JP2009505097A - 操向角感知装置及び感知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、操向シャフトと共にシャフトギアが回転し、互いに異なるギア比を有する複数個のサブギアがシャフトギアと共に回転し、各サブギアの軸上に結合された複数個のマグネットの回転角度に相応する回転ビット値の差を利用して操向シャフトの操向角を検出する装置及び方法を提供する。
【選択図】図1
Description
200 操向角感知装置
220 シャフトギア
230、330、430、530、630 第1サブギア
231、331、431、531、631 第1マグネット
240、340、440、540、640 第2サブギア
241、341、441、541、641 第2マグネット
251 第1角度感知部
252 第2角度感知部
255 操向角演算部
Claims (25)
- 操向シャフトに結合されたシャフトギアと、
前記シャフトギアと共に回転する第1サブギアと、
前記第1サブギアと異なるギア比を有し、前記第1サブギアに歯結合された第2サブギアと、
前記第1サブギアの軸上に結合された第1マグネットと、
前記第2サブギアの軸上に結合された第2マグネットと、
を含むことを特徴とする操向角感知装置。 - 前記第1サブギアは、前記第2サブギアのギア比より小さなギア比を有することを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 前記第2サブギアは、第1サブギアの外周面または内周面に歯結合されることを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 前記第1サブギアは、前記第1サブギアの一側に形成され、第2サブギアが歯結合された連結ギアを含むことを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 前記第1及び第2マグネットは、少なくとも2つの極を有する永久磁石を含むことを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 前記第1及び第2マグネットに所定離隔され、前記第1及び第2マグネットの回転角度に相応する回転ビット値を各々出力する第1及び第2角度感知部を含むことを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 前記第1及び第2角度感知部は、ロータリホール集積回路であることを特徴とする請求項6記載の操向角感知装置。
- 前記第1及び第2角度感知部から出力された回転ビット値の差を求めて、前記回転ビット値の差に一定なゲイン値を掛けて絶対操向角を検出する操向角演算部を含むことを特徴とする請求項6記載の操向角感知装置。
- 前記操向角演算部は、前記第1及び第2マグネットの中で、回転周期の短いマグネットの回転ビット値から回転周期の長いマグネットの回転ビット値を減算して回転ビット差値を求めることを特徴とする請求項8記載の操向角感知装置。
- 前記操向角演算部は、回転ビット差が0未満であれば、回転周期の短いマグネットの回転ビット値、または前記求められた回転ビット差に一周期のビットサイズを足すことを特徴とする請求項8記載の操向角感知装置。
- 前記回転ビット値の差は、0≦回転ビット差≦2n−1を満たし、2nは一周期のディジタルビット数であり、nはビット数であることを特徴とする請求項8記載の操向角感知装置。
- 前記操向角演算部に入力された回転ビット値、回転ビット差、ゲイン値、及び操向角を格納する格納手段を含むことを特徴とする請求項8記載の操向角感知装置。
- 前記シャフトギアは、操向トルクセンシング装置の出力軸の外周面に結合されることを特徴とする請求項1記載の操向角感知装置。
- 操向シャフトギアに結合されたギアと共に回転する第1マグネットと、
前記第1マグネットの回転周期と異なる周期で回転する第2マグネットと、
前記回転する第1マグネットの磁界の変化に相応する第1回転ビット値を出力する第1角度感知部と、
前記回転する第2マグネットの磁界の変化に相応する第2回転ビット値を出力する第2角度感知部と、
前記第1角度感知部の第1回転ビット値と第2角度感知部の第2回転ビット値との差を利用して操向角を検出する操向角演算部と、
を含むことを特徴とする操向角感知装置。 - 前記シャフトギアに歯結合され、前記第1マグネットが軸上に結合された第1サブギアを含むことを特徴とする請求項14記載の操向角感知装置。
- 前記第1サブギアと異なるギア比を有し、第1サブギアに歯結合され、前記第2マグネットが軸上に結合された第2サブギアを含むことを特徴とする請求項15記載の操向角感知装置。
- 前記第2サブギアは、第1サブギアの内周面または外周面に歯結合されることを特徴とする請求項16記載の操向角感知装置。
- 前記第1サブギアの一側に形成され、第2マグネットが軸上に結合されたギアが歯結合される連結ギアを含むことを特徴とする請求項15記載の操向角感知装置。
- 前記シャフトギアに歯結合された第3サブギアと、
前記第3サブギアの外周面に各々歯結合され、軸上に第1及び第2マグネットが各々結合された互いに異なるギア比を有する第1及び第2サブギアと、
を含むことを特徴とする請求項15記載の操向角感知装置。 - 前記操向角演算部は、前記第1及び第2マグネットの中で、回転周期の短いマグネットの回転ビット値から回転周期の長いマグネットの回転ビット値を減算して回転ビット差値を求めて、前記求められた回転ビット差値に一定なゲイン値を掛けて絶対操向角を検出することを特徴とする請求項15記載の操向角感知装置。
- 前記操向角演算部は、回転ビット差値が0未満であれば、前記回転周期の短いマグネットの回転ビット値または前記求められた回転ビット差に一周期のビットサイズを足すことを特徴とする請求項20記載の操向角感知装置。
- 操向シャフトに結合されたシャフトギアが回転するステップと、
前記シャフトギアと共に複数個のサブギアが互いに異なるギア比で回転するステップと、
各サブギアの軸上に結合された各マグネットの磁界変化に相応する回転ビット値を各々出力するステップと、
前記複数個のマグネットの回転ビット値の差を利用して前記操向シャフトの操向角を検出するステップと、
を含むことを特徴とする操向角感知方法。 - 前記回転ビット差値は、複数個のマグネットの中で、回転周期の短いマグネットの回転ビット値から回転周期の長いマグネットの回転ビット値を減算して求めることを特徴とする請求項21記載の操向角感知方法。
- 前記操向角検出ステップは、前記回転ビット差値が0以上であれば、前記回転ビット差値にゲイン値を掛けて絶対操向角を求めるステップと、
前記回転ビット差値が0未満であれば、回転周期の短いマグネットの回転ビット値に一周期のビットサイズを足して回転ビット差を求めるステップへ移動するステップと、
を含むことを特徴とする請求項22記載の操向角感知方法。 - 前記操向角検出ステップは、前記回転ビット差値が0以上であれば、前記回転ビット差値にゲイン値を掛けて絶対操向角を求めるステップと、
前記回転ビット差値が0未満であれば、前記回転ビット差値に一周期のビットサイズを足して、その足した値に前記ゲイン値を掛けて絶対操向角を求めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項21記載の操向角感知方法。
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