CN101050951A - 旋转角度检测装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转角度检测装置，具备：旋转体；发光元件、环状的受光元件和控制部。检测体与旋转体联动旋转，并设置有在与其旋转轴平行的方向透过光的透光路径。发光元件被设置在从与检测体的旋转轴平行的方向朝向检测体发光的位置。受光元件相对于检测体被设置在与发光元件相反一侧，并输出受光范围。控制部与受光元件连接，根据受光元件所输出的受光范围检测旋转体的旋转角度。

Description

旋转角度检测装置

技术领域

本发明涉及一种主要用于检测汽车的转向装置的旋转角度的旋转角度检测装置。

背景技术

近年来，汽车的高功能化正在不断发展。作为其中一个环节，为了对刹车或防止横向打滑等进行各种控制而使用旋转角度检测装置，来检测转向装置的旋转角度的汽车正在增加。利用图14对这样的现有旋转角度检测装置进行说明。

图14是现有的旋转角度检测装置的分解立体图。在金属制旋转体1的外周以9°或4.5°的间隔形成有多个切除部1A。而且，在中央部设置有与转向轴(未图示)卡合的卡合部1B。

另外，发光元件2配置在旋转体1的切除部1A上方。在发光元件2的下方对置安装有受光元件4。在旋转体1的下面与其近似平行地配置布线基板3，在布线基板3的两面形成有多个布线图案(未图示)。在布线基板3上形成有通过微型计算机等电子部件与发光元件2或受光元件4连接的控制部5。这样，构成了旋转角度检测装置。

该旋转角度检测装置通过连接器(未图示)等使得控制部5与汽车主体的电子电路(未图示)连接。另一方面，在旋转体1的中央部的卡合部1B中插通有转向轴，并安装于汽车。

如果使转向装置旋转，则旋转体1会随之旋转。当切除部1A位于发光元件2的下方时，发光元件2的光通过切除部1A。当没有形成切除部1A的位置位于发光元件2的下方时，发光元件2的光被遮断。受光元件4接收通过切除部1A的来自发光元件2的光，例如，向控制部5输出0和1的脉冲信号。

控制部5对来自受光元件4的信号数量进行计数，并且，对该信号数量乘以预先存储的切除部1A的间隔9°或4.5°。这样，控制部5检测出旋转体1的旋转角度，即转向装置的旋转角度。因此，旋转角度的分辨能力由在旋转体1的外周形成的多个切除部1A的间隔决定。

但是，旋转体1的大小和切除部1A的间隔，会受到搭载有装置的位置的空间制约和加工上的制约。因此，有时难以使其极端减小。而且，由于如果过小，则在附着有尘埃的情况下将成为误检测的原因，所以，一般如上所述，以9°或4.5°的间隔设置切除部1A。这样，在现有的旋转角度检测装置中，由于减小切除部1A的间隔存在界限，所以，难以实现高分辨能力的旋转角度检测。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够以简易的结构实现高分辨能力旋转角度检测的旋转角度检测装置。

本发明的旋转角度检测装置具有：旋转体、检测体、发光元件、环状的受光元件和控制部。检测体与旋转体联动旋转，并且在与其旋转轴平行的方向设置有透过光的透光路径。发光元件设置在从与检测体的旋转轴平行的方向朝向检测体发光的位置。受光元件配置在发光元件相对检测体的相反一侧，输出受光范围。控制部与受光元件连接，根据受光元件所输出的受光范围检测出旋转体的旋转角度。这样，通过利用环状的受光元件，对与旋转体联动旋转的检测体的旋转进行检测，能够以1°间隔以下的高分辨能力检测出旋转体的旋转角度。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的分解立体图。

图2A～图2C是表示图1所示的旋转角度检测装置的检测体与受光元件之间的位置关系的俯视图。

图2D是表示图1所示的旋转角度检测装置的其他检测体与受光元件之间的位置关系的俯视图。

图3A～图3C是从图1所示的旋转角度检测装置的受光元件输出的波形图。

图4A～图4C是表示本发明实施方式1的旋转角度检测装置的再另一检测体与受光元件之间的位置关系的俯视图。

图5A是从以图4A所示的位置关系构成的旋转角度检测装置的受光元件输出的波形图。

图5B是从以图4B所示的位置关系构成的旋转角度检测装置的受光元件输出的波形图。

图6是本发明实施方式1所涉及的其他旋转角度检测装置的分解立体图。

图7是本发明实施方式2所涉及的旋转角度检测装置的分解立体图。

图8A是表示图7所示的旋转角度检测装置的第一检测体与受光元件的位置关系的俯视图。

图8B是表示图7所示的旋转角度检测装置的第二检测体与受光元件之间的位置关系的俯视图。

图8C是表示图7所示的旋转角度检测装置的另一第一检测体与受光元件之间的位置关系的俯视图。

图9A是图8A所示的构成中的受光元件的输出波形图。

图9B是图8B所示的构成中的受光元件的输出波形图。

图9C是图9A与图9B的合成波形图。

图10A是第一检测体从图8A所示的状态进而旋转90°后的状态的俯视图。

图10B是第一检测体从图8B所示的状态进而旋转90°后的状态的俯视图。

图11A是图10A所示的状态下的受光元件的输出波形图。

图11B是图10B所示的状态下的受光元件的输出波形图。

图11C是图11A与图11B的合成波形图。

图12A是第一检测体从图10A所示的状态进一步旋转了90°后的状态的俯视图。

图12B是第一检测体从图10B所示的状态进一步旋转了90°后的状态的俯视图。

图13A是图12A所示的状态下的受光元件的输出波形图。

图13B是图12B所示的状态下的受光元件的输出波形图。

图13C是图13A与图13B的合成波形图。

图14是现有的旋转角度检测装置的分解立体图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本发明实施方式1的旋转角度检测装置的分解立体图。旋转角度检测装置20具有：旋转体11、作为第一检测体的检测体12、作为第一发光元件的发光元件14、作为环状的第一受光元件的受光元件16、和安装于布线基板15的控制部17。在绝缘树脂或金属制的旋转体11的外周形成有平齿轮部11A。设置有与旋转体11的中央部贯通插入的转向轴(未图示)卡合的卡合部11B。

在旋转体11和由绝缘树脂或金属制的材料构成的检测体12的外周，形成有相对旋转体11的齿数例如为1/3齿数的平齿轮部12A。检测体12的平齿轮部12A与旋转体11的平齿轮部11A啮合，并且，在检测体12中设置有作为半圆状的贯通孔的透光路径13。即，检测体12与旋转体11联动旋转，并且，在与其旋转轴平行的方向设置有使光透过的半圆状第一透光路径，即透光路径13。透光路径13可以通过透明的树脂等填充，还可以利用透明的窗材从上下进行阻塞。而且，在检测体12的下侧形成有向下方突出的中空圆筒状的旋转筒12B。

由发光二极管等构成的发光元件14配置在检测体12的透光路径13的上方。即，发光元件14被设置在从与检测体12的旋转轴平行的方向朝向检测体12发光的位置。

布线基板15被配置成与旋转体11和检测体12的下面大致平行，在布线基板15的两面形成有多个布线图案(未图示)。受光元件16例如按1°间隔以环状排列了360个光电传感器等而构成。受光元件16安装于布线基板15，与检测体12的下面对置。即，相对检测体12受光元件16配置在与发光元件14相反一侧。在受光元件16的上面设置有旋转槽16A，检测体12的旋转筒12B可旋转地插入于旋转槽16A。

另外，在布线基板15上形成有通过微型计算机等电子部件与发光元件14和受光元件16连接的控制部17。即，控制部17与发光元件14和受光元件16连接，从受光元件16的受光范围检测旋转体11的旋转角度。

在如上所述而构成的旋转角度检测装置20中，控制部17通过连接器或导线(未图示)等与汽车主体的电子电路(未图示)连接。而且，转向轴被插通在旋转体11的中央部。这样，旋转角度检测装置20被安装于汽车。

接着，利用图2A～图3C，对控制部17检测旋转体11的旋转角度的方法进行说明。图2A～图2C是表示检测体12和受光元件16的位置关系的俯视图。图3A～图3C是受光元件16的输出波形图。

如果旋转转向装置，则旋转体11会随之旋转，平齿轮部12A与平齿轮部11A啮合的检测体12也旋转。然后，例如图2A所示那样在检测体12旋转了90°的状态下，受光元件16在0°到180°的范围中接受通过了透光路径13的来自发光元件14的光。而且，向控制部17输出图3A所示的波形的信号。

控制部17根据该信号，检测出来自发光元件14的光在0°到180°的范围中通过了透光路径13。控制部17检测出受光元件16的受光范围的中间角度位置，即90°作为检测体12的旋转角度。

在转向装置进一步旋转，如图2B所示检测体12B旋转了180°的状态下，受光元件16在90°到270°的范围受光，向控制部17输出图3B所示的信号。控制部17检测出来自发光元件14的光在90°到270°的范围通过了透光路径13。而且，检测出90°和270°的中间角度位置，即180°作为检测体12的旋转角度。

另外，在检测体12的旋转角度小于90°，例如为30°的情况下，受光元件16在300°到120°的范围接受通过了透光路径13的来自发光元件14的光。控制部17检测出来自发光元件14的光在300°到120°的范围通过了透光路径13。然后，检测出300°和120°的中间角度位置，即30°作为检测体12的旋转角度。

另外，当旋转体12旋转超过120°时，检测体12旋转超过360°。例如当旋转体11旋转150°时，检测体12旋转450°。该情况下，受光元件16的受光范围与检测体12旋转90°的情况相同。为了区别这样的状态，控制部17会对检测体12的旋转次数进行计数。而且，在反向旋转的情况下也同样，将产生受光元件16的受光范围为相同状态的情况。因此，控制部17对检测体12的旋转方向进行了存储。

另外，如上所述，通过多个光电传感器按1°间隔以环状排列了360个形成了受光元件16。因此，相对检测体12的旋转，控制部17能够以1°间隔检测出检测体12的旋转角度。而且，检测体12的齿数相对旋转体11的齿数设定为1/3。即，相对旋转体11的一次旋转，检测体12旋转了三次。因此，控制部17能够以将检测体12的旋转角度的分辨能力1°除以3之后的大约0.33°的高分辨能力检测出旋转体11的旋转角度。而且，由于还难以受到尘埃等的影响，所以，能够以简单的结构构成可以实现高分辨能力的旋转角度检测的旋转角度检测装置20。

而且，受光元件16对通过了检测体12的透光路径13后的发光元件14的光进行受光。然后，控制部17检测出与受光元件16的受光范围的中间角度相当的角度作为检测体12的旋转角度。因此，在旋转角度检测装置20的组装时等，即使在检测体12与受光元件16之间多少产生了中心偏离的情况下，也可以正确地检测旋转角度。

即，如图2C所示，在受光元件16相对检测体12向右偏离的情况下，本来应该在90°到270°的范围进行受光，但受光元件16例如在87°到273°的范围进行受光。然后，受光元件16向控制部17输出图3C所示的信号。控制部根据该信号检测出与受光元件16的受光范围的中间角度位置相当的角度作为检测体12的旋转角度。即，控制部17检测出与中心不偏离的情况相同的角度180°作为旋转角度。这样，即使在各构成部件多少产生了偏离中心的情况下，旋转角度检测装置20也能够正确地检测出旋转角度。

这样，为了即使受光元件16相对检测体12发生了偏离，控制部17也会正确地检测出检测体12的旋转角度，透光路径13的形状除了图2A所示的之外，也可以采用图2D的俯视图所示的形状。即，只要连接与受光元件16的受光范围的两端相当的透光路径13的两端的直线131，构成透光路径13的一部分即可。

即使透光路径13的平面形状形成为扇形，控制部17也可以检测出受光元件16的受光范围的中间角度位置，作为检测体12的旋转角度。但是，优选采用上述那样的形状。图2A所示的半圆状透光路径13是其典型实例。

接着，对检测体12的其他构成进行说明。图4A、图4B是表示检测体12的其他透光路径的俯视图，图5A、图5B是设置有这样的透光路径时的受光元件16的输出波形图。

图2A的结构中，在检测体12中设置有半圆状的透光路径13，而图4A的结构中，在相对检测体12的中心对置的位置设置有作为第一、第二透光路径的透光路径13A、13B。受光元件16对通过了这些透光路径之后的来自发光元件14的光进行受光。

在该结构的情况下，受光元件16如图5A所示，将90°附近(例如85°到95°)和270°附近(例如265°到275°)的两个信号向控制部17输出。控制部17检测出85°和275°的中间角度位置，即180°作为检测体12的旋转角度。但是，即使在检测体12从该状态旋转了180°的状态下，受光元件16也同样将90°附近和270°附近的两个信号向控制部17输出。因此，控制部难以对0°到179°之间的旋转角度和180°到359°之间的旋转角度进行区别。

与之相对，如图4B所示，通过在透光路径13A与透光路径13B之间设置作为第三透光路径的透光路径13C，如图5B所示，向控制部17输出90°附近、180°附近和270°附近的三个信号。

因此，控制部17可以根据这三个信号判断检测体12在90°到270°的范围发生了旋转的状态。从而，控制部17可以检测出85°和275°的中间角度，即180°作为检测体12的旋转角度。即，通过设置与检测体12对置的两个透光路径13A和透光路径13B，并在它们之间再设置一个透光路径13C，可以得到与设置半圆状透光路径13的情况同样的效果。

另外，在该结构中，当受光元件16相对检测体12发生了偏移时，控制部17也可以检测出与中心未偏离的情况相同的角度作为旋转角度。这样，即使再各构成部件多少产生了中心偏离的情况下，控制部17也可以正确地检测出旋转角度。

这样，为了即使受光元件16相对检测体12发生了偏离，控制部17也会正确地检测出检测体12的旋转角度，透光路径13A、13B的形状除了图4A所示的之外，还可以采用图4C的俯视图所示的形状。即，只要连接与受光元件16的受光范围的两端相当的透光路径13A、13B的两端的直线131，构成透光路径13A、13B的一部分即可。

并且，如图6的分解立体图所示，再与旋转体11啮合的检测体12的基础上，优选设置作为第二检测体的检测体18，其在外周形成有齿数与检测体12不同的平齿轮部18A。检测体18与检测体12的平齿轮部12A啮合，并且，在检测体18中还设置有半圆状的作为第四透光路径的透光路径13D。而且，在它们的上下配置有作为第一、第二发光元件的发光元件14、14A和作为第一、第二受光元件的受光元件16、16B。根据这样的结构，可以检测出旋转体11的绝对角度，该绝对角度包括旋转体11的旋转次数和旋转方向的信息。

如果旋转转向装置，则旋转体11会随之旋转，检测体12、18将联动旋转。而且，受光元件16、16B分别对通过了透光路径13、13D的发光元件14、14A的光进行受光。受光元件16、16B将各自检测出的角度范围的信号向控制部17输出。这里，由于检测体12和检测体18的齿数不同，所以，检测体12的旋转角速度和检测体18的旋转角速度不同，各自的角度范围的信号也不同。

控制部17根据来自受光元件16、16B的不同角度、和检测体12与检测体18的不同齿数，运算旋转体11的旋转角度。根据这样的结构，由于控制部17同时检测出检测体12的旋转次数和旋转方向，所以，能够以高分辨能力检测出旋转体11的绝对角度。这样利用齿数不同的两个检测体的检测相位差来检测旋转体的绝对角度的方法，例如在美国专利第6861837号公报中公开。另外，作为使检测体12和检测体18双方都与旋转体11啮合的结构，也同样能够进行绝对角度的检测。

如上所述，旋转角度检测装置20具有：旋转体11、检测体12、发光元件14、环状的受光元件16、安装于布线基板15的控制部17。检测体12与旋转体11联动旋转。检测体12中设置有在与其旋转轴平行的方向通过光的透光路径13。或者，设置有透光路径13A、13B、13C。发光元件14被设置在从与检测体12的旋转轴平行的方向朝向检测体12发光的位置。相对检测体12，受光元件16配置在与发光元件14相反一侧。控制部17与发光元件14和受光元件16连接，从受光元件16的受光范围检测出旋转体11的旋转角度。根据这样的结构，不仅能够实现旋转体11的1°间隔以下的旋转角度的检测，还难以受到尘埃等的影响。因此，旋转角度检测装置20能够以简单的结构实现高分辨能力的旋转角度的检测。

另外，在本实施方式中，控制部17将受光元件16的受光范围的中间角度位置作为检测体12的旋转角度位置，但不限定与此。也可以将受光元件16的受光范围中的规定角度比的位置作为检测体12的旋转角度位置。

而且，优选连接与受光元件16的受光范围的两端相当的位置的直线131，构成透光路径13或透光路径13A、13B的一部分。根据该结构，即使受光元件16相对检测体12发生偏移，控制部17也能够正确地检测出检测体12的旋转角度。

此外，通过将透光路径13的平面形状形成为半圆状，控制部17能够从受光元件16的大约180度的宽受光范围进行旋转角度的检测。因此，可以无误差地正确检测出旋转角度。

(实施方式2)

图7是本发明实施方式2的旋转角度检测装置的分解立体图。实施方式1中利用图1～图3进行了说明的旋转角度检测装置20与本实施方式的旋转角度检测装置30的不同点在于，检测体的构成。在以下的说明中，对与图1同样构成的部件赋予相同的附图标记来进行说明，并针对与实施方式1不同的构成进行详细说明。

在作为第一检测体的检测体22的外周形成有齿数相对旋转体11的齿数例如为1/3的平齿轮部22A。在作为第三检测体的检测体23的外周形成有齿数与检测体22不同的平齿轮部23A。检测体22和检测体23上下重叠配置，并且，平齿轮部22A、23A与平齿轮部11A啮合。即，检测体23与旋转体11联动旋转，并且，按照其旋转轴与检测体22的旋转轴一致的方式重叠配置于检测体22。发光元件14被设置在从与检测体22的旋转轴平行的方向朝向检测体23发光的位置。

检测体22具有向作为第一透光路径的透光路径22B的内方突出的第一遮蔽部，即遮蔽部22C；和作为第二遮蔽部的遮蔽部22D。遮蔽部22D在与遮蔽部22C对置的位置突出。具体而言，遮蔽部22C在90°到130°的范围突出，遮蔽部22D在230°到270°的范围突出。另外，在图7中，遮蔽部22C、22D设置为一体，将透光路径22B划分为透光路径221B、222B。而且，受光元件16的受光位置处的遮蔽部22C、22D的角度被设定为40°。除此之外，也可以如图8C的俯视图所示，单独设置遮蔽部22C、22D。

检测体23中设置有在与其旋转轴平行的方向透过光的作为第五透光路径的透光路径23B，并具有向透光路径23B的内方突出的作为第三遮蔽部的遮蔽部23C。遮蔽部23C在与遮蔽部22C、22D不同的位置向内方突出。具体而言，遮蔽部23C在与遮蔽部22C、22D正交的0°位置突出。

在检测体22的下面形成有向下方突出的中空圆筒状旋转筒22E，在检测体23的下面形成有向下方突出的中空圆筒状旋转筒23D。旋转筒22E可旋转地插入于受光元件16的上面的旋转槽16A，旋转筒23D可旋转地插入于检测体22的上面的旋转槽22F。

在以上的结构中，如果旋转转向装置，则旋转体11随之旋转，检测体22和检测体23也随之旋转。而且，发光元件14发光，该光通过检测体23、22的透光路径23B、22B。受光元件16接收该光。

在检测体22的透光路径22B中设置有遮蔽部22C、22D。因此，在检测体22、23旋转之前的0°状态下如图8A的俯视图所示，光在90°到130°的范围、和230°到270°的范围被遮断。从而，受光元件16如图9A的输出波形图所示，可以对此之外的范围的光进行受光。

另外，如图8B所示，在检测体23的透光路径23B中于0°的位置设置有遮蔽部23C。从而，该位置的光也被遮断，受光元件16可以在图9B所示的范围进行受光。结果，受光元件16将图9C所示的遮蔽部22C、22D、23C的范围的光被遮断的信号，向控制部17输出。

然后，控制部17根据该信号检测出遮蔽部23C位于被遮蔽部22D遮蔽的270°和被遮蔽部22C遮蔽的90°之间的中心、即0°。而且，检测出透过了透光路径222B的光的受光范围，即230°和130°之间的作为中间角度位置的0°来作为旋转角度。

这里，控制部17持续监视遮蔽部22C和遮蔽部22D之间的100°的区域，无论遮蔽部22C和遮蔽部22D位于任何位置，都根据该区域中的受光角度位置算出旋转角度。或者，通过改变遮蔽部22C、22D和遮蔽部23C的宽度，控制部17也可以对遮蔽部22C、22D和遮蔽部23C进行区别。从而，控制部17可以检测出遮蔽部22C、22D的角度位置。然后，控制部17还可以根据该检测结果决定用于检测角度的区域，来算出旋转角度。

如果旋转体11旋转30°，则旋转体22随之旋转90°。该情况下，如图10A的俯视图所示，检测体22的遮蔽部22C、22D在320°到0°、180°到220°的范围遮断来自发光元件14的光。结果，受光元件16对图11A的输出波形图所示的范围进行受光。

同样，检测体23的遮蔽部23C遮断来自发光元件14的光。由于检测体23的齿数与检测体22的齿数不同，所以，在检测体22旋转了90°的状态下，如图10B所示，检测体23例如只旋转了比其少9°的81°。因此，受光元件16可以对图11B所示的、81°前后的光被遮断的范围进行受光。结果，受光元件16将图11C所示的信号向控制部17输出。

控制部17根据该信号，检测出遮蔽部23C位于从被遮蔽部22C遮蔽的0°与被遮蔽部22D遮蔽的180°之间的中心、即90°偏离的位置。而且，控制部17检测出320°与220°之间的中间角度位置，即90°作为旋转角度。

在旋转体11旋转120°，检测体22旋转了360°的情况下，如图12A的俯视图所示，遮蔽部22C、22D成为与图8A所示的状态相同的位置。因此，光在90°到130°的范围、230°到270°的范围被遮断。从而，受光元件16如图13A的输出波形图所示，对与图9A的情况相同的范围进行受光。

如上所述，检测体23的齿数与检测体22的齿数不同。因此，检测体23例如图12B所示，只旋转比360°少36°的324°。结果，受光元件16可以对图13B所示的、324°前后的光被遮断的范围进行受光。然后，受光元件将图13C所示的信号向控制部17输出。

控制部17根据该信号，检测出遮蔽部23C位于从被遮蔽部22C遮蔽的90°与被遮蔽部22D遮蔽的270°之间的中心、即0°偏离了36°的位置。由此，控制部17判定检测体22旋转了一次。从而，控制部17将230°与130°之间的中间角度位置，即0°判定为360°，作为旋转角度而检测。

这样，控制部17根据遮蔽部23C的位置位于由遮蔽部22C、22D设定的能够受光的范围，即180°之间的某个位置，检测出检测体22的旋转次数。然后，检测出比该范围宽的范围的230°与130°之间的中间角度作为旋转角度。换言之，遮蔽部22C、22D将透光路径22B分割为宽角度范围的透光路径221B和窄角度范围的透光路径222B。控制部17在对透过了透光路径222B的光进行接受的范围的中间角度位置180°的尖儿，作为检测体22的0°～359°的范围中的旋转角度(相对角度)检测出。然后，根据透光路径221B中的遮蔽部23C的相对位置检测出检测体22的旋转次数和旋转方向。由此，仅通过在检测体22、23的上下配置的一组发光元件14和受光元件16，就可以检测出旋转体11的绝对角度。

这样，控制部17根据对在遮蔽部22C和遮蔽部22D之间通过的光进行接受的受光元件16所输出的受光范围，检测出检测体22的旋转角度。此时，根据遮蔽部23C的位置检测出旋转体11的旋转方向和旋转次数，由此，检测出包括这些信息的旋转体11的绝对角度。即，在本实施方式中，与实施方式1中的图6的结构相比，通过一组发光元件14和受光元件16可以检测出旋转体11的绝对角度。这样，不仅能够构成部件数少、廉价地形成旋转角度检测装置，而且，可以得到构成简易、能够实现高分辨能力旋转角度检测的旋转角度检测装置。

另外，如上所述，控制部17根据从遮蔽部22C、22D之间的部分透过的光的受光范围，计算出检测体22的相对角度。因此，与实施方式1同样，优选连接与受光元件16的受光范围两端相当的位置的直线，构成透光路径222B的一部分。即，相比于图8C所示的构成，优选采用图8A所示的构成。通过这样的结构，即使受光元件16相对检测体22发生偏移，也可以正确地检测出检测体22的旋转角度。

此外，在以上的说明中，对于在旋转体11和检测体12、18、22、23的外周形成平齿轮部，并且这些平齿轮部啮合而相互联动旋转的结构进行了说明，但不限定于此。除了平齿轮部之外，也可以形成采用了伞齿轮等其他形状的齿轮的结构，还可以替代齿轮，在旋转体与检测体的外周形成能够传递旋转的凹凸部或高摩擦部等，由此来使它们相互联动旋转。而且，受光元件16、16B通过将多个光电传感器等按1°间隔以环状排列了360个而构成，但不限定如此。只要是能够输出受光范围的传感器即可。

综上所述，本发明的旋转角度检测装置能够以简单的构成，实现高分辨能力的旋转角度检测，主要应用于汽车的转向装置的旋转角度检测等。

Claims (6)

1、一种旋转角度检测装置，具备：

旋转体；

第一检测体，其与所述旋转体联动地旋转并设置有第一透光路径，其中，所述第一透光路径在与所述第一检测体的旋转轴平行的方向透过光；

第一发光元件，其被设置在从与所述第一检测体的旋转轴平行的方向朝向所述第一检测体发光的位置；

环状的第一受光元件，其相对于所述第一检测体被设置在与所述第一发光元件相反一侧，并输出受光范围；和

控制部，其与所述第一受光元件连接，根据所述第一受光元件所输出的受光范围，检测所述旋转体的旋转角度。

2、根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

将与所述第一受光元件的受光范围的两端相当的位置连接的直线，构成所述第一透光路径的一部分。

3、根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述第一检测体，设置有在与所述第一检测体的旋转轴平行的方向透过光的第二透光路径、在所述第一透光路径与所述第二透光路径之间设置的第三透光路径，

所述控制部，根据透过所述第一透光路径的光的、距离所述第三透光路径远的一侧的受光位置，和透过所述第二透光路径的光的、距离所述第三透光路径远的一侧的受光位置，检测所述旋转体的旋转角度。

4、根据权利要求3所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

将与所述第一受光元件的受光范围的两端相当的位置连接的直线，构成所述第一透光路径的一部分和所述第二透光路径的一部分。

5、根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

还具备：第二检测体，其与所述旋转体联动、以与所述第一检测体不同的旋转角速度旋转并设置有第四透光路径，其中，所述第四透光路径在与所述第二检测体的旋转轴平行的方向透过光；

第二发光元件，其设置在从与所述第二检测体的旋转轴平行的方向朝向所述第二检测体发光的位置；和

环状的第二受光元件，其相对所述第二检测体配置在与所述第二发光元件的相反一侧，并输出受光范围，

所述控制部，在根据所述第一受光元件所输出的受光范围，对所述旋转体的旋转角度进行检测时，使用所述第一检测体和所述第二检测体的检测相位差来检测所述旋转体的绝对旋转角度，该绝对旋转角度包括旋转方向和旋转次数的信息。

6、根据权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

还具备第三检测体，其与所述旋转体联动地旋转，且与所述第一检测体重叠地配置，并设置有第五透光路径，其中，所述第三检测体按照所述第三检测体的旋转轴与所述第一检测体的旋转轴一致的方式与所述第一检测体重叠，所述第五透光路径在与所述第三检测体的旋转轴平行的方向透过光，

所述第一检测体，还具有向所述第一透光路径的内方突出的第一遮蔽部、和在所述第一透光路径的内方与所述第一遮蔽部对置的位置突出的第二遮蔽部，

所述第三检测体具有第三遮蔽部，其向所述第五透光路径的内方突出，并在与所述第一遮蔽部、所述第二遮蔽部不同的位置向内方突出，

所述第一发光元件被设置在从与所述第一检测体的旋转轴平行的方向朝向所述第三检测体发光的位置，

所述控制部，根据对所述第一遮蔽部和所述第二遮蔽部之间通过的光进行受光的所述第一受光元件所输出的受光范围，检测所述第一检测体的旋转角度时，根据所述第三遮蔽部的位置检测所述旋转体的旋转方向和旋转次数，来检测所述旋转体的绝对旋转角度，该绝对旋转角度包括旋转方向和旋转次数的信息。

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