回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置
【課題】明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能な回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置を提供する。
【解決手段】送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、互いに離間し、かつ、各々の長手方向が互いに略直交する位置関係にて配置されている。送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に円盤状の回転体６が位置している。この回転体６の面６２に被検出体としてのアンテナ部４が取り付けられている。受信アンテナ３の受信内容に基づいて、回転体６と共にアンテナ部４が回転していることを検出できる。また、回転数や回転体の向きも同様に検出できる。
【解決手段】送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、互いに離間し、かつ、各々の長手方向が互いに略直交する位置関係にて配置されている。送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に円盤状の回転体６が位置している。この回転体６の面６２に被検出体としてのアンテナ部４が取り付けられている。受信アンテナ３の受信内容に基づいて、回転体６と共にアンテナ部４が回転していることを検出できる。また、回転数や回転体の向きも同様に検出できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転に関する検出を行う回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転中の回転体について回転検出を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ケーブル巻取部と、この両端に設けられた円形枠とを有するドラムにケーブルを巻き取る装置が開示されている。この装置は、円形枠に回転基準位置を示す突起物を設け、この突起物を検出するレーザスイッチと、円形枠の円周部に接するアンダーローラの回転軸を介してドラムの回転を検出するロータリーエンコーダと、レーザスイッチの検出信号に応じてロータリーエンコーダの検出信号の絶対角度調整を行う計測手段とを有し、この計測手段において調整されたドラムの回転角度を用いて、ケーブルをトラバースするタイミングを検出しドラムにケーブルを整列して巻き取る。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば回転検出の結果が回転制御に用いられる場合には回転検出にきわめて高い精度が求められる一方で、例えば回転検出の結果を一つの指標として表示するだけの場合には高い精度が求められず、簡易な構造であることやコスト低減が容易な構造であること等が求められることがある。
また、回転検出を行う環境としては、被検出体の周囲を暗くすることができる場合のほかに、被検出体の周囲を暗くすることが困難であってそれゆえ明るいままで回転検出を行わざるを得ない場合がある。
【０００５】
本発明は、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能な回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明が適用される回転検出装置は、回転体の回転を検出する回転検出装置であって、前記回転体に取り付けられ、当該回転体と共に回転するアンテナ部と、前記回転体を挟んで当該回転体と離間するように配置される線状の送信アンテナおよび受信アンテナと、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、を備え、前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに異なる方向に延びて配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに、当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに略直交する方向に延びて配置されていることを特徴とすることができる。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明が適用される回転数検出装置は、回転体の回転数を検出する回転数検出装置であって、所定の周波数の電波を送信する線状の送信アンテナと、前記送信アンテナを含む平面と略平行な平面に包含され、当該送信アンテナと離間すると共に当該送信アンテナとは異なる方向に延びる線状の受信アンテナと、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に位置する前記回転体に設けられ、当該回転体と共に回転し、当該送信アンテナが送信する前記所定の周波数に共振するアンテナ部と、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転数を検出する処理を行う処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記処理部は、前記回転体と前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの位置関係を示す情報を取得し、当該情報を用いて前記処理を行うことを特徴とすることができる。
【００１０】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される回転体姿勢検出装置は、回転体の姿勢を検出する回転体姿勢検出装置であって、通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有するアンテナ部を前記回転体の回転中心点を含む面に形成し、前記回転体を間に挟むように線状の送信アンテナおよび受信アンテナを互いに離間させ、当該送信アンテナの仮想延長線と当該受信アンテナの仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように配置し、前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間に位置する前記回転体の前記面の向きを検出する処理を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る回転検出装置１が利用する回転検出の原理について説明することとする。
図１−１は、本実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する図である。同図の（ａ）〜（ｄ）の各々は、アンテナ部４の回転軸Ａを送信アンテナ２および受信アンテナ３に対して変えた状態を示している。
図１−１の（ａ）〜（ｄ）に示すように、回転検出装置１は、送信アンテナ２および受信アンテナ３を備えている。送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、互いに離間して配置されている。また、送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、いずれも線状のアンテナであり、また、各々の長手方向（軸方向）が互いに略直交する位置関係にて配置されている。すなわち、送信アンテナ２を含む平面と略平行な平面に受信アンテナ３が包含され、かつ、受信アンテナ３が送信アンテナ２とは異なる方向に延びている。また、送信アンテナ２の仮想延長線と受信アンテナ３の仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように、送信アンテナ２と受信アンテナ３とが配置されている。
より具体的に説明すると、送信アンテナ２は同図の紙面と垂直の方向に延び、また、受信アンテナ３は図１−１の紙面と平行に延びている。なお、送信アンテナ２と受信アンテナ３との相対的な位置関係を、図１−１と逆になるような構成も考えられる。
【００１３】
そして、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に、被検出体としてのアンテナ部４が位置している。このアンテナ部４は、一端部４１と一端部４１とは反対側の端部である他端部４２とを有する。アンテナ部４は、回転軸Ａを有する。すなわち、アンテナ部４は、回転軸Ａを中心に回転方向に回転可能に構成されている。
なお、アンテナ部４は、線部材５（図１−２参照）を含んで構成されている。この線部材５は、通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有する部材である。付言すると、図１−１の（ａ）〜（ｄ）では、アンテナ部４が長方形状に図示されているが、この長方形状の図形は、アンテナ部４を構成する線部材５が位置する領域を概略的に示している。
【００１４】
ここで、図１−１の（ａ）〜（ｄ）に一点鎖線で示す直線Ｘは、送信アンテナ２の中心点と受信アンテナ３の中心点とを互いに最短で結ぶ線分である。また、同図の（ａ）〜（ｄ）に一点鎖線で示す直線Ｙは、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に位置して送信アンテナ２と同じ方向に延びる線分であり、直線Ｘと直交する線分である。
【００１５】
次に、アンテナ部４と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係について説明する。なお、アンテナ部４の一端部４１の位置が直線Ｘに対して反時計方向側に位置するときにプラスの角度とし、時計方向側に位置するときにマイナスの角度とする。
図１−１の（ａ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘと同じ方向に延び、また、一端部４１が送信アンテナ２に近接し、他端部４２は受信アンテナ３に近接している。さらに説明すると、このアンテナ部４の回転軸Ａは、受信アンテナ３が延びる方向（直線Ｙの方向）と同じ方向に延び、より具体的には、回転軸Ａは、直線Ｘに対して＋９０度の角度をなす位置である。
図１−１の（ｂ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘおよび直線Ｙに対して交差するように延び、また、アンテナ部４の一端部４１は、送信アンテナ２に近接し、他端部４２は受信アンテナ３に近接している。アンテナ部４の一端部４１は、Ｘ軸に対して反時計方向側（同図の直線Ｘの右側）に位置している。このアンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘに対して＋４５度の角度をなす位置である。
図１−１の（ｃ）に示すアンテナ部４は、受信アンテナ３が延びる方向（直線Ｙの方向）と同じ方向に延びている。アンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘと同じ方向に延びている。
図１−１の（ｄ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘおよび直線Ｙに対して交差するように延び、また、アンテナ部４の一端部４１は、受信アンテナ３に近接し、他端部４２は送信アンテナ２に近接している。アンテナ部４の一端部４１は、Ｘ軸に対して時計方向側（同図の直線Ｘの左側）に位置している。このアンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘに対して−４５度の角度をなす位置である。
【００１６】
図１−２は、アンテナ部４および回転体６の構成を説明する拡大図である。なお、図１−２の（ａ）〜（ｃ）の各々は、アンテナ部４の異なる構成を例示している。また、同図では、アンテナ部４を一点鎖線で図示している。
図１−２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態では、アンテナ部４は回転体６に配設されている。この回転体６は、所定の厚さを有する円盤状の部材であり、中心点（回転中心点）６１を有する。
より具体的に説明すると、アンテナ部４は、回転体６の片側の面６２に取り付けられている。アンテナ部４は、回転体６の中心点６１に重なるように面６２に取り付けられている。
【００１７】
アンテナ部４は、通信周波数に共振する長さに相当するアンテナ長を有する線部材５で構成されている。なお、線部材５は、一端部５１と一端部５１とは反対側の端部である他端部５２とを有する。
ここにいう通信周波数としては、電界強度が所定レベル以下であれば無線局免許が不要な３００ＭＨｚや、無線ＬＡＮ等に一般的に用いられる２．４ＧＨｚを一例としてあげることができる。そして、通信周波数が３００ＭＨｚのときには、線部材５の長さとして約５００ｍｍの値を採用することが考えられ、また、通信周波数が２．４ＧＨｚのときには、線部材５の長さとして約６０ｍｍの値を採用することが考えられる。
【００１８】
図１−２の（ａ）では、３００ＭＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。アンテナ部４を構成する線部材５の長さが回転体６の外径寸法に比べて長いことから、回転体６の面６２を這うように線部材５を折り曲げて配置している。すなわち、線部材５は、互いに交差しないように回転体６の外径方向と同じ方向に延びて互いに隣り合う部分同士が略平行に離間するように折り曲げて形成されている。なお、線部材５を折り曲げて配置していることから、通信周波数に共振する長さに相当するアンテナ長を５００ｍｍよりも長くすること（例えば８００ｍｍ）が考えられる。
【００１９】
図１−２の（ｂ）では、上述の（ａ）と同じ３００ＭＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。さらに説明すると、線部材５の中間位置には、チップインダクタ５３が取り付けられている。
このチップインダクタ５３は、同調周波数を変更する素子ないしはアンテナの共振周波数を変更する素子である。このため、図１−２の（ｂ）での線部材５のアンテナ長は同図の（ａ）の場合と同じであると共に、線部材５の長さを同図の（ａ）の場合と比べて短くすることができる。
【００２０】
図１−２の（ｃ）では、２．４ＧＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。線部材５の長さは、回転体６の外径よりもわずかに短いので、線部材５を折り曲げずに回転体６の面６２に取り付けている。
【００２１】
図２−１〜図２−３は、回転検出装置１の特性を試験した結果を示すグラフであり、２．４ＧＨｚを通信周波数とした場合のものである。図２−１は、＋９０度の場合すなわち図１−１の（ａ）の場合の試験結果であり、図２−２は、＋４５の場合すなわち図１−１の（ｂ）の場合の試験結果であり、図２−３は、０度の場合すなわち図１−１の（ｃ）の場合の試験結果である。図２−１〜図２−３の各々の縦軸は受信アンテナ３での強さ（ｄＢμ）で、横軸が周波数（ＧＨｚ）である。また、図２−１〜図２−３の各々の実線は、回転軸Ａの周りを回転させた際の受信アンテナ３での最大強さの場合の測定値を示し、破線は、回転軸Ａの周りを回転させた際の受信アンテナ３での最小強さの場合の測定値を示している。
図２−１〜図２−３のいずれの場合にも、回転軸Ａの周りを回転体６と共にアンテナ部４が１回転する間に強さに変化が生じる。したがって、このような強さの変化を利用することで、回転体６の回転の有無の検出を行うことができる。
【００２２】
図３−１〜図３−３は、回転検出装置１の特性を試験した結果を示すグラフであり、３００ＭＨｚを通信周波数とした場合のものである。図３−１は、＋９０度の場合すなわち図１−１の（ａ）の場合の試験結果であり、図３−２は、＋４５の場合すなわち図１−１の（ｂ）の場合の試験結果であり、図３−３は、−４５度の場合すなわち図１−１の（ｄ）の場合の試験結果である。図３−１〜図３−３の各々の縦軸は受信アンテナ３での強さ（ｄＢμ）で、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。なお、図３−１〜図３−３の実線と破線は、図２−１〜図２−３の場合と同じである。
図３−１〜図３−３に示す３００ＭＨｚの場合には、２．４ＧＨｚの場合（図２−１〜図２−３）と同様に、アンテナ部４が１回転する間に受信アンテナ３の受信強さに変化が生じる。なお、３００ＭＨｚの場合には、図１−１の（ｃ）に示す０度では、最大と最小との間の差が小さかった。しかしながら、受信アンテナ３を複数使用することにより対応することが可能である。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る回転検出装置１のより具体的な構成について説明する。
〔第１の実施の形態〕
図４は、第１の実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する斜視図である。
図４に示すように、本実施の形態に係る回転検出装置１では、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に回転体６が配置されている。すなわち、回転体６を間に挟むように送信アンテナ２および受信アンテナ３を互いに離間させている。なお、送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、図１−１の（ａ）〜（ｄ）の各々に示す構成と同様に、互いに略直交すると共に互いに離間して配置されている。
この回転体６は、中心点６１を含む回転軸の周りを一方向（回転方向）に回転可能である。この回転軸は、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを互いに最短で結ぶ線分と略平行となるように位置している（図１−１の（ｃ）参照）。
さらに説明すると、回転体６の面６２は、受信アンテナ３側に位置している。また、回転体６の面６２を送信アンテナ２側に位置するように構成することが考えられる。
回転体６の面６２には、アンテナ部４が取り付けられている。アンテナ部４は、一端部４１および他端部４２を有する。なお、アンテナ部４の具体的な構成については、上述した図１−２の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの線部材５の配置レイアウトを利用することができる。
【００２４】
送信アンテナ２には送信処理部７が接続されている。この送信処理部７の構成例について説明する。送信処理部７は、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）７１および高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ:Radio Frequency Amplifier）７２を備えている。この送信処理部７において、局部発振部７１が発振信号（例えば３１５ＭＨｚ）を発振し、その発振信号を高周波増幅部７２が高周波信号に変換し、送信アンテナ２に送る。
受信アンテナ３には受信処理部８が接続されている。この受信処理部８の構成例については後述する。
【００２５】
図５は、受信処理部８の構成例を説明するブロック図である。
図５に示すように、受信処理部８は、高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ）８１、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）８２、ミキサ部（ＭＩＸ:Mixer）８３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ:Band-pass filter）８４、増幅部（ＡＭＰ:Amplifier）８５、検波部（ＤＥＴ:Detection）８６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８７および低周波増幅部（ＡＦＡＭＰ:Amplitude Modulation Amplifier）８８を備えている。
受信アンテナ３からの受信信号（例えば３１５ＭＨｚ）が高周波増幅部８１に入力されると、高周波増幅して同調を取り、ミキサ部８３に送る。ミキサ部８３では、高周波増幅部８１からの出力に局部発振部８２からの出力（例えば３０４．３ＭＨｚ）を加えてバンドパスフィルタ８４に出力する。バンドパスフィルタ８４では、所定の周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）のみを通し、それを増幅部８５で増幅し、検波部８６でＡＭ変調成分が取り出される。そして、バンドパスフィルタ８４によりノイズが除去されて低周波増幅部８８により増幅された後に、カウンタ９に送られる。
カウンタ９では、回転体６の回転数が計数される。受信処理部８およびカウンタ９により処理部の一例を構成することができる。カウンタ９による計数結果を図示しない表示部に表示する構成を採用することができる。なお、回転数として、例えば５０〜２００Ｈｚを挙げることができる。
【００２６】
図６は、図４に示す回転検出装置１の要部を受信アンテナ３側から見た図である。すなわち、図６において、受信アンテナ３が最も手前に位置し、受信アンテナ３の向こう側には回転体６が位置し、回転体６の向こう側には送信アンテナ２が位置する。さらに説明すると、送信アンテナ２を受信アンテナ３および回転体６と重ねて見たときに送信アンテナ２と受信アンテナ３とが互いに略直交する方向に延びて配置されている。なお、回転体６の面６２には、アンテナ部４が取り付けられている。
図６の（ａ）および（ｂ）は、回転体６の回転位置をそれぞれ異ならせて示している。すなわち、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを座標軸として仮定して説明すると、図６の（ａ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が左上の位置にある状態を実線で示し、また、一端部４１が左下の位置にある状態を一点鎖線で示している。また、同図の（ｂ）では、一端部４１が右下の位置にある状態を実線で示し、また、一端部４１が右上の位置にある状態を一点鎖線で示している。
図６に示すように、回転体６はアンテナ部４と共に、図６の（ａ）の実線、図６の（ａ）の一点鎖線、図６の（ｂ）の実線および図６の（ｂ）の一点鎖線の順で回転する。
【００２７】
図７は、図６に示す回転体６の各々の状態についての計測結果を示すグラフであり、縦軸が強さで横軸が回転角度である。
図７にて実線で示すように、回転角度に応じて周期的に変化し、３６０度では４つの山を検出できる。したがって、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係を示す情報を取得することで、回転数を得ることができる。すなわち、山の数を計数し、計測結果を４で除することで回転数を得る。このため、回転体６がどの程度の回転数で回転しているかを検出することが可能である。このような回転数の検出は、明るい環境でも可能である。また、回転数の検出は、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との間隔を近接させなくても可能であり、この点で、従来のような赤外光のフォトセンサを用いる場合とは異なる。また、回転数の検出は、回転体６の面６２の向きを問わず可能であり、この点で、従来のレーザー光のセンサを用いる場合とは異なる。
なお、図７の点６ａ−１は、図６の（ａ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図７の点６ａ−２は、図６の（ａ）に一点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。また、図７の点６ｂ−１は、図６の（ｂ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図７の点６ｂ−２は、図６の（ｂ）に一点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図８は、第２の実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する斜視図である。なお、本実施の形態では、基本的な構成が第１の実施の形態の場合と共通するゆえ、同じ構成については同じ符号を用い、かつ、その説明を省略する。
図８に示すように、本実施の形態に係る回転検出装置１では、回転体６の面６２は、送信アンテナ２側にも位置せず、受信アンテナ３にも位置しない。すなわち、回転体６の回転軸は、送信アンテナ２と平行である（図１−１の（ａ）の送信アンテナ２と受信アンテナ３とを逆にした構成を参照）。
【００２９】
図９は、図８に示す回転検出装置１の要部を回転体６の面６２側から見た図である。すなわち、図９において、回転体６の左側に送信アンテナ２が位置し、回転体６の右側に受信アンテナ３が位置している。
図９の（ａ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が送信アンテナ２側にある状態を実線で示し、一端部４１が同図の下側の位置にある状態を二点鎖線で示している。また、同図の（ｂ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が受信アンテナ３側にある状態を実線で示し、一端部４１が同図の上側の位置にある状態を二点鎖線で示している。
図９に示すように、回転体６はアンテナ部４と共に、図９の（ａ）の実線、図９の（ａ）の二点鎖線、図９の（ｂ）の実線および図９の（ｂ）の二点鎖線の順で回転する。
【００３０】
図１０は、図９に示す回転体６の各々の状態についての計測結果を示すグラフであり、縦軸が強さで横軸が回転角度である。
図１０にて実線で示すように、回転角度に応じて周期的に変化し、３６０度では２つの山を検出できる。したがって、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係を示す情報を取得することで、回転数を得ることができる。すなわち、山の数を計数し、計測結果を２で除することで回転数を得る。このため、回転体６がどの程度の回転数で回転しているかを検出することが可能である。
なお、図１０の点９ａ−１は、図９の（ａ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図１０の点９ａ−２は、図９の（ａ）に二点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。また、図１０の点９ｂ−１は、図９の（ｂ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図１０の点９ｂ−２は、図９の（ｂ）に二点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。
【００３１】
ここで、図７のグラフの破線は、回転体６が図４に示す状態と図８に示す状態との間である中間の状態の場合の計測結果を示している。すなわち、回転体６が図４に示す状態では、３６０度の回転で４つの山を検出し、また、回転体６が図８に示す状態では、３６０度の回転で２つの山を検出し、そして、その中間の状態では、図７に示す破線で示すような計測結果を得る。このため、第１の実施の形態および第２の実施の形態の両方を適用することで、回転体６の面６２が送信アンテナ２および受信アンテナ３に対してどの向きにあるかの状態（回転体６と送信アンテナ２または受信アンテナ３との相対的な姿勢）を検出することが可能である。
【００３２】
このように、上述した各実施の形態によれば、アンテナを用いて回転検出を行うことで、光を用いた回転検出の場合とは異なり、周囲を暗くしなくても明るいままでも回転の有無、回転数および回転体の向きについての検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１−１】本実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する図である。
【図１−２】アンテナ部および回転体の構成を説明する拡大図である。
【図２−１】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図２−２】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図２−３】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−１】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−２】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−３】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図４】第１の実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する斜視図である。
【図５】受信処理部の構成例を説明するブロック図である。
【図６】図４に示す回転検出装置の要部を受信アンテナ側から見た図である。
【図７】図６に示す回転体の各々の状態についての計測結果を示すグラフである。
【図８】第２の実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する斜視図である。
【図９】図８に示す回転検出装置の要部を回転体の面側から見た図である。
【図１０】図９に示す回転体の各々の状態についての計測結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１…回転検出装置、２…送信アンテナ、３…受信アンテナ、４…アンテナ部、４１，５１…一端部、４２，５２…他端部、５…線部材、５３…チップインダクタ、６…回転体、６１…中心点、６２…面、７…送信処理部、８…受信処理部、９…カウンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転に関する検出を行う回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転中の回転体について回転検出を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ケーブル巻取部と、この両端に設けられた円形枠とを有するドラムにケーブルを巻き取る装置が開示されている。この装置は、円形枠に回転基準位置を示す突起物を設け、この突起物を検出するレーザスイッチと、円形枠の円周部に接するアンダーローラの回転軸を介してドラムの回転を検出するロータリーエンコーダと、レーザスイッチの検出信号に応じてロータリーエンコーダの検出信号の絶対角度調整を行う計測手段とを有し、この計測手段において調整されたドラムの回転角度を用いて、ケーブルをトラバースするタイミングを検出しドラムにケーブルを整列して巻き取る。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば回転検出の結果が回転制御に用いられる場合には回転検出にきわめて高い精度が求められる一方で、例えば回転検出の結果を一つの指標として表示するだけの場合には高い精度が求められず、簡易な構造であることやコスト低減が容易な構造であること等が求められることがある。
また、回転検出を行う環境としては、被検出体の周囲を暗くすることができる場合のほかに、被検出体の周囲を暗くすることが困難であってそれゆえ明るいままで回転検出を行わざるを得ない場合がある。
【０００５】
本発明は、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能な回転検出装置、回転数検出装置および回転体姿勢検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明が適用される回転検出装置は、回転体の回転を検出する回転検出装置であって、前記回転体に取り付けられ、当該回転体と共に回転するアンテナ部と、前記回転体を挟んで当該回転体と離間するように配置される線状の送信アンテナおよび受信アンテナと、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、を備え、前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに異なる方向に延びて配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに、当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに略直交する方向に延びて配置されていることを特徴とすることができる。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明が適用される回転数検出装置は、回転体の回転数を検出する回転数検出装置であって、所定の周波数の電波を送信する線状の送信アンテナと、前記送信アンテナを含む平面と略平行な平面に包含され、当該送信アンテナと離間すると共に当該送信アンテナとは異なる方向に延びる線状の受信アンテナと、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に位置する前記回転体に設けられ、当該回転体と共に回転し、当該送信アンテナが送信する前記所定の周波数に共振するアンテナ部と、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転数を検出する処理を行う処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記処理部は、前記回転体と前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの位置関係を示す情報を取得し、当該情報を用いて前記処理を行うことを特徴とすることができる。
【００１０】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される回転体姿勢検出装置は、回転体の姿勢を検出する回転体姿勢検出装置であって、通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有するアンテナ部を前記回転体の回転中心点を含む面に形成し、前記回転体を間に挟むように線状の送信アンテナおよび受信アンテナを互いに離間させ、当該送信アンテナの仮想延長線と当該受信アンテナの仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように配置し、前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間に位置する前記回転体の前記面の向きを検出する処理を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る回転検出装置１が利用する回転検出の原理について説明することとする。
図１−１は、本実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する図である。同図の（ａ）〜（ｄ）の各々は、アンテナ部４の回転軸Ａを送信アンテナ２および受信アンテナ３に対して変えた状態を示している。
図１−１の（ａ）〜（ｄ）に示すように、回転検出装置１は、送信アンテナ２および受信アンテナ３を備えている。送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、互いに離間して配置されている。また、送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、いずれも線状のアンテナであり、また、各々の長手方向（軸方向）が互いに略直交する位置関係にて配置されている。すなわち、送信アンテナ２を含む平面と略平行な平面に受信アンテナ３が包含され、かつ、受信アンテナ３が送信アンテナ２とは異なる方向に延びている。また、送信アンテナ２の仮想延長線と受信アンテナ３の仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように、送信アンテナ２と受信アンテナ３とが配置されている。
より具体的に説明すると、送信アンテナ２は同図の紙面と垂直の方向に延び、また、受信アンテナ３は図１−１の紙面と平行に延びている。なお、送信アンテナ２と受信アンテナ３との相対的な位置関係を、図１−１と逆になるような構成も考えられる。
【００１３】
そして、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に、被検出体としてのアンテナ部４が位置している。このアンテナ部４は、一端部４１と一端部４１とは反対側の端部である他端部４２とを有する。アンテナ部４は、回転軸Ａを有する。すなわち、アンテナ部４は、回転軸Ａを中心に回転方向に回転可能に構成されている。
なお、アンテナ部４は、線部材５（図１−２参照）を含んで構成されている。この線部材５は、通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有する部材である。付言すると、図１−１の（ａ）〜（ｄ）では、アンテナ部４が長方形状に図示されているが、この長方形状の図形は、アンテナ部４を構成する線部材５が位置する領域を概略的に示している。
【００１４】
ここで、図１−１の（ａ）〜（ｄ）に一点鎖線で示す直線Ｘは、送信アンテナ２の中心点と受信アンテナ３の中心点とを互いに最短で結ぶ線分である。また、同図の（ａ）〜（ｄ）に一点鎖線で示す直線Ｙは、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に位置して送信アンテナ２と同じ方向に延びる線分であり、直線Ｘと直交する線分である。
【００１５】
次に、アンテナ部４と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係について説明する。なお、アンテナ部４の一端部４１の位置が直線Ｘに対して反時計方向側に位置するときにプラスの角度とし、時計方向側に位置するときにマイナスの角度とする。
図１−１の（ａ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘと同じ方向に延び、また、一端部４１が送信アンテナ２に近接し、他端部４２は受信アンテナ３に近接している。さらに説明すると、このアンテナ部４の回転軸Ａは、受信アンテナ３が延びる方向（直線Ｙの方向）と同じ方向に延び、より具体的には、回転軸Ａは、直線Ｘに対して＋９０度の角度をなす位置である。
図１−１の（ｂ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘおよび直線Ｙに対して交差するように延び、また、アンテナ部４の一端部４１は、送信アンテナ２に近接し、他端部４２は受信アンテナ３に近接している。アンテナ部４の一端部４１は、Ｘ軸に対して反時計方向側（同図の直線Ｘの右側）に位置している。このアンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘに対して＋４５度の角度をなす位置である。
図１−１の（ｃ）に示すアンテナ部４は、受信アンテナ３が延びる方向（直線Ｙの方向）と同じ方向に延びている。アンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘと同じ方向に延びている。
図１−１の（ｄ）に示すアンテナ部４は、直線Ｘおよび直線Ｙに対して交差するように延び、また、アンテナ部４の一端部４１は、受信アンテナ３に近接し、他端部４２は送信アンテナ２に近接している。アンテナ部４の一端部４１は、Ｘ軸に対して時計方向側（同図の直線Ｘの左側）に位置している。このアンテナ部４の回転軸Ａは、直線Ｘに対して−４５度の角度をなす位置である。
【００１６】
図１−２は、アンテナ部４および回転体６の構成を説明する拡大図である。なお、図１−２の（ａ）〜（ｃ）の各々は、アンテナ部４の異なる構成を例示している。また、同図では、アンテナ部４を一点鎖線で図示している。
図１−２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態では、アンテナ部４は回転体６に配設されている。この回転体６は、所定の厚さを有する円盤状の部材であり、中心点（回転中心点）６１を有する。
より具体的に説明すると、アンテナ部４は、回転体６の片側の面６２に取り付けられている。アンテナ部４は、回転体６の中心点６１に重なるように面６２に取り付けられている。
【００１７】
アンテナ部４は、通信周波数に共振する長さに相当するアンテナ長を有する線部材５で構成されている。なお、線部材５は、一端部５１と一端部５１とは反対側の端部である他端部５２とを有する。
ここにいう通信周波数としては、電界強度が所定レベル以下であれば無線局免許が不要な３００ＭＨｚや、無線ＬＡＮ等に一般的に用いられる２．４ＧＨｚを一例としてあげることができる。そして、通信周波数が３００ＭＨｚのときには、線部材５の長さとして約５００ｍｍの値を採用することが考えられ、また、通信周波数が２．４ＧＨｚのときには、線部材５の長さとして約６０ｍｍの値を採用することが考えられる。
【００１８】
図１−２の（ａ）では、３００ＭＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。アンテナ部４を構成する線部材５の長さが回転体６の外径寸法に比べて長いことから、回転体６の面６２を這うように線部材５を折り曲げて配置している。すなわち、線部材５は、互いに交差しないように回転体６の外径方向と同じ方向に延びて互いに隣り合う部分同士が略平行に離間するように折り曲げて形成されている。なお、線部材５を折り曲げて配置していることから、通信周波数に共振する長さに相当するアンテナ長を５００ｍｍよりも長くすること（例えば８００ｍｍ）が考えられる。
【００１９】
図１−２の（ｂ）では、上述の（ａ）と同じ３００ＭＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。さらに説明すると、線部材５の中間位置には、チップインダクタ５３が取り付けられている。
このチップインダクタ５３は、同調周波数を変更する素子ないしはアンテナの共振周波数を変更する素子である。このため、図１−２の（ｂ）での線部材５のアンテナ長は同図の（ａ）の場合と同じであると共に、線部材５の長さを同図の（ａ）の場合と比べて短くすることができる。
【００２０】
図１−２の（ｃ）では、２．４ＧＨｚを通信周波数とする場合のアンテナ部４の構成を示している。線部材５の長さは、回転体６の外径よりもわずかに短いので、線部材５を折り曲げずに回転体６の面６２に取り付けている。
【００２１】
図２−１〜図２−３は、回転検出装置１の特性を試験した結果を示すグラフであり、２．４ＧＨｚを通信周波数とした場合のものである。図２−１は、＋９０度の場合すなわち図１−１の（ａ）の場合の試験結果であり、図２−２は、＋４５の場合すなわち図１−１の（ｂ）の場合の試験結果であり、図２−３は、０度の場合すなわち図１−１の（ｃ）の場合の試験結果である。図２−１〜図２−３の各々の縦軸は受信アンテナ３での強さ（ｄＢμ）で、横軸が周波数（ＧＨｚ）である。また、図２−１〜図２−３の各々の実線は、回転軸Ａの周りを回転させた際の受信アンテナ３での最大強さの場合の測定値を示し、破線は、回転軸Ａの周りを回転させた際の受信アンテナ３での最小強さの場合の測定値を示している。
図２−１〜図２−３のいずれの場合にも、回転軸Ａの周りを回転体６と共にアンテナ部４が１回転する間に強さに変化が生じる。したがって、このような強さの変化を利用することで、回転体６の回転の有無の検出を行うことができる。
【００２２】
図３−１〜図３−３は、回転検出装置１の特性を試験した結果を示すグラフであり、３００ＭＨｚを通信周波数とした場合のものである。図３−１は、＋９０度の場合すなわち図１−１の（ａ）の場合の試験結果であり、図３−２は、＋４５の場合すなわち図１−１の（ｂ）の場合の試験結果であり、図３−３は、−４５度の場合すなわち図１−１の（ｄ）の場合の試験結果である。図３−１〜図３−３の各々の縦軸は受信アンテナ３での強さ（ｄＢμ）で、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。なお、図３−１〜図３−３の実線と破線は、図２−１〜図２−３の場合と同じである。
図３−１〜図３−３に示す３００ＭＨｚの場合には、２．４ＧＨｚの場合（図２−１〜図２−３）と同様に、アンテナ部４が１回転する間に受信アンテナ３の受信強さに変化が生じる。なお、３００ＭＨｚの場合には、図１−１の（ｃ）に示す０度では、最大と最小との間の差が小さかった。しかしながら、受信アンテナ３を複数使用することにより対応することが可能である。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る回転検出装置１のより具体的な構成について説明する。
〔第１の実施の形態〕
図４は、第１の実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する斜視図である。
図４に示すように、本実施の形態に係る回転検出装置１では、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に回転体６が配置されている。すなわち、回転体６を間に挟むように送信アンテナ２および受信アンテナ３を互いに離間させている。なお、送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、図１−１の（ａ）〜（ｄ）の各々に示す構成と同様に、互いに略直交すると共に互いに離間して配置されている。
この回転体６は、中心点６１を含む回転軸の周りを一方向（回転方向）に回転可能である。この回転軸は、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを互いに最短で結ぶ線分と略平行となるように位置している（図１−１の（ｃ）参照）。
さらに説明すると、回転体６の面６２は、受信アンテナ３側に位置している。また、回転体６の面６２を送信アンテナ２側に位置するように構成することが考えられる。
回転体６の面６２には、アンテナ部４が取り付けられている。アンテナ部４は、一端部４１および他端部４２を有する。なお、アンテナ部４の具体的な構成については、上述した図１−２の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの線部材５の配置レイアウトを利用することができる。
【００２４】
送信アンテナ２には送信処理部７が接続されている。この送信処理部７の構成例について説明する。送信処理部７は、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）７１および高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ:Radio Frequency Amplifier）７２を備えている。この送信処理部７において、局部発振部７１が発振信号（例えば３１５ＭＨｚ）を発振し、その発振信号を高周波増幅部７２が高周波信号に変換し、送信アンテナ２に送る。
受信アンテナ３には受信処理部８が接続されている。この受信処理部８の構成例については後述する。
【００２５】
図５は、受信処理部８の構成例を説明するブロック図である。
図５に示すように、受信処理部８は、高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ）８１、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）８２、ミキサ部（ＭＩＸ:Mixer）８３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ:Band-pass filter）８４、増幅部（ＡＭＰ:Amplifier）８５、検波部（ＤＥＴ:Detection）８６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８７および低周波増幅部（ＡＦＡＭＰ:Amplitude Modulation Amplifier）８８を備えている。
受信アンテナ３からの受信信号（例えば３１５ＭＨｚ）が高周波増幅部８１に入力されると、高周波増幅して同調を取り、ミキサ部８３に送る。ミキサ部８３では、高周波増幅部８１からの出力に局部発振部８２からの出力（例えば３０４．３ＭＨｚ）を加えてバンドパスフィルタ８４に出力する。バンドパスフィルタ８４では、所定の周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）のみを通し、それを増幅部８５で増幅し、検波部８６でＡＭ変調成分が取り出される。そして、バンドパスフィルタ８４によりノイズが除去されて低周波増幅部８８により増幅された後に、カウンタ９に送られる。
カウンタ９では、回転体６の回転数が計数される。受信処理部８およびカウンタ９により処理部の一例を構成することができる。カウンタ９による計数結果を図示しない表示部に表示する構成を採用することができる。なお、回転数として、例えば５０〜２００Ｈｚを挙げることができる。
【００２６】
図６は、図４に示す回転検出装置１の要部を受信アンテナ３側から見た図である。すなわち、図６において、受信アンテナ３が最も手前に位置し、受信アンテナ３の向こう側には回転体６が位置し、回転体６の向こう側には送信アンテナ２が位置する。さらに説明すると、送信アンテナ２を受信アンテナ３および回転体６と重ねて見たときに送信アンテナ２と受信アンテナ３とが互いに略直交する方向に延びて配置されている。なお、回転体６の面６２には、アンテナ部４が取り付けられている。
図６の（ａ）および（ｂ）は、回転体６の回転位置をそれぞれ異ならせて示している。すなわち、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを座標軸として仮定して説明すると、図６の（ａ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が左上の位置にある状態を実線で示し、また、一端部４１が左下の位置にある状態を一点鎖線で示している。また、同図の（ｂ）では、一端部４１が右下の位置にある状態を実線で示し、また、一端部４１が右上の位置にある状態を一点鎖線で示している。
図６に示すように、回転体６はアンテナ部４と共に、図６の（ａ）の実線、図６の（ａ）の一点鎖線、図６の（ｂ）の実線および図６の（ｂ）の一点鎖線の順で回転する。
【００２７】
図７は、図６に示す回転体６の各々の状態についての計測結果を示すグラフであり、縦軸が強さで横軸が回転角度である。
図７にて実線で示すように、回転角度に応じて周期的に変化し、３６０度では４つの山を検出できる。したがって、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係を示す情報を取得することで、回転数を得ることができる。すなわち、山の数を計数し、計測結果を４で除することで回転数を得る。このため、回転体６がどの程度の回転数で回転しているかを検出することが可能である。このような回転数の検出は、明るい環境でも可能である。また、回転数の検出は、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との間隔を近接させなくても可能であり、この点で、従来のような赤外光のフォトセンサを用いる場合とは異なる。また、回転数の検出は、回転体６の面６２の向きを問わず可能であり、この点で、従来のレーザー光のセンサを用いる場合とは異なる。
なお、図７の点６ａ−１は、図６の（ａ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図７の点６ａ−２は、図６の（ａ）に一点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。また、図７の点６ｂ−１は、図６の（ｂ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図７の点６ｂ−２は、図６の（ｂ）に一点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図８は、第２の実施の形態に係る回転検出装置１の要部を説明する斜視図である。なお、本実施の形態では、基本的な構成が第１の実施の形態の場合と共通するゆえ、同じ構成については同じ符号を用い、かつ、その説明を省略する。
図８に示すように、本実施の形態に係る回転検出装置１では、回転体６の面６２は、送信アンテナ２側にも位置せず、受信アンテナ３にも位置しない。すなわち、回転体６の回転軸は、送信アンテナ２と平行である（図１−１の（ａ）の送信アンテナ２と受信アンテナ３とを逆にした構成を参照）。
【００２９】
図９は、図８に示す回転検出装置１の要部を回転体６の面６２側から見た図である。すなわち、図９において、回転体６の左側に送信アンテナ２が位置し、回転体６の右側に受信アンテナ３が位置している。
図９の（ａ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が送信アンテナ２側にある状態を実線で示し、一端部４１が同図の下側の位置にある状態を二点鎖線で示している。また、同図の（ｂ）では、回転体６のアンテナ部４の一端部４１が受信アンテナ３側にある状態を実線で示し、一端部４１が同図の上側の位置にある状態を二点鎖線で示している。
図９に示すように、回転体６はアンテナ部４と共に、図９の（ａ）の実線、図９の（ａ）の二点鎖線、図９の（ｂ）の実線および図９の（ｂ）の二点鎖線の順で回転する。
【００３０】
図１０は、図９に示す回転体６の各々の状態についての計測結果を示すグラフであり、縦軸が強さで横軸が回転角度である。
図１０にて実線で示すように、回転角度に応じて周期的に変化し、３６０度では２つの山を検出できる。したがって、回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との位置関係を示す情報を取得することで、回転数を得ることができる。すなわち、山の数を計数し、計測結果を２で除することで回転数を得る。このため、回転体６がどの程度の回転数で回転しているかを検出することが可能である。
なお、図１０の点９ａ−１は、図９の（ａ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図１０の点９ａ−２は、図９の（ａ）に二点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。また、図１０の点９ｂ−１は、図９の（ｂ）に実線で示すアンテナ部４の位置であり、図１０の点９ｂ−２は、図９の（ｂ）に二点鎖線で示すアンテナ部４の位置である。
【００３１】
ここで、図７のグラフの破線は、回転体６が図４に示す状態と図８に示す状態との間である中間の状態の場合の計測結果を示している。すなわち、回転体６が図４に示す状態では、３６０度の回転で４つの山を検出し、また、回転体６が図８に示す状態では、３６０度の回転で２つの山を検出し、そして、その中間の状態では、図７に示す破線で示すような計測結果を得る。このため、第１の実施の形態および第２の実施の形態の両方を適用することで、回転体６の面６２が送信アンテナ２および受信アンテナ３に対してどの向きにあるかの状態（回転体６と送信アンテナ２または受信アンテナ３との相対的な姿勢）を検出することが可能である。
【００３２】
このように、上述した各実施の形態によれば、アンテナを用いて回転検出を行うことで、光を用いた回転検出の場合とは異なり、周囲を暗くしなくても明るいままでも回転の有無、回転数および回転体の向きについての検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１−１】本実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する図である。
【図１−２】アンテナ部および回転体の構成を説明する拡大図である。
【図２−１】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図２−２】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図２−３】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−１】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−２】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図３−３】回転検出装置の特性を試験した結果を示すグラフである。
【図４】第１の実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する斜視図である。
【図５】受信処理部の構成例を説明するブロック図である。
【図６】図４に示す回転検出装置の要部を受信アンテナ側から見た図である。
【図７】図６に示す回転体の各々の状態についての計測結果を示すグラフである。
【図８】第２の実施の形態に係る回転検出装置の要部を説明する斜視図である。
【図９】図８に示す回転検出装置の要部を回転体の面側から見た図である。
【図１０】図９に示す回転体の各々の状態についての計測結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１…回転検出装置、２…送信アンテナ、３…受信アンテナ、４…アンテナ部、４１，５１…一端部、４２，５２…他端部、５…線部材、５３…チップインダクタ、６…回転体、６１…中心点、６２…面、７…送信処理部、８…受信処理部、９…カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転を検出する回転検出装置であって、
前記回転体に取り付けられ、当該回転体と共に回転するアンテナ部と、
前記回転体を挟んで当該回転体と離間するように配置される線状の送信アンテナおよび受信アンテナと、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、
を備え、
前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに異なる方向に延びて配置されていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに、当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに略直交する方向に延びて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
回転体の回転数を検出する回転数検出装置であって、
所定の周波数の電波を送信する線状の送信アンテナと、
前記送信アンテナを含む平面と略平行な平面に包含され、当該送信アンテナと離間すると共に当該送信アンテナとは異なる方向に延びる線状の受信アンテナと、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に位置する前記回転体に設けられ、当該回転体と共に回転し、当該送信アンテナが送信する前記所定の周波数に共振するアンテナ部と、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転数を検出する処理を行う処理部と、
を備えることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記回転体と前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの位置関係を示す情報を取得し、当該情報を用いて前記処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の回転数検出装置。
【請求項５】
回転体の姿勢を検出する回転体姿勢検出装置であって、
通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有するアンテナ部を前記回転体の回転中心点を含む面に形成し、
前記回転体を間に挟むように線状の送信アンテナおよび受信アンテナを互いに離間させ、当該送信アンテナの仮想延長線と当該受信アンテナの仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように配置し、
前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間に位置する前記回転体の前記面の向きを検出する処理を行うことを特徴とする回転体姿勢検出装置。
【請求項１】
回転体の回転を検出する回転検出装置であって、
前記回転体に取り付けられ、当該回転体と共に回転するアンテナ部と、
前記回転体を挟んで当該回転体と離間するように配置される線状の送信アンテナおよび受信アンテナと、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、
を備え、
前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに異なる方向に延びて配置されていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記送信アンテナを前記受信アンテナおよび前記回転体と重ねて見たときに、当該送信アンテナと当該受信アンテナとが互いに略直交する方向に延びて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
回転体の回転数を検出する回転数検出装置であって、
所定の周波数の電波を送信する線状の送信アンテナと、
前記送信アンテナを含む平面と略平行な平面に包含され、当該送信アンテナと離間すると共に当該送信アンテナとは異なる方向に延びる線状の受信アンテナと、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に位置する前記回転体に設けられ、当該回転体と共に回転し、当該送信アンテナが送信する前記所定の周波数に共振するアンテナ部と、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転数を検出する処理を行う処理部と、
を備えることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記回転体と前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの位置関係を示す情報を取得し、当該情報を用いて前記処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の回転数検出装置。
【請求項５】
回転体の姿勢を検出する回転体姿勢検出装置であって、
通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有するアンテナ部を前記回転体の回転中心点を含む面に形成し、
前記回転体を間に挟むように線状の送信アンテナおよび受信アンテナを互いに離間させ、当該送信アンテナの仮想延長線と当該受信アンテナの仮想延長線とが交差しないように互いに異なる方向に延びるように配置し、
前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間に位置する前記回転体の前記面の向きを検出する処理を行うことを特徴とする回転体姿勢検出装置。
【図１−１】
【図１−２】
【図２−１】
【図２−２】
【図２−３】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１−２】
【図２−１】
【図２−２】
【図２−３】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１９３２（Ｐ２０１１−２１９３２Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５５５１（Ｐ２００９−１６５５５１）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（５０４２５９０３０）株式会社エーディープラン (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（５０４２５９０３０）株式会社エーディープラン (21)
【Ｆターム（参考）】
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