転数検出装置。

【請求項3】

前記演算部が算出した前記カウント値を積算し、積算値として記憶する記憶部を備える
請求項２に記載の回転数検出装置。

【請求項4】

前記演算部は、前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが一致するか否かに応じて、少なくとも一方の今回の前記パルスの極性に対する前記カウント値を異ならせる
請求項３に記載の回転数検出装置。

【請求項5】

前記演算部は、前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが同一の場合、前記積算値が維持される前記カウント値を出力し、
前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが異なる場合、前記積算値を増減させる前記カウント値を出力する
請求項４に記載の回転数検出装置。

【請求項6】

前記演算部は、今回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性とが一致するか否かに応じて、前記カウント値の符号を異ならせる
請求項５に記載の回転数検出装置。

【請求項7】

前記磁性ワイヤが、前記回転体の磁化の境界が対向する位置からずれた場合に、前記パルスを出力するように配置されている
請求項１から６のいずれか一項に記載の回転数検出装置。

【請求項8】

前記磁性ワイヤが、前記回転体の接線と交差する方向に延伸している
請求項７に記載の回転数検出装置。

【請求項9】

前記磁石極性判別部は磁気センサであり、
前記磁気センサは、前記磁性ワイヤと前記回転体の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、前記回転体の磁化のいずれの境界とも対向しないように配置されている
請求項１から６のいずれか一項に記載の回転数検出装置。

【請求項10】

前記磁気センサは、前記磁性ワイヤと前記回転体の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、前記回転体の磁化の境界との距離が最も大きくなるように配置されている
請求項９に記載の回転数検出装置。

【請求項11】

前記回転体は４極に磁化されている
請求項１０に記載の回転数検出装置。

【請求項12】

前記磁気センサが、前記回転体の回転軸を中心として前記磁性ワイヤから４５±１０度、または１３５±１０度の範囲に配置されている
請求項１１に記載の回転数検出装置。

【請求項13】

前記回転体はｎ極に磁化されており、
前記磁気センサが、前記回転体の回転軸を中心とした前記磁性ワイヤからの角度であるθ_ｍのいずれかを中心に±４０／ｎ度の範囲に配置されている
θ_ｍ＝±１８０×ｍ／ｎ
ただし、ｍはｎより小さい任意の奇数である
請求項１０に記載の回転数検出装置。

【請求項14】

請求項１から６のいずれか一項に記載の回転数検出装置と、
前記回転体と
を備える回転数検出システム。

【請求項15】

磁性ワイヤおよび磁石極性判別部の出力に基づいて、回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する回転数演算装置であって、
前記磁性ワイヤは、前記回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力し、
前記磁石極性判別部は、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において判別し、
前記回転数演算装置は、
前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記カウント値を算出する
回転数演算装置。

【請求項16】

回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じて出力される磁性ワイヤのパルスの極性を取得し、
前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を取得し、
前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する
回転数検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転数検出装置、回転数検出システム、回転数演算装置、および回転数検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発電センサを用いた多回転角度検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０２４－１０６２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

回転体の回転数を算出する際に、参照する情報を少なくする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力する磁性ワイヤを備える回転数検出装置を提供する。上記回転数検出装置は、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において判別する磁石極性判別部を備えてよい。上記いずれかの回転数検出装置は、前記回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する演算部を備えてよい。上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記カウント値を算出してよい。

【0005】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は前記パルスによって駆動され前記カウント値の算出が開始されると、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、前回の前記パルスが発生したときに前記磁性ワイヤに対向している前記セグメントに隣接する他の前記セグメントが、今回の前記パルスが発生したときに前記磁性ワイヤに対向する位置に移動していることを検知してよい。上記いずれかの回転数検出装置は、前記演算部が算出した前記カウント値を積算し、積算値として記憶する記憶部を備えてよい。

【0006】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は、前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが一致するか否かに応じて、少なくとも一方の今回の前記パルスの極性に対する前記カウント値を異ならせてよい。

【0007】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は、前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが同一の場合、前記積算値が維持される前記カウント値を出力してよい。上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は、前回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記回転体の磁石の極性とが異なる場合、前記積算値を増減させる前記カウント値を出力してよい。

【0008】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記演算部は、今回の前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性とが一致するか否かに応じて、前記カウント値の符号を異ならせてよい。

【0009】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁性ワイヤが、前記回転体の磁化の境界が対向する位置からずれた場合に、前記パルスを出力するように配置されていてよい。

【0010】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁性ワイヤが、前記回転体の接線と交差する方向に延伸していてよい。

【0011】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁石極性判別部は磁気センサであってよい。上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁気センサは、前記磁性ワイヤと前記回転体の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、前記回転体の磁化のいずれの境界とも対向しないように配置されていてよい。

【0012】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁気センサは、前記磁性ワイヤと前記回転体の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、前記回転体の磁化の境界との距離が最も大きくなるように配置されていてよい。

【0013】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記回転体は４極に磁化されていてよい。

【0014】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁気センサが、前記回転体の回転軸を中心として前記磁性ワイヤから４５±１０度、または１３５±１０度の範囲に配置されていてよい。

【0015】

上記いずれかの回転数検出装置において、前記回転体はｎ極に磁化されていてよい。上記いずれかの回転数検出装置において、前記磁気センサが、前記回転体の回転軸を中心とした前記磁性ワイヤからの角度であるθ_ｍのいずれかを中心に±４０／ｎ度の範囲に配置されていてよい。
θ_ｍ＝±１８０×ｍ／ｎ
ただし、ｍはｎより小さい任意の奇数であってよい。

【0016】

上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、上記いずれかの回転数検出装置と、前記回転体とを備える回転数検出システムを提供する。

【0017】

上記課題を解決するために、本発明の第３の態様においては、磁性ワイヤおよび磁石極性判別部の出力に基づいて、回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する回転数演算装置を提供する。上記回転数演算装置において、前記磁性ワイヤは、前記回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力してよい。上記いずれかの回転数演算装置において、前記磁石極性判別部は、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において判別してよい。上記いずれかの回転数演算装置は、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記カウント値を算出してよい。

【0018】

上記課題を解決するために、本発明の第４の態様においては、回転数検出方法を提供する。上記回転数検出方法では、回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じて出力される磁性ワイヤのパルスの極性を取得してよい。上記いずれかの回転数検出方法では、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を取得してよい。上記いずれかの回転数検出方法では、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出してよい。

【0019】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施例における回転数検出システム２００を示す図である。

【図2】磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４および磁石２０の配置例を示す図である。

【図3A】磁性ワイヤ１０が出力するパルスの極性と、磁石極性判別部１４が判別する磁石２０の極性を説明する図である。

【図3B】パルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値の関係を説明する図である。

【図4A】特許文献１の磁性ワイヤ１０が出力するパルスの極性と、磁石極性判別部１４が判別する磁石２０の極性を説明する図である。

【図4B】特許文献１のパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値の関係を説明する図である。

【図5A】特許文献１の磁性ワイヤ１０と磁石極性判別部１４の配置を図３Ａと同じにした場合のパルスの極性と、磁石２０の極性を説明する図である。

【図5B】図５Ａのパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値との関係を説明する図である。

【図6A】実施例の磁性ワイヤ１０と磁石極性判別部１４の配置が異なる場合のパルスの極性と、磁石２０の極性を説明する図である。

【図6B】図６Ａのパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値との関係を説明する図である。

【図7】回転体３０の回転数検出方法の一例を示すフローチャートである。

【図8A】磁性ワイヤ１０に対する磁石極性判別部１４の相対位置を説明する図である。

【図8B】磁性ワイヤ１０に対する磁石極性判別部１４の相対位置を説明する他の図である。

【図9】磁石２０、磁石極性判別部１４および磁性ワイヤ１０の配置の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。本明細書では、各図における同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、説明の便宜上一部の構成を図示しない場合がある。

【0022】

本明細書では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交座標系を用いて技術的事項を説明する場合がある。直交座標系は、構成要素の相対位置を特定するに過ぎず、特定の方向を限定するものではない。例えばＺ軸方向は地面に対する高さ方向を限定して示すものではない。なお、＋Ｚ軸方向と－Ｚ軸方向とは互いに逆向きの方向である。正負を記載せず、Ｚ軸方向と記載した場合、＋Ｚ軸および－Ｚ軸に平行な方向を意味する。

【0023】

本明細書において「同一」、「等しい」、「平行」または「垂直」のように称した場合、製造ばらつき等に起因する誤差を有する場合も含んでよい。当該誤差は、例えば１０％以内である。

【0024】

図１は、実施例における回転数検出システム２００を示す図である。図１は、回転数検出システム２００の断面を示している。回転数検出システム２００は、回転体３０、回転数検出装置１００、支持台４０、および支持部材４２を備える。回転数検出装置１００は回転体３０の回転を検知する。回転数検出装置１００は回転体３０の回転数、または回転方向の少なくとも一つを検知する。回転数検出システム２００は、回転体３０の１回転周期内の回転角度を検出するシングルターン用センサを更に備えていてもよい。

【0025】

本例の回転体３０は、回転軸３２および取付部３４を有する。一例として回転軸３２は、モーターの回転軸や、ステージの軸である。図１において、回転軸３２は、Ｚ軸方向に延伸している。取付部３４は回転軸３２に取り付けられている。図１において、回転体３０は、Ｚ軸方向を軸方向として、ＸＹ平面内で回転する。

【0026】

取付部３４は、磁石２０を有する。磁石２０は、多極磁石である。磁石２０は、２つ以上の第１の極性部２１および２つ以上の第２の極性部２２を有する。第１の極性部２１および第２の極性部２２は、一方がＮ極であり他方がＳ極である。図１および以降の図では、第１の極性部２１にハッチングを付している。

【0027】

回転体３０は、回転方向に沿って、４極以上に磁化されている。回転体３０が磁化されているとは、回転体３０自体が磁化されていてもよく、本例のように回転体３０に４極以上の磁石２０が取り付けられていてもよい。本例の第１の極性部２１および第２の極性部２２は、回転体３０の回転方向に沿って交互に配置されている。回転方向とは、回転体３０の軸方向（Ｚ軸方向）から見たときの回転体３０の回転する方向であり、回転軸３２を中心とした円の円周方向である。例えば図１に示した第２の極性部２２の円周方向における隣には第１の極性部２１が配置されており、第１の極性部２１の円周方向における隣には第２の極性部２２が配置されている。Ｚ軸方向からみて、円周方向に沿って第１の極性部２１、第２の極性部２２がそれぞれ２個以上配置されてよく、３個以上配置されてもよい。

【0028】

磁石２０は、円柱状であってよく、円柱の底面と垂直な方向に空洞が設けられていてよい。つまり磁石２０は、円筒状のリング磁石であってよい。本例の磁石２０の円筒状の空洞部分は、Ｚ軸方向において回転軸３２と重なっている。磁石２０は、回転体３０とともに回転する。

【0029】

回転数検出装置１００は、磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４および演算部１６を備える。回転数検出装置１００は、記憶部１８を更に備えてよい。図１では回転数検出装置１００および回転体３０のＸＺ断面を示している。ただし、一部の構成は同一断面に存在しない場合もあるが、図１では説明のため、各構成を同一断面に表示している。

【0030】

磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４、演算部１６および記憶部１８は、支持台４０に取り付けられている。支持台４０は、支持部材４２に取り付けられ、回転体３０とＺ軸方向に向かい合って配置されている。回転体３０、磁石２０、支持台４０および支持部材４２の形状は、回転軸３２を中心にＸＹ平面において円形状であってよい。本例では、支持台４０は回転しない。

【0031】

磁性ワイヤ１０は、磁気感度が異なる材料の層が積層されたワイヤ、すなわちウィーガンドワイヤであってよい。磁性ワイヤ１０は、第１の材料１１と第２の材料１２とを有する。第２の材料１２は第１の材料１１の周りを覆うことで、２層構造のワイヤを形成している。磁性ワイヤ１０の周りにはコイルが巻かれていてよい。

【0032】

第１の材料１１と第２の材料１２は磁気感度が異なる。本例では、第１の材料１１が硬磁性であり、第２の材料１２が軟磁性である。外部磁場の強さが徐々に変化した場合、ある磁場の強さにおいて磁気感度の高い第２の材料１２の磁化の向きだけが変化する。その時、磁性ワイヤ１０に巻かれたコイルにパルスが発生する。パルスとは、電圧パルスであってよく、電流パルスであってよく、その両方であってよい。ただし、磁性ワイヤ１０の第１の材料１１の磁気感度が第２の材料１２の磁気感度より高くてもよい。

【0033】

回転体３０が回転すると、磁性ワイヤ１０に対して磁石２０が相対的に回転するため、磁性ワイヤ１０が磁石２０から受ける磁場の強さと方向が変化する。磁性ワイヤ１０は、当該磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力する。磁性ワイヤ１０は、当該磁場の強さと方向の変化に応じた極性のパルスを出力してよい。パルスの極性は、第２の材料１２が磁化される方向に応じて２種類存在する。本明細書では、パルスの極性をプラス（＋）とマイナス（－）で表す。つまり、磁性ワイヤ１０は、回転体３０の回転によってパルスを発生する。換言すると1回転あたり２回以上の交番磁界が磁石２０によって形成され、この交番磁界が磁性ワイヤ１０の長軸方向へ印加されることによって、磁性ワイヤ１０は磁場の方向の変化に応じたパルスを出力する。

【0034】

磁石極性判別部１４は、回転体３０の磁石２０の極性を判別する。磁石極性判別部１４は、磁気センサであってよい。本例の磁石極性判別部１４はホール素子である。ただし、磁石極性判別部１４は、回転体３０の磁石２０の極性を判別できれば、磁気センサに限定されない。例えば、回転体３０に磁石２０の極性に応じた切り欠きを形成し、光学センサを用いて当該切り欠きを測定することで磁石２０の極性を判別してもよい。

【0035】

演算部１６は、回転体３０の回転数を表すカウント値を算出する回転数演算装置である。演算部１６は、磁性ワイヤ１０および磁石極性判別部１４の出力に基づいてカウント値を演算する。カウント値の算出方法については後述する。演算部１６は、カウント値の算出のため、記憶部１８から情報を読み出してよい。演算部１６は、算出したカウント値を記憶部１８に出力する。本例の演算部１６と磁石極性判別部１４は、ホールセンサを内蔵したＩＣによって構成されている。ただし、演算部１６は、磁石極性判別部１４と別個に設けられてもよい。

【0036】

記憶部１８は、演算部１６が算出したカウント値を積算し、積算値として記憶する。記憶部１８は、ＦＲＡＭ（登録商標）などの低消費電力の不揮発性メモリであってよい。図示していないが、磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４、演算部１６、および記憶部１８は、配線で接続されてよい。

【0037】

磁石極性判別部１４、演算部１６および記憶部１８は、磁性ワイヤ１０が出力するパルスの電力によって動作してよい。これにより、バッテリなどから電源が供給されなくても回転体３０の回転数を算出して保持することができる。磁石極性判別部１４は、パルスが発生する毎に回転体３０の磁石２０の極性を判別してよい。演算部１６は、パルスが発生する毎に記憶部１８から情報を読み出してカウント値を算出してよく、算出したカウント値などを記憶部１８に書き込んでよい。演算部１６には外付けのコンデンサが設けられ、磁性ワイヤ１０のパルスの電力を充電してもよい。また、演算部１６は磁性ワイヤ１０のパルスを整流してもよい。

【0038】

図２は、磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４および磁石２０の配置例を示す図である。図２は、図１におけるＺ軸負側から磁性ワイヤ１０、磁石極性判別部１４および磁石２０を見た場合の配置例を示している。図２においては、説明のため他の構成は図示していない。また、磁性ワイヤ１０の全体に粗いハッチングを付している。

【0039】

本例の磁石２０は、ＸＹ平面における円周上に２つの第１の極性部２１と、２つの第２の極性部２２を有する。本例の磁石２０は、円周方向に９０度毎に第１の極性部２１と第２の極性部２２を有する。

【0040】

本例の磁性ワイヤ１０は所定の方向に延伸していてよい。例えば円柱状の磁性ワイヤ１０の延伸方向は、円状の断面と垂直な方向である。図２において、磁性ワイヤ１０はＸ軸方向に延伸している。本明細書において、磁性ワイヤ１０の方向とは、磁性ワイヤ１０の延伸方向であってよい。

【0041】

磁性ワイヤ１０は、回転体３０の磁化の境界が対向する位置からずれた場合に、パルスを出力するように配置されていてよい。本例の場合、回転体３０の磁化の境界は磁石２０の第１の極性部２１と、第２の極性部２２の境界である。磁性ワイヤ１０は、回転体３０の接線と交差する方向に延伸していてよい。回転体３０の接線と、磁石２０の接線とは方向が一致していてよい。本例の磁性ワイヤ１０は、磁石２０の接線と直交している。このような配置によって、後述するように、磁性ワイヤ１０は、回転体３０の磁化の境界が対向する位置からずれた場合に、パルスを出力する。

【0042】

磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０に対して予め定められた相対位置に配置されている。本例の磁石極性判別部１４は、磁石２０の円の中心を基準として、磁性ワイヤ１０から４５度の位置に配置されている。当該位置において、磁性ワイヤ１０は、磁石２０とＺ軸方向において重なって配置されてよい。磁石極性判別部１４は、当該位置における磁石２０の極性（Ｎ極、Ｓ極）を判別する。

【0043】

図３Ａは、磁性ワイヤ１０が出力するパルスの極性と、磁石極性判別部１４が判別する磁石２０の極性を説明する図である。図３Ｂは、パルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値の関係を説明する図である。本例では、磁石２０の第１の極性部２１をＮ極とし、第２の極性部２２をＳ極とする。

【0044】

本例では、磁性ワイヤ１０を、磁石２０の接線と交差する方向に配置しているため、磁石２０が回転し、第１の極性部２１と第２の極性部２２の境界が磁性ワイヤ１０と対向する位置からずれると磁性ワイヤ１０がパルスを出力する。図中の黒丸で示す点ａ～ｈは、境界が磁性ワイヤ１０と対向する位置からずれた点であり、各点が磁性ワイヤ１０と対向する位置に来た時に磁性ワイヤ１０がパルスを出力する。

【0045】

各点の外側に表示している矢印は、磁石２０が矢印の向きに回転している場合に、パルスが出力されることを表している。矢印よりも外側に表示されている三角形は、パルスの極性を表している。本例では、プラスの極性のパルスを内向きの三角形で表し、マイナスの極性のパルスを外向きの三角形で表している。

【0046】

当該三角形の外側に表示されている丸印は、パルス発生時に磁石極性判別部１４が検知する磁石２０の極性を示している。ハッチングされている丸印が第１の極性部２１を表し、ハッチングされていない丸印が第２の極性部２２を表している。本例の磁石極性判別部１４は、パルス発生時に磁石極性判別部１４と対向している部分の磁石２０の極性を検知する。

【0047】

一例として、磁石２０が図３Ａの状態から時計回りに回転する場合を説明する。回転が進み、点ｄが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転しても、点ｄは反時計回りの矢印なのでパルスは出力されない。その後さらに回転が進み、点ｃが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転した場合、点ｃは時計周りの矢印なので、パルスが出力される。その時の極性はプラスである。これは磁性ワイヤ１０が、第２の極性部２２の磁場によって、第１の材料１１と第２の材料１２が共に同じ方向に磁化されているところに、第１の極性部２１の磁場によって第２の材料１２のみが反対の方向に磁化された結果生じるパルスである。また、その時に磁石極性判別部１４が検知する磁石２０の極性は第１の極性部２１（Ｎ極）である。図３Ｂの表には、「前回」欄に、位置ｃの時のパルスの極性がプラス、磁石２０の極性（ＭＳ）がＮ（＋）で示してある。本例では、カウント値の算出において、Ｎ極を＋として扱っている。

【0048】

前回、点ｃにて生じたパルスの次にパルスが生じる場合がある位置は、点ｃ、点ｄ、点ｆ、点ａの４つである。図３Ｂの「今回」欄にはこの順で各行に点を示している。まず、点ｃで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｃにて前回のパルスを発生させた後、ほとんど時計回りに回転せず逆回転（反時計回り）を始める。このとき、磁性ワイヤ１０の第１の材料１１は、磁石２０の第１の極性部２１の磁場によって磁化されていない。そのため、磁石２０が反時計回りに回転し、点ｄが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転してもパルスは生じない。このように本来はパルスが発生する位置においてパルスが発生しない現象を「パルス抜け」と称する。その後、磁石２０が再度時計回りに回転し、点ｃが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はプラスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＮ（＋）であり、図３Ｂの「今回」欄の点ｃの行に示している。パルス極性と磁石２０の極性のどちらも前回の点ｃの場合と同じである。なお、本明細書で「前回」とは、前回のパルスが発生したときを表し、「今回」とは、今回のパルスが発生したときを表してよい。

【0049】

次に点ｄで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｃにて前回のパルスを発生させた後、磁性ワイヤ１０の第１の材料１１が第１の極性部２１の磁場によって磁化されるまで時計回りに回転する。その後、反時計回りに転じ、点ｄが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。この時のパルスの極性がマイナス、磁石２０の極性（ＭＳ）がＮ（＋）である。

【0050】

次に点ｆで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０が反時計回りに回転し、パルス抜けが生じて点ｄではパルスが生じないところまでは、点ｃの場合と同様である。その後、磁石２０が反時計回りに回転し続け、点ｆが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はプラスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＳ（－）である。

【0051】

次に点ａで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｃにて前回のパルスを発生させた後、時計回りに回転し続ける。そして、点ａが磁性ワイヤ１０と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はマイナスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＳ（－）である。

【0052】

続いて、カウント値の算出について説明する。カウント値は、回転体３０の回転数を表す値である。本例では、カウント値４が１回転に相当する。カウント値は、図３Ｂの表の一番右の列に示している。本例のカウント値では、時計回り（ＣＷ）をプラス（＋）、反時計回り（ＣＣＷ）をマイナス（－）としている。言い換えると、図３Ａに示すように、回転体３０あるいは磁石２０は、その回転軸を中心とした回転座標系を設定した際に、その回転軸を通過しかつ直交する２軸で分割された４つのセグメント（象限）を有するものとして定義され、磁性ワイヤ１０に対して向き合うセグメントが回転によって変化することに応じてカウント値が増減される。カウント値の増加と減算との判別は、更に磁石極性判別部１４の検知結果との組み合わせによって決定される。なおセグメントは、前述の定義の他に、例えば回転軸を中心として回転方向に所定の角度幅を有する領域として規定されてもよい。換言するとカウント値４つで１回転とする場合は、例えば回転方向において９０度の角度幅に相当する領域がセグメントとして与えられてよい。磁性ワイヤ１０に対して向き合うセグメントとは、回転体３０に含まれる複数のセグメントのなかで磁性ワイヤ１０の設置位置に対する距離が最も近い一つであって、回転動作に応じて変化する。

【0053】

前回のパルス発生位置が点ｃで、今回のパルス発生位置が点ｃの場合、カウント値は０となる。これは、図３Ａにおいて、前回も今回もパルスが象限２で発生していることに対応する。前回のパルス発生位置が点ｃで、今回のパルス発生位置が点ｄの場合、カウント値は０となる。これも、図３Ａにおいて、前回も今回もパルスが象限２で発生していることに対応する。

【0054】

前回のパルス発生位置が点ｃで、今回のパルス発生位置が点ｆの場合、カウント値は－１となる。これは、図３Ａにおいて、前回のパルスが象限２で発生し、今回のパルスが象限３で発生していることに対応する。前回のパルス発生位置が点ｃで、今回のパルス発生位置が点ａの場合、カウント値は＋１となる。これは、図３Ａにおいて、前回のパルスが象限２で発生し、今回のパルスが象限１で発生していることに対応する。

【0055】

図３Ｂに示すカウント値の算出は一例であり、その方法を整理すると以下のようになる。演算部１６は、前回の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性と、今回の磁石２０の極性とに基づいてカウント値を算出する。また、演算部１６は、前回のパルスの極性を用いずにカウント値を算出する。換言すると、磁石２０が設置された回転体３０の回転に応じて、演算部１６は回転体３０の周方向のセグメント（ここでは４セグメント構成）をカウントしてカウント値を算出する。より具体的には次のように説明される。回転体３０に含まれる磁石２０が回転することによって形成される交番磁界が磁性ワイヤ１０に印加されるとその磁場の方向の変化に応じたパルスが発生する。そしてパルスが発生したことに応じて、磁性ワイヤ１０に対して予め定められた相対位置における磁石２０の極性を磁石極性判別部１４が判別する。この動作は、回転体３０の周方向にわたり予め定められた角度幅をもつ領域として仮想的に定義される複数のセグメントに関して、磁性ワイヤ１０が向き合うセグメントが回転体３０の回転動作によって隣接する他のセグメントに変わる回数をカウントすることとみなしてよい。

【0056】

演算部１６は、前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが一致するか否かに応じて、少なくとも一方の今回のパルスの極性に対するカウント値を異ならせてよい。図３Ｂに示す例では、前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが一致する場合（「今回」の点ｃおよび点ｄ）、パルスの極性に依らずカウント値は同一（カウント値０）である。前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが異なる場合（「今回」の点ｆおよび点ａ）、パルスの極性に対してカウント値を＋１と－１に異ならせている。

【0057】

演算部１６は、前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが同一の場合（「今回」の点ｃおよび点ｄ）、積算値が維持されるカウント値を出力してよい。図３Ｂにおいて、当該カウント値は０である。演算部１６は、前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが異なる場合（「今回」の点ｆおよび点ａ）、積算値を増減させるカウント値を出力してよい。図３Ｂにおいて、当該カウント値は＋１または－１である。

【0058】

演算部１６は、今回の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性とが一致するか否かに応じて、カウント値の符号を異ならせてよい。図３Ｂでは、前回の磁石２０の極性と、今回の磁石２０の極性とが異なる場合（「今回」の点ｆおよび点ａ）において、今回の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性とが一致する場合（点ａ）、符号はマイナスであり、今回の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性とが異なる場合（点ｆ）、符号はプラスである。この場合、カウント値の絶対値は等しくてよい。図３Ｂでは、今回が点ａの場合、カウント値は＋１であり、今回が点ｆの場合、カウント値は－１である。すなわち、絶対値は１である。

【0059】

上述の通り、演算部１６は、前回のパルスの極性を用いずにカウント値を算出する。すなわち、上記いずれのカウント値の算出においても、前回のパルスの極性を用いずにカウント値を算出している。これにより、カウント値を算出する際に、参照する情報を少なくすることができる。

【0060】

演算部１６は、カウント値の算出において、記憶部１８から前回の磁石２０の極性を読み出してよい。演算部１６は、カウント値の算出において、記憶部１８から前回のパルスの極性を読み出さなくてよい。演算部１６は、前回の磁石２０の極性、今回のパルスの極性、および今回の磁石２０の極性のみに基づいてカウント値を算出してよい。

【0061】

演算部１６は、算出したカウント値を記憶部１８に書き込んでよい。演算部１６は、今回の磁石２０の極性の情報を記憶部１８に書き込んでよい。これにより、次回のパルス発生時に、当該極性を前回の磁石２０の極性として読み出すことができる。演算部１６は、今回のパルスの極性の情報を記憶部１８に書き込まなくてよい。記憶部１８は、磁石２０の極性の情報を記憶してよい。記憶部１８は、パルスの極性の情報を記憶しなくてよい。

【0062】

図４Ａは、特許文献１の磁性ワイヤ１０が出力するパルスの極性と、磁石極性判別部１４が判別する磁石２０の極性を説明する図である。図４Ｂは、特許文献１のパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値の関係を説明する図である。特許文献１の図１、図２Ａ－２Ｃには、４極着磁磁石である磁界発生源５０の接線と平行な向きに配置されている発電センサ２０と、「発電センサ２０の中央部に対向する磁極の極性を検出できるように配置」（段落００７９）されたセンサ要素ＭＳが示されている。特許文献１の各構成の配置と、発生するパルスの極性、磁石２０の極性を本明細書の図３Ａの表示を用いて表すと図４Ａのようになる。

【0063】

図４Ａでは、磁性ワイヤ１０が磁石２０の接線と平行な向きに配置されているため、パルス発生位置が図３Ａと異なる。また、磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０と対向する部分の磁石２０の極性を検出している。

【0064】

図３Ａの場合と同様に、磁石２０が図４Ａの状態から時計回りに回転する場合を説明する。回転が進み、点ｄが磁性ワイヤ１０の中央と対向する位置まで回転すると、パルスが出力される。その時の極性はマイナスである。また、その時に磁石極性判別部１４が検知する磁石２０の極性は第２の極性部２２である。図４Ｂの表には、「前回」欄に、位置ｄの時のパルスの極性がマイナス、磁石２０の極性（ＭＳ）がＳ（－）で示してある。

【0065】

前回、点ｄにて生じたパルスの次にパルスが生じる場合がある位置は、点ｄ、点ｅ、点ｇ、点ｂの４つである。図４Ｂの「今回」欄にはこの順で各行に点を示している。まず、点ｄで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｄにて前回のパルスを発生させた後、逆回転（反時計回り）を始める。そして、点ｅではパルス抜けが生じる。その後、磁石２０が再度時計回りに回転し、点ｄが磁性ワイヤ１０の中央と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はマイナスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＳ（－）であり、図３Ｂの「今回」欄の点ｄの行に示している。パルス極性と磁石２０の極性のどちらも前回の点ｄの場合と同じである。

【0066】

次に点ｅで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｃにて前回のパルスを発生させた後、磁性ワイヤ１０の第１の材料１１も磁化されるまで時計回りに回転する。その後、反時計回りに転じ、点ｅが磁性ワイヤ１０の中央と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。この時のパルスの極性がプラス、磁石２０の極性（ＭＳ）がＳ（－）である。

【0067】

次に点ｇで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０が反時計回りに回転し、パルス抜けが生じて点ｅではパルスが生じないところまでは、点ｄの場合と同様である。その後、磁石２０が反時計回りに回転し続け、点ｇが磁性ワイヤ１０の中央と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はマイナスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＮ（＋）である。

【0068】

次に点ｂで今回のパルスが生じる場合を説明する。この場合、磁石２０は、点ｄにて前回のパルスを発生させた後、時計回りに回転し続ける。そして、点ｂが磁性ワイヤ１０の中央と対向する位置まで回転すると、パルスが発生する。その時のパルスの極性はプラスであり、磁石２０の極性（ＭＳ）はＮ（＋）である。

【0069】

続いて、カウント値の算出について説明する。カウント値の取り方は、図３Ｂの場合と同様である。前回のパルス発生位置が点ｄで、今回のパルス発生位置が点ｄの場合、カウント値は０となる。これは、図４Ａにおいて、前回も今回もパルスが象限２で発生していることに対応する。前回のパルス発生位置が点ｄで、今回のパルス発生位置が点ｅの場合、カウント値は－１となる。これは、図４Ａにおいて、前回のパルスが象限２で発生し、今回のパルスが象限３で発生していることに対応する。

【0070】

前回のパルス発生位置が点ｄで、今回のパルス発生位置が点ｇの場合、カウント値は－２となる。これは、図４Ａにおいて、前回のパルスが象限２で発生し、今回のパルスが象限４で発生していることに対応する。前回のパルス発生位置が点ｄで、今回のパルス発生位置が点ｂの場合、カウント値は＋１となる。これは、図４Ａにおいて、前回のパルスが象限２で発生し、今回のパルスが象限１で発生していることに対応する。

【0071】

図４Ｂでは、カウント値に－２が存在している。点ｄ以外の他の点について検討するとカウント値＋２が存在するため、図４Ａの例では、カウント値に絶対値２が存在する。特許文献１の図５には、＋２または－２の存在が示されている。また、図４Ｂでは、前回のパルスの極性を用いることなくカウント値を算出することは不可能であり、必ず前回の磁石２０の極性と前回のパルスの極性の両方を用いる必要がある。特許文献１の段落０１０４，０１０５には、前回のパルス電圧の極性と、前回のセンサ要素状態を用いることが記載されている。

【0072】

本実施例の回転数検出装置１００では、前回のパルスの極性を用いずにカウント値を算出するため、参照する情報が少ない。また、カウント値に絶対値２が存在する場合、記憶部１８への書き込みを２回行わなければならない場合がある。本実施例の回転数検出装置１００では、カウント値の絶対値は１なので、記憶部１８への書き込みは必ず１回で完了する。

【0073】

図５Ａは、特許文献１の磁性ワイヤ１０と磁石極性判別部１４の配置を図３Ａと同じにした場合のパルスの極性と、磁石２０の極性を説明する図である。図５Ｂは、図５Ａのパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値との関係を説明する図である。

【0074】

図５Ａでは、磁性ワイヤ１０は、磁石２０の接線と直交する方向に配置されており、磁石極性判別部１４は、回転軸を中心として磁性ワイヤ１０から４５度の位置に配置されている。図５Ａ、図５Ｂにおいては、各点の詳細な説明は省略する。

【0075】

図５Ｂにおいても、カウント値の絶対値に２が存在している。これは、特許文献１がパルスの極性を基準にカウント値を算出しているためである。特許文献１では、段落００９９，０１００に記載のように、パルスの極性が異なればカウント値を＋１または－１している。カウント値が変化するということは、象限（セグメント）が変化するということである。そのため、図５Ｂでは、例えばパルスの極性が異なる点ｃと点ｄの間に象限の境界が存在する。その結果、点ｃでパルスが発生した後に点ｄでパルスが発生した場合、カウント値が－１となる。また、点ｃでパルスが発生した後に点ｄでパルス抜けが発生し、点ｆで次のパルスが発生した場合、カウント値は－２となる。このため、カウント値のバリエーションが４種類（０，－１，－２，＋１）に増え、カウント値を決めるために前回のパルスの極性と前回の磁石２０の極性の両方を用いる必要がある。

【0076】

本実施例は、磁石２０の極性を基準にカウント値を算出している。つまり、磁石２０の極性が変化すればカウント値の絶対値を１とし、磁石２０の極性が変化しなければ、カウント値の絶対値は０としている。そのため、点ｃでパルスが発生した後に点ｄでパルスが発生した場合、カウント値が０となる（図３Ｂ参照）。また、点ｃでパルスが発生した後に点ｄでパルス抜けが発生し、点ｆで次のパルスが発生した場合でも、磁石２０の極性の変化に応じて象限の移動は１つとなり、カウント値は－１となる（図３Ｂ参照）。

【0077】

図６Ａは、実施例の磁性ワイヤ１０と磁石極性判別部１４の配置が異なる場合のパルスの極性と、磁石２０の極性を説明する図である。図６Ｂは、図６Ａのパルスの極性と、磁石２０の極性とカウント値との関係を説明する図である。図６Ａ、図６Ｂにおいても、各点の詳細な説明は省略する。

【0078】

図６Ａでは、磁性ワイヤ１０が磁石２０の接線と平行な向きに配置されているため、パルス発生位置は図４Ａと同じ位置になる。また、磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０と対向する部分の磁石２０の極性を検出している。ただし、本例では、磁石２０の極性を基準にカウント値を算出している。そのため、象限の分け方は図４Ａと異なる。

【0079】

図６Ｂから、本例においても図３Ｂと同様に、前回のパルスの極性を用いることなくカウント値を算出できることが分かる。また、本例のカウント値の絶対値は１である。つまり、磁性ワイヤ１０と磁石極性判別部１４の配置によらず、磁石２０の極性を基準にカウント値を算出することで、上述の効果を奏することができる。

【0080】

図７は、回転体３０の回転数検出方法の一例を示すフローチャートである。回転数検出方法では、図１から図３Ｂ、図６Ａまたは図６Ｂで説明したカウント値の算出を行ってよい。すなわち、回転数検出方法では、前回の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性と、今回の磁石２０の極性とに基づいて、カウント値を算出してよい。また、回転数検出方法では、前回のパルスの極性を用いずに、カウント値を算出してよい。図７はその一例である。

【0081】

Ｓｔｅｐ１では、今回の磁性ワイヤ１０のパルスの極性を取得する。パルスは、回転方向に沿って４極以上に磁化された回転体３０から受ける磁場の方向の変化に応じて出力される磁性ワイヤ１０のパルスであってよい。Ｓｔｅｐ２では、今回の磁石２０の極性を取得する。磁石２０の極性は、磁性ワイヤ１０に対して予め定められた相対位置における回転体３０の磁石２０の極性であってよい。Ｓｔｅｐ１およびＳｔｅｐ２は、図１の演算部１６にて行われてよい。

【0082】

Ｓｔｅｐ３では、前回の磁石２０の極性を読み出す。Ｓｔｅｐ３では、演算部１６が記憶部１８から前回の磁石２０の極性を読み出してよい。なお、Ｓｔｅｐ１－３の順番は図７と異なっていてもよい。

【0083】

Ｓｔｅｐ４では、今回の磁石２０の極性と前回の磁石２０の極性が一致するか否かを判定する。今回の磁石２０の極性と前回の磁石２０の極性が一致する場合（Ｙｅｓ）、カウント値の積算値が維持されるカウント値を算出してよい。本例ではＳｔｅｐ６に進み、カウント値０を算出する。

【0084】

今回の磁石２０の極性と前回の磁石２０の極性が一致しない場合（Ｎｏ）、積算値を増減させるカウント値を出力してよい。本例の場合、Ｓｔｅｐ５に進み、今回のパルス極性と今回の磁石２０の極性が一致するか否かを判定する。今回のパルス極性と今回の磁石２０の極性が一致する場合（Ｙｅｓ）、Ｓｔｅｐ６にてカウント値＋１を算出する。今回のパルス極性と今回の磁石２０の極性が一致しない場合（Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ６にてカウント値－１を算出する。Ｓｔｅｐ４－６は、演算部１６にて行われてよい。換言すると演算部１６はパルスによって駆動されてカウント値の算出が開始されると、前回取得された回転体３０の磁石２０の極性と、今回のパルスの極性と、今回のパルスが発生したときの回転体３０の磁石２０の極性とに基づいて、前回のパルス発生のときに磁性ワイヤ１０の設置位置において磁性ワイヤ１４に対向しているセグメントに隣接する他のセグメントが、今回のパルス発生のときに磁性ワイヤ１０の設置位置に対向するよう移動していることを検知する。より詳細には、演算部１６は、今回のパルス発生のときに磁性ワイヤ１０の設置位置に対向するセグメントが、前回のパルス発生のときに存在した位置から時計回りかそれとも反時計回りのいずれの回転動作によってその位置に到達したものかを判別し、その判別結果に応じてカウント値を算出する。

【0085】

Ｓｔｅｐ７では、算出したカウント値を積算する。演算部１６が算出したカウント値を記憶部１８に出力し、記憶部１８にてカウント値の積算が行われてよい。また、Ｓｔｅｐ７では、今回の磁石２０の極性が保存されてよい。演算部１６が、今回の磁石２０の極性を記憶部１８に書き込んでよい。Ｓｔｅｐ７では、今回のパルスの極性は保存されなくてよい。

【0086】

図８Ａは、磁性ワイヤ１０に対する磁石極性判別部１４の相対位置を説明する図である。本例の回転体３０は４極に磁化されている。ただし、図８Ａでは、回転体３０の内、磁石２０のみを示している。本例の磁性ワイヤ１０は、回転体３０の回転方向の接線と交差する方向に延伸している。

【0087】

本例の磁石極性判別部１４は磁気センサである。本例の磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０と回転体３０の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、回転体３０の磁化のいずれの境界とも対向しないように配置されている。本例においても回転体３０の磁化の境界とは、磁石２０の第１の極性部２１と第２の極性部２２との境界である。図８Ａは、磁性ワイヤ１０と回転体３０の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合を示している。これによって、磁石極性判別部１４の誤検知を減らすことができる。境界と対向しないとは、磁石極性判別部１４を中心に回転方向に±１０度以内の範囲に境界が無いことであってよい。第１の極性部２１と第２の極性部２２との境界は、回転方向に等角度間隔で配置されていてよい。

【0088】

磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０と回転体３０の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、回転体３０の磁化の境界との距離が最も大きくなるように配置されてよい。境界との距離は、磁石極性判別部１４に最も近い境界との距離であってよい。境界が等角度間隔に配置されていれば、磁石極性判別部１４からの距離が等しい２つの境界が存在する。本例の場合、磁石極性判別部１４は、回転体３０の回転軸３２を中心として、磁性ワイヤ１０から４５度または１３５度の位置に配置されており、当該位置で境界との距離が最大となっている。これによって、磁石極性判別部１４の誤検知を減らすことができる。ただし、上記配置または角度は幅を有してよい。当該幅は、±１０度であってよく、±５度であってよく、±２度であってよい。

【0089】

図８Ｂは、磁性ワイヤ１０に対する磁石極性判別部１４の相対位置を説明する他の図である。本例の回転体３０は６極に磁化されている。ただし、図８Ｂにおいても、回転体３０の内、磁石２０のみを示している。本例の第１の極性部２１と第２の極性部２２との境界も、回転方向に等角度間隔で配置されている。本例の磁性ワイヤ１０も、回転体３０の回転方向の接線と交差する方向に延伸している。本例の磁石極性判別部１４も磁気センサである。

【0090】

本例において、磁性ワイヤ１０と回転体３０の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、回転体３０の磁化の境界との距離が最も大きくなるような磁石極性判別部１４の位置は、回転体３０の回転軸３２を中心として、磁性ワイヤ１０から３０度、９０度または１５０度の位置である。上記位置に磁石極性判別部１４を配置することによって磁石極性判別部１４の誤検知を減らすことができる。上記角度は±５度、または±２度の幅を有してよい。

【0091】

上述の配置を一般化すると次のようになる。すなわち、磁性ワイヤ１０が、回転体３０の回転方向の接線と交差する方向に延伸している場合において、磁性ワイヤ１０と回転体３０の磁化の境界とが対向する位置に配置された場合に、回転体３０の磁化の境界との距離が最も大きくなるような磁石極性判別部１４の配置を説明する。回転体はｎ極に磁化されているとする。ｎは偶数である。ｎは４以上の偶数であってよく、６以上の偶数であってよく、８以上の偶数であってよい。また、回転体３０の磁化の境界は、回転方向に等角度間隔で配置されているとする。

【0092】

磁石極性判別部１４が、以下に示す、回転体３０の回転軸を中心とした磁性ワイヤ１０からの角度θ_ｍの位置に配置されていれば、境界との距離が最も大きくなる。
θ_ｍ＝１８０×ｍ／ｎ
ただし、ｍはｎより小さい任意の奇数である。角度θ_ｍの最大値は１８０度である。つまり、磁性ワイヤ１０を基準として時計回りと反時計回りで上式を対称に用いてよい。

【0093】

例えば、ｎ＝４の場合、角度θ_ｍは、４５度（ｍ＝１）、１３５度（ｍ＝３）となり、図８Ａの例と一致する。角度θ_ｍは、幅を有していてよい。当該幅は、±４０／ｎ度であってよく、±２０／ｎ度であってよく、±８／ｎ度であってもよい。また、回転体３０の磁化の境界位置も角度θ_ｍと同様の幅を有していてよい。
このように磁性ワイヤ１０および磁石極性判別部１４が設置され、かつ回転体３０に対するセグメント割り当てにおいて、それぞれのセグメントが磁化の境界を含むように設定されることによって、上述したようなセグメントの移動検知が可能となる。この配置関係およびセグメント割り当ては、パルス発生に対してセグメント変化が生じたケースとセグメント変化が生じなかったケースの両方とを検知可能とする。より詳細には、回転体３０の回転によって磁化の境界が磁性ワイヤ１０との対向位置を通過する際にパルスが生じると、いずれかのセグメントがその位置にあることが検知される。更に、上述の相対位置に設けられた磁石極性判別部１４がその位置において対向する磁石２０の極性を特定する。そして磁石２０の極性および前回測定時の磁石２０の極性が一致しているのであれば、磁性ワイヤ１０に対向するセグメントは前回と今回とで同一であることが判別できる。また磁石２０の極性および前回測定時の磁石２０の極性が異なるのであれば、セグメント変化が生じたことが検知できる。そして、これらの情報とパルスの極性とを組み合わせに基づき、そのセグメント変化は時計回りと反時計回りのいずれの回転動作に起因するものかの判別が可能となる。

【0094】

図９は、磁石２０、磁石極性判別部１４および磁性ワイヤ１０の配置の一例を示す斜視図である。上述した回転数検出システム２００において、磁石２０、磁石極性判別部１４および磁性ワイヤ１０の配置は例えば次のように一般化できる。すなわち回転数検出システム２００は、回転方向に沿って４極以上に着磁された磁石２０を回転磁石として有する。磁性ワイヤ１０は磁石２０の回転に対して、この回転によって生じる磁場方向の変化に応じた極性のパルス（電圧）を出力する。磁石極性判別部１４は磁性ワイヤ１０に対して予め定められた相対位置に設けられ、その設置位置において磁石２０の極性を検知する。

【0095】

図９では、磁石２０の回転軸と平行な方向（回転軸方向）をＺ軸とし、磁性ワイヤ１０の長軸方向をＸ軸としている。磁性ワイヤ１０は次に示すように配置されてもよい。磁性ワイヤ１０は、磁石２０の回転軸方向から見て、磁性ワイヤ１０の長軸方向の一端５１が磁石２０の外縁領域２４に配置されてよい。図９には、磁性ワイヤ１０の一端５１から磁石２０の外縁領域２４までＺ軸方向に伸びる点線を示している。また磁性ワイヤ１０は、磁石２０の回転軸に直交する方向（図９においてはＸ軸方向）において、磁性ワイヤ１０の長軸の中央点５２が磁石２０の外縁端２５よりも外側に位置するよう配置されてよい。図９には、磁性ワイヤ１０の中央点５２から磁石２０の外縁端２５よりも外側までＺ軸方向に伸びる点線を示している。またリング形状の磁石２０に対して、磁石２０の回転軸方向から見て、磁性ワイヤ１０の端部（図９においては一端５１）は磁石２０が占める領域に重なるように配置されてよい。換言すると、磁石２０の回転軸方向から見て、磁性ワイヤ１０の端部は磁石２０の内径から外径の間の領域に位置するように配置されてよい。また磁性ワイヤ１０の長軸方向の他端５３は、磁石２０の回転軸を通過しかつ回転軸の反対方向に向かって伸ばした直線上に位置するよう配置されてよい。換言すると、磁石２０の回転軸方向から見て、磁石２０の回転軸、磁性ワイヤ１０の一端５１、および磁性ワイヤ１０の他端５３は、直線上に配置されてよい。また磁石２０の回転軸方向において、磁性ワイヤ１０は、磁石２０の上面よりも上方または磁石２０の下面よりも下方の空間に設置されてよい。なお、磁性ワイヤ１０の一端５１および他端５３は、磁性ワイヤ１０の長軸方向と垂直な方向（図９においてはＹ軸方向）における磁性ワイヤ１０の端部の中央の点であってよい。

【0096】

磁石極性判別部１４は次に示すように配置されてもよい。磁石極性判別部１４は、磁石２０の回転軸方向から見て、磁石２０の外縁領域２４に重なるように配置されてよい。図９には、磁石極性判別部１４の中心から磁石２０の外縁領域２４までＺ軸方向に伸びる点線を示している。またリング形状の磁石２０に対して、磁石２０の回転軸方向から見て、磁石極性判別部１４は磁石２０が占める領域に重なるように配置されてよい。換言すると、磁石２０の回転軸方向から見て、磁石極性判別部１４の端部は磁石２０の内径から外径の間の領域に位置するように配置されてよい。また磁石極性判別部１４は演算部１６とともに一つの集積回路（ＩＣチップ）に集積されてもよい。また磁石極性判別部１４は、磁石２０の回転軸方向から見て、回転軸と磁性ワイヤ１０の中央部とを結ぶ線分（図８Ａにおける角度の基準線に相当）から４５度または１３５度（それぞれ±１０度程度の調整を含む）の位置に配置されてよい。また磁石極性判別部１４は、磁石２０の回転軸方向において、磁石２０の上面よりも上方または磁石２０の下面よりも下方の空間に設置されてよい。またその際に、磁石極性判別部１４は、磁性ワイヤ１０に対して、磁石２０の回転軸方向において、磁石２０を中心として同一側の空間（図９においては磁石２０よりもＺ軸正側の空間）に配置されてよいし、または反対側の空間（図９においては磁石２０よりもＺ軸負側の空間）に配置されてもよい。

【0097】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0098】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、フローチャート、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0099】

１０・・・磁性ワイヤ、１１・・・第１の材料、１２・・・第２の材料、１４・・・磁石極性判別部、１６・・・演算部、１８・・・記憶部、２０・・・磁石、２１・・・第１の極性部、２２・・・第２の極性部、２４・・・外縁領域、２５・・・外縁端、３０・・・回転体、３２・・・回転軸、３４・・・取付部、４０・・・支持台、４２・・・支持部材、５１・・・一端、５２・・・中央点、５３・・・他端、１００・・・回転数検出装置、２００・・・回転数検出システム

【要約】

【課題】回転体の回転数を算出する際に、参照する情報を少なくする。
【解決手段】回転体の回転動作にともなって一回転あたり２周期以上の交番磁界が軸方向に与えられ、磁場の方向の変化に応じた極性のパルスを出力する磁性ワイヤと、前記交番磁界を形成し前記回転体に含まれる磁石の極性を、前記磁性ワイヤに対して予め定められた相対位置において判別する磁石極性判別部と、前記回転体の周方向のセグメントをカウントしてカウント値を算出する演算部と、を備え、前記演算部は、前回取得された前記回転体の磁石の極性と、今回の前記パルスの極性と、今回の前記パルスが発生したときの前記回転体の磁石の極性とに基づいて、且つ、前回の前記パルスの極性を用いずに、前記カウント値を算出する回転数検出装置を提供する。
【選択図】図３Ａ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】