JP2003004438A - Rotation angle detector and steering apparatus - Google Patents

Rotation angle detector and steering apparatus

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JP2003004438A
JP2003004438A JP2001193589A JP2001193589A JP2003004438A JP 2003004438 A JP2003004438 A JP 2003004438A JP 2001193589 A JP2001193589 A JP 2001193589A JP 2001193589 A JP2001193589 A JP 2001193589A JP 2003004438 A JP2003004438 A JP 2003004438A
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JP
Japan
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detected
rotation angle
detecting means
rotation
rotating body
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001193589A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitomo Tokumoto
欣智 徳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
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Publication of JP2003004438A publication Critical patent/JP2003004438A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation angle detector and a steering apparatus which detects absolute rotation angle from a specified reference angle position with high accuracy. SOLUTION: The detector comprises magnetic sensors 1A, 1B, disposed in parallel in the rotating direction of a body of rotation 14 and an arithmetic processor 4 for selecting either the magnetic sensor 1A or 1B, and detects the absolute rotation angle of the body of rotation 14, based on the position detected by the selected sensor 1A or 1B.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転角度
を検出する回転角度検出装置、この回転角度検出装置を
用いたトルク検出装置を備えた舵取装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device for detecting a rotation angle of a rotating body, and a steering device equipped with a torque detecting device using the rotation angle detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用の舵取装置として、電動モータ
を駆動して操舵補助を行ない、運転者の負担を軽減する
ものがある。この舵取装置は、操舵輪(ステアリングホ
イール)に繋がる第1回転軸(入力軸)と、舵取機構に
繋がる第2回転軸(出力軸)と、入力軸及び出力軸を連
結する連結軸(トーションバー)とを備え、トルク検出
装置により入力軸に加わるトルク(操舵トルク)を検出
し、検出されたトルクに基づいて、電動モータを駆動制
御して操舵補助を行う。また、回転角度検出装置により
操舵輪の舵角中点を求め、操舵輪の舵角に応じた電動モ
ータの駆動制御も行っている。
2. Description of the Related Art As a steering apparatus for an automobile, there is a steering apparatus that drives an electric motor to assist steering and reduce the burden on the driver. This steering device includes a first rotating shaft (input shaft) connected to a steering wheel (steering wheel), a second rotating shaft (output shaft) connected to a steering mechanism, and a connecting shaft (connecting an input shaft and an output shaft). A torque bar, and a torque detection device detects a torque (steering torque) applied to the input shaft, and based on the detected torque, drive controls an electric motor to assist steering. Further, the steering angle midpoint of the steered wheels is obtained by the rotation angle detection device, and the drive control of the electric motor is also performed according to the steered angle of the steered wheels.

【0003】図11に回転角度検出装置の要部構成例を
示す。この回転角度検出装置は、舵取装置に使用した場
合を示しており、上端側にステアリングホイール20が
連結され、下端側にピニオン23(舵取機構)が連結さ
れた回転軸26を中心に回転する回転体21の周面に沿
わせて螺旋状に、磁性体のターゲット(被検出体)22
を設けている。また、回転体21が回転したときに、回
転軸26方向に移動するターゲット22の部位を検出す
る為に、部位検出手段(磁気センサ:磁気抵抗効果素
子)24が回転体21と適当な隙間を空けて設けられて
いる。磁気センサ24は、車体の動かない部位に固定さ
れる。
FIG. 11 shows an example of the essential structure of a rotation angle detecting device. This rotation angle detection device shows a case where it is used for a steering device, and rotates around a rotary shaft 26 to which a steering wheel 20 is connected at the upper end side and a pinion 23 (steering mechanism) is connected at the lower end side. The magnetic target (object to be detected) 22 is spirally formed along the peripheral surface of the rotating body 21.
Is provided. Further, in order to detect the part of the target 22 that moves in the direction of the rotary shaft 26 when the rotating body 21 rotates, the part detecting means (magnetic sensor: magnetoresistive effect element) 24 forms an appropriate gap with the rotating body 21. It is provided empty. The magnetic sensor 24 is fixed to a stationary part of the vehicle body.

【0004】磁気センサ24は、例えば、2つの磁性抵
抗からなる分圧回路を備え、この分圧を出力する構成で
ある。また、磁気センサ24は、磁性体からなるターゲ
ット22による磁界の変化を大きくして感度を高める為
に、回転体21に面しない側にバイアス用磁石を備え、
回転体21表面の磁界を強化してある。このような構成
の回転角度検出装置は、回転体21(回転軸26)が、
0<θ<360°の範囲で回転するのに応じて、磁気セ
ンサ24の検出面に近接するターゲット22の部位が、
回転軸26に沿った方向に変化する。
The magnetic sensor 24 has a voltage dividing circuit including, for example, two magnetic resistors, and outputs the divided voltage. Further, the magnetic sensor 24 includes a bias magnet on the side not facing the rotating body 21 in order to increase the sensitivity by increasing the change in the magnetic field due to the target 22 made of a magnetic body,
The magnetic field on the surface of the rotating body 21 is strengthened. In the rotation angle detecting device having such a configuration, the rotating body 21 (rotating shaft 26) is
The portion of the target 22 that is close to the detection surface of the magnetic sensor 24 in response to the rotation in the range of 0 <θ <360 °
It changes in the direction along the rotation axis 26.

【0005】磁気センサ24の検出面に近接するターゲ
ット22の部位は、回転体21の回転角度と対応してお
り、例えば図12(a)に示すように、磁気センサ24
の出力電圧と、回転体21の回転角度とが直線的な関係
になるようにターゲット22を設けておけば、演算処理
部40により、磁気センサ24の出力電圧に基づいて回
転体21(回転軸26)の回転角度(舵角θ)を検出す
ることができる。
The part of the target 22 that is close to the detection surface of the magnetic sensor 24 corresponds to the rotation angle of the rotating body 21, and as shown in FIG.
If the target 22 is provided so that the output voltage of the rotary body 21 and the rotation angle of the rotary body 21 have a linear relationship, the arithmetic processing unit 40 calculates the rotary body 21 (rotary shaft) based on the output voltage of the magnetic sensor 24. The rotation angle (steering angle θ) of 26) can be detected.

【0006】図13に、上述した回転角度検出装置を備
えたトルク検出装置の要部構成例を示す。このトルク検
出装置は、舵取装置に使用した場合を示しており、上端
側にステアリングホイール30が連結され、下端側に連
結軸(トーションバー)37が連結された入力軸35を
中心に回転する回転体31の周面に沿わせて螺旋状に、
磁性体のターゲット32を設けている。また、回転体3
1が回転したときに、入力軸35に沿った方向に移動す
るターゲット32の部位を検出する為に、磁気センサA
が回転体31と適当な隙間を空けて設けられている。
FIG. 13 shows an example of the essential structure of a torque detecting device having the above-described rotation angle detecting device. This torque detection device is used for a steering device, and rotates about an input shaft 35 having a steering wheel 30 connected to the upper end side and a connection shaft (torsion bar) 37 connected to the lower end side. Spiral along the peripheral surface of the rotating body 31,
A magnetic target 32 is provided. Also, the rotating body 3
In order to detect the portion of the target 32 that moves in the direction along the input shaft 35 when 1 rotates, the magnetic sensor A
Are provided with an appropriate gap from the rotating body 31.

【0007】同様に、上端側がトーションバー37に連
結され、下端側がピニオン38(舵取機構)に連結され
た出力軸36を中心に回転する回転体33の周面に沿わ
せて螺旋状に、磁性体のターゲット34を設けている。
また、回転体33が回転したときに、出力軸36に沿っ
た方向に移動するターゲット34の部位を検出する為
に、磁気センサBが回転体33と適当な隙間を空けて設
けられている。
Similarly, the upper end side is connected to the torsion bar 37, and the lower end side is spirally formed along the peripheral surface of the rotating body 33 rotating around the output shaft 36 connected to the pinion 38 (steering mechanism). A magnetic target 34 is provided.
Further, in order to detect the part of the target 34 that moves in the direction along the output shaft 36 when the rotating body 33 rotates, the magnetic sensor B is provided with an appropriate gap with the rotating body 33.

【0008】このような構成のトルク検出装置は、回転
体31及び回転体33が回転するのに応じて、磁気セン
サA及びBの検出面に近接するターゲット32及び34
の部位が、入力軸35(出力軸36)方向に移動する。
磁気センサA及びBの検出面に近接するターゲット3
2,34の部位に基づいて、回転体31(入力軸35)
及び回転体33(出力軸36)の回転角度を検出するこ
とができる。
In the torque detecting device having such a configuration, the targets 32 and 34 which are close to the detection surfaces of the magnetic sensors A and B as the rotating body 31 and the rotating body 33 rotate.
Moves in the direction of the input shaft 35 (output shaft 36).
Target 3 close to the detection surfaces of magnetic sensors A and B
Rotating body 31 (input shaft 35) based on 2, 34 parts
Also, the rotation angle of the rotating body 33 (output shaft 36) can be detected.

【0009】例えば、磁気センサA及びBの出力電圧
と、回転体31及び33の回転角度とが同様の直線的な
関係になるようにターゲット32及び34を設けた場
合、回転体31及び回転体33が複数回回転したとき、
図14(a)及び(b)に示すように、磁気センサA及
びBは、360°周期の電圧波形を出力し、この出力電
圧により、回転体31(入力軸35)及び回転体33
(出力軸36)の回転角度θm及びθvを検出すること
ができる。
For example, when the targets 32 and 34 are provided so that the output voltages of the magnetic sensors A and B and the rotation angles of the rotating bodies 31 and 33 have the same linear relationship, the rotating body 31 and the rotating body are When 33 rotates multiple times,
As shown in FIGS. 14A and 14B, the magnetic sensors A and B output voltage waveforms of a 360 ° cycle, and the output voltage causes the rotor 31 (input shaft 35) and the rotor 33 to rotate.
The rotation angles θm and θv of the (output shaft 36) can be detected.

【0010】ここで、ステアリングホイール30にトル
ク(操舵トルク)が加えられ、トーションバー37に捩
じれ角度が生じていれば、磁気センサA及びBの出力電
圧は、例えば、図14(c)に示すように、その捩じれ
角度に応じた電圧差ΔVが生じるので、その電圧差ΔV
を演算処理部40により算出して捩じれ角度を求め、ト
ルクを示す信号を出力することができる。磁気センサB
の出力電圧は、出力軸36の回転角度(舵角)を示す信
号として出力される。また、磁気センサAの出力電圧
を、入力軸35の回転角度を示す信号として出力するこ
ともできる。
If torque (steering torque) is applied to the steering wheel 30 and a torsion angle is generated in the torsion bar 37, the output voltages of the magnetic sensors A and B are shown in, for example, FIG. 14 (c). As described above, since the voltage difference ΔV corresponding to the twist angle is generated, the voltage difference ΔV
Can be calculated by the arithmetic processing unit 40 to obtain the twist angle, and a signal indicating the torque can be output. Magnetic sensor B
Is output as a signal indicating the rotation angle (steering angle) of the output shaft 36. Further, the output voltage of the magnetic sensor A can be output as a signal indicating the rotation angle of the input shaft 35.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ターゲット22,3
2,34は螺旋状に形成されているため、両端部間は不
連続である。図12(a),(b)及び図14(a),
(b),(c)に示すように、1回転周期(0°、36
0°、720°)で、磁気センサの出力信号の直線性が
悪化する。直線性が悪化する不連続部分での回転角度の
検出精度は低くなる。
Targets 22 and 3
Since 2 and 34 are formed in a spiral shape, the both ends are discontinuous. 12 (a), (b) and FIG. 14 (a),
As shown in (b) and (c), one rotation cycle (0 °, 36
0 °, 720 °), the linearity of the output signal of the magnetic sensor deteriorates. The detection accuracy of the rotation angle at the discontinuous portion where the linearity deteriorates becomes low.

【0012】また、図12(a),(b)及び図14
(a),(b),(c)に示すように、磁気センサの出
力信号の振幅に0°〜360°の回転角度を割り当てる
ため、回転角度の変化に対する出力信号の変化が小さく
なり、回転角度の検出精度は低くなる。
Further, FIGS. 12 (a), (b) and FIG.
As shown in (a), (b), (c), since the rotation angle of 0 ° to 360 ° is assigned to the amplitude of the output signal of the magnetic sensor, the change of the output signal with respect to the change of the rotation angle becomes small, and the rotation of the rotation signal is reduced. The angle detection accuracy is low.

【0013】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、所定角度位置を基準とした絶対的回転角度を高
精度で検出できる回転角度検出装置及び舵取装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a rotation angle detection device and a steering device that can detect an absolute rotation angle with reference to a predetermined angle position with high accuracy. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る回転角度
検出装置は、第1被検出体の位置を検出する第1部位検
出手段と、回転軸を中心に回転し、回転に応じて前記第
1部位検出手段で検出される位置が変化するように前記
第1被検出体が設けられた第1回転体と、前記第1部位
検出手段で検出された位置に基づいて前記第1回転体の
回転角度を検出する角度検出手段とを備え、前記第1回
転体が1回転する間に前記第1部位検出手段で検出され
る位置が異なるように前記第1被検出体を設け、前記第
1回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を検
出すべくなしてある回転角度検出装置において、前記第
1回転体の回転方向に前記第1部位検出手段と並設され
た、前記第1被検出体の位置を検出する第2部位検出手
段と、前記第1及び第2部位検出手段のいずれか一方を
選択する選択手段とを備え、前記角度検出手段は、選択
された前記第1又は第2部位検出手段で検出された前記
第1被検出体の位置に基づいて前記第1回転体の絶対回
転角度を検出すべくなしてあることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting device for detecting a position of a first object to be detected, a first part detecting means, and a rotation axis. A first rotating body provided with the first detected object so that the position detected by the first part detecting means changes, and the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means. Angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body, the first detected body is provided so that a position detected by the first part detecting means is different during one rotation of the first rotating body. In a rotation angle detecting device for detecting an absolute rotation angle based on a predetermined angular position of one rotating body, in the rotation direction of the first rotating body, the first portion detecting means is provided in parallel with the first portion detecting means. 1 second part detecting means for detecting the position of the object to be detected; Selecting means for selecting either one of the second part detecting means, wherein the angle detecting means is based on the position of the first detected object detected by the selected first or second part detecting means. It is designed to detect the absolute rotation angle of the first rotating body.

【0015】このような回転角度検出装置は、第1及び
第2部位検出手段が第1回転体の回転方向に並設されて
いるため、両部位検出手段から所定の位相差を有する検
出信号が出力される。選択手段により、2つの検出信号
のいずれか一方に基づいて絶対回転角度を検出すること
ができる。例えば、第1及び第2部位検出手段から出力
される検出信号が絶対回転角度に比例するように第1タ
ーゲットを設けた場合、検出信号は大部分が線形となる
が、非線形となる部分も存在する。特に第1ターゲット
の端部付近の検出信号は非線形になることが多い。この
ような非線形部分を角度検出に使用しないように、第1
又は第2部位検出手段を選択することにより、線形部分
を使用した高精度の絶対回転角度を検出することができ
る。
In such a rotation angle detecting device, the first and second part detecting means are arranged side by side in the rotation direction of the first rotating body, so that a detection signal having a predetermined phase difference is output from both the part detecting means. Is output. The selection means can detect the absolute rotation angle based on either one of the two detection signals. For example, when the first target is provided so that the detection signals output from the first and second part detecting means are proportional to the absolute rotation angle, most of the detection signals are linear, but there are also parts that are non-linear. To do. In particular, the detection signal near the end of the first target is often non-linear. In order not to use such a non-linear part for angle detection, the first
Alternatively, by selecting the second portion detecting means, it is possible to detect the absolute rotation angle with high accuracy using the linear portion.

【0016】請求項2に係る回転角度検出装置は、第1
被検出体の位置を検出する第1部位検出手段と、回転軸
を中心に回転し、回転に応じて前記第1部位検出手段で
検出される位置が変化するように前記第1被検出体が設
けられた第1回転体と、前記第1部位検出手段で検出さ
れた位置に基づいて前記第1回転体の回転角度を検出す
る角度検出手段とを備え、前記第1回転体が1回転する
間に前記第1部位検出手段で検出される位置が異なるよ
うに前記第1被検出体を設け、前記第1回転体の所定角
度位置を基準とした絶対回転角度を検出すべくなしてあ
る回転角度検出装置において、第2被検出体の位置を検
出する第2部位検出手段と、前記回転軸を中心に前記第
1回転体と一体的に回転し、回転に応じて前記第2部位
検出手段で検出される位置が変化するように前記第2被
検出体が設けられた第2回転体と、前記第1及び第2部
位検出手段のいずれか一方を選択する選択手段とを備
え、前記角度検出手段は、選択された前記第1又は第2
部位検出手段で検出された前記第1又は第2被検出体の
位置に基づいて、前記第1回転体の絶対回転角度又は前
記第2回転体の回転角度を検出すべくなしてあることを
特徴とする。
The rotation angle detecting device according to claim 2 is the first
The first part detection means for detecting the position of the detection object and the first detection part rotate so that the position detected by the first part detection means changes in response to the rotation. A first rotating body is provided, and an angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means is provided, and the first rotating body makes one rotation. The first object to be detected is provided so that the positions detected by the first part detecting means are different from each other, and the rotation is made to detect an absolute rotation angle based on a predetermined angular position of the first rotating body. In the angle detecting device, a second part detecting means for detecting a position of a second detected object, and a second part detecting means for integrally rotating with the first rotating body around the rotation axis, and according to the rotation, the second part detecting means. The second object is provided so that the position detected by A second rotary member, and a selection means for selecting one of said first and second parts detecting means, said angle detection means, the selected first or second
The absolute rotation angle of the first rotating body or the rotation angle of the second rotating body is detected based on the position of the first or second detected body detected by the part detecting means. And

【0017】このような回転角度検出装置は、第1回転
体に連結された第2回転体に設けられた第2ターゲット
の近接部分の位置を第2部位検出手段で検出することに
より、第1部位検出手段から出力される検出信号が非線
形の場合、第2部位検出手段から出力される検出信号に
選択を変更することができる。第2ターゲットは、第1
部位検出手段から出力される検出信号が非線形の場合、
第2部位検出手段から出力される検出信号が線形になる
ように設ける。
In such a rotation angle detecting device, the second portion detecting means detects the position of the proximity portion of the second target provided on the second rotating body connected to the first rotating body, whereby When the detection signal output from the part detection means is non-linear, the selection can be changed to the detection signal output from the second part detection means. The second target is the first
When the detection signal output from the part detection means is non-linear,
It is provided so that the detection signal output from the second part detection means is linear.

【0018】請求項3に係る回転角度検出装置は、請求
項2において、前記第2被検出体は、前記第2回転体が
1回転する間に前記第2部位検出手段で検出される位置
が異なるように設けられ、前記角度検出手段は、前記第
2回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を検
出すべくなしてあることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting device according to the second aspect, wherein the second detected body has a position detected by the second portion detecting means while the second rotary body makes one rotation. Differently provided, the angle detecting means is configured to detect an absolute rotation angle with reference to a predetermined angular position of the second rotating body.

【0019】このような回転角度検出装置は、第2部位
検出手段から出力される検出信号に基づいて絶対回転角
度が検出できるため、第1及び第2部位検出手段を選択
的に切り換えて絶対回転角度を検出することができる。
第1ターゲット及び第1回転体と第2ターゲット及び第
2回転体とは、同一のものを用いることができる。この
場合、第1及び第2部位検出手段から出力される検出信
号に位相差が生じるように、第1回転体及び第2回転体
を回転軸に設ける。
Since such a rotation angle detecting device can detect the absolute rotation angle based on the detection signal output from the second part detecting means, the first and second part detecting means are selectively switched to perform the absolute rotation. The angle can be detected.
The same thing can be used for a 1st target and a 1st rotating body and a 2nd target and a 2nd rotating body. In this case, the first rotating body and the second rotating body are provided on the rotating shaft so that the detection signals output from the first and second part detecting means have a phase difference.

【0020】請求項4に係る回転角度検出装置は、請求
項1〜3の何れかにおいて、前記選択手段は、選択した
第1又は第2部位検出手段が前記第1又は第2被検出体
の所定部分の位置を検出したことを判別する手段を備
え、前記所定部分の位置を検出したことが判別された場
合、選択していない第2又は第1部位検出手段に選択を
変更すべくなしてあることを特徴とする。
A rotation angle detecting device according to a fourth aspect is the rotation angle detecting device according to any one of the first to third aspects, wherein the selecting means is the selected first or second part detecting means of the first or second detected object. A means for determining that the position of the predetermined portion is detected is provided, and when it is determined that the position of the predetermined portion is detected, the selection should be changed to the unselected second or first portion detection means. It is characterized by being.

【0021】このような回転角度検出装置は、例えば、
第1及び第2部位検出手段が出力する検出信号が絶対回
転角度に比例するように第1及び第2ターゲットを設け
た場合、線形から非線形に変化する部分に基づいて前記
所定部分を設定することにより、非線形になる前に他方
の部位検出手段に選択を変更することができる。
Such a rotation angle detecting device is, for example,
When the first and second targets are provided so that the detection signals output by the first and second part detection means are proportional to the absolute rotation angle, the predetermined part is set based on the part that changes from linear to non-linear. Thereby, the selection can be changed to the other part detecting means before it becomes non-linear.

【0022】請求項5に係る回転角度検出装置は、請求
項2において、前記第2被検出体は、前記第2回転体が
1回転する間に前記第2部位検出手段で検出される位置
が所定変化を繰り返すように設けられ、前記角度検出手
段は、前記第1部位検出手段から前記第2部位検出手段
に選択を変更した場合、変更したときの角度位置を基準
とした前記第2回転体の回転角度を検出し、検出した回
転角度に基づいて前記第1回転体の絶対回転角度を検出
すべくなしてあることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the rotation angle detecting device according to the second aspect, wherein the second object to be detected has a position detected by the second portion detecting means while the second rotating body makes one rotation. When the selection is changed from the first part detecting means to the second part detecting means, the angle detecting means is provided so as to repeat a predetermined change, and the second rotating body is based on the angular position at the time of change. Is detected, and the absolute rotation angle of the first rotating body is detected based on the detected rotation angle.

【0023】このような回転角度検出装置は、例えば、
第1部位検出手段から出力される検出信号が非線形にな
っている間だけ、選択手段は第2部位検出手段に選択を
変更する。第2部位検出手段に選択を変更したときの角
度位置を基準とした回転角度を検出することにより、絶
対回転角度を続けて検出することができる。第1部位検
出手段から出力される検出信号が非線形になっている
間、第2部位検出手段から出力される検出信号が線形と
なるように、第2ターゲットを設ける。
Such a rotation angle detecting device is, for example,
The selection unit changes the selection to the second region detection unit only while the detection signal output from the first region detection unit is non-linear. By detecting the rotation angle based on the angular position when the selection is changed to the second part detection means, the absolute rotation angle can be continuously detected. The second target is provided such that the detection signal output from the second part detection unit is linear while the detection signal output from the first part detection unit is non-linear.

【0024】請求項6に係る回転角度検出装置は、請求
項5において、前記選択手段は、前記第1部位検出手段
が前記第1被検出体の所定範囲部分の位置を検出してい
ることを判別する手段を備え、前記所定範囲部分の位置
を検出していることが判別されている間は、前記第2部
位検出手段に選択を変更すべくなしてあることを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the rotation angle detecting device according to the fifth aspect, wherein the selecting means detects the position of a predetermined range portion of the first object to be detected by the first part detecting means. It is characterized in that a means for judging is provided, and while it is judged that the position of the predetermined range portion is being detected, the selection is changed to the second part detecting means.

【0025】このような回転角度検出装置は、例えば、
第1及び第2部位検出手段が出力する検出信号が絶対回
転角度に比例するように第1ターゲットを設けた場合、
非線形の部分を基準に前記所定範囲を設定することによ
り、第1部位検出手段で検出される検出信号が非線形に
なる間は、第2部位検出手段に選択を切り換えることが
できる。第1部位検出手段で検出される検出信号が線形
に戻った場合、第2部位検出手段の選択を解除して、第
1部位検出手段を選択する。
Such a rotation angle detecting device is, for example,
When the first target is provided so that the detection signals output by the first and second part detecting means are proportional to the absolute rotation angle,
By setting the predetermined range based on the non-linear portion, the selection can be switched to the second portion detecting means while the detection signal detected by the first portion detecting means becomes non-linear. When the detection signal detected by the first part detecting means returns to a linear shape, the selection of the second part detecting means is canceled and the first part detecting means is selected.

【0026】請求項7に係る回転角度検出装置は、第1
被検出体の位置を検出する第1部位検出手段と、回転軸
を中心に回転し、回転に応じて前記第1部位検出手段で
検出される位置が変化するように前記第1被検出体が設
けられた第1回転体と、前記第1部位検出手段で検出さ
れた位置に基づいて前記第1回転体の回転角度を検出す
る角度検出手段とを備え、前記第1回転体が1回転する
間に前記第1部位検出手段で検出される位置が異なるよ
うに前記第1被検出体を設け、前記第1回転体の所定角
度位置を基準とした絶対回転角度を検出すべくなしてあ
る回転角度検出装置において、第2被検出体の位置を検
出する第2部位検出手段と、前記回転軸を中心に前記第
1回転体と一体的に回転し、回転に応じて前記第2部位
検出手段で検出される位置が変化するように前記第2被
検出体が設けられた第2回転体とを備え、前記第2被検
出体は、前記第2回転体が1回転する間に前記第2部位
検出手段で検出される位置が所定変化を繰り返すように
設けられ、前記角度検出手段は、前記第1及び第2部位
検出手段が夫々検出する位置の対応関係に基づいて前記
第1及び第2回転体の絶対回転角度を検出すべくなして
あることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the rotation angle detecting device,
The first part detection means for detecting the position of the detection object and the first detection part rotate so that the position detected by the first part detection means changes in response to the rotation. A first rotating body is provided, and an angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means is provided, and the first rotating body makes one rotation. The first object to be detected is provided so that the positions detected by the first part detecting means are different from each other, and the rotation is made to detect an absolute rotation angle based on a predetermined angular position of the first rotating body. In the angle detecting device, a second part detecting means for detecting a position of a second detected object, and a second part detecting means for integrally rotating with the first rotating body around the rotation axis, and according to the rotation, the second part detecting means. The second object is provided so that the position detected by A second rotating body, and the second detected body is provided so that a position detected by the second part detecting means repeats a predetermined change while the second rotating body makes one rotation, The detecting means is adapted to detect the absolute rotation angle of the first and second rotating bodies based on the correspondence between the positions detected by the first and second part detecting means, respectively.

【0027】このような回転角度検出装置は、例えば、
第1及び第2部位検出手段が出力する検出信号が絶対回
転角度及び回転角度(変位回転角度)に比例するように
第1ターゲット及び第2ターゲットを設けた場合、絶対
回転角度の変化に対する検出信号の変化率は、変位回転
角度の変化に対する検出信号の変化率よりも小さくな
り、変位回転角度の方が精度良く検出を行える。変位回
転角度の検出信号は所定変化を繰り返しているので、例
えば第1及び第2回転体が1回転する間に所定変化を4
回繰り返すように第2ターゲットを設けることにより、
所定変化を0゜〜89゜,90゜〜179゜,180゜
〜269゜,270゜〜359゜の絶対回転角度に対応
させることができる。第1部位検出手段の検出信号に基
づいて0゜〜89゜,90゜〜179゜,180゜〜2
69゜,270゜〜359゜のいずれかを特定すること
で、第2部位検出手段の検出信号に基づいて絶対回転角
度を検出することができる。
Such a rotation angle detecting device is, for example,
When the first target and the second target are provided so that the detection signals output by the first and second part detection means are proportional to the absolute rotation angle and the rotation angle (displacement rotation angle), the detection signal for a change in the absolute rotation angle Is smaller than the change rate of the detection signal with respect to the change of the displacement rotation angle, and the displacement rotation angle can be detected more accurately. The detection signal of the displacement rotation angle repeats a predetermined change, and therefore, the predetermined change is made 4 times while the first and second rotating bodies make one rotation, for example.
By providing the second target so as to repeat,
The predetermined change can be made to correspond to an absolute rotation angle of 0 ° to 89 °, 90 ° to 179 °, 180 ° to 269 °, 270 ° to 359 °. 0 ° to 89 °, 90 ° to 179 °, 180 ° to 2 based on the detection signal of the first part detecting means.
By specifying either 69 ° or 270 ° to 359 °, it is possible to detect the absolute rotation angle based on the detection signal of the second portion detecting means.

【0028】請求項8に係る回転角度検出装置は、請求
項7において、前記角度検出手段は、前記第1及び第2
部位検出手段で夫々検出される前記第1及び第2被検出
体の位置の対応関係を記憶する記憶部を備え、前記第1
部位検出手段で検出された位置及び前記記憶部に記憶さ
れた対応関係に基づいて、前記第2部位検出手段で検出
された位置から絶対回転角度を検出すべくなしてあるこ
とを特徴とする。
A rotation angle detecting device according to an eighth aspect is the rotation angle detecting device according to the seventh aspect, wherein the angle detecting means includes the first and second angles.
A storage unit is provided for storing the correspondence relationship between the positions of the first and second detection objects respectively detected by the part detection means.
It is characterized in that the absolute rotation angle is detected from the position detected by the second part detection means based on the position detected by the part detection means and the correspondence relationship stored in the storage section.

【0029】このような回転角度検出装置は、例えば第
1及び第2回転体が1回転する間に所定変化を4回繰り
返すように第2ターゲットを設けて、所定変化を0゜〜
89゜,90゜〜179゜,180゜〜269゜,27
0゜〜359゜の絶対回転角度に対応させる。この対応
関係は記憶部に記憶されているので、変位回転角度が5
度の場合、絶対回転角度は5゜,95゜,185゜,2
75゜のいずれかであることが検出でき、第1部位検出
手段の検出信号から5゜,95゜,185゜,275゜
のいずれかを特定できる。
In such a rotation angle detecting device, for example, the second target is provided so as to repeat the predetermined change four times while the first and second rotating bodies make one revolution, and the predetermined change is 0 ° to 0 °.
89 °, 90 ° ~ 179 °, 180 ° ~ 269 °, 27
It corresponds to the absolute rotation angle of 0 ° to 359 °. Since this correspondence is stored in the storage unit, the displacement rotation angle is 5
In degrees, the absolute rotation angle is 5 °, 95 °, 185 °, 2
It can be detected to be any of 75 °, and any of 5 °, 95 °, 185 °, and 275 ° can be specified from the detection signal of the first portion detecting means.

【0030】請求項9に係る回転角度検出装置は、請求
項1〜8の何れかにおいて、前記第1又は第2被検出体
は磁性体であり、前記第1又は第2部位検出手段は磁気
センサであることを特徴とする。
A rotation angle detecting device according to a ninth aspect is the rotation angle detecting device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first or second object to be detected is a magnetic body and the first or second part detecting means is a magnetic body. It is a sensor.

【0031】このような回転角度検出装置は、磁気セン
サにより磁性体の被検出体(ターゲット)の部位を検出
するため、部位検出手段の構造は単純になるためコスト
は低くなり、さらに調整操作も容易になる。また、非接
触でターゲットの部位を検出することができる。
In such a rotation angle detecting device, since the magnetic sensor detects the portion of the magnetic body to be detected (target), the structure of the portion detecting means is simple and the cost is low, and the adjusting operation is also performed. It will be easier. Further, the target site can be detected without contact.

【0032】請求項10に係る回転角度検出装置は、請
求項1〜9の何れかにおいて、前記第1又は第2回転体
が回転するに従って、前記第1又は第2部位検出手段か
ら前記第1又は第2被検出体の近接部分までの距離が変
化するように、前記第1又は第2被検出体が設けられた
ことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device according to any one of the first to ninth aspects, as the first or second rotating body rotates, the first or second part detecting means moves the first or second portion detecting means. Alternatively, the first or second object to be detected is provided so that a distance to a proximity portion of the second object to be detected changes.

【0033】このような回転角度検出装置は、回転体の
回転に従って部位検出手段に近接する被検出体(ターゲ
ット)の部位が回転軸の軸方向に変化するため、前記軸
方向の部位に基づいて回転体の絶対回転角度を検出する
ことができる。
In such a rotation angle detecting device, the portion of the object to be detected (target), which is close to the portion detecting means, changes in the axial direction of the rotation axis in accordance with the rotation of the rotating body. The absolute rotation angle of the rotating body can be detected.

【0034】請求項11に係る回転角度検出装置は、請
求項1〜9の何れかにおいて、前記第1又は第2回転体
が回転するに従って、前記第1又は第2部位検出手段が
検出する位置が前記第1又は第2回転体の回転軸の軸方
向に変化するように、前記第1又は第2被検出体が設け
られたことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device according to any one of the first to ninth aspects, the position detected by the first or second part detecting means as the first or second rotating body rotates. The first or second detected body is provided so that changes in the axial direction of the rotation axis of the first or second rotating body.

【0035】このような回転角度検出装置は、回転体の
回転に従って部位検出手段から被検出体(ターゲット)
の近接する部位までの距離が変化するため、ターゲット
の部位と部位検出手段との距離に基づいて回転体の絶対
回転角度を検出することができる。
In such a rotation angle detecting device, the object to be detected (target) is detected from the part detecting means in accordance with the rotation of the rotating body.
Since the distance to the adjacent portion of the rotating body changes, the absolute rotation angle of the rotating body can be detected based on the distance between the target portion and the portion detecting means.

【0036】請求項12に係る舵取装置は、操舵輪に連
結された第1回転軸と、舵取機構に連結されると共に前
記第1回転軸と同軸的に連結された第2回転軸と、前記
第1及び第2回転軸の絶対回転角度を夫々検出する、ま
たは前記第1及び第2回転軸の任意角度位置を基準とし
た変位回転角度と前記第1及び/又は第2回転軸の絶対
回転角度とを検出する第1回転角度検出装置及び第2回
転角度検出装置、検出された絶対回転角度又は変位回転
角度の差を求める手段を備え、前記絶対回転角度又は変
位回転角度の差に基づいて前記第1回転軸に加わるトル
クを検出するトルク検出装置と、検出されたトルク及び
絶対回転角度に基づいて駆動制御される、前記第2回転
軸の回転を補助する電動モータとを備えた舵取装置であ
って、前記第1及び/又は第2回転角度検出装置は、請
求項1〜11の何れかに記載の回転角度検出装置である
ことを特徴とする。
A steering device according to a twelfth aspect of the present invention includes a first rotating shaft connected to the steered wheels, and a second rotating shaft connected to the steering mechanism and coaxially with the first rotating shaft. Detecting the absolute rotation angles of the first and second rotation shafts respectively, or of the displacement rotation angle and the first and / or second rotation shafts with reference to an arbitrary angular position of the first and second rotation shafts. A first rotation angle detection device and a second rotation angle detection device for detecting an absolute rotation angle, and means for obtaining a difference between the detected absolute rotation angle or displacement rotation angle, and the difference between the absolute rotation angle or the displacement rotation angle. And a torque detection device that detects a torque applied to the first rotation shaft based on the detected torque and an electric motor that drives and controls the second rotation shaft based on the detected torque and the absolute rotation angle. A steering device comprising the first and second / Or second rotation angle detecting device is characterized by a rotation angle detecting apparatus according to any one of claims 1 to 11.

【0037】このような舵取装置は、上述した第1回転
軸及び/又は第2回転軸の絶対回転角度を検出する回転
角度装置を用いたトルク検出装置を備えることにより、
トルクに加え、絶対回転角度に基づいて前記電動モータ
の駆動制御を行うことができる。絶対回転角度は、自動
車が直進するときの角度を基準にした回転角度とするこ
とができる。
Such a steering apparatus is provided with the torque detecting device using the rotation angle device for detecting the absolute rotation angle of the first rotating shaft and / or the second rotating shaft described above,
In addition to torque, drive control of the electric motor can be performed based on the absolute rotation angle. The absolute rotation angle can be a rotation angle based on the angle when the vehicle goes straight.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof.

【0039】(第1の実施の形態)本発明に係る回転角
度検出装置の構成例を図1に示す。回転角度検出装置
は、ターゲット(被検出体)14tの近接部分の位置を
検出する磁気センサ(部位検出手段)1Aと、回転軸
(入力軸35)を中心に回転し、回転に応じて磁気セン
サ1Aで検出される位置が変化するようにターゲット1
4tが設けられた回転体14と、検出された位置に基づ
いて回転体14の回転角度を検出する角度検出手段(演
算処理部4)とを備える。回転体14が1回転する間に
磁気センサ1Aで検出される位置が異なるようにターゲ
ット14tを設けてあり、回転体14の所定角度位置を
基準とした絶対回転角度を検出することができる。回転
体14が回転するに従って、磁気センサ1Aが検出する
位置が、入力軸35に沿った方向に変化するように、タ
ーゲット14tが設けられている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a structural example of a rotation angle detecting device according to the present invention. The rotation angle detection device rotates around a magnetic sensor (site detection means) 1A that detects the position of a proximity portion of a target (object to be detected) 14t, and a rotation shaft (input shaft 35), and the magnetic sensor according to the rotation. Target 1 so that the position detected by 1A changes
4t is provided, and the angle detection means (arithmetic processing unit 4) that detects the rotation angle of the rotor 14 based on the detected position. The target 14t is provided so that the position detected by the magnetic sensor 1A is different while the rotating body 14 makes one rotation, and the absolute rotation angle with respect to the predetermined angular position of the rotating body 14 can be detected. The target 14t is provided so that the position detected by the magnetic sensor 1A changes in the direction along the input shaft 35 as the rotating body 14 rotates.

【0040】回転角度検出装置は、回転体14の回転方
向に磁気センサ1Aと並設された磁気センサ(部位検出
手段)1Bを備え、演算処理部4は、磁気センサ1A,
1Bのいずれか一方を選択する手段として動作する。磁
気センサ1A,1Bからは、例えば図2に示すように、
位相差を有する検出信号V1A,V1Bが出力される。
演算処理部4は、選択した磁気センサ1A又は1Bで検
出された位置に基づいて回転体14の絶対回転角度を検
出する。ここで、絶対回転角度は、所定角度位置を基準
とした回転角度であり、例えば自動車が直進するときの
角度位置を基準とした入力軸35の回転角度を検出す
る。
The rotation angle detecting device includes a magnetic sensor (site detecting means) 1B arranged in parallel with the magnetic sensor 1A in the rotation direction of the rotating body 14, and the arithmetic processing section 4 includes the magnetic sensors 1A,
It operates as a means for selecting either one of 1B. From the magnetic sensors 1A and 1B, for example, as shown in FIG.
Detection signals V1A and V1B having a phase difference are output.
The arithmetic processing unit 4 detects the absolute rotation angle of the rotating body 14 based on the position detected by the selected magnetic sensor 1A or 1B. Here, the absolute rotation angle is a rotation angle with reference to a predetermined angular position, and for example, the rotation angle of the input shaft 35 with respect to the angular position when the vehicle goes straight is detected.

【0041】演算処理部4は、選択した磁気センサ1A
又は1Bの検出信号V1A又はV1Bがターゲット14
tの所定部分の位置を検出したことを判別する手段とし
て動作する。例えば、図2に示すように、所定値(破線
で表示)に達したことにより、ターゲット14tの所定
部分の位置の検出を判別することができる。この所定値
は、検出信号V1A,V1Bが非線形になる直前付近の
検出値に基づいて設定される。演算処理部4は、選択し
ている検出信号V1A又はV1Bが所定値に達した場
合、選択していない検出信号V1B又はV1Aに選択を
変更する。
The arithmetic processing unit 4 uses the selected magnetic sensor 1A.
Alternatively, the detection signal V1A or V1B of 1B is applied to the target 14
It operates as a means for determining that the position of a predetermined portion of t has been detected. For example, as shown in FIG. 2, it is possible to determine the detection of the position of the predetermined portion of the target 14t when the predetermined value (displayed by the broken line) is reached. This predetermined value is set based on the detection value immediately before the detection signals V1A and V1B become non-linear. When the selected detection signal V1A or V1B reaches a predetermined value, the arithmetic processing unit 4 changes the selection to the unselected detection signal V1B or V1A.

【0042】次に、このような構成の回転角度検出装置
の動作について説明する。入力軸35(回転体14)が
回転した場合、磁気センサ1A,1Bから位相差を有す
る検出信号V1A,V1Bが出力される。演算処理部4
は、検出信号V1A,V1Bのいずれか一方を選択し、
選択した検出信号V1A又はV1Bに基づいて、絶対回
転角度を検出する。選択した検出信号V1A又はV1B
が所定値に達した場合、演算処理部4は、選択していな
い検出信号V1B又はV1Aに選択を変更する。磁気セ
ンサ1A,1Bを選択することにより、検出信号V1
A,V1Bの線形部分を用いて回転角度を検出できるた
め、高精度の絶対回転角度を検出することができる。
Next, the operation of the rotation angle detecting device having such a configuration will be described. When the input shaft 35 (rotating body 14) rotates, the magnetic sensors 1A and 1B output detection signals V1A and V1B having a phase difference. Arithmetic processing unit 4
Selects one of the detection signals V1A and V1B,
The absolute rotation angle is detected based on the selected detection signal V1A or V1B. Selected detection signal V1A or V1B
When reaches a predetermined value, the arithmetic processing unit 4 changes the selection to the unselected detection signal V1B or V1A. By selecting the magnetic sensors 1A and 1B, the detection signal V1
Since the rotation angle can be detected using the linear portions of A and V1B, it is possible to detect the absolute rotation angle with high accuracy.

【0043】(第2の実施の形態)本発明に係る回転角
度検出装置の構成例を図3に示す。回転角度検出装置
は、図1に示した第1の実施の形態の回転角度検出装置
の回転体14と同様に、ターゲット14tが設けられた
回転体14と、磁気センサ1Aと、演算処理部4とを備
える。回転体14が1回転する間に磁気センサ1Aで検
出される位置が異なるようにターゲット14tは設けら
れ、回転体14の所定角度位置を基準とした絶対回転角
度を検出する。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows an example of the configuration of a rotation angle detecting device according to the present invention. The rotation angle detection device is similar to the rotation body 14 of the rotation angle detection device of the first embodiment shown in FIG. 1, the rotation body 14 provided with the target 14t, the magnetic sensor 1A, and the arithmetic processing unit 4. With. The target 14t is provided so that the position detected by the magnetic sensor 1A is different while the rotating body 14 makes one rotation, and detects the absolute rotation angle with the predetermined angular position of the rotating body 14 as a reference.

【0044】回転角度検出装置は、ターゲット(被検出
体)18tの位置を検出する磁気センサ1B(部位検出
手段)と、入力軸35を中心に回転体14と一体的に回
転し、回転に応じて磁気センサ1Bで検出される位置が
変化するようにターゲット18tが設けられた回転体1
8と、磁気センサ1A,1Bのいずれか一方を選択する
選択手段(演算処理部4)とを備える。
The rotation angle detecting device rotates integrally with the rotating body 14 around the input shaft 35 and the magnetic sensor 1B (site detecting means) for detecting the position of the target (detected body) 18t, and responds to the rotation. The rotating body 1 provided with the target 18t so that the position detected by the magnetic sensor 1B changes.
8 and selection means (arithmetic processing unit 4) for selecting one of the magnetic sensors 1A and 1B.

【0045】回転体18が1回転する間に磁気センサ1
Bで検出される位置が異なるようにターゲット18tは
設けられており、回転体18の所定角度位置を基準とし
た絶対回転角度を検出することができる。回転体14,
18が回転するに従って、磁気センサ1A,1Bが検出
する位置が、入力軸35の軸方向に変化するように、タ
ーゲット14t,18tを設けてある。回転体14、1
8は同一のものを用いることができ、磁気センサ1A,
1Bが検出する検出信号V1A,V1Bに所定の位相差
が生じるように、回転体14,18を入力軸35に設け
ている。検出信号V1A,V1Bは図2と同様になる。
While the rotating body 18 makes one revolution, the magnetic sensor 1
The target 18t is provided so that the position detected by B differs, and it is possible to detect the absolute rotation angle with respect to the predetermined angular position of the rotating body 18. Rotor 14,
Targets 14t and 18t are provided so that the positions detected by the magnetic sensors 1A and 1B change in the axial direction of the input shaft 35 as the 18 rotates. Rotating body 14, 1
8 can use the same thing, and magnetic sensor 1A,
The rotating bodies 14 and 18 are provided on the input shaft 35 so that the detection signals V1A and V1B detected by 1B have a predetermined phase difference. The detection signals V1A and V1B are the same as in FIG.

【0046】演算処理部4は、選択した磁気センサ1A
又は1Bから出力される検出信号V1A又はV1Bに基
づいて、回転体14,18が設けられた入力軸35の絶
対回転角度を検出する。演算処理部4は、選択した検出
信号V1A又はV1Bが所定値(図2の破線)に達した
ことを検出する手段として動作し、所定値に達した場合
は、選択していない検出信号V1B又はV1Aに選択を
変更する。検出信号V1A,V1Bは図2と同様なの
で、回転角度検出装置の動作も第1の実施の形態と同様
になる。
The arithmetic processing unit 4 is connected to the selected magnetic sensor 1A.
Alternatively, the absolute rotation angle of the input shaft 35 provided with the rotating bodies 14 and 18 is detected based on the detection signal V1A or V1B output from 1B. The arithmetic processing unit 4 operates as means for detecting that the selected detection signal V1A or V1B has reached a predetermined value (broken line in FIG. 2), and when it reaches the predetermined value, the unselected detection signal V1B or Change selection to V1A. Since the detection signals V1A and V1B are the same as those in FIG. 2, the operation of the rotation angle detecting device is also the same as in the first embodiment.

【0047】第1の実施の形態または第2の実施の形態
で説明した回転角度検出装置を舵取装置のトルク検出装
置に備えることができる。トルク検出装置は、操舵輪に
連結された入力軸(第1回転軸)の回転角度と、舵取機
構に連結されると共に入力軸と同軸的に連結された出力
軸(第2回転軸)の回転角度との差に基づいて入力軸に
加わるトルクを検出する。本発明の回転角度検出装置を
用いることにより、トルクに加えて入力軸及び/又は出
力軸の絶対回転角度を検出でき、トルク及び絶対回転角
度に基づいて、出力軸の回転を補助する電動モータを駆
動制御することが可能になる。
The rotation angle detecting device described in the first embodiment or the second embodiment can be provided in the torque detecting device of the steering device. The torque detection device includes a rotation angle of an input shaft (first rotation shaft) connected to the steered wheels and an output shaft (second rotation shaft) connected to the steering mechanism and coaxially with the input shaft. The torque applied to the input shaft is detected based on the difference from the rotation angle. By using the rotation angle detection device of the present invention, an absolute rotation angle of the input shaft and / or the output shaft can be detected in addition to the torque, and an electric motor that assists the rotation of the output shaft based on the torque and the absolute rotation angle can be provided. Drive control becomes possible.

【0048】(第3の実施の形態)図3に示した回転角
度検出装置において、磁気センサ1Bにより検出される
ターゲット18tの位置変化を、入力軸35が1回転す
る間に周期的に変化させることもできる。例えば図4に
示すように、回転体12が1回転する間に磁気センサ1
Aで検出される位置が図5(b)に示すように所定変化
を繰り返すようにターゲット12tを設け、任意角度位
置を基準とした回転角度(変位回転角度)を検出する。
図4に示す例では、回転体12は歯車形状であり、回転
体12外周部(歯の部分)をターゲット12tとして使
用する。また、回転体14に設けられたターゲット14
tの位置を磁気センサ1Cで検出する。
(Third Embodiment) In the rotation angle detecting device shown in FIG. 3, the position change of the target 18t detected by the magnetic sensor 1B is periodically changed while the input shaft 35 makes one rotation. You can also For example, as shown in FIG. 4, while the rotating body 12 makes one rotation, the magnetic sensor 1
The target 12t is provided so that the position detected by A repeats a predetermined change as shown in FIG. 5B, and the rotation angle (displacement rotation angle) with respect to the arbitrary angular position is detected.
In the example shown in FIG. 4, the rotating body 12 has a gear shape, and the outer peripheral portion (tooth portion) of the rotating body 12 is used as the target 12t. In addition, the target 14 provided on the rotating body 14
The position of t is detected by the magnetic sensor 1C.

【0049】演算処理部8は、磁気センサ1Cがターゲ
ット14tの所定範囲の位置を検出していることを判別
する手段として動作し、所定範囲の位置の検出が判別さ
れている間は、磁気センサ1Aに選択を変更する。前記
所定範囲は、例えば図5(a)に示す磁気センサ1Cの
検出信号V1Cの非線形部分に設定することができる。
磁気センサ1Cから出力される検出信号V1Cが非線形
になる場合に、磁気センサ1Aから出力される検出信号
V1Aが線形となるように、回転体12を入力軸35に
設ける。回転体12が回転するに従って、磁気センサ1
Aとターゲット12tの近接部分との距離が変化するよ
うに、ターゲット12tが設けられている。
The arithmetic processing section 8 operates as a means for discriminating that the magnetic sensor 1C detects the position of the target 14t within a predetermined range, and the magnetic sensor 1C is provided while the detection of the position within the predetermined range is discriminated. Change selection to 1A. The predetermined range can be set, for example, in the non-linear portion of the detection signal V1C of the magnetic sensor 1C shown in FIG.
The rotary body 12 is provided on the input shaft 35 so that the detection signal V1A output from the magnetic sensor 1A becomes linear when the detection signal V1C output from the magnetic sensor 1C becomes non-linear. As the rotating body 12 rotates, the magnetic sensor 1
The target 12t is provided so that the distance between A and the adjacent portion of the target 12t changes.

【0050】次に、このような構成の回転角度検出装置
の動作について説明する。入力軸35(回転体14)が
回転した場合、磁気センサ1Cから検出信号V1Cが出
力される。演算処理部8は、検出信号V1Cに基づい
て、絶対回転角度を検出する。検出信号V1Cが非線形
になる場合、演算処理部8は、磁気センサ1Aから出力
される検出信号V1Aに選択を変更する。演算処理部8
は、検出信号V1Cに選択を変更した場合、選択を変更
したときの絶対回転角度に、選択を変更したときの角度
位置を基準とした変位回転角度を加算して、絶対回転角
度を検出する。検出信号V1Cが線形に戻った場合、演
算処理部8は、検出信号V1Aの選択を解除して検出信
号V1Cを選択する。
Next, the operation of the rotation angle detecting device having such a configuration will be described. When the input shaft 35 (rotating body 14) rotates, the detection signal V1C is output from the magnetic sensor 1C. The arithmetic processing unit 8 detects the absolute rotation angle based on the detection signal V1C. When the detection signal V1C becomes non-linear, the arithmetic processing unit 8 changes the selection to the detection signal V1A output from the magnetic sensor 1A. Arithmetic processing unit 8
When the selection is changed to the detection signal V1C, the absolute rotation angle is detected by adding the displacement rotation angle based on the angular position when the selection is changed to the absolute rotation angle when the selection is changed. When the detection signal V1C returns to linear, the arithmetic processing unit 8 deselects the detection signal V1A and selects the detection signal V1C.

【0051】図6に示すように、回転体12のターゲッ
ト12tを検出する磁気センサ1A,1Bを、回転体1
2の回転方向に併設することもできる。磁気センサ1
A,1Bからは、図7(b)に示すように、位相差を有
する検出信号V1A,V1Bが出力される。検出信号V
1A,V1Bは、演算処理部8により、第1の実施の形
態(図2)と同様に、非線形部分を使用しないように選
択を行うことができる。図7(a)に示す磁気センサ1
Cの検出信号V1Cが非線形の場合、検出信号V1A,
V1Bの線形の方を選択する。
As shown in FIG. 6, the magnetic sensors 1A and 1B for detecting the target 12t of the rotating body 12 are connected to the rotating body 1.
It can also be installed side by side in the direction of rotation 2. Magnetic sensor 1
As shown in FIG. 7B, detection signals V1A and V1B having a phase difference are output from A and 1B. Detection signal V
1A and V1B can be selected by the arithmetic processing unit 8 so that the non-linear portion is not used, as in the first embodiment (FIG. 2). Magnetic sensor 1 shown in FIG.
When the C detection signal V1C is non-linear, the detection signals V1A,
The linear one of V1B is selected.

【0052】上述した実施の形態では、ターゲット14
tの部位を入力軸35の軸方向に変化させているが、図
8(a)に示すように、磁気センサ1Cから回転体52
外周のターゲット52tの近接する部位までの距離を変
化させることもできる。また、上述した実施の形態で
は、回転体12の外周をターゲット12tとして使用し
たが、図8(b)に示すように、回転体54の外周にタ
ーゲット54tを形成することもできる。さらに、上述
した実施の形態では、磁気センサを用いてターゲットを
検出しているが、ターゲットの検出は磁気センサに限定
はされず、光センサ等の任意の位置検出センサを用いて
ターゲットの位置又はターゲットまでの距離を検出する
ことができる。
In the above-described embodiment, the target 14
Although the portion of t is changed in the axial direction of the input shaft 35, as shown in FIG.
It is also possible to change the distance to the adjacent portion of the outer target 52t. Further, in the above-described embodiment, the outer circumference of the rotating body 12 is used as the target 12t, but the target 54t may be formed on the outer circumference of the rotating body 54 as shown in FIG. 8B. Furthermore, in the above-described embodiment, the target is detected using the magnetic sensor, but the detection of the target is not limited to the magnetic sensor, and the position of the target or the position of the target using any position detection sensor such as an optical sensor is detected. The distance to the target can be detected.

【0053】(第4の実施の形態)本発明に係る回転角
度検出装置を備えた舵取装置の構成例を図9に示す。舵
取装置は、ステアリングホイール(操舵輪)30に連結
された入力軸(第1回転軸)35と、ピニオン(舵取機
構)38に連結されると共にトーションバー37(連結
軸)を介して入力軸35と同軸的に連結された出力軸3
6と、入力軸35及び出力軸36の絶対回転角度を含む
回転角度を夫々検出する2つの回転角度検出装置、検出
された回転角度の差を求める手段を備え、前記回転角度
の差に基づいて入力軸35に加わるトルクを検出するト
ルク検出装置と、検出されたトルク及び絶対回転角度に
基づいて駆動制御される、出力軸36の回転を補助する
電動モータ(図示していない)とを備える。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 shows an example of the structure of a steering apparatus equipped with a rotation angle detecting device according to the present invention. The steering device is connected to an input shaft (first rotation shaft) 35 connected to a steering wheel (steering wheel) 30 and a pinion (steering mechanism) 38, and is also input via a torsion bar 37 (connection shaft). Output shaft 3 coaxially connected to shaft 35
6 and two rotation angle detecting devices for respectively detecting rotation angles including the absolute rotation angles of the input shaft 35 and the output shaft 36, and means for obtaining a difference between the detected rotation angles, based on the difference between the rotation angles. A torque detection device that detects the torque applied to the input shaft 35 and an electric motor (not shown) that assists the rotation of the output shaft 36 and is drive-controlled based on the detected torque and the absolute rotation angle are provided.

【0054】入力軸35側の回転角度検出装置は、ター
ゲット(被検出体)44tの近接部分の位置を検出する
磁気センサ(部位検出手段)1Cと、回転軸(入力軸3
5)を中心に回転し、回転に応じて磁気センサ1Cで検
出される位置が変化するようにターゲット44tが設け
られた回転体44と、検出された位置に基づいて回転体
44の回転角度を検出する角度検出手段(演算処理部4
8)とを備える。回転体44が1回転する間に磁気セン
サ1Cで検出される位置が異なるようにターゲット44
tを設け、所定角度位置を基準とした絶対回転角度を検
出する。
The rotation angle detecting device on the input shaft 35 side includes a magnetic sensor (site detecting means) 1C for detecting the position of a proximity portion of a target (detection object) 44t, and a rotation shaft (input shaft 3).
5) The center of rotation of the rotary body 44 is provided with a target 44t so as to change the position detected by the magnetic sensor 1C according to the rotation, and the rotation angle of the rotary body 44 based on the detected position. Angle detecting means for detecting (arithmetic processing unit 4
8) and. The target 44 is made so that the position detected by the magnetic sensor 1C is different during one rotation of the rotating body 44
t is provided, and the absolute rotation angle with respect to the predetermined angular position is detected.

【0055】また、ターゲット(被検出体)42tの位
置を検出する磁気センサ(部位検出手段)1A,1B
と、回転軸(入力軸35)を中心に回転体44と一体的
に回転し、回転に応じて磁気センサ1A,1Bで検出さ
れる位置が変化するようにターゲット42tが設けられ
た回転体42とを備える。回転体42が1回転する間に
磁気センサ1A(1B)で検出される位置が所定変化を
繰り返すようにターゲット42tを設け、任意角度位置
を基準とした変位回転角度を検出する。回転体42,4
4が回転するに従って、磁気センサ1A(1B),1C
から出力される検出信号V1A(V1B),V1Cが、
入力軸35の軸方向に変化するように、ターゲット42
t,44tを設けてある。演算処理部48は、磁気セン
サ1A(1B),1Cで検出された位置に基づいて、入
力軸35の絶対回転角度を検出する。
Further, magnetic sensors (site detecting means) 1A, 1B for detecting the position of the target (object to be detected) 42t.
And a rotary body 42 provided with a target 42t so as to rotate integrally with the rotary body 44 around the rotary shaft (input shaft 35) and the positions detected by the magnetic sensors 1A and 1B change according to the rotation. With. The target 42t is provided so that the position detected by the magnetic sensor 1A (1B) repeats a predetermined change while the rotating body 42 makes one rotation, and the displacement rotation angle based on the arbitrary angle position is detected. Rotating bodies 42, 4
4 rotates, magnetic sensors 1A (1B), 1C
The detection signals V1A (V1B) and V1C output from
The target 42 is changed so as to change in the axial direction of the input shaft 35.
t and 44t are provided. The arithmetic processing unit 48 detects the absolute rotation angle of the input shaft 35 based on the positions detected by the magnetic sensors 1A (1B) and 1C.

【0056】演算処理部48は、磁気センサ1A(1
B),1Cで夫々検出される検出信号V1A(V1
B),V1Cの対応関係を記憶する記憶部を備え、検出
信号V1Cで検出された絶対回転角度及び記憶されてい
る対応関係から、検出信号V1A又はV1Bに基づいて
絶対回転角度を検出する。
The arithmetic processing section 48 is arranged so that the magnetic sensor 1A (1
B), detection signals V1A (V1
B) and a storage unit that stores the correspondence relationship between V1C, and detects the absolute rotation angle based on the detection signal V1A or V1B from the absolute rotation angle detected by the detection signal V1C and the stored correspondence relationship.

【0057】例えば、図10(a),(b)に示すよう
に、入力軸35が1回転する間に、検出信号V1A(V
1B)が所定変化を4回繰り返し、所定変化の繰り返し
が開始されるとき(減少から増加へ変化するとき)の角
度が絶対回転角度0゜,89゜,179゜,269゜に
対応するように、ターゲット42tを設ける。この対応
関係は演算処理部48の記憶部に記憶される。図10
(b)の例では、1つの検出信号値に対して8つの絶対
回転角度が対応しているが、図10(a)に示す検出信
号V1Cから求めた絶対回転角度に基づいて、前記8つ
の絶対回転角度のいずれかを特定できる。
For example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the detection signal V1A (V
1B) repeats the predetermined change four times, and the angle when the predetermined change starts (changes from decrease to increase) corresponds to the absolute rotation angles 0 °, 89 °, 179 °, 269 °. , A target 42t is provided. This correspondence is stored in the storage unit of the arithmetic processing unit 48. Figure 10
In the example of (b), eight absolute rotation angles correspond to one detection signal value, but the eight absolute rotation angles are based on the absolute rotation angle obtained from the detection signal V1C shown in FIG. 10 (a). Either absolute rotation angle can be specified.

【0058】出力軸36側の回転角度検出装置は、ター
ゲット(被検出体)46tの近接部分の位置を検出する
磁気センサ(部位検出手段)2A,2Bと、回転軸(出
力軸36)を中心に回転し、回転に応じて磁気センサ2
A,2Bで検出される位置が変化するようにターゲット
46tが設けられた回転体46と、検出された位置に基
づいて回転体46の回転角度(変位回転角度)を検出す
る角度検出手段(演算処理部48)とを備える。回転体
46が1回転する間に磁気センサ2A(2B)で検出さ
れる位置が異なるようにターゲット46tを設け、任意
角度位置を基準とした変位回転角度を検出する。
The rotation angle detecting device on the side of the output shaft 36 has magnetic sensors (site detecting means) 2A and 2B for detecting the position of a proximity portion of the target (object to be detected) 46t and a rotating shaft (output shaft 36) as the center. The magnetic sensor 2 rotates according to the rotation.
A rotating body 46 provided with a target 46t so that the positions detected by A and 2B change, and an angle detecting means (calculation) for detecting a rotation angle (displacement rotation angle) of the rotating body 46 based on the detected position. Processing unit 48). The target 46t is provided so that the position detected by the magnetic sensor 2A (2B) is different while the rotating body 46 makes one rotation, and the displacement rotation angle based on the arbitrary angular position is detected.

【0059】ここで、変位回転角度は、例えば回転が開
始された角度等の任意角度位置を基準とした回転角度で
あり、トルク検出に使用される。本実施の形態では、所
定変化の繰り返しが開始された角度(検出信号が減少か
ら増加に変化した角度)を基準にした回転角度としてい
る。トルク検出は、図14(c)に示したように、入力
軸35側の検出信号1Aと出力軸36側の検出信号2A
との差ΔVを検出できればよく、変位回転角度も入力軸
35と出力軸36との回転角度の差が検出できれば、基
準とする角度は特に限定はされない。
Here, the displacement rotation angle is a rotation angle with reference to an arbitrary angular position such as an angle at which the rotation is started, and is used for torque detection. In the present embodiment, the rotation angle is based on the angle at which the predetermined change is repeated (the angle at which the detection signal changes from decreasing to increasing). As shown in FIG. 14C, the torque is detected by detecting the detection signal 1A on the input shaft 35 side and the detection signal 2A on the output shaft 36 side.
The reference angle is not particularly limited as long as the difference ΔV between the input shaft 35 and the output shaft 36 can be detected as the displacement rotation angle.

【0060】次に、このような構成の回転角度検出装置
及び舵取装置の動作について説明する。ステアリングホ
イール30の操作で入力軸35が回転した場合、回転体
42、44が回転し、磁気センサ1A(1B),1Cで
検出されるターゲット42t,44tの近接部分の位置
が変化する。出力軸36が回転した場合も同様に、回転
体46が回転し、磁気センサ2A(2B)で検出される
ターゲット46tの近接部分の位置が変化する。検出信
号V1AとV2Aとの差から求めた入力軸35と出力軸
36回転角度の差に基づいて、トルクを検出する。
Next, the operations of the rotation angle detecting device and the steering device having the above-mentioned configurations will be described. When the input shaft 35 is rotated by the operation of the steering wheel 30, the rotating bodies 42 and 44 are rotated, and the positions of the adjacent portions of the targets 42t and 44t detected by the magnetic sensors 1A (1B) and 1C are changed. Similarly, when the output shaft 36 rotates, the rotating body 46 also rotates, and the position of the near portion of the target 46t detected by the magnetic sensor 2A (2B) changes. The torque is detected based on the difference between the rotation angles of the input shaft 35 and the output shaft 36 obtained from the difference between the detection signals V1A and V2A.

【0061】また、検出信号V1Aに対応する絶対回転
角度を演算処理部48に記憶されている対応関係から求
める。本実施の形態では、図10(b)に示すように、
検出信号V1Aの1つの検出値に対して8つの絶対回転
角度が対応している。検出信号V1Cで検出された絶対
回転角度に基づいて、前記8つの絶対回転角度の何れか
を特定し、絶対回転角度を求める。
Further, the absolute rotation angle corresponding to the detection signal V1A is obtained from the correspondence relationship stored in the arithmetic processing section 48. In the present embodiment, as shown in FIG.
Eight absolute rotation angles correspond to one detection value of the detection signal V1A. Based on the absolute rotation angle detected by the detection signal V1C, any one of the eight absolute rotation angles is specified to obtain the absolute rotation angle.

【0062】図10(a),(b)に示すように、回転
角度の変化に対する検出信号の変化の割合は、検出信号
V1Aの方が大きく、検出信号V1Aを用いて絶対回転
角度を検出する方が、検出信号V1Cを用いるよりも精
度良く絶対回転角度を検出することができる。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the detection signal V1A has a larger rate of change of the detection signal with respect to the change of the rotation angle, and the absolute rotation angle is detected using the detection signal V1A. In this way, the absolute rotation angle can be detected more accurately than when the detection signal V1C is used.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の回転角度検出装置は、第1及び
第2部位検出手段が第1回転体の回転方向に並設されて
いるため、両部位検出手段から所定の位相差を有する検
出信号が出力される。選択手段により、2つの検出信号
のいずれか一方に基づいて絶対回転角度を検出すること
ができる。第1及び第2部位検出手段から出力される検
出信号の線形部分を選択して高精度の絶対回転角度を検
出することができる。
According to the rotation angle detecting device of the present invention, since the first and second part detecting means are arranged in parallel in the rotation direction of the first rotating body, it is possible to detect a predetermined phase difference from both the part detecting means. The signal is output. The selection means can detect the absolute rotation angle based on either one of the two detection signals. It is possible to detect the absolute rotation angle with high accuracy by selecting the linear part of the detection signal output from the first and second part detection means.

【0064】また、本発明の回転角度検出装置は、第1
回転体に連結された第2回転体に設けられた第2ターゲ
ットの近接部分の位置を第2部位検出手段で検出するこ
とにより、第1部位検出手段から出力される検出信号が
非線形の場合、第2部位検出手段から出力される線形の
検出信号に選択を変更することができる。
The rotation angle detecting device of the present invention is the first
In the case where the detection signal output from the first portion detecting means is non-linear by detecting the position of the proximity portion of the second target provided on the second rotating body connected to the rotating body by the second portion detecting means, The selection can be changed to a linear detection signal output from the second part detection means.

【0065】また、本発明の回転角度検出装置は、第2
部位検出手段から出力される検出信号に基づいて絶対回
転角度を検出することにより、第1及び第2部位検出手
段を選択的に切り換えて絶対回転角度を検出することが
できる。
The rotation angle detecting device of the present invention is the second one.
By detecting the absolute rotation angle based on the detection signal output from the part detection means, the first and second part detection means can be selectively switched to detect the absolute rotation angle.

【0066】また、本発明の回転角度検出装置は、例え
ば、第1及び第2部位検出手段から出力される検出信号
が線形から非線形に変化する部分の位置が検出されたこ
とを判別することにより、非線形になる前に部位検出手
段の選択を変更することができる。
Further, the rotation angle detecting apparatus of the present invention can determine, for example, that the position of the portion where the detection signals output from the first and second part detecting means change from linear to nonlinear is detected. The selection of the part detecting means can be changed before it becomes non-linear.

【0067】また、本発明の回転角度検出装置は、第1
部位検出手段から出力される検出信号が非線形になって
いる間、第2部位検出手段に選択を切り換えることがで
きる。
The rotation angle detecting device of the present invention is the first
The selection can be switched to the second part detecting means while the detection signal output from the part detecting means is non-linear.

【0068】また、本発明の回転角度検出装置は、第1
及び第2部位検出手段から出力される検出信号が非線形
の範囲部分の位置が検出されていることを判別すること
により、第1部位検出手段で検出される検出信号が非線
形になる間は、第2部位検出手段に選択を切り換えるこ
とができる。
The rotation angle detecting device of the present invention is the first
By determining that the position of the non-linear range portion of the detection signal output from the second part detecting means is detected, the first part detecting means detects the position The selection can be switched to the two-site detecting means.

【0069】また、本発明の回転角度検出装置は、絶対
回転角度の変化に対する検出信号の変化率を高くするこ
とにより、絶対回転角度の検出精度を向上させることが
できる。
Further, the rotation angle detection device of the present invention can improve the detection accuracy of the absolute rotation angle by increasing the rate of change of the detection signal with respect to the change of the absolute rotation angle.

【0070】また、本発明の回転角度検出装置は、変位
回転角度を絶対回転角度の変化に対応させて記憶部に記
憶することにより、変位回転角度に基づいて絶対回転角
度を検出することができる。
Further, the rotation angle detecting device of the present invention can detect the absolute rotation angle based on the displacement rotation angle by storing the displacement rotation angle in the storage unit in association with the change of the absolute rotation angle. .

【0071】また、本発明の回転角度検出装置は、磁気
センサにより磁性体のターゲットの部位を検出するた
め、部位検出手段の構造は単純になるためコストは低く
なり、さらに調整操作も容易になる。また、非接触でタ
ーゲットの部位を検出することができる。
Further, since the rotation angle detecting device of the present invention detects the target portion of the magnetic material by the magnetic sensor, the structure of the portion detecting means is simple and the cost is low, and the adjusting operation is easy. . Further, the target site can be detected without contact.

【0072】また、本発明の回転角度検出装置は、回転
体の回転に従って部位検出手段に近接する被検出体の部
位が回転軸の軸方向に変化するため、前記軸方向の部位
の位置に基づいて回転体の回転角度を検出することがで
きる。
Further, according to the rotation angle detecting apparatus of the present invention, the portion of the object to be detected, which is close to the portion detecting means, changes in the axial direction of the rotation axis according to the rotation of the rotating body. The rotation angle of the rotating body can be detected.

【0073】また、本発明の回転角度検出装置は、回転
体の回転に従って部位検出手段から被検出体の近接する
部位までの距離が変化するため、被検出体の部位と部位
検出手段との距離に基づいて回転体の回転角度を検出す
ることができる。
Further, according to the rotation angle detecting apparatus of the present invention, the distance from the part detecting means to the adjacent part of the object to be detected changes according to the rotation of the rotating body, so that the distance between the part of the object to be detected and the part detecting means. The rotation angle of the rotating body can be detected based on

【0074】本発明の舵取装置は、上述した絶対回転角
度を検出する回転角度装置を用いたトルク検出装置を備
えることにより、トルクに加え、絶対回転角度に基づい
て回転補助用の電動モータの駆動制御を行うことができ
る。
The steering apparatus of the present invention is provided with the torque detecting device using the above-described rotation angle device for detecting the absolute rotation angle, so that the electric motor for assisting rotation can be operated based on the absolute rotation angle in addition to the torque. Drive control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る回転角度検出装置の一構成例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a rotation angle detection device according to the present invention.

【図2】図1に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
図である。
2 is a diagram showing an example of a detection signal of the magnetic sensor shown in FIG.

【図3】本発明に係る回転角度検出装置の他の構成例を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of the rotation angle detection device according to the present invention.

【図4】本発明に係る回転角度検出装置の更に他の構成
例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing still another configuration example of the rotation angle detection device according to the present invention.

【図5】図4に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
図である。
5 is a diagram showing an example of detection signals of the magnetic sensor shown in FIG.

【図6】本発明に係る回転角度検出装置の更に他の構成
例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing still another configuration example of the rotation angle detection device according to the present invention.

【図7】図6に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
図である。
7 is a diagram showing an example of detection signals of the magnetic sensor shown in FIG.

【図8】回転体及びターゲットの他の例を示す模式図で
ある。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of a rotating body and a target.

【図9】本発明に係る回転角度検出装置及び舵取装置の
一構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a rotation angle detection device and a steering device according to the present invention.

【図10】図9に示す磁気センサの検出信号の一例を示
す図である。
10 is a diagram showing an example of detection signals of the magnetic sensor shown in FIG.

【図11】従来の回転角度検出装置の要部構成例を示す
原理図である。
FIG. 11 is a principle diagram showing a configuration example of a main part of a conventional rotation angle detection device.

【図12】図11に示す回転角度検出装置の動作を説明
する為の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the rotation angle detection device shown in FIG. 11.

【図13】従来のトルク検出装置の要部構成例を示す原
理図である。
FIG. 13 is a principle diagram showing a configuration example of a main part of a conventional torque detection device.

【図14】図13に示すトルク検出装置の動作を説明す
る為の説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the operation of the torque detection device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C,2A,2B 磁気センサ(部位検出
手段) 4,8,48 演算処理部(角度検出手段) 12,14,18,42,44,46,52,54 回
転体 12t,14t,18t,42t ターゲット(被検出
体) 44t,46t,52t,54t ターゲット(被検出
体) 30 ステアリングホイール(操舵輪) 38 ピニオン(舵取機構) 35 入力軸(第1回転軸) 36 出力軸(第2回転軸) 37 トーションバー(連結軸)
1A, 1B, 1C, 2A, 2B Magnetic sensor (site detecting means) 4, 8, 48 Arithmetic processing section (angle detecting means) 12, 14, 18, 42, 44, 46, 52, 54 Rotating body 12t, 14t, 18t, 42t target (object to be detected) 44t, 46t, 52t, 54t target (object to be detected) 30 steering wheel (steering wheel) 38 pinion (steering mechanism) 35 input shaft (first rotating shaft) 36 output shaft (first) 2 rotation shafts) 37 torsion bar (connecting shaft)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01D 5/245 G01D 5/245 V 3D033 G01L 3/10 G01L 3/10 B 5/22 5/22 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB05 BA03 2F063 AA35 AA36 BA08 CA10 DA05 DD03 EA03 GA52 KA01 KA05 2F069 AA83 AA86 BB40 GG04 GG06 GG12 GG13 GG63 GG64 GG65 HH15 2F077 AA30 AA49 CC02 CC08 JJ01 JJ07 JJ22 NN02 NN21 PP11 QQ03 VV01 3D030 DC27 DC29 3D033 CA28 CA29 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01D 5/245 G01D 5/245 V 3D033 G01L 3/10 G01L 3/10 B 5/22 5/22 F term (Reference) 2F051 AA01 AB05 BA03 2F063 AA35 AA36 BA08 CA10 DA05 DD03 EA03 GA52 KA01 KA05 2F069 AA83 AA86 BB40 GG04 GG06 GG12 GG13 GG63 GG64 CG65 DC29 Q29 3D27 NN3 2911

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1被検出体の位置を検出する第1部位
検出手段と、回転軸を中心に回転し、回転に応じて前記
第1部位検出手段で検出される位置が変化するように前
記第1被検出体が設けられた第1回転体と、前記第1部
位検出手段で検出された位置に基づいて前記第1回転体
の回転角度を検出する角度検出手段とを備え、前記第1
回転体が1回転する間に前記第1部位検出手段で検出さ
れる位置が異なるように前記第1被検出体を設け、前記
第1回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を
検出すべくなしてある回転角度検出装置において、 前記第1回転体の回転方向に前記第1部位検出手段と並
設された、前記第1被検出体の位置を検出する第2部位
検出手段と、 前記第1及び第2部位検出手段のいずれか一方を選択す
る選択手段とを備え、 前記角度検出手段は、選択された前記第1又は第2部位
検出手段で検出された前記第1被検出体の位置に基づい
て前記第1回転体の絶対回転角度を検出すべくなしてあ
ることを特徴とする回転角度検出装置。
1. A first part detecting means for detecting a position of a first object to be detected, and a first part detecting means for rotating about a rotation axis so that a position detected by the first part detecting means changes according to the rotation. A first rotating body provided with the first detected body; and angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means, 1
The first object to be detected is provided so that the position detected by the first part detecting means is different during one rotation of the rotating body, and the absolute rotation angle is detected with reference to the predetermined angular position of the first rotating body. In a rotation angle detection device that is configured to do so, a second portion detection unit that is arranged in parallel with the first portion detection unit in the rotation direction of the first rotating body and that detects the position of the first detected body, Selecting means for selecting one of the first and second part detecting means, wherein the angle detecting means detects the first object to be detected by the selected first or second part detecting means. The rotation angle detecting device is configured to detect the absolute rotation angle of the first rotating body based on the position.
【請求項2】 第1被検出体の位置を検出する第1部位
検出手段と、回転軸を中心に回転し、回転に応じて前記
第1部位検出手段で検出される位置が変化するように前
記第1被検出体が設けられた第1回転体と、前記第1部
位検出手段で検出された位置に基づいて前記第1回転体
の回転角度を検出する角度検出手段とを備え、前記第1
回転体が1回転する間に前記第1部位検出手段で検出さ
れる位置が異なるように前記第1被検出体を設け、前記
第1回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を
検出すべくなしてある回転角度検出装置において、 第2被検出体の位置を検出する第2部位検出手段と、 前記回転軸を中心に前記第1回転体と一体的に回転し、
回転に応じて前記第2部位検出手段で検出される位置が
変化するように前記第2被検出体が設けられた第2回転
体と、 前記第1及び第2部位検出手段のいずれか一方を選択す
る選択手段とを備え、 前記角度検出手段は、選択された前記第1又は第2部位
検出手段で検出された前記第1又は第2被検出体の位置
に基づいて、前記第1回転体の絶対回転角度又は前記第
2回転体の回転角度を検出すべくなしてあることを特徴
とする回転角度検出装置。
2. A first part detecting means for detecting a position of a first object to be detected and a first part detecting part for rotating about a rotation axis so that a position detected by the first part detecting part changes according to the rotation. A first rotating body provided with the first detected body; and angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means, 1
The first object to be detected is provided so that the position detected by the first part detecting means is different during one rotation of the rotating body, and the absolute rotation angle is detected with reference to the predetermined angular position of the first rotating body. In a rotation angle detection device that is configured to do so, a second part detection unit that detects a position of a second detection target, and a first rotation member that rotates integrally with the rotation shaft as a center,
A second rotating body provided with the second object to be detected so that the position detected by the second part detecting means changes according to rotation; and one of the first and second part detecting means. Selecting means for selecting, the angle detecting means, based on the position of the first or second detected object detected by the selected first or second part detecting means, the first rotating body The absolute angle of rotation or the angle of rotation of the second rotating body is detected.
【請求項3】 前記第2被検出体は、前記第2回転体が
1回転する間に前記第2部位検出手段で検出される位置
が異なるように設けられ、前記角度検出手段は、前記第
2回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を検
出すべくなしてあることを特徴とする請求項2記載の回
転角度検出装置。
3. The second object to be detected is provided so that the position detected by the second part detecting means is different during one rotation of the second rotating body, and the angle detecting means is the first detecting means. The rotation angle detecting device according to claim 2, wherein the absolute rotation angle is detected with reference to a predetermined angular position of the two rotating bodies.
【請求項4】 前記選択手段は、選択した第1又は第2
部位検出手段が前記第1又は第2被検出体の所定部分の
位置を検出したことを判別する手段を備え、前記所定部
分の位置を検出したことが判別された場合、選択してい
ない第2又は第1部位検出手段に選択を変更すべくなし
てあることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の
回転角度検出装置。
4. The selecting means selects the first or second selected.
The site detecting means includes means for determining that the position of the predetermined portion of the first or second detection target has been detected, and if it is determined that the position of the predetermined portion has been detected, the second portion not selected Alternatively, the rotation angle detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the selection is changed to the first part detecting means.
【請求項5】 前記第2被検出体は、前記第2回転体が
1回転する間に前記第2部位検出手段で検出される位置
が所定変化を繰り返すように設けられ、前記角度検出手
段は、前記第1部位検出手段から前記第2部位検出手段
に選択を変更した場合、変更したときの角度位置を基準
とした前記第2回転体の回転角度を検出し、検出した回
転角度に基づいて前記第1回転体の絶対回転角度を検出
すべくなしてあることを特徴とする請求項2記載の回転
角度検出装置。
5. The second object to be detected is provided such that the position detected by the second part detecting means repeats a predetermined change while the second rotating body makes one rotation, and the angle detecting means is provided. When the selection is changed from the first part detecting means to the second part detecting means, the rotation angle of the second rotating body is detected based on the changed angular position, and based on the detected rotation angle. The rotation angle detecting device according to claim 2, wherein the rotation angle detecting device is configured to detect an absolute rotation angle of the first rotating body.
【請求項6】 前記選択手段は、前記第1部位検出手段
が前記第1被検出体の所定範囲部分の位置を検出してい
ることを判別する手段を備え、前記所定範囲部分の位置
を検出していることが判別されている間は、前記第2部
位検出手段に選択を変更すべくなしてあることを特徴と
する請求項5記載の回転角度検出装置。
6. The selecting means includes means for determining that the first part detecting means detects a position of a predetermined range portion of the first detected object, and detects the position of the predetermined range portion. 6. The rotation angle detecting device according to claim 5, wherein the selection is changed to the second part detecting means while it is determined that the rotation angle is being detected.
【請求項7】 第1被検出体の位置を検出する第1部位
検出手段と、回転軸を中心に回転し、回転に応じて前記
第1部位検出手段で検出される位置が変化するように前
記第1被検出体が設けられた第1回転体と、前記第1部
位検出手段で検出された位置に基づいて前記第1回転体
の回転角度を検出する角度検出手段とを備え、前記第1
回転体が1回転する間に前記第1部位検出手段で検出さ
れる位置が異なるように前記第1被検出体を設け、前記
第1回転体の所定角度位置を基準とした絶対回転角度を
検出すべくなしてある回転角度検出装置において、 第2被検出体の位置を検出する第2部位検出手段と、 前記回転軸を中心に前記第1回転体と一体的に回転し、
回転に応じて前記第2部位検出手段で検出される位置が
変化するように前記第2被検出体が設けられた第2回転
体とを備え、 前記第2被検出体は、前記第2回転体が1回転する間に
前記第2部位検出手段で検出される位置が所定変化を繰
り返すように設けられ、前記角度検出手段は、前記第1
及び第2部位検出手段が夫々検出する位置の対応関係に
基づいて前記第1及び第2回転体の絶対回転角度を検出
すべくなしてあることを特徴とする回転角度検出装置。
7. A first part detecting means for detecting a position of a first object to be detected and a first part detecting part for rotating about a rotation axis so that the position detected by the first part detecting part changes according to the rotation. A first rotating body provided with the first detected body; and angle detecting means for detecting a rotation angle of the first rotating body based on the position detected by the first part detecting means, 1
The first object to be detected is provided so that the position detected by the first part detecting means is different during one rotation of the rotating body, and the absolute rotation angle is detected with reference to the predetermined angular position of the first rotating body. In a rotation angle detection device that is configured to do so, a second part detection unit that detects a position of a second detection target, and a first rotation member that rotates integrally with the rotation shaft as a center,
A second rotating body provided with the second detected body so that a position detected by the second part detecting means changes according to rotation, and the second detected body is the second rotating body. The position detected by the second part detecting means is provided so as to repeat a predetermined change while the body makes one revolution, and the angle detecting means is provided with the first part.
And a rotation angle detecting device for detecting the absolute rotation angles of the first and second rotating bodies based on the correspondence between the positions detected by the second and second part detecting means, respectively.
【請求項8】 前記角度検出手段は、前記第1及び第2
部位検出手段で夫々検出される前記第1及び第2被検出
体の位置の対応関係を記憶する記憶部を備え、前記第1
部位検出手段で検出された位置及び前記記憶部に記憶さ
れた対応関係に基づいて、前記第2部位検出手段で検出
された位置から絶対回転角度を検出すべくなしてあるこ
とを特徴とする請求項7記載の回転角度検出装置。
8. The angle detecting means includes the first and second
A storage unit is provided for storing the correspondence relationship between the positions of the first and second detection objects respectively detected by the part detection means.
The absolute rotation angle is detected from the position detected by the second part detection means based on the position detected by the part detection means and the correspondence relationship stored in the storage section. Item 7. A rotation angle detecting device according to item 7.
【請求項9】 前記第1又は第2被検出体は磁性体であ
り、前記第1又は第2部位検出手段は磁気センサである
ことを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の回転角
度検出装置。
9. The first or second object to be detected is a magnetic material, and the first or second part detecting means is a magnetic sensor. Rotation angle detection device.
【請求項10】 前記第1又は第2回転体が回転するに
従って、前記第1又は第2部位検出手段から前記第1又
は第2被検出体の近接部分までの距離が変化するよう
に、前記第1又は第2被検出体が設けられたことを特徴
とする請求項1〜9の何れかに記載の回転角度検出装
置。
10. The distance from the first or second part detecting means to the adjacent portion of the first or second object to be detected is changed as the first or second rotating body is rotated, The rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first or second detection target is provided.
【請求項11】 前記第1又は第2回転体が回転するに
従って、前記第1又は第2部位検出手段が検出する位置
が前記第1又は第2回転体の回転軸の軸方向に変化する
ように、前記第1又は第2被検出体が設けられたことを
特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の回転角度検出
装置。
11. As the first or second rotating body rotates, the position detected by the first or second part detecting means changes in the axial direction of the rotating shaft of the first or second rotating body. The rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first or second detection target is provided in the.
【請求項12】 操舵輪に連結された第1回転軸と、 舵取機構に連結されると共に前記第1回転軸と同軸的に
連結された第2回転軸と、 前記第1及び第2回転軸の絶対回転角度を夫々検出す
る、または前記第1及び第2回転軸の任意角度位置を基
準とした変位回転角度と前記第1及び/又は第2回転軸
の絶対回転角度とを検出する第1回転角度検出装置及び
第2回転角度検出装置、検出された絶対回転角度又は変
位回転角度の差を求める手段を備え、前記絶対回転角度
又は変位回転角度の差に基づいて前記第1回転軸に加わ
るトルクを検出するトルク検出装置と、 検出されたトルク及び絶対回転角度に基づいて駆動制御
される、前記第2回転軸の回転を補助する電動モータと
を備えた舵取装置であって、 前記第1及び/又は第2回転角度検出装置は、請求項1
〜11の何れかに記載の回転角度検出装置であることを
特徴とする舵取装置。
12. A first rotating shaft connected to a steered wheel, a second rotating shaft connected to a steering mechanism and coaxially connected to the first rotating shaft, and the first and second rotating shafts. Detecting the absolute rotation angle of the shaft, or detecting the displacement rotation angle and the absolute rotation angle of the first and / or second rotation shaft with reference to an arbitrary angular position of the first and second rotation shafts. A first rotation angle detection device and a second rotation angle detection device; and means for obtaining a difference between the detected absolute rotation angle or displacement rotation angle, and the first rotation axis based on the difference between the absolute rotation angle or the displacement rotation angle. A steering apparatus comprising: a torque detection device that detects a torque to be applied; and an electric motor that is driven and controlled based on the detected torque and an absolute rotation angle, and that assists rotation of the second rotary shaft. First and / or second rotation angle detection Device, according to claim 1
Steering device characterized by being the rotation angle detecting device according to any one of 1 to 11.
JP2001193589A 2001-06-26 2001-06-26 Rotation angle detector and steering apparatus Pending JP2003004438A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005177340A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Konami Co Ltd Belt-shaped body, wheel for symbol position detector of mechanical slot machine, symbol position detector of mechanical slot machine and mechanical slot machine
JP2006502381A (en) * 2002-10-07 2006-01-19 ムービング マグネット テクノロジーズ (ソシエテ アノニム) Variable reluctance position sensor
JP2008214997A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd Revolving angle detection apparatus of revolving work machine

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