JP2602908B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- rotation
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば宇宙用のマニピュレータの関節機
構等の回転体の２回転未満の絶対角度（回転角度）を検
出するのに用いる回転角度検出装置に関する。
構等の回転体の２回転未満の絶対角度（回転角度）を検
出するのに用いる回転角度検出装置に関する。
（従来の技術） 従来より、この種の回転角度検出装置としては、いわ
ゆる摺動式の多回転ポテンショメータの如き摺動式と減
速機構を用いた減速方式が知られている。
ゆる摺動式の多回転ポテンショメータの如き摺動式と減
速機構を用いた減速方式が知られている。
第４図はこのような摺動式の回転角度検出装置を示す
もので、マニピュレータの関節機構等の被検出用の回転
体１の周囲部に対して抵抗体２をヘリカルのらせん状に
形成し、この低抗体２上に摺動子３を摺接するように対
向配置する。そして、２回転未満の絶対角度は、回転体
１が回転駆動されると、その摺動子３が抵抗体２上を摺
動して、その電位を変化を計測して回転角度が検出され
る。
もので、マニピュレータの関節機構等の被検出用の回転
体１の周囲部に対して抵抗体２をヘリカルのらせん状に
形成し、この低抗体２上に摺動子３を摺接するように対
向配置する。そして、２回転未満の絶対角度は、回転体
１が回転駆動されると、その摺動子３が抵抗体２上を摺
動して、その電位を変化を計測して回転角度が検出され
る。
ところが、上記回転角度検出装置では、その摺動子３
と抵抗体２の摺動を正確に行なうように形成しないと高
精度な検出が困難な構成のために、信頼性の高い検出が
要求される箇所への適用が困難であるという問題を有し
ていた。
と抵抗体２の摺動を正確に行なうように形成しないと高
精度な検出が困難な構成のために、信頼性の高い検出が
要求される箇所への適用が困難であるという問題を有し
ていた。
第５図は上記減速方式の回転角度検出装置を示すもの
で、回転体１の出力軸1aに減速機構４を設け、この減速
機構４の低速側に１回転検出用の回転角度検出センサ５
を設ける。そして、回転体１の２回転未満の絶対角度を
検出する場合は、回転体１の２回転分を減速機構４を介
して回転角度検出センサ５で１回転分として回転角度が
検出される。
で、回転体１の出力軸1aに減速機構４を設け、この減速
機構４の低速側に１回転検出用の回転角度検出センサ５
を設ける。そして、回転体１の２回転未満の絶対角度を
検出する場合は、回転体１の２回転分を減速機構４を介
して回転角度検出センサ５で１回転分として回転角度が
検出される。
しかしながら、上記回転角度検出装置では、その構成
上、複雑な減速機構４が必要となり、その取扱いが面倒
であると共に、減速機構４のいわゆる遊びにより、２回
転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、同様
に信頼性の要求される箇所へ適用が困難であるという問
題を有する。
上、複雑な減速機構４が必要となり、その取扱いが面倒
であると共に、減速機構４のいわゆる遊びにより、２回
転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、同様
に信頼性の要求される箇所へ適用が困難であるという問
題を有する。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の回転角度検出装置では、２
回転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、信
頼性が低いという問題を有していた。
回転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、信
頼性が低いという問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易
な構成で、かつ、２回転未満の絶対角度を高精度に検出
し得るようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出
装置を提供することを目的とする。
な構成で、かつ、２回転未満の絶対角度を高精度に検出
し得るようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出
装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は回転体の１回転分の回転角を検出する回転
角度センサと、前記回転体に支持され、第１及び第２の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の１回転
目で前記第１の領域に位置する第１の位置を司り、前記
回転体の２回転目で前記第２の領域に位置する第２の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の２回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを備え、前記切換スイッチの検出部の第１の位置
から第２の位置への切換領域を前記第１の領域内に設定
するように構成したものである。
角度センサと、前記回転体に支持され、第１及び第２の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の１回転
目で前記第１の領域に位置する第１の位置を司り、前記
回転体の２回転目で前記第２の領域に位置する第２の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の２回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを備え、前記切換スイッチの検出部の第１の位置
から第２の位置への切換領域を前記第１の領域内に設定
するように構成したものである。
（作用） 上記構成によれば、回転体の絶対角度は、切換スイッ
チの検出部の第１及び第２の位置に応じて１回転目、２
回転目が検出され、この切換スイッチの出力信号と回転
角度検出センサの検出信号より検出される。従って、常
に回転角度検出センサの精度で２回転未満の絶対角度を
検出することができることにより、信頼度の高い高精度
な検出が実現される。
チの検出部の第１及び第２の位置に応じて１回転目、２
回転目が検出され、この切換スイッチの出力信号と回転
角度検出センサの検出信号より検出される。従って、常
に回転角度検出センサの精度で２回転未満の絶対角度を
検出することができることにより、信頼度の高い高精度
な検出が実現される。
（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る回転角度検出装置
を示すもので、図示しない回転体の出力軸10には１回転
角度検出用の回転角度検出センサ11が取着される。ま
た、出力軸10には案内部材12が嵌着される。この案内部
材12は、上記回転体（図示せず）の１回転目に対応され
る第１の領域Ｘと２回転目に対応される第２の領域Ｙが
連通された螺旋状の案内部12aが形成されており（第２
図参照）、この案内部12aには切換スイッチ13の検出部1
3aが矢印方向に案内自在に係合される。この切換スイッ
チ13は、例えば上記回転角度検出センサ11に支持され、
その出力端は上記回転角度検出センサ11の信号出力端の
接続された信号処理部14に接続される。
を示すもので、図示しない回転体の出力軸10には１回転
角度検出用の回転角度検出センサ11が取着される。ま
た、出力軸10には案内部材12が嵌着される。この案内部
材12は、上記回転体（図示せず）の１回転目に対応され
る第１の領域Ｘと２回転目に対応される第２の領域Ｙが
連通された螺旋状の案内部12aが形成されており（第２
図参照）、この案内部12aには切換スイッチ13の検出部1
3aが矢印方向に案内自在に係合される。この切換スイッ
チ13は、例えば上記回転角度検出センサ11に支持され、
その出力端は上記回転角度検出センサ11の信号出力端の
接続された信号処理部14に接続される。
上記構成において、上記回転体（図示せず）の回転角
度は、出力軸10が回転駆動されると、案内部材12が回転
され、これにともなって切換スイッチ13の検出部13aが
第１の領域Ｘあるいは第２の領域Ｙに位置する第１及び
第２の位置に切換設定される。この切換スイッチ13は、
その検出部13aの第１の位置で出力信号Ｓが０となり、
第２の位置で出力信号Ｓが１に切換えられて各出力信号
Ｓを信号処理部14に出力する。同時に、回転角度検出セ
ンサ11は角度信号Ａを信号処理回路14に出力する。ここ
で、この信号処理回路14は、第３図に示すように、ステ
ップS1で角度信号Ａが入力すると、ステップS2で予め設
定された切換角度αと比較し、角度信号Ａ＜切換角度α
を検出すると、ステップS3でΘ＝Ａ＋360゜×出力信号
Ｓを演算して１回転〜２回転未満の回転角度Θを検出し
て終了する。
度は、出力軸10が回転駆動されると、案内部材12が回転
され、これにともなって切換スイッチ13の検出部13aが
第１の領域Ｘあるいは第２の領域Ｙに位置する第１及び
第２の位置に切換設定される。この切換スイッチ13は、
その検出部13aの第１の位置で出力信号Ｓが０となり、
第２の位置で出力信号Ｓが１に切換えられて各出力信号
Ｓを信号処理部14に出力する。同時に、回転角度検出セ
ンサ11は角度信号Ａを信号処理回路14に出力する。ここ
で、この信号処理回路14は、第３図に示すように、ステ
ップS1で角度信号Ａが入力すると、ステップS2で予め設
定された切換角度αと比較し、角度信号Ａ＜切換角度α
を検出すると、ステップS3でΘ＝Ａ＋360゜×出力信号
Ｓを演算して１回転〜２回転未満の回転角度Θを検出し
て終了する。
また、ステップS3で切換角度αが角度信号Ａ＜切換角
度αに該当しない場合には、ステップS4に移って回転角
度Θ＝角度信号Ａとして０〜１回転未満の回転角度Θを
検出して終了する。
度αに該当しない場合には、ステップS4に移って回転角
度Θ＝角度信号Ａとして０〜１回転未満の回転角度Θを
検出して終了する。
なお、上記切換角度αは、第２図に示すように、案内
部材12の案内部12aの第１の領域Ｘ内に位置される切換
領域の下限角度値で、α＋360゜＞Θmaxの条件下で適宜
に設定される定数である。
部材12の案内部12aの第１の領域Ｘ内に位置される切換
領域の下限角度値で、α＋360゜＞Θmaxの条件下で適宜
に設定される定数である。
このように、上記回転角度検出装置は、回転角度検出
センサ11と共に、検出部13aの司る第１及び第２の位置
に応じて回転体（図示せず）の１回転目、２回転目を検
出する切換スイッチ13を設けて、その第１の位置から第
２の位置への切換領域を案内部材12の第１の領域Ｘ内に
設定し、この切換スイッチ13の出力信号Ｓと回転角度検
出センサ11の検出信号Ａより回転角度Θを検出するよう
に構成したことにより、従来のような０〜２回転未満の
回転角度の検出と異なり、常に回転角度検出センサ11の
精度で２回転未満の絶対角度を検出することができるた
めに、可及的に信頼度の高い高精度な検出が実現され
る。
センサ11と共に、検出部13aの司る第１及び第２の位置
に応じて回転体（図示せず）の１回転目、２回転目を検
出する切換スイッチ13を設けて、その第１の位置から第
２の位置への切換領域を案内部材12の第１の領域Ｘ内に
設定し、この切換スイッチ13の出力信号Ｓと回転角度検
出センサ11の検出信号Ａより回転角度Θを検出するよう
に構成したことにより、従来のような０〜２回転未満の
回転角度の検出と異なり、常に回転角度検出センサ11の
精度で２回転未満の絶対角度を検出することができるた
めに、可及的に信頼度の高い高精度な検出が実現され
る。
また、切換スイッチ13の検出部13aの第１の位置から
第２の位置への切換領域が第１の領域Ｘ内に設定されて
おり、第２の領域Ｙ内に対応する角度範囲が存在しない
ことにより（α＋360゜＞Θmax）、切換スイッチ13の設
計を含む取扱いが簡便に実現することができる。
第２の位置への切換領域が第１の領域Ｘ内に設定されて
おり、第２の領域Ｙ内に対応する角度範囲が存在しない
ことにより（α＋360゜＞Θmax）、切換スイッチ13の設
計を含む取扱いが簡便に実現することができる。
なお、上記実施例では、案内部材12の案内部12aを出
力軸方向に形成して、切換スイッチ13の検出部13aを出
力軸方向に案内するように構成した場合で説明したが、
これに限ることなく、切換スイッチ13の検出部13aを回
転体の回転にともなって出力軸10と略直交する方向に案
内するように構成することも可能である。よって、この
発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは
勿論のことである。
力軸方向に形成して、切換スイッチ13の検出部13aを出
力軸方向に案内するように構成した場合で説明したが、
これに限ることなく、切換スイッチ13の検出部13aを回
転体の回転にともなって出力軸10と略直交する方向に案
内するように構成することも可能である。よって、この
発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは
勿論のことである。
［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成
で、かつ、２回転未満の絶対角度を高精度に検出し得る
ようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出装置を
提供することができる。
で、かつ、２回転未満の絶対角度を高精度に検出し得る
ようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出装置を
提供することができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る回転角度検出装置を
示す構成図、第２図は第１図の詳細を説明するために示
した図、第３図は第１図の動作を説明するために示した
フローチャート、第４図及び第５図はそれぞれ従来の回
転角度検出装置を示す構成図である。 10……出力軸、11……回転角度検出センサ、12……案内
部材、12a……案内部、13……切換スイッチ、13a……検
出部、14……信号処理部。
示す構成図、第２図は第１図の詳細を説明するために示
した図、第３図は第１図の動作を説明するために示した
フローチャート、第４図及び第５図はそれぞれ従来の回
転角度検出装置を示す構成図である。 10……出力軸、11……回転角度検出センサ、12……案内
部材、12a……案内部、13……切換スイッチ、13a……検
出部、14……信号処理部。
Claims (1)
- 【請求項１】回転体の１回転分の回転角を検出する回転
角度センサと、前記回転体に支持され、第１及び第２の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の１回転
目で前記第１の領域に位置する第１の位置を司り、前記
回転体の２回転目で前記第２の領域に位置する第２の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の２回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを具備し、前記切換スイッチの検出部の第１の位
置から第２の位置への切換領域を前記第１の領域内に設
定したことを特徴とする回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18822588A JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18822588A JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238921A JPH0238921A (ja) | 1990-02-08 |
| JP2602908B2 true JP2602908B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=16219967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18822588A Expired - Fee Related JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602908B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4901579B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-03-21 | 株式会社東芝 | 角度検出装置 |
| GB2540599B (en) * | 2015-07-22 | 2021-04-14 | Cmr Surgical Ltd | Rotary encoder. |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP18822588A patent/JP2602908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238921A (ja) | 1990-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |