JP2003166854A - 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 - Google Patents
回転角度検出装置及び回転角度検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転方向が変化した場合、及び、長期的な使
用等でマグネットの磁力が低下した場合にも検出誤差が
発生しない。 【解決手段】 回転体に連動して回転し、２極に着磁さ
れたマグネット体８と、マグネット体８の１８０度の回
転角度範囲内に等間隔に配置された５個のホール素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ５と、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検
出出力の絶対値の最小値を示すホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の領域毎に区分けして２Ｎ個の領域に分類し、５個の
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力より領域判定を行
い、領域判定された当該領域のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の出力値と左右に隣接する２つのホール素子ＩＣ１〜
ＩＣ５の出力値との相対比較演算より、当該領域内にお
ける領域内角度を算出し、領域内角度と当該領域までの
領域外角度とにより絶対角度を算出した。
用等でマグネットの磁力が低下した場合にも検出誤差が
発生しない。 【解決手段】 回転体に連動して回転し、２極に着磁さ
れたマグネット体８と、マグネット体８の１８０度の回
転角度範囲内に等間隔に配置された５個のホール素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ５と、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検
出出力の絶対値の最小値を示すホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の領域毎に区分けして２Ｎ個の領域に分類し、５個の
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力より領域判定を行
い、領域判定された当該領域のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の出力値と左右に隣接する２つのホール素子ＩＣ１〜
ＩＣ５の出力値との相対比較演算より、当該領域内にお
ける領域内角度を算出し、領域内角度と当該領域までの
領域外角度とにより絶対角度を算出した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のス
テアリングのような回転体の回転角度を検出する回転角
度検出装置及び回転角度検出方法に関する。
テアリングのような回転体の回転角度を検出する回転角
度検出装置及び回転角度検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に自動車のステアリングは、中立
位置から左右両方向に２回転弱回転し、このような回転
体の回転角度を検出する従来の回転角度検出装置として
は、図７に示すものがある。この回転角度検出装置５０
は、図７に示すように、ステアリングと一体に回転する
第１歯車５１と、この第１歯車５１に噛み合う第２歯車
５２と、この第２歯車５２に同軸で固定された第３歯車
５３と、この第３歯車５３に噛み合う第４歯車５４と、
この第４歯車５４に固定され、第４歯車と共に回転する
マグネット（図示せず）とこのマグネットの回転角度に
応じて被検出位置における磁束密度をリニア変化させる
固定子（図示せず）とを有する磁界発生手段５５と、こ
の磁界発生手段５５の被検出位置に配置され、磁界発生
手段５５の磁界強度を検出するホール素子（図示せず）
とを備えている。
位置から左右両方向に２回転弱回転し、このような回転
体の回転角度を検出する従来の回転角度検出装置として
は、図７に示すものがある。この回転角度検出装置５０
は、図７に示すように、ステアリングと一体に回転する
第１歯車５１と、この第１歯車５１に噛み合う第２歯車
５２と、この第２歯車５２に同軸で固定された第３歯車
５３と、この第３歯車５３に噛み合う第４歯車５４と、
この第４歯車５４に固定され、第４歯車と共に回転する
マグネット（図示せず）とこのマグネットの回転角度に
応じて被検出位置における磁束密度をリニア変化させる
固定子（図示せず）とを有する磁界発生手段５５と、こ
の磁界発生手段５５の被検出位置に配置され、磁界発生
手段５５の磁界強度を検出するホール素子（図示せず）
とを備えている。
【０００３】この回転角度検出装置５０によれば、ステ
アリングの最大角の回転が上述の歯車群によって３６０
度以下に減速され、この減速回転に応じて磁界発生手段
５５がホール素子に対してリニア変化する磁束密度の磁
束を発生し、この磁束密度をホール素子が検出すること
によりステアリングの回転角度の検出を行っている。従
って、ステアリングの回転角度に対してホール素子（図
示せず）よりリニアな出力が得られる。
アリングの最大角の回転が上述の歯車群によって３６０
度以下に減速され、この減速回転に応じて磁界発生手段
５５がホール素子に対してリニア変化する磁束密度の磁
束を発生し、この磁束密度をホール素子が検出すること
によりステアリングの回転角度の検出を行っている。従
って、ステアリングの回転角度に対してホール素子（図
示せず）よりリニアな出力が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の回転角度検出装置５０では、リニア変化する磁束密
度を得るために磁界発生手段５５の固定子（図示せず）
に軟磁性体を使用するため、磁界発生手段５５の磁化特
性にはヒステリシスが発生する。従って、回転方向が変
化した場合に、ヒステリシスによって回転角度に応じた
所望の磁束密度が発生せず、角度検出に誤差が発生する
という問題がある。
来の回転角度検出装置５０では、リニア変化する磁束密
度を得るために磁界発生手段５５の固定子（図示せず）
に軟磁性体を使用するため、磁界発生手段５５の磁化特
性にはヒステリシスが発生する。従って、回転方向が変
化した場合に、ヒステリシスによって回転角度に応じた
所望の磁束密度が発生せず、角度検出に誤差が発生する
という問題がある。
【０００５】又、磁界発生手段５５に発生させる磁束密
度の強度と角度が比例関係にあることを利用し、磁束密
度の絶対値を基準として角度検出を行っている。従っ
て、長期的な使用等によって磁界発生手段５５内のマグ
ネット（図示せず）の磁力が落ちて磁束密度が低くなる
と、角度検出に誤差が発生するという問題がある。
度の強度と角度が比例関係にあることを利用し、磁束密
度の絶対値を基準として角度検出を行っている。従っ
て、長期的な使用等によって磁界発生手段５５内のマグ
ネット（図示せず）の磁力が落ちて磁束密度が低くなる
と、角度検出に誤差が発生するという問題がある。
【０００６】そこで、本発明は、前記した課題を解決す
べくなされたものであり、回転方向が変化した場合、及
び、長期的な使用等でマグネットの磁力が低下した場合
にも検出誤差が発生しない検出回転角度検出装置を提供
することを目的とする。
べくなされたものであり、回転方向が変化した場合、及
び、長期的な使用等でマグネットの磁力が低下した場合
にも検出誤差が発生しない検出回転角度検出装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、固定
体に対して正逆両方向に回転する回転体の回転角度を検
出する回転角度検出装置であって、前記回転体に連動し
て回転し、１８０度の回転角度範囲でＮ極とＳ極の２極
に着磁されたマグネット体と、このマグネット体の対向
位置で、且つ、１８０度の回転角度範囲内に等間隔に配
置され、前記マグネット体の磁界強度を検出するＮ個
（Ｎ≧３）の磁気センサと、このＮ個の磁気センサの検
出出力の絶対値を比較し、絶対値の最小値を示す磁気セ
ンサの領域毎に区分けすることにより２Ｎ個の領域に分
類し、この２Ｎ個の各領域に対応する前記磁気センサ及
び各領域の絶対角度についての領域角度を予め取得し、
Ｎ個の前記磁気センサの検出出力の絶対値より最小値を
出力する磁気センサを特定し、且つ、この特定した磁気
センサの左右に隣接する２つの磁気センサの出力値の大
小より領域判定を行い、この領域判定された当該領域の
磁気センサの出力値と左右に隣接する２つの磁気センサ
の出力値との相対比較演算より、当該領域内における領
域内角度を算出し、この領域内角度と当該領域までの領
域外角度とにより絶対角度を算出したことを特徴とす
る。
体に対して正逆両方向に回転する回転体の回転角度を検
出する回転角度検出装置であって、前記回転体に連動し
て回転し、１８０度の回転角度範囲でＮ極とＳ極の２極
に着磁されたマグネット体と、このマグネット体の対向
位置で、且つ、１８０度の回転角度範囲内に等間隔に配
置され、前記マグネット体の磁界強度を検出するＮ個
（Ｎ≧３）の磁気センサと、このＮ個の磁気センサの検
出出力の絶対値を比較し、絶対値の最小値を示す磁気セ
ンサの領域毎に区分けすることにより２Ｎ個の領域に分
類し、この２Ｎ個の各領域に対応する前記磁気センサ及
び各領域の絶対角度についての領域角度を予め取得し、
Ｎ個の前記磁気センサの検出出力の絶対値より最小値を
出力する磁気センサを特定し、且つ、この特定した磁気
センサの左右に隣接する２つの磁気センサの出力値の大
小より領域判定を行い、この領域判定された当該領域の
磁気センサの出力値と左右に隣接する２つの磁気センサ
の出力値との相対比較演算より、当該領域内における領
域内角度を算出し、この領域内角度と当該領域までの領
域外角度とにより絶対角度を算出したことを特徴とす
る。
【０００８】この回転角度検出装置では、着磁されたマ
グネット体の磁束密度を複数の磁気センサが検出し、こ
の検出出力より絶対角度を算出し、又、複数の磁気セン
サの出力レベルを相対比較することで絶対角度を検出す
る。
グネット体の磁束密度を複数の磁気センサが検出し、こ
の検出出力より絶対角度を算出し、又、複数の磁気セン
サの出力レベルを相対比較することで絶対角度を検出す
る。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の回転角
度検出装置であって、Ｎ個の前記磁気センサは、５個で
あることを特徴とする。
度検出装置であって、Ｎ個の前記磁気センサは、５個で
あることを特徴とする。
【００１０】この回転角度検出装置では、請求項１の発
明の作用に加え、３６０度が１０個の領域に分類され、
磁気センサの検出出力のほぼリニアな特性線が得られる
範囲を用いて回転角度の算出がなされる。
明の作用に加え、３６０度が１０個の領域に分類され、
磁気センサの検出出力のほぼリニアな特性線が得られる
範囲を用いて回転角度の算出がなされる。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
記載の回転角度検出装置であって、前記した相対比較演
算は、左右の隣接する磁気センサの出力値の絶対値の合
計をＸ、当該領域の磁気センサの出力をＩＣｎ、領域内
角度をθ１とすると、（ＩＣ ｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１（但
し、ｂは所定の係数）であることを特徴とする。
記載の回転角度検出装置であって、前記した相対比較演
算は、左右の隣接する磁気センサの出力値の絶対値の合
計をＸ、当該領域の磁気センサの出力をＩＣｎ、領域内
角度をθ１とすると、（ＩＣ ｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１（但
し、ｂは所定の係数）であることを特徴とする。
【００１２】この回転角度検出装置では、請求項１又は
請求項２の発明の作用に加え、比較的簡単な演算式で領
域内の回転角度を容易に算出できる。
請求項２の発明の作用に加え、比較的簡単な演算式で領
域内の回転角度を容易に算出できる。
【００１３】請求項４の発明は、請求項１〜請求項３記
載の回転角度検出装置であって、前記マグネット体は、
リング形状であり、その円周面に着磁されていることを
特徴とする。
載の回転角度検出装置であって、前記マグネット体は、
リング形状であり、その円周面に着磁されていることを
特徴とする。
【００１４】この回転角度検出装置では、請求項１〜請
求項３の発明と同様の作用が得られる。
求項３の発明と同様の作用が得られる。
【００１５】請求項５の発明は、請求項４記載の回転角
度検出装置であって、Ｎ個の前記磁気センサは、リング
状の前記マグネット体の内周側に配置されていることを
特徴とする。
度検出装置であって、Ｎ個の前記磁気センサは、リング
状の前記マグネット体の内周側に配置されていることを
特徴とする。
【００１６】この回転角度検出装置では、請求項４の発
明の作用に加え、Ｎ個の磁気センサがマグネット体の内
部に配置される。
明の作用に加え、Ｎ個の磁気センサがマグネット体の内
部に配置される。
【００１７】請求項６の発明は、請求項１〜請求項５記
載の回転角度検出装置であって、前記マグネット体は、
前記固定体に対して３６０度以上の回転角度で両方向に
回転する前記回転体を減速機構により３６０度未満に変
換されて回転するものであることを特徴とする。
載の回転角度検出装置であって、前記マグネット体は、
前記固定体に対して３６０度以上の回転角度で両方向に
回転する前記回転体を減速機構により３６０度未満に変
換されて回転するものであることを特徴とする。
【００１８】この回転角度検出装置では、請求項１〜請
求項５の発明の作用に加え、３６０度以上回転する回転
体の回転角度を検出できる。
求項５の発明の作用に加え、３６０度以上回転する回転
体の回転角度を検出できる。
【００１９】請求項７の発明は、固定体に対して正逆方
向に回転する回転体に連動して回転し１８０度の回転角
度範囲でＮ極とＳ極の２極に着磁されたマグネット体
と、このグネット体の対向位置で、且つ１８０度の回転
角度範囲内に等間隔に配置され前記マグネット体の磁界
強度を検出するＮ個（Ｎ≧３）の磁気センサとを備えた
回転角度検出装置における回転角度検出方法であって、
Ｎ個の磁気センサの検出出力の絶対値を比較し、絶対値
の最小値を示す磁気センサの領域毎に区分けすることに
より２Ｎ個の領域に分類し、この２Ｎ個の各領域に対応
する前記磁気センサ及び各領域の絶対角度についての領
域角度を予め取得し、Ｎ個の前記磁気センサの検出出力
の絶対値より最小値を出力する磁気センサを特定し、且
つ、この特定した磁気センサの左右に隣接する２つの磁
気センサの出力値の大小より領域判定を行い、この領域
判定された当該領域の磁気センサの出力値と左右に隣接
する２つの磁気センサの出力値との相対比較演算によ
り、当該領域内における領域内角度を算出し、この領域
内角度と当該領域までの領域外角度とにより絶対角度を
算出することを特徴とする。
向に回転する回転体に連動して回転し１８０度の回転角
度範囲でＮ極とＳ極の２極に着磁されたマグネット体
と、このグネット体の対向位置で、且つ１８０度の回転
角度範囲内に等間隔に配置され前記マグネット体の磁界
強度を検出するＮ個（Ｎ≧３）の磁気センサとを備えた
回転角度検出装置における回転角度検出方法であって、
Ｎ個の磁気センサの検出出力の絶対値を比較し、絶対値
の最小値を示す磁気センサの領域毎に区分けすることに
より２Ｎ個の領域に分類し、この２Ｎ個の各領域に対応
する前記磁気センサ及び各領域の絶対角度についての領
域角度を予め取得し、Ｎ個の前記磁気センサの検出出力
の絶対値より最小値を出力する磁気センサを特定し、且
つ、この特定した磁気センサの左右に隣接する２つの磁
気センサの出力値の大小より領域判定を行い、この領域
判定された当該領域の磁気センサの出力値と左右に隣接
する２つの磁気センサの出力値との相対比較演算によ
り、当該領域内における領域内角度を算出し、この領域
内角度と当該領域までの領域外角度とにより絶対角度を
算出することを特徴とする。
【００２０】この回転角度検出装置では、着磁されたマ
グネット体の磁束密度を複数の磁気センサで検出し、こ
れらの磁気センサの検出出力から絶対角度を算出して、
複数の磁気センサの出力レベルを相対的に比較すること
で絶対角度を検出する。
グネット体の磁束密度を複数の磁気センサで検出し、こ
れらの磁気センサの検出出力から絶対角度を算出して、
複数の磁気センサの出力レベルを相対的に比較すること
で絶対角度を検出する。
【００２１】請求項８の発明は、請求項７記載の回転角
度検出方法であって、前記相対比較演算は、左右の隣接
する磁気センサ（ＩＣ１）〜（ＩＣ５）の出力値の絶対
値の合計をＸとし、当該領域の磁気センサの出力をＩＣ
ｎ、領域内角度をθ１としたとき、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ
＝θ１（但し、ｂは所定の係数）であることを特徴とす
る。
度検出方法であって、前記相対比較演算は、左右の隣接
する磁気センサ（ＩＣ１）〜（ＩＣ５）の出力値の絶対
値の合計をＸとし、当該領域の磁気センサの出力をＩＣ
ｎ、領域内角度をθ１としたとき、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ
＝θ１（但し、ｂは所定の係数）であることを特徴とす
る。
【００２２】この回転角度検出装置では、請求項７の発
明の作用に加え、比較的簡単な演算式で領域内の回転角
度を容易に算出することができる。
明の作用に加え、比較的簡単な演算式で領域内の回転角
度を容易に算出することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２４】図１〜図６は本発明の一実施形態を示し、
図１（ａ）は回転角度検出装置の一部切欠平面図、図１
（ｂ）は回転角度検出装置の断面図、図２はマグネット
体とこのマグネット体の近接位置に配置されるホール素
子の配置状態を示す図、図３はホール素子の出力特性線
図、図４はホール素子の出力特性線において直線からの
ずれ量を示す特性線図、図５は領域３の第１〜第３ホー
ル素子の特性線図、図６は領域３の絶対角度における各
ホール素子の出力、Ｘ、θ１等の値を示す図である。
図１（ａ）は回転角度検出装置の一部切欠平面図、図１
（ｂ）は回転角度検出装置の断面図、図２はマグネット
体とこのマグネット体の近接位置に配置されるホール素
子の配置状態を示す図、図３はホール素子の出力特性線
図、図４はホール素子の出力特性線において直線からの
ずれ量を示す特性線図、図５は領域３の第１〜第３ホー
ル素子の特性線図、図６は領域３の絶対角度における各
ホール素子の出力、Ｘ、θ１等の値を示す図である。
【００２５】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、回転角
度検出装置１は、センサケース２内に収容された減速歯
車機構３を有する。この減速歯車機構３は、固定体であ
る車体（図示せず）に対し回転体であるステアリング
（図示せず）と一体に回転する第１歯車４と、この第１
歯車４に噛み合う第２歯車５と、この第２歯車５に同軸
で固定された第３歯車６と、この第３歯車６に噛み合う
第４歯車７とから構成されており、ステアリング（図示
せず）の回転を約１／４に減速することによってステア
リング（図示せず）の最大角の回転を３６０度以下の回
転とする。
度検出装置１は、センサケース２内に収容された減速歯
車機構３を有する。この減速歯車機構３は、固定体であ
る車体（図示せず）に対し回転体であるステアリング
（図示せず）と一体に回転する第１歯車４と、この第１
歯車４に噛み合う第２歯車５と、この第２歯車５に同軸
で固定された第３歯車６と、この第３歯車６に噛み合う
第４歯車７とから構成されており、ステアリング（図示
せず）の回転を約１／４に減速することによってステア
リング（図示せず）の最大角の回転を３６０度以下の回
転とする。
【００２６】マグネット体８は、第４歯車７の下面に固
定され、第４歯車と共に回転する。マグネット体８の近
接下方には回路基板９が配置され、この回路基板９には
磁気センサであるホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５が５箇所に
固定されている。この各ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検
出出力は、演算手段１０に導かれており、演算手段１０
はホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力より回転角度を
算出する。この演算内容については、後述する。
定され、第４歯車と共に回転する。マグネット体８の近
接下方には回路基板９が配置され、この回路基板９には
磁気センサであるホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５が５箇所に
固定されている。この各ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検
出出力は、演算手段１０に導かれており、演算手段１０
はホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力より回転角度を
算出する。この演算内容については、後述する。
【００２７】次に、マグネット体８と５個のホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５について説明する。図２に示すように、
マグネット体８は、リング状に形成され、Ｎ極とＳ極の
２極に平行着磁されている。つまり、１極が１８０度の
回転角度範囲に亘って形成され、１８０度対向位置に着
磁の境界が設けられている。図２では、リング状のマグ
ネット体８の内周面の着磁方向が矢印で示され、内周面
に矢印の先端が向かっている場合がＮ極に、内周面に矢
印の根元が向いている場合がＳ極に着磁されていること
を示す。ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５は、マグネット体８
の内周面の対向位置で、且つ、１８０度の回転角度範囲
内に等間隔（３６度間隔）に配置されており、マグネッ
ト体８の磁界強度に応じた電圧を出力する。各ホール素
子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力は、図３に示すように、隣
接するホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５に対して３６度の位相
差を有するサイン波形を示す。図３では、サイン波形の
検出出力を−１〜＋１の大きさに規格化してあり、図３
の出力０のポイントがマグネット体８の磁極の境界の検
出位置になる。
ＩＣ１〜ＩＣ５について説明する。図２に示すように、
マグネット体８は、リング状に形成され、Ｎ極とＳ極の
２極に平行着磁されている。つまり、１極が１８０度の
回転角度範囲に亘って形成され、１８０度対向位置に着
磁の境界が設けられている。図２では、リング状のマグ
ネット体８の内周面の着磁方向が矢印で示され、内周面
に矢印の先端が向かっている場合がＮ極に、内周面に矢
印の根元が向いている場合がＳ極に着磁されていること
を示す。ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５は、マグネット体８
の内周面の対向位置で、且つ、１８０度の回転角度範囲
内に等間隔（３６度間隔）に配置されており、マグネッ
ト体８の磁界強度に応じた電圧を出力する。各ホール素
子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力は、図３に示すように、隣
接するホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５に対して３６度の位相
差を有するサイン波形を示す。図３では、サイン波形の
検出出力を−１〜＋１の大きさに規格化してあり、図３
の出力０のポイントがマグネット体８の磁極の境界の検
出位置になる。
【００２８】次に、演算手段１０の演算内容（回転角度
検出方法）を説明する。５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の検出出力の絶対値を比較し、絶対値の最小値を示す
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の領域毎に区分けする。これ
により図３に示すように、１０個の領域に分類され、こ
の１０個の各領域に対応するホール素子ＩＣ１〜ＩＣ ５
及び各領域の絶対角度についての角度（領域外角度）を
予め取得する。つまり、領域１はホール素子ＩＣ４が最
小値を示し、絶対角度で５４度〜９０度の範囲、領域２
はホール素子ＩＣ３が最小値を示し、絶対角度で９０度
〜１２６度の範囲、領域３はホール素子ＩＣ２が最小値
を示し、絶対角度で１２６度〜１６２度の範囲、領域４
はホール素子ＩＣ１が最小値を示し、絶対角度で１６２
度〜１９８度の範囲、の如くである。演算手段１０は、
この領域データを保持している。
検出方法）を説明する。５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ
５の検出出力の絶対値を比較し、絶対値の最小値を示す
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の領域毎に区分けする。これ
により図３に示すように、１０個の領域に分類され、こ
の１０個の各領域に対応するホール素子ＩＣ１〜ＩＣ ５
及び各領域の絶対角度についての角度（領域外角度）を
予め取得する。つまり、領域１はホール素子ＩＣ４が最
小値を示し、絶対角度で５４度〜９０度の範囲、領域２
はホール素子ＩＣ３が最小値を示し、絶対角度で９０度
〜１２６度の範囲、領域３はホール素子ＩＣ２が最小値
を示し、絶対角度で１２６度〜１６２度の範囲、領域４
はホール素子ＩＣ１が最小値を示し、絶対角度で１６２
度〜１９８度の範囲、の如くである。演算手段１０は、
この領域データを保持している。
【００２９】そして、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５
の検出出力の絶対値を比較してその最小値を出力するホ
ール素子ＩＣ１〜ＩＣ５を特定する。ここで、同じホー
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５で２つの領域が存在するため、特
定したホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の左右に隣接する２つ
のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値の大小よりどちら
の領域かを判定する。つまり、Ｎ番目のホール素子ＩＣ
１〜ＩＣ５の出力をホールＩＣｎとすると、ホールＩＣ
ｎの出力＞ホールＩＣｎ＋１の場合は、領域１〜領域５
の間と判定し、ホールＩＣｎの出力＜ホールＩＣｎ＋１
の場合は、領域６〜領域１０の間と判定する。但し、ｎ
＋１の最大は６であり、ホールＩＣ６＝ホールＩＣ１と
する。
の検出出力の絶対値を比較してその最小値を出力するホ
ール素子ＩＣ１〜ＩＣ５を特定する。ここで、同じホー
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５で２つの領域が存在するため、特
定したホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の左右に隣接する２つ
のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値の大小よりどちら
の領域かを判定する。つまり、Ｎ番目のホール素子ＩＣ
１〜ＩＣ５の出力をホールＩＣｎとすると、ホールＩＣ
ｎの出力＞ホールＩＣｎ＋１の場合は、領域１〜領域５
の間と判定し、ホールＩＣｎの出力＜ホールＩＣｎ＋１
の場合は、領域６〜領域１０の間と判定する。但し、ｎ
＋１の最大は６であり、ホールＩＣ６＝ホールＩＣ１と
する。
【００３０】次に、領域判定された当該領域のホール素
子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値と左右に隣接する２つのホー
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値との相対比較演算より、
当該領域内における角度（領域内角度）θ１を算出す
る。各領域幅は３６度であり、この領域内での角度演算
は、次の手順で±１８度の値に直す。
子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値と左右に隣接する２つのホー
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値との相対比較演算より、
当該領域内における角度（領域内角度）θ１を算出す
る。各領域幅は３６度であり、この領域内での角度演算
は、次の手順で±１８度の値に直す。
【００３１】つまり、絶対値の最小値を示すホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５の出力をホールＩＣ ｎとすると、（ホー
ルＩＣｎ−１の絶対値）＋（ホールＩＣｎ＋１の絶対
値）＝Ｘを演算し、次に、（ホールＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝
θ１を演算する。
ＩＣ１〜ＩＣ５の出力をホールＩＣ ｎとすると、（ホー
ルＩＣｎ−１の絶対値）＋（ホールＩＣｎ＋１の絶対
値）＝Ｘを演算し、次に、（ホールＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝
θ１を演算する。
【００３２】ここで、ｂは係数であり、図６より約６
５．１になる。上記式より領域幅３６度の範囲をほぼリ
ニアな±１８度の値に変換できる。ここで、上記演算式
について説明する。絶対値の最小値を示すホール素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ５の出力は、着磁境界の検出ポイントでゼロ
であり、このポイントを０度とする±１８度の領域は、
図４に示すリニアニティ（直線からのずれ）の特性線で
分かるように、サイン波形では元々かなりの直線性を保
有している。そして、領域３を例にすると、当該領域で
最小値を示すホール素子ＩＣ２の左右に隣接するホール
素子ＩＣ１，ＩＣ ３の特性線は、図５に示すように、ホ
ールセンサＩＣ２の特性線に対して所定量だけ±方向に
シフトしたものとなり、左右に隣接するホール素子ＩＣ
１，ＩＣ３の出力値の合計であるＸは、図６に示すよう
に、領域内でほぼ一定値を示す。この一定値は、マグネ
ット体８の磁力に応じて変化するため、（ホールＩＣｎ
／Ｘ）の演算によりホール素子ＩＣ３の各角度における
比較値、つまり、マグネット体８の磁力低下の影響を受
けない比較値が算出される。例えばマグネット体８の磁
力が低下して磁束密度がＹ％になったと仮定すると、Ｘ
の値がＸ・Ｙとなり、ホールＩＣｎの出力がホールＩＣ
ｎ×Ｙとなり、上記式（ホールＩＣｎ／Ｘ）の演算結果
が同じ値（比較値）となる。こような比較値に対し、ホ
ール素子ＩＣ３の１２６度におけるθ１の値が１８度に
なるように係数（ｂ＝６５．１）を掛ければ、マグネッ
ト体８の磁力低下の影響を受けない領域内角度θ１を求
めることができる。図６に示すように、領域内角度θ１
の値は、直線からの誤差０．３度未満に抑えられてい
る。
５．１になる。上記式より領域幅３６度の範囲をほぼリ
ニアな±１８度の値に変換できる。ここで、上記演算式
について説明する。絶対値の最小値を示すホール素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ５の出力は、着磁境界の検出ポイントでゼロ
であり、このポイントを０度とする±１８度の領域は、
図４に示すリニアニティ（直線からのずれ）の特性線で
分かるように、サイン波形では元々かなりの直線性を保
有している。そして、領域３を例にすると、当該領域で
最小値を示すホール素子ＩＣ２の左右に隣接するホール
素子ＩＣ１，ＩＣ ３の特性線は、図５に示すように、ホ
ールセンサＩＣ２の特性線に対して所定量だけ±方向に
シフトしたものとなり、左右に隣接するホール素子ＩＣ
１，ＩＣ３の出力値の合計であるＸは、図６に示すよう
に、領域内でほぼ一定値を示す。この一定値は、マグネ
ット体８の磁力に応じて変化するため、（ホールＩＣｎ
／Ｘ）の演算によりホール素子ＩＣ３の各角度における
比較値、つまり、マグネット体８の磁力低下の影響を受
けない比較値が算出される。例えばマグネット体８の磁
力が低下して磁束密度がＹ％になったと仮定すると、Ｘ
の値がＸ・Ｙとなり、ホールＩＣｎの出力がホールＩＣ
ｎ×Ｙとなり、上記式（ホールＩＣｎ／Ｘ）の演算結果
が同じ値（比較値）となる。こような比較値に対し、ホ
ール素子ＩＣ３の１２６度におけるθ１の値が１８度に
なるように係数（ｂ＝６５．１）を掛ければ、マグネッ
ト体８の磁力低下の影響を受けない領域内角度θ１を求
めることができる。図６に示すように、領域内角度θ１
の値は、直線からの誤差０．３度未満に抑えられてい
る。
【００３３】次に、図３に示すように、領域１〜領域４
及び領域１０の場合には角度増加に対してＸが減少する
ため、θ１＝θ１×−１とすることで角度増加に対しθ
１も増加するようにする。
及び領域１０の場合には角度増加に対してＸが減少する
ため、θ１＝θ１×−１とすることで角度増加に対しθ
１も増加するようにする。
【００３４】次に、当該領域までの領域外角度θ２を算
出する。領域内角度θ１の基準点（値がゼロのポイン
ト）は、各領域の中間点であるため、この中間点までの
角度が領域外角度θ２となる。領域外角度θ２は、領域
の番号をｍとすると、領域外角度θ２は、θ２＝ｍ×３
６＋３６の演算により求まる。但し、領域１０の場合に
はθ２＝３６とする。
出する。領域内角度θ１の基準点（値がゼロのポイン
ト）は、各領域の中間点であるため、この中間点までの
角度が領域外角度θ２となる。領域外角度θ２は、領域
の番号をｍとすると、領域外角度θ２は、θ２＝ｍ×３
６＋３６の演算により求まる。但し、領域１０の場合に
はθ２＝３６とする。
【００３５】絶対角θは、領域内角度θ１と当該領域ま
での領域外角度θ２との合計により求まるため、θ＝θ
１＋θ２の式より算出する。
での領域外角度θ２との合計により求まるため、θ＝θ
１＋θ２の式より算出する。
【００３６】以上により、３６０度内の絶対角θが演算
され、このθを歯車減速機構３の減速比を考慮してステ
アリング（図示せず）の絶対舵角を求めることができ
る。
され、このθを歯車減速機構３の減速比を考慮してステ
アリング（図示せず）の絶対舵角を求めることができ
る。
【００３７】この回転角度検出装置１では、着磁された
マグネット体８の磁束密度を５個のホール素子ＩＣ１〜
ＩＣ５が検出し、この検出出力より絶対角度を算出する
ため、回転方向が変化した場合にヒステリシスによる検
出誤差が発生しない。つまり、従来例では軟磁性体の発
生する磁束密度を検出していたため、ヒステリシスによ
る悪影響を受けたが、本発明では軟磁性体を使用しない
ため、ヒステリシスにより悪影響を受けることなく角度
検出できる。又、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出
力レベルを相対比較することで絶対角度を検出するた
め、長期的な使用等でマグネット体８の磁力が低下した
場合にも検出誤差が発生しない。つまり、従来例ではマ
グネット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にある
ことを利用し、検出出力の絶対値を基準に回転角度を検
出していたため、マグネット体の磁力低下による検出誤
差があったが、本発明ではマグネット体８の磁束密度の
強度と角度とが比例関係にあることは利用しているが、
複数のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力レベルを相対比
較することで絶対角度を検出するため、マグネット体８
の磁力低下による検出誤差が発生しない。
マグネット体８の磁束密度を５個のホール素子ＩＣ１〜
ＩＣ５が検出し、この検出出力より絶対角度を算出する
ため、回転方向が変化した場合にヒステリシスによる検
出誤差が発生しない。つまり、従来例では軟磁性体の発
生する磁束密度を検出していたため、ヒステリシスによ
る悪影響を受けたが、本発明では軟磁性体を使用しない
ため、ヒステリシスにより悪影響を受けることなく角度
検出できる。又、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出
力レベルを相対比較することで絶対角度を検出するた
め、長期的な使用等でマグネット体８の磁力が低下した
場合にも検出誤差が発生しない。つまり、従来例ではマ
グネット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にある
ことを利用し、検出出力の絶対値を基準に回転角度を検
出していたため、マグネット体の磁力低下による検出誤
差があったが、本発明ではマグネット体８の磁束密度の
強度と角度とが比例関係にあることは利用しているが、
複数のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力レベルを相対比
較することで絶対角度を検出するため、マグネット体８
の磁力低下による検出誤差が発生しない。
【００３８】この実施形態では、磁気センサであるホー
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５は、その個数をＮとすると、Ｎが
５個であるので、３６０度が１０個の領域に分類され、
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力のほぼリニアな特
性線が得られる範囲を用いて回転角度の算出がなされる
ため、回転角度が高精度に検出できる。又、ホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５の個数は３以上（Ｎ≧３）であれば良い
が、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の個数は多ければ多いほ
ど精度上好ましい。つまり、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５
の個数が多いと、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力
の内で更にリニアな特性線が得られる範囲を用いて回転
角度の算出がなされるため、検出精度が向上する。又、
この実施形態では、磁気センサとしてホール素子ＩＣ１
〜ＩＣ５を用いたが、マグネット体８からの磁界強度を
検出するものであれば良く、例えば磁界強度を抵抗値に
変換する素子を用いても良い。
ル素子ＩＣ１〜ＩＣ５は、その個数をＮとすると、Ｎが
５個であるので、３６０度が１０個の領域に分類され、
ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力のほぼリニアな特
性線が得られる範囲を用いて回転角度の算出がなされる
ため、回転角度が高精度に検出できる。又、ホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５の個数は３以上（Ｎ≧３）であれば良い
が、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の個数は多ければ多いほ
ど精度上好ましい。つまり、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５
の個数が多いと、ホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の検出出力
の内で更にリニアな特性線が得られる範囲を用いて回転
角度の算出がなされるため、検出精度が向上する。又、
この実施形態では、磁気センサとしてホール素子ＩＣ１
〜ＩＣ５を用いたが、マグネット体８からの磁界強度を
検出するものであれば良く、例えば磁界強度を抵抗値に
変換する素子を用いても良い。
【００３９】この実施形態では、演算処理回路（図示せ
ず）による相対比較演算は、左右の隣接するホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値の絶対値の合計をＸ、当該領域
のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力をＩＣｎ、領域内角
度をθ１とすると、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１（但し、
ｂは所定の係数）の式より演算したので、比較的簡単な
演算式で領域内の回転角度を容易に算出できる。
ず）による相対比較演算は、左右の隣接するホール素子
ＩＣ１〜ＩＣ５の出力値の絶対値の合計をＸ、当該領域
のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５の出力をＩＣｎ、領域内角
度をθ１とすると、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１（但し、
ｂは所定の係数）の式より演算したので、比較的簡単な
演算式で領域内の回転角度を容易に算出できる。
【００４０】この実施形態では、マグネット体８はリン
グ形状であり、その円周面に着磁されているが、マグネ
ット体８の形状及び着磁面はこれに限定されるものでは
なく、マグネット体８を円筒状とし、その円筒面に着磁
したものでも良く、マグネット体８をディスク状とし、
その平坦面に着磁したものでも良いことはもちろんであ
る。
グ形状であり、その円周面に着磁されているが、マグネ
ット体８の形状及び着磁面はこれに限定されるものでは
なく、マグネット体８を円筒状とし、その円筒面に着磁
したものでも良く、マグネット体８をディスク状とし、
その平坦面に着磁したものでも良いことはもちろんであ
る。
【００４１】この実施形態では、５個のホール素子ＩＣ
１〜ＩＣ５は、リング状のマグネット体８の内周側に配
置されているので、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５が
マグネット体８の内部に配置されるため、装置のコンパ
クト化になる。
１〜ＩＣ５は、リング状のマグネット体８の内周側に配
置されているので、５個のホール素子ＩＣ１〜ＩＣ５が
マグネット体８の内部に配置されるため、装置のコンパ
クト化になる。
【００４２】この実施形態では、マグネット体８は、固
定体である車体に対して３６０度以上の回転角度で両方
向に回転するステアリング（図示せず）をギア減速機構
３により３６０度未満に変換されて回転するものである
ので、３６０度以上回転する回転体であるステアリング
（図示せず）の回転角度を検出できる。つまり、この実
施形態では、ステアリング（図示せず）の絶対舵角検出
装置として説明したが、本発明はこれに限定するもので
はなく３６０度の絶対角を検出する回転角検出装置とし
ても利用できることはもちろんである。
定体である車体に対して３６０度以上の回転角度で両方
向に回転するステアリング（図示せず）をギア減速機構
３により３６０度未満に変換されて回転するものである
ので、３６０度以上回転する回転体であるステアリング
（図示せず）の回転角度を検出できる。つまり、この実
施形態では、ステアリング（図示せず）の絶対舵角検出
装置として説明したが、本発明はこれに限定するもので
はなく３６０度の絶対角を検出する回転角検出装置とし
ても利用できることはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、着磁されたマグネット体の磁束密度を複数の磁
気センサが検出し、この検出出力より演算手段が絶対角
度を算出するため、回転方向が変化した場合にヒステリ
シスによる検出誤差が発生しない。すなわち、従来例で
は軟磁性体の発生する磁束密度を検出していたため、ヒ
ステリシスによる悪影響を受けたが、本発明では軟磁性
体を使用しないため、ヒステリシスにより悪影響を受け
ることなく角度検出できる。又、複数の磁気センサの出
力レベルを相対比較することで絶対角度を検出するた
め、長期的な使用等でマグネット体の磁力が低下した場
合にも検出誤差が発生しない。つまり、従来例ではマグ
ネット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にあるこ
とを利用し、検出出力の絶対値を基準に回転角度を検出
していたため、マグネット体の磁力低下による検出誤差
があったが、本発明ではマグネット体の磁束密度の強度
と角度とが比例関係にあることは利用するが、複数の磁
気センサの出力レベルを相対比較することで絶対角度を
検出するため、マグネット体の磁力低下による検出誤差
が発生しない。
よれば、着磁されたマグネット体の磁束密度を複数の磁
気センサが検出し、この検出出力より演算手段が絶対角
度を算出するため、回転方向が変化した場合にヒステリ
シスによる検出誤差が発生しない。すなわち、従来例で
は軟磁性体の発生する磁束密度を検出していたため、ヒ
ステリシスによる悪影響を受けたが、本発明では軟磁性
体を使用しないため、ヒステリシスにより悪影響を受け
ることなく角度検出できる。又、複数の磁気センサの出
力レベルを相対比較することで絶対角度を検出するた
め、長期的な使用等でマグネット体の磁力が低下した場
合にも検出誤差が発生しない。つまり、従来例ではマグ
ネット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にあるこ
とを利用し、検出出力の絶対値を基準に回転角度を検出
していたため、マグネット体の磁力低下による検出誤差
があったが、本発明ではマグネット体の磁束密度の強度
と角度とが比例関係にあることは利用するが、複数の磁
気センサの出力レベルを相対比較することで絶対角度を
検出するため、マグネット体の磁力低下による検出誤差
が発生しない。
【００４４】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
回転角度検出装置であって、Ｎ個の磁気センサは、５個
であるので、請求項１の発明の効果に加え、３６０度が
１０個の領域に分類され、磁気センサの検出出力の内で
ほぼリニアな特性線が得られる範囲を用いて回転角度の
算出がなされるため、高精度に回転角度が検出できる。
回転角度検出装置であって、Ｎ個の磁気センサは、５個
であるので、請求項１の発明の効果に加え、３６０度が
１０個の領域に分類され、磁気センサの検出出力の内で
ほぼリニアな特性線が得られる範囲を用いて回転角度の
算出がなされるため、高精度に回転角度が検出できる。
【００４５】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２記載の回転角度検出装置であって、前記した相対
比較演算は、左右の隣接する磁気センサの出力値の絶対
値の合計をＸ、当該領域の磁気センサの出力をＩＣｎ、
領域内角度をθ１とすると、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１
（但し、ｂは所定の係数）であるので、請求項１又は請
求項２の発明の効果に加え、割りと簡単な演算式で領域
内の回転角度を算出できる。
求項２記載の回転角度検出装置であって、前記した相対
比較演算は、左右の隣接する磁気センサの出力値の絶対
値の合計をＸ、当該領域の磁気センサの出力をＩＣｎ、
領域内角度をθ１とすると、（ＩＣｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１
（但し、ｂは所定の係数）であるので、請求項１又は請
求項２の発明の効果に加え、割りと簡単な演算式で領域
内の回転角度を算出できる。
【００４６】請求項４の発明によれば、請求項１〜請求
項３記載の回転角度検出装置であって、マグネット体
は、リング形状であり、その円周面に着磁されているの
で、請求項１〜請求項３の発明と同様の効果が得られ
る。
項３記載の回転角度検出装置であって、マグネット体
は、リング形状であり、その円周面に着磁されているの
で、請求項１〜請求項３の発明と同様の効果が得られ
る。
【００４７】請求項５の発明によれば、請求項４記載の
回転角度検出装置であって、Ｎ個の磁気センサは、リン
グ状のマグネット体の内周側に配置されているので、請
求項４の発明の効果に加え、Ｎ個の磁気センサがマグネ
ット体の内部に配置されるため、装置をコンパクトでき
る。
回転角度検出装置であって、Ｎ個の磁気センサは、リン
グ状のマグネット体の内周側に配置されているので、請
求項４の発明の効果に加え、Ｎ個の磁気センサがマグネ
ット体の内部に配置されるため、装置をコンパクトでき
る。
【００４８】請求項６の発明によれば、請求項１〜請求
項５記載の回転角度検出装置であって、マグネット体
は、固定体に対して３６０度以上の回転角度で両方向に
回転する回転体を減速機構により３６０度未満に変換さ
れて回転するものであるので、３６０度以上回転する回
転体の回転角度を検出できる。
項５記載の回転角度検出装置であって、マグネット体
は、固定体に対して３６０度以上の回転角度で両方向に
回転する回転体を減速機構により３６０度未満に変換さ
れて回転するものであるので、３６０度以上回転する回
転体の回転角度を検出できる。
【００４９】請求項７の発明によれば、マグネット体の
磁束密度を複数の磁気センサが検出し、この検出出力よ
り絶対角度を算出するため、回転方向が変化した場合に
ヒステリシスによる検出誤差が発生しない。すなわち、
本発明では軟磁性体を使用しないため、ヒステリシスに
より悪影響を受けることなく角度検出できる。
磁束密度を複数の磁気センサが検出し、この検出出力よ
り絶対角度を算出するため、回転方向が変化した場合に
ヒステリシスによる検出誤差が発生しない。すなわち、
本発明では軟磁性体を使用しないため、ヒステリシスに
より悪影響を受けることなく角度検出できる。
【００５０】また、複数の磁気センサの出力レベルを相
対比較することで絶対角度を検出するため、長期的な使
用等でマグネット体の磁力が低下した場合にも検出誤差
が発生しない。すなわち、マグネット体の磁束密度の強
度と角度とが比例関係にあることを利用し、検出出力の
絶対値を基準に回転角度を検出すると、マグネット体の
磁力低下による検出誤差が生じるが、本発明ではマグネ
ット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にあること
を利用するが、複数の磁気センサの出力レベルを相対比
較することで絶対角度を検出するため、マグネット体の
磁力低下による検出誤差が発生しない。
対比較することで絶対角度を検出するため、長期的な使
用等でマグネット体の磁力が低下した場合にも検出誤差
が発生しない。すなわち、マグネット体の磁束密度の強
度と角度とが比例関係にあることを利用し、検出出力の
絶対値を基準に回転角度を検出すると、マグネット体の
磁力低下による検出誤差が生じるが、本発明ではマグネ
ット体の磁束密度の強度と角度とが比例関係にあること
を利用するが、複数の磁気センサの出力レベルを相対比
較することで絶対角度を検出するため、マグネット体の
磁力低下による検出誤差が発生しない。
【００５１】請求項８の発明によれば、請求項７の発明
の効果に加え、比較的簡単な演算式で領域内の回転角度
を容易に算出することができる。
の効果に加え、比較的簡単な演算式で領域内の回転角度
を容易に算出することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は回転角度
検出装置の一部切欠平面図、（ｂ）は回転角度検出装置
の断面図である。
検出装置の一部切欠平面図、（ｂ）は回転角度検出装置
の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、マグネット体とこ
のマグネット体の近接位置に配置されるホール素子の配
置状態を示す図である。
のマグネット体の近接位置に配置されるホール素子の配
置状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、ホール素子の出力
特性線図である。
特性線図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、ホール素子の出力
特性線において直線からのずれ量を示す特性線図であ
る。
特性線において直線からのずれ量を示す特性線図であ
る。
【図５】本発明の一実施形態を示し、領域３の第１〜第
３ホール素子の特性線図である。
３ホール素子の特性線図である。
【図６】本発明の一実施形態を示し、領域３の絶対角度
における各ホール素子の出力、Ｘ、θ１等の値を示す図
である。
における各ホール素子の出力、Ｘ、θ１等の値を示す図
である。
【図７】従来例の回転角度検出装置の構成を示す図であ
る。
る。
１ 回転角度検出装置
３ ギア減速機構（減速機構）
８ マグネット体
１０ 演算手段
ＩＣ１〜ＩＣ５ ホール素子（磁気センサ）
Claims (8)
- 【請求項１】 固定体に対して正逆両方向に回転する回
転体の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、 前記回転体に連動して回転し、１８０度の回転角度範囲
でＮ極とＳ極の２極に着磁されたマグネット体と、 このマグネット体の対向位置で、且つ、１８０度の回転
角度範囲内に等間隔に配置され、前記マグネット体の磁
界強度を検出するＮ個（Ｎ≧３）の磁気センサと、 これらの磁気センサの検出出力から前記回転体の絶対回
転角度を算出する演算手段とを備え、 前記演算手段は、Ｎ個の磁気センサの検出出力の絶対値
を比較し、絶対値の最小値を示す磁気センサの領域毎に
区分けすることにより２Ｎ個の領域に分類し、この２Ｎ
個の各領域に対応する前記磁気センサ及び各領域の絶対
角度についての領域角度を予め取得し、 Ｎ個の前記磁気センサの検出出力の絶対値より最小値を
出力する磁気センサを特定し、且つ、この特定した磁気
センサの左右に隣接する２つの磁気センサの出力値の大
小より領域判定を行い、 この領域判定された当該領域の磁気センサの出力値と左
右に隣接する２つの磁気センサの出力値との相対比較演
算より、当該領域内における領域内角度を算出し、 この領域内角度と当該領域までの領域外角度とにより絶
対角度を算出することを特徴とする回転角度検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の回転角度検出装置であっ
て、 Ｎ個の前記磁気センサは、５個であることを特徴とする
回転角度検出装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の回転角度検
出装置であって、 前記した相対比較演算は、左右の隣接する磁気センサの
出力値の絶対値の合計をＸ、当該領域の磁気センサの出
力をＩＣｎ、領域内角度をθ１とすると、（ＩＣｎ／
Ｘ）×ｂ＝θ１（但し、ｂは所定の係数）であることを
特徴とする回転角度検出装置。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３記載の回転角度検出
装置であって、 前記マグネット体は、リング形状であり、その円周面に
着磁されていることを特徴とする回転角度検出装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の回転角度検出装置であっ
て、 Ｎ個の前記磁気センサは、リング状の前記マグネット体
の内周側に配置されていることを特徴とする回転角度検
出装置。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項５記載の回転角度検出
装置であって、 前記マグネット体は、前記固定体に対して３６０度以上
の回転角度で両方向に回転する前記回転体を減速機構に
より３６０度未満に変換されて回転するものであること
を特徴とする回転角度検出装置。 - 【請求項７】 固定体に対して正逆方向に回転する回転
体に連動して回転し１８０度の回転角度範囲でＮ極とＳ
極の２極に着磁されたマグネット体と、このグネット体
の対向位置で、且つ１８０度の回転角度範囲内に等間隔
に配置され前記マグネット体の磁界強度を検出するＮ個
（Ｎ≧３）の磁気センサとを備えた回転角度検出装置に
おける回転角度検出方法であって、 Ｎ個の磁気センサの検出出力の絶対値を比較し、絶対値
の最小値を示す磁気センサの領域毎に区分けすることに
より２Ｎ個の領域に分類し、この２Ｎ個の各領域に対応
する前記磁気センサ及び各領域の絶対角度についての領
域角度を予め取得し、 Ｎ個の前記磁気センサの検出出力の絶対値より最小値を
出力する磁気センサを特定し、且つ、この特定した磁気
センサの左右に隣接する２つの磁気センサの出力値の大
小より領域判定を行い、 この領域判定された当該領域の磁気センサの出力値と左
右に隣接する２つの磁気センサの出力値との相対比較演
算により、当該領域内における領域内角度を算出し、 この領域内角度と当該領域までの領域外角度とにより絶
対角度を算出することを特徴とする回転角度検出方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の回転角度検出方法であっ
て、前記相対比較演算は、左右の隣接する磁気センサの
出力値の絶対値の合計をＸとし、当該領域の磁気センサ
の出力をＩＣｎ、領域内角度をθ１としたとき、（ＩＣ
ｎ／Ｘ）×ｂ＝θ１（但し、ｂは所定の係数）であるこ
とを特徴とする回転角度検出方法。
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| JP2001367367A JP3842115B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 |
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| JP2001367367A JP3842115B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 |
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|---|---|
| JP2003166854A true JP2003166854A (ja) | 2003-06-13 |
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| JP (1) | JP3842115B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241635A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転センサ |
| JP2009109433A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Tdk Corp | 回転角検出装置および回転角検出方法 |
| JP2009109435A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Tdk Corp | 回転角検出装置および回転角検出方法 |
| JP2015094725A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東海理化電機製作所 | 位置検出装置 |
| CN108152525A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-12 | 深圳市友基技术有限公司 | 一种磁滚轮装置及其旋转信息计算方法 |
| US11714099B2 (en) | 2018-01-23 | 2023-08-01 | Hanvon Ugee Technology Co., Ltd. | Magnetic roller device and rotation information calculating method thereof |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001367367A patent/JP3842115B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2008241635A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転センサ |
| JP2009109433A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Tdk Corp | 回転角検出装置および回転角検出方法 |
| JP2009109435A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Tdk Corp | 回転角検出装置および回転角検出方法 |
| JP2015094725A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社東海理化電機製作所 | 位置検出装置 |
| CN108152525A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-12 | 深圳市友基技术有限公司 | 一种磁滚轮装置及其旋转信息计算方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3842115B2 (ja) | 2006-11-08 |
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