JP2008286709A - 回転角度検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転角度検出装置1は、信号出力装置11と、回転角度演算装置12とを備えている。信号出力装置11は、回転軸10の回転に応じた互いに同位相及び逆位相でない3つの正弦波信号を出力する。回転角度演算装置12は、3つの正弦波信号のうちから2つの正弦波信号を順次選択し回転角度θを算出する。これにより、異なる正弦波信号の組合せに基づいて3つの回転角度が算出される。しかし、正弦波信号の1つが異常であっても、正常な2つの正弦波信号に基づいて正常な回転角度を算出できる。回転角度演算装置12は、回転角度θが正常か否かを判定し、正常と判定された回転角度θを出力する。そのため、正弦波信号の1つが異常になっても回転角度θを継続して検出することができる。
【選択図】図1
Description
第1実施形態では、1回転内、つまり0度〜360度の範囲の回転角度を検出する回転角度検出装置について説明する。
第2実施形態では、多回転、つまり0度〜360度の範囲だけでなく、360度を超える回転角度をも検出できる回転角度検出装置について説明する。
Claims (14)
- 回転体と、前記回転体の回転角度に応じた互いに同位相及び逆位相でない3つの正弦波信号を出力する信号出力手段と、前記3つの正弦波信号のうちから2つの正弦波信号を順次選択し、前記選択した2つの正弦波信号に基づいて前記回転角度を算出するとともに、前記回転角度が正常か否かを判定し、正常と判定された回転角度を出力する回転角度演算手段とを有することを特徴とする回転角度検出装置。
- 前記回転角度演算手段は、前記選択した2つの正弦波信号に基づいて前記回転角度に対する正弦値及び余弦値を演算し、前記正弦値及び前記余弦値に基づいて逆正接演算によって前記回転角度を算出するとともに、前記正弦値及び前記余弦値と前記回転角度に基づいて前記回転角度が正常か否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出装置。
- 前記回転角度演算手段は、前記正弦値及び前記余弦値と前記回転角度とを予め設定された期待値と比較することで、前記回転角度が正常か否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の回転角度検出装置。
- 前記信号出力手段は、前記回転体に固定され、前記回転体の回転軸心近傍において回転軸心に直交する磁束を発生する磁石と、回転軸心の近傍に、感磁方向が、回転軸心に対して直交方向であって、互いに異なる方向となるように配置される3つの磁束密度検出手段とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の回転角度検出装置。
- 前記磁石は、回転軸心の回りに配置され、回転軸心を挟んで対向する磁極を有することを特徴とする請求項4に記載の回転角度検出装置。
- 回転体と、前記回転体の回転角度に応じて振幅がともに単調増加又は単調減少する、前記回転角度に応じた互いに同位相及び逆位相でない3つの正弦波信号を出力する信号出力手段と、前記3つの正弦波信号のうちから2つの正弦波信号を順次選択し、前記選択した2つの正弦波信号に基づいて1回転内の回転角度を演算するとともに、前記選択した2つの正弦波信号の少なくともいずれかの振幅に基づいて回転回数を演算し、前記1回転内の回転角度及び前記回転回数に基づいて前記回転角度を算出し、前記選択した2つの正弦波信号に基づいて前記回転角度が正常か否かを判定し、正常と判定された回転角度を出力する回転角度演算手段とを有することを特徴とする回転角度検出装置。
- 前記回転角度演算手段は、前記選択した2つの正弦波信号に基づいて前記回転角度に対する正弦値及び余弦値を演算し、前記正弦値及び前記余弦値に基づいて逆正接演算によって1回転内の回転角度を演算し、前記選択した2つの正弦波信号の少なくともいずれかの振幅に基づいて回転回数を演算し、前記1回転内の回転角度及び前記回転回数に基づいて前記回転角度を算出するとともに、前記正弦値及び前記余弦値と前記回転角度に基づいて前記回転角度が正常か否かを判定することを特徴とする請求項6に記載の回転角度検出装置。
- 前記回転角度演算手段は、前記正弦値及び前記余弦値と前記回転角度とを予め設定された期待値と比較することで、前記回転角度が正常か否かを判定することを特徴とする請求項7に記載の回転角度検出装置。
- 前記信号出力手段は、前記回転体に固定され、前記回転体の回転軸心近傍において回転軸心に直交し、回転軸心方向に大きさが単調増加又は単調減少する磁束を発生する磁石と、前記回転体の回転に伴って前記回転体を回転軸心方向に変位させる変位手段と、回転軸心の近傍に、感磁方向が、回転軸心に対して直交方向であって、互いに異なる方向となるように配置される3つの磁束密度検出手段とを有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の回転角度検出装置。
- 前記磁石は、回転軸心の回りに配置され、回転軸心を挟んで対向する磁極を有することを特徴とする請求項9に記載の回転角度検出装置。
- 前記磁石は、回転軸心に対して直交方向の前記磁極間の距離が回転軸心方向に向かうに従って単調増加又は単調減少することを特徴とする請求項10に記載の回転角度検出装置。
- 前記回転体は、ハウジングに回転可能に支持され、前記変位手段は、前記回転体と前記ハウジングとの間に配設されるねじ機構であることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の回転角度検出装置。
- 前記信号出力手段は、前記磁石の外周側を包囲し、磁路の一部を構成する筒状のヨークを有することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の回転角度検出装置。
- 前記ヨークは、前記回転体に一体的に形成されていることを特徴とする請求項13に記載の回転角度検出装置。
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