JP2003148949A - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車のステアリングの回転角度検出等に用
いられる回転角度検出装置に関し、簡易な構成で高分解
能の角度検出が可能なものを提出することを目的とす
る。 【解決手段】 ステアリングに連動して回転する回転体
１１の回転を、検出手段１９によって、１周期の中で漸
次増加または減少する周期性の波形が連続する検出信号
として検出すると共に、制御手段２０がこの検出信号を
回転体１１の回転角度として演算処理及び記憶するよう
にして回転角度検出装置を構成することによって、簡易
な構成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出装置
を得ることができる。
いられる回転角度検出装置に関し、簡易な構成で高分解
能の角度検出が可能なものを提出することを目的とす
る。 【解決手段】 ステアリングに連動して回転する回転体
１１の回転を、検出手段１９によって、１周期の中で漸
次増加または減少する周期性の波形が連続する検出信号
として検出すると共に、制御手段２０がこの検出信号を
回転体１１の回転角度として演算処理及び記憶するよう
にして回転角度検出装置を構成することによって、簡易
な構成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出装置
を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に
関するものである。
ングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の高機能化が進む中、各種
制御のため様々な回転角度検出装置を用いてステアリン
グの回転角度を検出するものが増えている。
制御のため様々な回転角度検出装置を用いてステアリン
グの回転角度を検出するものが増えている。
【０００３】このような、従来の回転角度検出装置につ
いて、図９及び図１０を用いて説明する。
いて、図９及び図１０を用いて説明する。
【０００４】図９は従来の回転角度検出装置の要部斜視
図、図１０は同電圧波形図であり、同図において、１は
円板状の回転体で、中央部には挿通するステアリングの
軸（図示せず）と係合する係合部１Ａが設けられ、外周
には所定のピッチで複数の透光穴１Ｂが形成されてい
る。
図、図１０は同電圧波形図であり、同図において、１は
円板状の回転体で、中央部には挿通するステアリングの
軸（図示せず）と係合する係合部１Ａが設けられ、外周
には所定のピッチで複数の透光穴１Ｂが形成されてい
る。
【０００５】そして、２及び３は回転体１の透光穴１Ｂ
を挟むように発光素子と受光素子が上下に対向したフォ
トインタラプタで、回転体１の回転によって所定の位相
差の検出信号が得られるように、透光穴１Ｂに対してや
やずれた所定の位置で保持部材４に保持されている。
を挟むように発光素子と受光素子が上下に対向したフォ
トインタラプタで、回転体１の回転によって所定の位相
差の検出信号が得られるように、透光穴１Ｂに対してや
やずれた所定の位置で保持部材４に保持されている。
【０００６】また、５は両面に複数の配線パターン（図
示せず）が形成された配線基板で、マイコン等からなる
電子回路（図示せず）が形成され、この電子回路にフォ
トインタラプタ２、３が接続されて、回転角度検出装置
が構成されている。
示せず）が形成された配線基板で、マイコン等からなる
電子回路（図示せず）が形成され、この電子回路にフォ
トインタラプタ２、３が接続されて、回転角度検出装置
が構成されている。
【０００７】以上の構成において、ステアリングを回転
すると、これに伴って回転体１が回転し、透光穴１Ｂに
よって光の通光と遮断が繰返されるため、フォトインタ
ラプタ２と３から電子回路へ、図１０に示すような、位
相差のある周期性の方形波形が連続した検出信号が出力
される。
すると、これに伴って回転体１が回転し、透光穴１Ｂに
よって光の通光と遮断が繰返されるため、フォトインタ
ラプタ２と３から電子回路へ、図１０に示すような、位
相差のある周期性の方形波形が連続した検出信号が出力
される。
【０００８】そして、このフォトインタラプタ２、３い
ずれかからの検出信号の波形の数を計数することによっ
て、回転体１の回転角度を検出すると共に、例えば図１
０（ａ）のフォトインタラプタ２の波形が、図１０
（ｂ）のフォトインタラプタ３の波形よりも遅れた場合
には右方向、これとは逆にフォトインタラプタ２の波形
が、フォトインタラプタ３の波形よりも先に出力された
場合には左方向というように、検出信号の波形の位相差
によって、回転体１の回転方向を検出するように構成さ
れている。
ずれかからの検出信号の波形の数を計数することによっ
て、回転体１の回転角度を検出すると共に、例えば図１
０（ａ）のフォトインタラプタ２の波形が、図１０
（ｂ）のフォトインタラプタ３の波形よりも遅れた場合
には右方向、これとは逆にフォトインタラプタ２の波形
が、フォトインタラプタ３の波形よりも先に出力された
場合には左方向というように、検出信号の波形の位相差
によって、回転体１の回転方向を検出するように構成さ
れている。
【０００９】また、この時例えば、回転体１の透光穴１
Ｂのピッチを６度、穴の幅を３度とし、フォトインタラ
プタ２、３の波形の位相差を１／４周期とした場合、図
１０（ａ）と（ｂ）は各々１周期が６度で、１／４周期
ずれた波形となるため、６度／４＝１．５度までの回転
角度の検出が可能な、所謂１．５度の分解能を有するよ
うに構成されているものであった。
Ｂのピッチを６度、穴の幅を３度とし、フォトインタラ
プタ２、３の波形の位相差を１／４周期とした場合、図
１０（ａ）と（ｂ）は各々１周期が６度で、１／４周期
ずれた波形となるため、６度／４＝１．５度までの回転
角度の検出が可能な、所謂１．５度の分解能を有するよ
うに構成されているものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の回転角度検出装置においては、２組のフォトインタラ
プタ２、３や、複数の透光穴１Ｂが形成された回転体１
を用いて回転角度の検出を行っているため、これらの構
成部品の配置や加工が複雑で、高価なものになると共
に、透光穴１Ｂのピッチや穴の幅を小さくするには限界
があり、高分解能の角度検出を行うことが困難であると
いう課題があった。
の回転角度検出装置においては、２組のフォトインタラ
プタ２、３や、複数の透光穴１Ｂが形成された回転体１
を用いて回転角度の検出を行っているため、これらの構
成部品の配置や加工が複雑で、高価なものになると共
に、透光穴１Ｂのピッチや穴の幅を小さくするには限界
があり、高分解能の角度検出を行うことが困難であると
いう課題があった。
【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、簡易な構成で高分解能の角度検出が可能
な回転角度検出装置を提供することを目的とする。
るものであり、簡易な構成で高分解能の角度検出が可能
な回転角度検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有するものである。
に本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１３】本発明の請求項１に記載の発明は、回転体
の回転を検出手段によって、１周期の中で漸次増加また
は減少する周期性の波形が連続する検出信号として検出
すると共に、制御手段がこの検出信号を回転体の回転角
度として演算処理及び記憶するようにして回転角度検出
装置を構成したものであり、１つの検出手段で回転角度
の検出ができると共に、漸次増加または減少する周期性
の連続した波形によって回転角度を検出しているため、
簡易な構成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出
装置を得ることができるという作用を有する。
の回転を検出手段によって、１周期の中で漸次増加また
は減少する周期性の波形が連続する検出信号として検出
すると共に、制御手段がこの検出信号を回転体の回転角
度として演算処理及び記憶するようにして回転角度検出
装置を構成したものであり、１つの検出手段で回転角度
の検出ができると共に、漸次増加または減少する周期性
の連続した波形によって回転角度を検出しているため、
簡易な構成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出
装置を得ることができるという作用を有する。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、検出手段を磁石と磁気検出素子で構成し
たものであり、簡易な構成で、かつ無接触式の安定した
検出を行うことができるという作用を有する。
発明において、検出手段を磁石と磁気検出素子で構成し
たものであり、簡易な構成で、かつ無接触式の安定した
検出を行うことができるという作用を有する。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、制御手段が、バッテリーからの電源供給
を間欠的に制御し、低消費電流状態で回転体の回転角度
を検出するものであり、エンジン停止時等には検出手段
等への電源供給を間欠的な低消費電流状態とすることに
よって、バッテリーの消耗を低減することができるとい
う作用を有する。
発明において、制御手段が、バッテリーからの電源供給
を間欠的に制御し、低消費電流状態で回転体の回転角度
を検出するものであり、エンジン停止時等には検出手段
等への電源供給を間欠的な低消費電流状態とすることに
よって、バッテリーの消耗を低減することができるとい
う作用を有する。
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項３記載の
発明において、制御手段が回転体の回転速度に応じて、
電源供給を定常状態と低消費電流状態に切換えるもので
あり、ステアリングが低速で回転された場合には、検出
手段等への電源供給を低消費電流状態のままとし、高速
の場合には電源供給を定常状態に戻すことによって、回
転角度の検出を確実に行うことができるという作用を有
する。
発明において、制御手段が回転体の回転速度に応じて、
電源供給を定常状態と低消費電流状態に切換えるもので
あり、ステアリングが低速で回転された場合には、検出
手段等への電源供給を低消費電流状態のままとし、高速
の場合には電源供給を定常状態に戻すことによって、回
転角度の検出を確実に行うことができるという作用を有
する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図８を用いて説明する。
て、図１〜図８を用いて説明する。
【００１８】（実施の形態）図１は本発明の一実施の形
態による回転角度検出装置の要部斜視図、図２は同断面
図、図３は同分解斜視図であり、同図において、１１は
外周に平歯車部１１Ａが形成された回転体で、中央部に
は挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係
合部１１Ｂが設けられている。
態による回転角度検出装置の要部斜視図、図２は同断面
図、図３は同分解斜視図であり、同図において、１１は
外周に平歯車部１１Ａが形成された回転体で、中央部に
は挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係
合部１１Ｂが設けられている。
【００１９】そして、１２は検出歯車で、この外周の平
歯車部１２Ａが回転体１１の平歯車部１１Ａに噛合する
と共に、検出歯車１２の中央には、磁石１３がインサー
ト成形等により装着されている。
歯車部１２Ａが回転体１１の平歯車部１１Ａに噛合する
と共に、検出歯車１２の中央には、磁石１３がインサー
ト成形等により装着されている。
【００２０】また、１７は検出歯車１２にほぼ平行に配
置された配線基板で、両面に複数の配線パターン（図示
せず）が形成されると共に、配線基板１７の検出歯車１
２との対向面には、ＡＭＲ素子（異方性磁気抵抗素子）
等の磁気検出素子１４が装着され、この対向した磁石１
３と磁気検出素子１４によって検出手段１９が構成され
ている。
置された配線基板で、両面に複数の配線パターン（図示
せず）が形成されると共に、配線基板１７の検出歯車１
２との対向面には、ＡＭＲ素子（異方性磁気抵抗素子）
等の磁気検出素子１４が装着され、この対向した磁石１
３と磁気検出素子１４によって検出手段１９が構成され
ている。
【００２１】そして、１８はリード線１６により配線基
板１７に接続された配線基板で、磁気検出素子１４から
の検出信号を処理するマイコン等からなる制御手段２０
が形成され、コネクタ１５を通して自動車本体の電子回
路（図示せず）に接続されている。
板１７に接続された配線基板で、磁気検出素子１４から
の検出信号を処理するマイコン等からなる制御手段２０
が形成され、コネクタ１５を通して自動車本体の電子回
路（図示せず）に接続されている。
【００２２】さらに、２１は絶縁樹脂製のケース、２２
と２３は同じく絶縁樹脂製のカバーで、これらによって
回転体１１や検出歯車１２、配線基板１７、１８等が覆
われ、位置決めされて回転角度検出装置が構成されてい
る。
と２３は同じく絶縁樹脂製のカバーで、これらによって
回転体１１や検出歯車１２、配線基板１７、１８等が覆
われ、位置決めされて回転角度検出装置が構成されてい
る。
【００２３】また、図４はこの回転角度検出装置のブロ
ック回路図であり、同図において、磁石１３と磁気検出
素子１４から構成された検出手段１９が制御手段２０に
接続されると共に、制御手段２０は制御部２７と、検出
手段１９からの検出信号を演算処理する演算部２８、及
び演算処理した角度を記憶する記憶部２９から構成され
ている。
ック回路図であり、同図において、磁石１３と磁気検出
素子１４から構成された検出手段１９が制御手段２０に
接続されると共に、制御手段２０は制御部２７と、検出
手段１９からの検出信号を演算処理する演算部２８、及
び演算処理した角度を記憶する記憶部２９から構成され
ている。
【００２４】そして、３２はバッテリーの１２Ｖ電圧を
５Ｖに変換して供給する電源回路、２４は自動車本体の
電子回路等への電源供給を切換えるイグニションスイッ
チ（以下、ＩＧスイッチと記載する）で、電源回路３２
から制御手段２０に電源が供給されると共に、制御部２
７がＩＧスイッチ２４に接続されている。
５Ｖに変換して供給する電源回路、２４は自動車本体の
電子回路等への電源供給を切換えるイグニションスイッ
チ（以下、ＩＧスイッチと記載する）で、電源回路３２
から制御手段２０に電源が供給されると共に、制御部２
７がＩＧスイッチ２４に接続されている。
【００２５】以上の構成において、ＩＧスイッチ２４が
ＯＮの状態から、ステアリングを回転すると、これに伴
って回転体１１が回転し、この外周の平歯車部１１Ａに
平歯車部１２Ａが噛合した検出歯車１２も回転する。
ＯＮの状態から、ステアリングを回転すると、これに伴
って回転体１１が回転し、この外周の平歯車部１１Ａに
平歯車部１２Ａが噛合した検出歯車１２も回転する。
【００２６】そして、この検出歯車１２の回転に伴っ
て、検出歯車１２中央に装着された磁石１３の磁力が変
化し、この変化する磁気方向を磁気検出素子１４が検出
して、図５の電圧波形図に示すような、漸次増加または
減少する周期性の波形が連続する検出信号が、検出手段
１９の磁気検出素子１４から制御手段２０へ出力され
る。
て、検出歯車１２中央に装着された磁石１３の磁力が変
化し、この変化する磁気方向を磁気検出素子１４が検出
して、図５の電圧波形図に示すような、漸次増加または
減少する周期性の波形が連続する検出信号が、検出手段
１９の磁気検出素子１４から制御手段２０へ出力され
る。
【００２７】この時、例えば、検出歯車１２の歯数を、
回転体１１の歯数に対し１／３に設定し、磁気検出素子
１４を磁気の強弱のみを検出する、つまり検出歯車１２
が１８０度回転する度に強弱を検知するものとすれば、
回転体１１が１回転する間に、検出歯車１２は３回転
し、磁気検出素子１４は検出歯車１２の１回転に対して
２回強弱を検知するため、６つの電圧波形が検出信号と
して連続して出力される。
回転体１１の歯数に対し１／３に設定し、磁気検出素子
１４を磁気の強弱のみを検出する、つまり検出歯車１２
が１８０度回転する度に強弱を検知するものとすれば、
回転体１１が１回転する間に、検出歯車１２は３回転
し、磁気検出素子１４は検出歯車１２の１回転に対して
２回強弱を検知するため、６つの電圧波形が検出信号と
して連続して出力される。
【００２８】つまり、回転体１１が６０度回転する毎
に、漸次増加減少する周期性の電圧波形が、検出信号と
して磁気検出素子１４から制御手段２０へ出力される。
に、漸次増加減少する周期性の電圧波形が、検出信号と
して磁気検出素子１４から制御手段２０へ出力される。
【００２９】そして、制御手段２０の演算部２８が、先
ずこの磁気検出素子１４からの検出信号の波形の周期数
を計数して回転体１１の６０度毎の概略の回転角度を検
出した後、次にその電圧値によって回転体１１の正確な
回転角度を検出する。
ずこの磁気検出素子１４からの検出信号の波形の周期数
を計数して回転体１１の６０度毎の概略の回転角度を検
出した後、次にその電圧値によって回転体１１の正確な
回転角度を検出する。
【００３０】例えば、図６（ｂ）の電圧波形図に示すよ
うに、回転角度θの場合、先ず検出信号の波形の周期数
は基準の０度から数えて２つ目であるため、６０度から
１２０度の間であることを検出し、次にその電圧値によ
って回転体１１の正確な回転角度、例えば９０度である
ことを検出する。
うに、回転角度θの場合、先ず検出信号の波形の周期数
は基準の０度から数えて２つ目であるため、６０度から
１２０度の間であることを検出し、次にその電圧値によ
って回転体１１の正確な回転角度、例えば９０度である
ことを検出する。
【００３１】また同時に、この電圧波形は漸次増加また
は減少する周期性の波形であるため、例えば、電圧値が
増加している増加には右方向、減少している場合には左
方向というように、電圧値の増減によって回転体１１
の、つまりステアリングの回転方向が制御手段２０によ
って検出され、その演算処理した角度が記憶部２９に記
憶される。
は減少する周期性の波形であるため、例えば、電圧値が
増加している増加には右方向、減少している場合には左
方向というように、電圧値の増減によって回転体１１
の、つまりステアリングの回転方向が制御手段２０によ
って検出され、その演算処理した角度が記憶部２９に記
憶される。
【００３２】そして、例えばステアリングを左右に各々
３回転する場合には、記憶部２９に基準の０度に対し
て、波形の周期数を回転方向に応じて−１８から＋１８
というように記憶しておけば、−１０８０度から＋１０
８０度間の回転角度の検出が可能となる。
３回転する場合には、記憶部２９に基準の０度に対し
て、波形の周期数を回転方向に応じて−１８から＋１８
というように記憶しておけば、−１０８０度から＋１０
８０度間の回転角度の検出が可能となる。
【００３３】さらに、この電圧波形は回転体１１の６０
度回転毎に漸次増加減少する波形であるため、例えば制
御手段２０のマイコンに１０ビットのアナログ／デジタ
ルコンバータを用いて演算処理を行えば、０と１の二つ
の信号の１０乗で１０２４となり、６０度／１０２４≒
０．０６度という高分解能な回転角度の検出を行うこと
ができる。
度回転毎に漸次増加減少する波形であるため、例えば制
御手段２０のマイコンに１０ビットのアナログ／デジタ
ルコンバータを用いて演算処理を行えば、０と１の二つ
の信号の１０乗で１０２４となり、６０度／１０２４≒
０．０６度という高分解能な回転角度の検出を行うこと
ができる。
【００３４】このように本実施の形態によれば、回転体
１１の回転を検出手段１９によって、１周期の中で漸次
増加または減少する周期性の波形が連続する検出信号と
して検出すると共に、制御手段２０がこの検出信号を回
転体１１の回転角度として演算処理及び記憶するように
して回転角度検出装置を構成することによって、１つの
検出手段１９で回転角度の検出ができると共に、漸次増
加または減少する周期性の連続した波形によって回転角
度を検出しているため、簡易な構成で高分解能の角度検
出が可能な回転角度検出装置を得ることができるもので
ある。
１１の回転を検出手段１９によって、１周期の中で漸次
増加または減少する周期性の波形が連続する検出信号と
して検出すると共に、制御手段２０がこの検出信号を回
転体１１の回転角度として演算処理及び記憶するように
して回転角度検出装置を構成することによって、１つの
検出手段１９で回転角度の検出ができると共に、漸次増
加または減少する周期性の連続した波形によって回転角
度を検出しているため、簡易な構成で高分解能の角度検
出が可能な回転角度検出装置を得ることができるもので
ある。
【００３５】そして、検出手段１９を磁石１３と磁気検
出素子１４で構成することによって、無接触式の安定し
た検出を行うことができると共に、回転角度検出装置を
簡易な構成で安価なものとすることができる。
出素子１４で構成することによって、無接触式の安定し
た検出を行うことができると共に、回転角度検出装置を
簡易な構成で安価なものとすることができる。
【００３６】また、ＩＧスイッチ２４がＯＦＦとなった
エンジン停止時等には、制御手段２０が、検出手段１９
等へのバッテリーからの電源供給を間欠的に制御し、低
消費電流状態とすることによって、バッテリーの消耗を
低減することができる。
エンジン停止時等には、制御手段２０が、検出手段１９
等へのバッテリーからの電源供給を間欠的に制御し、低
消費電流状態とすることによって、バッテリーの消耗を
低減することができる。
【００３７】つまり、ＩＧスイッチ２４がＯＮの状態で
は、図６（ａ）に示すように、検出手段１９への電源供
給は、一定の電圧が常時供給される定常状態であるた
め、制御手段２０や検出手段１９等へは５０ｍＡ程度の
電流が流れている。
は、図６（ａ）に示すように、検出手段１９への電源供
給は、一定の電圧が常時供給される定常状態であるた
め、制御手段２０や検出手段１９等へは５０ｍＡ程度の
電流が流れている。
【００３８】そして、ＩＧスイッチ２４がＯＦＦとなり
エンジンが停止した状態では、通常はこれらへの電源供
給は行われないが、制御手段２０の記憶部２９はエンジ
ン停止時のステアリングの回転角度を記憶しておく必要
があり、また、エンジン停止後にステアリングが回転さ
れる場合もあるため、制御部２７がＩＧスイッチ２４の
ＯＦＦを検出して、電源回路３２から電源を供給する。
エンジンが停止した状態では、通常はこれらへの電源供
給は行われないが、制御手段２０の記憶部２９はエンジ
ン停止時のステアリングの回転角度を記憶しておく必要
があり、また、エンジン停止後にステアリングが回転さ
れる場合もあるため、制御部２７がＩＧスイッチ２４の
ＯＦＦを検出して、電源回路３２から電源を供給する。
【００３９】ただし、この時、エンジン停止状態ではバ
ッテリーへの充電が行われていないため、図７（ａ）の
電圧波形図に示すように、制御部２７が検出手段１９等
へのバッテリーからの電源を間欠的に供給することによ
って、定常状態に比べ流れる電流は約１／１００の低消
費電流状態となり、バッテリーの消耗を低減することが
できる。
ッテリーへの充電が行われていないため、図７（ａ）の
電圧波形図に示すように、制御部２７が検出手段１９等
へのバッテリーからの電源を間欠的に供給することによ
って、定常状態に比べ流れる電流は約１／１００の低消
費電流状態となり、バッテリーの消耗を低減することが
できる。
【００４０】そして、この電源供給の間欠時間Ｔ１を、
ステアリングつまり回転体１１の回転速度に応じた、図
７（ｂ）に示す検出信号の波形の１周期の時間Ｔ２以下
に設定すれば、ステアリングが高速で回転された場合に
も、確実に回転角度を検出することができる。
ステアリングつまり回転体１１の回転速度に応じた、図
７（ｂ）に示す検出信号の波形の１周期の時間Ｔ２以下
に設定すれば、ステアリングが高速で回転された場合に
も、確実に回転角度を検出することができる。
【００４１】さらに、回転角度の変化の速さを検出し、
ステアリングの高速回転時には定常状態に戻す等、制御
手段２０が回転体１１の回転速度に応じて、電源供給を
定常状態と低消費電流状態に切換えることによって、回
転角度の検出をより確実に行うことができる。
ステアリングの高速回転時には定常状態に戻す等、制御
手段２０が回転体１１の回転速度に応じて、電源供給を
定常状態と低消費電流状態に切換えることによって、回
転角度の検出をより確実に行うことができる。
【００４２】また、図８の要部斜視図に示すように、検
出手段１９に加え、回転体１１の平歯車部１１Ａに検出
歯車１２と同歯数、同一形状の補助歯車３３を噛合させ
ると共に、この中央に装着された磁石３４と、配線基板
１７に装着されたＡＭＲ素子等の磁気検出素子３５によ
って検出手段３６を構成し、制御手段２０が検出手段１
９、３６両方からの検出信号を検出するように構成すれ
ば、例えば、検出手段３６からは検出信号が出力されて
いるにも関わらず、検出手段１９からは検出信号が出力
されていない場合等に、検出手段１９に何らかの支障が
生じていることを検出することもできる。
出手段１９に加え、回転体１１の平歯車部１１Ａに検出
歯車１２と同歯数、同一形状の補助歯車３３を噛合させ
ると共に、この中央に装着された磁石３４と、配線基板
１７に装着されたＡＭＲ素子等の磁気検出素子３５によ
って検出手段３６を構成し、制御手段２０が検出手段１
９、３６両方からの検出信号を検出するように構成すれ
ば、例えば、検出手段３６からは検出信号が出力されて
いるにも関わらず、検出手段１９からは検出信号が出力
されていない場合等に、検出手段１９に何らかの支障が
生じていることを検出することもできる。
【００４３】つまり、検出手段１９、３６の同じ波形と
して出力される検出信号に差異がある場合には、いずれ
かの検出手段に支障が生じていることを検出することに
よって、回転角度の検出をより確実なものとすることが
できる。
して出力される検出信号に差異がある場合には、いずれ
かの検出手段に支障が生じていることを検出することに
よって、回転角度の検出をより確実なものとすることが
できる。
【００４４】なお、以上の説明では、回転体１１外周の
平歯車部１１Ａに検出歯車１２の平歯車部１２Ａを噛合
させた構成として説明したが、かさ歯車等の他の形状の
歯車を用いたり、或いは歯車以外の凹凸形状を噛合させ
た構成等としても、本発明の実施は可能である。
平歯車部１１Ａに検出歯車１２の平歯車部１２Ａを噛合
させた構成として説明したが、かさ歯車等の他の形状の
歯車を用いたり、或いは歯車以外の凹凸形状を噛合させ
た構成等としても、本発明の実施は可能である。
【００４５】また、検出歯車１２に装着した磁石１３と
磁気検出素子１４によって検出手段１９を構成したもの
について説明したが、これ以外にも、検出歯車１２の上
下面に傾斜を設け、これによって可変抵抗器を動作して
その抵抗値を検出する等、漸次増加または減少する波形
を出力できるものであれば、他の構成としてもよい。
磁気検出素子１４によって検出手段１９を構成したもの
について説明したが、これ以外にも、検出歯車１２の上
下面に傾斜を設け、これによって可変抵抗器を動作して
その抵抗値を検出する等、漸次増加または減少する波形
を出力できるものであれば、他の構成としてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡易な構
成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出装置を得
ることができるという有利な効果が得られる。
成で高分解能の角度検出が可能な回転角度検出装置を得
ることができるという有利な効果が得られる。
【図１】本発明の一実施の形態による回転角度検出装置
の要部斜視図
の要部斜視図
【図２】同断面図
【図３】同分解斜視図
【図４】同ブロック回路図
【図５】同電圧波形図
【図６】同電圧波形図
【図７】同電圧波形図
【図８】同他の実施の形態による要部斜視図
【図９】従来の回転角度検出装置の要部斜視図
【図１０】同電圧波形図
１１ 回転体
１１Ａ 平歯車部
１１Ｂ 係合部
１２ 検出歯車
１２Ａ 平歯車部
１３、３４ 磁石
１４、３５ 磁気検出素子
１５ コネクタ
１６ リード線
１７、１８ 配線基板
１９、３６ 検出手段
２０ 制御手段
２１ ケース
２２、２３ カバー
２４ ＩＧスイッチ
２７ 制御部
２８ 演算部
２９ 記憶部
３２ 電源回路
３３ 補助歯車
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 立石 一郎
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 大西 賢英
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA02 BA08 BB03 BB05
BC06 BD05 BD06 BD11 BD16
CA02 CA09 CA15 CA34 DA01
DA05 DC08 DD02 DD03 GA52
GA67 GA69 KA04 LA02
2F069 AA71 AA86 BB21 DD19 GG04
GG06 GG07 HH15 NN08
2F077 AA25 AA36 AA49 CC02 NN05
PP14 TT87
3D030 DB19
Claims (4)
- 【請求項１】 ステアリングに連動して回転する回転体
と、この回転体の回転を周期性の波形が連続する検出信
号として検出する検出手段と、この検出信号を回転体の
回転角度として演算処理すると共に、この回転角度を記
憶する制御手段からなり、上記検出手段による検出信号
を１周期の中で漸次増加または減少する信号とした回転
角度検出装置。 - 【請求項２】 検出手段を磁石と磁気検出素子で構成し
た請求項１記載の回転角度検出装置。 - 【請求項３】 制御手段が、バッテリーからの電源供給
を間欠的に制御し、低消費電流状態で回転体の回転角度
を検出する請求項１記載の回転角度検出装置。 - 【請求項４】 制御手段が回転体の回転速度に応じて、
電源供給を定常状態と低消費電流状態に切換える請求項
３記載の回転角度検出装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2001349891A JP4123761B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 回転角度検出装置 |
| US10/294,866 US6804888B2 (en) | 2001-11-15 | 2002-11-14 | Rotational angle detector and rotational angle detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349891A JP4123761B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 回転角度検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148949A true JP2003148949A (ja) | 2003-05-21 |
| JP4123761B2 JP4123761B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=19162495
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001349891A Expired - Lifetime JP4123761B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 回転角度検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP4123761B2 (ja) |
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