JP6389001B2

JP6389001B2 - 回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するためのセンサ装置

Info

Publication number: JP6389001B2
Application number: JP2017519249A
Authority: JP
Inventors: アイヒェレヘアマン; アイヒェルディアク; バフンバセム; アーメリングラルフ; ライディヒシュテファン; シュトローベルイェンス; ハースレミギウス; クライルオリヴァー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: EP3204727A1; EP3204727B1; CN106796119A; DE102014220458A1; JP2017531187A; CN106796119B; WO2016055300A1

Description

本発明は、独立請求項１の上位概念に記載されている、回転角度を非接触式に検出するためのセンサ装置に関する。

従来技術より、種々の誘導性回転角度センサが公知である。多くの場合、１つの励磁コイルと１つ又は複数のセンサコイルの結合は、結合素子（ターゲット）の回転角度位置によって影響を受ける。結合係数の評価は、複雑な電子装置を必要とする。

独国特許出願公開第１９７３８８３６号明細書（DE 197 38 836 A1）には、例えば、ステータ部材、ロータ部材及び評価回路を備えた、誘導性角度センサが開示されている。ステータ部材は、周期的な交流電圧が印加される１つの励磁コイル及び複数の受信コイルを有している。ロータ部材は、ステータ部材に対して相対的な自身の角度位置に依存して、励磁コイルと受信コイルとの誘導結合の強さを設定する。評価回路は、受信コイルに誘導された電圧信号から、ステータ部材に対して相対的なロータ部材の角度位置を特定する。

独国特許出願公開第１９７３８８３６号明細書

発明の開示
独立請求項１の特徴を備えている、回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置は、これに対して、複数の個別コイルのインダクタンスを特定することによって、回転角度の測定を実現するという利点を有している。有利には、評価及び制御ユニットは、三相正弦波信号又は線形の波形に非常に類似する信号波形を有している評価信号を形成するので、簡単な計算規則を用いて評価が実現される。更に、２つの部分コイルの巻き方向が相互に逆方向であることによって、放射及びノイズ信号の入力結合に関して有利なＥＭＣ特性が得られる。更に、円周部にそれらの部分コイルを対向させて配置することによって、組み立て公差に対する低い感度が得られる。

本発明の種々の実施の形態は、回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するためのセンサ装置を提供し、回転する構成部材は、ディスク状のターゲットに結合されており、このターゲットは、少なくとも１つの金属面を有しており、且つ、少なくとも１つの平坦な検出コイルを備えたコイル装置と共に、回転する構成部材の瞬時回転角度を求めるための少なくとも１つの情報を形成する。本発明によれば、少なくとも１つの平坦な検出コイルが、巻き方向が相互に逆方向である２つの部分コイルを有しており、それらの部分コイルは、円周部に相互に対向して配置されており、また、回転するターゲットの少なくとも１つの金属面は、渦電流効果によって、少なくとも１つの平坦な検出コイルのインダクタンスに、重畳度に依存する影響を及ぼす。

従属請求項に記載されている措置及び発展形態によって、独立請求項１に記載されている、回転角度を非接触式に検出するためのセンサ装置の有利な改善が実現される。

特に有利には、評価及び制御ユニットが、少なくとも１つの検出コイルのインダクタンス変化を表す少なくとも１つの評価信号を形成し、この評価信号を、回転角度を計算するために評価することができる。検出コイル乃至部分コイル及び／又はターゲットにおける金属面の数及び実施の形態に依存して、評価及び制御ユニットは、種々の評価信号を形成することができる。

本発明に係るセンサ装置の有利な構成においては、平坦な部分コイル及び／又は金属面を、それぞれ、所定の中心角を有している、同様の形状の弓形及び／又は部分円環として形成することができる。平坦な部分コイルの中心角は、有利には、５０°から７０°までの範囲の値を有している。金属面の中心角は、４０°から１１０°までの範囲の値を有している。金属面の中心角は、ターゲットに配置されている金属面の数及び評価信号の所望の信号波形に依存する。

本発明に係るセンサ装置の別の有利な構成においては、コイル装置が、３つの平坦な検出コイルを含むことができ、それらの６つの部分コイルを、円周部に均等に分散させて配置することができる。これによって、実質的に正弦波状である、位相シフトされている３つの評価信号を、又は、線形化された領域を備えた、位相シフトされている３つの評価信号を簡単に形成することができ、それらの評価信号を、簡単な計算規則によって回転角度を求めるために評価することができる。実質的に正弦波状の、位相シフトされている３つの評価信号を形成するために、所属のターゲットは例えば、円周部に均等に分散されて配置されており、且つ、それぞれ６０°の中心角を有している、４つの金属面を有することができる。評価及び制御ユニットは、ターゲットの回転運動によって生じる、３つの検出コイルのインダクタンス変化から、実質的に正弦波状の、位相シフトされている３つの評価信号を形成し、それらの評価信号を、回転角度を計算するために評価する。

選択的に、ターゲットは、円周部に均等に分散されて配置されており、且つ、それぞれ４５°の中心角を有している、４つの金属面を有することができる。評価及び制御ユニットは、ターゲットの回転運動によって生じる、３つの検出コイルのインダクタンス変化から、線形化された領域を備えた、位相シフトされている３つの評価信号を形成し、それらの線形化された領域を、回転角度を計算するために、９０°の一義的な範囲において評価する。一義的な範囲を１８０°に拡大するために、ターゲットは、円周部に相互に対向して配置されており、且つ、それぞれ１０４°の中心角を有している、２つの金属面を有することができ、また、評価及び制御ユニットは、ターゲットの回転運動によって生じる、３つの検出コイルのインダクタンス変化から、線形化された領域を備えた、位相シフトされている３つの評価信号を形成する。評価及び制御ユニットは、回転角度を計算するために、それらの線形化された領域を１８０°の一義的な範囲において評価する。

本発明に係るセンサ装置の別の有利な構成においては、金属面の側縁部を、それぞれ、１つの直線から、異なる角度を有している少なくとも２つの直線から、凹状の曲線から、又は、凸状の曲線から、形成することができる。異なる角度を有している少なくとも２つの直線から、凹状の曲線から、又は、凸状の曲線から、縁部を形成することによって、形成される信号波形を評価信号に適合させることができ、また線形化された領域を拡大することができる。

本発明の複数の実施例が図面に示されている。以下の記述において、それらの実施例を詳細に説明する。図中、同一の参照番号は、同一乃至類似の機能を実施する構成部分乃至構成要素を表している。

回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置のためのコイル装置の１つの実施例の概略的な平面図を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置の第１の実施例の概略的な平面図を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置の第２の実施例の概略的な平面図を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置の第３の実施例の概略的な平面図を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置のためのターゲットの金属面の１つの実施例を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置のためのターゲットの金属面の１つの実施例を示す。回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置のためのターゲットの金属面の１つの実施例を示す。図２に示した回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置によって形成された評価信号の特性曲線図を示す。図３に示した回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置によって形成された評価信号の特性曲線図を示す。図４に示した回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置によって形成された評価信号の特性曲線図を示す。

本発明の実施の形態
図１から図４より見て取れるように、回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置１，１Ａ，１Ｂの図示されている実施例は、それぞれ、回転する構成部材に結合されており、且つ、少なくとも１つの金属面２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅを備えたリングディスク状のベースボディ２２，２２Ａ，２２Ｂを有しているターゲット２０，２０Ａ，２０Ｂと、少なくとも１つの平坦な検出コイル４２，４４，４６を備えたコイル装置４０と、を含んでいる。ターゲット２０，２０Ａ，２０Ｂは、コイル装置４０と共に、回転する構成部材の瞬時回転角度を求めるための少なくとも１つの情報を形成する。本発明によれば、少なくとも１つの平坦な検出コイル４２，４４，４６は、巻き方向が相互に逆方向である２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２を有しており、それらの部分コイルは、円周部に相互に対向して配置されている。ここで、回転するターゲット２０，２０Ａ，２０Ｂの少なくとも１つの金属面２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅは、渦電流効果によって、少なくとも１つの平坦な検出コイル４２，４４，４６のインダクタンスに、重畳度に依存する影響を及ぼす。

図１から図４より更に見て取れるように、コイル装置４０は、図示されている実施の形態において、円形の導体板３０に配置されており、且つ、評価及び制御ユニット１０と電気的に接続されている。勿論、導体板３０は円形である必要はなく、導体板３０は他の適切な形状を有していてもよい。評価及び制御ユニット１０は、少なくとも１つの検出コイル４２，４４，４６のインダクタンス変化を表す、少なくとも１つの評価信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ１Ａ，Ｋ２Ａ，Ｋ３Ａ，Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ｂ，Ｋ３Ｂを形成し、また、以下において図８から図１０を参照しながら詳細に説明する、この少なくとも１つの評価信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ１Ａ，Ｋ２Ａ，Ｋ３Ａ，Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ｂ，Ｋ３Ｂを、回転角度を計算するために評価する。図８から図１０に示されている特性曲線図においては、垂直方向の軸に沿って、共振周波数がプロットされており、この共振周波数は、各検出コイル４２，４４，４６のインダクタンス変化によって変化する。勿論、他の適切な測定可能な物理量を使用して、各検出コイル４２，４４，４６のインダクタンス変化を検出して表すこともできる。

図面においては透明なものとして表されている、ターゲット２０，２０Ａ，２０Ｂのリングディスク状のベースボディ２２，２２Ａ，２２Ｂは、軸線方向において所定の一定の距離を置いて、導体板３０の上又は下に配置されている。図示されている実施例において、詳細には図示していない回転する構成部材は、十分な側方の遊びを伴って、導体板３０における円形の開口部を通って案内されており、且つ、ターゲット２０，２０Ａ，２０Ｂのベースボディ２２，２２Ａ，２２Ｂと相対回動不能に接続されている軸であってよい。

図１から図４より更に見て取れるように、コイル装置４０は、図示されている実施例において、円形のコイル装置４０の円周部にわたり分散されて配置されている３つの検出コイル４２，４４，４６を含んでおり、各検出コイル４２，４４，４６は、それぞれ、２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２に分割されている。従って、全部で６つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２が、円形のコイル装置４０の円周部にわたり均等に分散されて配置されている。各検出コイル４２，４４，４６の２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２は、それぞれ、横方向の位置公差が一次近似で補償されるように、円形のコイル装置４０の円周部にわたり分散されて配置されている。図示されている実施例において、各検出コイル４２，４４，４６の２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２は、円形のコイル装置４０の円周部に相互に対向して配置されている。各検出コイル４２，４４，４６の２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２の巻き方向が相互に逆方向なので、約３つ分のコイル直径を超えた距離では、磁場が非常に小さくなり、また、ノイズ信号の入力結合を補償することができる。

特に図１から見て取れるように、平坦な部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２は、それぞれ、６０°の所定の中心角を有している、同様の形状の部分円環として形成されている。図示されている実施例において、第１の検出コイル４２は、２つの平坦な部分コイル４２．１及び４２．２から形成されており、第２の検出コイル４４は、２つの平坦な部分コイル４４．１及び４４．２から形成されており、また、第３の検出コイル４６は、２つの平坦な部分コイル４６．１及び４６．２から形成されている。

図２から更に見て取れるように、回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置１の図示されている第１の実施例のターゲット２０は、６０°の中心角を有している、４つの部分円環状の金属面２４を含んでいる。図８に示した所属の特性曲線図から見て取れるように、形成された、位相シフトされている３つの評価信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、ほぼ正弦波状の波形を有している。評価及び制御ユニット１０は、第１の評価信号Ｋ１を、部分コイル４２．１及び４２．２を備えた第１の検出コイル４２の評価によって形成し、第２の評価信号Ｋ２を、部分コイル４４．１及び４４．２を備えた第２の検出コイル４４の評価によって形成し、また、第３の評価信号Ｋ３を、部分コイル４６．１及び４６．２を備えた第３の検出コイル４６の評価によって形成する。更に、部分コイル４２．１と部分コイル４２．２との間、部分コイル４４．１と部分コイル４４．２との間、及び、部分コイル４６．１と部分コイル４６．２との間に対称性が存在している。コイル装置４０に対してターゲット２０が正確に中心に位置している場合には、各パートナ間及び評価信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３間に差異は存在しない。

図２には、０°の回転角度におけるターゲット２０の位置が例示的に示されており、この際に、定義に基づく決定が行われる。ターゲット２０の中心点が正のｙ方向（紙面に応じた向き）にずれることによって、第３の検出コイル４６の第２の部分コイル４６．２の重畳部が拡大し、また、第３の検出コイル４６の第１の部分コイル４６．１の重畳部が縮小する。同様の関係は、第２の検出コイル４４の部分コイル４４．１及び４４．２についても当てはまる。ターゲット２０のこの位置では、この関係は、第１の検出コイル４２の部分コイル４２．１及び４２．２について当てはまらない。何故ならば、ターゲット２０が半径方向において比較的大きく設計されていることによって、一般的に、ターゲット２０のｙ方向における僅かな（直径の５％未満の）ずれに起因する、それらの部分コイル４２．１，４２．２への影響は生じないからである。

６つの部分コイル４２．１と４２．２、４４．１と４４．２、及び、４６．１と４６．２のインダクタンスを個別に測定し、以下の規則（１）に応じた補正を実施することができる。ここで、Ｌｍは、各検出コイル４２，４４，４６の部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２の測定されたインダクタンスから得られる、部分コイルのインダクタンスの計算された平均値を表し、また、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ、対応する部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２の測定されたインダクタンスを表す。

Ｌｍ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２（１）
この計算を、評価及び制御ユニット１０において行うことができる。図示されている実施例において、検出コイル４２，４４，４６の２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２は、電気的に直列に接続されている。部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２間の結合係数はｋ＜０．０２と比較的小さいので、インダクタンスは積算される。従って、平均値形成は、計算の手間を要することなく、いわば「アナログ式に」行われる。更に、コイル装置４０と評価及び制御ユニット１０との間の接続部の数も減少する。干渉感受性を低下させるため、また、電界放出を低減するために、部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２は、上記において既に説明したように、それぞれ相互に逆方向に巻かれている。これによって、非近接場における磁場強度が低下する。均一な干渉磁場を仮定すると、２つの部分コイル４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２においては、それぞれが異なる符号を有する同一の電圧が誘導される。直列接続に基づき、２つの電圧が理想的には０に補償される。

図３及び図９から更に見て取れるように、ターゲット２４の金属面２４Ａの中心角を、第１の実施例における６０°から、回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置１Ａの図示されている第２の実施例において４５°に変化させることによって、評価信号Ｋ１Ａ，Ｋ２Ａ，Ｋ３Ａの信号波形を、広い範囲で線形化することができる。

図３から更に見て取れるように、本発明に係るセンサ装置１Ａの図示されている第２の実施例のターゲット２０Ａは、第１の実施例と同様に、４つの部分円環状の金属面２４Ａを含んでいるが、それらの金属面２４Ａはそれぞれ４５°の中心角を有している。図９による所属の特性曲線図から見て取れるように、形成された、位相シフトされている３つの評価信号Ｋ１Ａ，Ｋ２Ａ，Ｋ３Ａは広い範囲で線形の波形を有している。評価及び制御ユニット１０は、第１の実施例と同様に、第１の評価信号Ｋ１Ａを、部分コイル４２．１及び４２．２を備えた第１の検出コイル４２の評価によって形成し、第２の評価信号Ｋ２Ａを、部分コイル４４．１及び４４．２を備えた第２の検出コイル４４の評価によって形成し、また、第３の評価信号Ｋ３Ａを、部分コイル４６．１及び４６．２を備えた第３の検出コイル４６の評価によって形成する。図示されている第２の実施例において、評価及び制御ユニット１０は、回転角度を計算するために、線形化された領域を９０°の一義的な範囲において評価する。

曲線波形を精密に適合させるために、第１及び第２の実施例においては側縁部２４．１，２４．１Ａとして直線を有していた、ターゲット２０Ａの金属面２４Ａの形状を変更することができる。

図５から更に見て取れるように、金属面２４Ｃの図示されている実施例における側縁部４２．１Ｃは、それぞれ、異なる角度を有している２つの直線から形成されており、また、金属面２４Ｃは全体として鏡面対称に形成されている。

図６から更に見て取れるように、金属面２４Ｄの図示されている実施例における側縁部４２．１Ｄは、それぞれ、凹状の曲線から形成されており、また、金属面２４Ｄは全体として鏡面対称に形成されている。

図７から更に見て取れるように、金属面２４Ｅの図示されている実施例における側縁部４２．１Ｅは、それぞれ、凸状の曲線から形成されており、また、金属面２４Ｅは全体として鏡面対称に形成されている。

図４及び図１０から更に見て取れるように、回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するための本発明に係るセンサ装置１Ｂの図示されている第３の実施例において、中心角が１０４°に適合されている２つの金属面２４Ｂを備えたターゲット２０Ｂを使用することによって、評価信号Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ｂ，Ｋ３Ｂの信号波形を広い範囲で線形化することができる。しかしながら、金属面２４Ｂを２つだけ使用することによって、第２の実施例に比べて、一義的な範囲は９０°から１８０°に拡大されている。

図４から更に見て取れるように、本発明に係るセンサ装置１Ｂの図示されている第３の実施例のターゲット２０Ｂは、部分円環状の２つの金属面２４Ｂを含んでいるが、それらの金属面２４Ｂはそれぞれ１０４°の中心角を有している。図１０による所属の特性曲線図から見て取れるように、形成された、位相シフトされている３つの評価信号Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ｂ，Ｋ３Ｂは広い範囲で線形の波形を有している。評価及び制御ユニット１０は、第１及び第２の実施例と同様に、第１の評価信号Ｋ１Ｂを、部分コイル４２．１及び４２．２を備えた第１の検出コイル４２の評価によって形成し、第２の評価信号Ｋ２Ｂを、部分コイル４４．１及び４４．２を備えた第２の検出コイル４４の評価によって形成し、また、第３の評価信号Ｋ３Ｂを、部分コイル４６．１及び４６．２を備えた第３の検出コイル４６の評価によって形成する。図示されている第３の実施例において、評価及び制御ユニット１０は、回転角度を計算するために、線形化された領域を１８０°の一義的な範囲において評価する。

Claims

回転する構成部材の回転角度を非接触式に検出するためのセンサ装置であって、
前記回転する構成部材は、ディスク状のターゲット（２０，２０Ａ，２０Ｂ）に結合されており、当該ターゲット（２０，２０Ａ，２０Ｂ）は、少なくとも１つの金属面（２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ）を有しており、且つ、少なくとも１つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）を備えたコイル装置（４０）と共に、前記回転する構成部材の瞬時回転角度を求めるための少なくとも１つの情報を形成し、
前記少なくとも１つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）は、巻き方向が相互に逆方向である２つの平坦な部分コイル（４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２）を有しており、当該平坦な部分コイル（４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２）は、前記コイル装置（４０）の円周部に相互に対向して配置されており、
回転する前記ターゲット（２０，２０Ａ，２０Ｂ）の前記少なくとも１つの金属面（２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ）は、渦電流効果によって、前記少なくとも１つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）のインダクタンスに、重畳度に依存する影響を及ぼす、センサ装置において、
前記コイル装置（４０）は、３つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）を含んでおり、当該平坦な検出コイル（４２，４４，４６）の６つの平坦な部分コイル（４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２）は、前記円周部に均等に分散されて配置されており、且つ、電気的に直列に接続されており、
前記ターゲット（２０Ａ、２０Ｂ）は、前記円周部に均等に分散されて配置されており、且つ、それぞれ４５°の中心角を有している、４つの金属面（２４Ａ）を有しているか、又は、前記円周部に相互に対向して配置されており、且つ、それぞれ１０４°の中心角を有している、２つの金属面（２４Ｂ）を有しており、
評価及び制御ユニット（１０）が、前記ターゲット（２０Ａ，２０Ｂ）の回転運動によって生じる、前記３つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）のインダクタンス変化を表す、線形化された領域を備えた、位相シフトされている３つの信号（Ｋ１Ａ，Ｋ２Ａ，Ｋ３Ａ，Ｋ１Ｂ，Ｋ２Ｂ，Ｋ３Ｂ）を示す特性曲線図を形成し、当該特性曲線図においては、水平方向軸が前記回転する構成部材の回転角度を示し、垂直方向軸が共振周波数を示しており、前記３つの平坦な検出コイル（４２，４４，４６）のインダクタンス変化により、前記共振周波数が周期的に変化し、前記回転角度を、９０°又は１８０°の、前記ターゲット（２０Ａ，２０Ｂ）によって決まる範囲において前記特性曲線図から求める、
ことを特徴とする、センサ装置。
前記平坦な部分コイル（４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２）及び／又は前記金属面（２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ）は、それぞれ、所定の中心角を有している、同様の形状の弓形及び／又は部分円環として形成されている、請求項１に記載のセンサ装置。
前記平坦な部分コイル（４２．１，４２．２，４４．１，４４．２，４６．１，４６．２）の中心角は、５０°から７０°までの範囲の値を有している、請求項２に記載のセンサ装置。
前記金属面（２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ）の側縁（２４．１，２４．１Ａ，２４．１Ｂ，２４．１Ｃ，２４．１Ｄ，２４．１Ｅ）は、それぞれ、１つの直線から、又は、前記円周部の半径方向に対してそれぞれ異なる角度を有している少なくとも２つの直線から、又は、凹状の曲線から、又は、凸状の曲線から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項に記載のセンサ装置。