CN112304342B - 旋转感测设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种旋转感测设备，所述旋转感测设备包括检测部件、传感器单元和旋转信息计算电路。所述传感器单元包括设置为与所述第一图案部相对的第一传感器、设置为与所述第二图案部相对的第二传感器、设置为在所述旋转方向上与所述第一传感器间隔开并且与所述第一图案部相对的第三传感器以及设置为在所述旋转方向上与所述第二传感器间隔开并且与所述第二图案部相对的第四传感器。所述旋转信息计算电路被配置为：响应于基于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号产生的差分信号以及所述第一振荡信号、所述第二振荡信号、所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的与最大频率和最小频率中的一个相对应的振荡信号，感测所述旋转方向。

Description

旋转感测设备
本申请要求于2019年7月29日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0091714号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种旋转感测设备。
背景技术
旋转主体用于诸如期望具有小轮廓的电机和可穿戴装置的轮式开关的各种领域。还可需要用于感测旋转主体的位置的感测电路来检测旋转主体的微小位移。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面中，一种旋转感测设备包括检测部件、传感器单元和旋转信息计算电路。所述检测部件被配置为在旋转方向上旋转，包括具有多个第一图案构件的第一图案部和具有多个第二图案构件的第二图案部。所述传感器单元包括：设置为与所述第一图案部相对的第一传感器、设置为与所述第二图案部相对的第二传感器、设置为在所述旋转方向上与所述第一传感器间隔开并且与所述第一图案部相对的第三传感器以及设置为在所述旋转方向上与所述第二传感器间隔开并且与所述第二图案部相对的第四传感器。所述旋转信息计算电路被配置为：响应于基于所述第一传感器的输出产生的第一振荡信号、基于所述第二传感器的输出产生的第二振荡信号、基于所述第三传感器的输出产生的第三振荡信号以及基于所述第四传感器的输出产生的第四振荡信号，计算旋转主体的旋转信息。所述旋转信息计算电路被配置为：响应于基于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号产生的差分信号以及所述第一振荡信号、所述第二振荡信号、所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的与最大频率和最小频率中的一个相对应的振荡信号，感测旋转方向。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：响应于所述差分信号的上升或下降时间段以及与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号来感测所述旋转方向。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的一个并且所述差分信号上升时，将所述旋转方向确定为第一方向。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的一个并且所述差分信号下降时，将所述旋转方向确定为与所述第一方向的相反方向相对应的第二方向。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的一个并且所述差分信号上升时，将所述旋转方向确定为与所述第一方向的相反方向相对应的第二方向。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的一个并且所述差分信号下降时，将所述旋转方向确定为第一方向。
所述第一振荡信号和所述第三振荡信号可具有180度的相位差，并且所述第二振荡信号和所述第四振荡信号可具有180度的相位差。
所述第一振荡信号和所述第二振荡信号可具有90度的相位差，并且所述第三振荡信号和所述第四振荡信号可具有90度的相位差。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：通过计算所述第一振荡信号和所述第三振荡信号的平均值来产生第一平均信号，并且通过计算所述第二振荡信号和所述第四振荡信号的平均值来产生第二平均信号。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：通过从所述第一振荡信号中减去所述第一平均信号来产生第一减法信号，并且通过从所述第二振荡信号中减去所述第二平均信号来产生第二减法信号。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：通过所述第一减法信号的频率相对于所述最大频率和所述第一平均信号的频率之间的差的比来产生第一调节信号，并且通过所述第二减法信号的频率相对于所述最大频率和所述第二平均信号的频率之间的差的比来产生第二调节信号。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：通过从所述第一调节信号中减去所述第二调节信号来产生所述差分信号。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：通过从所述第一振荡信号中减去所述第二振荡信号来产生所述差分信号。
所述多个第一图案构件可被配置为在旋转轴的延伸方向上与所述多个第二图案构件部分地重叠。
所述第一传感器和所述第二传感器可设置在第一平面中，并且所述第三传感器和所述第四传感器设置在第二平面中，所述第二平面与所述第一平面具有参考角度的角度差。
所述多个第一图案构件和所述多个第二图案构件可被布置为具有相同的角度相位。
所述第一传感器和所述第二传感器可被配置为具有参考角度的二分之一的角度差并且在所述旋转方向上彼此间隔开，并且所述第三传感器和所述第四传感器可被配置为具有所述参考角度的二分之一的角度差并且在所述旋转方向上彼此间隔开。
在另一总体方面中，一种旋转感测设备包括检测部件、传感器单元和旋转信息计算电路。所述检测部件被配置为在旋转方向上旋转，包括具有多个第一图案构件的第一图案部和具有多个第二图案构件的第二图案部。所述传感器单元包括沿所述检测部件的所述旋转方向设置的传感器。所述旋转信息计算电路被配置为：响应于基于所述传感器的各自的输出的振荡信号，计算旋转主体的旋转信息；并且响应于基于所述振荡信号中的第一振荡信号和所述振荡信号中的第二振荡信号产生的差分信号以及所述振荡信号中的与最大频率和最小频率中的一个相对应的振荡信号，感测所述旋转方向。
所述传感器可包括：第一传感器，设置为与所述第一图案部相对；第二传感器，设置为与所述第二图案部相对；第三传感器，设置为与所述第一传感器间隔开并且与所述第一图案部相对；以及第四传感器，设置为与所述第二传感器间隔开并且与所述第二图案部相对。
所述第一振荡信号可基于所述第一传感器的输出而产生，所述第二振荡信号可基于所述第二传感器的输出而产生，所述振荡信号中的第三振荡信号可基于所述第三传感器的输出而产生，所述振荡信号中的第四振荡信号可基于所述第四传感器的输出而产生。
所述旋转信息计算电路还可被配置为：响应于所述差分信号的上升或下降时间段以及与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号来感测所述旋转方向。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1A是旋转感测设备的示例的构造图。
图1B是示出图1A中的旋转感测设备的变型示例的构造图。
图2A是图案部和传感器单元的示例的示意图。
图2B是图案部和传感器单元的示例的示意图。
图3是示出根据检测部件的旋转的检测部件与传感器单元之间的位置关系的示例的示图。
图4提供了示出根据检测部件的旋转的通过传感器单元测量的感测值的示例的曲线图。
图5A是旋转信息计算电路的示例的框图。
图5B是旋转信息计算电路的示例的框图。
图6提供了第一振荡信号、第二振荡信号、第三振荡信号和第四振荡信号的示例的仿真曲线图。
图7是频率调节单元的示例的框图。
图8A是在检测部件偏离中性位置时的振荡信号的示例的仿真曲线图。
图8B是平均信号的示例的仿真曲线图。
图8C是减法信号的示例的仿真曲线图。
图8D是调节信号的示例的仿真曲线图。
图9是差分信号的示例的仿真曲线图。
图10A提供了在旋转主体沿第一方向旋转时的第一振荡信号、第二振荡信号、第三振荡信号、第四振荡信号和差分信号的示例的仿真曲线图。
图10B提供了在旋转主体沿第二方向旋转时的第一振荡信号、第二振荡信号、第三振荡信号、第四振荡信号和差分信号的示例的仿真曲线图。
图11A和图11B分别是在应用补偿算法之后的差分信号的示例的仿真曲线图和在应用补偿算法之前的差分信号的示例的仿真曲线图。
图12是示出角度计算单元的角度计算操作的示例的示图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域公知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅用于说明在理解本申请的公开内容之后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个以及任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位而包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各个示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或增加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
在此描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本申请的公开内容后将显而易见的其他构造也是可行的。
图1A是旋转感测设备的示例的构造图。图1B是示出图1A中的旋转感测设备的变型示例的构造图。图2A是图案部和传感器单元的示例的示意图。图2B是图案部和传感器单元的示例的示意图。
根据本公开的旋转感测设备可包括检测部件20、传感器单元30和旋转信息计算电路40。
参照图1A，检测部件20可通过旋转轴11连接到轮10。轮10可理解为在电子装置中被采用并且被用户在顺时针方向或逆时针方向上旋转的旋转主体。检测部件20可以与轮10一起顺时针旋转或逆时针旋转。
检测部件20可包括第一图案部21和第二图案部22。第一图案部21和第二图案部22可形成为具有相同形状并且可在旋转轴11的延伸方向上彼此间隔开。第一图案部21和第二图案部22可结合到旋转轴11。当旋转主体旋转时，结合到旋转主体的第一图案部21和第二图案部22可沿相同方向并且以相同速度旋转。
第一图案部21和第二图案部22中的每个可包括具有相同形状的多个图案构件。第一图案部21可包括多个第一图案构件，并且第二图案部22可包括多个第二图案构件。
在图1A中，第一图案部21和第二图案部22的突出区域可对应于图案构件。例如，可通过对盘形金属片和磁性体进行加工以形成齿来制造第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件。因此，第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可利用金属和磁性体形成。
第一图案部21的多个第一图案构件可在旋转方向上延伸，并且第二图案部22的多个第二图案构件可在旋转方向上延伸。第一图案构件在旋转方向上的延伸长度可被定义为第一图案构件的尺寸，并且第二图案构件在旋转方向上的延伸长度可被定义为第二图案构件的尺寸。
第一图案部21的多个第一图案构件可设置为在旋转方向上彼此间隔开参考角度。第二图案部22的多个第二图案构件可在旋转方向上彼此间隔开参考角度。例如，第一图案部21的多个第一图案构件之间的间隔距离可以与第一图案构件的尺寸相同，并且第二图案部22的多个第二图案构件之间的间隔距离可以与第二图案构件的尺寸相同。
作为示例，参照图2A，参考角度可对应于90度的角度。因此，第一图案部21的多个第一图案构件可具有与90度的参考角度相对应的尺寸，并且多个第一图案构件之间的间隔距离可与90度的参考角度相对应。因此，第一图案部21可具有两个具有90度的参考角度尺寸的第一图案构件。类似地，第二图案部22的多个第二图案构件可具有与90度的参考角度相对应的尺寸，并且多个第二图案构件之间的间隔距离可以与90度的参考角度相对应。因此，第二图案部22可具有两个具有90度的参考角度尺寸的第二图案构件。
在本公开的另一示例中，参照图2B，参考角度可对应于60度的参考角度的角度。因此，第一图案部21可具有三个具有60度的参考角度尺寸的第一图案构件，并且第二图案部22可具有三个具有60度的参考角度尺寸的第二图案构件。
在下文中，为了便于解释，第一图案部21具有两个具有90度的参考角度尺寸的第一图案构件并且第二图案部22具有两个具有90度的参考角度尺寸的第二图案构件，这将在下文中描述。以下描述也可应用于具有各种角度尺寸和各种数量的图案构件的图案部。
第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可设置为具有预定角度差。例如，第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可设置为具有参考角度的二分之一的角度差。
假设第一图案部21具有两个具有90度的参考角度尺寸的第一图案构件并且第二图案部22具有两个具有90度的参考角度尺寸的第二图案构件，则第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可设置为具有45度的角度差(对应于参考角度的二分之一)。因此，第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可在旋转轴11延伸的方向上彼此部分地重叠。
通过第一图案部21与第二图案部22之间的角度差，从第一传感器31输出的感测值和从第二传感器32输出的感测值可具有90度的相位差。此外，从第三传感器33输出的感测值和从第四传感器34输出的感测值可具有90度的相位差。
传感器单元30可包括多个传感器。例如，传感器单元30可包括第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34。第一传感器31和第二传感器32可在旋转轴11的延伸方向上设置在第一平面上。第一传感器31可设置为与第一图案部21相对，并且第二传感器32可设置为与第二图案部22相对。此外，第三传感器33和第四传感器34可在旋转轴11的延伸方向上设置在第二平面上。第三传感器33可设置为与第一图案部21相对，并且第四传感器34可设置为与第二图案部22相对。第一平面和第二平面可设置为具有参考角度的角度差。
基于第一图案部21的旋转和第二图案部22的旋转，第一传感器31的与第一图案部21的第一图案构件重叠的面积以及第三传感器33的与第一图案部21的第一图案构件重叠的面积可改变，并且第二传感器32的与第二图案部22的第二图案构件重叠的面积以及第四传感器34的与第二图案部22的第二图案构件重叠的面积可改变。第一传感器31和第三传感器33可感测与第一图案部21重叠的面积的变化，并且第二传感器32和第四传感器34可感测与第二图案部22重叠的面积的变化。
第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34均可具有参考角度的二分之一的尺寸。在这种情况下，第一传感器31的尺寸、第二传感器32的尺寸、第三传感器33的尺寸和第四传感器34的尺寸可被理解为与旋转主体旋转的方向相对应的距离。
第一传感器31和第三传感器33可设置为具有参考角度的角度差，并且第二传感器32和第四传感器34可设置为具有参考角度的角度差。第一传感器31和第三传感器33可设置为具有与第一图案构件的尺寸相对应的角度差，使得从第一传感器31输出的感测值和从第三传感器33输出的感测值可具有180度的相位差。第二传感器32和第四传感器34可设置为具有与第二图案构件的尺寸相对应的角度差，使得从第二传感器32输出的感测值和从第四传感器34输出的感测值可具有180度的相位差。
如图2A中所示，作为示例，在第一图案部21具有两个具有与90度的参考角度相对应的尺寸以及与90度的参考角度相对应的间隔距离的第一图案构件，并且第二图案部22具有两个具有与90度的参考角度相对应的尺寸以及与90度的参考角度相对应的间隔距离的第二图案构件的情况下，第三传感器33可设置为与第一传感器31具有90度的参考角度的角度差，并且第四传感器34可设置为与第二传感器32具有90度的参考角度的角度差。
如图2B中所示，作为另一示例，在第一图案部21具有三个具有与60度的参考角度相对应的尺寸以及与60度的参考角度相对应的间隔距离的第一图案构件并且第二图案部22具有三个具有与60度的参考角度相对应的尺寸以及与60度的参考角度相对应的间隔距离的第二图案构件的情况下，第三传感器33可设置为与第一传感器31具有60度的参考角度的角度差，并且第四传感器34可设置为与第二传感器32具有60度的参考角度的角度差。
上述示例描述了第一传感器31和第二传感器32可设置在第一平面中，第三传感器33和第四传感器34可设置在与第一平面具有参考角度的角度差的第二平面中。第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可被布置为具有参考角度的二分之一的角度差。根据示例，第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可布置在相同的角度相位上而没有角度差，第一传感器31和第二传感器32可布置为具有参考角度的二分之一的角度差，并且第三传感器33和第四传感器34可布置为具有参考角度的二分之一的角度差。
第一传感器31可包括感测线圈L1，第二传感器32可包括感测线圈L2，第三传感器33可包括感测线圈L3，第四传感器34可包括感测线圈L4。感测线圈L1、L2、L3和L4可通过在基板上形成电路图案来设置。根据本公开的示例，感测线圈L1、L2、L3和L4可利用绕线型电感器线圈和螺线管线圈形成。包括感测线圈L1的第一传感器31、包括感测线圈L2的第二传感器32、包括感测线圈L3的第三传感器33和包括感测线圈L4的第四传感器34可通过根据与第一图案部21和第二图案部22重叠的面积而变化的电感来感测旋转主体的旋转角度和旋转方向。
旋转信息计算电路40可实现为集成电路，并且可电连接到第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34。旋转信息计算电路40可根据第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34的电感的变化来计算包括旋转主体的旋转方向和旋转主体的旋转角度的旋转信息。
参照图1B，根据图1B的示例的旋转感测设备还可包括连接到旋转轴11的支撑构件23。根据图1B的示例的旋转感测设备可与根据图1A的示例的旋转感测设备类似，因此，将省略重复的描述并且将主要描述不同之处。
支撑构件23可连接到旋转轴11，以基于轮10的旋转而围绕旋转轴11顺时针旋转或逆时针旋转。例如，支撑构件23可形成为具有圆柱形形状。检测部件20可设置在具有圆柱形形状的支撑构件23上。检测部件20可包括设置在具有圆柱形形状的支撑构件23的侧表面上的第一图案部21和第二图案部22。
第一图案部21可包括在形成为具有圆柱形形状的支撑构件23的第一高度区域中沿旋转方向延伸的多个第一图案构件，并且第二图案部22可包括在形成为具有圆柱形形状的支撑构件23的第二高度区域中沿旋转方向延伸的多个第二图案构件。第一图案部21的多个第一图案构件和第二图案部22的多个第二图案构件可利用金属和磁性材料形成。
根据示例的支撑构件23可利用非金属材料(诸如，塑料)形成，并且第一图案部21和第二图案部22可利用金属形成。支撑构件23可使用塑料通过注塑成型工艺形成，并且第一图案部21和第二图案部22可通过镀覆工艺形成。
第一图案部21和第二图案部22可设置在支撑构件23的侧表面上。例如，当第一图案部21和第二图案部22设置在支撑构件23上时，其中可设置有第一图案部21和第二图案部22的凹槽可形成在具有圆柱形形状的支撑构件23的侧表面中。例如，支撑构件23可设置有通过沿旋转方向延伸的凹槽形成的台阶。第一图案部21和第二图案部22可设置在凹槽中以暴露到外部，其中，所述凹槽设置在支撑构件23的侧表面中。例如，第一图案部21的厚度和第二图案部22的厚度可分别与凹槽的厚度相同。
在图1B的旋转感测设备的示例中，可通过诸如注塑成型工艺和镀覆工艺的高效批量生产方法来制造薄图案，这可有利于批量生产和降低成本。
图3可以是示出根据检测部件的旋转的检测部件与传感器单元之间的位置关系的示例的示图。图4提供示出根据检测部件的旋转的通过传感器单元测量的感测值的示例的曲线图。在图3中，第一传感器31和第二传感器32可以以作为第一传感器31和第二传感器32的示例而提供的感测线圈的形式示出。
参照图3和图4，检测部件20与传感器单元30的重叠面积可通过轮10的旋转而改变。详细地，第一图案部21与第一传感器31之间的重叠面积和第一图案部21与第三传感器33之间的重叠面积以及第二图案部22与第二传感器32之间的重叠面积和第二图案部22与第四传感器34之间的重叠面积可改变。第一传感器31的感测值S1基于第一图案部21与第一传感器31的重叠面积的改变而改变。第三传感器33的感测值S3基于第一图案部21与第三传感器33的重叠面积的改变而改变。第二传感器32的感测值S2基于第二图案部22与第二传感器32的重叠面积的改变而改变。第四传感器34的感测值S4基于第二图案部22与第四传感器34的重叠面积的改变而改变。第一传感器至第四传感器的感测值可对应于电感。
在下文中，为了方便起见，将主要描述根据第一图案部21与第一传感器31的重叠面积的改变的第一传感器31的感测值S1的改变。然而，以下描述可应用于其余传感器的感测值的改变。
在图3中，第一图案部21和第二图案部22可沿从下侧到上侧的方向旋转的情况可作为示例来描述。在状态1下，第一传感器31可与第一图案部21重叠。例如，当利用金属材料形成的第一图案部21与构成感测线圈的第一传感器31相邻时，通过在感测线圈中产生的磁通可将电流施加到第一图案部21，并且通过施加到第一图案部21的电流可在第一图案部21中产生磁通。此时，在第一图案部21中产生的磁通可抵消第一传感器31的感测线圈的磁通，并且第一传感器31的感测线圈的电感可降低。因此，参照图4中的与状态1相对应的0度，第一传感器31的感测值S1对应于低水平。
在状态1之后，第一图案部21可沿从下侧到上侧的方向旋转，并且在状态2下，第一传感器31仍可保持在与第一图案部21重叠的状态。因此，参照图4中的与状态2相对应的45度，第一传感器31的感测值S1可保持在低水平。
在状态2之后，第一图案部21可沿从下侧到上侧的方向旋转，并且在状态3下，第一传感器31不与第一图案部21重叠。因此，参照图4的与状态3相对应的90度，第一传感器31的感测值S1可变为高水平。
在状态3之后，第一图案部21从下侧向上旋转，并且在状态4下，第一传感器31仍不与第一图案部21重叠。因此，参照图4的与状态4相对应的135度，第一传感器31的感测值S1保持在高水平。
图5A可以是旋转信息计算电路的示例的框图。图5B可以是旋转信息计算电路的另一示例的框图。
参照图5A，将详细地描述根据本公开的示例的旋转感测设备的检测旋转主体的方法。
根据本公开的示例的旋转信息计算电路40可包括振荡单元410、频率计算单元420、最大/最小频率确定单元430、频率调节单元440、差值计算单元450、方向感测单元460、非线性补偿单元470和角度计算单元480。
振荡单元410可包括多个振荡信号发生器。多个振荡信号发生器可包括第一振荡信号发生器411、第二振荡信号发生器412、第三振荡信号发生器413和第四振荡信号发生器414。
第一振荡信号发生器411可包括形成第一振荡电路的第一电容器C1和第一传感器31的第一感测线圈L1。第二振荡信号发生器412可包括形成第二振荡电路的第二电容器C2和第二传感器32的第二感测线圈L2。此外，第三振荡信号发生器413可包括形成第三振荡电路的第三电容器C3和第三传感器33的第三感测线圈L3。第四振荡信号发生器414可包括形成第四振荡电路的第四电容器C4和第四传感器34的第四感测线圈L4。
一对感测线圈和电容器可构成LC振荡器。包括在振荡单元410中的多个振荡电路可示意性地示出，并且可以以本领域中已知的各种振荡器形式来构造第一振荡电路至第四振荡电路。第一振荡信号发生器411可输出第一振荡信号OSC1，第二振荡信号发生器412可输出第二振荡信号OSC2，第三振荡信号发生器413可输出第三振荡信号OSC3，并且第四振荡信号发生器414可输出第四振荡信号OSC4。
当检测部件20与第一感测线圈L1、第二感测线圈L2、第三感测线圈L3和第四感测线圈L4的重叠面积通过轮10的旋转而改变时，从第一振荡信号发生器411、第二振荡信号发生器412、第三振荡信号发生器413和第四振荡信号发生器414输出的振荡信号的频率可改变。在以上描述中，尽管第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34分别和电容器形成振荡电路以输出振荡信号，但振荡信号可对应于从第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34输出的感测信号的示例。因此，第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34可以与各种装置组合以产生各种感测信号。为便于解释，第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33和第四传感器34分别和电容器形成振荡电路以输出振荡信号的情况将作为示例来描述。
频率计算单元420可计算从振荡单元410提供的第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3和第四振荡信号OSC4的频率。频率计算单元420可对第一振荡信号OSC1的频率、第二振荡信号OSC2的频率、第三振荡信号OSC3的频率和第四振荡信号OSC4的频率进行计数，以计算第一振荡信号OSC1的频率f_OSC1、第二振荡信号OSC2的频率f_OSC2、第三振荡信号OSC3的频率f_OSC3和第四振荡信号OSC4的频率f_OSC4。
频率计算单元420可将第一振荡信号OSC1的频率f_OSC1、第二振荡信号OSC2的频率f_OSC2、第三振荡信号OSC3的频率f_OSC3和第四振荡信号OSC4的频率f_OSC4与第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3和第四振荡信号OSC4一起提供给相应配置以及最大/最小频率确定单元430和频率调节单元440。
最大/最小频率确定单元430可接收从频率计算单元420提供的第一振荡信号OSC1的频率f_OSC1、第二振荡信号OSC2的频率f_OSC2、第三振荡信号OSC3的频率f_OSC3和第四振荡信号OSC4的频率f_OSC4，以确定针对每个时间段的最大频率fmax和最小频率fmin。最大/最小频率确定单元430可确定与最大频率fmax和最小频率fmin中的一个相对应的振荡信号fmax:OSC。
最大/最小频率确定单元430可接收可实时产生的第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3和第四振荡信号OSC4以及与它们的频率相关的信息。最大/最小频率确定单元430可使用接收到的振荡信号及其频率信息来确定针对每个时序或每个时间段的最大频率fmax和最小频率fmin。
在下文中，为了便于解释，将主要以最大频率fmax来描述旋转信息计算电路的操作。以下描述也可应用于最小频率fmin。
图6提供第一振荡信号、第二振荡信号、第三振荡信号和第四振荡信号的示例的仿真曲线图。
当提供具有图6中所示的频率的第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3和第四振荡信号OSC4时，最大/最小频率确定单元430可计算每个时间段内的最大频率fmax。
此外，最大/最小频率确定单元430可确定与计算的最大频率相对应的振荡信号。例如，最大/最小频率确定单元430可将第一振荡信号OSC1确定为与第一间隔T1中的最大频率相对应的振荡信号fmax:OSC1，可将第二振荡信号OSC2确定为与第二间隔T2中的最大频率相对应的振荡信号fmax:OSC2，可将第三振荡信号OSC3确定为与第三间隔T3中的最大频率相对应的振荡信号fmax:OSC3，并且可将第四振荡信号OSC4确定为与第四间隔T4中的最大频率相对应的振荡信号fmax:OSC4。
图7是频率调节单元的示例的框图。图8A是在检测部件偏离中性位置时的振荡信号的示例的仿真曲线图。图8B是平均信号的示例的仿真曲线图，图8C是减法信号的示例的仿真曲线图。图8D是调节信号的示例的仿真曲线图。
在用户操作轮的示例中，通过与旋转方向上的力不同的非预期方向上的力，检测部件可能偏离水平中性位置或竖直中性位置。参照图8A，在检测部件偏离水平中性位置或竖直中性位置的情况下，第一振荡信号OSC1的频率、第二振荡信号OSC2的频率、第三振荡信号OSC3的频率和第四振荡信号OSC4的频率可能不均衡地改变，并且旋转感测设备的感测灵敏度可能劣化。因此，在检测部件偏离水平中性位置或竖直中性位置的情况下，有必要补偿旋转感测设备的降低的感测灵敏度。
根据本公开的示例的频率调节单元440可响应于第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3和第四振荡信号OSC4而产生第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal，并且可响应于产生的第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal而计算旋转信息，从而改善感测灵敏度。
根据本公开的示例的频率调节单元440可包括平均信号发生器441、减法器442和归一化信号发生器443。
平均信号发生器441可包括第一平均频率计算单元441a和第二平均频率计算单元441b。参照图8B，第一平均频率计算单元441a可根据第一振荡信号OSC1的频率f_OSC1和第三振荡信号OSC3的频率f_OSC3来计算第一振荡信号OSC1和第三振荡信号OSC3的平均值，以产生第一平均信号AVG1。第二平均频率计算单元441b可根据第二振荡信号OSC2的频率f_OSC2和第四振荡信号OSC4的频率f_OSC4来计算第二振荡信号OSC2和第四振荡信号OSC4的平均值，以产生第二平均信号AVG2。图8B中示出的第一平均信号AVG1和第二平均信号AVG2可由平均信号发生器441产生。
减法器442可包括第一减法器442a和第二减法器442b。
第一减法器442a可从第一振荡信号OSC1中减去第一平均信号AVG1以产生第一减法信号SUB1。例如，第一减法信号SUB1可通过从第一振荡信号OSC1的频率f_OSC1中减去第一平均信号AVG1的频率f_AVG1来产生。
第二减法器442b可从第二振荡信号OSC2中减去第二平均信号AVG2，以产生第二减法信号SUB2。例如，第二减法信号SUB2可通过从第二振荡信号OSC2的频率f_OSC2中减去第二平均信号AVG2的频率f_AVG2来产生。减法器442可产生图8C中所示的第一减法信号SUB1和第二减法信号SUB2。
根据本公开的示例，第一减法器442a可从第三振荡信号OSC3中减去第一平均信号AVG1，并且第二减法器442b可从第四振荡信号OSC4中减去第二平均信号AVG2。为了便于解释，作为示例，将描述第一减法器442a从第一振荡信号OSC1中减去第一平均信号AVG1并且第二减法器442b从第二振荡信号OSC2中减去第二平均值AVG2的情况。
归一化信号发生器443可包括第一归一化单元443a和第二归一化单元443b。
第一归一化单元443a可对第一减法信号SUB1进行归一化，以产生第一调节信号OSC1_cal。第一归一化单元443a可通过第一平均信号AVG1和最大频率fmax对第一减法信号SUB1进行归一化。例如，第一归一化单元443a可基于以下等式1，按照第一减法信号SUB1的频率f_SUB1相对于最大频率fmax与第一平均信号AVG1的频率f_AVG1之间的差的比来计算第一调节信号OSC1_cal的频率f_OSC1_cal，以产生第一调节信号OSC1_cal。
等式1
第二归一化单元443b可对第二减法信号SUB2进行归一化，以产生第二调节信号OSC2_cal。第二归一化单元443b可根据第二平均信号AVG2和最大频率fmax对第二减法信号SUB2进行归一化。例如，第二归一化单元443b可基于以下等式2，按照第二减法信号SUB2的频率f_SUB2相对于最大频率fmax与第二平均信号AVG2的频率f_AVG2之间的差的比来计算第二调节信号OSC2_cal的频率f_OSC2_cal，以产生第二调节信号OSC2_cal。
等式2
图8D中所示的第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal可由归一化信号发生器443产生。
比较图8A和图8D，第一振荡信号OSC1和第二振荡信号OSC2由于检测部件偏离中性位置而具有不一致的频率，而第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal具有一致的频率范围。因此，即使在检测部件偏离中性位置的情况下，根据本公开的示例的旋转感测设备也可准确地计算旋转主体的旋转信息。
再次参照图5A，差值计算单元450可通过计算第一调节信号OSC1_cal与第二调节信号OSC2_cal之间的差来计算差分信号Diff。
图9是差分信号的示例的仿真曲线图。
参照图9，差值计算单元450可通过将第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal相减来产生根据时间段而上升或下降的差分信号Diff。
参照图5B，可省略根据图5A的示例的旋转信息计算电路40的频率调节单元440。在频率调节单元440可省略的示例中，可将第一振荡信号OSC1和第二振荡信号OSC2提供给差值计算单元450，而不是将第一调节信号OSC1_cal和第二调节信号OSC2_cal提供给差值计算单元450，因此，差分信号Diff可通过第一振荡信号OSC1与第二振荡信号OSC2之间的差来产生。
图10A提供示出在旋转主体沿第一方向旋转时的第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3、第四振荡信号OSC4和差分信号Diff的示例的仿真曲线图。图10B提供示出在旋转主体沿第二方向旋转时的第一振荡信号OSC1、第二振荡信号OSC2、第三振荡信号OSC3、第四振荡信号OSC4和差分信号Diff的示例的仿真曲线图。
方向感测单元460可根据与最大频率相对应的振荡信号的间隔以及差分信号Diff的上升或下降来感测旋转主体的旋转方向。
参照图10A，当旋转主体沿第一方向旋转时，并且在第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率的示例中，差分信号Diff可上升。此外，当旋转主体沿第一方向旋转并且第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，差分信号Diff可下降。
参照图10B，当旋转主体沿与第一方向不同的第二方向(例如，与第一方向的相反方向相对应)旋转并且第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率时，差分信号Diff可下降。此外，当旋转主体沿第二方向旋转并且第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，差分信号Diff可上升。
因此，例如，当第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2与最大频率相对应并且差分信号Diff上升时，方向感测单元460可确定旋转主体沿第一方向旋转。当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4与最大频率相对应并且差分信号Diff下降时，方向感测单元460可确定旋转主体沿第一方向旋转。
可选地，当第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2与最大频率相对应并且差分信号Diff下降时，方向感测单元460可确定旋转主体沿与第一方向不同的第二方向(例如，与第一方向的相反方向相对应)旋转。当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4与最大频率相对应并且差分信号Diff上升时，方向感测单元460可确定旋转主体沿第二方向旋转。
非线性补偿单元470可响应于具有最大频率的振荡信号来补偿差分信号Diff的非线性。
当第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率时，差分信号Diff可具有第一非线性。参照图10A，当第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率时，差分信号Diff可具有基本上以阶梯方式上升的第一非线性。参照图10B，当第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率时，差分信号Diff可具有基本上以阶梯方式下降的第一非线性。
当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，差分信号Diff可具有第二非线性。参照图10A，当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，差分信号Diff可具有基本上指数地减小的第二非线性。参照图10B，当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，差分信号Diff可具有基本上指数地增大的第二非线性。第一非线性和第二非线性可以是由设置在传感器单元30中的传感器和设置在检测部件20中的图案部的角度、位置和尺寸的工艺误差以及由于旋转轴的倾斜导致的工艺误差引起的。在这种情况下，工艺误差可被理解为设计值与实际测量值之间的差。即使在可通过预先绘制差分信号Diff的第一非线性和第二非线性来获得用于补偿第一非线性和第二非线性的补偿算法和补偿参数的示例中，也可能需要确定差分信号在增大间隔和减小间隔中是否具有第一非线性和第二非线性中的任何非线性，以应用补偿算法和补偿参数。
根据本公开的示例的非线性补偿单元470可通过具有最大频率的振荡信号来确定差分信号Diff的非线性。
在第一振荡信号OSC1或第二振荡信号OSC2具有最大频率的情况下，非线性补偿单元470可确定差分信号Diff具有第一非线性，并且可对差分信号Diff应用补偿第一非线性的第一补偿算法以获得补偿后的差分信号Diff_Cal。
当第三振荡信号OSC3或第四振荡信号OSC4具有最大频率时，非线性补偿单元470可确定差分信号Diff具有第二非线性，并且可对差分信号Diff应用补偿第二非线性的第二补偿算法以获得补偿后的差分信号Diff_Cal。
图11A和图11B分别是在应用补偿算法之后的差分信号的示例的仿真曲线图和在应用补偿算法之前的差分信号的示例的仿真曲线图。
图11A是在应用补偿算法之后的差分信号的仿真曲线图，并且图11B是在应用补偿算法之前的差分信号的仿真曲线图。
比较图11A和图11B，与图11B的具有基本上阶梯式地减小的第一非线性和基本上指数地增大的第二非线性的差分信号相比，图11A的差分信号示出了非线性可被缓和并且随时间线性地增大或减小。
图12是示出角度计算单元的角度计算操作的示例的示图。
参照图5A和图12，角度计算单元480可根据第一图案的尺寸和第二图案的尺寸计算目标感测角度和多个比较值，并且可通过将多个计算的比较值与差分信号进行比较来计算旋转角度。
根据本公开的示例，即使当目标感测角度可改变或者感测线圈/图案的尺寸可改变时，也可根据确定的目标感测角度和感测线圈/图案的尺寸计算多个比较值，并且可通过将差分信号与计算的比较值进行比较来精确地检测目标感测角度。
可在差分信号Diff的最大值Max和最小值Min之间的范围内提供多个比较值。多个比较值中的相邻比较值之间的差可全部彼此相同；多个比较值中的最大的比较值与差分信号Diff的最大值Max之间的差可对应于多个比较值中的相邻比较值之间的差的两倍；并且多个比较值中的最小比较值与差分信号Diff的最小值Min之间的差可对应于多个比较值中的相邻比较值之间的差的两倍。
参照图12，尽管可提供两个比较值，但是两个比较值可以是示意性的，并且可通过目标感测角度和图案的尺寸来确定比较值的数量。
多个比较值可根据目标感测角度以及第一图案的尺寸和第二图案的尺寸来确定。多个比较值的数量可通过与第一图案的尺寸和第二图案的尺寸相对应的角度与目标感测角度的比来确定，并且多个比较值的水平可被确定以通过目标感测角度对与第一图案的尺寸和第二图案的尺寸相对应的角度进行划分。
当图案的尺寸与90度相对应并且目标感测角度是7.5度时，可计算出12(＝90/7.5)个比较值。通过十二个比较值，与图案尺寸相对应的90度可通过与目标感测角度相对应的7.5度而均等地划分。
此外，当图案尺寸与45度相对应并且目标感测角度可以是7.5度时，可计算出6(＝45/7.5)个比较值。通过六个比较值，与图案尺寸相对应的45度可通过与目标感测角度相对应的7.5度而均等地划分。
此外，当图案尺寸与15度相对应并且目标感测角度可以是7.5度时，可计算出2(＝15/7.5)个比较值。通过两个比较值，与图案尺寸相对应的15度可通过与目标感测角度相对应的7.5度而均等地划分。
角度计算单元480可通过将差分信号Diff和多个比较值进行比较来产生输出值OUTPUT。角度计算单元480可通过在差分信号Diff的水平可等于第一比较值和第二比较值中的每个的水平时切换输出值OUTPUT的状态来计算输出值OUTPUT。
在从角度计算单元480提供两个比较值(第一比较值和第二比较值)并且输出值OUTPUT在差分信号Diff与第一比较值的比较之前具有低水平的情况下，角度计算单元480可将差分信号Diff等于或大于第一比较值确定为高水平，将差分信号Diff小于第二比较值确定为高水平，并且将差分信号Diff可小于第一比较值且等于或大于第二比较值确定为低水平，从而计算输出值OUTPUT。
角度计算单元480可根据输出值OUTPUT的高水平间隔和低水平间隔中的每个计算检测部件的旋转角度。例如，角度计算单元480可根据输出值OUTPUT的高水平与低水平之间的间隔来计算旋转角度。
如以上阐述的，根据各个示例，旋转感测设备可精确地感测旋转主体的旋转方向。
尽管本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，在这些示例中可在形式和细节方面做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述性意义，并非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或补充所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种旋转感测设备，包括：
检测部件，被配置为在旋转方向上旋转，包括具有多个第一图案构件的第一图案部和具有多个第二图案构件的第二图案部；
传感器单元，包括设置为与所述第一图案部相对的第一传感器、设置为与所述第二图案部相对的第二传感器、设置为在所述旋转方向上与所述第一传感器间隔开并且与所述第一图案部相对的第三传感器以及设置为在所述旋转方向上与所述第二传感器间隔开并且与所述第二图案部相对的第四传感器；以及
旋转信息计算电路，被配置为响应于基于所述第一传感器的输出产生的第一振荡信号、基于所述第二传感器的输出产生的第二振荡信号、基于所述第三传感器的输出产生的第三振荡信号以及基于所述第四传感器的输出产生的第四振荡信号，计算旋转主体的旋转信息，
其中，所述旋转信息计算电路被配置为响应于基于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号产生的差分信号以及所述第一振荡信号、所述第二振荡信号、所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的与最大频率和最小频率中的一个相对应的振荡信号，感测所述旋转方向。
2.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：响应于所述差分信号的上升或下降时间段以及与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号来感测所述旋转方向。
3.根据权利要求2所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的一个并且所述差分信号上升时，将所述旋转方向确定为第一方向。
4.根据权利要求3所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的一个并且所述差分信号下降时，将所述旋转方向确定为与所述第一方向的相反方向相对应的第二方向。
5.根据权利要求3所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的一个并且所述差分信号上升时，将所述旋转方向确定为与所述第一方向的相反方向相对应的第二方向。
6.根据权利要求3所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：当与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号对应于所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的一个并且所述差分信号下降时，将所述旋转方向确定为第一方向。
7.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述第一振荡信号和所述第三振荡信号具有180度的相位差，并且所述第二振荡信号和所述第四振荡信号具有180度的相位差。
8.根据权利要求7所述的旋转感测设备，其中，所述第一振荡信号和所述第二振荡信号具有90度的相位差，并且所述第三振荡信号和所述第四振荡信号具有90度的相位差。
9.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：通过计算所述第一振荡信号和所述第三振荡信号的平均值来产生第一平均信号，并且通过计算所述第二振荡信号和所述第四振荡信号的平均值来产生第二平均信号。
10.根据权利要求9所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：通过从所述第一振荡信号中减去所述第一平均信号来产生第一减法信号，并且通过从所述第二振荡信号中减去所述第二平均信号来产生第二减法信号。
11.根据权利要求10所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：通过所述第一减法信号的频率相对于所述最大频率和所述第一平均信号的频率之间的差的比来产生第一调节信号，并且通过所述第二减法信号的频率相对于所述最大频率和所述第二平均信号的频率之间的差的比来产生第二调节信号。
12.根据权利要求11所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：通过从所述第一调节信号中减去所述第二调节信号来产生所述差分信号。
13.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：通过从所述第一振荡信号中减去所述第二振荡信号来产生所述差分信号。
14.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述多个第一图案构件被配置为在旋转轴的延伸方向上与所述多个第二图案构件部分地重叠。
15.根据权利要求14所述的旋转感测设备，其中，所述第一传感器和所述第二传感器设置在第一平面中，并且所述第三传感器和所述第四传感器设置在第二平面中，所述第二平面与所述第一平面具有参考角度的角度差。
16.根据权利要求1所述的旋转感测设备，其中，所述多个第一图案构件和所述多个第二图案构件被布置为具有相同的角度相位。
17.根据权利要求16所述的旋转感测设备，其中，所述第一传感器和所述第二传感器被配置为具有参考角度的二分之一的角度差并且在所述旋转方向上彼此间隔开，并且所述第三传感器和所述第四传感器被配置为具有所述参考角度的二分之一的角度差并且在所述旋转方向上彼此间隔开。
18.一种旋转感测设备，包括：
检测部件，被配置为在旋转方向上旋转，包括具有多个第一图案构件的第一图案部和具有多个第二图案构件的第二图案部；
传感器单元，包括沿所述检测部件的所述旋转方向设置的传感器；以及
旋转信息计算电路，被配置为：
响应于基于所述传感器的各自的输出的振荡信号，计算旋转主体的旋转信息；并且
响应于基于所述振荡信号中的第一振荡信号和所述振荡信号中的第二振荡信号产生的差分信号以及所述振荡信号中的与最大频率和最小频率中的一个相对应的振荡信号，感测所述旋转方向，
其中，所述传感器包括：第一传感器，设置为与所述第一图案部相对；第二传感器，设置为与所述第二图案部相对；第三传感器，设置为与所述第一传感器间隔开并且与所述第一图案部相对；以及第四传感器，设置为与所述第二传感器间隔开并且与所述第二图案部相对。
19.根据权利要求18所述的旋转感测设备，其中，所述第一振荡信号基于所述第一传感器的输出而产生，所述第二振荡信号基于所述第二传感器的输出而产生，所述振荡信号中的第三振荡信号基于所述第四传感器的输出而产生，所述振荡信号中的第四振荡信号基于所述第四传感器的输出而产生。
20.根据权利要求19所述的旋转感测设备，其中，所述旋转信息计算电路还被配置为：响应于所述差分信号的上升或下降时间段以及与所述最大频率和所述最小频率中的一个相对应的所述振荡信号来感测所述旋转方向。
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