[发明专利]移动物体检测装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2011年7月5日提交的日本专利申请No.2011-149212，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容涉及配置为检测由磁性材料制成的检测目标的移动的移动物体检测装置。

背景技术

已知可以通过利用产生施加到圆柱齿轮(spur gear)的偏磁场的偏磁体、被构建为两个串联连接的磁元件并具有随偏磁场的变化而变化的电阻的第一磁元件结构(pattem)、以及被构建为两个串联连接的磁元件并具有随偏磁场的变化而变化的电阻的第二磁元件结构，来检测作为检测目标的圆柱齿轮(转子)的旋转(例如，参照专利文献1)。

具体来说，在第一磁元件结构中，两个磁元件之间的连接点形成用于输出输出信号的输出端子。在第二磁元件结构中，两个磁元件之间的连接点形成用于输出输出信号的输出端子。

当圆柱齿轮旋转时，由偏磁体产生的磁力线(磁矢量)在旋转方向上产生位移。因此，第一和第二磁元件结构的输出信号发生变化。于是，比较器将第一磁元件结构的输出信号与第二磁元件结构的输出信号进行比较，并且输出表示圆柱齿轮的旋转角度的检测信号。

在专利文献1中，圆柱齿轮的旋转角度可以通过使用比较器将第一磁元件结构的输出信号与第二磁元件结构的输出信号进行比较而检测得到。然而，随着圆柱齿轮与偏磁体之间距离的增大，磁力线在旋转方向上的位移量(即，角度的变化量)减少。因此，第一和第二磁元件结构各自输出信号的变化量减少。从而，比较器难以比较第一和第二磁元件结构的输出信号。

上述问题不仅会存在于对旋转的圆柱齿轮的旋转进行检测的装置中，还会存在于对检测目标的位移进行检测的装置中。

现有技术

专利文献

专利文献1：JP-A-2000-337922

发明内容

鉴于上述原因，本公开内容的目的在于提供一种移动物体检测装置，其用于减少输出信号变化量的减小，甚至在检测目标与偏磁体相互远离时。

根据本公开内容的第一方面，移动物体检测装置包括电流镜电路，电流镜电路包括并联连接在电源与地之间的第一和第二晶体管。第一和第二晶体管的栅极连接到第一晶体管的接地侧端子。移动物体检测装置还包括具有引脚层(pin layer)并位于第一晶体管与地之间的第一磁阻元件、具有引脚层并位于第二晶体管与地之间的第二磁阻元件、配置为输出恒定电压的恒压电路、以及电压输出电路，该电压输出电路包括位于第一晶体管与第一磁阻元件之间的第三晶体管以及位于第二晶体管与第二磁阻元件之间的第四晶体管。当恒压电路的输出电压施加到第三和第四晶体管的栅极时，电压输出电路基于恒压电路的输出电压分别将恒定电压施加到第一和第二磁阻元件。移动物体检测装置还包括第五晶体管，该第五晶体管位于第二和第四晶体管之间并被配置为根据第四晶体管的电源侧端子的电位来操作。

将第一和第二磁阻元件布置成使得引脚层的磁化方向相互不同。第一和第二磁阻元件中的每个的电阻随着从偏磁体产生的在引脚层磁化方向上磁通密度分量的变化而变化。

在由第一和第二磁阻元件检测的磁通密度随着由磁性材料制成的检测目标的移动而变化的情况下，当第一磁阻元件的电阻变得大于第二磁阻元件的电阻时，从电源流到第一磁阻元件的第一电流变得小于从电源流到第二磁阻元件的第二电流，第二晶体管根据第一电流的减少来减小第二电流，并且第二磁阻元件的电阻变得小于第一磁阻元件的电阻，第五晶体管根据第二磁阻元件的电阻的减少来增大第二电流，以减小从第五晶体管的电源侧端子与第二晶体管的接地侧端子之间的共用连接端子输出的信号电平。

此外，在该情形下，当第一磁阻元件的电阻变得小于第二磁阻元件的电阻时，第一电流变得大于第二电流，第二晶体管根据第一电流的增大来增大第二电流，并且第二磁阻元件的电阻变得大于第一磁阻元件的电阻，第五晶体管根据第二磁阻元件的电阻的增大来减少第二电流，以增大从第二和第五晶体管之间的共用连接端子输出的信号电平。

根据第一方面，当检测目标移动时，第一磁阻元件的电阻变得大于第二磁阻元件的电阻，而第二磁阻元件的电阻变得小于第一磁阻元件的电阻。此外，当检测目标移动时，第一磁阻元件的电阻变得小于第二磁阻元件的电阻，而第二磁阻元件的电阻变得大于第一磁阻元件的电阻。

以这种方式，由于第一和第二磁阻元件的电阻以相反方向变化，使得第一电流和第二电流可以增大和减小，第二和第五晶体管之间的共用连接端子的输出信号电平发生变化。因此，即使在检测目标和偏磁体相互远离时，也可以减少输出信号的变化的减小。