JP2003509673A - 光電式回転角度センサ - Google Patents
光電式回転角度センサInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D5/00—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
- G01D5/26—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
Abstract
(57)【要約】
アナログ式符号化部を担持し、ロータの回転運動に連関する、照明される符号板(1)と、多数の個々の変換要素からなり、縦方向延長部が前記符号板(2)の運動方向に対して横方向に配置された、符号板(1)の符号化部を走査するためのセンサアレイ(2)とを備えている、光電式回転角度センサにおいて、センサアレイ(2)によって走査された角度情報が評価に関与する各々の変換要素内に割り当てに応じて含まれるように、センサアレイ(2)の光感知表面に結像された角度符号化部が、角度符号化部を走査するために設けられたセンサアレイ(2)のほぼすべての変換要素に作用し、センサアレイ(2)の縦方向延長部の方向に延びかつ符号板(1)の運動方向に少なくともパラメータが変化する、センサアレイ(2)の光感知表面上での光学式振動構造の結像が符号化として行われ、センサアレイ(2)にって検出された光学情報を、その中に含まれる角度情報に関して復号化するために、変換要素によって検出された強さ信号の、周波数に関連する分析が行われることを特徴とする。
Description
【0001】
本発明は、アナログ式符号化部を担持し、ロータの回転運動に連関する、照明
される符号板と、多数の個々の変換要素からなり、縦方向延長部が符号板の運動
方向に対して横方向に配置された、符号板の符号化部を走査するためのセンサア
レイとを備えている、光電式回転角度センサに関する。
される符号板と、多数の個々の変換要素からなり、縦方向延長部が符号板の運動
方向に対して横方向に配置された、符号板の符号化部を走査するためのセンサア
レイとを備えている、光電式回転角度センサに関する。
【0002】
回転角度センサは工作機械と座標測定機器において自動位置決めおよび測定の
ために多重使用される。更に、自動車分野において回転角度センサはステアリン
グホイールの絶対角度位置を測定するために役立ち、従って操舵角センサとも呼
ばれている。自動車において操舵角度は、その値を例えばドライビングダイナミ
クスコントロールシステムに供給するために必要である。このようなドライビン
グダイナミクスコントロールシステムは上記の操舵角値のほかに、他の測定デー
タ、例えば車輪回転速度または上下軸線回りの自動車の旋回を含んでいる。一方
では、絶対的なステアリング切れ角が必要であり、他方では操舵速度が必要であ
る。それによって、これらの値は他の検出データと共にドライビングダイナミク
スコントロールシステムによって評価され、アクチュエータ例えばブレーキおよ
びまたはエンジン管理の制御のために変換可能である。
ために多重使用される。更に、自動車分野において回転角度センサはステアリン
グホイールの絶対角度位置を測定するために役立ち、従って操舵角センサとも呼
ばれている。自動車において操舵角度は、その値を例えばドライビングダイナミ
クスコントロールシステムに供給するために必要である。このようなドライビン
グダイナミクスコントロールシステムは上記の操舵角値のほかに、他の測定デー
タ、例えば車輪回転速度または上下軸線回りの自動車の旋回を含んでいる。一方
では、絶対的なステアリング切れ角が必要であり、他方では操舵速度が必要であ
る。それによって、これらの値は他の検出データと共にドライビングダイナミク
スコントロールシステムによって評価され、アクチュエータ例えばブレーキおよ
びまたはエンジン管理の制御のために変換可能である。
【0003】
光電式操舵角センサは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4022837
号公報によって公知である。この文献に記載された操舵角センサは、互いに間隔
をおいて平行に配置された2個の要素、すなわち光源およびラインセンサと、光
源とラインセンサの間に配置された符号板からなっている。この符号板はステア
リングシャフトに相対回転しないように連結されている。ラインセンサとしては
CCDセンサラインが役立つ。この符号板の場合、符号化部として、360°に
わたって延びる光スリットとして形成されたアルキメデスの螺旋が設けられてい
る。所定のステアリング切れ角の際にラインセンサの対応する変換要素の照明に
よって、実際の操舵角位置について情報を得ることができる。
号公報によって公知である。この文献に記載された操舵角センサは、互いに間隔
をおいて平行に配置された2個の要素、すなわち光源およびラインセンサと、光
源とラインセンサの間に配置された符号板からなっている。この符号板はステア
リングシャフトに相対回転しないように連結されている。ラインセンサとしては
CCDセンサラインが役立つ。この符号板の場合、符号化部として、360°に
わたって延びる光スリットとして形成されたアルキメデスの螺旋が設けられてい
る。所定のステアリング切れ角の際にラインセンサの対応する変換要素の照明に
よって、実際の操舵角位置について情報を得ることができる。
【0004】
符号化部として使用されるアルキメデスの螺旋は連続的に延びるように形成さ
れているので、この螺旋はアナログ式符号化部と呼ぶことができる。この回転角
度センサの対象の場合、センサライン内のまとめられた変換要素の数分の1だけ
がステアリングホイールの角度位置の検出に寄与する。すなわち、光スリットに
よって照明される変換要素だけが寄与する。センサアレイの残りの変換要素は角
度情報の評価に間接的に寄与しない。なぜなら、照明されない変換要素は精々、
ステアリングホイールの角度位置が照明されない変換要素によって表されるこの
角度範囲内にないことしか示さないからである。このような符号化部の場合、光
スリットとして形成された符号化部が例えば毛髪で汚れた場合、この符号範囲内
で操舵角検出が不可能であるという問題がある。汚れによって、符号化部は領域
的に暗くなる。この角度位置を検出するために照明される変換要素は照明されな
いまである。従って、この角度位置は測定されない。
れているので、この螺旋はアナログ式符号化部と呼ぶことができる。この回転角
度センサの対象の場合、センサライン内のまとめられた変換要素の数分の1だけ
がステアリングホイールの角度位置の検出に寄与する。すなわち、光スリットに
よって照明される変換要素だけが寄与する。センサアレイの残りの変換要素は角
度情報の評価に間接的に寄与しない。なぜなら、照明されない変換要素は精々、
ステアリングホイールの角度位置が照明されない変換要素によって表されるこの
角度範囲内にないことしか示さないからである。このような符号化部の場合、光
スリットとして形成された符号化部が例えば毛髪で汚れた場合、この符号範囲内
で操舵角検出が不可能であるという問題がある。汚れによって、符号化部は領域
的に暗くなる。この角度位置を検出するために照明される変換要素は照明されな
いまである。従って、この角度位置は測定されない。
【0005】
そこで、上記の技術水準から出発して、本発明の根底をなす課題は、一部が汚
れた符号化部によっても確実な角度検出ができるように、冒頭に述べた種類の光
電式回転角度センサを改良することである。
れた符号化部によっても確実な角度検出ができるように、冒頭に述べた種類の光
電式回転角度センサを改良することである。
【0006】
この課題は本発明に従い、センサアレイによって走査された角度情報が評価に
関与する各々の変換要素内に割り当てに応じて含まれるように、センサアレイの
光感知表面に結像された角度符号化部が、角度符号化部を走査するために設けら
れたセンサアレイのほぼすべての変換要素に作用し、センサアレイの縦方向延長
部の方向に延びかつ符号板の運動方向に少なくともパラメータが変化する、セン
サアレイの光感知表面上での光学式振動構造の結像が符号化として行われ、セン
サアレイにって検出された光学情報を、その中に含まれる角度情報に関して復号
化するために、変換要素によって検出された強さ信号の、周波数に関連する分析
が行われることによって解決される。
関与する各々の変換要素内に割り当てに応じて含まれるように、センサアレイの
光感知表面に結像された角度符号化部が、角度符号化部を走査するために設けら
れたセンサアレイのほぼすべての変換要素に作用し、センサアレイの縦方向延長
部の方向に延びかつ符号板の運動方向に少なくともパラメータが変化する、セン
サアレイの光感知表面上での光学式振動構造の結像が符号化として行われ、セン
サアレイにって検出された光学情報を、その中に含まれる角度情報に関して復号
化するために、変換要素によって検出された強さ信号の、周波数に関連する分析
が行われることによって解決される。
【0007】
特に自動車のステアリングホイールの絶対角度位置を測定するための操舵角セ
ンサとしても適している、本発明による回転角度センサの場合、変換要素によっ
て形成されたセンサアレイのほぼ全体がその都度の角度情報を検出するために使
用される。その際、角度情報は角度情報の評価に関与する各々の変換要素内に割
り当てに応じて含まれている。従って、例えば128個の変換要素を備えたライ
ンセンサを設ける場合、走査すべき角度情報は割り当てに応じてこの変換要素の
各々に含まれる。角度符号化部のほかに、付加的な基準トラックが符号板に含ま
れていると、基準トラックを表示するためのセンサアレイの範囲が確保される。
そして、角度に関連する情報はセンサアレイの残りの変換要素に表示される。
ンサとしても適している、本発明による回転角度センサの場合、変換要素によっ
て形成されたセンサアレイのほぼ全体がその都度の角度情報を検出するために使
用される。その際、角度情報は角度情報の評価に関与する各々の変換要素内に割
り当てに応じて含まれている。従って、例えば128個の変換要素を備えたライ
ンセンサを設ける場合、走査すべき角度情報は割り当てに応じてこの変換要素の
各々に含まれる。角度符号化部のほかに、付加的な基準トラックが符号板に含ま
れていると、基準トラックを表示するためのセンサアレイの範囲が確保される。
そして、角度に関連する情報はセンサアレイの残りの変換要素に表示される。
【0008】
角度符号化部の検出は、個々の変換要素が例えば符号板の汚れの結果照明され
ないで、それによって割り当てに応じた角度情報を示すことができないときにも
可能である。というのは、汚れの結果照明されない変換要素の数が照明される変
換要素の数よりも非常にきわめて少ないからである。しかし、照明される変換要
素の数は、光学式振動構造を再現し、それによって振動構造に含まれる角度情報
を読み取ることできるようにするために充分な大きさである。
ないで、それによって割り当てに応じた角度情報を示すことができないときにも
可能である。というのは、汚れの結果照明されない変換要素の数が照明される変
換要素の数よりも非常にきわめて少ないからである。しかし、照明される変換要
素の数は、光学式振動構造を再現し、それによって振動構造に含まれる角度情報
を読み取ることできるようにするために充分な大きさである。
【0009】
この測定原理を実現するために、本発明による回転角度センサの場合、センサ
アレイの縦方向延長部の方向に拡がる振動構造の結像が光学式透過変調のように
符号化部として設けられている。符号板の運動方向において、この光学式振動構
造はその特性量が連続的に変化するので、この特性量の変化に依存して、角度検
出が可能である。センサアレイによって検出され光学式振動構造の形で存在する
角度情報の復号化は好ましくは、変換要素全体にわたって生じる振幅信号変化の
周波数分析法で行われる。
アレイの縦方向延長部の方向に拡がる振動構造の結像が光学式透過変調のように
符号化部として設けられている。符号板の運動方向において、この光学式振動構
造はその特性量が連続的に変化するので、この特性量の変化に依存して、角度検
出が可能である。センサアレイによって検出され光学式振動構造の形で存在する
角度情報の復号化は好ましくは、変換要素全体にわたって生じる振幅信号変化の
周波数分析法で行われる。
【0010】
周波数に関連する分析を実施するために、例えば周波数分析素子またはPLL
回路を使用することができる。周波数分析自体は例えばフーリエ変換の方法で行
うことができるので、結果的に局部周波数スペクトルを所定のロータ位置に割り
当てることができる。
回路を使用することができる。周波数分析自体は例えばフーリエ変換の方法で行
うことができるので、結果的に局部周波数スペクトルを所定のロータ位置に割り
当てることができる。
【0011】
好ましい実施の形態では、光学式振動構造は各々の角度位置で単一周波数であ
る。このような符号化部を符号板上で実現するために、構造の周波数は符号板の
運動方向において変化する。このような回転角度センサの実施形は振動構造をセ
ンサアレイに結像するために、半径方向に正弦状に変調された透過部を備えた符
号板を含んでいる。この透過部の変調周波数は運動方向において連続的に変化し
、およびまたはその位相位置が測定範囲にわたって変化している。センサアレイ
上に結像されたこの符号化部は、周波数に対応して、明るい範囲から暗い範囲へ
の連続的な交替を示す。この場合、強さに関しても連続的な遷移が行われる。こ
のような光学式振動構造は、他の実施の形態で設けられているように、符号板の
符号化部が明暗縞状マスクとして形成され、マスクの明暗遷移部が多数の変換要
素にわたって延び、それによってこの遷移範囲によって光学的振動のエッジが実
現されるように縞状マスクが拡散照明されていることによって実現可能である。
る。このような符号化部を符号板上で実現するために、構造の周波数は符号板の
運動方向において変化する。このような回転角度センサの実施形は振動構造をセ
ンサアレイに結像するために、半径方向に正弦状に変調された透過部を備えた符
号板を含んでいる。この透過部の変調周波数は運動方向において連続的に変化し
、およびまたはその位相位置が測定範囲にわたって変化している。センサアレイ
上に結像されたこの符号化部は、周波数に対応して、明るい範囲から暗い範囲へ
の連続的な交替を示す。この場合、強さに関しても連続的な遷移が行われる。こ
のような光学式振動構造は、他の実施の形態で設けられているように、符号板の
符号化部が明暗縞状マスクとして形成され、マスクの明暗遷移部が多数の変換要
素にわたって延び、それによってこの遷移範囲によって光学的振動のエッジが実
現されるように縞状マスクが拡散照明されていることによって実現可能である。
【0012】
本発明の他の効果と実施形は、他の従属請求項の構成部分と、添付の図を参照
した実施の形態の次の説明から明らかになる。
した実施の形態の次の説明から明らかになる。
【0013】
光電式回転角度センサ、例えば自動車のステアリングホイールの絶対角度位置
を測定するための操舵角センサの符号板1は、図示していないロータに対して並
進的に矢印方向運動に相応して移動可能である。例えばねじ式伝動装置によって
、符号板1はロータの回転運動に連関する。符号板1の一方の側には、光電式セ
ンサアレイ、すなわちラインセンサ2が符号板1の移動方向に対して横方向に延
びるように配置されている。符号板1は符号化部として、符号ディスク1の移動
方向に対して横方向に延び符号板1の移動方向に変化するグレースケール(中性
楔)を備えている。このグレースケールは、ラインセンサ2の光感知式変換要素
で、異なる強さによる光学的な振動として検出可能である。符号化部のグレース
ケールは図において簡単化して示してある。この場合、結像の強さが中間の強さ
の下方に位置するグレースケール範囲がスクリーン化して示され、像の強さが中
間の強さよりも大きな範囲はスクリーン化しないで示してある。実際には強さの
変化は連続的に変化するように設けられている。文字Aで示した符号板の横断面
線がラインセンサ2の上方に位置するときに、ラインセンサ2上に結像される、
符号板1の符号化部の強さ変化が図2aに示してある。強さの変化は正弦振動の
ように連続的に行われる。ラインンサ2によってその個々の変換要素で検出され
た強さは、周波数分析によって評価されるので、結果的に、変換要素によって検
出された個々の強さから周波数スペクトルを決定することができる。図2aの振
動構造の周波数スペクトルは図2bに示してある。図示した符号化部が単一周波
数の符号化部であるので、周波数分析の際相応して、高い出力密度を有する周波
数帯域だけが供給される。
を測定するための操舵角センサの符号板1は、図示していないロータに対して並
進的に矢印方向運動に相応して移動可能である。例えばねじ式伝動装置によって
、符号板1はロータの回転運動に連関する。符号板1の一方の側には、光電式セ
ンサアレイ、すなわちラインセンサ2が符号板1の移動方向に対して横方向に延
びるように配置されている。符号板1は符号化部として、符号ディスク1の移動
方向に対して横方向に延び符号板1の移動方向に変化するグレースケール(中性
楔)を備えている。このグレースケールは、ラインセンサ2の光感知式変換要素
で、異なる強さによる光学的な振動として検出可能である。符号化部のグレース
ケールは図において簡単化して示してある。この場合、結像の強さが中間の強さ
の下方に位置するグレースケール範囲がスクリーン化して示され、像の強さが中
間の強さよりも大きな範囲はスクリーン化しないで示してある。実際には強さの
変化は連続的に変化するように設けられている。文字Aで示した符号板の横断面
線がラインセンサ2の上方に位置するときに、ラインセンサ2上に結像される、
符号板1の符号化部の強さ変化が図2aに示してある。強さの変化は正弦振動の
ように連続的に行われる。ラインンサ2によってその個々の変換要素で検出され
た強さは、周波数分析によって評価されるので、結果的に、変換要素によって検
出された個々の強さから周波数スペクトルを決定することができる。図2aの振
動構造の周波数スペクトルは図2bに示してある。図示した符号化部が単一周波
数の符号化部であるので、周波数分析の際相応して、高い出力密度を有する周波
数帯域だけが供給される。
【0014】
図3a,4aに示した強さの変化は、符号板の横断面線B(図3a)またはC
(図4a)がラインセンサ2の上方にある位置を示している。この強さの変化に
関して決定された周波数スペクトルは図3bまたは4bに示してある。図示した
符号化部の場合、結像された光学的振動構造の周波数は、ラインセンサ2に関し
て符号板1の移動方向に変化する。これが連続的に行われるので、ラインセンサ
2に対する符号板1のいかなる位置でも、異なる強さ変化と、復号化のための周
波数分析によって異なる結果を検出することができる。
(図4a)がラインセンサ2の上方にある位置を示している。この強さの変化に
関して決定された周波数スペクトルは図3bまたは4bに示してある。図示した
符号化部の場合、結像された光学的振動構造の周波数は、ラインセンサ2に関し
て符号板1の移動方向に変化する。これが連続的に行われるので、ラインセンサ
2に対する符号板1のいかなる位置でも、異なる強さ変化と、復号化のための周
波数分析によって異なる結果を検出することができる。
【0015】
図5aには、若干の変換要素が例えば汚れによって予定と異なるように光にさ
らされるときの、横断面線Aに対応する強さの変化が示してある。この露光エラ
ーは強さの変化において例えば図示したピークによって認識可能である。周波数
分析の過程でこの強さの変化を評価した後で、結果的に、図5bに示すように、
複数の周波数数(周波数スペクトル)が現れる。しかし、評価の際に、符号板1
の符号化部が単一周波数的に形成されていることが判っている。従って、確認に
よって既に、複数の周波数を有する周波数スペクトルの検出時に、少なくとも一
部のエラースペクトルが一緒に検出されていることが明らかである。このような
周波数分析において、その都度の周波数スペクトルはその検出された頻度に依存
して表示される。この理由から、図5bでは、たとえそこにエラースペクトルが
検出されていても、符号化部に加算される周波数が図2の場合のように目立つこ
とが容易に判る。
らされるときの、横断面線Aに対応する強さの変化が示してある。この露光エラ
ーは強さの変化において例えば図示したピークによって認識可能である。周波数
分析の過程でこの強さの変化を評価した後で、結果的に、図5bに示すように、
複数の周波数数(周波数スペクトル)が現れる。しかし、評価の際に、符号板1
の符号化部が単一周波数的に形成されていることが判っている。従って、確認に
よって既に、複数の周波数を有する周波数スペクトルの検出時に、少なくとも一
部のエラースペクトルが一緒に検出されていることが明らかである。このような
周波数分析において、その都度の周波数スペクトルはその検出された頻度に依存
して表示される。この理由から、図5bでは、たとえそこにエラースペクトルが
検出されていても、符号化部に加算される周波数が図2の場合のように目立つこ
とが容易に判る。
【0016】
本発明の記載から、符号板が汚れている場合にも、少なくとも、更に多数のラ
インセンサの個々の変換要素が光学的な振動構造の強さによって光にさらされる
かぎり、回転角度検出が損なわれないことが明らかである。
インセンサの個々の変換要素が光学的な振動構造の強さによって光にさらされる
かぎり、回転角度検出が損なわれないことが明らかである。
【0017】
図示した実施の形態の場合、ラインセンサ2はロータ、例えば自動車のステア
リングシャフトの回転運動に対して並進的に動く。図示していない他の実施形で
は、符号板は円形に形成されている。この場合、図1の図示は円形の符号板の展
開図である。この場合、この展開図は180°の区間だけを示し、必要な360
°の符号化のために、この区間が2倍にして並べて配置されている。これに対応
して、全周(360°)内で整数個繰り返されるこのような符号化部によって他
の角度セグメントも示すことができる。
リングシャフトの回転運動に対して並進的に動く。図示していない他の実施形で
は、符号板は円形に形成されている。この場合、図1の図示は円形の符号板の展
開図である。この場合、この展開図は180°の区間だけを示し、必要な360
°の符号化のために、この区間が2倍にして並べて配置されている。これに対応
して、全周(360°)内で整数個繰り返されるこのような符号化部によって他
の角度セグメントも示すことができる。
【0018】
図1に示した符号化部のほかに、符号化部は1個または複数個の基準トラック
を備えていてもよい。この基準トラックはセンサアレイに対する符号化部の配置
に関する運動誤差を補償するためおよび符号化部を調整するために役立つ。これ
により、特にロータの回転運動に直接関連する円形の符号板を設ける場合、支承
遊びを考慮することができる。
を備えていてもよい。この基準トラックはセンサアレイに対する符号化部の配置
に関する運動誤差を補償するためおよび符号化部を調整するために役立つ。これ
により、特にロータの回転運動に直接関連する円形の符号板を設ける場合、支承
遊びを考慮することができる。
【図1】
センサアレイの縦方向に延びる光学式振動構造を備えた光電式回転角度センサ
のための符号板を示す図である。
のための符号板を示す図である。
【図2】
図2aはラインセンサに結像された、角度位置Aの符号化部の強さの変化を示
す図である。図2bは図2aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
す図である。図2bは図2aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
【図3】
図3aはラインセンサに結像された、角度位置Bの符号化部の強さの変化を示
す図である。図3bは図3aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
す図である。図3bは図3aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
【図4】
図4aはラインセンサに結像された、角度位置Cの符号化部の強さの変化を示
す図である。図4bは図4aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
す図である。図4bは図4aの強さの変化の光学式振動構造の検出された周波数
スペクトルを示す図である。
【図5】
図5aは一部が汚れた符号化部による、ラインセンサに結像された強さの変化
を示す図である。図5bは図5aの強さの変化の周波数スペクトルを示す図であ
る。
を示す図である。図5bは図5aの強さの変化の周波数スペクトルを示す図であ
る。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年8月29日(2001.8.29)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),AE,AG,A
L,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR
,BY,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,
DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,G
E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS
,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,
LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,M
K,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO
,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,
TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,V
N,YU,ZA,ZW
(72)発明者 ブレージング・フランク
ドイツ連邦共和国、ヴェーアル、クルツ
ェ・ストラーセ、15
Fターム(参考) 2F103 BA10 CA02 DA06 DA12 DA13
EA12 EA14 EA15 EB12 EB14
EB33 ED15 FA02
3D030 DC29
3D033 CA17 CA29 DB03
Claims (10)
- 【請求項1】 アナログ式符号化部を担持し、ロータの回転運動に連関する
、照明される符号板(1)と、多数の個々の変換要素からなり、縦方向延長部が
前記符号板(2)の運動方向に対して横方向に配置された、符号板(1)の符号
化部を走査するためのセンサアレイ(2)とを備えている、光電式回転角度セン
サにおいて、センサアレイ(2)によって走査された角度情報が評価に関与する
各々の変換要素内に割り当てに応じて含まれるように、センサアレイ(2)の光
感知表面に結像された角度符号化部が、角度符号化部を走査するために設けられ
たセンサアレイ(2)のほぼすべての変換要素に作用し、センサアレイ(2)の
縦方向延長部の方向に延びかつ符号板(1)の運動方向に少なくともパラメータ
が変化する、センサアレイ(2)の光感知表面上での光学式振動構造の結像が符
号化として行われ、センサアレイ(2)にって検出された光学情報を、その中に
含まれる角度情報に関して復号化するために、変換要素によって検出された強さ
信号の、周波数に関連する分析が行われることを特徴とする回転角度センサ。 - 【請求項2】 角度に依存する構造が半径方向において単一周波数であるこ
とを特徴とする請求項1記載の回転角度センサ。 - 【請求項3】 構造の周波数が符号板(1)の運動方向において変化してい
ることを特徴とする請求項1または2記載の回転角度センサ。 - 【請求項4】 振動構造をセンサアレイ(2)上に結像するために、互いに
交互に配置されたグレースケールが符号板(1)の符号化部として設けられ、こ
のグレースケールの寸法が符号板の運動方向に変化していることを特徴とする請
求項3記載の回転角度センサ。 - 【請求項5】 振動構造をセンサアレイ(2)上に結像するために、拡散照
明される明暗縞状マスクが符号板の符号化部として設けられ、明暗縞状マスクの
縞の寸法が符号板の運動方向に変化していることを特徴とする請求項3記載の回
転角度センサ。 - 【請求項6】 構造の位相が符号板の運動方向に変化していることを特徴と
する請求項1または2記載の回転角度センサ。 - 【請求項7】 符号化部に1つまたは複数の基準トラックが付設されている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の回転角度センサ。 - 【請求項8】 周波数に関連する分析を実施するために、周波数分析素子が
使用されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の回転角度
センサ。 - 【請求項9】 周波数に関連する分析を実施するために、PLL回路が使用
されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の回転角度セン
サ。 - 【請求項10】 回転角度センサが自動車のステアリングホイールの絶対角
度を測定するために操舵角センサとして設けられていることを特徴とする請求項
1〜9のいずれか一つに記載の回転角度センサ。
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