DE112017000564T5 - Angle detection device and method - Google Patents

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Abstract

Ein Fehler bei einem Detektionswinkel einer Winkeldetektionsvorrichtung wird mit einer einfachen Schaltungskonfiguration justiert. Eine Winkeldetektionsvorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren eines Winkels wird bereitgestellt, wobei die Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren des Winkels eines Magnetfeldes beinhaltet: eine erste Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Ausgeben eines ersten Modulationssignals durch Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal, das einer ersten Richtungskomponente des Magnetfelds entspricht; eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Ausgeben eines zweiten Modulationssignals durch Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal, das einer zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds entspricht; und eine Schleifensteuerungseinheit, um den Detektionswinkel dazu zu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen, wobei die Schleifensteuereinheit eine Phasendifferenz-Detektionseinheit zum Detektieren einer Phasendifferenz des Detektionswinkels in Bezug auf einen durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegebenen Winkel aufweist; und eine Phasendifferenz-Detektionseinheit einen Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf den Winkel des Magnetfelds justiert.

Figure DE112017000564T5_0000
An error in a detection angle of an angle detection device is adjusted with a simple circuit configuration. An angle detection apparatus and method for detecting an angle is provided, wherein the angle detection apparatus for detecting the angle of a magnetic field includes: a first delta-sigma modulation unit for outputting a first modulation signal by applying delta-sigma modulation to a first magnetic field detection signal; which corresponds to a first directional component of the magnetic field; a second delta-sigma modulation unit for outputting a second modulation signal by applying a delta-sigma modulation to the second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of the magnetic field; and a loop control unit for making the detection angle follow by a loop control the first modulation signal and the second modulation signal, wherein the loop control unit includes a phase difference detection unit for detecting a phase difference of the detection angle with respect to one indicated by the first modulation signal and the second modulation signal Has angle; and a phase difference detection unit adjusts an error in the detection angle with respect to the angle of the magnetic field.
Figure DE112017000564T5_0000

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Winkeldetektionsvorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren eines Winkels.The present invention relates to an angle detection apparatus and a method for detecting an angle.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Konventioneller Weise sind kontaktloseConventionally, contactless

Rotationswinkelsensoren zum Detektieren von Rotationswinkeln von rotierenden Magneten bekannt gewesen, die auf Detektionsergebnissen des Detektierens einer Änderung von Magnetfeldern in X-Richtung und in y-Richtung basieren. Auch weisen solche Rotationswinkelsensoren nicht-lineare Winkelfehler aufgrund von Sensitivitätsfehlpassungen, Versatzfehlern und Sensitivitäten anderer Achsen etc. auf, so dass Fehlerjustierung etc. durchgeführt worden sind (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 bis 5).

  • Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5043878
  • Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5342045
  • Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 5449417
  • Patentdokument 4: Japanisches Patent Nr. 5687223
  • Patentdokument 5: Japanisches Patent Nr. 4111813
Rotation angle sensors have been known for detecting rotation angles of rotating magnets based on detection results of detecting a change of magnetic fields in the X direction and in the Y direction. Also, such rotation angle sensors have non-linear angle errors due to sensitivity mismatches, offset errors, and sensitivities of other axes, etc., so that error adjustment, etc. have been performed (for example, see Patent Documents 1 to 5).
  • Patent Document 1: Japanese Patent No. 5043878
  • Patent Document 2: Japanese Patent No. 5342045
  • Patent Document 3: Japanese Patent No. 5449417
  • Patent Document 4: Japanese Patent No. 5687223
  • Patent Document 5: Japanese Patent No. 4111813

Bei konventionellen Justierungen von nicht-linearen Winkelfehlern, die in den Patentdokumenten 3, 4 und 5 beispielsweise beschrieben sind, wird vorgeschlagen, dass AD-Umwandlungseinheiten, wie etwa ein Delta-Sigma-Modulator, Ursachen nicht-linearer Fehler (z.B. Versatze, Sensitivitätsfehlpassungen, andere Achsen-Sensitivitäten) korrigieren. Jedoch verursacht eine solche Korrektur in der Analogschaltung, zum Beispiel Korrektur innerhalb des Delta-Sigma-Modulators, dass der Oversampling-Effekt sinkt und verursacht Faltungsrauschen (Folding noise).For example, in conventional adjustments of non-linear angle errors described in patent documents 3, 4 and 5, it is proposed that AD conversion units, such as a delta-sigma modulator, cause nonlinear errors (eg offsets, sensitivity mismatches, other axis sensitivities). However, such a correction in the analog circuit, for example, correction within the delta-sigma modulator, causes the oversampling effect to decrease and causes folding noise.

Auch kann für Signalverarbeitung nach dem Delta-Sigma-Modulator angenommen werden, dass, nachdem das Modulationssignal, das ausgegeben wird, durch einen Dezimationsfilter zu Mehrbit-Digitaldaten gemacht wird, eine Operation zwischen den Mehrbitdaten durchgeführt wird, um die Ursachen der nicht-linearen Winkelfehler zu korrigieren. Jedoch wenn die Korrektur des Rotationswinkelsensors nach dem Dezimalfilter durchgeführt wird, je höher die Auflösung ist, desto mehr Mehrbit-Operationen sind erforderlich, so dass insbesondere wenn eine Operation unter Verwendung einer Schaltung wie etwa ein Multiplizierer durchgeführt wird, der Schaltungsmaßstab veranlasst wird, zu steigen. Allgemein, obwohl von den Schaltungskonfigurationen abhängig, erfordert ein 16 mal 16 Bit-Multiplizierer ungefähr 10 Mal die Anzahl von Gattern eines 1 mal 16 Bit-Multiplizierer und verursacht, dass die Schaltungsfläche steigt. Somit wird ein Rotationswinkelsensor mit einer hohen Auflösung mit einem kleinen nicht-linearen Winkelfehler und niedrigem Rauschen bereitgestellt, während der Anstieg bei der Schaltungsfläche verhindert wird.Also, for signal processing according to the delta-sigma modulator, it can be assumed that after the modulation signal outputted by a decimation filter is made into multi-bit digital data, an operation is performed between the multi-bit data on the causes of the non-linear angle errors to correct. However, when the correction of the rotation angle sensor is performed after the decimal filter, the higher the resolution, the more multi-bit operations are required, so that particularly when an operation is performed using a circuit such as a multiplier, the circuit scale is made to increase , Generally, although depending on the circuit configurations, a 16 by 16 bit multiplier requires about 10 times the number of gates of a 1 by 16 bit multiplier and causes the circuit area to increase. Thus, a rotation angle sensor having a high resolution with a small nonlinear angle error and low noise is provided, while the increase in the circuit area is prevented.

[Allgemeine Offenbarung][General Revelation]

(Punkt 1) Eine Winkeldetektionsvorrichtung kann einen Winkel eines Magnetfelds detektieren.(Item 1) An angle detection device can detect an angle of a magnetic field.

Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine erste Delta-Sigma-Detektionseinheit zum Ausgeben eines ersten Modulationsknalls durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das erste Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer ersten Richtungskomponente des Magnetfelds beinhalten.The angle detection device may include a first delta-sigma detection unit for outputting a first modulation pop by applying delta-sigma modulation to the first magnetic field detection signal corresponding to a first directional component of the magnetic field.

Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit enthalten, um ein zweites Modulationssignal auszugeben, durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds.The angle detection device may include a second delta-sigma modulation unit for outputting a second modulation signal by applying delta-sigma modulation to the second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of the magnetic field.

Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine Schleifensteuerungseinheit enthalten, um den Detektionswinkel dazu zu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen.The angle detection device may include a loop control unit for causing the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by a loop control.

Die Schleifensteuerungseinheit kann eine Phasendifferenz-Detektionseinheit zum Detektieren einer Phasendifferenz des Detektionswinkels in Bezug auf einen durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegebenen Winkel aufweisen.The loop control unit may include a phase difference detection unit for detecting a phase difference of the detection angle with respect to an angle indicated by the first modulation signal and the second modulation signal.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann einen Fehler in dem Detektionswinkel in Bezug auf den Winkel des Magnetfeldes detektieren.The phase difference detection unit may detect an error in the detection angle with respect to the angle of the magnetic field.

(Punkt 2) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann ein Phasendifferenzsignal, das die Phasendifferenz angibt, basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal, und dem ersten Rückkopplungssignal und dem zweiten Rückkopplungssignal entsprechend dem Detektionswinkel ausgeben.(Item 2) The phase difference detection unit may output a phase difference signal indicating the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal, and the first feedback signal and the second feedback signal according to the detection angle.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann zumindest eines vom ersten Rückkopplungssignal, dem zweiten Rückkopplungssignal und dem Phasendifferenzsignal so justieren, dass der Fehler kleiner wird. The phase difference detection unit may adjust at least one of the first feedback signal, the second feedback signal and the phase difference signal so that the error becomes smaller.

(Punkt 3) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann das äußere Produkt eines Satzes des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals und eines Satzes des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals betreiben, um ein Phasendifferenzsignal auszugeben.(Item 3) The phase difference detection unit may operate the outer product of a set of the first modulation signal and the second modulation signal and a set of the first feedback signal and the second feedback signal to output a phase difference signal.

(Punkt 4) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine erste Winkeladdiereinheit zum Addieren eines ersten Justierwinkels zum Detektionswinkel beinhalten.(Item 4) The phase difference detection unit may include a first angle adder unit for adding a first adjustment angle to the detection angle.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine erste Amplituden-Justiereinheit enthalten, um ein erstes Rückkopplungssignal zu erzeugen, um die Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und dem zweite Modulationssignal zu justieren, unter Verwendung des Winkels, der aus der ersten Winkel-Addiereinheit ausgegeben wird.The phase difference detection unit may include a first amplitude adjustment unit for generating a first feedback signal to adjust the amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using the angle output from the first angle adding unit.

(Punkt 5) die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine erste Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren des ersten Justierwinkels vom Detektionswinkel beinhalten.(Item 5) The phase difference detection unit may include a first angle subtracting unit for subtracting the first adjustment angle from the detection angle.

Die erste Amplituden-Justiereinheit kann das erste Rückkopplungssignal erzeugen, zum Justieren des Amplitudenfehlers im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal, unter Verwendung eines Sinuswertes, der dem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkel-Addiereinheit ausgegeben wird, und eines Sinuswertes, der einem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegeben wird.The first amplitude adjusting unit may generate the first feedback signal for adjusting the amplitude error in the first modulation signal and the second modulation signal using a sine value corresponding to the angle output from the first angle adding unit and a sine value corresponding to an angle corresponds to that output from the first angle subtracting unit.

(Punkt 6) Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine Speichereinheit enthalten, die als die Eingabe eine Adresse empfangen kann, die auf einem Winkel basiert, und einen Sinuswert und einen Cosinuswert entsprechend dem Winkel ausgeben kann, als zu den entsprechenden Winkeln korrespondierende Daten.(Item 6) The angle detection device may include a memory unit that can receive as the input an address based on an angle and output a sine value and a cosine value corresponding to the angle as data corresponding to the corresponding angles.

Die erste Winkel-Addiereinheit und die erste Winkel-Subtrahiereinheit können an die Speichereinheit zu unterschiedlichen Zyklen, eine Adresse, die auf dem Winkel basiert, der durch Addieren des ersten Justierwinkels zum Detektionswinkel ermittelt wird, und eine Adresse, die auf dem Winkel basiert, der durch Subtrahieren des ersten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird, ausgeben.The first angle adding unit and the first angle subtracting unit may be connected to the storage unit at different cycles, an address based on the angle obtained by adding the first adjusting angle to the detecting angle, and an address based on the angle is determined by subtracting the first adjustment angle from the detection angle.

Die erste Amplituden-Justiereinheit kann aus der Speichereinheit zu unterschiedlichen Zyklen den Sinuswert entsprechend dem aus der ersten Winkel-Addiereinheit ausgegebenen Winkel und den Sinuswert entsprechend dem aus der ersten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegebenen Winkel empfangen.The first amplitude adjusting unit may receive from the storage unit at different cycles the sine value corresponding to the angle output from the first angle adding unit and the sine value corresponding to the angle output from the first angle subtracting unit.

Die erste Amplituden-Justiereinheit kann ein erstes Rückkopplungssignal zum Justieren von Amplitudenfehlern im ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal erzeugen.The first amplitude adjusting unit may generate a first feedback signal for adjusting amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal.

(Punkt 7) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine zweite Winkel-Addiereinheit zum Addieren eines zweiten Justierwinkels zum Detektionswinkel enthalten.(Item 7) The phase difference detection unit may include a second angle adding unit for adding a second adjustment angle to the detection angle.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine zweite Amplituden-Justiereinheit enthalten, um ein zweites Rückkopplungssignal zum Justieren der Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal zu erzeugen, unter Verwendung des Winkels, der aus der zweiten Winkel-Addiereinheit ausgegeben wird.The phase difference detection unit may include a second amplitude adjustment unit for generating a second feedback signal for adjusting the amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using the angle output from the second angle adding unit.

(Punkt 8) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine zweite Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren des zweiten Justierwinkels vom Detektionswinkel enthalten. Die zweite Amplituden-Justiereinheit kann das zweite Rückkopplungssignal zum Justieren der Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal erzeugen, unter Verwendung eines Cosinuswerts entsprechend dem aus der zweiten Winkel-Addiereinheit ausgegebenen Winkel und eines Cosinuswerts entsprechend dem aus der zweiten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegebenen Winkel.(Item 8) The phase difference detection unit may include a second angle subtracting unit for subtracting the second adjustment angle from the detection angle. The second amplitude adjusting unit may generate the second feedback signal for adjusting the amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using a cosine value corresponding to the angle output from the second angle adding unit and a cosine value corresponding to the angle output from the second angle subtracting unit.

(Punkt 9) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine Versatzjustiereinheit zum Multiplizieren des ersten Rückkopplungssignals mit dem ersten Versatzjustierwert zum Justieren des Versatzes des ersten Modulationssignals und Addieren oder Subtrahieren des Ergebnisses zu oder von der Phasendifferenz beinhalten.(Item 9) The phase difference detection unit may include an offset adjusting unit for multiplying the first feedback signal by the first offset adjustment value to adjust the offset of the first modulation signal and adding or subtracting the result to or from the phase difference.

(Punkt 10) Die Versatzjustiereinheit kann zu oder von der Phasendifferenz das Ergebnis addieren oder subtrahieren, welches durch Multiplizieren, pro Bit, des ersten Rückkopplungssignals und des Bitstroms, dessen Bits alle dieselbe Gewichtung wie der erste Versatzjustierwert aufweisen, ermittelt wird.(Item 10) The offset adjustment unit may add or subtract to or from the phase difference the result obtained by multiplying, per bit, the first feedback signal and the bitstream whose bits all have the same weighting as the first offset adjustment value.

(Punkt 11) Die Versatzjustiereinheit kann das zweite Rückkopplungssignal mit dem zweiten Versatzjustierwert multiplizieren, um den Versatz des zweiten Modulationssignals zu justieren und das Ergebnis zu oder von der Phasendifferenz zu addieren oder subtrahieren.(Item 11) The offset adjusting unit may multiply the second feedback signal by the second offset adjustment value to adjust the offset of the second modulation signal and to add or subtract the result to or from the phase difference.

(Punkt 12) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine dritte Winkel-Addiereinheit zum Addieren eines dritten Justierwinkels zum Detektionswinkel beinhalten. (Item 12) The phase difference detection unit may include a third angle adding unit for adding a third adjustment angle to the detection angle.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine dritte Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren des dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel beinhalten.The phase difference detection unit may include a third angle subtracting unit for subtracting the third adjustment angle from the detection angle.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann zum Justieren einer anderen Achsen-Sensitivität zwischen dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal eine Andere Achsen-Sensitivitäts-Justiereinheit beinhalten, zum Erzeugen eines ersten Rückkopplungssignals unter Verwendung eines resultierenden Detektionswinkels, welcher ermittelt wird durch Addieren des dritten Justierwerts zum Detektionswinkel, und eines zweiten Rückkopplungssignals unter Verwendung eines resultierenden Detektionswinkels, der durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird.The phase difference detecting unit may include, for adjusting another axis sensitivity between the first modulation signal and the second modulation signal, another axis sensitivity adjusting unit for generating a first feedback signal using a resultant detection angle obtained by adding the third adjustment value to the detection angle , and a second feedback signal using a resulting detection angle obtained by subtracting the third adjustment angle from the detection angle.

(Punkt 13) Die Andere Achsen-Sensitivitäts-Justiereinheit kann ein erstes Rückkopplungssignal basierend auf einem Sinuswert entsprechend dem resultierenden Detektionswinkel erzeugen, welcher durch Addieren des dritten Justierwinkels zum Detektionswinkel ermittelt wird.(Item 13) The other axis sensitivity adjusting unit may generate a first feedback signal based on a sine value corresponding to the resulting detection angle, which is obtained by adding the third adjustment angle to the detection angle.

Die andere Achsen-Sensitivitäts-Justiereinheit kann ein zweites Rückkopplungssignal basierend auf einem Cosinuswert entsprechend dem resultierenden Detektionswinkel erzeugen, der durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird.The other axis sensitivity adjusting unit may generate a second feedback signal based on a cosine value corresponding to the resulting detection angle obtained by subtracting the third adjustment angle from the detection angle.

(Punkt 14) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine Außenprodukt-Operationseinheit zum sequentiellen Empfangen pro Bit als eine Eingabe eines Bitstroms des ersten Modulationssignals und eines Bitstroms des zweiten Modulationssignals beinhalten, um ein äußeres Produkt pro Bit zwischen dem Bitstrom des ersten Modulationssignals und dem Bitstrom des zweiten Modulationssignals und eines Satzes des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals zu betreiben.(Item 14) The phase difference detecting unit may include a per-bit sequential receive operation unit as an input of a bit stream of the first modulation signal and a bit stream of the second modulation signal to extract an outer product per bit between the bit stream of the first modulation signal and the bit stream of the first modulation signal second modulation signal and a set of the first feedback signal and the second feedback signal to operate.

(Punkt 15) Die Schleifensteuerungseinheit kann einen Schleifenfilter aufweisen, um den Durchgang von Frequenzkomponenten mit vorbestimmter Frequenz oder niedriger in der Phasendifferenz zu gestatten.(Item 15) The loop control unit may include a loop filter to allow the passage of frequency components having a predetermined frequency or lower in the phase difference.

Die Schleifensteuerungseinheit kann eine Winkel-Aktualisierungseinheit aufweisen, um den Detektionswinkel entsprechend der Phasendifferenz, welche den Schleifenfilter passiert hat, zu erhöhen oder zu senken.The loop control unit may include an angle updating unit for increasing or decreasing the detection angle corresponding to the phase difference that has passed through the loop filter.

(Punkt 16) Die Phasendifferenz-Detektionseinheit kann eine erste Magnet-Erfassungseinheit enthalten, die das erste Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend der ersten Richtungskomponente des Magnetfelds ausgibt. Die WinkelDetektionsvorrichtung kann eine zweite Magnet-Erfassungseinheit zum Ausgeben des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals entsprechend der zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds beinhalten.(Item 16) The phase difference detection unit may include a first magnetic detection unit that outputs the first magnetic field detection signal corresponding to the first directional component of the magnetic field. The angle detection device may include a second magnetic detection unit for outputting the second magnetic field detection signal corresponding to the second directional component of the magnetic field.

(Punkt 17) Ein Verfahren kann einen Fehler beim Detektionswinkel der Winkeldetektionsvorrichtung justieren, um den Winkel des Magnetfelds zu detektieren.(Item 17) A method can adjust an error in the detection angle of the angle detection device to detect the angle of the magnetic field.

Das Verfahren kann beinhalten das Ausgeben eines Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das erste Magnetfeld-Detektionssignal, welches der ersten Richtungskomponente des Magnetfeldes entspricht.The method may include outputting a modulation signal by applying delta-sigma modulation to the first magnetic field detection signal corresponding to the first directional component of the magnetic field.

Das Verfahren kann beinhalten das Ausgeben eines zweiten Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal, welches der zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds entspricht.The method may include outputting a second modulation signal by applying delta-sigma modulation to the second magnetic field detection signal corresponding to the second directional component of the magnetic field.

Das Verfahren kann beinhalten den Detektionswinkel dazu zu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen.The method may include causing the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by a loop control.

Den Detektionswinkel dazu zu bringen, zu folgen, kann Detektieren einer Phasendifferenz des Detektionswinkels in Bezug auf den durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegebenen Winkel aufweisen.To cause the detection angle to follow may include detecting a phase difference of the detection angle with respect to the angle indicated by the first modulation signal and the second modulation signal.

Das Detektieren der Phasendifferenz kann den Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf den Winkel des Magnetfeldes justieren.The detection of the phase difference can adjust the error in the detection angle with respect to the angle of the magnetic field.

(Punkt 18) Die Winkeldetektionsvorrichtung kann einen Winkel eines Magnetfeldes detektieren.(Item 18) The angle detection device can detect an angle of a magnetic field.

Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine erste Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Ausgeben eines ersten Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das erste Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer ersten Richtungskomponente des Magnetfelds beinhalten. Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Ausgeben eines zweiten Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds beinhalten.The angle detection device may include a first delta-sigma modulation unit for outputting a first modulation signal by applying delta-sigma modulation to the first magnetic field detection signal corresponding to a first directional component of the magnetic field. The angle detection device may include a second delta-sigma modulation unit for outputting a second modulation signal by applying delta-sigma modulation to the second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of the magnetic field.

Die Winkeldetektionsvorrichtung kann eine Schleifensteuerungseinheit enthalten, um den Detektionswinkel dazu zu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen. The angle detection device may include a loop control unit for causing the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by a loop control.

Die Schleifensteuerungseinheit kann einen Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf den Winkel des Magnetfeldes unter Verwendung eines voreingestellten Justierwerts justieren.The loop control unit may adjust an error in the detection angle with respect to the angle of the magnetic field using a preset adjustment value.

(Punkt 19) Ein Verfahren kann einen Fehler beim Detektionswinkel der Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren des Winkels des Magnetfeldes justieren.(Item 19) A method can adjust an error in the detection angle of the angle detection device for detecting the angle of the magnetic field.

Das Verfahren kann beinhalten das Ausgeben eines ersten Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das erste Magnetfeld-Detektionssignal, welches der ersten Richtungskomponente des Magnetfelds entspricht.The method may include outputting a first modulation signal by applying delta-sigma modulation to the first magnetic field detection signal corresponding to the first directional component of the magnetic field.

Das Verfahren kann das Ausgeben eines zweiten Modulationssignals durch Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend der zweiten Richtungskomponente des Magnetfelds beinhalten.The method may include outputting a second modulation signal by applying delta-sigma modulation to the second magnetic field detection signal corresponding to the second directional component of the magnetic field.

Das Verfahren kann beinhalten, den Detektionswinkel dazu zu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen.The method may include causing the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by a loop control.

Den Detektionswinkel dazu zu bringen, zu folgen, kann den Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf den Winkel des Magnetfelds der Verwendung eines voreingestellten Justierwertes justieren.Making the detection angle follow can adjust the error in the detection angle with respect to the angle of the magnetic field using a preset adjustment value.

Die Zusammenfassungsaussage beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen Merkmale sein.The summary statement does not necessarily describe all necessary features of the embodiments of the present invention. The present invention may also be a sub-combination of the features described above.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Rotationswinkelsensors 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 1 FIG. 12 shows an exemplary configuration of a rotation angle sensor 1000 according to the present embodiment.
  • 2 illustriert eine erste Beispielkonfiguration einer Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 illustrates a first example configuration of an angle detection device 10 according to the present embodiment.
  • 3 illustriert ein erstes Beispiel eines ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx und eines zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy, die aus einer ersten Magnetsensoreinheit 30 und einer zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. 3 11 illustrates a first example of a first magnetic field detection signal Vx and a second magnetic field detection signal Vy output from a first magnetic sensor unit 30 and a second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment.
  • 4 illustriert eine zweite Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 4 illustrates a second example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment.
  • 5 illustriert eine dritte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 5 illustrates a third example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment.
  • 6 illustriert ein zweites Beispiel des ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx und des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy, die aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. 6 FIG. 12 illustrates a second example of the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy output from the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment.
  • 7 illustriert eine vierte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 7 illustrates a fourth example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment.
  • 8 illustriert ein drittes Beispiel des ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx und des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy, die aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. 8th FIG. 11 illustrates a third example of the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy output from the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment.
  • 9 illustriert eine fünfte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 9 illustrates a fifth example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment.
  • 10 illustriert ein erstes Modifikationsbeispiel der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 10 illustrates a first modification example of the phase difference detection unit 210 according to the present embodiment.
  • 11 illustriert ein zweites Modifikationsbeispiel der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 11 illustrates a second modification example of the phase difference detection unit 210 according to the present embodiment.

BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

Nachfolgend werden (einige) Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsform(en) begrenzt/begrenzen die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht und alle Kombinationen der Merkmale, die in der/den Ausführungsform(en) beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise essentiell für durch Aspekte der Erfindung bereitgestellte Mittel.Hereinafter, (some) embodiment (s) of the present invention will be described. The embodiment (s) do not limit the invention according to the claims, and all combinations of the features described in the embodiment (s) are not necessarily essential to means provided by aspects of the invention.

1 zeigt eine Beispielkonfiguration eines Rotationswinkelsensors 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Rotationswinkelsensor 1000 detektiert kontaktfrei einen Rotationswinkel eines Magnetfelds, das um eine Rotationsachse rotiert. 1 zeigt ein Beispiel zum Detektieren eines Rotationswinkels eines Magnetfelds, das auf einer Ebene parallel zur X-Y-Ebene rotiert. Der Rotationswinkelsensor 1000 beinhaltet eine Winkeldetektionsvorrichtung 10 und einen Rotationsmagneten 20. 1 shows an example configuration of a rotation angle sensor 1000 according to the present embodiment. The rotation angle sensor 1000 detects contactlessly a rotation angle of a magnetic field, which rotates about a rotation axis. 1 Fig. 15 shows an example for detecting a rotation angle of a magnetic field rotating on a plane parallel to the XY plane. The rotation angle sensor 1000 includes an angle detection device 10 and a rotary magnet 20 ,

Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 detektiert einen Rotationswinkel eines Rotations-Magnetfelds, welches durch den Rotationsmagneten 20 erzeugt wird. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 ist als ein Beispiel ein Halbleiterchip etc., der integrierte Schaltungen oder dergleichen aufweist. In diesem Fall wird die Winkeldetektionsvorrichtung 10 aus Halbleitern wie etwa Silizium gebildet und beinhaltet Halbleiterschaltungen, Halbleiterelemente und dergleichen. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 beinhaltet eine Vielzahl von Anschlüssen und ist elektrisch mit externen Substraten, Schaltungen und Verdrahtungen etc. verbunden. Detaillierte Konfigurationen der Winkeldetektionsvorrichtung 10 werden unten beschrieben. The angle detection device 10 detects a rotation angle of a rotational magnetic field passing through the rotary magnet 20 is produced. The angle detection device 10 As an example, a semiconductor chip, etc., having integrated circuits or the like. In this case, the angle detection device becomes 10 is formed of semiconductors such as silicon and includes semiconductor circuits, semiconductor elements and the like. The angle detection device 10 includes a plurality of terminals and is electrically connected to external substrates, circuits and wirings, etc. Detailed configurations of the angle detection device 10 are described below.

Der Rotationsmagnet 20 erzeugt das Rotations-Magnetfeld. Der Rotationsmagnet 20 weist einen Magneten 22, eine Rotationsachse 24 und einen Motor 26 auf. Der Magnet 22 rotiert um die Rotationsachse 24. 1 zeigt ein Beispiel, bei dem der Magnet 22 längs der Z-Achse der Winkeldetektionsvorrichtung 10 vorgesehen ist. Der Magnet 22 weist eine Scheibenform als ein Beispiel auf und rotiert auf einer Ebene ungefähr parallel zur X-Y-Ebene. Der Magnet 22 kann in zwei Regionen unterteilt werden, deren Querschnitte ungefähr parallel zur X-Y-Ebene alle halbkreisförmig geformt sind, um einen Magneten zu bilden, in welchem eine von zwei halbkreisförmigen Regionen der S-Pol ist und die andere Region der N-Pol ist.The rotary magnet 20 generates the rotational magnetic field. The rotary magnet 20 has a magnet 22 , an axis of rotation 24 and a motor 26 on. The magnet 22 rotates around the axis of rotation 24 , 1 shows an example in which the magnet 22 along the Z-axis of the angle detection device 10 is provided. The magnet 22 has a disk shape as an example and rotates on a plane approximately parallel to the XY plane. The magnet 22 can be divided into two regions whose cross-sections are approximately semicircular in shape approximately parallel to the XY plane to form a magnet in which one of two semi-circular regions is the S pole and the other region is the N pole.

Der Magnet 22 erzeugt durch Rotieren auf der Ebene ungefähr parallel zur X-Y-Ebene ein Rotations-Magnetfeld, wie beispielsweise durch Gleichung 1 in der Winkeldetektionsvorrichtung 10 ausgedrückt. Hier repräsentiert B einen Absolutwert eines Magnetfelds, welches durch die Winkeldetektionsvorrichtung 10 detektiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist B anzusehen als ungefähr konstant, um als eine Konstante gehandhabt zu werden. Auch repräsentiert θ einen Winkel einer Magnetfeldrichtung des Rotationsmagnetfeldes in Bezug auf eine vorbestimmte Richtung oder eine Referenzrichtung auf einer Ebene, wo das Magnetfels rotiert. Bx ( θ ) = B cos  θ By ( θ ) = B sin  θ

Figure DE112017000564T5_0001
The magnet 22 generates a rotational magnetic field by rotating on the plane approximately parallel to the XY plane, such as by Equation 1 in the angle detection device 10 expressed. Here, B represents an absolute value of a magnetic field generated by the angle detection device 10 is detected. In the present embodiment, B is considered to be approximately constant to be handled as a constant. Also, θ represents an angle of a magnetic field direction of the rotational magnetic field with respect to a predetermined direction or a reference direction on a plane where the magnetic field rotates. Bx ( θ ) = B cos θ by ( θ ) = B sin θ
Figure DE112017000564T5_0001

Die Rotationsachse 24 ist in einer Richtung ungefähr rechtwinklig zur X-Y-Ebene vorgesehen. Ein Ende der Rotationsachse 24 ist mit dem Magneten 22 verbunden und das andere Ende desselben ist mit dem Motor 26 verbunden. Der Motor 26 rotiert die Rotationsachse 24 und den Magneten 22, der mit der Rotationsachse 24 verbunden ist. Auf solche Weise wird der Rotationswinkelsensor 1000 gebildet durch Assemblieren der Winkeldetektionsvorrichtung 10 zum Detektieren des Magnetfelds parallel zu X-Y-Ebene und des Rotationsmagneten 20 zum Rotieren des Magneten um die Z-Achse.The rotation axis 24 is provided in a direction approximately perpendicular to the XY plane. One end of the rotation axis 24 is with the magnet 22 connected and the other end of the same is with the engine 26 connected. The motor 26 rotates the rotation axis 24 and the magnet 22 that with the rotation axis 24 connected is. In such a way, the rotation angle sensor becomes 1000 formed by assembling the angle detection device 10 for detecting the magnetic field parallel to the XY plane and the rotating magnet 20 for rotating the magnet about the Z-axis.

Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 detektiert beispielsweise eine erste Richtungskomponente und eine zweite Richtungskomponente auf der X-Y-Ebene des Rotationsmagnetfelds, die jeweils durch den Rotationsmagneten 20 erzeugt werden und berechnet den Rotationswinkel θ des Rotationsmagneten 20 zu einem Zeitpunkt der Detektion, basierend auf der ersten Richtungskomponente und der zweiten Richtungskomponente und gibt den resultierenden Rotationswinkel θ aus. Hier sind die erste Richtung und die zweite Richtung nicht limitiert, solange wie sie voneinander unterschiedliche Richtungen sind. Es ist anzumerken, dass es wünschenswert ist, dass die erste Richtung und die zweite Richtung zwei Richtungen sind, die einander orthogonal auf der X-Y-Ebene schneiden. Die vorliegende Ausführungsform wird beschrieben, wo die erste Richtung die X-Achsenrichtung und die zweite die Y-Achsenrichtung ist.The angle detection device 10 For example, detects a first directional component and a second directional component on the XY plane of the rotational magnetic field, each through the rotary magnet 20 are generated and calculates the rotation angle θ of the rotary magnet 20 at a time of detection based on the first direction component and the second direction component, and outputs the resulting rotation angle θ. Here, the first direction and the second direction are not limited as long as they are different directions from each other. It should be noted that it is desirable that the first direction and the second direction are two directions intersecting each other orthogonally on the XY plane. The present embodiment will be described where the first direction is the X-axis direction and the second is the Y-axis direction.

2 illustriert eine erste Beispielkonfiguration einer Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 detektiert einen Winkel eines Magnetfelds, der eingegeben wird. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 beinhaltet in der ersten Beispielkonfiguration eine erste Magnetsensoreinheit 30, eine zweite Magnetsensoreinheit 32, eine erste Verstärkungseinheit 40, eine zweite Verstärkungseinheit 42, eine erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50, eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 und eine Schleifensteuerungseinheit 100. 2 illustrates a first example configuration of an angle detection device 10 according to the present embodiment. The angle detection device 10 detects an angle of a magnetic field being input. The angle detection device 10 includes a first magnetic sensor unit in the first example configuration 30 , a second magnetic sensor unit 32 , a first amplification unit 40 , a second amplification unit 42 , a first delta-sigma modulation unit 50 , a second delta-sigma modulation unit 52 and a loop control unit 100 ,

Die erste Magnetsensoreinheit 30 gibt ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal Vx entsprechend der ersten Richtungskomponente des eingehenden Magnetfelds aus. Die zweite Magnetsensoreinheit 32 gibt ein zweites Magnetfeld-Detektionssignal Vy entsprechend der zweiten Richtungskomponente des eingehenden Magnetfelds aus. Die erste Magnetsensoreinheit 30 und die zweite Magnetsensoreinheit 32 haben beide Magnetsensoren zum Detektieren eines Magnetfelds in einer Richtung. Beispielsweise gibt die erste Magnetsensoreinheit 30 das erste Magnetfeld-Detektionssignal Vx entsprechend dem Magnetfeld Bx (θ), wie durch Gleichung (1) ausgedrückt, aus, und gibt die zweite Magnetsensoreinheit 32 das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy entsprechend dem Magnetfeld By (θ), wie durch Gleichung (1) ausgedrückt, aus. Die erste Magnetsensoreinheit 30 und die zweite Magnetsensoreinheit 32 geben beide vorzugsweise Detektionssignale aus, die proportional zu eingehenden Magnetfeldern sind.The first magnetic sensor unit 30 outputs a first magnetic field detection signal Vx corresponding to the first directional component of the incoming magnetic field. The second magnetic sensor unit 32 outputs a second magnetic field detection signal Vy corresponding to the second directional component of the incoming magnetic field. The first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 Both have magnetic sensors for detecting a magnetic field in one direction. For example, the first magnetic sensor unit outputs 30 the first magnetic field detection signal Vx corresponding to the magnetic field Bx (θ) as expressed by equation (1), and outputs the second magnetic sensor unit 32 the second magnetic field detection signal Vy corresponding to the magnetic field By (θ) as expressed by Equation (1). The first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 Both preferably output detection signals that are proportional to incoming magnetic fields.

Jeder der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 können ein Hall-Element, ein Magnetwiderstandselement (MR), ein Riesenmagnet-Widerstandselement (GMR), ein Tunneleffektmagnet-Widerstandselement (TMR), ein Magnetimpedanzelement (MI-Element) und/oder ein Induktanzsensor etc. sein. Auch kann jede der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 weiter eine Magnetkonvergenzplatte zum Konvergieren des eingehenden Magnetfelds aufweisen.Each of the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 For example, a Hall element, a magnetic resistance element (MR), a giant magnetoresistance element (GMR), Tunnel effect magnetoresistance element (TMR), a magnetic impedance element (MI element) and / or an inductance sensor, etc. Also, each of the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 further comprising a magnetic convergence plate for converging the incoming magnetic field.

Die erste Verstärkungseinheit 40 verstärkt das erste Magnetfelddetektionssignal Vx, das aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 ausgegeben wird. Die erste Verstärkungseinheit 40 liefert das verstärkte Signal an die erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50. Es ist anzumerken, dass, wenn der Rotationswinkel des Magnetfelds detektiert wird, ein Amplitudenwert des eingehenden Magnetfelds standardisiert sein kann, wo das durch die erste Verstärkungseinheit 40 verstärkte Signal als ungefähr gleich zum Magnetfelds Bx (θ) angesehen wird und das durch die zweite Verstärkungseinheit 42 verstärkte Signal als ungefähr gleich zum Magnetfeld By (θ) angesehen wird. Das heißt, es wird angenommen, dass der Winkel θ des Rotationsmagnetfelds unter Verwendung des ersten Magnetfelddetektionssignals Vx und des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy repräsentiert wird.The first reinforcement unit 40 amplifies the first magnetic field detection signal Vx coming from the first magnetic sensor unit 30 is issued. The first reinforcement unit 40 provides the amplified signal to the first delta-sigma modulation unit 50 , It should be noted that when the rotation angle of the magnetic field is detected, an amplitude value of the incoming magnetic field may be standardized, where that by the first amplifying unit 40 amplified signal is considered to be approximately equal to the magnetic field Bx (θ) and that through the second amplifying unit 42 amplified signal is considered approximately equal to the magnetic field By (θ). That is, it is assumed that the angle θ of the rotational magnetic field is represented by using the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy.

Die erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50 wendet eine Delta-Sigma-Modulation auf das erste Magnetfelddetektionssignal Vx entsprechend der ersten Richtungskomponente des eingehenden Magnetfelds an und gibt ein erstes Modulationssignal aus. Die zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 wendet eine Delta-Sigma-Modulation auf das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy entsprechend der zweiten Richtungskomponente des eingehenden Magnetfelds an und gibt ein zweites Modulationssignal aus. Die erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50 und die zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 geben als Beispiel beide als Modulationssignale Bitströme mit einer vorbestimmten Anzahl von 1-Bit-Daten aus.The first delta-sigma modulation unit 50 applies a delta-sigma modulation to the first magnetic field detection signal Vx corresponding to the first direction component of the incoming magnetic field and outputs a first modulation signal. The second delta-sigma modulation unit 52 applies a delta sigma modulation to the second magnetic field detection signal Vy corresponding to the second directional component of the incoming magnetic field and outputs a second modulation signal. The first delta-sigma modulation unit 50 and the second delta-sigma modulation unit 52 As an example, both output bitstreams as a modulation signal with a predetermined number of 1-bit data.

Es ist anzumerken, dass der Bitstrom die vorbestimmte Anzahl von 1-Bit-Daten enthält und ein derartiges Signal ist, das ein integrierter Wert der 1-Bit-Daten proportional zu oder angenähert koinzident mit dem Amplitudenwert des eingehenden Signals ist. Das heißt, dass die erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50 als das erste Modulationssignal einen Bitstrom entsprechend dem Magnetfeld Bx (θ) ausgibt und die zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 als das zweite Modulationssignal einen Bitstrom entsprechend dem Magnetfeld By (θ) ausgibt.It should be noted that the bitstream contains the predetermined number of 1-bit data and is such a signal that an integrated value of the 1-bit data is proportional to or approximately coincident with the amplitude value of the incoming signal. That is, the first delta-sigma modulation unit 50 as the first modulation signal outputs a bit stream corresponding to the magnetic field Bx (θ) and the second delta-sigma modulation unit 52 when the second modulation signal outputs a bit current corresponding to the magnetic field By (θ).

Die Schleifensteuerungseinheit 100 empfängt jeweils das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal, die aus der ersten Delta-Sigma-Modulationseinheit 50 und der zweiten Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 ausgegeben werden und gibt als einen Detektionswinkel ϕ Winkelinformation entsprechend dem ersten empfangenen Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal aus. Die Schleifensteuerungseinheit 100 kann den Detektionswinkel ϕ sequentiell entsprechend einem Taktsignal etc. aktualisieren und den resultierenden, aktualisierten Detektionswinkel ϕ ausgeben. Die Schleifensteuerungseinheit 100 kann den Detektionswinkel dazu bringen, durch eine Schleifensteuerung dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen, um den Detektionswinkel ϕ zu aktualisieren und den resultierenden aktualisierten Detektionswinkel ϕ auszugeben. Die Schleifensteuerungseinheit 100 weist eine Phasendifferenz-Detektionseinheit 110, einen Schleifenfilter 140 und eine Winkel-Aktualisierungseinheit 150 auf.The loop control unit 100 receives the first modulation signal and the second modulation signal respectively from the first delta-sigma modulation unit 50 and the second delta-sigma modulation unit 52 and outputs, as a detection angle φ, angle information corresponding to the first received modulation signal and the second modulation signal. The loop control unit 100 may update the detection angle φ sequentially in accordance with a clock signal, etc., and output the resulting updated detection angle φ. The loop control unit 100 may cause the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by loop control to update the detection angle φ and output the resulting updated detection angle φ. The loop control unit 100 has a phase difference detection unit 110 , a loop filter 140 and an angle updating unit 150 on.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 detektiert eine Phasendifferenz des Detektionswinkels ϕ in Bezug auf den Winkel θ, der durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegeben ist. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 detektiert die Phasendifferenz zwischen dem Detektionswinkel ϕ, der aus der Schleifensteuerungseinheit 100 ausgegeben wird, und der Winkelinformation θ, die dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal entspricht, und dann gibt die Schleifensteuerungseinheit 100 die Phasendifferenz zum Aktualisieren des Detektionswinkels aus. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 beinhaltet eine Speichereinheit 120 und eine äußere Produktoperationseinheit 130.The phase difference detection unit 110 Detects a phase difference of the detection angle φ with respect to the angle θ, which is indicated by the first modulation signal and the second modulation signal. The phase difference detection unit 110 detects the phase difference between the detection angle φ coming from the loop control unit 100 and the angle information θ corresponding to the first modulation signal and the second modulation signal, and then outputs the loop control unit 100 the phase difference for updating the detection angle. The phase difference detection unit 110 includes a storage unit 120 and an outer product operation unit 130 ,

Die Speichereinheit 120 kann, als Eingabe, eine Adresse, basierend auf einem Winkel, empfangen und einen Sinuswert und einen Cosinuswert entsprechend dem Winkel als Daten korrespondierend den jeweiligen Winkeln ausgeben. Die Speichereinheit 120 speichert Sinuswerte und Cosinuswerte jeweils entsprechend einer Vielzahl von Winkeln. Die Speichereinheit 120 kann Sinuswerte und Cosinuswerte für entsprechende Adressen, die der Vielzahl von Winkeln entsprechen, speichern. Die Speichereinheit 120 empfängt als Eingabe zum Beispiel einen Detektionswinkel, der aus der Schleifensteuerungseinheit 100 ausgegeben wird und beinhaltet eine Umwandlungseinheit zum Umwandeln des eingegebenen Detektionswinkels in eine Adresse, die dem Detektionswinkel entspricht. Das heißt, dass die Speichereinheit 120 sin ϕ und cos ϕ entsprechend dem eingehenden Detektionswinkel ϕ ausgibt.The storage unit 120 may, as an input, receive an address based on an angle and output a sine value and a cosine value corresponding to the angle as data corresponding to the respective angles. The storage unit 120 stores sine values and cosine values each corresponding to a plurality of angles. The storage unit 120 can store sine values and cosine values for corresponding addresses corresponding to the plurality of angles. The storage unit 120 For example, as input, receives a detection angle derived from the loop control unit 100 is output and includes a conversion unit for converting the input detection angle into an address corresponding to the detection angle. That is, the storage unit 120 sin φ and cos φ according to the incoming detection angle φ outputs.

Die Speichereinheit 120 liefert an die äußere Produktoperationseinheit 130 einen sin ϕ Wert und einen cos ϕ entsprechend dem eingehenden Detektionswinkel ϕ als ein erstes Rückkopplungssignal bzw. ein zweites Rückkopplungssignal. Die Speichereinheit 120 liefert beispielsweise als eine Eingabe von π/2 Radian (oder einem Adresswert entsprechend π/2 Radian) 1 als das erste Rückkopplungssignal und 0 als das zweite Rückkopplungssignal. Die Speichereinheit 120 kann das erste Rückkopplungssignal und das zweite Rückkopplungssignal mit Digitalwerten von vorbestimmten Bitanzahlen ausgeben.The storage unit 120 delivers to the outer product operation unit 130 a sin φ value and a cos φ corresponding to the incoming detection angle φ as a first feedback signal and a second feedback signal, respectively. The storage unit 120 For example, as an input of π / 2 radian (or an address value corresponding to π / 2 radians), it supplies 1 as the first feedback signal and 0 as the second feedback signal. The storage unit 120 may output the first feedback signal and the second feedback signal with digital values of predetermined numbers of bits.

Die äußere Produktoperationseinheit 130 operiert ein äußeres Produkt P, welches durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird, unter Verwendung des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals, welche aus der Speichereinheit 120 ausgegeben werden, und dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal. Es ist anzumerken, dass es angenommen wird, dass das erste Modulationssignal durch B·cos θ ausgedrückt wird und das zweite Modulationssignal durch B·sin θ ausgedrückt wird. P=-B cos  θ sin  ϕ+ B sin  θ cos  ϕ = B sin  ( θ ϕ ) B ( θ ϕ )

Figure DE112017000564T5_0002
The outer product operation unit 130 an outer product P, which is expressed by the following equation, operates by using the first feedback signal and the second feedback signal derived from the memory unit 120 are output, and the first modulation signal and the second modulation signal. It is to be noted that it is assumed that the first modulation signal is expressed by B · cos θ and the second modulation signal is expressed by B · sin θ. P = -B cos θ sin φ + B sin θ cos φ = B sin ( θ - φ ) B ( θ - φ )
Figure DE112017000564T5_0002

Die äußere Produktoperationseinheit 130 beinhaltet beispielsweise eine erste Multipliziereinheit 132, eine zweite Multipliziereinheit 134 und eine Subtrahiereinheit 136. Die erste Multipliziereinheit 132 multipliziert das erste Modulationssignal und das erste Rückkopplungssignal, um B·cos θ·sin ϕ zu berechnen. Die zweite Multipliziereinheit 134 multipliziert das zweite Modulationssignal und das zweite Rückkopplungssignal, um B·sin θ·cos ϕ zu berechnen. Die Subtrahiereinheit 136 betreibt das äußere Produkt P, welches durch Gleichung (2) ausgedrückt wird, durch Subtrahieren des Produkts, welches durch die erste Multipliziereinheit 132 berechnet ist, vom Produkt, das durch die zweite Multipliziereinheit 134 berechnet ist. Auf solche Weise erarbeitet die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 das äußere Produkt eines Satzes des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals und einen Satz des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals und gibt das Ergebnis als das Phasendifferenzsignal aus.The outer product operation unit 130 includes, for example, a first multiplier unit 132 , a second multiplier unit 134 and a subtracting unit 136 , The first multiplier unit 132 multiplies the first modulation signal and the first feedback signal to calculate B · cos θ · sin φ. The second multiplier unit 134 multiplies the second modulation signal and the second feedback signal to calculate B · sin θ · cos φ. The subtraction unit 136 operates the outer product P expressed by Equation (2) by subtracting the product passing through the first multiplying unit 132 is calculated from the product by the second multiplier unit 134 is calculated. In such a way, the phase difference detection unit develops 110 the outer product of a set of the first modulation signal and the second modulation signal, and a set of the first feedback signal and the second feedback signal, and outputs the result as the phase difference signal.

Hier gibt die Schleifensteuerungseinheit 100 den Detektionswinkel ϕ so aus, dass er dem Winkel θ folgt, der durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegeben ist, und somit ist der Wert von θ·ϕ ein solch kleiner Wert, dass die Annäherung sin (θ·ϕ) ≅(θ·ϕ) erfüllt sein kann. Somit, wie durch Gleichung (2) ausgedrückt, kann das äußere Produkt P, welches durch Operation durch die äußere Produktoperationseinheit 130 ermittelt wird, als B · (θ-ϕ) angenähert werden, ein Wert proportional zur Phasendifferenz des Detektionswinkels ϕ in Bezug auf den Winkel θ. Der Wert B ist eine Konstante und daher resultiert die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 in dem Detektieren der Phasendifferenz (θ-ϕ) zwischen dem Winkel θ und dem Detektionswinkel ϕ. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 liefert die detektierte Phasendifferenz an den Schleifenfilter 140.Here is the loop control unit 100 the detection angle φ so as to follow the angle θ indicated by the first modulation signal and the second modulation signal, and thus the value of θ · φ is such a small value that the approximation sin (θ · φ) ≅ ( θ · φ) can be satisfied. Thus, as expressed by equation (2), the outer product P may be obtained by operation through the outer product operation unit 130 is determined to be approximated as B · (θ-φ), a value proportional to the phase difference of the detection angle φ with respect to the angle θ. The value B is a constant, and therefore, the phase difference detection unit results 110 in detecting the phase difference (θ-φ) between the angle θ and the detection angle φ. The phase difference detection unit 110 supplies the detected phase difference to the loop filter 140 ,

Der Schleifenfilter 140 erlaubt die Passage von Frequenzkomponenten mit vorbestimmter Frequenz oder niedriger in der Phasendifferenz, die aus der Phasendifferenz-Detektionseinheit 110 empfangen werden. Der Schleifenfilter 140 kann ein Tiefpassfilter sein. Der Schleifenfilter 140 kann ein Quantisierungsrauschen reduzieren, welches durch die erste Delta-Sigma-Modulationseinheit 50 und die zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit 52 erzeugt wird. Auch, wenn das erste Magnetfeld-Detektionssignal Vx und das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy, die aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 ausgegeben werden, moduliert sind und DC-Versatzsignale, die in dem ersten Magnetfeld-Detektionssignal Vx und dem zweiten Magnetfeld-Detektionssignal Vy enthalten sind, in Oberschwingungskomponenten umgewandelt werden, kann der Schleifenfilter 140 auch die Oberschwingungskomponente reduzieren.The loop filter 140 allows the passage of frequency components having a predetermined frequency or lower in the phase difference obtained from the phase difference detection unit 110 be received. The loop filter 140 can be a low-pass filter. The loop filter 140 can reduce quantization noise generated by the first delta-sigma modulation unit 50 and the second delta-sigma modulation unit 52 is produced. Also, when the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy generated from the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 output, modulated, and DC offset signals included in the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy are converted into harmonic components, the loop filter may be output 140 also reduce the harmonic component.

Die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 erhöht oder senkt den Detektionswinkel ϕ entsprechend der Phasendifferenz (θ-ϕ), die den Schleifenfilter passiert hat. Die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 aktualisiert den Detektionswinkel ϕ so, dass die Phasendifferenz (θ-ϕ) näher an Null kommt. Die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 kann beispielsweise zwei Integrationseinheiten beinhalten und in diesem Fall ist die Schleifensteuerungseinheit 100 eine Typ-2-Servoschaltung, die zwei Integrationseinheiten in einer geschlossenen Schleifenschaltung beinhaltet. Die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 beinhaltet als ein Beispiel zwei Integrationseinheiten und eine DCO (Digitally Controlled Oscillator)-Schaltung.The angle update unit 150 increases or decreases the detection angle φ according to the phase difference (θ-φ) that has passed through the loop filter. The angle update unit 150 updates the detection angle φ so that the phase difference (θ-φ) comes closer to zero. The angle update unit 150 For example, it may include two integration units, and in this case, the loop control unit 100 a type 2 servo circuit including two integration units in a closed loop circuit. The angle update unit 150 includes as an example two integration units and a DCO (Digitally Controlled Oscillator) circuit.

Wenn das eingehende Signal der Phasendifferenz (θ-ϕ) an die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 beispielsweise ein Signal ist, welches durch Operation unter Verwendung des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals des Bitstroms ermittelt wird, kann die erste Integrationseinheit in der Winkel-Aktualisierungseinheit 150 das Phasendifferenzsignal integrieren, um ein Phasendifferenzsignal pro Takt zu erzeugen. Auch weist die Phasendifferenz pro Takt (das heißt pro Einheitszeit) eine Dimension der Winkelgeschwindigkeit ω (rad/s) auf, die das Zeitdifferential des Winkels ist. In diesem Fall liefert die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 ein Signal der Windgeschwindigkeit ω an die DCO-Schaltung und gibt ein Frequenzsignal entsprechend der Winkelgeschwindigkeit ω aus, und integriert die zweite Integrationseinheit das Frequenzsignal, um den Detektionswinkel ϕ zu erzeugen.When the incoming signal of the phase difference (θ-φ) to the angle updating unit 150 For example, a signal which is detected by operation using the first modulation signal and the second modulation signal of the bit stream, the first integration unit in the angle updating unit 150 integrate the phase difference signal to produce a phase difference signal per clock. Also, the phase difference per clock (that is, per unit time) has a dimension of angular velocity ω (rad / s), which is the time differential of the angle. In this case, the angle update unit returns 150 a signal of the wind speed ω to the DCO circuit and outputs a frequency signal corresponding to the angular velocity ω, and the second integration unit integrates the frequency signal to generate the detection angle φ.

Es ist anzumerken, dass die zweite Integrationseinheit einen Auf- und Ab-Zähler enthalten kann, um Aufwärtszählungs- und Abwärtszählungs-Operationen durchzuführen, und einen Zählwert der Frequenzsignale für diese Zeit auf die Zählwerte bis zur vorherigen Zeit integriert, um den Detektionswinkel ϕ zu erzeugen. Das heißt, dass durch Integrieren der Phasendifferenz (θ-ϕ) für diese Zeit bis zum Detektionswinkel ϕ für die vorherige Zeit die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 den Detektionswinkel ϕ berechnet, der näher ist als der Rotationswinkel-θ des Magnetfelds für diese Zeit. It should be noted that the second integration unit may include an up and down counter to perform count-up and count-down operations, and integrate a count of the frequency signals for that time into the count values up to the previous time to produce the detection angle φ , That is, by integrating the phase difference (θ-φ) for that time to the detection angle φ for the previous time, the angle updating unit 150 calculates the detection angle φ closer than the rotation angle -θ of the magnetic field for that time.

Wie oben beschrieben, kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Rückkopplungsschleife durch die Schleifensteuerungseinheit 100 einen genaueren Detektionswinkel ϕ ausgeben, der dazu gebracht wird, dem Winkel θ zu folgen. In der Rückkopplungsschleife koppelt die Schleifensteuerungseinheit 100 an die äußere Produktoperationseinheit 130 das Sinuswellensignal sin (ϕ) und das Cosinuswellensignal cos (ϕ), die dem Detektionswinkel ϕ entsprechen, um mit dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu multiplizieren, rück.As described above, the angle detection device 10 according to the present embodiment by a feedback loop through the loop control unit 100 give a more accurate detection angle φ, which is made to follow the angle θ. In the feedback loop, the loop control unit couples 100 to the outer product operation unit 130 the sine wave signal sin (φ) and the cosine wave signal cos (φ) corresponding to the detection angle φ to multiply with the first modulation signal and the second modulation signal.

Hier, wenn das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal vorzeichenbehaftete Bitströme sind, wo Werte von entweder +1 oder -1 zeitweilig ausgerichtet sind, wird das äußere Produkt P, das durch Gleichung (2) ausgedrückt ist, irgendeiner der Werte P1 bis P4, wie durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt, entsprechend Bitwerten des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals. Es ist anzumerken, dass davon ausgegangen wird, dass der Bitwert des ersten Modulationssignals S1 ist und der Bitwert des zweiten Modulationssignals S2 ist. P 1 = B sin  ϕ + B cos  ϕ , S1=+1 , S2=+1 P2 = B sin  ϕ + B cos  ϕ , S1=-1 , S2=+1 P3 = B sin  ϕ− B cos  ϕ , S1=+1 , S2=-1 P4 = B sin  ϕ− B cos  ϕ , S1=-1 , S2=-1

Figure DE112017000564T5_0003
Here, when the first modulation signal and the second modulation signal are signed bit streams where values of either +1 or -1 are temporarily aligned, the outer product P expressed by Equation (2) becomes any one of the values P1 to P4 such as expressed by the following equation, corresponding to bit values of the first modulation signal and the second modulation signal. It should be noted that it is assumed that the bit value of the first modulation signal is S1 and the bit value of the second modulation signal is S2. P 1 = - B sin φ + B cos φ . S1 = + 1 . S2 = + 1 P2 = B sin φ + B cos φ . S1 = -1 . S2 = + 1 P3 = - B sin φ- B cos φ . S1 = + 1 . S2 = -1 P4 = B sin φ- B cos φ . S1 = -1 . S2 = -1
Figure DE112017000564T5_0003

Das heißt, durch Zuführen des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals an die äußere Produktoperationseinheit 130 in Form des Bitstroms, kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 das äußere Produkt P durch Addieren oder Subtrahieren des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals berechnen. Das heißt, dass die äußere Produktoperationseinheit 130 sequentiell pro Bit als eine Eingabe einen Bitstrom des ersten Modulationssignals und einen Bitstrom des zweiten Modulationssignals empfängt und Addieren oder Subtrahieren zum Operieren des äußeren Produktes durchführt, pro Bit, zwischen dem Bitstrom des ersten Modulationssignals und dem Bitstrom des zweiten Modulationssignals und einem Satz des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals. Dadurch kann die äußere Produktoperationseinheit 130 als Alternativen zur ersten Multiplikationseinheit 132 und zur zweiten Multiplikationseinheit 134 einen Addierer und einen Subtraktor zum Verkleinern einer Montagefläche verwenden.That is, by supplying the first modulating signal and the second modulating signal to the outer product operation unit 130 in the form of the bitstream, the angle detection device 10 calculate the outer product P by adding or subtracting the first feedback signal and the second feedback signal. That is, the outer product operation unit 130 sequentially receiving, per bit as an input, a bitstream of the first modulation signal and a bitstream of the second modulation signal, and performing adding or subtracting to operate the outer product, per bit, between the bitstream of the first modulation signal and the bitstream of the second modulation signal and a set of the first feedback signal and the second feedback signal. This allows the outer product operation unit 130 as alternatives to the first multiplication unit 132 and the second multiplication unit 134 use an adder and a subtracter to scale down a mounting surface.

In solch einer Winkeldetektionsvorrichtung 10 kann der Detektionswinkel ϕ Fehler wie etwa Sensitivitätsfehlpassungen, Versatzfehler, andere Achsensensitivitäten und dergleichen beinhalten. In diesem Fall hat die Winkeldetektionsvorrichtung 10 diese Fehler während ihres Produktionsschrittes und/oder unter einer Bedingung gemessen, wo die Detektionsoperation nicht durchgeführt worden ist, um den Fehler des Detektionswinkels ϕ entsprechend dem gemessenen Ergebnis zu justieren. Jedoch, wenn eine solche nicht-lineare Winkelfehlerjustierung an einer Analogschaltung, zum Beispiel der Delta-Sigma-Modulationseinheit etc. durchgeführt wird, wird der Oversampling-Effekt zum Verursachen des Faltungsrauschens gesenkt und somit ist die Justierung nicht zum Senken ihres Rauschens geeignet.In such an angle detection device 10 For example, the detection angle φ may include errors such as sensitivity mismatches, offset errors, other axis sensitivities, and the like. In this case, the angle detection device has 10 measured these errors during their production step and / or under a condition where the detection operation has not been performed to adjust the error of the detection angle φ according to the measured result. However, when such a non-linear angle error adjustment is performed on an analog circuit, for example, the delta-sigma modulation unit, etc., the oversampling effect for causing the convolution noise is lowered, and thus the adjustment is not suitable for lowering its noise.

Somit justiert die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den nicht-linearen Winkelfehler, um das Senken des Rauschens so zu realisieren, dass die Justierung durch das Analogsignal nicht realisiert werden kann, und die Hochauflösung realisiert wird. Auch ist es möglich, zu verhindern, dass der Schaltungsmaßstab wächst, wenn die Auflösung höher wird, durch Justieren des nicht-linearen Winkelfehlers ohne Verwendung des Multiplizierers. Das heißt, dass die Schleifensteuerungseinheit 200 den Fehler im Detektionswinkel ϕ in Bezug auf den Winkel θ des Magnetfelds durch Addieren und Subtrahieren unter Verwendung eines voreingestellten Justierwerts justiert. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10, die eine solche Schleifensteuerungseinheit 200 beinhaltet, wird als Nächstes beschrieben.Thus, the loop control unit adjusts 200 According to the present embodiment, the non-linear angle error to realize the lowering of the noise so that the adjustment by the analog signal can not be realized, and the high-resolution is realized. Also, it is possible to prevent the circuit scale from increasing as the resolution becomes higher by adjusting the non-linear angle error without using the multiplier. That is, the loop control unit 200 the error in the detection angle φ with respect to the angle θ of the magnetic field is adjusted by adding and subtracting using a preset adjustment value. The angle detection device 10 that is such a loop control unit 200 will be described next.

3 illustriert ein erstes Beispiel eines ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx und eines zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy, die aus einer ersten Magnetsensoreinheit 30 und einer zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. In 3 repräsentiert die horizontale Achse das erste Magnetfelddetektionssignal Vx der ersten Magnetsensoreinheit 30, welche die erste Richtung (X-Achsenrichtung) detektiert, und repräsentiert die vertikale Achse das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy der zweiten Magnetsensoreinheit 32, welche die zweite Richtung (Y-Achsenrichtung) detektiert. Ein durch die gestrichelte Linie angezeigtes Signal ist ein ideales Magnetfeld-Detektionssignal mit einer ungefähr kreisförmigen Form auf der X-Y-Ebene. Das heißt, dass 3 ein Beispiel zeigt, wo angenommen wird, dass das ideale erste Magnetfelddetektionssignal Vx durch B·cos θ ausgedrückt wird und das ideale zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy durch B·sin θ ausgedrückt wird. 3 FIG. 11 illustrates a first example of a first magnetic field detection signal Vx and a second magnetic field detection signal Vy generated from a first magnetic sensor unit 30 and a second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment. In 3 The horizontal axis represents the first magnetic field detection signal Vx of the first magnetic sensor unit 30 which detects the first direction (X-axis direction), and the vertical axis represents the second magnetic field detection signal Vy of the second magnetic sensor unit 32 which detects the second direction (Y-axis direction). A signal indicated by the broken line is an ideal magnetic field detection signal having an approximately circular shape on the XY plane. It means that 3 an example shows where it is assumed in that the ideal first magnetic field detection signal Vx is expressed by B · cos θ and the ideal second magnetic field detection signal Vy is expressed by B · sin θ.

Ein durch die durchgezogene Linie angezeigtes Signal zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem eine Fehlpassung bei den Magneten Sensitivitäten in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftritt. 3 zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem die erste Magnetsensoreinheit 30 größer als die zweite Magnetsensoreinheit 32 in der Magnetsensitivität ist. In diesem Fall kann das erste Magnetfelddetektionssignal Vx durch B·A·cos θ ausgedrückt werden, wobei A>1. Wenn in einer solchen Weise Fehlpassungen bei der Magnet-Sensitivität in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftreten, kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den genauen Detektionswinkel ϕ nicht ausgeben.A signal indicated by the solid line shows a magnetic field detection signal in the case where a mismatch in the magnet sensitivities in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occurs. 3 shows a magnetic field detection signal in the case where the first magnetic sensor unit 30 larger than the second magnetic sensor unit 32 in the magnetic sensitivity is. In this case, the first magnetic field detection signal Vx may be expressed by B · A · cos θ, where A> 1. In such a case, when mis-adjustments in the magnetic sensitivity in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occur, the angle detection device 10 do not spend the exact detection angle φ.

Wenn beispielsweise der Winkel θ des Rotationsmagnetfelds in den Bereich 0<θ<π/2 (und π<θ<3π/2) fällt, ist das erste Magnetfelddetektionssignal Vx größer als das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy und somit gibt die Winkeldetektionsvorrichtung 10 einen Detektionswinkel ϕ aus, der kleiner als θ ist. Ähnlich, wenn der Winkel θ des Rotationsmagnetfelds in den Bereich: π/2<θ<π (and 3π/2<θ<2π) fällt, ist das erste Magnetfelddetektionssignal Vx kleiner als das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy und somit gibt die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Detektionswinkel ϕ aus, der größer als θ ist.For example, when the angle θ of the rotational magnetic field falls within the range 0 <θ <π / 2 (and π <θ <3π / 2), the first magnetic field detection signal Vx is larger than the second magnetic field detection signal Vy, and thus the angle detection device outputs 10 a detection angle φ that is smaller than θ. Similarly, when the angle θ of the rotational magnetic field falls within the range: π / 2 <θ <π (and 3π / 2 <θ <2π), the first magnetic field detection signal Vx is smaller than the second magnetic field detection signal Vy, and thus the angle detection device outputs 10 the detection angle φ, which is greater than θ.

Spezifischer wird das äußere Produkt P, welches durch Gleichung (2) ausgedrückt ist, wie die nachfolgende Gleichung sein. Hier, da θ≅ϕ wird angenommen, dass sin (θ-ϕ)=0 und 2·cos ϕ·sin θ=sin 2θ. P=-B A cos  θ sin  ϕ+ B sin  θ cos  ϕ = B { A cos  θ sin  ϕ + sin  θ cos  ϕ } =B { A sin  ( θ ϕ ) + ( 1 A ) sin  θ cos  ϕ } 0.5 B ( 1 + A ) sin  2 θ

Figure DE112017000564T5_0004
More specifically, the outer product P expressed by Equation (2) will be like the following equation. Here, since θ≅φ, it is assumed that sin (θ-φ) = 0 and 2 · cos φ · sin θ = sin 2θ. P = -B A cos θ sin φ + B sin θ cos φ = B { - A cos θ sin φ + sin θ cos φ } = B { A sin ( θ - φ ) + ( 1 - A ) sin θ cos φ } - 0.5 B ( - 1 + A ) sin 2 θ
Figure DE112017000564T5_0004

Wie oben beschrieben, gibt es einen Fall, bei dem das äußere Produkt P noch einen gewissen Wert aufweist, selbst wenn die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null ist, was dazu führt, dass der Detektionswinkel ϕ einen Fehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnet-Sensitivität enthält. Wenn das erste Magnetfelddetektionssignal Vx mit einem Korrekturwert 1/A multipliziert wird, um einen solchen Winkelfehler zu justieren, wird das erste Magnetfelddetektionssignal Vx B·cos θ, um in der Lage zu sein, das äußere Produkt P in Gleichung (2) zu berechnen. Das heißt, das Justieren des Winkelfehlers wird ermöglicht, durch Addieren einer Multiplikationsschaltung zum Multiplizieren des ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx mit dem Korrekturwert 1/A. Jedoch weist die Multiplikationsschaltung eine große Montagefläche auf, was dazu führen kann, dass der Schaltungsmaßstab anwächst.As described above, there is a case where the outer product P still has a certain value even if the phase difference (θ-φ) is zero, resulting in that the detection angle φ is an error corresponding to the magnetic field mismatch. Contains sensitivity. When the first magnetic field detection signal Vx having a correction value 1 / A is multiplied to adjust such an angle error, the first magnetic field detection signal Vx B · cos θ to be able to express the outer product P in equation ( 2 ) to calculate. That is, the adjustment of the angle error is enabled by adding a multiplication circuit for multiplying the first magnetic field detection signal Vx by the correction value 1 / A , However, the multiplication circuit has a large mounting area, which may cause the circuit scale to increase.

Somit, um den Winkelfehler ohne Verwendung der Multiplikationsschaltung zu justieren, wird zuerst das erste Rückkopplungssignal mit einem Korrekturwert β multipliziert, um das äußere Produkt P zu berechnen. P = B A cos  θ sin  ϕ cos  β + B sin  θ cos  ϕ

Figure DE112017000564T5_0005
Thus, to adjust the angle error without using the multiplication circuit, first the first feedback signal is multiplied by a correction value β to calculate the outer product P. P = B A cos θ sin φ cos β + B sin θ cos φ
Figure DE112017000564T5_0005

Hier ist A=1/cos α. Es ist anzumerken, dass A cos β Werte sind, die beide nahe an 1 liegen und daher die Annäherung gemacht werden kann: α≅β, das heißt cos β/cos α ≅ 1. Dadurch wird Gleichung (5) als die nachfolgende Gleichung ausgedrückt. P=-B cos  θ sin  ϕ cos  β/ cos  α+ B sin  θ cos  ϕ B cos  θ sin  ϕ + B sin  θ cos  ϕ =B sin  ( θ ϕ ) B ( θ ϕ )

Figure DE112017000564T5_0006
Here, A = 1 / cos α. It should be noted that A cos β are values both close to 1 and therefore the approximation can be made: α≅β, that is, cos β / cos α ≅ 1. Thus, equation (5) is expressed as the following equation , P = -B cos θ sin φ cos β / cos α + B sin θ cos φ - B cos θ sin φ + B sin θ cos φ = B sin ( θ - φ ) B ( θ - φ )
Figure DE112017000564T5_0006

Wie oben beschrieben, indem die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null gemacht wird, wie in Gleichung (2), kann unter Verwendung des korrigierten Wertes β das äußere Produkt P zu Null gemacht werden. Somit kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität reduzieren, indem der Detektionswinkel ϕ dazu gebracht wird, θ zu folgen.As described above, by making the phase difference (θ-φ) zero, as in equation (2), using the corrected value β, the external product P can be made zero. Thus, the angle detection device 10 reduce the angular error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch by making the detection angle φ follow θ.

Als Nächstes wird das Transformieren der Multiplikation in Gleichung 5 wie folgt. P = B A cos  θ sin  ϕ cos  β + B sin  θ cos  ϕ =− B A cos  θ { sin  ( ϕ + β ) +sin  ( ϕ β ) } / 2 + B sin  θ cos  ϕ

Figure DE112017000564T5_0007
Next, transforming the multiplication into Equation 5 becomes as follows. P = - B A cos θ sin φ cos β + B sin θ cos φ = - B A cos θ { sin ( φ + β ) + sin ( φ - β ) } / 2 + B sin θ cos φ
Figure DE112017000564T5_0007

Gleichung 7 gibt an, dass Multiplikationen wie etwa sin ϕ·cos β aus Additionen wie etwa sin (ϕ+β)+sin (ϕ-β) abgeleitet werden können. Die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform justiert den Fehler ohne Verwendung der Multiplikationsschaltung, unter Verwendung einer Schaltung zum Durchführen der Operation in Gleichung 7.Equation 7 indicates that multiplications such as sin φ · cos β can be derived from additions such as sin (φ + β) + sin (φ-β). The loop control unit 200 According to the present embodiment, the error is adjusted without using the multiplication circuit, using a circuit for performing the operation in Equation 7.

4 illustriert eine zweite beispielhafte Konfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der zweiten Beispielkonfiguration werden Operationen, die ungefähr die gleichen sind wie jene der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der in 2 gezeigten ersten Beispielkonfiguration, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der zweiten Beispielkonfiguration beinhaltet die Schleifensteuerungseinheit 200. Die Schleifensteuerungseinheit 200 weist eine Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, den Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 auf. Der Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 sind in 2 beschrieben, die Beschreibung wird hier nicht wiederholt. 4 illustrates a second exemplary configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment. In the angle detection device 10 in the second example configuration, operations that are approximately the same as those of the angle detection device 10 in the in 2 shown in the first example configuration, with the same reference numerals and the description will not be repeated. The angle detection device 10 in the second example configuration, the loop control unit includes 200 , The loop control unit 200 has a phase difference detection unit 210 , the loop filter 140 and the angle updating unit 150 on. The loop filter 140 and the angle updating unit 150 are in 2 described, the description will not be repeated here.

Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 justiert den Fehler im Detektionswinkel ϕ in Bezug auf den Winkel θ des Magnetfelds. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 kann die Justierung so durchführen, dass der Fehler des Detektionswinkels ϕ kleiner wird. 4 zeigt ein Beispiel, wo die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 einen Winkelfehler in dem Fall justiert, bei dem die erste Magnetsensoreinheit 30 größer als die zweite Magnetsensoreinheit 32 bei der Magnetsensitivität ist. Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 ein Phasendifferenzsignal ausgibt, welches die Phasendifferenz basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal angibt, und dem ersten Rückkopplungssignal und dem zweiten Rückkopplungssignal entsprechend dem Detektionswinkel ϕ, und das erste Rückkopplungssignal justiert. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, eine Korrekturwert-Speichereinheit 220, eine erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 und eine erste Amplituden-Justiereinheit 240.The phase difference detection unit 210 adjusts the error in the detection angle φ with respect to the angle θ of the magnetic field. The phase difference detection unit 210 can perform the adjustment so that the error of the detection angle φ becomes smaller. 4 shows an example where the phase difference detection unit 210 adjusted an angle error in the case where the first magnetic sensor unit 30 larger than the second magnetic sensor unit 32 at the magnetic sensitivity is. That is, the phase difference detection unit 210 outputs a phase difference signal indicative of the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal and the first feedback signal and the second feedback signal in accordance with the detection angle φ, and adjusts the first feedback signal. The phase difference detection unit 210 includes the storage unit 120 , the outer product operation unit 130 , a correction value storage unit 220 , a first adding and subtracting unit 230 and a first amplitude adjusting unit 240 ,

Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert einen Korrekturwert β, der den Fehler beim Detektionswinkel ϕ justiert. Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 kann +β und - β speichern. Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Korrekturwert β als ein erster Justierwinkel angesehen wird.The correction value storage unit 220 stores a correction value β which adjusts the error at the detection angle φ. The correction value storage unit 220 can store + β and - β. It is to be noted that in the present embodiment, the correction value β is regarded as a first adjustment angle.

Die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 addiert und subtrahiert den Detektionswinkel ϕ, basierend auf dem ersten Justierwinkel β in der Korrekturwert-Speichereinheit 220. Die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 beinhaltet eine erste Winkeladdiereinheit 232 und eine erste Winkelsubtrahiereinheit 234. Die erste Winkeladdiereinheit 232 addiert den ersten Justierwinkel β zum Detektionswinkel ϕ. Die erste Winkeladdiereinheit 232 liefert das Additionsergebnis (ϕ+β) an die Speichereinheit 120. Die erste Winkelsubtrahiereinheit 234 subtrahiert den ersten justierten Winkel β vom Detektionswinkel ϕ. Die erste Winkelsubtrahiereinheit 234 liefert das Subtraktionsergebnis (ϕ-β) an die Speichereinheit 120.The first adding and subtracting unit 230 adds and subtracts the detection angle φ based on the first adjustment angle β in the correction value storage unit 220 , The first adding and subtracting unit 230 includes a first angular adder unit 232 and a first angle subtracting unit 234 , The first angular adder unit 232 adds the first adjustment angle β to the detection angle φ. The first angular adder unit 232 supplies the addition result (φ + β) to the memory unit 120 , The first angle subtraction unit 234 subtracts the first adjusted angle β from the detection angle φ. The first angle subtraction unit 234 supplies the subtraction result (φ-β) to the memory unit 120 ,

Die erste Winkeladdiereinheit 232 und die erste Winkelsubtrahiereinheit 234 können eine Adresse basierend auf den Winkeln an die Speichereinheit 120 liefern. Auch können die erste Winkeladdiereinheit 232 und die erste Winkelsubtrahiereinheit 234 an der Speichereinheit 120 zu unterschiedlichen Zyklen eine Adresse eingeben, die auf dem Winkel basiert, der durch Addieren des ersten Justierwerts β zum Detektionswinkel ϕ erhalten wird, und eine Adresse, die auf dem Winkel basiert, der durch Subtrahieren des ersten Justierwinkels β vom Detektionswinkel ϕ ermittelt wird. Das heißt, dass die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 sequentiell der Speichereinheit 120 Adresswerte liefern kann, basierend auf den Winkeln, die dem Taktsignal etc. entsprechen.The first angular adder unit 232 and the first angle subtraction unit 234 can assign an address based on the angles to the storage unit 120 deliver. Also, the first angular adder unit 232 and the first angle subtraction unit 234 on the storage unit 120 at different cycles, enter an address based on the angle obtained by adding the first adjustment value β to the detection angle φ, and an address based on the angle obtained by subtracting the first adjustment angle β from the detection angle φ. That is, the first adding and subtracting unit 230 sequentially the storage unit 120 Address values based on the angles corresponding to the clock signal, etc.

Die Speichereinheit 120 gibt, zusätzlich zu den in 2 beschriebenen Operationen, das Sinuswellensignal entsprechend einem Winkel, der durch den Detektionswinkel ϕ und den ersten Justierwinkel β bestimmt ist, aus. Das heißt, dass die Speichereinheit 120 jeweils einen Wert eines Sinuswellensignals sin(ϕ+β) entsprechend dem Additionsergebnis (ϕ+β) der ersten Winkeladdiereinheit 232, einen Wert eines Sinuswellensignals sin(ϕ-β) entsprechend dem Subtraktionsergebnis (ϕ-β) der ersten Winkelsubtrahiereinheit 234 und einen Wert eines Cosinuswellensignals cos ϕ entsprechend dem Detektionswinkel ϕ ausgibt. Es ist anzumerken, dass, wie in 2, der Wert des Cosinuswellensignals cos ϕ das zweite Rückkopplungssignal wird.The storage unit 120 there, in addition to the in 2 described operations, the sine wave signal corresponding to an angle which is determined by the detection angle φ and the first adjustment angle β out. That is, the storage unit 120 respectively, a value of a sine wave signal sin (φ + β) corresponding to the result of addition (φ + β) of the first angular adder unit 232 , a value of a sine wave signal sin (φ-β) corresponding to the subtraction result (φ-β) of the first angle subtracting unit 234 and outputs a value of a cosine wave signal cos φ corresponding to the detection angle φ. It should be noted that, as in 2 , the value of the cosine wave signal cos φ becomes the second feedback signal.

Die erste Amplituden-Justiereinheit 240 erzeugt das erste Rückkopplungssignal, um die Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal zu justieren, unter Verwendung der Winkel, die aus der ersten Winkeladdiereinheit 232 und der ersten Winkelsubtrahiereinheit 234 ausgegeben werden. Die erste Amplituden-Justiereinheit 240 erzeugt das erste Rückkopplungssignal zum Justieren der Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal unter Verwendung eines Sinuswertes, der einem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkeladdiereinheit 232 ausgegeben wird, und einem Sinuswert, der dem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkelsubtrahiereinheit 234 ausgegeben wird.The first amplitude adjustment unit 240 generates the first feedback signal to adjust the amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal, using the angles derived from the first angular adder unit 232 and the first angular subtraction unit 234 be issued. The first amplitude adjustment unit 240 generates the first feedback signal for adjusting the amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using a sine value corresponding to an angle derived from the first angular adder unit 232 and a sine value corresponding to the angle obtained from the first angle subtracting unit 234 is issued.

Auch kann die erste Amplituden-Justiereinheit 240 das erste Rückkopplungssignal zum Justieren des Amplitudenfehlers im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal erzeugen, empfangend, zu unterschiedlichen Zyklen, aus der Speichereinheit 120 des Sinuswertes entsprechend dem aus der ersten Winkeladdiereinheit 232 ausgegebenen Winkel und dem Sinuswert entsprechend den aus der ersten Winkelsubtrahiereinheit 234 ausgegebenen Winkel. Die erste Amplituden-Justiereinheit 240 beinhaltet eine Addiereinheit 242 und eine Verstärkungseinheit 244.Also, the first amplitude adjustment unit 240 generate the first feedback signal for adjusting the amplitude error in the first modulation signal and the second modulation signal, receiving, at different cycles, from the memory unit 120 of the sine value corresponding to that of the first angular adder unit 232 output angle and the sine value corresponding to those from the first angle subtraction unit 234 output angle. The first amplitude adjustment unit 240 includes an adder unit 242 and an amplification unit 244 ,

Die Addiereinheit 242 addiert Werte von sin (ϕ+β) und sin (ϕ-β), die aus der Speichereinheit 120 empfangen werden. Die Verstärkungseinheit 244 verstärkt das Additionsergebnis der Addiereinheit 242 bei einer vorbestimmten festen Vergrößerung. Die Verstärkungseinheit 244 kann das Additionsergebnis der Addiereinheit 242 um beispielsweise einen Faktor von 0,5 verstärken. Das heißt, dass die erste Amplituden-Justiereinheit 240 als das erste Rückkopplungssignal ein Signal erzeugt, welches durch Dividieren einer Summe von sin (ϕ+β) und sin (ϕ-β) durch Zwei ermittelt wird. Dadurch wird das erste Rückkopplungssignal {sin (ϕ+β)+sin(ϕ-β)}/2. Es ist anzumerken, dass der Betrieb des Multiplizierens von 0,5 Mal in der Digitaloperation durch Bitschieben durchgeführt werden kann, so dass die Fläche nicht vergrößert wird.The adding unit 242 adds values of sin (φ + β) and sin (φ-β) coming from the memory unit 120 be received. The reinforcement unit 244 amplifies the addition result of the adder unit 242 at a predetermined fixed magnification. The reinforcement unit 244 can the addition result of the adding unit 242 for example, by a factor of 0.5. That is, the first amplitude adjustment unit 240 when the first feedback signal generates a signal which is obtained by dividing a sum of sin (φ + β) and sin (φ-β) by two. Thereby, the first feedback signal becomes {sin (φ + β) + sin (φ-β)} / 2. It should be noted that the operation of multiplying by 0.5 times in the digital operation may be performed by bit shifting, so that the area is not increased.

Die äußere Produktoperationseinheit 130 betreibt das äußere Produkt P unter Verwendung des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals und des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals. Hier ist das erste Rückkopplungssignal {sin (ϕ+β)+sin(ϕ-β)}/2, so dass die äußere Produktoperationseinheit 130 in der vorliegenden Ausführungsform das durch Gleichung 7 ausgedrückte äußere Produkt P betreibt. Auch kann das äußere Produkt P, das durch Gleichung 7 ausgedrückt ist, an die Phasendifferenz (θ-ϕ) approximiert werden, wie durch Gleichung 6 ausgedrückt. Somit, indem die äußere Produktoperationseinheit 130 das Operationsergebnis des äußeren Produktes P dem Schleifenfilter 140 zuführt, kann die Schleifensteuerungseinheit 200 den Detektionswinkel ϕ, der dem Winkel θ des Rotationsmagnetfelds folgt, ausgeben.The outer product operation unit 130 operates the outer product P using the first feedback signal and the second feedback signal and the first modulation signal and the second modulation signal. Here, the first feedback signal {sin (φ + β) + sin (φ-β)} / 2, so that the outer product operation unit 130 in the present embodiment, the outer product P expressed by Equation 7 operates. Also, the outer product P expressed by Equation 7 may be approximated to the phase difference (θ-φ) as expressed by Equation 6. Thus, by the outer product operation unit 130 the operation result of the outer product P the loop filter 140 feeds, the loop control unit 200 output the detection angle φ following the angle θ of the rotational magnetic field.

Es ist anzumerken, dass die äußere Produktoperationseinheit 130 das äußere Produkt P, wie in 2 beschrieben, berechnen kann durch Addieren oder Subtrahieren des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals. Somit kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 das äußere Produkt P durch Addieren und Subtrahieren, basierend auf dem Detektionswinkel ϕ und dem ersten Justierwinkel β berechnen. Auch kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 das Sinuswellensignal verwenden, das in der Speichereinheit 120 gespeichert ist, als das Sinuswellensignal sin(ϕ)+β) und das Sinuswellensignal sin(ϕ-β), die verwendet werden, um das erste Rückkopplungssignal zu erzeugen. Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 Daten verwendet, in welchem der Adresswert gegenüber dem Detektionswinkel ϕ um den ersten Justierwinkel β verschoben ist, und kann somit das äußere Produkt P ohne Ansteigen der Daten zum Speichern in der Speichereinheit 120 berechnen.It should be noted that the outer product operation unit 130 the outer product P, as in 2 can be calculated by adding or subtracting the first feedback signal and the second feedback signal. Thus, the phase difference detection unit 210 calculate the outer product P by adding and subtracting based on the detection angle φ and the first adjustment angle β. Also, the phase difference detection unit 210 use the sine wave signal stored in the memory unit 120 is stored as the sine wave signal sin (φ) + β) and the sine wave signal sin (φ-β) used to generate the first feedback signal. That is, the phase difference detection unit 210 Used data in which the address value is shifted from the detection angle φ by the first adjustment angle β, and thus the outer product P without increasing the data to be stored in the memory unit 120 to calculate.

Somit kann die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der magnetischen Sensitivität justieren, während ein Anstieg bei dem Schaltungsmaßstab und auch bei zu handhabenden Daten verhindert wird. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 in 4 beinhaltet solche Schleifensteuerungseinheit 200, kann somit einen kontaktlosen Rotationswinkelsensor bereitstellen, wo die Sensitivitäts-Fehlpassung reduziert ist, während ein Anstieg beim Schaltungsmaßstab und auch bei den Daten zum Handhaben verhindert wird.Thus, the loop control unit 200 According to the present embodiment, the angular error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch can be adjusted while preventing an increase in the circuit scale and data to be handled. The angle detection device 10 in 4 includes such loop control unit 200 Thus, a contactless rotation angle sensor may be provided where the sensitivity mismatch is reduced while preventing an increase in circuit scale and also in data for handling.

Ein Beispiel, wo die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben ist, den Winkelfehler für die Fehlpassung in der Magnetsensitivität justiert, wenn die erste Magnetsensoreinheit 30 größer als die zweite Magnetsensoreinheit 32 in der Magnetsensitivität ist, wird beschrieben. Alternativ dazu kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Winkelfehler für die Fehlpassung in der Magnetsensitivität justieren, wenn die erste Magnetsensoreinheit 30 kleiner ist als die zweite Magnetsensoreinheit 32 bei der Magnetsensitivität. In diesem Fall wird das durch die Gleichung 4 ausgedrückte äußere Produkt P als die nachfolgende Gleichung ausgedrückt. P = B cos  θ sin  ϕ + B A sin  θ cos  ϕ = B { A sin  ( θ ϕ ) + ( 1 + A ) cos  θ sin  ϕ } 0.5 B ( 1 + A ) sin  2 θ

Figure DE112017000564T5_0008
An example where the angle detection device 10 According to the present embodiment described above, the angle error for the mismatch in the magnetic sensitivity is adjusted when the first magnetic sensor unit 30 larger than the second magnetic sensor unit 32 in the magnetic sensitivity is will be described. Alternatively, the angle detection device 10 adjust the angular error for the mismatch in the magnetic sensitivity when the first magnetic sensor unit 30 smaller than the second magnetic sensor unit 32 at the magnetic sensitivity. In this case, the external product P expressed by the equation 4 is expressed as the following equation. P = - B cos θ sin φ + B A sin θ cos φ = B { A sin ( θ - φ ) + ( - 1 + A ) cos θ sin φ } 0.5 B ( - 1 + A ) sin 2 θ
Figure DE112017000564T5_0008

Selbst in diesem Fall wird das äußere Produkt P durch Multiplizieren des zweiten Rückkopplungssignals mit dem Korrekturwert cos β berechnet. Auf solche Weise, indem der korrigierende Wert cos β, wie in Gleichung 6, verwendet wird, kann das äußere Produkt P Null gemacht werden, indem die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null gemacht wird. Somit kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität reduzieren, indem der Detektionswinkel ϕ dazu gebracht wird, θ zu folgen. P=-B cos  θ sin  ϕ+ B A sin  θ cos  ϕ cos  β B cos  θ sin  ϕ + B sin  θ cos  ϕ =B sin  ( θ ϕ ) B ( θ ϕ )

Figure DE112017000564T5_0009
Even in this case, the outer product P is calculated by multiplying the second feedback signal by the correction value cos β. In such a way, by using the corrective value cos β as in Equation 6, the external product P can be made zero by making the phase difference (θ-φ) zero. Thus, the angle detection device 10 reduce the angular error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch by making the detection angle φ follow θ. P = -B cos θ sin φ + B A sin θ cos φ cos β - B cos θ sin φ + B sin θ cos φ = B sin ( θ - φ ) B ( θ - φ )
Figure DE112017000564T5_0009

Auch Gleichung (9) kann wie folgt transformiert werden. P = B cos  θ sin  ϕ + B A sin  θ cos  ϕ cos  β =− B cos  θ sin  ϕ + B A sin  θ { cos  ( ϕ + β ) + cos  ( ϕ−β ) } / 2

Figure DE112017000564T5_0010
Also, equation (9) can be transformed as follows. P = - B cos θ sin φ + B A sin θ cos φ cos β = - B cos θ sin φ + B A sin θ { cos ( φ + β ) + cos ( φ-β ) } / 2
Figure DE112017000564T5_0010

Gleichung 10 gibt an, dass Multiplikation wie etwa cos φ·cos β aus Addition wie etwa cos (ϕ+β) + cos (ϕ-β) abgeleitet werden können. Die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung in der magnetischen Sensitivität unter Verwendung einer Schaltung zum Durchführen der Operation in Gleichung 10 reduzieren. Eine solche Schleifensteuerungseinheit 200 wird als Nächstes beschrieben.Equation 10 states that multiplications such as cos φ · cos β can be derived from addition such as cos (φ + β) + cos (φ-β). The loop control unit 200 According to the present embodiment, the angle error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch can be reduced by using a circuit for performing the operation in Equation 10. Such a loop control unit 200 will be described next.

5 illustriert eine dritte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der dritten Beispielausführungsform sind Operationen, die ungefähr die gleichen sind wie jene der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der ersten Beispielkonfiguration und der zweiten Beispielkonfiguration, die in 2 bzw. 4 gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Schleifensteuerungseinheit 200 in der dritten Beispielkonfiguration weist die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, den Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 auf. Der Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 sind in 2 beschrieben, und die Beschreibung wird hier nicht wiederholt. 5 illustrates a third example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment. In the angle detection device 10 In the third example embodiment, operations are approximately the same as those of the angle detection device 10 in the first example configuration and the second example configuration that in 2 respectively. 4 are shown, the same reference numerals and the description will not be repeated. The loop control unit 200 in the third example configuration, the phase difference detection unit 210 , the loop filter 140 and the angle updating unit 150 on. The loop filter 140 and the angle updating unit 150 are in 2 described and the description is not repeated here.

5 zeigt ein Beispiel, wo die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 einen Winkelfehler in dem Fall justiert, bei dem die erste Magnetsensoreinheit 30 kleiner als die zweite Magnetsensoreinheit 32 bei der Magnetischen Sensitivität ist. Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 ein Phasendifferenzsignal ausgibt, welches die Phasendifferenz angibt, basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal, und dem ersten Rückkopplungssignal und dem zweiten Rückkopplungssignal, entsprechend dem Detektionswinkel ϕ, und das zweite Rückkopplungssignal justiert. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, die Korrekturwert-Speichereinheit 220, eine zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 und eine zweite Amplituden-Justiereinheit 340. 5 shows an example where the phase difference detection unit 210 adjusted an angle error in the case where the first magnetic sensor unit 30 smaller than the second magnetic sensor unit 32 at Magnetic Sensitivity. That is, the phase difference detection unit 210 outputs a phase difference signal indicative of the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal, and the first feedback signal and the second feedback signal corresponding to the detection angle φ, and adjusts the second feedback signal. The phase difference detection unit 210 includes the storage unit 120 , the outer product operation unit 130 , the correction value storage unit 220 , a second adding and subtracting unit 330 and a second amplitude adjusting unit 340 ,

Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert einen zweiten Justierwinkel β. Die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 addiert und subtrahiert den Detektionswinkel ϕ, basierend auf dem zweiten Justierwinkel β in der Korrekturwert-Speichereinheit 220. Die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 beinhaltet eine zweite Winkel-Addiereinheit 332 und eine zweite Winkel-Substrahiereinheit 334. Die zweite Winkel-Addiereinheit 332 addiert den zweiten Justierwinkel β zum Detektionswinkel ϕ. Die zweite Winkel-Addiereinheit 332 liefert das Additionsergebnis (ϕ+β) an die Speichereinheit 120. Die zweite Winkel-Substrahiereinheit 334 subtrahiert den zweiten Justierwinkel β vom Detektionswinkel ϕ. Die zweite Winkel-Substrahiereinheit 334 liefert das Subtraktionsergebnis (ϕ-β) an die Speichereinheit 120.The correction value storage unit 220 stores a second adjustment angle β. The second adding and subtracting unit 330 adds and subtracts the detection angle φ based on the second adjustment angle β in the correction value storage unit 220 , The second adding and subtracting unit 330 includes a second angle adding unit 332 and a second angle subtractor unit 334 , The second angle adding unit 332 adds the second adjustment angle β to the detection angle φ. The second angle adding unit 332 supplies the addition result (φ + β) to the memory unit 120 , The second angle subtractor unit 334 subtracts the second adjustment angle β from the detection angle φ. The second angle subtractor unit 334 supplies the subtraction result (φ-β) to the memory unit 120 ,

Die zweite Winkel-Addiereinheit 332 und die zweite Winkel-Substrahiereinheit 334 können eine Adresse, basierend auf den Winkeln, an die Speichereinheit 120 liefern. Auch können die zweite Winkel-Addiereinheit 332 und die zweite Winkel-Substrahiereinheit 334 an die Speichereinheit 120 in unterschiedlichen Zyklen eine Adresse eingeben, die auf dem Winkel basiert, der durch Addieren des zweiten Justierwinkels β zum Detektionswinkel ϕ ermittelt wird, und eine Adresse, die basiert auf dem Winkel, der ermittelt wird durch Subtrahieren des zweiten Justierwinkels β vom Detektionswinkel ϕ. Das heißt, dass die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 sequentiell der Speichereinheit 120 Adressewerte Zuführen kann, die auf den Winkeln basieren, die dem Taktsignal etc. entsprechen.The second angle adding unit 332 and the second angle subtractor unit 334 can send an address, based on the angles, to the storage unit 120 deliver. Also, the second angle adding unit 332 and the second angle subtractor unit 334 to the storage unit 120 in different cycles, input an address based on the angle obtained by adding the second adjustment angle β to the detection angle φ, and an address based on the angle obtained by subtracting the second adjustment angle β from the detection angle φ. That is, the second adding and subtracting unit 330 sequentially the storage unit 120 Can supply address values based on the angles corresponding to the clock signal, etc.

Die Speichereinheit 120 gibt zusätzlich zu den in 2 beschriebenen Operationen das Cosinuswellensignal entsprechend einem Winkel, der durch den Detektionswinkel ϕ und den zweiten Justierwinkel β bestimmt ist, aus. Das heißt, dass die Speichereinheit 120 jeweils einen Wert eines Cosinuswellensignals cos(ϕ+β) entsprechend dem Additionsergebnis (ϕ+β) der zweiten Winkel-Addiereinheit 332, einen Winkel von einem Cosinuswellensignal cos(ϕ-β) entsprechend dem Subtraktionsergebnis (ϕ-β) der zweiten Winkel-Substrahiereinheit 334 und einen Wert eines Sinuswellensignals sin (ϕ) entsprechend dem Detektionswinkel ϕ ausgibt. Es ist anzumerken, dass, wie in 2 beschrieben, der Wert des Sinuswellensignals sin (ϕ) das erste Rückkopplungssignal wird.The storage unit 120 In addition to the in 2 described operations, the cosine wave signal corresponding to an angle which is determined by the detection angle φ and the second adjustment angle β from. That is, the storage unit 120 respectively, a value of a cosine wave signal cos (φ + β) corresponding to the addition result (φ + β) of the second angle adding unit 332 , an angle of a cosine wave signal cos (φ-β) corresponding to the subtraction result (φ-β) of the second angle subtracting unit 334 and outputs a value of a sine wave signal sin (φ) corresponding to the detection angle φ. It should be noted that, as in 2 the value of the sine wave signal sin (φ) becomes the first feedback signal.

Die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 erzeugt das zweite Rückkopplungssignal zum Justieren des Amplitudenfehlers im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal unter Verwendung der Winkel, die aus der zweiten Winkel-Addiereinheit 332 und der zweiten Winkel-Substrahiereinheit 334 ausgegeben werden. Die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 erzeugt das zweite Rückkopplungssignal zum Justieren des Amplitudenfehlers im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal unter Verwendung eines Cosinuswertes entsprechend dem aus der zweiten Winkel-Addiereinheit 332 ausgegebenen Winkel und eines Cosinuswerts entsprechend dem aus der zweiten Winkel-Substrahiereinheit 334 ausgegebenen Winkel. Die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 beinhaltet eine Addiereinheit 342 und eine Verstärkungseinheit 344.The second amplitude adjustment unit 340 generates the second feedback signal to adjust the amplitude error in the first modulation signal and in the second modulation signal using the angles derived from the second angle adding unit 332 and the second angle subtracting unit 334 be issued. The second amplitude adjustment unit 340 generates the second feedback signal for adjusting the amplitude error in the first modulation signal and the second modulation signal using a cosine value corresponding to that from the second angle adding unit 332 and a cosine value corresponding to that from the second angle subtractor unit 334 output angle. The second amplitude adjustment unit 340 includes an adder unit 342 and an amplification unit 344 ,

Die Addiereinheit 342 addiert Werte von cos (ϕ+β) und cos (ϕ-β), die aus der Speichereinheit 120 empfangen werden. Die Verstärkungseinheit 344 verstärkt das Additionsergebnis der Addiereinheit 342 bei einer vorbestimmten festen Vergrößerung. Die Verstärkungseinheit 344 kann das Additionsergebnis der Addiereinheit 342 beispielsweise um einen Faktor von 0,5 verstärken. Das heißt, dass die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 als das zweite Rückkopplungssignal ein Signal erzeugt, welches durch Dividieren einer Summe von cos (ϕ+β) und cos (ϕ-β) durch Zwei ermittelt wird. Dadurch wird das zweite Rückkopplungssignal {cos (ϕ+β)+cos (ϕ-β) }/2. Es ist anzumerken, dass die Operation des Multiplizierens von 0,5 Mal in der Digitaloperation durch Bitverschiebung durchgeführt werden kann, so dass die Fläche nicht dazu gebracht wird, zu wachsen. The adding unit 342 adds values of cos (φ + β) and cos (φ-β) coming from the memory unit 120 be received. The reinforcement unit 344 amplifies the addition result of the adder unit 342 at a predetermined fixed magnification. The reinforcement unit 344 can the addition result of the adding unit 342 For example, increase by a factor of 0.5. That is, the second amplitude adjustment unit 340 when the second feedback signal produces a signal which is obtained by dividing a sum of cos (φ + β) and cos (φ-β) by two. Thereby, the second feedback signal becomes {cos (φ + β) + cos (φ-β)} / 2. It should be noted that the operation of multiplying by 0.5 times in the digital operation can be performed by bit shifting so that the area is not made to grow.

Die äußere Produktoperationseinheit 130 operiert am äußeren Produkt P unter Verwendung des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals und des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals. Hier ist das zweite Rückkopplungssignal {cos (ϕ+β)+cos (ϕ-β) }/2, so dass die äußere Produktoperationseinheit 130 in der vorliegenden Ausführungsform das durch Gleichung 10 ausgedrückte äußere Produkt P operiert. Auch kann das durch Gleichung 10 ausgedrückte äußere Produkt P auf einen Wert approximiert werden, der auf der Phasendifferenz (θ-ϕ) basiert, wie durch Gleichung 9 ausgedrückt. Somit kann durch die äußere Produktoperationseinheit 130, welche das Operationsergebnis des äußeren Produktes P der Schleifenfilter 140 zuführt, die Schleifensteuerungseinheit 200 den Detektionswinkel ϕ, der dem Winkel θ des Rotationsmagnetfelds folgt, ausgeben.The outer product operation unit 130 operates on the outer product P using the first feedback signal and the second feedback signal and the first modulation signal and the second modulation signal. Here, the second feedback signal {cos (φ + β) + cos (φ-β)} / 2, so that the outer product operation unit 130 in the present embodiment, the outer product P expressed by Equation 10 operates. Also, the external product P expressed by Equation 10 can be approximated to a value based on the phase difference (θ-φ) as expressed by Equation 9. Thus, by the outer product operation unit 130 showing the operation result of the outer product P of the loop filters 140 feeds the loop control unit 200 output the detection angle φ following the angle θ of the rotational magnetic field.

Es ist anzumerken, dass die äußere Produktoperationseinheit 130 das äußere Produkt P berechnen kann, wie in 2 beschrieben, durch Addieren oder Subtrahieren des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals. Auch verwendet die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 Daten, in welchen der Adresswert gegenüber dem Detektionswinkel ϕ um den zweiten Justierwinkel β verschoben ist, und kann somit das äußere Produkt P berechnen, ohne die Daten zu vermehren, die in der Speichereinheit 120 zu speichern sind. Somit kann die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität justieren, während ein Anstieg bei der Schaltungsgröße und auch bei den zu handhabenden Daten verhindert wird.It should be noted that the outer product operation unit 130 the outer product P can calculate, as in 2 by adding or subtracting the first feedback signal and the second feedback signal. Also uses the phase difference detection unit 210 Data in which the address value is shifted from the detection angle φ by the second adjustment angle β, and thus can calculate the outer product P without multiplying the data stored in the storage unit 120 to save. Thus, the loop control unit 200 according to the present embodiment, adjust the angular error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch while preventing an increase in the circuit size and also in the data to be handled.

Ein Beispiel, wo die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben ist, den Winkelfehler für die Fehlpassung in der Magnetsensitivität justiert, wird beschrieben. Alternativ dazu kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Winkelfehler für den Versatzfehler justieren. Zuerst wird als Nächstes der Versatzfehler beschrieben.An example where the angle detection device 10 According to the present embodiment described above, the angular error for the misregistration in the magnetic sensitivity is adjusted will be described. Alternatively, the angle detection device 10 adjust the angle error for the offset error. First, the offset error will be described next.

6 illustriert ein zweites Beispiel im ersten Magnetfelddetektionssignal Vx und im zweiten Magnetfeld-Detektionssignal Vy, die aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. In 6 repräsentiert die horizontale Achse das erste Magnetfelddetektionssignal Vx der ersten Magnetsensoreinheit 30, welche die erste Richtung (X-Achsenrichtung) detektiert und repräsentiert die vertikale Achse das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy der zweiten Magnetsensoreinheit 32, welche die zweite Richtung (Y-Achsenrichtung) detektiert. Ein durch die gestrichelte Linie angegebenes Signal ist ein Ideal-Magnetfeld-Detektionssignal mit einer angenähert kreisförmigen Form auf der X-Y-Ebene. Das heißt, dass 6 ein Beispiel zeigt, bei dem es angenommen wird, dass das ideale erste Magnetfelddetektionssignal Vx durch B·cos θ ausgedrückt wird und das ideale Magnetfeld-Detektionssignal Vy durch B·sin θ ausgedrückt wird. 6 illustrates a second example in the first magnetic field detection signal Vx and in the second magnetic field detection signal Vy derived from the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment. In 6 The horizontal axis represents the first magnetic field detection signal Vx of the first magnetic sensor unit 30 which detects the first direction (X-axis direction) and the vertical axis represents the second magnetic field detection signal Vy of the second magnetic sensor unit 32 which detects the second direction (Y-axis direction). A signal indicated by the broken line is an ideal magnetic field detection signal having an approximately circular shape on the XY plane. It means that 6 shows an example in which it is assumed that the ideal first magnetic field detection signal Vx is expressed by B · cos θ and the ideal magnetic field detection signal Vy is expressed by B · sin θ.

Ein durch die durchgezogene Linie angegebenes Signal zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem Versatzfehler in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftreten. 6 zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem Versatzfehler enthalten sind als: +Ox in dem ersten Magnetfelddetektionssignal Vx; und +Oy in dem ersten Magnetfeld-Detektionssignal Vx. Wenn auf solche Weise Versatzfehler in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftreten, kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den genauen Detektionswinkel ϕ nicht ausgeben.A signal indicated by the solid line shows a magnetic field detection signal in the case where the offset error in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occur. 6 shows a magnetic field detection signal in the case where offset errors are included as: + Ox in the first magnetic field detection signal Vx; and + Oy in the first magnetic field detection signal Vx. When such offset errors in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occur, the angle detection device 10 do not spend the exact detection angle φ.

Spezifischer wird das durch Gleichung 2 ausgedrückte äußere Produkt P wie die folgende Gleichung sein. Hier, dass θ≅ϕ, wird angenommen, dass sin (θ-ϕ) = 0. P = ( B cos  θ + Ox ) sin  ϕ + ( B sin  θ + Oy ) cos  ϕ = B sin  ( θ ϕ ) Ox sin  ϕ + Oy cos  ϕ Oy cos  ϕ Ox sin  ϕ

Figure DE112017000564T5_0011
More specifically, the outer product P expressed by Equation 2 will be like the following equation. Here that θ≅φ, it is assumed that sin (θ-φ) = 0. P = - ( B cos θ + Ox ) sin φ + ( B sin θ + Oy ) cos φ = B sin ( θ - φ ) - Ox sin φ + Oy cos φ Oy cos φ - Ox sin φ
Figure DE112017000564T5_0011

Wie oben beschrieben, gibt es einen Fall, bei dem das äußere Produkt P noch einen gewissen Wert hat, selbst wenn die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null ist, was dazu führt, dass der Detektionswinkel ϕ einen Winkelfehler entsprechend dem Versatzfehler beinhaltet. Somit justiert die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Winkelfehler durch Deduzieren Oy·cos ϕ·Ox·sin ϕ, welches durch den Versatzfehler verursacht wird, aus dem äußeren Produkt P.As described above, there is a case where the outer product P still has some value even if the phase difference (θ-φ) is zero, resulting in that the detection angle φ includes an angle error corresponding to the offset error. Thus, the angle detection device adjusts 10 According to the present embodiment, the angular error by reducing Oy · cos φ · Ox · sin φ, which is caused by the offset error, from the outer product P.

7 illustriert eine vierte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der vierten Beispielkonfiguration sind Operationen, die ungefähr die gleichen sind wie jene der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der in 2 gezeigten ersten Beispielkonfiguration dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der vierten Beispielkonfiguration beinhaltet die Schleifensteuerungseinheit 200. 7 illustrates a fourth example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment. In the angle detection device 10 In the fourth example configuration, operations are approximately the same as those of the angle detection device 10 in the in 2 In the first example configuration shown, the same reference numbers are given and the description will not be repeated. The angle detection device 10 in the fourth example configuration includes the loop control unit 200 ,

Die Schleifensteuerungseinheit 200 weist die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, den Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 auf. Der Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 sind in 2 beschrieben, und die Beschreibung wird hier nicht wiederholt.The loop control unit 200 has the phase difference detection unit 210 , the loop filter 140 and the angle updating unit 150 on. The loop filter 140 and the angle updating unit 150 are in 2 described and the description is not repeated here.

7 zeigt ein Beispiel, bei dem die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 den Versatzfehler der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 justiert. Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 ein Phasendifferenzsignal ausgibt, das die Phasendifferenz angibt, basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal und dem ersten Rückkopplungssignal und dem zweiten Rückkopplungssignal entsprechend dem Detektionswinkel ϕ, und das Phasendifferenzsignal justiert. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, die Korrekturwert-Speichereinheit 220 und eine Versatzjustiereinheit 410. 7 shows an example in which the phase difference detection unit 210 the offset error of the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 adjusted. That is, the phase difference detection unit 210 outputs a phase difference signal indicative of the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal and the first feedback signal and the second feedback signal in accordance with the detection angle φ, and adjusts the phase difference signal. The phase difference detection unit 210 includes the storage unit 120 , the outer product operation unit 130 , the correction value storage unit 220 and an offset adjustment unit 410 ,

Die Speichereinheit 120 liefert zusätzlich zu der in 2 beschriebenen Operation an die Versatzjustiereinheit 410 einen Wert des Cosinuswellensignals cos ϕ und einen Wert des Sinuswellensignals sin ϕ entsprechend dem Detektionswinkel ϕ. Die äußere Produktoperationseinheit 130, wie in 2 beschrieben, bearbeitet das äußere Produkt P unter Verwendung des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals und des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals. Die äußere Produktoperationseinheit 130 gibt das durch Gleichung 11 ausgedrückte äußere Produkt P aus.The storage unit 120 delivers in addition to the in 2 described operation to the offset adjustment unit 410 a value of the cosine wave signal cos φ and a value of the sine wave signal sin φ corresponding to the detection angle φ. The outer product operation unit 130 , as in 2 described, processes the outer product P using the first feedback signal and the second feedback signal and the first modulation signal and the second modulation signal. The outer product operation unit 130 gives the outer product P expressed by Equation 11.

Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert Korrekturwerte Ox und Oy, welche den Fehler beim Detektionswinkel ϕ justieren. Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Korrekturwert Ox als der erste Versatzjustierwert angesehen wird und der Korrekturwert Oy als der zweite Versatzjustierwert angesehen wird.The correction value storage unit 220 stores correction values Ox and Oy which adjust the error at the detection angle φ. It should be noted that in the present embodiment, the correction value Ox is regarded as the first offset adjustment value, and the correction value Oy is regarded as the second offset adjustment value.

Die Versatzjustiereinheit 410 kann das erste Rückkopplungssignal mit dem ersten Versatzjustierwert multiplizieren, um den Versatz des ersten Modulationssignals zu justieren und das Ergebnis zu oder von der Phasendifferenz zu addieren oder subtrahieren. Hier repräsentiert die Phasendifferenz das Operationsergebnis von Gleichung 7. Zusätzlich kann die Versatzjustiereinheit 410 auch das zweite Rückkopplungssignal mit dem zweiten Versatzjustierwert multiplizieren, um den Versatz des zweiten Modulationssignals zu justieren und das Ergebnis zu oder von der Phasendifferenz zu addieren oder subtrahieren. Die Versatzjustiereinheit 410 beinhaltet als ein Beispiel eine erste Multipliziereinheit 412, eine zweite Multipliziereinheit 414 und eine Addiereinheit 416.The offset adjustment unit 410 may multiply the first feedback signal by the first offset adjustment value to adjust the offset of the first modulation signal and to add or subtract the result to or from the phase difference. Here, the phase difference represents the operation result of Equation 7. In addition, the offset adjustment unit 410 also multiply the second feedback signal by the second offset adjustment value to adjust the offset of the second modulation signal and to add or subtract the result to or from the phase difference. The offset adjustment unit 410 includes as an example a first multiplying unit 412 , a second multiplier unit 414 and an adding unit 416 ,

Die erste Multipliziereinheit 412 multipliziert einen Wert von sin ϕ, der aus der Speichereinheit 120 empfangen wird, mit einem aus der Korrekturwert-Speichereinheit 220 empfangenen ersten Versatzjustierwert. Die zweite Multipliziereinheit 414 multipliziert einen Wert von cos ϕ, der aus der Speichereinheit 120 empfangen wird, mit einem aus der Korrekturwert-Speichereinheit 220 empfangenen zweiten Versatzjustierwert. Die Addiereinheit 416 addiert ein Multiplikationsergebnis der ersten Multipliziereinheit 412 zum Operationsergebnis des äußeren Produktes P, das aus der äußeren Produktoperationseinheit 130 empfangen wird. Auch subtrahiert die Addiereinheit 416 ein Multiplikationsergebnis der zweiten Multipliziereinheit 414 vom Operationsergebnis des äußeren Produkts P, das aus der äußeren Produktoperationseinheit 130 empfangen wird.The first multiplier unit 412 multiplies a value of sin φ coming from the memory unit 120 is received with one from the correction value storage unit 220 received first offset adjustment value. The second multiplier unit 414 multiplies a value of cos φ coming from the storage unit 120 is received with one from the correction value storage unit 220 received second offset adjustment value. The adding unit 416 adds a multiplication result of the first multiplying unit 412 to the operation result of the outer product P, which is the outer product operation unit 130 Will be received. Also, the adder unit subtracts 416 a multiplication result of the second multiplying unit 414 from the result of operation of the outer product P coming out of the outer product operation unit 130 Will be received.

Dadurch justiert die Versatzjustiereinheit 410 das durch Operation durch die äußere Produktoperationseinheit 130 ermittelte äußere Produkt P auf einen Justierwert P', der durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird. P ' = P + Ox sin  ϕ Oy cos  ϕ = B  sin  ( θ ϕ )   B ( θ ϕ )

Figure DE112017000564T5_0012
This adjusts the offset adjustment unit 410 by operation through the outer product operation unit 130 determined outer product P to an adjustment value P ', which is expressed by the following equation. P ' = P + Ox sin φ Oy cos φ = B sin ( θ φ ) B ( θ φ )
Figure DE112017000564T5_0012

Das heißt, dass die Versatzjustiereinheit 410 den Justierwert P' so justieren kann, dass er ungefähr koinzident mit einem Wert ist, der auf der Phasendifferenz (θ-ϕ) basiert. Somit, dadurch, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 das Operationsergebnis des Justierwerts P' der Schleifenfilter 140 zuführt, kann die Schleifensteuerungseinheit 200 den Detektionswinkel ϕ, der dem Winkel θ folgt, des Rotationsmagnetfelds, ausgeben.That is, the offset adjustment unit 410 can adjust the adjustment value P 'to be approximately coincident with a value based on the phase difference (θ-φ). Thus, in that the phase difference detection unit 210 the operation result of the adjustment value P 'of the loop filters 140 feeds, the loop control unit 200 output the detection angle φ following the angle θ of the rotational magnetic field.

Es ist anzumerken, dass beschrieben wird, dass die Versatzjustiereinheit 410 den Versatzfehler unter Verwendung der ersten Multipliziereinheit 412 und der zweiten Multipliziereinheit 414 justiert. In diesem Fall, da zwei weitere Multiplizierschaltungen hinzugefügt werden, kann die Montagefläche der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gesteigert werden. Somit kann die Korrekturwert-Speichereinheit 220 den ersten Versatzjustierwert und den zweiten Versatzjustierwert der Versatzjustiereinheit 410 im Bitstrom zuführen. Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 liefert zum Beispiel als den ersten Versatzjustierwert den Bitstrom, dessen Bits alle dieselbe Richtung haben, die äquivalent ist zum Korrekturwert Ox. Ähnlich kann die Korrekturwert-Speichereinheit 220 als den zweiten Versatzjustierwert den Bitstrom liefern, dessen Bits alle dieselbe Gewichtung haben, die äquivalent zum Korrekturwert Oy ist.It should be noted that it will be described that the offset adjustment unit 410 the offset error using the first multiplier unit 412 and the second multiplier unit 414 adjusted. In In this case, since two more multiplier circuits are added, the mounting area of the angle detection device 10 be increased. Thus, the correction value storage unit 220 the first offset adjustment value and the second offset adjustment value of the offset adjustment unit 410 in the bitstream. The correction value storage unit 220 For example, as the first offset adjustment value, the bitstream whose bits are all the same direction as that equivalent to the correction value Ox is provided. Similarly, the correction value storage unit 220 as the second offset adjustment value, supply the bit stream whose bits all have the same weighting, which is equivalent to the correction value Oy.

In diesem Fall addiert die Versatzjustiereinheit 410 zur Phasendifferenz das Ergebnis, das durch Multiplizieren pro Bit des Bitstroms des aus der Korrekturwert-Speichereinheit 220 empfangenen ersten Versatzjustierwerts mit dem Rückkopplungssignal ermittelt wird. Ähnlich subtrahiert die Versatzjustiereinheit 410 von der Phasendifferenz das Ergebnis, das durch Multiplizieren, pro Bit, des Bitstroms des aus der Korrekturwert-Speichereinheit 220 empfangenen zweiten Versatzjustierwerts mit dem zweiten Rückkopplungssignal ermittelt wird.In this case, the offset adjustment unit adds 410 to the phase difference, the result obtained by multiplying per bit of the bit stream of the correction value storage unit 220 received first Offsetjustierwerts with the feedback signal is determined. Similarly, the offset adjustment unit subtracts 410 from the phase difference, the result obtained by multiplying, per bit, the bit stream of the from the correction value storage unit 220 received second offset adjustment value is determined with the second feedback signal.

Die Multiplikation, die den Bitstrom verwendet, die durch die Versatzjustiereinheit 410, die oben beschrieben ist, durchgeführt wird, kann durch Prozessieren der Addition oder Subtraktion durchgeführt werden, ähnlich zur Operation des Berechnens des äußeren Produktes P durch Addieren oder Subtrahieren der äußeren Produktoperationseinheit 130, die in 2 beschrieben ist. Somit kann die Versatzjustiereinheit 410 den Versatzfehler justieren, während verhindert wird, dass die Montagefläche ansteigt. Somit kann die Schleifensteuerungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Fehler beim Detektionswinkel entsprechend dem Versatzfehler justieren, während verhindert wird, dass der Schaltungsmaßstab sich vergrößert.The multiplication that uses the bitstream provided by the offset adjustment unit 410 10, described above, may be performed by processing the addition or subtraction, similarly to the operation of calculating the outer product P by adding or subtracting the outer product operation unit 130 , in the 2 is described. Thus, the offset adjustment unit 410 adjust the offset error while preventing the mounting surface from rising. Thus, the loop control unit 200 According to the present embodiment, adjusting the error in the detection angle corresponding to the offset error while preventing the circuit scale from being increased.

Ein Beispiel, bei dem die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben ist, die Fehler beim Detektionswinkel entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität und dem Versatzfehler justiert, ist beschrieben. Als Alternative dazu kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Fehler beim Detektionswinkel entsprechend der anderen Achsensensitivität justieren. Zuerst wird die andere Achsensensitivität als Nächstes beschrieben.An example in which the angle detection device 10 According to the present embodiment described above, the errors in the detection angle corresponding to the misregistration in the magnetic sensitivity and the offset error are adjusted. Alternatively, the angle detection device 10 adjust the error at the detection angle according to the other axis sensitivity. First, the other axis sensitivity will be described next.

8 illustriert ein drittes Beispiel des ersten Magnetfeld-Detektionssignals Vx und des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals Vy, die aus der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden. In 8 repräsentiert die horizontale Achse das erste Magnetfelddetektionssignal Vx der ersten Magnetsensoreinheit 30, welche die erste Richtung (X-Achsenrichtung) detektiert, und repräsentiert die vertikale Achse das zweite Magnetfeld-Detektionssignal Vy der zweiten Magnetsensoreinheit 32, welche die zweite Richtung (Y-Achsenrichtung) detektiert. Ein durch die gestrichelte Linie angegebenes Signal ist ein ideales Magnetfeld-Detektionssignal, das eine ungefähr kreisförmige Form auf der X-Y-Ebene aufweist. Das heißt, dass 8 ein Beispiel zeigt, wo angenommen wird, dass das ideale erste Magnetfeld-Detektionssignal Vx durch B·cos θ ausgedrückt wird und das ideale zweiten Magnetfeld-Detektionssignal Vy durch B·sin θ ausgedrückt wird. 8th illustrates a third example of the first magnetic field detection signal Vx and the second magnetic field detection signal Vy derived from the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 according to the present embodiment. In 8th The horizontal axis represents the first magnetic field detection signal Vx of the first magnetic sensor unit 30 which detects the first direction (X-axis direction), and the vertical axis represents the second magnetic field detection signal Vy of the second magnetic sensor unit 32 which detects the second direction (Y-axis direction). A signal indicated by the broken line is an ideal magnetic field detection signal having an approximately circular shape on the XY plane. It means that 8th an example shows where it is assumed that the ideal first magnetic field detection signal Vx is expressed by B · cos θ and the ideal second magnetic field detection signal Vy is expressed by B · sin θ.

Ein durch die durchgezogene Linie angegebenes Signal zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem andere Achsensensitivitäten in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftreten. 8 zeigt ein Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem die andere Achsensensitivität enthalten ist, wie etwa: +B·γ·sin θ in dem ersten Magnetfelddetektionssignal Vx; und +B ·γ· cos θ in dem ersten Magnetfeld-Detektionssignal Vx. Wenn in solchen Fällen andere Achsensensitivitäten in der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 auftreten, kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den genauen Detektionswinkel ϕ nicht ausgeben.A signal indicated by the solid line shows a magnetic field detection signal in the case where other axis sensitivities in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occur. 8th shows a magnetic field detection signal in the case where the other axis sensitivity is included, such as: + B · γ · sin θ in the first magnetic field detection signal Vx; and + B · γ · cos θ in the first magnetic field detection signal Vx. In such cases, if other axis sensitivities in the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 occur, the angle detection device 10 do not spend the exact detection angle φ.

Hier wird das Magnetfeld-Detektionssignal in dem Fall, bei dem die andere Achsensensitivität darin enthalten ist, als die nachfolgende Gleichung approximiert. Wenn der Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität angenähert 5 Grad oder darunter ist, kann erwartet werden, dass die Genauigkeit einer solchen Annäherung hoch ist. Vx = B ( cos  θ + γ sin  θ ) B ( cos  γ cos  θ+ sin  γ sin  θ ) = B cos  ( θ γ ) Vy = B ( sin  θ + γ cos  θ ) B ( cos  γ sin  θ+ sin  γ cos  θ ) = B sin  ( θ+γ )

Figure DE112017000564T5_0013
Here, the magnetic field detection signal in the case where the other axis sensitivity is included therein is approximated as the following equation. If the angle error corresponding to the other axis sensitivity is approximately 5 degrees or less, the accuracy of such approach can be expected to be high. Vx = B ( cos θ + γ sin θ ) B ( cos γ cos θ + sin γ sin θ ) = B cos ( θ - γ ) Vy = B ( sin θ + γ cos θ ) B ( cos γ sin θ + sin γ cos θ ) = B sin ( θ + γ )
Figure DE112017000564T5_0013

In diesem Fall wird das durch Gleichung 2 ausgedrückte äußere Produkt P als die nachfolgende Gleichung berechnet, wo eine Annäherung gemacht wird: γ≅0 gemacht wird. P = B cos  ( θ γ ) sin  ϕ + B sin  ( θ + γ ) cos  ϕ = B [ 0.5 { sin  ( θ γ + ϕ ) sin  ( θ γ ϕ ) } + 0.5 { sin  ( θ + γ + ϕ ) + sin  ( θ + γ ϕ ) } ] = B [ 0.5 { -sin  ( θ + ϕ−γ ) +sin  ( θ+γ+ϕ ) } + 0.5 { sin  ( θ−ϕ−γ ) + sin  ( θ−ϕ+γ ) } ] = B { cos  ( θ + ϕ ) sin  γ + sin  ( θ ϕ ) cos  γ } B { cos  ( θ + ϕ ) γ + sin  ( θ ϕ ) 1 } = B γ cos 2 θ

Figure DE112017000564T5_0014
In this case, the external product P expressed by Equation 2 is calculated as the following equation, where an approximation is made: γ≅0 is made. P = - B cos ( θ - γ ) sin φ + B sin ( θ + γ ) cos φ = B [ - 0.5 { sin ( θ - γ + φ ) - sin ( θ - γ - φ ) } + 0.5 { sin ( θ + γ + φ ) + sin ( θ + γ - φ ) } ] = B [ 0.5 { -sin ( θ + φ-γ ) + sin ( θ + γ + φ ) } + 0.5 { sin ( θ-φ-γ ) + sin ( θ-φ + γ ) } ] = B { cos ( θ + φ ) sin γ + sin ( θ - φ ) cos γ } B { cos ( θ + φ ) γ + sin ( θ - φ ) 1 } = B γ cos 2 θ
Figure DE112017000564T5_0014

Wie oben beschrieben, gibt es einen Fall, bei dem das äußere Produkt P noch einen gewissen Wert hat, selbst wenn die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null ist, was dazu führt, dass der Detektionswinkel ϕ einen Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität beinhaltet. Somit justiert die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so, dass der Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität reduziert wird.As described above, there is a case where the outer product P still has some value even if the phase difference (θ-φ) is zero, resulting in that the detection angle φ includes an angle error corresponding to the other axis sensitivity. Thus, the angle detection device adjusts 10 According to the present embodiment, the angle error corresponding to the other axis sensitivity is reduced.

Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 kann als ein Beispiel die Phasen des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals unter Verwendung von δ als nachfolgende Gleichung justieren.The angle detection device 10 For example, as an example, the phases of the first feedback signal and the second feedback signal may be adjusted using δ as the following equation.

Hier wird eine Approximation vorgenommen: γ≅δ≅0. P=-B cos  ( θ γ ) sin  ( ϕ + δ ) + B sin  ( θ + γ ) cos  ( ϕ δ ) = B [ 0.5 { sin  ( θ γ + ϕ + δ ) sin  ( θ γ ϕ δ ) } + 0.5 { sin  ( θ + γ + ϕ δ ) + sin  ( θ + γ ϕ + δ ) } ] = B [ 0.5 { sin ( θ + ϕ γ + δ ) + sin  ( θ + γ + ϕ δ ) } + .05 { sin  ( θ ϕ γ δ ) + sin  ( θ ϕ + γ + δ ) } ] = B { cos  ( θ + ϕ ) sin  ( γ δ ) + sin  ( θ ϕ ) cos  ( γ + δ ) } B { cos  ( θ + ϕ ) 0 + sin  ( θ ϕ ) 1 } = Β sin  ( θ ϕ ) B ( θ ϕ )

Figure DE112017000564T5_0015
Here an approximation is made: γ≅δ≅0. P = -B cos ( θ - γ ) sin ( φ + δ ) + B sin ( θ + γ ) cos ( φ - δ ) = B [ - 0.5 { sin ( θ - γ + φ + δ ) - sin ( θ - γ - φ - δ ) } + 0.5 { sin ( θ + γ + φ - δ ) + sin ( θ + γ - φ + δ ) } ] = B [ 0.5 { - sin ( θ + φ - γ + δ ) + sin ( θ + γ + φ - δ ) } + .05 { sin ( θ - φ - γ - δ ) + sin ( θ - φ + γ + δ ) } ] = B { cos ( θ + φ ) sin ( γ - δ ) + sin ( θ - φ ) cos ( γ + δ ) } B { cos ( θ + φ ) 0 + sin ( θ - φ ) 1 } = Β sin ( θ - φ ) B ( θ - φ )
Figure DE112017000564T5_0015

Wie oben beschrieben, indem die Phasendifferenz (θ-ϕ) Null gemacht wird, wie in Gleichung 6, kann unter Verwendung des Korrekturwerts δ das äußeren Produkt P zu Null gemacht werden. Somit kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 den Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität reduzieren, indem der Detektionswinkel ϕ dazu gebracht wird, θ zu folgen. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann den Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität unter Verwendung einer Schaltung zum Durchführen der Operation in Gleichung 15 reduzieren. Eine solche Winkeldetektionsvorrichtung 10 wird als Nächstes beschrieben.As described above, by making the phase difference (θ-φ) zero, as in Equation 6, using the correction value δ, the outer product P can be made zero. Thus, the angle detection device 10 reduce the angular error corresponding to the other axis sensitivity by making the detection angle φ to follow θ. The angle detection device 10 According to the present embodiment, the angle error corresponding to the other axis sensitivity can be reduced by using a circuit for performing the operation in Equation 15. Such an angle detection device 10 will be described next.

9 illustriert eine fünfte Beispielkonfiguration der Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der fünften Beispielkonfiguration werden Operationen, die ungefähr die gleichen sind wie jene in der Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der in 2 gezeigten ersten Beispielkonfiguration, dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Winkeldetektionsvorrichtung 10 in der fünften Beispielkonfiguration beinhaltet die Schleifensteuereinheit 200. Die Schleifensteuereinheit 200 weist die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, den Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 auf. Der Schleifenfilter 140 und die Winkel-Aktualisierungseinheit 150 sind in 2 beschrieben, die Beschreibung wird hier nicht wiederholt. 9 illustrates a fifth example configuration of the angle detection device 10 according to the present embodiment. In the angle detection device 10 in the fifth example configuration, operations which are approximately the same as those in the angle detection apparatus 10 in the in 2 shown the first example configuration, the same reference numerals and the description will not be repeated. The angle detection device 10 in the fifth example configuration, the loop control unit includes 200 , The loop control unit 200 has the phase difference detection unit 210 , the loop filter 140 and the angle updating unit 150 on. The loop filter 140 and the angle updating unit 150 are in 2 described, the description will not be repeated here.

9 zeigt ein Beispiel, bei dem die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 die anderen Achsensensitivitäten der ersten Magnetsensoreinheit 30 und der zweiten Magnetsensoreinheit 32 justiert. Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 ein Phasendifferenzsignal ausgibt, welches die Phasendifferenz angibt, basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal, und dem ersten Rückkopplungssignal und dem zweiten Rückkopplungssignal entsprechend dem Werkstücktisch 4, und das erste Rückkopplungssignal und das zweite Rückkopplungssignal justiert. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, die Korrekturwert-Speichereinheit 220 und eine andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 410. 9 shows an example in which the phase difference detection unit 210 the other axis sensitivities of the first magnetic sensor unit 30 and the second magnetic sensor unit 32 adjusted. That is, the phase difference detection unit 210 outputs a phase difference signal indicative of the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal, and the first feedback signal and the second feedback signal corresponding to the workpiece table 4 , and adjusts the first feedback signal and the second feedback signal. The phase difference detection unit 210 includes the storage unit 120 , the outer product operation unit 130 , the correction value storage unit 220 and another axis sensitivity adjustment unit 410 ,

Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert einen Korrekturwert δ, der den Fehler im Detektionswinkel ϕ justiert. Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 kann Werte von +δ bzw. -δ speichern. Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Korrekturwert δ als ein dritter Justierwert angesehen wird.The correction value storage unit 220 stores a correction value δ which adjusts the error in the detection angle φ. The correction value storage unit 220 can store values of + δ or -δ. It is to be noted that in the present embodiment, the correction value δ is regarded as a third adjustment value.

Die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 addiert und subtrahiert den Detektionswinkel ϕ, basierend auf dem dritten Justierwinkel δ in der Korrekturwert-Speichereinheit 220. Die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 beinhaltet eine dritte Winkel-Addiereinheit 512 und eine dritte Winkel-Subtrahiereinheit 514, die dritte Winkel-Addiereinheit 512 addiert den dritten Justierwinkel δ zum Detektionswinkel ϕ. Die dritte Winkel-Addiereinheit 512 liefert das Additionsergebnis (φ+δ) an die Speichereinheit 120. Die dritte Winkel-Subtrahiereinheit 514 subtrahiert den dritten Justierwinkel δ vom Detektionswinkel ϕ. Die dritte Winkel-Subtrahiereinheit 514 liefert das Subtraktionsergebnis (ϕ-δ) an die Speichereinheit 120.The other axis sensitivity adjustment unit 510 adds and subtracts the detection angle φ based on the third adjustment angle δ in the correction value storage unit 220 , The other axis sensitivity adjustment unit 510 includes a third angle adding unit 512 and a third angle subtracting unit 514 , the third angle adding unit 512 adds the third adjustment angle δ to the detection angle φ. The third angle adding unit 512 supplies the addition result (φ + δ) to the memory unit 120 , The third angle subtraction unit 514 subtracts the third adjustment angle δ from the detection angle φ. The third angle subtraction unit 514 supplies the subtraction result (φ-δ) to the memory unit 120 ,

Die dritte Winkel-Addiereinheit 512 und die dritte Winkel-Subtrahiereinheit 514 können eine Adresse, basierend auf den Winkeln, an die Speichereinheit 120 liefern. Auch können die dritte Winkel-Addiereinheit 512 und die dritte Winkel-Subtrahiereinheit 514 an der Speichereinheit 120 zu unterschiedlichen Zyklen eine Adresse eingeben, basierend auf dem Winkel, der durch Addieren des dritten Justierwinkels δ zum Detektionswinkel ϕ ermittelt wird, und eine Adresse, die auf dem Winkel basiert, die durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels δ vom Detektionswinkel ϕ ermittelt wird. Das heißt, dass die Andersachsen-Sensitivitäts-Justiereinheit 510 an die Speichereinheit 120 Adresswerte liefern kann, die auf den, dem Taktsignal entsprechenden Winkeln basieren.The third angle adding unit 512 and the third angle subtracting unit 514 can send an address, based on the angles, to the storage unit 120 deliver. Also, the third angle adding unit 512 and the third angle subtracting unit 514 on the storage unit 120 at different cycles, based on the angle obtained by adding the third adjustment angle δ to the detection angle φ and an address based on the angle obtained by subtracting the third adjustment angle δ from the detection angle φ. That is, the difference axis sensitivity adjustment unit 510 to the storage unit 120 Address values based on the angles corresponding to the clock signal.

Die Speichereinheit 120 gibt einen Sinuswert und einen Cosinuswert entsprechend einem Winkel aus, der durch den Detektionswinkel ϕ und den dritten Justierwinkel δ bestimmt ist. Das heißt, dass die Speichereinheit 120 jeweils einen Wert von sin (ϕ+δ) entsprechend dem Additionsergebnis (ϕ+δ) der dritten Winkel-Addiereinheit 512 und einen Wert von cos (ϕ-δ) entsprechend dem Subtraktionsergebnis (ϕ-δ) der dritten Winkel-Subtrahiereinheit 514 ausgibt.The storage unit 120 outputs a sine value and a cosine value corresponding to an angle determined by the detection angle φ and the third adjustment angle δ. That is, the storage unit 120 each a value of sin (φ + δ) corresponding to the addition result (φ + δ) of the third angle adding unit 512 and a value of cos (φ-δ) corresponding to the subtraction result (φ-δ) of the third angle subtracting unit 514 outputs.

Das heißt, um die andere Achsensensitivität zwischen dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu justieren, dass die andere Andersachsen-Sensitivitäts-Justiereinheit 510 ein erstes Rückkopplungssignal unter Verwendung eines resultierenden Detektionswinkels ϕ+δ erzeugt, der ermittelt wird durch Addieren des dritten Justierwinkels δ zum Detektionswinkel, und ein zweites Rückkopplungssignal unter Verwendung eines resultierenden Detektionswinkels ϕ-δ, der ermittelt wird durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels δ vom Detektionswinkel. Auch erzeugt die andere Achsen-Sensitivitäts-Justiereinheit 510 ein erstes Rückkopplungssignal, basierend auf einem Sinuswert, der einen resultierenden Detektionswinkel ϕ+δ entspricht, welcher ermittelt wird durch Addieren des dritten Justierwinkels δ zum Detektionswinkel, und ein zweites Rückkopplungssignal, das auf einem Cosinuswert entsprechend dem resultierenden Detektionswinkel ϕ-δ basiert, der ermittelt wird durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels δ vom Detektionswinkel. 9 zeigt ein Beispiel, bei dem die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 sin (ϕ+δ) als das erste Rückkopplungssignal aus der Speichereinheit 120 und cos (ϕ-δ) als das zweite Rückkopplungssignal aus der Speichereinheit 120 ausgibt.That is, to adjust the other axis sensitivity between the first modulation signal and the second modulation signal, that the other different-axis sensitivity adjustment unit 510 generates a first feedback signal using a resultant detection angle φ + δ obtained by adding the third adjustment angle δ to the detection angle, and a second feedback signal using a resultant detection angle φ-δ obtained by subtracting the third adjustment angle δ from the detection angle. Also generates the other axis sensitivity adjustment unit 510 a first feedback signal based on a sine value corresponding to a resulting detection angle φ + δ, which is obtained by adding the third adjustment angle δ to the detection angle, and a second feedback signal based on a cosine value corresponding to the resulting detection angle φ-δ which detects is obtained by subtracting the third adjustment angle δ from the detection angle. 9 shows an example where the other axis sensitivity adjustment unit 510 sin (φ + δ) as the first feedback signal from the memory unit 120 and cos (φ-δ) as the second feedback signal from the memory unit 120 outputs.

Die äußere Produktoperationseinheit 130 betreibt das äußere Produkt P unter Verwendung des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals und des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals. In der äußeren Produktoperationseinheit 130 in der vorliegenden Ausführungsform justiert die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 das erste Rückkopplungssignal und das zweite Rückkopplungssignal, basierend auf dem dritten Justierwinkel δ, so dass die äußere Produktoperationseinheit 130 das durch Gleichung 15 ausgedrückte äußeren Produkt P operiert. Somit kann dadurch, dass die äußere Produktoperationseinheit 130 das Operationsergebnis des äußeren Produktes P der Schleifenfilter 140 zuführt, die Schleifensteuereinheit 200 den Detektionswinkel ϕ, der dem Winkel θ des Rotationsmagnetfeld folgt, ausgeben.The outer product operation unit 130 operates the outer product P using the first feedback signal and the second feedback signal and the first modulation signal and the second modulation signal. In the outer product operation unit 130 in the present embodiment, the other axis sensitivity adjusting unit adjusts 510 the first feedback signal and the second feedback signal based on the third adjustment angle δ such that the outer product operation unit 130 the outer product P expressed by Equation 15 operates. Thus, by allowing the outer product operation unit 130 the operation result of the outer product P of the loop filters 140 feeds the loop controller 200 output the detection angle φ following the angle θ of the rotational magnetic field.

Es ist anzumerken, dass die äußere Produktoperationseinheit 130 das äußere Produkt P, wie in 2 beschrieben, berechnen kann, durch Addieren oder Subtrahieren des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals. Auch verwendet die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 Daten, in welche der Adresswert gegenüber dem Detektionswinkel ϕ um den dritten Justierwinkel δ verschoben ist und kann somit das erste Rückkopplungssignal und das zweite Rückkopplungssignal justieren, ohne die Daten zum Speichern in der Speichereinheit 120 anwachsen zu lassen. Somit kann die Schleifensteuereinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität justieren, während ein Ansteigen beim Schaltungsmaßstab und auch bei den zu handhabenden Daten verhindert wird.It should be noted that the outer product operation unit 130 the outer product P, as in 2 described by adding or subtracting the first feedback signal and the second feedback signal. Also uses the other axis sensitivity adjustment unit 510 Data in which the address value is shifted from the detection angle φ by the third adjustment angle δ and thus can adjust the first feedback signal and the second feedback signal without storing the data in the memory unit 120 to grow. Thus, the loop control unit 200 according to the present embodiment, adjust the angle error corresponding to the other axis sensitivity while preventing an increase in the circuit scale and also in the data to be handled.

Ein Beispiel, wo die Winkeldetektionsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform jeweils die Fehler im Detektionswinkel entsprechend irgendeiner Fehlpassung bei der Magnetsensitivität, dem Versatzfehler und der anderen Achsensensitivität justiert, wird beschrieben. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann die Winkeldetektionsvorrichtung 10 zwei oder mehr Fehler von den Fehlern im Detektionswinkel entsprechend irgendeinem von Fehlpassung bei der Magnetsensitivität, Versatzfehler und anderer Achsensensitivität justieren. Eine Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, die in einer solchen Winkeldetektionsvorrichtung 10 vorgesehen ist, wird als Nächstes beschrieben.An example where the angle detection device 10 According to the present embodiment described above, each of the errors in the detection angle corresponding to any misregistration in the magnetic sensitivity, the offset error and the other axis sensitivity is adjusted. Alternatively or additionally, the angle detection device 10 adjust two or more errors from the errors in the detection angle corresponding to any of mismatch in the magnetic sensitivity, offset error, and other axis sensitivity. A phase difference detection unit 210 used in such an angle detection device 10 is provided will be described next.

10 illustriert ein erstes Modifikationsbeispiel der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im ersten Modifikationsbeispiel werden Operationen, die ungefähr dieselben sind wie jene der in 4, 7 und 9 gezeigten Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im ersten Modifikationsbeispiel beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, die Korrekturwert-Speichereinheit 220, die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230, die erste Amplituden-Justiereinheit 240, die Versatzjustiereinheit 410 und die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510. 10 illustrates a first modification example of the phase difference detection unit 210 according to the present embodiment. In the phase difference detection unit 210 In the first modification example, operations which are approximately the same as those of FIG 4 . 7 and 9 shown phase difference detection unit 210 , the same reference numerals and the description will not be repeated. The phase difference detection unit 210 In the first modification example, the storage unit includes 120 , the outer product operation unit 130 , the correction value storage unit 220 , the first adding and subtracting unit 230 , the first amplitude adjustment unit 240 , the offset adjustment unit 410 and the other axis sensitivity adjustment unit 510 ,

Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert den ersten Justierwinkel β, den ersten Versatzjustierwert Ox, den zweiten Versatzjustierwert Oy und den dritten Justierwinkel δ. Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 liefert jeweils den ersten Justierwinkel β an die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230, den ersten Versatzjustierwert Ox und den zweiten Versatzjustierwert Oy an die Versatzjustiereinheit 410 und den dritten Justierwinkel δ an die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510.The correction value storage unit 220 stores the first adjustment angle β, the first offset adjustment value Ox, the second offset adjustment value Oy, and the third adjustment angle δ. The correction value storage unit 220 respectively supplies the first adjustment angle β to the first adding and subtracting unit 230 , the first offset adjustment value Ox, and the second offset adjustment value Oy to the offset adjusting unit 410 and the third adjustment angle δ to the other axis sensitivity adjusting unit 510 ,

Die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 und die erste Amplituden-Justiereinheit 240 können, wie in 4 beschrieben, den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung in der magnetischen Sensitivität durch Justieren des ersten Rückkopplungssignals justieren. Die Versatzjustiereinheit 410 justiert, wie in 7 beschrieben, den Winkelfehler entsprechend dem Versatzfehler durch Justieren des äußeren Produkts P, das ermittelt wird durch die Operation durch die äußere Produktoperationseinheit 130. Die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510 justiert, wie in 9 beschrieben, den Winkelfehler entsprechend der anderen Achsensensitivität durch Justieren des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals.The first adding and subtracting unit 230 and the first amplitude adjustment unit 240 can, as in 4 described, adjust the angular error corresponding to the mismatch in the magnetic sensitivity by adjusting the first feedback signal. The offset adjustment unit 410 adjusted, as in 7 described, the angle error corresponding to the offset error by adjusting the outer product P, which is determined by the operation by the outer product operation unit 130 , The other axis sensitivity adjustment unit 510 adjusted, as in 9 described, the angle error corresponding to the other axis sensitivity by adjusting the first feedback signal and the second feedback signal.

Somit kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeweils die Fehler beim Detektionswinkel entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität, dem Versatzfehler und der andern Achsensensitivität justieren. Es ist anzumerken, dass 10 ein Beispiel zeigt, bei dem die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 den Winkelfehler in dem Fall justiert, bei dem die erste Richtung größer als die zweite Richtung in der Magnetsensitivität ist. Als Alternative dazu kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 den Winkelfehler in dem Fall justieren, bei dem die magnetische Sensitivität in der ersten Richtung kleiner als diejenige der zweiten Richtung ist. Eine solche Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 wird als Nächstes beschrieben.Thus, the phase difference detection unit 210 According to the present embodiment, each of the errors in the detection angle corresponding to the mismatch in the magnetic sensitivity, the offset error and the other Achsensensitivität adjust. It should be noted that 10 shows an example in which the phase difference detection unit 210 adjusts the angular error in the case where the first direction is greater than the second direction in the magnetic sensitivity. Alternatively, the phase difference detection unit 210 adjust the angle error in the case where the magnetic sensitivity in the first direction is smaller than that of the second direction. Such a phase difference detection unit 210 will be described next.

11 illustriert ein zweites Modifikationsbeispiel der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im zweiten Modifikationsbeispiel sind Operationen, die ungefähr die gleichen sind wie jene der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210, die in 5, 7 und 9 gezeigt ist, dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im zweiten Modifikationsbeispiel beinhaltet die Speichereinheit 120, die äußere Produktoperationseinheit 130, die Korrekturwert-Speichereinheit 220, die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330, die zweite Amplituden-Justiereinheit 340, die Versatzjustiereinheit 410 und die andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit 510. 11 illustrates a second modification example of the phase difference detection unit 210 according to the present embodiment. In the phase difference detection unit 210 In the second modification example, operations are approximately the same as those of the phase difference detection unit 210 , in the 5 . 7 and 9 is shown, the same reference numerals and the description will not be repeated. The phase difference detection unit 210 In the second modification example, the storage unit includes 120 , the outer product operation unit 130 , the correction value storage unit 220 , the second adding and subtracting unit 330 , the second amplitude adjustment unit 340 , the offset adjustment unit 410 and the other axis sensitivity adjustment unit 510 ,

Das heißt, dass die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im zweiten Modifikationsbeispiel als Alternativen zur ersten Addier- und Subtrahiereinheit 230 und der ersten Amplituden-Justiereinheit 240 der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 in dem ersten Modifikationsbeispiel in 10 die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 und die zweite Amplituden-Justiereinheit 240 enthält. Die Korrekturwert-Speichereinheit 220 speichert den zweiten Justierwinkel β und die Korrekturwert-Speichereinheit 220 liefert den zweiten Justierwinkel β an die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330. Die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 und die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 können, wie in 5 beschrieben, den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität durch Justieren des zweiten Feedback-Signals justieren. Die anderen Operationen der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im zweiten Modifikationsbeispiel sind ungefähr die gleichen wie jene der Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 im ersten in 10 gezeigten Modifikationsbeispiel und die Beschreibung wird hier nicht wiederholt.That is, the phase difference detection unit 210 in the second modification example as alternatives to the first adding and subtracting unit 230 and the first amplitude adjustment unit 240 the phase difference detection unit 210 in the first modification example in FIG 10 the second adding and subtracting unit 330 and the second amplitude adjusting unit 240 contains. The correction value storage unit 220 stores the second adjustment angle β and the correction value storage unit 220 supplies the second adjustment angle β to the second adding and subtracting unit 330 , The second adding and subtracting unit 330 and the second amplitude adjusting unit 340 can, as in 5 described adjust the angle error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch by adjusting the second feedback signal. The other operations of the phase difference detection unit 210 in the second modification example are approximately the same as those of the phase difference detection unit 210 in the first in 10 shown modification example and the description will not be repeated here.

Wie oben beschrieben, kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeweils die Fehler im Detektionswinkel entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität, dem Versatzfehler und der anderen Achsensensitivität justieren. Es ist anzumerken, dass beschrieben ist, dass die in 10 und 11 beschriebene Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 den Winkelfehler entsprechend der Fehlpassung bei der Magnetsensitivität durch Justieren des ersten Rückkopplungssignals oder/und des zweiten Rückkopplungssignals justiert. Alternativ dazu kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230, die erste Amplituden-Justiereinheit 240, die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 und die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 enthalten.As described above, the phase difference detection unit 210 According to the present embodiment, each of the errors in the detection angle corresponding to the mismatch in the magnetic sensitivity, the offset error and the other axis sensitivity adjust. It should be noted that it is described that the in 10 and 11 described phase difference detection unit 210 adjusts the angular error corresponding to the magnetic sensitivity mismatch by adjusting the first feedback signal and / or the second feedback signal. Alternatively, the phase difference detection unit 210 the first adding and subtracting unit 230 , the first amplitude adjustment unit 240 , the second adding and subtraction 330 and the second amplitude adjusting unit 340 contain.

In diesem Fall kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 entsprechend der Größe der Magnetsensitivität in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung zwischen dem Justieren des ersten Rückkopplungssignals durch die erste Addier- und Subtrahiereinheit 230 und die ersten Amplituden-Justiereinheit 240 und Justieren des zweiten Rückkopplungssignals durch die zweite Addier- und Subtrahiereinheit 330 und die zweite Amplituden-Justiereinheit 340 umschalten. Dadurch kann die Phasendifferenz-Detektionseinheit 210 jeweils die Fehler in dem Detektionswinkel entsprechend der Fehlpassung in den zwei Arten von Magnetsensitivitäten, dem Versatzfehler und der anderen Achsensensitivität justieren.In this case, the phase difference detection unit 210 according to the magnitude of the magnetic sensitivity in the first direction and in the second direction between adjusting the first feedback signal by the first adding and subtracting unit 230 and the first amplitude adjusting unit 240 and adjusting the second feedback signal by the second adding and subtracting unit 330 and the second amplitude adjusting unit 340 switch. As a result, the phase difference detection unit 210 respectively adjust the errors in the detection angle corresponding to the mismatch in the two types of magnetic sensitivities, the offset error, and the other axis sensitivity.

Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist der technische Schutzumfang der Erfindung nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es ist Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen zu den oben beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt werden können. Es ist auch aus dem Schutzumfang der Ansprüche ersichtlich, dass die Ausführungsformen, denen solche Änderungen und Verbesserungen hinzugefügt sind, im technischen Schutzumfang der Erfindung enthalten sein können.While the embodiments of the present invention have been described, the technical scope of the invention is not limited by the embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and improvements may be added to the embodiments described above. It is also apparent from the scope of the claims that the embodiments to which such changes and improvements are added may be included within the technical scope of the invention.

Die Operationen, Prozeduren, Schritte und Stufen in jedem durch eine Einrichtung, ein System, ein Programm und ein Verfahren, die in den Ansprüchen gezeigt sind, durchgeführten Prozess, Ausführungsform oder Diagramm, können in jeglicher Reihenfolge durchgeführt werden, solange wie die Reihenfolge nicht durch „vor“, „davor“ oder dergleichen angegeben sind und solange nicht die Ausgabe aus dem vorherigen Prozess im späteren Prozess verwendet wird. Selbst falls der Prozessablauf unter Verwendung von Phrasen wie „erster“ oder „nächster“ in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen beschrieben ist, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Prozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.The operations, procedures, steps and stages in each process, embodiment or diagram performed by a device, a system, a program and a method as set forth in the claims may be performed in any order as long as the order does not pass through Are indicated "before", "before" or the like and unless the output from the previous process is used in the later process. Even if the process flow is described using phrases such as "first" or "next" in the claims, embodiments or diagrams, it does not necessarily mean that the process must be performed in that order.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 Winkeldetektionsvorrichtung; 20 Rotationsmagnet; 22 Magnet; 24 Rotationsachse; 26 Motor; 30 erste Magnetsensoreinheit; 32 zweite Magnetsensoreinheit; 40 erste Verstärkungseinheit; 42 zweite Verstärkungseinheit; 50 erste Delta-Sigma-Modulationseinheit; 52 zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit; 100 Schleifensteuerungseinheit; 110 Phasendifferenz-Detektionseinheit; 120 Speichereinheit; 130 äußere Produktoperationseinheit; 132 erste Multipliziereinheit; 134 zweite Multipliziereinheit; 136 Subtrahiereinheit; 140 Schleifenfilter; 150 Winkel-Aktualisierungseinheit; 200 Schleifensteuereinheit; 210 Phasendifferenz-Detektionseinheit; 220 Korrekturwert-Speichereinheit; 230 erste Addier- und Subtrahiereinheit; 232 erste Winkeladdiereinheit; 234 erste Winkelsubtrahiereinheit; 240 erste Amplituden-Justiereinheit; 242 Addiereinheit; 244 Verstärkungseinheit; 330 zweite Addier- und Subtrahiereinheit; 332 zweite Winkel-Addiereinheit; 334 zweite Winkel-Subtrahiereinheit; 340 zweite Amplituden-Justiereinheit; 342 Addiereinheit; 344 Verstärkungseinheit; 410 Versatzjustiereinheit; 412 erste Multipliziereinheit; 414 zweite Multipliziereinheit; 416 Addiereinheit; 510 andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit; 512 dritte Winkel-Addiereinheit; 514 dritte Winkel-Subtrahiereinheit; 1000 Rotationswinkelsensor10 angle detection device; 20 rotating magnet; 22 magnet; 24 rotation axis; 26 engine; 30 first magnetic sensor unit; 32 second magnetic sensor unit; 40 first gain unit; 42 second amplification unit; 50 first delta-sigma modulation unit; 52 second delta-sigma modulation unit; 100 loop control unit; 110 phase difference detection unit; 120 storage unit; 130 outer product operation unit; 132 first multiplier unit; 134 second multiplier unit; 136 subtraction unit; 140 loop filter; 150 angle updating unit; 200 loop control unit; 210 phase difference detection unit; 220 correction value storage unit; 230 first adding and subtracting unit; 232 first angular adder unit; 234 first angular subtraction unit; 240 first amplitude adjustment unit; 242 adding unit; 244 amplification unit; 330 second adding and subtracting unit; 332 second angle adding unit; 334 second angle subtracting unit; 340 second amplitude adjustment unit; 342 adding unit; 344 amplification unit; 410 offset adjustment unit; 412 first multiplier unit; 414 second multiplier unit; 416 adding unit; 510 other axis sensitivity adjustment unit; 512 third angle adding unit; 514 third angle subtracting unit; 1000 rotation angle sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 5043878 [0002]JP 5043878 [0002]
  • JP 5342045 [0002]JP 5342045 [0002]
  • JP 5449417 [0002]JP 5449417 [0002]
  • JP 5687223 [0002]JP 5687223 [0002]
  • JP 4111813 [0002]JP 4111813 [0002]

Claims (19)

Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren eines Winkels eines Magnetfelds, umfassend: eine erste Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal, das einer ersten Richtungskomponente eines Magnetfeldes entspricht, um ein erstes Modulationssignal auszugeben; eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein zweites Magnetfeld-Detektionssignal, das einer zweiten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht, um ein zweites Modulationssignal auszugeben; und eine Schleifensteuereinheit, um einen Detektionswinkel dazu zu bringen, dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen, durch Schleifensteuerung, wobei die Schleifensteuereinheit eine Phasendifferenz-Detektionseinheit zum Detektieren einer Phasendifferenz des Detektionswinkels in Bezug auf einen durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegebenen Winkel; und die Phasendifferenz-Detektionseinheit einen Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf einen Winkel des Magnetfelds justiert.An angle detecting device for detecting an angle of a magnetic field, comprising: a first delta-sigma modulation unit for applying delta-sigma modulation to a first magnetic field detection signal corresponding to a first directional component of a magnetic field to output a first modulation signal; a second delta-sigma modulation unit for applying delta-sigma modulation to a second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of a magnetic field to output a second modulation signal; and a loop control unit for making a detection angle follow the first modulation signal and the second modulation signal by loop control, wherein the loop control unit includes a phase difference detection unit for detecting a phase difference of the detection angle with respect to an angle indicated by the first modulation signal and the second modulation signal; and the phase difference detection unit adjusts an error in the detection angle with respect to an angle of the magnetic field. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit ein Phasendifferenzsignal ausgibt, welches die Phasendifferenz anzeigt, basierend auf dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal, und ein erstes Rückkopplungssignal und ein zweites Rückkopplungssignal entsprechend dem Detektionswinkel; und zumindest eines von dem ersten Rückkopplungssignal, dem zweiten Rückkopplungssignal und dem Phasendifferenzsignal justiert, um den Fehler kleiner zu machen.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 1 wherein the phase difference detection unit outputs a phase difference signal indicative of the phase difference based on the first modulation signal and the second modulation signal, and a first feedback signal and a second feedback signal corresponding to the detection angle; and adjusting at least one of the first feedback signal, the second feedback signal, and the phase difference signal to make the error smaller. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit ein äußeres Produkt eines Satzes des ersten Modulationssignals und des zweiten Modulationssignals operiert, und das Phasendifferenzsignal ausgibt.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 2 wherein the phase difference detection unit operates on an outer product of a set of the first modulation signal and the second modulation signal, and outputs the phase difference signal. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit beinhaltet: eine erste Winkeladdiereinheit zum Addieren eines erste Justierwinkels zum Detektionswinkel; und eine erste Amplituden-Justiereinheit zum Erzeugen des ersten Rückkopplungssignals, um Amplitudenfehler im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal unter Verwendung eines Winkels zu justieren, der aus der ersten Winkeladdiereinheit ausgegeben wird.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 2 or 3 wherein the phase difference detection unit includes: a first angle adder unit for adding a first adjustment angle to the detection angle; and a first amplitude adjusting unit for generating the first feedback signal to adjust amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using an angle output from the first angular adder unit. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit weiter eine erste Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren des erste Justierwinkels vom Detektionswinkel beinhaltet; und die erste Amplituden-Justiereinheit ein erstes Rückkopplungssignal zum Justieren von Amplitudenfehlern im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal erzeugt, unter Verwendung eines Sinuswertes, der einem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkeladdiereinheit ausgegeben wird, und eines Sinuswertes, der einem Winkel entspricht, der aus der ersten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegeben wird.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 4 wherein the phase difference detection unit further includes a first angle subtracting unit for subtracting the first adjustment angle from the detection angle; and the first amplitude adjusting unit generates a first feedback signal for adjusting amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using a sine value corresponding to an angle output from the first angular adder unit and a sine value corresponding to an angle is output from the first angle subtracting unit. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 5, weiter umfassend eine Speichereinheit, die eine Adresse basierend auf einem Winkel als einer Eingabe empfangen kann und als Daten, entsprechend jeweiligen Winkeln, einen Sinuswert und einen Cosinuswert entsprechend dem Winkel ausgeben kann, wobei die erste Winkeladdiereinheit und die erste Winkel-Subtrahiereinheit an der Speichereinheit zu unterschiedlichen Zyklen eine Adresse basierend auf einem Winkel eingeben, der durch Addieren des ersten Justierwinkels zum Detektionswinkel und eine Adresse, basierend auf einem Winkel, der durch Subtrahieren des ersten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird; und die erste Amplituden-Justiereinheit zu unterschiedlichen Zyklen aus der Speichereinheit einen Sinuswert entsprechend einem Winkel, der aus der ersten Winkeladdiereinheit ausgegeben wird, und einen Sinuswert entsprechend einem Winkel, der aus der ersten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegeben wird, empfängt, um das erste Rückkopplungssignal zum Justieren von Amplitudenfehlern im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal zu erzeugen.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 5 , further comprising a memory unit that can receive an address based on an angle as an input and output as data corresponding to respective angles, a sine value and a cosine value corresponding to the angle, wherein the first angle adder unit and the first angle subtracting unit at the memory unit at different cycles, input an address based on an angle obtained by adding the first adjustment angle to the detection angle and an address based on an angle obtained by subtracting the first adjustment angle from the detection angle; and the first amplitude adjusting unit receives, at different cycles from the storage unit, a sine value corresponding to an angle output from the first angular adder unit and a sine value corresponding to an angle output from the first angle subtracting unit to receive the first feedback signal Adjusting amplitude errors in the first modulation signal and in the second modulation signal to generate. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit beinhaltet: eine zweite Winkeladdiereinheit zum Addieren eines zweiten Justierwinkels zum Detektionswinkel; und eine zweite Amplituden-Justiereinheit zum Erzeugen des zweiten Rückkopplungssignals zum Justieren von Amplitudenfehlern im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal unter Verwendung eines Winkels, der aus der zweiten Winkeladdiereinheit ausgegeben wird.Angle detection device according to one of Claims 2 to 6 wherein the phase difference detection unit includes: a second angle adder unit for adding a second adjustment angle to the detection angle; and a second amplitude adjusting unit for generating the second feedback signal for adjusting amplitude errors in the first modulation signal and in the second modulation signal using an angle output from the second angular adder unit. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit weiter eine zweite Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren des zweiten Justierwinkels vom Detektionswinkel beinhaltet; und die zweite Amplituden-Justiereinheit ein zweites Rückkopplungssignal zum Justieren von Amplitudenfehlern im ersten Modulationssignal und im zweiten Modulationssignal unter Verwendung eines Cosinuswerts entsprechend einem Winkel, der aus der zweiten Winkeladdiereinheit ausgegeben wird, und eines Cosinuswerts entsprechend einem Winkel, der aus der zweiten Winkel-Subtrahiereinheit ausgegeben wird, erzeugt.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 7 wherein the phase difference detection unit further includes a second angle subtracting unit for subtracting the second adjustment angle from the detection angle; and the second amplitude adjusting unit includes a second feedback signal for adjusting amplitude errors in the first modulation signal and the second modulation signal using a cosine value corresponding to an angle output from the second angle adder unit and a cosine value corresponding to an angle derived from the second angle subtracting unit output is generated. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß einem von Ansprüchen 2 bis 8, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit weiter eine Versatzjustiereinheit zum Multiplizieren des ersten Rückkopplungssignals mit einem ersten Versatzjustierwert beinhaltet, um einen Versatz des ersten Modulationssignals zu justieren, und eine Resultierende zu oder von der Phasendifferenz zu addieren oder subtrahieren. Angle detection device according to one of Claims 2 to 8th wherein the phase difference detection unit further includes an offset adjusting unit for multiplying the first feedback signal by a first offset adjustment value to adjust an offset of the first modulation signal, and adding or subtracting a resultant to or from the phase difference. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Versatzjustiereinheit pro Bit das erste Rückkopplungssignal und einen Bitstrom, dessen Bits dieselbe Gewichtung wie der erste Versatzjustierwert aufweisen, multipliziert, und ein Ergebnis zu oder von der Phasendifferenz addiert oder subtrahiert.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 9 wherein the offset adjustment unit multiplies, per bit, the first feedback signal and a bitstream whose bits have the same weighting as the first offset adjustment value, and adds or subtracts a result to or from the phase difference. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Versatzjustiereinheit das zweite Rückkopplungssignal mit einem zweiten Versatzjustierwert multipliziert, um einen Versatz des zweiten Modulationssignals zu justieren, und ein Ergebnis zu oder von der Phasendifferenz zu addieren oder subtrahieren.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 9 or 10 wherein the offset adjusting unit multiplies the second feedback signal by a second offset adjustment value to adjust an offset of the second modulation signal, and to add or subtract a result to or from the phase difference. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß einem von Ansprüchen 2 bis 11, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit beinhaltet: eine dritte Winkeladdiereinheit zum Addieren eines dritten Justierwinkels zum Detektionswinkel; eine dritte Winkel-Subtrahiereinheit zum Subtrahieren eines dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel; und eine andere Achsensensitivitäts-Justiereinheit zum Justieren einer andere Achsensensitivität zwischen dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal, um das erste Rückkopplungssignal unter Verwendung eines Ergebnis-Detektionswinkels zu erzeugen, der durch Addieren des dritten Justierwinkels zum Detektionswinkel ermittelt wird, und das zweite Rückkopplungssignal unter Verwendung eines Ergebnis-Detektionswinkels, der durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird.Angle detection device according to one of Claims 2 to 11 wherein the phase difference detection unit includes: a third angle adder unit for adding a third adjustment angle to the detection angle; a third angle subtracting unit for subtracting a third adjustment angle from the detection angle; and another axis sensitivity adjusting unit for adjusting another axis sensitivity between the first modulation signal and the second modulation signal to generate the first feedback signal using a result detection angle obtained by adding the third adjustment angle to the detection angle and the second feedback signal using a result detection angle obtained by subtracting the third adjustment angle from the detection angle. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die andere Achsensensitivität-Justiereinheit das erste Rückkopplungssignal basierend auf einem Sinuswert entsprechend einem Ergebnis-Detektionswinkel, der durch Addieren des dritten Justierwinkels zum Detektionswinkel ermittelt wird, und das zweite Rückkopplungssignal, basierend auf einem Cosinuswert entsprechend einem Ergebnis-Detektionswinkel, der durch Subtrahieren des dritten Justierwinkels vom Detektionswinkel ermittelt wird, erzeugt.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 12 wherein the other axis-sensitivity adjusting unit calculates the first feedback signal based on a sine value corresponding to a result-detection angle obtained by adding the third adjustment angle to the detection angle and the second feedback signal based on a cosine value corresponding to a result-detection angle obtained by subtracting third adjustment angle of the detection angle is determined generated. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß einem von Ansprüchen 2 bis 13, wobei die Phasendifferenz-Detektionseinheit eine äußere Produktoperationseinheit beinhaltet, um sequentiell pro Bit als eine Eingabe einen Bitstrom des ersten Modulationssignals und einen Bitstrom des zweiten Modulationssignals zu empfangen, um ein äußeres Produkt zu bearbeiten, pro Bit, zwischen dem Bitstrom des ersten Modulationssignals und dem Bitstrom des zweiten Modulationssignals und einem Satz des ersten Rückkopplungssignals und des zweiten Rückkopplungssignals.Angle detection device according to one of Claims 2 to 13 wherein the phase difference detection unit includes an outer product operation unit for sequentially receiving, per bit as an input, a bit stream of the first modulation signal and a bit stream of the second modulation signal to process an outer product, per bit, between the bit stream of the first modulation signal and the first modulation signal Bitstream of the second modulation signal and a set of the first feedback signal and the second feedback signal. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Schleifensteuereinheit aufweist: einen Schleifenfilter, um Durchgang von einer Frequenzkomponente mit einer vorbestimmten Frequenz oder niedriger bei der Phasendifferenz zu gestatten; und eine Winkelaktualisiereinheit zum Erhöhen oder Senken des Detektionswinkels entsprechend der Phasendifferenz, die den Schleifenfilter passiert hat.Winkeldetektionsvorrichtung according to Claim 14 wherein the loop control unit comprises: a loop filter for allowing passage of a frequency component having a predetermined frequency or lower at the phase difference; and an angle updating unit for increasing or decreasing the detection angle in accordance with the phase difference that has passed through the loop filter. Winkeldetektionsvorrichtung gemäß einem von Ansprüchen 1 bis 15, weiter umfassend: eine erste Magnetsensoreinheit zum Ausgeben des ersten Magnetfeld-Detektionssignals, welches der ersten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht; und eine zweite Magnetsensoreinheit zum Ausgeben des zweiten Magnetfeld-Detektionssignals, das der zweiten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht.Angle detection device according to one of Claims 1 to 15 further comprising: a first magnetic sensor unit for outputting the first magnetic field detection signal corresponding to the first directional component of a magnetic field; and a second magnetic sensor unit for outputting the second magnetic field detection signal corresponding to the second directional component of a magnetic field. Verfahren zum Justieren eines Fehlers bei einem Detektionswinkel einer Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren eines Winkels eines Magnetfelds, umfassend: Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal, welches einer ersten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht, um ein erstes Modulationssignal auszugeben; Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf ein zweites Magnetfeld-Detektionssignal, das einer zweiten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht, um ein zweites Modulationssignal auszugeben; und Bringen des Detektionswinkels dazu, dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen, durch eine Schleifensteuerung, wobei das Bringen eines Detektionswinkels dazu, zu folgen, das Detektieren einer Phasendifferenz des Detektionswinkels in Bezug auf einen durch das erste Modulationssignal und das zweite Modulationssignal angegebenen Winkel aufweist; und das Detektieren einer Phasendifferenz einen Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf einen Winkel des Magnetfelds justiert.A method for adjusting an error at a detection angle of an angle detection device for detecting an angle of a magnetic field, comprising: Applying delta-sigma modulation to a first magnetic field detection signal corresponding to a first directional component of a magnetic field to output a first modulation signal; Applying delta-sigma modulation to a second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of a magnetic field to output a second modulation signal; and Bringing the detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal, by a loop control, wherein causing a detection angle to follow, comprising detecting a phase difference of the detection angle with respect to an angle indicated by the first modulation signal and the second modulation signal; and detecting a phase difference adjusts an error in the detection angle with respect to an angle of the magnetic field. Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren eines Winkel eines Magnetfelds, umfassend: eine erste Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal, das einer ersten Richtungskomponente eines Magnetfeldes entspricht, um ein erstes Modulationssignal auszugeben; eine zweite Delta-Sigma-Modulationseinheit zum Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein zweites Magnetfeld-Detektionssignal, das einer zweiten Richtungskomponente eines Magnetfelds entspricht, um ein zweites Modulationssignal auszugeben; und eine Schleifensteuereinheit, um einen Detektionswinkel dazu zu bringen, dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal zu folgen, durch Schleifensteuerung, wobei die Schleifensteuereinheit einen Fehler beim Detektionswinkel in Bezug auf einen Winkel des Magnetfelds unter Verwendung eines voreingestellten Justierwerts justiert.An angle detection device for detecting an angle of a magnetic field, comprising: a first delta-sigma modulation unit for applying a delta-sigma modulation to a first magnetic field detection signal corresponding to a first one Direction component of a magnetic field corresponds to output a first modulation signal; a second delta-sigma modulation unit for applying delta-sigma modulation to a second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of a magnetic field to output a second modulation signal; and a loop control unit for making a detection angle follow the first modulation signal and the second modulation signal by loop control, wherein the loop control unit adjusts an error in the detection angle with respect to an angle of the magnetic field by using a preset adjustment value. Verfahren zum Justieren eines Fehlers beim Detektionswinkel einer Winkeldetektionsvorrichtung zum Detektieren eines Winkels eines Magnetfelds, umfassend: Anwenden einer Delta-Sigma-Modulation auf ein erstes Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer ersten Richtungskomponente eines Magnetfelds, um ein erstes Modulationssignal auszugeben; Anwenden von Delta-Sigma-Modulation auf ein zweites Magnetfeld-Detektionssignal entsprechend einer zweiten Richtungskomponente eines Magnetfelds, um ein zweites Modulationssignal auszugeben; und Bringen eines Detektionswinkels dazu, dem ersten Modulationssignal und dem zweiten Modulationssignal durch eine Schleifensteuerung zu folgen, wobei das Bringen eines Detektionswinkels dazu, zu folgen, einen Fehler bei dem Detektionswinkel in Bezug auf einen Winkel des Magnetfelds unter Verwendung eines voreingestellten Justierwerts justiert.A method for adjusting an error in the detection angle of an angle detection device for detecting an angle of a magnetic field, comprising: Applying delta-sigma modulation to a first magnetic field detection signal corresponding to a first directional component of a magnetic field to output a first modulation signal; Applying delta-sigma modulation to a second magnetic field detection signal corresponding to a second directional component of a magnetic field to output a second modulation signal; and Bringing a detection angle to follow the first modulation signal and the second modulation signal by a loop control, wherein bringing a detection angle to follow adjusts an error in the detection angle with respect to an angle of the magnetic field using a preset adjustment value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216886A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-02 Continental Automotive Gmbh Rotor rotation angle determination unit for determining an angle of rotation in a vehicle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112398768B (en) * 2019-08-19 2024-01-16 博通集成电路(上海)股份有限公司 Receiver and method for calibrating frequency offset

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5043878A (en) 1973-08-22 1975-04-19
JPS5342045A (en) 1976-09-22 1978-04-17 Post Office Dielectric optical waveguide tube cable
JPS5449417A (en) 1978-02-20 1979-04-18 Mitsubishi Motors Corp After-burn preventer for engine equipped with air pump
JPS5687223A (en) 1979-12-13 1981-07-15 Sanyo Electric Co Ltd Method of working head material
JP4111813B2 (en) 2002-12-09 2008-07-02 旭化成エレクトロニクス株式会社 Magnetic sensor signal processing integrated circuit, rotation angle measuring method thereof, and rotation angle sensor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2938081B1 (en) * 2008-10-31 2020-09-11 Thales Sa PROCESS FOR CORRECTING THE OFF-CENTERS IN AMPLITUDE AND IN PHASE OF A SIGMA-DELTA MODULATOR AND MODULATOR IMPLEMENTING THE PROCESS
JP2010164450A (en) * 2009-01-16 2010-07-29 Toyota Motor Corp Resolver digital converter
JP5043878B2 (en) 2009-03-19 2012-10-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 Angle detection device and angle detection method
JP5449417B2 (en) 2011-02-07 2014-03-19 旭化成エレクトロニクス株式会社 Signal processing apparatus and rotation angle detection apparatus
JP5687223B2 (en) 2012-01-27 2015-03-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 Signal processing device, rotation angle detection device, and adjustment value setting device
JP5342045B2 (en) * 2012-07-11 2013-11-13 旭化成エレクトロニクス株式会社 Angle detection device and angle detection method
JP6291380B2 (en) 2014-07-31 2018-03-14 旭化成エレクトロニクス株式会社 Non-contact rotation angle sensor
JP2016102659A (en) 2014-11-27 2016-06-02 旭化成エレクトロニクス株式会社 Hall sensor, rotation angle sensor, offset adjustment device, and offset adjustment method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5043878A (en) 1973-08-22 1975-04-19
JPS5342045A (en) 1976-09-22 1978-04-17 Post Office Dielectric optical waveguide tube cable
JPS5449417A (en) 1978-02-20 1979-04-18 Mitsubishi Motors Corp After-burn preventer for engine equipped with air pump
JPS5687223A (en) 1979-12-13 1981-07-15 Sanyo Electric Co Ltd Method of working head material
JP4111813B2 (en) 2002-12-09 2008-07-02 旭化成エレクトロニクス株式会社 Magnetic sensor signal processing integrated circuit, rotation angle measuring method thereof, and rotation angle sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216886A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-02 Continental Automotive Gmbh Rotor rotation angle determination unit for determining an angle of rotation in a vehicle

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