DE102004028855A1 - Drehwinkeldetektor - Google Patents

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Abstract

Ein Drehwinkeldetektor mit einfacher Struktur und mit der Fähigkeit einer Winkeldetektion mit hoher Auflösung wird zur Verfügung gestellt, in welchem erste und zweite Messeinheiten Drehungen von ersten und zweiten Messelementen ermitteln, die sich in Verbindung mit einem rotierenden Element drehen, als Messsignale, in denen sich vorbestimmte Wellenformen fortsetzen, und eine Steuereinheit, die mit den ersten und zweiten Messeinheiten verbunden ist, eine Differenz zwischen den von den ersten und zweiten Messeinheiten ausgegebenen Wellenformen als ein allmählich ansteigendes Messsignal detektiert und den Drehwinkel des rotierenden Elementes anhand von zwei Signalen ermittelt: anhand des allmählich ansteigenden Messsignals und der Wellenform, die von der ersten Messeinheit ausgegeben wurde.

Description

  • Während in den vergangenen Jahren Kraftfahrzeuge mit höherer Leistung entstanden sind, wurden verschiedene Geräte zum Detektieren des Drehwinkels des Lenkrades (nachfolgend SWH genannt) unter Verwendung eines Drehwinkeldetektors (nachfolgend RAD genannt) entwickelt, um verschiedene Arten von Steuerungen auszuführen.
  • Einer dieser herkömmlichen Drehwinkeldetektoren wird mit Bezug auf 4, 5A und 5B beschrieben werden.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnittes des herkömmlichen RAD, und 5A und 5B sind Wellenformen der Spannung, die von dem RAD erhalten wurden. Ein rotierendes Element 1 in Scheibenform hat in seinem Zentrum einen Eingriffsabschnitt 1A, der in eine Welle (nicht gezeigt) eines darin eingesetzten SWH eingreift, und einen geöffneten Abschnitt 1C, der der Welle des SWH einen Durchgang gestattet. Auf dem Umfang des rotierenden Elements 1 ist eine Vielzahl von durchgehenden Löchern 1B in vorbestimmten Intervallen vorgesehen. Über dem in dem rotierenden Element 1 geformten, durchgehenden Loch 1B sind Foto-Unterbrecher 2, 3 angeordnet, die jeweils aus einem lichtausstrahlendem Element und einem lichtmessenden Element aufgebaut sind, die sich gegenüber liegen. Des weiteren sind die Foto-Unterbrecher mittels eines Halteelementes 4 in vorbestimmten Positionen gehalten, in denen sie leicht gegenüber dem Durchgangsloch 1B versetzt sind, so dass davon während der Rotation des rotierenden Elementes 1 ausgesandte Messsignale eine vorbestimmte Phasendifferenz zwischen sich haben können.
  • Ferner ist eine Schaltplatte 5 mit einer Vielzahl von auf ihren Seiten geformten Schaltmustern (nicht gezeigt) vorgesehen, sowie eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die aus einem Mikrocomputer und Ähnlichem besteht. Indem die Foto-Unterbrecher 2, 3 mit der Steuereinheit verbunden werden, wird der RAD hergestellt.
  • In der beschriebenen Konfiguration wird das rotierende Element 1 rotiert, wenn der SWH rotiert wird, und dadurch werden das Hindurchlassen von Licht und das Abschalten von Licht wiederholt.
  • Im Ergebnis werden von den Foto-Unterbrechem 2, 3 an die Steuereinheit Messsignale ausgegeben, in denen, wie in den 5A und 5B gezeigt, periodisch rechteckige Wellenformen mit einer Phasendifferenz dazwischen aufeinander abfolgen.
  • Der Drehwinkel des rotierenden Elementes 1 wird durch Zählen der Anzahl von Wellenformen in einem der beiden Messignale von den Foto-Unterbrechem 2 oder 3 gemessen. Die Drehrichtung kann auf die folgende Weise auch bestimmt werden. Wenn beispielsweise die in 5a gezeigte Wellenfront des Foto-Unterbrechers 3 hinter der in 5B gezeigten Wellenform des Foto-Unterbrechers 3 hinterherhinkt, wird dadurch bestimmt, dass die Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt, und wenn umgekehrt die Wellenform des Foto-Unterbrechers 3 schneller ausgegeben wird als die Wellenform des Foto-Unterbrechers 3, wird dadurch bestimmt, dass die Drehung im Gegenuhrzeigersinn erfolgt. Ein Beispiel eines RAD, der die beschriebene Konfiguration aufweist, ist in dem US-Patent Nr. 6,380,536 offenbart.
  • Wenn zu diesem Zeitpunkt die Intervalle der Durchgangslöcher 1B des rotierenden Elementes 1 auf 6° gesetzt wird, die Breite des Loches auf 3° gesetzt wird und die Phasendifferenz zwischen den Foto-Unterbrechern 2, 3 auf eine Viertelperiode gesetzt wird, werden die Wellenformen der 5a und 5b jeweils zu einer Wellenform mit einer Periode von 6°, und sie werden um eine Viertelperiode gegeneinander versetzt. Dadurch kann ein RAD strukturiert werden, der einen Drehwinkel bis hinab zu einem so kleinen Schritt wie 6°/4 = 1,5° messen kann, d.h. der eine Auflösung von 1,5° hat.
  • Der beschriebene, herkömmliche RAD misst einen Drehwinkel mittels zwei Sätzen von Foto-Unterbrechern 2, 3, sowie mittels des rotierenden Elementes 1, das mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 1B darin geformt ist. Folglich entsteht das Problem, dass der Entwurf und das Bearbeiten der Komponenten kompliziert und teuer wird. Weil es Begrenzungen bezüglich einer Reduzierung der Intervalldistanz zwischen den Durchgangslöchern 1B und der Breite der Löcher gibt, ist es darüber hinaus schwierig, eine Winkeldetektion mit einer hohen Auflösung durchzuführen.
  • Die vorliegende Erfindung nimmt sich der oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik an und zielt folglich darauf ab, einen RAD zur Verfügung zu stellen, der mit einer einfachen Struktur zur Detektion eines Winkels bei hoher Auflösung geeignet ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Drehwinkeldetektor zur Verfügung, in dem erste und zweite Messeinheiten die Drehungen von ersten und zweiten Messelementen, die sich in Verbindung mit einem rotierenden Element drehen, als Messsignale messen, in denen sich vorbestimmte Wellenformen fortsetzen, sowie mit einer Steuereinheit, die mit den ersten und zweiten Messeinheiten verbunden ist und eine Differenz zwischen den von den ersten und zweiten Messeinheiten ausgegebenen Wellenformen als ein allmählich ansteigendes oder abfallendes Signal detektiert und daraufhin den Drehwinkel des rotierenden Elements anhand von zwei Messsignalen bestimmt: Von 1) dem allmählich ansteigenden oder abfallenden Messsignal, und 2) einer der Wellenformen, die von der ersten und der zweiten Messeinheit ausgegeben worden sind.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Abschnittes eines Drehwinkeldetektors eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 2A bis 2C sind Diagramme der Spannungs-Wellenform, die von dem Drehwinkeldetektor des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Abschnittes eines anderen Drehwinkeldetektors des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Abschnittes eines herkömmlichen Drehwinkeldetektors.
  • 5A und 5B sind Diagramme der Spannungs-Wellenform, die von dem herkömmlichen Drehwinkeldetektor ausgegeben werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben werden. Es sollte festgehalten werden, dass die Zeichnungen durchgängig schematische Zeichnungen sind und die Dimensionen und Positionen der Komponenten nicht exakt wiedergeben. Als ein magnetisches Messelement wird vorzugsweise eine magnetoresistive Vorrichtung wie eine solche aus InSb verwendet. Während ferner als ein Magnet irgendein Permanentmagnet verwendet werden kann, wird vorzugsweise ein Samarium-Magnet, ein Neodym-Magnet oder ein Ferrit-Magnet verwendet.
  • In der Anzeige des Drehwinkels ist eine positive Drehung diejenige im Uhrzeigersinn, und eine negative Drehung ist diejenige im Gegenuhrzeigersinn.
  • Ein rotierendes Element 11 hat auf seiner Umfangsseite einen Zahnkranzabschnitt 11A und in seinem Inneren eine Öffnung 11C, die es erlaubt, dass die Welle eines SWH dadurch hindurchgeführt wird, sowie einen Eingriffsabschnitt 11B, mit dem die Welle des SWH in Eingriff gebracht werden kann.
  • Ein erstes Messelement 12 hat auf seiner Umfangsseite einen Zahnkranzabschnitt 12A, der in Eingriff steht mit dem Zahnkranzabschnitt 11A des rotierenden Elements 11. Im Zentrum des ersten Messelementes 12 ist durch Eingießen oder Ähnliches ein Magnet 13 befestigt.
  • Ein zweites Messelement 42 hat auf seiner Umfangsseite einen Zahnkranzabschnitt 42A, der in Eingriff steht mit dem Zahnkranzabschnitt 12A des ersten Messelementes 12. Im Zentrum des zweiten Messelementes 42 ist durch Eingießen oder Ähnliches ein Magnet 43 befestigt.
  • Das zweite Messelement 42 ist mit größerem Durchmesser als das erste Messelement 12 geformt, und die Anzahl der Zähne auf dem Zahnkranzabschnitt 42A ist größer als diejenige auf dem Zahnkranzabschnitt 12A.
  • Die Anzahl der Zähne des ersten Messelementes 12 und des zweiten Messelementes 42 sind so gewählt, dass die Messelemente auf ihre ursprüngliche Eingriffs-Position zurückkehren, nachdem das rotierende Element eine Drehung um einen vorbestimmten Winkel durchgeführt hab, d.h. sie kehren zu ihrer ursprünglichen Eingriffs-Position nach beispielsweise zwei Drehungen des rotierenden Elements 11 im Gegenuhrzeigersinn und nach zwei Drehungen desselben Elements im Uhrzeigersinn zurück, jeweils ausgehend von der neutralen Position.
  • Es ist ein Schaltbrett 17 vorgesehen, auf dessen beiden Seiten eine Vielzahl von Schaltmustern (nicht gezeigt) geformt sind, das im Wesentlichen parallel zum ersten Messelement 12 und zum zweiten Messelement 42 ausgerichtet ist.
  • Ferner ist auf der Oberfläche des Schaltbrettes 17 gegenüberliegend zum ersten Messelement 12 ein Magnetfeld-detektierendes Element 14 befestigt, das beispielsweise aus einem AMR-Element (anisotropisches magnetoresistives Element) aufgebaut sein kann. Folglich ist die erste Messeinheit 19 zusammengesetzt aus dem Magneten 13 und dem magnetismusdetektierenden Element 14, die sich gegenüber liegen.
  • In der gleichen Weise ist die zweite Messeinheit 49 zusammengesetzt auf dem Magneten 43 und einem Magnetismus detektierenden Element 44, die sich gegenüber liegen.
  • Eine aus einem Mikrocomputer und Ähnlichem gebildete Steuereinheit 20 ist verbunden mit dem Magnetismus detektierenden Element 14 der ersten Messeinheit 19 und dem Magnetismus detektierenden Element 44 der zweiten Messeinheit 49. Ferner ist die Steuereinheit 20 an elektronische Schaltkreise (nicht gezeigt) an dem Körper des Kraftfahrzeuges angebunden. Auf diese Weise ist der RAD aufgebaut.
  • Wenn in der beschriebenen Konfiguration der SWH rotiert wird, wird auch das rotierende Element 11 rotiert, und das erste Messelement 12, dessen Zahnkranzabschnitt 12A in Eingriff steht mit dem Zahnkranzabschnitt 11A auf der Umfangsseite des rotierenden Elementes 11, wird auch rotiert.
  • Indem das erste Messelement 12 rotiert wird, verändert sich das Magnetfeld um den in seinem Zentrum befestigten Magneten 13. Die Veränderung im Magnetfeld wird detektiert durch das Magnetismus detektierende Element 14, und dadurch wird ein Messsignal, in welchem sich vorbestimmte ansteigende und abfallende Wellenformen abwechseln, wie in dem Diagramm der Spannungs-Wellenform in 2C gezeigt, von dem Magnetismus detektierenden Element 14 der ersten Messeinheit 19 an die Steuereinheit 20 ausgegeben.
  • Wenn zu diesem Zeitpunkt beispielsweise die Anzahl der Zähne des ersten Messelementes 12 auf ein Drittel der Anzahl der Zähne des rotierenden Elementes 11 gesetzt ist und das Magnetismus detektierende Element 14 nur geeignet ist, die magnetische Feldstärke zu detektieren (namentlich, die magnetische Feldstärke nach jeder 180°-Drehung des Messelementes 12), dann führt das Messelement 12 drei Umdrehungen durch, während das rotierende Element 11 eine Umdrehung durchführt, und das Magnetismus detektierende Element 14 detektiert zwei Wechsel in der Feldstärke für eine Drehung des ersten Messelementes 12. Im Ergebnis werden sechs Spannungs-Wellenformen nacheinander als das Messsignal ausgegeben.
  • Genauer gesagt wird für jede 60°-Drehung des rotierenden Elementes 11 eine vorgegebene Spannungs-Wellenform, die von einem Spannungswert 0 auf einen Spannungswert V ansteigt und dann abfällt, von dem Magnetismus detektierenden Element 14 an die Steuereinheit 20 als das Messsignal ausgegeben.
  • In ähnlicher Weise rotiert aufgrund der Drehung des ersten Messelementes 12 auch das zweite Messelement 42, und das Magnetfeld um den im Zentrum des zweiten Messelementes 42 befestigten Magneten 43 verändert sich, und das sich verändernde Magnetfeld wird mittels des Magnetismus detektierenden Elementes 44 detektiert. Weil zu diesem Zeitpunkt die Anzahl der Zähne des ersten Messelementes 12 und die des zweiten Messelementes 42 unterschiedlich zueinander gemacht wurden, wird eine Differenz erzeugt zwischen den in 2C gezeigten Spannungs-Wellenformen, die mittels der ersten Messeinheit 19 detektiert werden, und der in 2B gezeigten Spannungs-Wellenform, die mittels der zweiten Messeinheit 49 detektiert wird, d.h. in dem Bereich zwischen dem Punkt, an dem das rotierende Element zwei Umdrehungen nach links ausgeführt hat, und dem Punkt, an dem es zwei Umdrehungen nach rechts ausgeführt hat, ausgehend von dem neutralen Punkt, wird eine leichte Abweichung in der Richtung der Rotation erzeugt, wie dies von der Spannungs-Wellenform von 2B erkannt wird.
  • Genauer gesagt wird von der zweiten Messeinheit 49 an die Steuereinheit 20 eine Spannungs-Wellenform, die von einem Spannungswert 0 auf einen Spannungswert V ansteigt und dann abfällt, mit einer längeren Periode ausgegeben als die Spannungs-Wellenform von der ersten Messeinheit 19.
  • Anschließend subtrahiert die Steuereinheit 20 zunächst den Spannungswert des in 2B gezeigten Messsignals von der zweiten Messeinheit 49 mit einer längeren Periode von dem Spannungswert des in 2C gezeigten Messsignals von der ersten Messeinheit 19 mit einer kleineren Periode, um dadurch den Unterschied in den Spannungswerten zu ermitteln.
  • Die Differenz zwischen den Spannungswerten stellt ein allmählich ansteigendes Messsignal zur Verfügung, wie in 2A gezeigt; namentlich durchschreitet das Messsignal einen Punkt des Wertes 0 als die Differenz zwischen dem Spannungswert 0 von 2C und dem Spannungswert 0 von 2B an einer Position, die zwei Umdrehungen des rotierenden Elementes 11 nach links entspricht, einen Punkt V/2 als die Differenz zwischen dem Spannungswert V von 2T und dem Spannungswert V/2 von 2B bei der neutralen Position, sowie einen Punkt des Wertes V als die Differenz zwischen dem Spannungswert V von 2C und dem Spannungswert 0 von 2B bei der Position, die zwei Umdrehungen des rotierenden Elementes 11 nach rechts entspricht.
  • Anschließend ermittelt die Steuereinheit 20 auf der Grundlage der Spannungsdifferenz als das allmählich ansteigende Messsignal einen ungefähren Wert für den Drehwinkel, d.h. sie ermittelt, innerhalb welchen Bereichs des Drehwinkels in der nacheinander von der ersten Messeinheit 19 ausgegebenen Spannungs-Wellenform von 2C der Drehwinkel liegt.
  • Wenn beispielsweise der Drehwinkel θ ist, ermittelt die Steuereinheit 20 durch einen Bezug auf den Unterschied zwischen den Spannungswerten von 2A, dass der Drehwinkel zur ausgehend von der neutralen Position bei einem Winkel von 0° gezählten, zweiten Wellenform von 2C gehört.
  • Mit anderen Worten ermittelt sie einen ungefähren Drehwinkel zwischen 60° und 120°.
  • Schließlich ermittelt sie einen präzisen Drehwinkel des rotierenden Elementes 11 aus der detektierten Spannungs-Wellenform.
  • Beispielsweise ermittelt die von dem Spannungswert der detektierten Spannungs-Wellenform zwischen 60° und 120°, dass der präzise Rotationswinkel beispielsweise 100° beträgt.
  • Die Wellenform der Differenz zwischen den Spannungswerten in 2A zeigt eine allmählich ansteigende Wellenform, die ausgehend vom Drehwinkel des rotierenden Elementes 11 bei zwei Umdrehungen nach links bis zu dem Drehwinkel des rotierenden Elements 11 bei zwei Umdrehungen nach rechts erhalten wird. Darüber hinaus kann die Richtung der Drehung des rotierenden Elementes 11, d.h. des SWH, durch die Steuereinheit 20 anhand der Abfrage bestimmt werden, ob die Differenz zwischen den Spannungswerten größer oder kleiner geworden ist, d.h. es wird ermittelt, dass die Drehrichtung nach rechts ist, wenn die Differenz zwischen den Spannungswerten größer geworden ist, oder dass sie nach links gerichtet ist, wenn die Differenz zwischen den Spannungswerten kleiner geworden ist.
  • Zur gleichen Zeit können die Drehwinkel des SWH gemessen werden, während es zwei Umdrehungen nach links und nach rechts gedreht wird.
  • Da die Spannungs-Wellenform von 2C eine Wellenform zeigt, in der die Spannung bei jeder 60°-Drehung des rotierenden Elementes 11 ansteigt und abfällt, kann beispielsweise eine Messung des Drehwinkels mit einer so hohen Auflösung wie 60°/1024 = 0,06° (wobei 1024 = 210 ist) erhalten werden, wenn eine Berechnung in dem Mikrocomputer der Steuereinheit 20 unter Verwendung eines 10-bit-analog-digital-Wandlers durchgeführt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Drehwinkeldetektor so angeordnet, dass Drehungen der ersten und zweiten Messelemente, die sich in Verbindung mit dem rotierenden Element drehen, das seinerseits in Verbindung mit dem SWH rotiert, als Messsignale detektiert werden, in denen vorbestimmte Wellenformen mittels der ersten und zweiten Messeinheiten 19, 49 aufeinander abfolgen, wobei die Differenz zwischen den Wellenformen, die von den ersten und zweiten Messeinheiten 19, 49 ausgegeben wird, mit tels der mit den ersten und zweiten Messeinheiten 19, 49 verbundenen Steuereinheit als ein allmählich ansteigendes Messignal detektiert wird; und der Drehwinkel des rotierenden Elementes wird von den zwei Messignalen ermittelt, d.h. von dem allmählich ansteigenden Messsignal und von der von der ersten Meseinheit 19 ausgegebenen Wellenform. Indem die Differenz zwischen den oben genannten Wellenformen durch die Steuereinheit 20 detektiert wird, wird folglich ein ungefährer Wert für den Drehwinkel detektiert, und auf der Grundlage dieses ungefähren Drehwinkels wird ein präziser Drehwinkel aus der vorbestimmten Wellenform detektiert, die von der ersten Messeinheit 19 ausgegeben wird.
  • Das rotierende Element 11 und die Messelemente 12, 42 sind in derselben Ebene angeordnet. Daher kann das RAD, das zu einer Messung des Drehwinkels mit einer hohen Auflösung fähig ist, mit einer einfachen Struktur zur Verfügung gestellt werden, die aus den ersten und zweiten Messelementen 12, 42 zusammengesetzt ist.
  • Indem das RAD erste und zweite Messeinheiten 19, 49 aufweist, die aus Magneten 13, 43 und Magnetismus detektierenden Elementen 14, 44 zusammengesetzt ist, kann das RAD ferner trotz seines Aufbaus in einfacher Struktur und zu niedrigen Kosten in die Lage versetzt werden, eine kontaktlose und stabile Detektion durchzuführen.
  • Darüber hinaus kann, wie in 3 gezeigt, eine Hilfs-Messeinheit 46 zusätzlich zur ersten Messeinheit 19 vorgesehen werden, indem ein Zahnkranzabschnitt 53A eines Hilfs-Messelementes 53, der dieselbe Anzahl von Zähnen und dieselbe Form wie der Zahnkranzabschnitt 12A des ersten Messelementes 12 hat, in Eingriff mit dem Zahnkranzabschnitt 11A des rotierenden Elementes 11 vorgesehen wird und ein Magnet 54 im Zentrum des Hilfs-Messelementes 52 und ein Magnetismus detektierendes Element 55 aus einem AMR-Element oder Ähnlichem auf dem Schaltebrett 17 befestigt wird. Indem auf diese Weise gestattet wird, dass ein Messsignal von der Hilfs-Messeinheit 56 auch von der Steuereinheit 20 detektiert wird, kann beispielsweise in einem Fall, bei dem kein Messsignal von der ersten Messeinheit 19 ausgegeben wird, während ein Messsignal von der Hilfs-Messeinheit 56 ausgegeben wird, erkannt werden, dass in der ersten Messeinheit 19 ein Problem aufgetreten ist.
  • Wenn in anderen Worten irgend eine Differenz zwischen den Wellenformen der ersten Messeinheit 19 und der Hilfs-Messeinheit 56 vorliegt, die im Wesentlichen als die gleichen Wellenformen ausgegeben werden sollten, kann erkannt werden, dass eine der beiden Messeinheiten außer Funktion ist. Dadurch kann eine zuverlässigere Ermittlung des Drehwinkels erhalten werden.
  • Vorstehend ist eine solche Anordnung beschrieben worden, bei der der Zahnkranzabschnitt 12A des ersten Messelementes 12 in Eingriff mit dem Zahnkranzabschnitt 11A auf der Umfangsseite des rotierenden Elementes 11 steht, und in dem der Zahnkranzabschnitt 42A des zweiten Messelementes 42 in Eingriff steht mit dem Zahnkranzabschnitt 12A. Es ist auch möglich, andere Arten von Getrieben, beispielsweise von konischen Getrieben, an Stelle der Zahnkranzabschnitte 11A, 12A, 42A, 53A oder auch andere Elemente als Getrieberäder zu verwenden, die vorstehende und eingerückte Formen haben und miteinander in Eingriff gebracht werden können.
  • In der vorstehenden Beschreibung wurde die Differenz zwischen dem von den ersten und zweiten Messeinheiten 19, 49 ausgegebenen Wellenformen als ein allmählich ansteigendes Messsignal beschrieben, das erhalten wurde durch Subtrahieren des Spannungswertes des Messsignals mit längerer Periode, das von der zweiten Messeinheit 49 ausgegeben wurde, von dem Spannungswert des Messsignals mit kürzerer Periode, das von der ersten Messeinheit 19 ausgegeben wurde. Es kann auch so angeordnet werden, dass es ein allmählich abfallendes Messsignal detektiert, indem der Spannungswert des Messsignals mit kürzerer Periode, das von der ersten Messeinheit 19 ausgegeben wurde, von dem Spannungswert des Messsignals mit längerer Periode abgezogen wird, das von der zweiten Messeinheit 49 ausgegeben wurde.
  • Darüber hinaus kann sogar dann, wenn der präzise Drehwinkel des rotierenden Elementes 11 auf der Grundlage des Messsignals mit längerer Periode, das von der zweiten Messeinheit 49 detektiert wurde, ermittelt wird, eine Ermittlung des Drehwinkels mit einer hohen Auflösung erhalten werden, obwohl die Auflösung in diesem Fall ein wenig schlechter sein kann als dann, wenn der Drehwinkel auf der Grundlage des Messsignals mit kürzerer Periode ermittelt wird, das von der ersten Messeinheit 19 ausgegeben wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein zu einer Detektion des Winkels mit hoher Auflösung fähiges RAD mittels einer einfachen Konfiguration zur Verfügung gestellt werden.

Claims (4)

  1. Drehwinkeldetektor, umfassend: ein rotierendes Element (11); erste (12) und zweite (42) Messelemente, die sich in Verbindung mit dem rotierenden Element drehen; eine erste Messeinheit (19) zum Ermitteln einer Drehung des ersten Messelementes (12) als ein Messsignal, in dem sich eine vorbestimmte Wellenform fortsetzt; eine zweite Messeinheit (49) zum Ermitteln einer Drehung des zweiten Messelementes (42) als ein Messsignal, in dem sich eine vorbestimmte Wellenform fortsetzt, die sich in der Periode von dem ersten Messsignal unterscheidet; und eine Steuereinheit (20), die mit der ersten (19) und der zweiten (49) Messeinheit verbunden ist; wobei die Steuereinheit (20) eine Differenz zwischen den von der ersten (19) und der zweiten (49) Messeinheit ausgegebenen Wellenformen als ein allmählich ansteigendes oder abfallendes Messsignal detektiert und die Steuereinheit (20) einen Drehwinkel (θ) des rotierenden Elementes (11) unter Verwendung von zwei Signalen ermittelt, von denen eines das allmählich ansteigende oder abfallende Signal und das andere eine der von der ersten (19) und der zweiten (49) Messeinheit ausgegebenen Wellenformen ist.
  2. Drehwinkeldetektor nach Anspruch 1, wobei die erste (19) und die zweite (49) Messeinheit jeweils einen Magneten (13, 43) und ein Magnetismus detektierendes Element (14, 44) aufweisen.
  3. Drehwinkeldetektor nach Anspruch 2, wobei das Magnetismus detektierende Element (14, 44) ein magnetoresistives Element ist.
  4. Drehwinkeldetektor nach Anspruch 1, wobei das rotierende Element (11) eine Öffnung (11C) aufweist, durch die eine Welle eines Lenkrades eingesetzt ist.
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