JP2002206911A - 回転位置センサ - Google Patents
回転位置センサInfo
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- JP2002206911A JP2002206911A JP2001003735A JP2001003735A JP2002206911A JP 2002206911 A JP2002206911 A JP 2002206911A JP 2001003735 A JP2001003735 A JP 2001003735A JP 2001003735 A JP2001003735 A JP 2001003735A JP 2002206911 A JP2002206911 A JP 2002206911A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転系の機械的なガタや電気的な外部ノイズ
に関わりなく検出角度に対して安定した角度検出信号を
得ることができる共に、広角度検出が可能で、しかも出
力電圧の温度変動を低減できる回転位置センサを提供す
る。 【解決手段】 磁石ＭＧと、磁石ＭＧの磁束密度成分を
測定する磁束密度センサＨＥと、磁束密度センサＨＥと
磁石ＭＧとを移動手段Ｓにより磁石ＭＧの着磁軸に沿っ
て相対的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応
する実出力電圧を、磁束密度センサＨＥによる測定信号
に基づいて演算する信号処理部２ａとを備え、この信号
処理部２ａは、実出力電圧のレベルを予め設定したレベ
ルに補正演算して出力するレベル補正手段２ａ−０を備
えている。
に関わりなく検出角度に対して安定した角度検出信号を
得ることができる共に、広角度検出が可能で、しかも出
力電圧の温度変動を低減できる回転位置センサを提供す
る。 【解決手段】 磁石ＭＧと、磁石ＭＧの磁束密度成分を
測定する磁束密度センサＨＥと、磁束密度センサＨＥと
磁石ＭＧとを移動手段Ｓにより磁石ＭＧの着磁軸に沿っ
て相対的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応
する実出力電圧を、磁束密度センサＨＥによる測定信号
に基づいて演算する信号処理部２ａとを備え、この信号
処理部２ａは、実出力電圧のレベルを予め設定したレベ
ルに補正演算して出力するレベル補正手段２ａ−０を備
えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、非接触、且つ、
連続的に測定対象物の回転位置を測定する回転位置セン
サに関し、特に、回転角度により測定対象物の回転位置
を測定する回転位置センサ関するものである。
連続的に測定対象物の回転位置を測定する回転位置セン
サに関し、特に、回転角度により測定対象物の回転位置
を測定する回転位置センサ関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホール素子（ホールＩＣ）から成
る磁束密度センサと磁石とを、磁石の着磁軸に沿って相
対的に回転移動させ、前記ホール素子により磁石の着磁
軸と直角方向の磁束密度成分を測定し、この測定結果よ
り磁石を回転移動せしめる位置検出対象物の移動位置を
検出する回転位置センサが広く用いられている。
る磁束密度センサと磁石とを、磁石の着磁軸に沿って相
対的に回転移動させ、前記ホール素子により磁石の着磁
軸と直角方向の磁束密度成分を測定し、この測定結果よ
り磁石を回転移動せしめる位置検出対象物の移動位置を
検出する回転位置センサが広く用いられている。
【０００３】図２は一般的な回転位置センサの平面外観
図である。この回転位置センサはリング状のマグネット
およびマグネットからの磁束を収束して磁路を形成する
コアから構成される磁気回路、コアの空隙に配置され磁
束密度成分を測定するホール素子およびホール素子の出
力信号を処理する信号処理回路がケース内に収納されて
いる。このケースの外周にはケースの中心線延長上に、
ケース本体を挟んで一対のフランジＦが対向してケース
本体と一体形成されている。
図である。この回転位置センサはリング状のマグネット
およびマグネットからの磁束を収束して磁路を形成する
コアから構成される磁気回路、コアの空隙に配置され磁
束密度成分を測定するホール素子およびホール素子の出
力信号を処理する信号処理回路がケース内に収納されて
いる。このケースの外周にはケースの中心線延長上に、
ケース本体を挟んで一対のフランジＦが対向してケース
本体と一体形成されている。
【０００４】ケースはフランジＦを介して不動部であ
る、例えばブレーキペダルブラケット（図示せず）にネ
ジにより固定されている。そして、ケース下方の開口部
よりブレーキペダル（図示せず）のボス部（回転軸）が
ケース内のマグネットの内周面に嵌着される。従って、
ブレーキペダルの踏み込み動作に伴って回転軸が回転す
るとマグネットも同時に回転する。また、ケースの外周
にはフランジＦの取付方向とは直角方向に、信号入出力
用の端子を所定の支持手段で支持したターミナルハウジ
ングＴＨが同じくケース本体と一体形成されている。
る、例えばブレーキペダルブラケット（図示せず）にネ
ジにより固定されている。そして、ケース下方の開口部
よりブレーキペダル（図示せず）のボス部（回転軸）が
ケース内のマグネットの内周面に嵌着される。従って、
ブレーキペダルの踏み込み動作に伴って回転軸が回転す
るとマグネットも同時に回転する。また、ケースの外周
にはフランジＦの取付方向とは直角方向に、信号入出力
用の端子を所定の支持手段で支持したターミナルハウジ
ングＴＨが同じくケース本体と一体形成されている。
【０００５】図３は図２に示す回転位置センサをＡ−Ａ
線に沿って切断した場合の縦断面図である。図３から明
らかなように回転位置センサは、ケースＣＡｂとこのケ
ースＣＡｂに矢印Ｘで示すように上方から嵌着され、振
動溶着または超音波溶着されるカバーＣＶｂより構成さ
れる。ケースＣＶｂの内側の円周形状部分にはリング状
のマグネットＭＧが配置され、且つ、マグネットＭＧの
外周には、一部に空隙を設けたリング状のコアＣが所定
間隙を設けて固定されている。この空隙にはマグネット
ＭＧの回転位置に対応した磁束密度分布を、空隙の漏れ
磁束より測定するホール素子Ｈが挿入されている。
線に沿って切断した場合の縦断面図である。図３から明
らかなように回転位置センサは、ケースＣＡｂとこのケ
ースＣＡｂに矢印Ｘで示すように上方から嵌着され、振
動溶着または超音波溶着されるカバーＣＶｂより構成さ
れる。ケースＣＶｂの内側の円周形状部分にはリング状
のマグネットＭＧが配置され、且つ、マグネットＭＧの
外周には、一部に空隙を設けたリング状のコアＣが所定
間隙を設けて固定されている。この空隙にはマグネット
ＭＧの回転位置に対応した磁束密度分布を、空隙の漏れ
磁束より測定するホール素子Ｈが挿入されている。
【０００６】ホール素子Ｈのリード端子は、このホール
素子Ｈに対する入出力信号を処理する回路素子ＣＥが実
装された回路基板ＰＢに接続されている。回路基板ＰＢ
からは信号入出力用の端子Ｔが、ケースＣＡｂを形成す
る樹脂で固定され、ターミナルハウジングＴＨに延設さ
れている。尚、回路素子ＣＥは請求項１における信号処
理部を構成する。
素子Ｈに対する入出力信号を処理する回路素子ＣＥが実
装された回路基板ＰＢに接続されている。回路基板ＰＢ
からは信号入出力用の端子Ｔが、ケースＣＡｂを形成す
る樹脂で固定され、ターミナルハウジングＴＨに延設さ
れている。尚、回路素子ＣＥは請求項１における信号処
理部を構成する。
【０００７】また、図３に示すように、回路基板ＰＢに
実装されてホール素子Ｈと回路素子ＣＥのそれぞれが、
コアＣの空隙とケースＣＡｂ内に収納され、回路基板Ｐ
Ｂに端子Ｔが接続されたならば、ホール素子Ｈと回路素
子ＣＥの周囲に例えばエポキシ系からなる接着剤（図示
しない）を充填してケースＣＡｂ内に固定する。
実装されてホール素子Ｈと回路素子ＣＥのそれぞれが、
コアＣの空隙とケースＣＡｂ内に収納され、回路基板Ｐ
Ｂに端子Ｔが接続されたならば、ホール素子Ｈと回路素
子ＣＥの周囲に例えばエポキシ系からなる接着剤（図示
しない）を充填してケースＣＡｂ内に固定する。
【０００８】このように回路素子ＣＳおよびホール素子
Ｈが回路基板に実装されケースＣＡｂ内に接着剤で固定
された後に、ブレーキペダルブラケットにケースＣＡｂ
を載置し、ケースＣＡｂ下部の開口部より回転軸Ｓをマ
グネットＭＧの中空に嵌着したならばフランジＦにより
ケースＣＡｂをブレーキペダルブラケットにネジ止めす
る。
Ｈが回路基板に実装されケースＣＡｂ内に接着剤で固定
された後に、ブレーキペダルブラケットにケースＣＡｂ
を載置し、ケースＣＡｂ下部の開口部より回転軸Ｓをマ
グネットＭＧの中空に嵌着したならばフランジＦにより
ケースＣＡｂをブレーキペダルブラケットにネジ止めす
る。
【０００９】次に、カバーＣＶｂを図３に示すように矢
印Ｘ方向からケースＣＡｂ上面に覆い被せる。カバーＣ
Ｖｂには回転軸Ｓの先端部が突出するよう開口部が形成
されている。カバーＣＶｂがケースＣＡｂに被せられた
ならば、図４に示すようにカバーＣＶｂの全周囲および
回転軸Ｓ回りの溶着部位Ｗを、例えば、超音波で溶着す
る。尚、回転軸ＳのマグネットＭＧに対する嵌着順序は
上記に限定されず、カバーＣＶｂをケースＣＡｂに溶着
した後に行ってもよい。
印Ｘ方向からケースＣＡｂ上面に覆い被せる。カバーＣ
Ｖｂには回転軸Ｓの先端部が突出するよう開口部が形成
されている。カバーＣＶｂがケースＣＡｂに被せられた
ならば、図４に示すようにカバーＣＶｂの全周囲および
回転軸Ｓ回りの溶着部位Ｗを、例えば、超音波で溶着す
る。尚、回転軸ＳのマグネットＭＧに対する嵌着順序は
上記に限定されず、カバーＣＶｂをケースＣＡｂに溶着
した後に行ってもよい。
【００１０】このようにリング状のマグネットが外周に
嵌着された回転軸ＳをコアＣの中空部に挿入し、回転軸
Ｓを図示しない駆動部により回転させると、空隙におい
てホール素子Ｈを通る磁束密度が回転軸Ｓの回転角度に
応じて変化し、図９に示すように回転軸Ｓの回転角度に
応じた出力電圧ｖｏｕｔ１が直線性を持って出力され
る。或いは、ホール素子の出力特性を図１３の（ａ）に
示すように所定特性曲線に変更し、回転角度０°から１
８０°方向に連続的に回転させると、各回転角度に対し
て特性曲線に沿った出力電圧Ｖｏｕｔ１が得られる。
嵌着された回転軸ＳをコアＣの中空部に挿入し、回転軸
Ｓを図示しない駆動部により回転させると、空隙におい
てホール素子Ｈを通る磁束密度が回転軸Ｓの回転角度に
応じて変化し、図９に示すように回転軸Ｓの回転角度に
応じた出力電圧ｖｏｕｔ１が直線性を持って出力され
る。或いは、ホール素子の出力特性を図１３の（ａ）に
示すように所定特性曲線に変更し、回転角度０°から１
８０°方向に連続的に回転させると、各回転角度に対し
て特性曲線に沿った出力電圧Ｖｏｕｔ１が得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転位置センサ
は以上のように、予め設計段階で設定した出力特性に沿
って回転角度に対応した出力電圧を出力する。しかし、
回転軸また回転軸を駆動する駆動部に機械的なガタがあ
ると、回転角度に対して出力特性に沿った出力電圧が得
られず、検出ユニットにおいて出力電圧より回転角度を
検出した場合に誤検出の可能性がある。また、回転位置
センサより検出ユニットに出力される出力電圧に電磁ノ
イズ等が混入すると出力電圧レベルが変動するため、こ
の出力電圧より回転角度を検出すると誤検出の可能性が
ある。
は以上のように、予め設計段階で設定した出力特性に沿
って回転角度に対応した出力電圧を出力する。しかし、
回転軸また回転軸を駆動する駆動部に機械的なガタがあ
ると、回転角度に対して出力特性に沿った出力電圧が得
られず、検出ユニットにおいて出力電圧より回転角度を
検出した場合に誤検出の可能性がある。また、回転位置
センサより検出ユニットに出力される出力電圧に電磁ノ
イズ等が混入すると出力電圧レベルが変動するため、こ
の出力電圧より回転角度を検出すると誤検出の可能性が
ある。
【００１２】更に、従来の回転位置センサは、実際は図
１３の（ａ）に示すように、回転角度９０°を中心に±
３０°の狭い回転角度範囲で回転角度と一定電圧範囲の
出力電圧との直線性の関係を保証するようにしている
が、上記一定電圧範囲の出力電圧より広角度検出が行え
ないという不具合があった。
１３の（ａ）に示すように、回転角度９０°を中心に±
３０°の狭い回転角度範囲で回転角度と一定電圧範囲の
出力電圧との直線性の関係を保証するようにしている
が、上記一定電圧範囲の出力電圧より広角度検出が行え
ないという不具合があった。
【００１３】更に、また、周囲温度の上昇により磁束密
度が変動するマグネットは、温度特性を補正できないた
め、マグネットより磁束が与えられるホール素子は周囲
温度の変動により出力電圧（ホール素子電圧）が変動
し、角度検出精度が温度変動により低下するという問題
点があった。
度が変動するマグネットは、温度特性を補正できないた
め、マグネットより磁束が与えられるホール素子は周囲
温度の変動により出力電圧（ホール素子電圧）が変動
し、角度検出精度が温度変動により低下するという問題
点があった。
【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、回転系の機械的なガタや電気的
な外部ノイズに関わりなく検出角度に対して安定した角
度検出信号を得ることができる共に、広角度検出が可能
で、しかも出力電圧の温度変動を低減できる回転位置セ
ンサを提供することを目的とする。
ためになされたもので、回転系の機械的なガタや電気的
な外部ノイズに関わりなく検出角度に対して安定した角
度検出信号を得ることができる共に、広角度検出が可能
で、しかも出力電圧の温度変動を低減できる回転位置セ
ンサを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る回転位置
センサは、図１の基本構成図に示すように磁石と、この
磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度センサと、この
磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石
の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な
回転角度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサ
による測定信号に基づいて演算する信号処理部とを備
え、この信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを予め
設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段
を備えたものである。
センサは、図１の基本構成図に示すように磁石と、この
磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度センサと、この
磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石
の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な
回転角度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサ
による測定信号に基づいて演算する信号処理部とを備
え、この信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを予め
設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段
を備えたものである。
【００１６】この発明によれば、回転角度に対する実出
力電圧のレベルをレベル補正手段にて予め設定したレベ
ルに補正して出力することで、実出力電圧のレベルが外
的な擾乱で変動しても擾乱分を補正レベルに吸収でき
る。
力電圧のレベルをレベル補正手段にて予め設定したレベ
ルに補正して出力することで、実出力電圧のレベルが外
的な擾乱で変動しても擾乱分を補正レベルに吸収でき
る。
【００１７】この発明に係る回転位置センサにおけるベ
ル補正手段は、回転角度に対する実出力電圧を求める実
出力電圧演算手段と、この実出力電圧演算手段より求め
た実出力電圧より回転角度を求め、この各回転角度に対
する信号補正レベルを予め記憶したテーブルより求める
補正レベル演算手段とを備え、前記実出力電圧を前記信
号補正レベルで補正するものである。
ル補正手段は、回転角度に対する実出力電圧を求める実
出力電圧演算手段と、この実出力電圧演算手段より求め
た実出力電圧より回転角度を求め、この各回転角度に対
する信号補正レベルを予め記憶したテーブルより求める
補正レベル演算手段とを備え、前記実出力電圧を前記信
号補正レベルで補正するものである。
【００１８】この発明によれば、各回転角度に対する信
号補正レベルをテーブルより求め、この信号補正レベル
により実出力電圧のレベルを補正することで、回転角度
に対する出力電圧のレベルを補正演算処理により容易に
補正できる。
号補正レベルをテーブルより求め、この信号補正レベル
により実出力電圧のレベルを補正することで、回転角度
に対する出力電圧のレベルを補正演算処理により容易に
補正できる。
【００１９】この発明に係る回転位置センサにおける補
正レベル演算手段は、回転角度に対する出力電圧の関係
を、所定の回転角度範囲において一様にした各回転角度
に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備え
たものである。
正レベル演算手段は、回転角度に対する出力電圧の関係
を、所定の回転角度範囲において一様にした各回転角度
に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備え
たものである。
【００２０】この発明によれば、所定回転角度範囲にお
いては、一様の信号補正レベルをテーブルより読み出
し、所定回転角度範囲に対する出力電圧をこの信号補正
レベルに平準化する。
いては、一様の信号補正レベルをテーブルより読み出
し、所定回転角度範囲に対する出力電圧をこの信号補正
レベルに平準化する。
【００２１】この発明に係る回転位置センサにおける補
正レベル演算手段は、各回転角度に対する実出力電圧に
対して所定の算術演算を施す信号補正レベルを予め記憶
したテーブルを備えたものである。
正レベル演算手段は、各回転角度に対する実出力電圧に
対して所定の算術演算を施す信号補正レベルを予め記憶
したテーブルを備えたものである。
【００２２】この発明によれば、各回転角度に対する実
出力電圧に対して算術演算を施し、電圧レベルを補正す
る信号補正レベルをテーブルより読み出し、この信号補
正レベルを実出力電圧の加減算して電圧レベルを補正す
る。
出力電圧に対して算術演算を施し、電圧レベルを補正す
る信号補正レベルをテーブルより読み出し、この信号補
正レベルを実出力電圧の加減算して電圧レベルを補正す
る。
【００２３】この発明に係る回転位置センサにおけるレ
ベル補正手段は、所定の回転角度範囲においては各回転
角度に対する出力電圧を、回転角度を変数とした所定の
関数式にて求めるものである。
ベル補正手段は、所定の回転角度範囲においては各回転
角度に対する出力電圧を、回転角度を変数とした所定の
関数式にて求めるものである。
【００２４】この発明によれば、回転角度に対する出力
電圧を関数式に基づいて求めることで、回転角度の検出
値の分解能を高める。
電圧を関数式に基づいて求めることで、回転角度の検出
値の分解能を高める。
【００２５】この発明に係る回転位置センサは、磁石
と、この磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度セン
サ、この磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により
前記磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の
相対的な回転角度に対応する実出力電圧を前記磁束密度
センサによる測定信号に基づいて演算する信号処理部
と、前記磁石周囲の温度を検出する温度検出手段とを備
え、信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを、前記温
度検出手段により検出された温度に応じて補正して出力
するレベル補正手段を備えたものである。
と、この磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度セン
サ、この磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により
前記磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の
相対的な回転角度に対応する実出力電圧を前記磁束密度
センサによる測定信号に基づいて演算する信号処理部
と、前記磁石周囲の温度を検出する温度検出手段とを備
え、信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを、前記温
度検出手段により検出された温度に応じて補正して出力
するレベル補正手段を備えたものである。
【００２６】この発明によれば、磁石の温度依存性によ
り変化する磁束密度の変化により変動する磁束密度セン
サの出力電圧を、前記温度検出手段により検出された温
度に応じてレベル補正手段で補正して出力する。
り変化する磁束密度の変化により変動する磁束密度セン
サの出力電圧を、前記温度検出手段により検出された温
度に応じてレベル補正手段で補正して出力する。
【００２７】この発明に係る回転位置センサにおけるレ
ベル補正手段は、各周囲温度毎に、各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを有し、検出し
た周囲温度に対しては当該テーブルに記憶した補正量で
実出力電圧を補正する補正レベル演算手段を備え、各回
転角度毎に温度補正した出力電圧を出力する。
ベル補正手段は、各周囲温度毎に、各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを有し、検出し
た周囲温度に対しては当該テーブルに記憶した補正量で
実出力電圧を補正する補正レベル演算手段を備え、各回
転角度毎に温度補正した出力電圧を出力する。
【００２８】この発明によれば、補正レベル演算手段
は、各周囲温度毎に各回転角度に対する実出力電圧の補
正量を記憶したテーブルを参照し、実出力電圧を検出さ
れた周囲温度に応じた補正量で補正する。
は、各周囲温度毎に各回転角度に対する実出力電圧の補
正量を記憶したテーブルを参照し、実出力電圧を検出さ
れた周囲温度に応じた補正量で補正する。
【００２９】
【発明の実施の形態】実施例 以下、この発明に係る回転位置センサを各添付図面に従
って説明する。図５は本発明に係る回転位置センサに適
用したホールＩＣ１の構成図である。このホールＩＣ１
は定電流源ＣＲより供給されるホール入力電流ＩＨとこ
のホール入力電流ＩＨに対して直角方向に磁束密度に比
例したホール電圧ＶＨを発生させるホール素子ＨＥと、
発生したホール電圧ＶＨを入力しデジタル変換して出力
するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ１、図示しない回転位置検出器
におけるマグネット周囲の温度を検出する温度センサＴ
Ｓ、この温度センサＴＳの温度検出信号をデジタル変換
するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ２、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１より
出力された出力電圧（ホール電圧を）を信号処理し、回
転角度に対する出力電圧の特性を補正、或いはＡ／Ｄ変
換器ＡＤＣ２より入力された温度検出信号に基づいて出
力電圧の温度補正を行うマイクロコンピュータ２、補正
後の出力電圧を、Ｉ／Ｏインタフェースを通して入力し
アナログ変換して検出ユニット（図示しない）に出力す
るＤ／Ａ変換器ＤＡＣより構成される。
って説明する。図５は本発明に係る回転位置センサに適
用したホールＩＣ１の構成図である。このホールＩＣ１
は定電流源ＣＲより供給されるホール入力電流ＩＨとこ
のホール入力電流ＩＨに対して直角方向に磁束密度に比
例したホール電圧ＶＨを発生させるホール素子ＨＥと、
発生したホール電圧ＶＨを入力しデジタル変換して出力
するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ１、図示しない回転位置検出器
におけるマグネット周囲の温度を検出する温度センサＴ
Ｓ、この温度センサＴＳの温度検出信号をデジタル変換
するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ２、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１より
出力された出力電圧（ホール電圧を）を信号処理し、回
転角度に対する出力電圧の特性を補正、或いはＡ／Ｄ変
換器ＡＤＣ２より入力された温度検出信号に基づいて出
力電圧の温度補正を行うマイクロコンピュータ２、補正
後の出力電圧を、Ｉ／Ｏインタフェースを通して入力し
アナログ変換して検出ユニット（図示しない）に出力す
るＤ／Ａ変換器ＤＡＣより構成される。
【００３０】マイクロコンピュータ２は信号処理を行う
ＣＰＵ２ａ、出力電圧を補正処理するための各種処理情
報を記憶したＲＯＭ２ｂ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１，ＡＤ
Ｃ２より入力された各出力電圧および演算結果を記憶す
るＲＡＭ２ｃを有する。
ＣＰＵ２ａ、出力電圧を補正処理するための各種処理情
報を記憶したＲＯＭ２ｂ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１，ＡＤ
Ｃ２より入力された各出力電圧および演算結果を記憶す
るＲＡＭ２ｃを有する。
【００３１】実施の形態１．以下、本実施の形態に係る
回転位置センサの出力電圧補正方法について説明する。
ホール素子は磁束密度の変化に応じて出力電圧がリニア
に変化するため、マグネットを装着した回転軸の回転角
度の変化に伴ってホール素子を通る磁束密度が変化する
と出力電圧Ｖｏｕｔ１は、図９に示すように変化する。
回転位置センサの出力電圧補正方法について説明する。
ホール素子は磁束密度の変化に応じて出力電圧がリニア
に変化するため、マグネットを装着した回転軸の回転角
度の変化に伴ってホール素子を通る磁束密度が変化する
と出力電圧Ｖｏｕｔ１は、図９に示すように変化する。
【００３２】しかし、回転系の機械的なガタやセンサ素
子の出力電圧に電磁ノイズが乗ると出力電圧のレベルが
変動するため、検出ユニットが出力電圧Ｖｏｕｔ１に基
づいて回転角度を検出すると誤検出を招くおそれがあ
る。
子の出力電圧に電磁ノイズが乗ると出力電圧のレベルが
変動するため、検出ユニットが出力電圧Ｖｏｕｔ１に基
づいて回転角度を検出すると誤検出を招くおそれがあ
る。
【００３３】従って、本実施の形態では、回転位置セン
サの出力電圧に基づいて検出を要する回転角度、例え
ば、回転角度３０°を挟む±１０°の回転角度範囲では
出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡ、回転角度６０°を挟む±１０
°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＢ、回転角
度９０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖ
ｏｕｔ２をＣ、回転角度１２０°を挟む±１０°の回転
角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＤ、回転角度１５０
°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ
２をＥ、回転角度１８０°を挟む±１０°の回転角度範
囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＦとするように、各回転角
度範囲に対するセンサ出力電圧Ｖｏｕｔ２のセンサ出力
特性を図１０に示すように階段状に設定する。
サの出力電圧に基づいて検出を要する回転角度、例え
ば、回転角度３０°を挟む±１０°の回転角度範囲では
出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡ、回転角度６０°を挟む±１０
°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＢ、回転角
度９０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖ
ｏｕｔ２をＣ、回転角度１２０°を挟む±１０°の回転
角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＤ、回転角度１５０
°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ
２をＥ、回転角度１８０°を挟む±１０°の回転角度範
囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＦとするように、各回転角
度範囲に対するセンサ出力電圧Ｖｏｕｔ２のセンサ出力
特性を図１０に示すように階段状に設定する。
【００３４】この階段状に設定したセンサ出力特性に沿
って出力電圧Ｖｏｕｔ２を出す場合に、ホールＩＣ側で
は、図９に示す実センサ出力特性に沿って検出した出力
電圧Ｖｏｕｔ１より回転角度を検出し、この回転角度を
階段状に設定したセンサ出力特性における回転角度に置
き換え、この回転角度に対する出力電圧Ｖｏｕｔ２を判
定して出力する。
って出力電圧Ｖｏｕｔ２を出す場合に、ホールＩＣ側で
は、図９に示す実センサ出力特性に沿って検出した出力
電圧Ｖｏｕｔ１より回転角度を検出し、この回転角度を
階段状に設定したセンサ出力特性における回転角度に置
き換え、この回転角度に対する出力電圧Ｖｏｕｔ２を判
定して出力する。
【００３５】尚、例えば、回転角度３０°付近の実セン
サ出力電圧を検出した際に、機械的なガタにより出力電
圧が変動しても、変動レベルが回転角度３５°に対応す
る電圧レベルであれば、この電圧レベルは回転角度３０
°を挟む±１０°の回転角度範囲における出力電圧Ｖｏ
ｕｔ２（＝Ａ）であるため、変動レベルは電圧レベルＡ
に吸収され、変動レベル分は出力電圧として検出ユニッ
トに出力されることはない。
サ出力電圧を検出した際に、機械的なガタにより出力電
圧が変動しても、変動レベルが回転角度３５°に対応す
る電圧レベルであれば、この電圧レベルは回転角度３０
°を挟む±１０°の回転角度範囲における出力電圧Ｖｏ
ｕｔ２（＝Ａ）であるため、変動レベルは電圧レベルＡ
に吸収され、変動レベル分は出力電圧として検出ユニッ
トに出力されることはない。
【００３６】以下、上記状況を踏まえて本実施の形態の
動作について図６〜図１２を参照して説明する。各図面
中、図６は回転角度に対応する出力電圧の関係を示す回
転角度／出力電圧テーブル（１）（図１１を参照）、回
転角度に対応する補正出力電圧の関係を示す回転角度／
出力電圧テーブル（２）（図１２を参照）の作成ルーチ
ンを示すフローチャートである。図７は回転角度ｘより
補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を求めるルーチンを示すフ
ローチャートである。図８は出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算
ルーチンを示すフローチャートである。
動作について図６〜図１２を参照して説明する。各図面
中、図６は回転角度に対応する出力電圧の関係を示す回
転角度／出力電圧テーブル（１）（図１１を参照）、回
転角度に対応する補正出力電圧の関係を示す回転角度／
出力電圧テーブル（２）（図１２を参照）の作成ルーチ
ンを示すフローチャートである。図７は回転角度ｘより
補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を求めるルーチンを示すフ
ローチャートである。図８は出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算
ルーチンを示すフローチャートである。
【００３７】図９は回転角度に対する実出力電圧Ｖｏｕ
ｔ１の関係を示すセンサ出力特性図であり、この特性図
を基準として図１１に示す回転角度／出力電圧テーブル
（１）を作成する。図１０は回転角度に対する補正後の
出力電圧Ｖｏｕｔ２に関係を示すセンサ出力特性図であ
り、この特性図を基準として図１２に示す回転角度／出
力電圧テーブル（２）を作成する。
ｔ１の関係を示すセンサ出力特性図であり、この特性図
を基準として図１１に示す回転角度／出力電圧テーブル
（１）を作成する。図１０は回転角度に対する補正後の
出力電圧Ｖｏｕｔ２に関係を示すセンサ出力特性図であ
り、この特性図を基準として図１２に示す回転角度／出
力電圧テーブル（２）を作成する。
【００３８】先ず、動作として、ＣＰＵ２は図示しない
データ入力手段により図９に示すセンサ出力特性図に沿
って測定した回転角度に対応した実の出力電圧Ｖｏｕｔ
１をホール素子ＨＥより入力する（ステップＳ１）。こ
れら回転角度と実出力電圧Ｖｏｕｔ１は図１１に示すよ
うにテーブル（１）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に図
示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される
（ステップＳ３）。
データ入力手段により図９に示すセンサ出力特性図に沿
って測定した回転角度に対応した実の出力電圧Ｖｏｕｔ
１をホール素子ＨＥより入力する（ステップＳ１）。こ
れら回転角度と実出力電圧Ｖｏｕｔ１は図１１に示すよ
うにテーブル（１）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に図
示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される
（ステップＳ３）。
【００３９】上記回転角度範囲で、図１０に示すように
補正後のセンサ出力特性に沿って各回転角度範囲毎に補
正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２をＣＰＵ２に入力し、これら
回転角度と補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２は図１２に示す
ようにテーブル（２）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に
図示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される
（ステップＳ３）。
補正後のセンサ出力特性に沿って各回転角度範囲毎に補
正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２をＣＰＵ２に入力し、これら
回転角度と補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２は図１２に示す
ようにテーブル（２）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に
図示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される
（ステップＳ３）。
【００４０】回転角度／出力電圧テーブル（２）におい
て、図１０のセンサ出力特性図に示すように、回転角度
に関わりなく常に一定の補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を
出す回転角度範囲以外、例えば回転角度範囲７０°〜８
０°の範囲においては、ｙ＝ａｘ＋ωにて回転角度ｘに
対する出力電圧（Ｖｏｕｔ２）ｙを求める。ここで、ａ
は直線の傾きを決める比例定数、ωは本回転角度範囲に
入る直前の回転角度範囲５０°〜７０°における出力電
圧Ｖｏｕｔ２である。
て、図１０のセンサ出力特性図に示すように、回転角度
に関わりなく常に一定の補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を
出す回転角度範囲以外、例えば回転角度範囲７０°〜８
０°の範囲においては、ｙ＝ａｘ＋ωにて回転角度ｘに
対する出力電圧（Ｖｏｕｔ２）ｙを求める。ここで、ａ
は直線の傾きを決める比例定数、ωは本回転角度範囲に
入る直前の回転角度範囲５０°〜７０°における出力電
圧Ｖｏｕｔ２である。
【００４１】次に回転角度０°における立ち上がり電圧
を０．５Ｖに設定すると共に、比例定数ａを初期設定す
る（ステップＳ７）。次に図９に示される実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合
し、回転角度ｘを認識する（ステップＳ１１）。
を０．５Ｖに設定すると共に、比例定数ａを初期設定す
る（ステップＳ７）。次に図９に示される実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合
し、回転角度ｘを認識する（ステップＳ１１）。
【００４２】回転角度ｘを認識したならば、本回転角度
ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角
度ｘが０≦ｘ≦２０の範囲にあると判定したならば（ス
テップＳ１３）、Ａ0を０．５とし、ｙ＝ａｘ＋Ａ0の演
算して当該回転角度ｘに対する補正後の出力電圧Ｖｏｕ
ｔ２（＝ｙ）を演算する（ステップＳ１５，１７）。
ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角
度ｘが０≦ｘ≦２０の範囲にあると判定したならば（ス
テップＳ１３）、Ａ0を０．５とし、ｙ＝ａｘ＋Ａ0の演
算して当該回転角度ｘに対する補正後の出力電圧Ｖｏｕ
ｔ２（＝ｙ）を演算する（ステップＳ１５，１７）。
【００４３】この演算された補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ
２は、Ｉ／Ｏインタフェースを通してＤ／Ａ変換器ＤＡ
Ｃに送られアナログ信号に変換されて検出ユニットに送
られ、出力電圧Ｖｏｕｔ２より回転角度を検出する。次
に、ステップＳ９に戻り実センサ出力電圧Ｖｏｕｔ１を
入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖｏｕｔ１を
回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合し、回転角度
ｘを認識する（ステップＳ１１）。
２は、Ｉ／Ｏインタフェースを通してＤ／Ａ変換器ＤＡ
Ｃに送られアナログ信号に変換されて検出ユニットに送
られ、出力電圧Ｖｏｕｔ２より回転角度を検出する。次
に、ステップＳ９に戻り実センサ出力電圧Ｖｏｕｔ１を
入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖｏｕｔ１を
回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合し、回転角度
ｘを認識する（ステップＳ１１）。
【００４４】回転角度ｘを認識したならば、本回転角度
ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角
度ｘが２０≦ｘ≦４０の範囲にあると判定したならば
（ステップＳ１９）、回転角度／出力電圧テーブル
（２）に示すように、当該回転角度範囲に対する出力電
圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。次に、ステップＳ９，１
１の処理を通して回転角度ｘが、依然として２０≦ｘ≦
４０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１
９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。
ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角
度ｘが２０≦ｘ≦４０の範囲にあると判定したならば
（ステップＳ１９）、回転角度／出力電圧テーブル
（２）に示すように、当該回転角度範囲に対する出力電
圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。次に、ステップＳ９，１
１の処理を通して回転角度ｘが、依然として２０≦ｘ≦
４０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１
９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。
【００４５】更に、ステップＳ９，１１の処理を通して
回転角度ｘが、４０≦ｘ≦５０の範囲にあると判定した
ならば（ステップＳ１９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算
処理を行う（ステップＳ２５）。この演算処理は、図８
に示すように、前回回転角度範囲における出力電圧Ｖｏ
ｕｔ２（ｎ−１）（＝Ａ）をＲＡＭ２ｃより読み出して
ωに移行し（ステップＳ４１，４３）、ｙ＝ａｘ＋ωを
演算する（ステップＳ４５）。演算結果ｙは補正出力Ｖ
ｏｕｔ２に移行され、ステップＳ９に戻る。
回転角度ｘが、４０≦ｘ≦５０の範囲にあると判定した
ならば（ステップＳ１９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算
処理を行う（ステップＳ２５）。この演算処理は、図８
に示すように、前回回転角度範囲における出力電圧Ｖｏ
ｕｔ２（ｎ−１）（＝Ａ）をＲＡＭ２ｃより読み出して
ωに移行し（ステップＳ４１，４３）、ｙ＝ａｘ＋ωを
演算する（ステップＳ４５）。演算結果ｙは補正出力Ｖ
ｏｕｔ２に移行され、ステップＳ９に戻る。
【００４６】以上の動作を回転動作が継続され実センサ
出力電圧Ｖｏｕｔ１が入力される限り継続される。この
結果、予め設定された回転角度範囲において回転むらが
生じ出力電圧が変動しても変動レベルは、前記回転角度
範囲に対応した一定電圧レベルに吸収されるため、回転
むらによる回転角度の誤検出を阻止することができる。
出力電圧Ｖｏｕｔ１が入力される限り継続される。この
結果、予め設定された回転角度範囲において回転むらが
生じ出力電圧が変動しても変動レベルは、前記回転角度
範囲に対応した一定電圧レベルに吸収されるため、回転
むらによる回転角度の誤検出を阻止することができる。
【００４７】実施の形態２．ホール素子を用いた回転位
置センサは、回転角度に対する出力電圧を直線性良く得
られる回転角度範囲で使用するのが通常である。しか
し、特に良好な直線性を要求しない場合は、検出角度範
囲が狭くなるという不具合がある。本実施の形態は、広
角度検出を実現するためのセンサ出力電圧の補正方法を
実施するものである。尚、方法を具現化するためのセン
サの構成は実施の形態１と同様である。
置センサは、回転角度に対する出力電圧を直線性良く得
られる回転角度範囲で使用するのが通常である。しか
し、特に良好な直線性を要求しない場合は、検出角度範
囲が狭くなるという不具合がある。本実施の形態は、広
角度検出を実現するためのセンサ出力電圧の補正方法を
実施するものである。尚、方法を具現化するためのセン
サの構成は実施の形態１と同様である。
【００４８】本実施の形態２では、ＲＯＭ２ｂに予め図
１３の（ａ）に示すセンサ出力特性に沿って各回転角度
に対する出力電圧Ｖｏｕｔを同図の（ｃ）に示すように
編集してテーブル１として記憶させる。図１３の（ａ）
に示すセンサ出力特性であると、実出力電圧Ｖｏｕｔ１
範囲０Ｖ〜５Ｖは回転角度範囲９０°±３０°の狭い角
度検出結果にしか適用していない。本実施の形態は、同
図の（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ
〜５Ｖを回転角度範囲９０°±９０°の広い角度検出結
果に適用して検出範囲を広角度にするものである。
１３の（ａ）に示すセンサ出力特性に沿って各回転角度
に対する出力電圧Ｖｏｕｔを同図の（ｃ）に示すように
編集してテーブル１として記憶させる。図１３の（ａ）
に示すセンサ出力特性であると、実出力電圧Ｖｏｕｔ１
範囲０Ｖ〜５Ｖは回転角度範囲９０°±３０°の狭い角
度検出結果にしか適用していない。本実施の形態は、同
図の（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ
〜５Ｖを回転角度範囲９０°±９０°の広い角度検出結
果に適用して検出範囲を広角度にするものである。
【００４９】従って、従来、検出ユニットは実出力電圧
Ｖｏｕｔ１範囲０Ｖ〜５Ｖにおいて回転角度範囲９０°
±３０°しか検出できなかったが、本実施に形態では回
転角度範囲９０°±９０°の広い角度を検出できる。な
お、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ〜５Ｖで検出できる回
転角度範囲は９０°±９０°に限定するものではない。
Ｖｏｕｔ１範囲０Ｖ〜５Ｖにおいて回転角度範囲９０°
±３０°しか検出できなかったが、本実施に形態では回
転角度範囲９０°±９０°の広い角度を検出できる。な
お、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ〜５Ｖで検出できる回
転角度範囲は９０°±９０°に限定するものではない。
【００５０】この補正方法を実施するために、０°〜１
８０°の回転角度範囲における実出力電圧Ｖｏｕｔ１の
補正値をテーブル１に記録させ、例えば１８０°におい
て８Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、この
８Ｖを５Ｖに減少させる補正値（−３Ｖ）を、０°にお
いて−３Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、
この−３Ｖを０Ｖに増加させる補正値（＋３Ｖ）を格納
する。
８０°の回転角度範囲における実出力電圧Ｖｏｕｔ１の
補正値をテーブル１に記録させ、例えば１８０°におい
て８Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、この
８Ｖを５Ｖに減少させる補正値（−３Ｖ）を、０°にお
いて−３Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、
この−３Ｖを０Ｖに増加させる補正値（＋３Ｖ）を格納
する。
【００５１】以下、同様に６０°に対する０Ｖの実出力
電圧Ｖｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を、７５
°に対する１Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を２Ｖにする補
正値（＋１Ｖ）を、１１０°に対する４Ｖの実出力電圧
Ｖｏｕｔ１を３Ｖにする補正値（−１Ｖ）を、１２０°
に対する５Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を４Ｖにする補正
値（―１Ｖ）を格納する。９０°では補正値を０とす
る。そして同図の（ｃ）に示すテーブル２をＲＯＭ２ｂ
に作成する。
電圧Ｖｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を、７５
°に対する１Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を２Ｖにする補
正値（＋１Ｖ）を、１１０°に対する４Ｖの実出力電圧
Ｖｏｕｔ１を３Ｖにする補正値（−１Ｖ）を、１２０°
に対する５Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を４Ｖにする補正
値（―１Ｖ）を格納する。９０°では補正値を０とす
る。そして同図の（ｃ）に示すテーブル２をＲＯＭ２ｂ
に作成する。
【００５２】以下、実出力電圧Ｖｏｕｔ１より６０°の
回転角度がテーブル１の参照結果から認められたなら
ば、テーブル２より６０°に対する０Ｖの実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を検索し、実出
力電圧Ｖｏｕｔ１（＝０）に１Ｖを加算する。
回転角度がテーブル１の参照結果から認められたなら
ば、テーブル２より６０°に対する０Ｖの実出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を検索し、実出
力電圧Ｖｏｕｔ１（＝０）に１Ｖを加算する。
【００５３】このように各回転角度毎の実出力電圧Ｖｏ
ｕｔ１に、テーブル２に示す各回転角度毎の補正値で加
減算して０Ｖ〜５Ｖの範囲で出力電圧Ｖｏｕｔ２を求
め、検出ユニットへ出力することで、検出ユニット側で
は出力電圧０Ｖ〜５Ｖの範囲を回転角度０°〜１８０°
として認識する。この結果、検出ユニットに出力する電
圧範囲０Ｖ〜５Ｖを変更せず検出角度範囲を拡大するこ
とができる。
ｕｔ１に、テーブル２に示す各回転角度毎の補正値で加
減算して０Ｖ〜５Ｖの範囲で出力電圧Ｖｏｕｔ２を求
め、検出ユニットへ出力することで、検出ユニット側で
は出力電圧０Ｖ〜５Ｖの範囲を回転角度０°〜１８０°
として認識する。この結果、検出ユニットに出力する電
圧範囲０Ｖ〜５Ｖを変更せず検出角度範囲を拡大するこ
とができる。
【００５４】実施の形態３ ホール素子に磁束を与えるマグネットは大きな温度依存
性を持っており、磁界が消滅する温度をキューリ点とし
て公知である。従って、マグネットの周辺温度が上昇し
磁束密度が減ると出力電圧も当然低下する。
性を持っており、磁界が消滅する温度をキューリ点とし
て公知である。従って、マグネットの周辺温度が上昇し
磁束密度が減ると出力電圧も当然低下する。
【００５５】そこで本実施の形態は各設定温度毎に、各
回転角度対応で温度補正量（Ｖ）を電圧レベルで図１４
のテーブルで示すように設定し、当該設定温度Ｔ２℃が
温度センサＴＳ（図５参照）により検出されたならば、
各回転角度対応の出力電圧に温度補正量（Ｖ）を加算
し、通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正し
て検出ユニットに出力する。この場合、温度補正量はマ
グネットの温度特性、磁束密度、、出力電圧の傾きに応
じて決める。
回転角度対応で温度補正量（Ｖ）を電圧レベルで図１４
のテーブルで示すように設定し、当該設定温度Ｔ２℃が
温度センサＴＳ（図５参照）により検出されたならば、
各回転角度対応の出力電圧に温度補正量（Ｖ）を加算
し、通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正し
て検出ユニットに出力する。この場合、温度補正量はマ
グネットの温度特性、磁束密度、、出力電圧の傾きに応
じて決める。
【００５６】補正処理の方法としては、温度センサＴＳ
の出力よりマグネット周囲の温度が検出され、当該周囲
温度Ｔ２℃におけるホール素子の出力電圧から、図１１
に示すテーブルより回転角度が検出されたならば、当該
回転角度に対応する温度補正量（Ｖ）をテーブルより検
索し、この温度補正量（Ｖ）を現在の出力電圧に加算し
て通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正す
る。この結果、検出ユニットに出力される電圧Ｖｏｕｔ
は通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正され
た値となる。
の出力よりマグネット周囲の温度が検出され、当該周囲
温度Ｔ２℃におけるホール素子の出力電圧から、図１１
に示すテーブルより回転角度が検出されたならば、当該
回転角度に対応する温度補正量（Ｖ）をテーブルより検
索し、この温度補正量（Ｖ）を現在の出力電圧に加算し
て通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正す
る。この結果、検出ユニットに出力される電圧Ｖｏｕｔ
は通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正され
た値となる。
【００５７】回転位置センサはマグネットの温度依存性
による磁束密度の変化の影響は低減したセンサ出力を検
出ユニットに送ることができるため、検出ユニットは温
度変化に拘わらずセンサ出力電圧より正確な回転角度を
検出することができる。
による磁束密度の変化の影響は低減したセンサ出力を検
出ユニットに送ることができるため、検出ユニットは温
度変化に拘わらずセンサ出力電圧より正確な回転角度を
検出することができる。
【００５８】
【発明の効果】この発明によれば磁石と、この磁石の磁
束密度成分を測定する磁束密度センサＨと、この磁束密
度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石の着磁
軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な回転角
度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサによる
測定信号に基づいて演算する信号処理部ＣＥとを備え、
この信号処理部ＣＥは、前記実出力電圧のレベルを予め
設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段
を備え、回転角度に対する実出力電圧のレベルをレベル
補正手段にて予め設定したレベルに補正して出力するこ
とで、実出力電圧のレベルが外的な擾乱で変動しても擾
乱分を補正レベルに吸収できるため、擾乱による影響を
受けない回転位置検出信号を得ることができるという効
果がある。
束密度成分を測定する磁束密度センサＨと、この磁束密
度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石の着磁
軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な回転角
度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサによる
測定信号に基づいて演算する信号処理部ＣＥとを備え、
この信号処理部ＣＥは、前記実出力電圧のレベルを予め
設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段
を備え、回転角度に対する実出力電圧のレベルをレベル
補正手段にて予め設定したレベルに補正して出力するこ
とで、実出力電圧のレベルが外的な擾乱で変動しても擾
乱分を補正レベルに吸収できるため、擾乱による影響を
受けない回転位置検出信号を得ることができるという効
果がある。
【００５９】この発明によれば、レベル補正手段は、回
転角度に対する実出力電圧を求める実出力電圧演算手段
と、この実出力電圧演算手段より求めた実出力電圧より
回転角度を求め、この各回転角度に対する信号補正レベ
ルを予め記憶したテーブルより求める補正レベル演算手
段とを備え、各回転角度に対する信号補正レベルをテー
ブルより求め、この信号補正レベルにより実出力電圧の
レベルを補正することで、回転角度に対する出力電圧の
レベル補正を容易に行うことができるという効果があ
る。
転角度に対する実出力電圧を求める実出力電圧演算手段
と、この実出力電圧演算手段より求めた実出力電圧より
回転角度を求め、この各回転角度に対する信号補正レベ
ルを予め記憶したテーブルより求める補正レベル演算手
段とを備え、各回転角度に対する信号補正レベルをテー
ブルより求め、この信号補正レベルにより実出力電圧の
レベルを補正することで、回転角度に対する出力電圧の
レベル補正を容易に行うことができるという効果があ
る。
【００６０】この発明によれば、補正レベル演算手段
は、回転角度に対する出力電圧の関係を、所定の回転角
度範囲において一様にした各回転角度に対する信号補正
レベルを予め記憶したテーブルを備え、所定回転角度範
囲においては、一様の信号補正レベルをテーブルより読
み出し、所定回転角度範囲に対する出力電圧をこの信号
補正レベルに平準化することで、回転むら、あるいは磁
束密度センサの出力に混入したノイズよる実出力電圧の
変動分を平準化した信号補正レベルに吸収することがで
きるため、外乱の影響を排除した回転位置検出信号を得
ることができるという効果がある。
は、回転角度に対する出力電圧の関係を、所定の回転角
度範囲において一様にした各回転角度に対する信号補正
レベルを予め記憶したテーブルを備え、所定回転角度範
囲においては、一様の信号補正レベルをテーブルより読
み出し、所定回転角度範囲に対する出力電圧をこの信号
補正レベルに平準化することで、回転むら、あるいは磁
束密度センサの出力に混入したノイズよる実出力電圧の
変動分を平準化した信号補正レベルに吸収することがで
きるため、外乱の影響を排除した回転位置検出信号を得
ることができるという効果がある。
【００６１】この発明によれば、補正レベル演算手段
は、各回転角度に対する実出力電圧に対して所定の算術
演算を施す信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備
え、各回転角度に対する実出力電圧に対して算術演算を
施し、電圧レベルを補正する信号補正レベルをテーブル
より読み出し、この信号補正レベルを実出力電圧の加減
算して電圧レベルを補正することで補正処理を容易に行
うことができるという効果がある。
は、各回転角度に対する実出力電圧に対して所定の算術
演算を施す信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備
え、各回転角度に対する実出力電圧に対して算術演算を
施し、電圧レベルを補正する信号補正レベルをテーブル
より読み出し、この信号補正レベルを実出力電圧の加減
算して電圧レベルを補正することで補正処理を容易に行
うことができるという効果がある。
【００６２】この発明によれば、レベル補正手段は、所
定の回転角度範囲においては各回転角度に対する出力電
圧を、回転角度を変数とした所定の関数式にて求めるこ
とで、回転位置検出値の分解能を高めることができると
いう効果がある。
定の回転角度範囲においては各回転角度に対する出力電
圧を、回転角度を変数とした所定の関数式にて求めるこ
とで、回転位置検出値の分解能を高めることができると
いう効果がある。
【００６３】この発明によれば、磁石ＭＧと、この磁石
ＭＧの磁束密度成分を測定する磁束密度センサＨと、こ
の磁束密度センサＨと前記磁石ＭＧとを移動手段Ｓによ
り前記磁石ＭＧの着磁軸に沿って相対的に回転移動させ
た時の相対的な回転角度に対応する実出力電圧を前記磁
束密度センサＨによる測定信号に基づいて演算する信号
処理部ＣＥと、前記磁石周囲の温度を検出する温度検出
手段とを備え、信号処理部ＣＥは、前記実出力電圧のレ
ベルを、前記温度検出手段により検出された温度に応じ
て補正して出力するレベル補正手段を備え、磁石の温度
依存性により変化する磁束密度の変化により変動する磁
束密度センサの出力電圧を、前記温度検出手段により検
出された温度に応じたレベル補正手段で補正して出力す
ることで温度変動の影響を抑えた回転位置検出信号を得
ることができるという効果がある。
ＭＧの磁束密度成分を測定する磁束密度センサＨと、こ
の磁束密度センサＨと前記磁石ＭＧとを移動手段Ｓによ
り前記磁石ＭＧの着磁軸に沿って相対的に回転移動させ
た時の相対的な回転角度に対応する実出力電圧を前記磁
束密度センサＨによる測定信号に基づいて演算する信号
処理部ＣＥと、前記磁石周囲の温度を検出する温度検出
手段とを備え、信号処理部ＣＥは、前記実出力電圧のレ
ベルを、前記温度検出手段により検出された温度に応じ
て補正して出力するレベル補正手段を備え、磁石の温度
依存性により変化する磁束密度の変化により変動する磁
束密度センサの出力電圧を、前記温度検出手段により検
出された温度に応じたレベル補正手段で補正して出力す
ることで温度変動の影響を抑えた回転位置検出信号を得
ることができるという効果がある。
【００６４】この発明に係る回転位置センサにおけるレ
ベル補正手段は、各周囲温度毎に、各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを有し、検出し
た周囲温度に対しては当該テーブルに記憶した補正量で
実出力電圧を補正する補正レベル演算手段を備え、補正
レベル演算手段は、各周囲温度毎の各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを参照し、実出
力電圧を検出時の周囲温度に応じた補正量で補正するこ
とで温度変動の影響を抑えた回転位置検出信号を得るこ
とができるという効果がある。
ベル補正手段は、各周囲温度毎に、各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを有し、検出し
た周囲温度に対しては当該テーブルに記憶した補正量で
実出力電圧を補正する補正レベル演算手段を備え、補正
レベル演算手段は、各周囲温度毎の各回転角度に対する
実出力電圧の補正量を記憶したテーブルを参照し、実出
力電圧を検出時の周囲温度に応じた補正量で補正するこ
とで温度変動の影響を抑えた回転位置検出信号を得るこ
とができるという効果がある。
【図１】図１はこの発明の回転位置センサの基本構成図
である。
である。
【図２】図２は回転位置センサの平面図である。
【図３】図３は回転位置センサのカバー部とケース部と
を分離した場合の回転位置センサの縦断面図である。
を分離した場合の回転位置センサの縦断面図である。
【図４】図４は回転位置センサのカバー部とケース部と
を合体した場合の回転位置センサの縦断面図である。
を合体した場合の回転位置センサの縦断面図である。
【図５】図５は回転位置センサを構成するホールＩＣの
電気的構成図である。
電気的構成図である。
【図６】図６は本実施の形態の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】図７は回転位置センサにおけるホール素子の出
力電圧の補正動作を説明するフローチャートである。
力電圧の補正動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は回転位置センサにおけるホール素子の出
力電圧を関数演算により補正する動作を説明するフロー
チャートである。
力電圧を関数演算により補正する動作を説明するフロー
チャートである。
【図９】図９は回転角度とホール素子の出力電圧との関
係を示すセンサ出力特性図である。
係を示すセンサ出力特性図である。
【図１０】図１０は補正後のホール素子の出力電圧と回
転角度との関係を示すセンサ出力特性図である。
転角度との関係を示すセンサ出力特性図である。
【図１１】図１１は回転角度と出力電圧との関係を示す
テーブルである。
テーブルである。
【図１２】図１２は回転角度と補正後の出力電圧との関
係を示すテーブルである。
係を示すテーブルである。
【図１３】図１３は回転角度と出力電圧との関係を示す
センサ出力特性図と回転角度と出力電圧との関係を示す
テーブルである。
センサ出力特性図と回転角度と出力電圧との関係を示す
テーブルである。
【図１４】図１４は回転角度と温度補正後の出力電圧と
の関係を示すセンサ出力特性図と回転角度と温度補正後
の出力電圧との関係を示すテーブルである。
の関係を示すセンサ出力特性図と回転角度と温度補正後
の出力電圧との関係を示すテーブルである。
ＨＥ 磁束密度センサ ＭＧ 磁石 Ｃ コア Ｓ 回転軸 ２ａ 信号処理部 ２ａ−０ レベル補正手段 ２ａ−１ 実出力電圧演算手段 ２ａ−２ 補正レベル演算手段 ＴＢ０〜ＴＢ３ テーブル
Claims (7)
- 【請求項１】 磁石と、この磁石の磁束密度成分を測定
する磁束密度センサと、この磁束密度センサと前記磁石
とを移動手段により前記磁石の着磁軸に沿って相対的に
回転移動させた時の相対的な回転角度に対応する実出力
電圧を、前記磁束密度センサによる測定信号に基づいて
演算する信号処理部とを備え、この信号処理部は、前記
実出力電圧のレベルを予め設定したレベルに補正演算し
て出力するレベル補正手段を備えたことを特徴とする回
転位置センサ。 - 【請求項２】 前記レベル補正手段は、回転角度に対す
る実出力電圧を求める実出力電圧演算手段と、この実出
力電圧演算手段より求めた実出力電圧から回転角度を求
め、この各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶
したテーブルより求める補正レベル演算手段とを備え、
前記実出力電圧を前記信号補正レベルで補正することを
特徴とする請求項１に記載の回転位置センサ。 - 【請求項３】 前記補正レベル演算手段は、回転角度に
対する出力電圧の関係を、所定の回転角度範囲において
一様にした各回転角度に対する信号補正レベルを予め記
憶したテーブルを備えたことを特徴とする請求項２に記
載の回転位置センサ。 - 【請求項４】 前記補正レベル演算手段は各回転角度に
対する実出力電圧に対して所定の算術演算を施す信号補
正レベルを予め記憶したテーブルを備えたことを特徴と
する請求項２に記載の回転位置センサ。 - 【請求項５】 前記レベル補正手段は、所定の回転角度
範囲においては各回転角度に対する出力電圧を、回転角
度を変数とした所定の関数式にて求めることを特徴とす
る請求項１に記載の回転位置センサ。 - 【請求項６】 磁石と、この磁石の磁束密度成分を測定
する磁束密度センサと、この磁束密度センサと前記磁石
とを移動手段により前記磁石ＭＧの着磁軸に沿って相対
的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応する実
出力電圧を前記磁束密度センサによる測定信号に基づい
て演算する信号処理部と、前記磁石周囲の温度を検出す
る温度検出手段とを備え、信号処理部は、前記実出力電
圧のレベルを、前記温度検出手段により検出された温度
に応じて補正して出力するレベル補正手段を備えたこと
を特徴とする回転位置センサ。 - 【請求項７】 前記レベル補正手段は、各周囲温度毎
に、各回転角度に対する実出力電圧の補正量を記憶した
テーブルを有し、検出した周囲温度に対しては当該テー
ブルに記憶した補正量で実出力電圧を補正する補正レベ
ル演算手段を備え、各回転角度毎に実出力電圧を温度補
正した出力電圧を出力することを特徴とする請求項５に
記載の回転位置センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003735A JP3777096B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 回転位置センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003735A JP3777096B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 回転位置センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002206911A true JP2002206911A (ja) | 2002-07-26 |
| JP3777096B2 JP3777096B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=18872028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003735A Expired - Lifetime JP3777096B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 回転位置センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3777096B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195481A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Japan Servo Co Ltd | 磁気式リニアポジションセンサ |
| JP2012112711A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Denso Corp | 回転角検出装置 |
| DE102012212226A1 (de) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Denso Corporation | Erfassungsvorrichtung für eine physikalische Größe und Inspektionsverfahren für eine Erfassungsvorrichtung für eine physikalische Größe |
| CN103575210A (zh) * | 2012-08-06 | 2014-02-12 | 株式会社电装 | 位置检测器 |
| JP2018021884A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社リコー | 位相検出装置、モータシステム、画像形成装置、搬送装置、及びセンサレベル取得方法。 |
| JP2022006629A (ja) * | 2020-06-24 | 2022-01-13 | 株式会社デンソー | 角度検出装置 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003735A patent/JP3777096B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7268536B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-09-11 | Japan Servo Co., Ltd. | Magnetic linear position sensor |
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| US9127966B2 (en) | 2011-07-13 | 2015-09-08 | Denso Corporation | Physical quantity detection apparatus and inspection method of physical quantity detection apparatus |
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| JP7415817B2 (ja) | 2020-06-24 | 2024-01-17 | 株式会社デンソー | 角度検出装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3777096B2 (ja) | 2006-05-24 |
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