特許 7762839 回転検出器および回転検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-10-23

(45)【発行日】2025-10-31

(54)【発明の名称】回転検出器および回転検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20251024BHJP

   G01D 5/245 20060101ALI20251024BHJP

【ＦＩ】

G01D5/244 E

G01D5/245 110L

G01D5/245 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023523351

(86)(22)【出願日】2022-04-19

(86)【国際出願番号】 JP2022018112

(87)【国際公開番号】W WO2022249795

(87)【国際公開日】2022-12-01

【審査請求日】2025-02-04

(31)【優先権主張番号】P 2021088894

(32)【優先日】2021-05-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100157484

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 智之

(72)【発明者】

【氏名】田中 優紀

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４８９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２４８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／２１５０７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第６０８４４００（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／１２－５／２５２

Ｇ０１Ｂ ７／３０－７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸とともに回転する磁石と、
前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、
前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、
前記複数の磁気センサを用いて、前記回転軸の回転位置を判定する情報処理部と、
前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える、
回転検出器。

【請求項2】

前記情報処理部は、前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって、前記回転軸の回転位置を判定し、
前記複数の領域のうち前記情報処理部によって前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する記憶部をさらに備える、
請求項１に記載の回転検出器。

【請求項3】

前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを前記記憶部に記憶させる、
請求項２に記載の回転検出器。

【請求項4】

前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回前記基準位置が位置していると判定した領域から今回前記基準位置が位置していると判定した領域への遷移が発生したことを前記記憶部に記憶させる、
請求項２または３に記載の回転検出器。

【請求項5】

前記複数の発電素子の各々によって発電された電力の極性を判定する極性判定部をさらに備え、
前記情報処理部は、前記発電情報と、前記検出情報と、前記極性判定部によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向を判定する、
請求項２から３のいずれか１項に記載の回転検出器。

【請求項6】

前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回前記極性判定部によって判定された極性から今回前記極性判定部によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを前記記憶部に記憶させる、
請求項５に記載の回転検出器。

【請求項7】

前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域と、今回前記極性判定部によって判定された極性と、前記複数の領域のうち前回前記基準位置が位置していると判定した領域と、前回前記極性判定部によって判定された極性とに基づいて、前記回転軸の回転数を算出するためのカウント値を更新する、
請求項５に記載の回転検出器。

【請求項8】

電源からの電力に基づいて動作する発光素子および受光素子を有し、前記回転軸の回転量を検出する光学式センサをさらに備え、
前記光学式センサが前記電源から電力の供給を受けていない無給電状態から前記電源から電力の供給を受けている給電状態になった場合、前記情報処理部は、前記無給電状態のときに前記複数の磁気センサを用いて判定された前記回転軸の回転位置と、前記給電状態になった後に前記光学式センサによって検出された前記回転軸の回転量とに基づいて、前記回転軸の回転位置を判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転検出器。

【請求項9】

前記発電電力供給部は、前記複数の発電素子の各々から発電されて前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵するセンサ電力貯蔵部と、前記複数の発電素子の各々から発電されて前記複数の磁気センサ以外に供給される電力を貯蔵する電力貯蔵部と、前記センサ電力貯蔵部と前記電力貯蔵部とを電気的に切断可能な切断部とを有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転検出器。

【請求項10】

前記複数の発電素子は、前記回転軸の回転方向において、前記回転軸が時計回りに回転したときに前記複数の発電素子のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、前記回転軸が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち前記第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置され、
前記複数の磁気センサの各々は、前記回転軸の回転方向において、前記複数の発電素子のうち対応する発電素子と同じ位置、または当該発電素子と１８０度ずれた位置に配置される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転検出器。

【請求項11】

回転検出器を用いた回転検出方法であって、
前記回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備え、
前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定し、
前記複数の領域のうち前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する、
回転検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転検出器および回転検出方法に関し、特に回転体の回転軸の回転を検出する回転検出器および回転検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータの回転軸の回転を検出する回転検出器が知られている。たとえば、特許文献１には、シャフトに設けられた円板形状の磁石と、磁性ワイヤおよびピックアップコイルで構成される３つの発電部とを備え、３つの発電部のそれぞれは、磁石の端面側に構成された仮想的な三角形の複数の辺のそれぞれに配置されている回転検出器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６３３６２３２号公報

【発明の概要】

【0004】

しかしながら、特許文献１の回転検出器では、発電部によって発電された電力を適切に供給できず、誤検出が発生するという問題がある。

【0005】

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、誤検出の発生を抑制できる回転検出器および回転検出方法を提供することを目的とする。

【0006】

本開示の一態様に係る回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサとを備える。さらに、前記複数の磁気センサを用いて、前記回転軸の回転位置を判定する情報処理部と、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える。

【0007】

本開示の一態様に係る回転検出方法は、回転検出器を用いた回転検出方法である。前記回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える。前記回転検出方法は、前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定し、前記複数の領域のうち前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する。

【0008】

本開示によれば、誤検出の発生を抑制できる回転検出器および回転検出方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施の形態に係る回転検出器を備えるモータを示す図である。

【図2】図２は、図１の回転検出器の基板および回転板を示す図である。

【図3】図３は、図１の回転検出器の機能構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、回転軸が時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器の判定動作の一例を説明するための図である。

【図5】図５は、回転軸が反時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器の判定動作の一例を説明するための図である。

【図6】図６は、第２の実施の形態に係る回転検出器を示す図である。

【図7】図７は、図６の回転検出器の機能構成の一部を示すブロック図である。

【図8】図８は、図６の回転検出器の機能構成の他の一部を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ならびに、工程および工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0011】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、全図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

【0012】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る回転検出器１４を備えるモータ１を示す図である。図２は、図１の回転検出器１４の基板１８および回転板１６を示す図である。図２の（ａ）は、基板１８を示し、図２の（ｂ）は、回転板１６を示している。なお、図１では、ケース１２、磁石２０、および反射パターン４４を断面で示している。また、図１では、図２に示す発電素子２２および制御回路３２の図示を省略している。また、図２では、図１に示す光学式センサ３０の図示を省略している。

【0013】

図１に示すように、モータ１は、本体４と、回転子６と、固定子８と、回転軸１０と、ケース１２と、回転検出器１４とを備えている。なお、回転軸線方向とは、回転軸１０の回転軸線Ａが延びている方向である（図１の矢印Ｘを参照）。

【0014】

回転子６および固定子８は、本体４に収容されている。回転子６は、固定子８に対して回転する。

【0015】

回転軸１０は、回転軸線方向に延び、円柱状等の棒状である。回転軸１０の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。回転軸１０は、回転子６に固定されており、回転軸線Ａ回りに回転する。たとえば、回転軸１０は、モータ１に電力が供給されると、当該電力に基づいて、回転子６とともに回転軸線Ａを回転中心として回転する。回転軸１０の回転方向（図２の矢印Ｚを参照）は、回転軸線Ａを中心とする周方向と一致する。回転軸線方向における回転軸１０の一端部には、回転検出器１４が設けられている。回転軸線方向における回転軸１０の他端部には、回転軸１０の回転によって回転駆動される負荷（図示せず）等が取り付けられている。たとえば、回転軸１０は、鉄等の磁性体金属によって形成されている。

【0016】

ケース１２は、回転軸線方向における回転軸１０の一端部、および回転検出器１４を覆うように、本体４に取り付けられている。たとえば、ケース１２は、鉄等の磁性体金属によって形成されている。

【0017】

回転検出器１４は、回転軸１０の回転を検出する。たとえば、回転検出器１４は、回転軸１０の回転位置、回転軸１０の回転方向、および回転軸１０の回転数等を検出する。たとえば、回転検出器１４は、アブソリュートエンコーダである。回転検出器１４は、上述したように、回転軸線方向における回転軸１０の一端部に設けられている。図１および図２に示すように、回転検出器１４は、回転板１６と、基板１８と、磁石２０と、複数の発電素子２２，２４と、複数の磁気センサ２６，２８と、光学式センサ３０と、制御回路３２とを有している。

【0018】

回転板１６は、回転軸線方向に直交する方向に延びる。具体的には、回転板１６は、回転軸線方向に直交する方向に延びる主面を有する円板状であり、回転軸線方向から見たとき円形である。回転板１６は、回転軸線方向における回転軸１０の一端部に取り付けられている。回転板１６の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。回転板１６は、回転軸１０とともに回転する。

【0019】

基板１８は、回転軸線方向に直交する方向に延びる。具体的には、基板１８は、回転軸線方向に直交する方向に延びる主面を有する円板状であり、回転軸線方向から見たとき円形である。基板１８は、回転軸線方向において、回転軸１０の一端部および回転板１６と間隔を空けて配置され、回転板１６と対向している。基板１８の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。基板１８は、ケース１２の内面に固定されており、回転軸１０とともに回転しない。

【0020】

磁石２０は、回転軸１０とともに回転する。具体的には、磁石２０は、回転軸１０が回転すると、回転軸１０および回転板１６とともに回転する。磁石２０は、円環状であり、回転軸１０の回転方向に沿って配置されている。磁石２０は、回転軸線方向を厚み方向とする板状である。磁石２０は、回転板１６の基板１８とは反対側の主面に配置されている。磁石２０は、Ｎ極と、回転軸１０の回転方向において当該Ｎ極と並んで配置されているＳ極とを有している。磁石２０の一方側の半分がＮ極に着磁されており、磁石２０の他方側の半分がＳ極に着磁されている。

【0021】

複数の発電素子２２，２４の各々は、磁石２０が回転軸１０とともに回転することによる磁界の変化によって発電する。

【0022】

複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、位相差を持って配置されている。具体的には、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、回転軸１０が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置されている。なお、時計回りとは、回転軸線方向において、基板１８の回転板１６とは反対側から見たときの時計回りを意味し、反時計回りとは、回転軸線方向において、基板１８の回転板１６とは反対側から見たときの反時計回りを意味する。以下の説明においても同様である。

【0023】

図４は、回転軸１０が時計回りに回転した場合における、回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。たとえば、図４に示す位置ｉは、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子２２が発電する第１位置の一例である。また、図４に示す位置ｖｉｉｉは、回転軸１０が反時計回りに回転したときに１つの発電素子２２が発電する１つ以上の位置ｖｉ，ｖｉｉｉのうち位置ｉに最も近い第２位置の一例である。回転軸１０の回転方向における位置ｉと位置ｖｉｉｉとの間の角度間隔は３０度であり、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、３０度以上の角度間隔を空けて配置されている。この実施の形態では、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、１２０度の角度間隔を空けて配置されている。

【0024】

なお、たとえば、回転軸１０の回転方向における発電素子２２と発電素子２４との間の角度間隔は、回転軸線Ａを中心とする径方向（図２の矢印Ｙを参照）に延びかつ発電素子２２の感磁部３４の長手方向の中心を通る中心線と、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２４の感磁部３８の長手方向の中心を通る中心線とがなす角度である。

【0025】

発電素子２２は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延び、基板１８の回転軸１０とは反対側（回転板１６とは反対側）の主面に配置されている。発電素子２２は、感磁部３４と、感磁部３４に巻回されるコイル３６とを有している。感磁部３４は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びる磁性体であり、基板１８の回転板１６とは反対側に位置している。たとえば、感磁部３４は、大バルクハウゼン効果を発現させる磁性体であり、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びるウィーガントワイヤ（Wiegand wire）である。ウィーガントワイヤは、所定値以上の磁界がウィーガントワイヤの長手方向に沿って印加されると、磁化方向が長手方向の一方に向かうように揃う磁性体である。ウィーガントワイヤの長手方向に沿って流れる磁束の向きが変化すると、ウィーガントワイヤの磁化方向が跳躍的に反転し、ウィーガントワイヤに巻回されているコイルの両端に電圧パルスが誘起される。このようにして、発電素子２２は、発電する。

【0026】

発電素子２４は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延び、基板１８の回転軸１０とは反対側（回転板１６とは反対側）の主面に配置されている。発電素子２４は、感磁部３８と、感磁部３８に巻回されるコイル４０とを有している。感磁部３８は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びる磁性体であり、基板１８の回転板１６とは反対側に位置している。たとえば、感磁部３８は、大バルクハウゼン効果を発現させる磁性体であり、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びるウィーガントワイヤである。発電素子２４は、発電素子２２と同じようにして、発電する。

【0027】

複数の磁気センサ２６，２８は、それぞれ複数の発電素子２２，２４に対応して設けられている。磁気センサ２６は、発電素子２２に対応して設けられ、発電素子２２によって発電された電力に基づいて動作する。磁気センサ２８は、発電素子２４に対応して設けられ、発電素子２４によって発電された電力に基づいて動作する。複数の磁気センサ２６，２８は、基板１８の回転軸１０側（回転板１６側）の主面に配置されている。

【0028】

複数の磁気センサ２６，２８は、回転軸１０の回転方向において、位相差を持って配置されている。具体的には、複数の磁気センサ２６，２８の各々は、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置されている。

【0029】

磁気センサ２６は、回転軸１０の回転方向において発電素子２２と同じ位置に配置されている。たとえば、磁気センサ２６は、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２２の感磁部３４の長手方向の中心を通る中心線上に磁気センサ２６の中心が位置するように、配置されている。磁気センサ２６は、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２２と並び、発電素子２２よりも外方に配置されている。

【0030】

磁気センサ２８は、回転軸１０の回転方向において発電素子２４と同じ位置に配置されている。たとえば、磁気センサ２８は、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２４の感磁部３８の長手方向の中心を通る中心線上に磁気センサ２８の中心が位置するように、配置されている。磁気センサ２８は、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２４と並び、発電素子２４よりも外方に配置されている。

【0031】

光学式センサ３０は、受発光素子４２と、反射パターン４４とを有し、回転軸１０の回転量を検出する光学式のエンコーダである。

【0032】

受発光素子４２は、基板１８の回転板１６側の主面に配置されており、外部の電源１５０（図３に示す機能ブロック図参照）からの電力に基づいて動作する。受発光素子４２は、回転軸線方向において、反射パターン４４と対向しており、反射パターン４４に向かって光を発する。また、受発光素子４２は、反射パターン４４によって反射した光を受光する。反射パターン４４によって反射する光は、回転軸１０の回転位置に応じて変化する。光学式センサ３０は、反射パターン４４によって反射される光に基づいて、回転軸１０の回転量を検出する。この実施の形態では、受発光素子４２が、発光素子および受光素子に相当する。

【0033】

反射パターン４４は、回転板１６の基板１８側の主面に配置されている。反射パターン４４は、回転軸１０の回転方向に沿って配置され、環状である。たとえば、反射パターン４４は、光を反射し易い反射領域と、光を反射し難い非反射領域とを有する。たとえば、反射領域および非反射領域は、回転軸１０の回転方向に交互に配置されている。

【0034】

制御回路３２は、基板１８の回転軸１０側（回転板１６側）の主面に配置されており、発電素子２２等と電気的に接続されている。

【0035】

図３は、図１の回転検出器１４の機能構成を示すブロック図である。

【0036】

図３に示すように、回転検出器１４は、発電電力供給部４６と、極性判定部４７と、磁極判定部５１と、信号処理部５５と、情報処理部５６と、記憶部５８と、通信部６０とを、さらに備えている。

【0037】

発電電力供給部４６は、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する。たとえば、発電電力供給部４６は、発電素子２２によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち磁気センサ２６にのみ供給し、発電素子２４によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち磁気センサ２８にのみ供給する。

【0038】

発電電力供給部４６は、複数の全波整流部６２，６４と、センサ電力貯蔵部６６と、電力貯蔵部６７と、複数のスイッチ７２，７４，７６と、複数の内部電源７８，８０と、複数の電源監視部８２，８４，８６，８８，８９と、複数の電圧調整部９０，９２と、複数の放電部９４，９６，９８と、複数のスイッチ１００，１０２とを有している。

【0039】

全波整流部６２は、発電素子２２に接続されており、発電素子２２で発電された電圧パルスを整流する。全波整流部６４は、発電素子２４に接続されており、発電素子２４で発電された電圧パルスを整流する。

【0040】

センサ電力貯蔵部６６は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵する。センサ電力貯蔵部６６は、発電素子２２が発電した場合、発電素子２２から発電されて磁気センサ２６に供給される電力を貯蔵する。また、センサ電力貯蔵部６６は、発電素子２４が発電した場合、発電素子２４から発電されて磁気センサ２８に供給される電力を貯蔵する。

【0041】

電力貯蔵部６７は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８以外に供給される電力を貯蔵する。電力貯蔵部６７は、発電素子２２から発電されて磁気センサ２６以外に供給される電力を貯蔵する第１貯蔵部６８と、発電素子２４から発電されて磁気センサ２８以外に供給される電力を貯蔵する第２貯蔵部７０とを有している。

【0042】

スイッチ７２は、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断可能な切断部の一例である。スイッチ７２は、発電素子２２および発電素子２４の両方が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断する。スイッチ７２は、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電している期間において送電可能なオン状態となる。スイッチ７４は、発電素子２２が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、発電素子２２が発電している期間において送電可能なオン状態となる。スイッチ７６は、発電素子２４が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、発電素子２４が発電している期間において送電可能なオン状態となる。

【0043】

内部電源７８は、センサ電力貯蔵部６６に貯蔵されている電力の供給を受け、当該電力を磁気センサ２６または磁気センサ２８に供給するための電源である。内部電源８０は、電力貯蔵部６７に貯蔵されている電力の供給を受け、当該電力を複数の磁気センサ２６，２８以外たとえば情報処理部５６等に供給するための電源である。

【0044】

電源監視部８２は、センサ電力貯蔵部６６と電圧調整部９０との間における電力を監視する。電源監視部８４は、電圧調整部９０と内部電源７８との間における電力を監視する。電源監視部８６は、全波整流部６２と第１貯蔵部６８との間における電力を監視する。電源監視部８８は、全波整流部６４と第２貯蔵部７０との間における電力を監視する。電源監視部８９は、電圧調整部９２と内部電源８０との間における電力を監視する。

【0045】

電圧調整部９０は、グランド電位を基準電位とし、センサ電力貯蔵部６６のキャパシタの端子間電圧を入力電圧として、一定の電圧を出力する。電圧調整部９０の出力電圧は、内部電源７８に供給される。電圧調整部９２は、グランド電位を基準電位とし、第１貯蔵部６８または第２貯蔵部７０のキャパシタの端子間電圧を入力電圧として、一定の電圧を出力する。電圧調整部９２の出力電圧は、内部電源８０に供給される。たとえば、複数の電圧調整部９０，９２のそれぞれは、ＬＤＯ（Ｌｏｗ Ｄｒｏｐ Ｏｕｔ）レギュレータである。

【0046】

放電部９４は、発電素子２２および発電素子２４が発電していないときにセンサ電力貯蔵部６６に貯蔵されている電力を放電する。放電部９６は、発電素子２２が発電していないときに第１貯蔵部６８に貯蔵されている電力を放電する。放電部９８は、発電素子２４が発電していないときに第２貯蔵部７０に貯蔵されている電力を放電する。

【0047】

スイッチ１００は、発電素子２２が発電していないときには内部電源７８からの電力が磁気センサ２６に供給されないように遮断するオフ状態となり、発電素子２２が発電している期間において内部電源７８からの電力を磁気センサ２６に送電可能なオン状態となる。スイッチ１０２は、発電素子２４が発電していないときには内部電源７８からの電力が磁気センサ２８に供給されないように遮断するオフ状態となり、発電素子２４が発電している期間において内部電源７８からの電力を磁気センサ２８に送電可能なオン状態となる。

【0048】

極性判定部４７は、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を判定する。極性判定部４７は、発電素子２２によって発電された電力の極性を判定する第１判定部４８と、発電素子２４によって発電された電力の極性を判定する第２判定部５０とを有している。

【0049】

磁極判定部５１は、複数の磁気センサ２６，２８のそれぞれによって検出された磁極を判定する。磁極判定部５１は、磁気センサ２６によって検出された磁極を判定する第１判定部５２と、磁気センサ２８によって検出された磁極を判定する第２判定部５４とを有している。

【0050】

信号処理部５５は、外部の電源１５０からの電力に基づいて駆動し、光学式センサ３０の検出結果を情報処理部５６に送信する。

【0051】

情報処理部５６は、複数の磁気センサ２６，２８を用いて、回転軸１０の回転位置を判定する。情報処理部５６による回転軸１０の回転位置の判定については、後述する。

【0052】

記憶部５８は、回転軸１０の回転位置および回転方向等を記憶する。たとえば、記憶部５８は、ＦＲＡＭ（登録商標）等の不揮発性メモリによって構成される。

【0053】

通信部６０は、情報処理部５６と信号処理部５５とを有線通信可能または無線通信可能に接続している。

【0054】

図４は、回転軸１０が時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。図４の（ａ）は、基準位置Ｂが位置ｉに位置している状態を示し、図４の（ｂ）は、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置している状態を示し、図４の（ｃ）は、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置している状態を示し、図４の（ｄ）は、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置している状態を示している。

【0055】

図５は、回転軸１０が反時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。図５の（ａ）は、基準位置Ｂが位置ｖに位置している状態を示し、図５の（ｂ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置している状態を示し、図５の（ｃ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置している状態を示し、図５の（ｄ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置している状態を示している。

【0056】

基準位置Ｂは、回転軸１０の回転方向における基準位置であり、この実施の形態では、回転軸１０の回転方向におけるＮ極の中心を基準位置としている。

【0057】

まず、図４を参照して、回転軸１０が時計回りに回転する場合について説明する。この場合、基準位置Ｂが、位置ｉ、位置ｉｉ、位置ｉｉｉ、および位置ｉｖに位置したときに、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電する。

【0058】

たとえば、回転軸１０が時計回りに回転し、図４の（ａ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。

【0059】

発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0060】

回転軸１０がさらに時計回りに回転し、図４の（ｂ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。

【0061】

発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0062】

回転軸１０がさらに時計回りに回転し、図４の（ｃ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。

【0063】

発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0064】

回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図４の（ｄ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。

【0065】

発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｖに位置しているとき、磁気センサ２８はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0066】

次に、図５を参照して、回転軸１０が反時計回りに回転する場合について説明する。この場合、基準位置Ｂが、位置ｖ、位置ｖｉ、位置ｖｉｉ、および位置ｖｉｉｉに位置したときに、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電する。

【0067】

たとえば、回転軸１０が反時計回りに回転し、図５の（ａ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。

【0068】

発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖに位置しているとき、磁気センサ２８はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0069】

回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｂ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。

【0070】

発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0071】

回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｃ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。

【0072】

発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0073】

回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｄ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。

【0074】

発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。

【0075】

たとえば、情報処理部５６は、複数の発電素子２２，２４のうち発電した発電素子を示す発電情報と、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向における基準位置Ｂが回転軸１０の回転方向に並ぶ複数の領域Ｉ～ＩＶのうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって、回転軸１０の回転位置を判定する。記憶部５８は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち情報処理部５６によって基準位置Ｂが位置していると判定された領域を記憶する。

【0076】

たとえば、発電情報は、発電素子２２が発電した場合には１を示し、発電素子２４が発電した場合には０を示す２ビットの情報である。また、たとえば、検出情報は、磁気センサ２６がＳ極を検出した場合および磁気センサ２８がＳ極を検出した場合には１を示し、磁気センサ２６がＮ極を検出した場合および磁気センサ２８がＮ極を検出した場合には０を示す２ビットの情報である。

【0077】

また、たとえば、複数の領域Ｉ～ＩＶの各々は、各々が回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ回転軸１０の回転方向に等間隔に並ぶ複数の直線のうち隣り合う２つの直線に挟まれる領域である。この実施の形態では、位置ｉおよび位置ｖｉｉｉを含む領域を領域Ｉとし、位置ｉｉおよび位置ｖｉｉを含む領域を領域ＩＩとし、位置ｉｉｉおよび位置ｖｉを含む領域を領域ＩＩＩとし、位置ｉｖおよび位置ｖを含む領域を領域ＩＶとしている。

【0078】

上述したように、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＳ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＳ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（１、１）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（１、１）の場合、基準位置Ｂが位置ｉまたは位置ｖｉｉｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域Ｉに位置していると判定する。

【0079】

また、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＳ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＳ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（１、０）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（１、０）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｉまたは位置ｖｉｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＩに位置していると判定する。

【0080】

また、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＮ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＮ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（０、１）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（０、１）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｉｉまたは位置ｖｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＩＩに位置していると判定する。

【0081】

また、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＮ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＮ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（０、０）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（０、０）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｖまたは位置ｖの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＶに位置していると判定する。

【0082】

また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0083】

たとえば、情報処理部５６は、発電素子２２および発電素子２４のいずれかが発電する度に回転軸１０の回転位置を判定して記憶部５８に記憶させ、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩＩである場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0084】

また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域から今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域への遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0085】

たとえば、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩＩである場合、領域ＩＩＩから領域Ｉへの遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0086】

また、情報処理部５６は、発電情報と、検出情報と、極性判定部４７によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向を判定する。

【0087】

たとえば、極性情報は、発電素子２２によって発電された電力の極性が負の場合には１を示し、発電素子２２によって発電された電力の極性が正の場合には０を示す２ビットの情報である。言い換えると、たとえば、極性情報は、発電素子２４によって発電された電力の極性が負の場合には０を示し、発電素子２４によって発電された電力の極性が正の場合には１を示す２ビットの情報である。

【0088】

たとえば、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性と、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性とは反転している。たとえば、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性を正とし、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性を負とした場合、情報処理部５６は、極性情報が０である場合には回転軸１０が時計回りに回転していると判定でき、極性情報が１である場合には回転軸１０が反時計回りに回転していると判定できる。

【0089】

また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0090】

表１は、図１の回転検出器１４の複数の発電素子２２，２４の発電位置と回転軸１０の回転方向等との関係を示す表である。表１に示すように、たとえば、極性情報は、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合には１を示し、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合には１を示す。また、たとえば、極性情報は、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合には１を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合には１を示す。

【0091】

【表1】

【0092】

たとえば、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合、極性情報が１から１に遷移していれば、回転軸１０が反時計回りに回転して基準位置Ｂが領域ＩＩから領域Ｉに移動したことがわかり、回転軸１０の回転位置の検出が正常であると判定できる。一方、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合、極性情報が０から０に遷移していれば、回転軸１０が時計回りに回転して基準位置Ｂが領域ＩＩから領域Ｉに移動したことがわかり、基準位置Ｂが領域ＩＩＩおよび領域ＩＶに位置していたことを判定できておらず、回転軸１０の回転位置の検出が異常であると判定できる。したがって、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合において、極性情報が０から０に遷移していれば、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でないと判定し、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0093】

また、情報処理部５６は、光学式センサ３０が電源１５０から電力の供給を受けていない無給電状態から電源１５０から電力の供給を受けている給電状態になった場合、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置と、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量とに基づいて、回転軸１０の回転位置を判定する。

【0094】

たとえば、情報処理部５６は、光学式センサ３０が無給電状態から給電状態になる直前に複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定した回転軸１０の回転位置に、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量を加えることによって、回転軸１０の回転位置を判定する。

【0095】

また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、今回極性判定部４７によって判定された極性と、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、前回極性判定部４７によって判定された極性とに基づいて、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値を更新する。

【0096】

表２は、図１の回転検出器１４のカウント値の更新動作の一例を説明するための表である。

【0097】

【表2】

【0098】

表２に示すように、たとえば、前回の極性情報が１を示し、前回の検出情報が０を示し、前回の発電情報が０を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が１を示し、今回の発電情報が１を示す場合、回転軸１０が時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域ＩＶから領域Ｉに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を－１する。

【0099】

また、たとえば、前回の極性情報が０を示し、前回の検出情報が０を示し、前回の発電情報が０を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が１を示し、今回の発電情報が１を示す場合、回転軸１０が時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域ＩＶから領域Ｉに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を－１する。

【0100】

また、たとえば、前回の極性情報が１を示し、前回の検出情報が１を示し、前回の発電情報が１を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が０を示し、今回の発電情報が０を示す場合、回転軸１０が反時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域Ｉから領域ＩＶに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を＋１する。

【0101】

また、たとえば、前回の極性情報が０を示し、前回の検出情報が１を示し、前回の発電情報が１を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が０を示し、今回の発電情報が０を示す場合、回転軸１０が反時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域Ｉから領域ＩＶに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を＋１とする。

【0102】

上述したように、情報処理部５６がカウント値を更新することによって、回転軸１０の回転数を算出できる。

【0103】

以上、第１の実施の形態に係る回転検出器１４について説明した。

【0104】

本実施の形態に係る回転検出器１４は、回転軸１０とともに回転する磁石２０と、磁石２０が回転軸１０とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子２２，２４と、複数の発電素子２２，２４に対応して設けられる複数の磁気センサ２６，２８と、を備える。本実施の形態に係る回転検出器１４は、さらに、複数の磁気センサ２６，２８を用いて、回転軸１０の回転位置を判定する情報処理部５６と、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部４６とを備える。

【0105】

これによれば、複数の発電素子２２，２４のによって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給できるので、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力の消費を抑制でき、当該電力を用いてより確実に当該発電素子に対応する磁気センサを駆動させることができる。したがって、当該発電素子に対応する磁気センサが駆動しないことによる誤検出の発生を抑制できる。

【0106】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、回転軸１０の回転位置を判定し、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち情報処理部５６によって基準位置Ｂが位置していると判定された領域を記憶する記憶部５８をさらに備える。回転軸１０の判定は、複数の発電素子２２，２４のうち発電した発電素子を示す発電情報と、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向における基準位置Ｂが回転軸１０の回転方向に並ぶ複数の領域Ｉ～ＩＶのうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって行われる。

【0107】

これによれば、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を用いることなく、発電情報と検出情報とを用いて回転軸１０の回転位置を判定できるので、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力が小さく当該電力の極性を判定できない場合であっても回転軸１０の回転位置を判定でき、誤検出の発生を抑制できる。

【0108】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0109】

これによれば、複数の磁気センサ２６，２８が駆動しなかったこと等によって、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でなく、誤検出が発生した場合、誤検出が発生したことを記憶できるので、誤検出の発生を容易に認識できる。

【0110】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域から今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域への遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0111】

これによれば、基準位置Ｂがどの領域からどの領域へ遷移した場合に誤検出が発生したのかを容易に認識できるので、誤検出の原因を容易に特定できる。

【0112】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４は、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を判定する極性判定部４７をさらに備え、情報処理部５６は、発電情報と、検出情報と、極性判定部４７によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向を判定する。

【0113】

これによれば、回転軸１０の回転位置に加えて回転軸１０の回転方向を判定することによって、誤検出の発生を容易に認識できる。

【0114】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。

【0115】

これによれば、複数の磁気センサ２６，２８が駆動しなかったこと等によって誤検出が発生した場合、誤検出が発生したことを示すエラー情報を記憶できるので、誤検出の発生を容易に認識できる。

【0116】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、今回極性判定部４７によって判定された極性と、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、前回極性判定部４７によって判定された極性とに基づいて、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値を更新する。

【0117】

これによれば、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値をより正確に更新できるので、誤検出の発生を抑制できる。

【0118】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、電源１５０からの電力に基づいて動作する受発光素子４２を有し、回転軸１０の回転量を検出する光学式センサ３０をさらに備える。光学式センサ３０が電源１５０から電力の供給を受けていない無給電状態から電源１５０から電力の供給を受けている給電状態になった場合、情報処理部５６は、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置と、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量とに基づいて、回転軸１０の回転位置を判定する。

【0119】

これによれば、無給電状態のときには、複数の磁気センサ２６，２８を用いて回転軸１０の回転位置を判定できる。また、無給電状態から給電状態になったときには、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置に、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量を加えて、回転軸１０の回転位置を判定できるので、誤検出の発生をさらに抑制できる。

【0120】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、発電電力供給部４６は、センサ電力貯蔵部６６と、電力貯蔵部６７と、スイッチ７２とを有する。センサ電力貯蔵部６６は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵する。電力貯蔵部６７は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８以外に供給される電力を貯蔵する。スイッチ７２は、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断可能とする。

【0121】

これによれば、複数の発電素子２２，２４のそれぞれから発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち対応する磁気センサにより確実に供給できるので、当該磁気センサが駆動しないことによる誤検出の発生をさらに抑制できる。

【0122】

また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、回転軸１０が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置される。複数の磁気センサ２６，２８の各々は、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置される。

【0123】

これによれば、発電素子２２がある位置で発電したときに磁気センサ２６が検出する磁極と、発電素子２２が他の位置で発電したときに磁気センサ２６が検出する磁極とを容易に異ならせることができるので、回転軸１０の回転位置を容易に判定でき、誤検出の発生を抑制できる。

【0124】

（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態に係る回転検出器１４ａを示す図である。

【0125】

図６に示すように、回転検出器１４ａは、発電素子１０４と磁気センサ１０６とをさらに備えている点において、回転検出器１４と主に異なっている。

【0126】

発電素子１０４は発電素子２２および発電素子２４と同様の構成であるので、発電素子１０４の詳細な説明については省略する。複数の発電素子２２，２４，１０４は、回転軸１０の回転方向において、等間隔で配置されている。

【0127】

磁気センサ１０６は磁気センサ２６および磁気センサ２８と同様の構成であるので、磁気センサ１０６の詳細な説明については省略する。磁気センサ１０６は、回転軸１０の回転方向において、発電素子１０４と同じ位置に配置され、回転軸１０の径方向において発電素子１０４と並んで発電素子１０４よりも外方に配置されている。

【0128】

このように、発電素子１０４と発電素子１０４に対応する磁気センサ１０６とをさらに設けることによって、回転軸１０が時計回りに回転する場合に位置ｉからｖｉにおいて複数の発電素子２２，２４，１０４のいずれかを発電させることができ、回転軸１０が反時計回りに回転する場合に位置ｖｉｉからｘｉｉにおいて複数の発電素子２２，２４，１０４のいずれかを発電させることができる。これによって、基準位置Ｂが領域ＩからＶＩの６つの領域のうちいずれに位置しているかを判定でき、回転検出器１４よりもさらに細かく回転軸１０の位置を検出できる。

【0129】

図７は、図６の回転検出器１４ａの機能構成の一部を示すブロック図である。図８は、図６の回転検出器１４ａの機能構成の他の一部を示すブロック図である。

【0130】

図７および図８に示すように、回転検出器１４ａは、発電電力供給部４６とは異なる発電電力供給部４６ａを備えている点、極性判定部４７とは異なる極性判定部４７ａを備えている点、および磁極判定部５１とは異なる磁極判定部５１ａを備えている点において、回転検出器１４と主に異なっている。

【0131】

発電電力供給部４６ａは、全波整流部１１２と、第３貯蔵部１１４と、スイッチ１１６と、電源監視部１１８と、放電部１２０と、スイッチ１２２とを有している点において、発電電力供給部４６と主に異なっている。

【0132】

発電電力供給部４６ａによって、発電素子１０４によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８，１０６のうち発電素子１０４に対応する磁気センサ１０６にのみ供給できる。

【0133】

極性判定部４７ａは、発電素子１０４によって発電された電力の極性を判定する第３判定部１０８をさらに有している点において、極性判定部４７と主に異なっている。第３判定部１０８によって、発電素子１０４から発電された電力の極性を判定できる。

【0134】

磁極判定部５１ａは、磁気センサ１０６によって検出された磁極を判定する第３判定部１１０をさらに有している点において、磁極判定部５１と主に異なっている。第３判定部１１０によって、磁気センサ１０６によって検出された磁極を判定できる。

【0135】

（他の実施の形態等）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態について説明した。しかしながら、本開示による技術は、これらに限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態または変形例にも適用可能である。

【0136】

上述した実施の形態では、磁石２０が、円環状である場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、磁石は、環状でなくてもよく、円板状または棒状等であってもよい。

【0137】

また、上述した実施の形態では、光学式センサ３０が、反射パターン４４を有している場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、光学式センサは、光を透過させる透過パターンを有しており、透過パターンを透過した光を受光することによって回転軸の回転位置を検出してもよい。

【0138】

また、上述した実施の形態では、複数の磁気センサ２６，２８の各々が、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の磁気センサの各々は、回転軸の回転方向において、複数の発電素子のうち対応する発電素子と１８０度ずれた位置に配置されていてもよい。

【0139】

また、上述した実施の形態では、磁気センサ２６，２８が、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２２，２４と並び、かつ発電素子２２，２４よりも外方に配置されている場合について説明したが、磁気センサ２６，２８の配置は必ずしも発電素子２２，２４の外側にあることが求められるわけではなく、発電素子２２，２４の内側に配置されていてもよい。ここで、磁気センサ２６，２８は磁石２０の磁極を正確に読み取ることを求められる。したがって、磁気センサ２６，２８は磁石２０の磁束を検知するために、Ｓ/Ｎ比が大きい位置に配置されることが好ましい。そこで、回転軸線Ａに沿って磁気センサ２６，２８を見たときに、磁気センサ２６，２８は発電素子２２，２４と重ならない位置に配置する。これにより、磁気センサ２６，２８は発電素子２２，２４の発電による磁束の変化の影響を受けにくい利点がある。磁気センサ２６，２８を発電素子２２，２４の外方に配置した場合、中心に穴が開いた基板である場合でも磁気センサ２６，２８を配置可能なので、容易に回転検出器１４の中央部を中空にできる。

【0140】

また、上述した実施の形態では、複数の発電素子２２，２４が、基板１８の回転板１６とは反対側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の発電素子は、基板の回転板側の主面に配置されていてもよい。

【0141】

また、上述した実施の形態では、複数の磁気センサ２６，２８が、基板１８の回転板１６側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の磁気センサは、基板の回転板とは反対側の主面に配置されていてもよい。

【0142】

また、上述した実施の形態では、磁石２０が、回転板１６の基板１８とは反対側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、磁石は、回転板の基板側の主面に配置されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0143】

本開示に係る回転検出器は、負荷を回転駆動させるモータの回転軸等の回転検出に利用可能である。

【符号の説明】

【0144】

１４，１４ａ 回転検出器
１６ 回転板
１８ 基板
２０ 磁石
２２，２４，１０４ 発電素子
２６，２８，１０６ 磁気センサ
３０ 光学式センサ
３２ 制御回路
３４，３８ 感磁部
３６，４０ コイル
４２ 受発光素子
４４ 反射パターン
４６，４６ａ 発電電力供給部
４７，４７ａ 極性判定部
４８，５２ 第１判定部
５０，５４ 第２判定部
５１，５１ａ 磁極判定部
５５ 信号処理部
５６ 情報処理部
５８ 記憶部
６０ 通信部
６２，６４，１１２ 全波整流部
６６ センサ電力貯蔵部
６７ 電力貯蔵部
６８ 第１貯蔵部
７０ 第２貯蔵部
７２，７４，７６，１００，１０２，１１６，１２２ スイッチ
７８，８０ 内部電源
８２，８４，８６，８８，８９，１１８ 電源監視部
９０，９２ 電圧調整部
９４，９６，９８，１２０ 放電部
１０８，１１０ 第３判定部
１１４ 第３貯蔵部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】