TWI650528B - 旋轉角度檢測裝置及旋轉角度檢測方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種能夠以高精確度而檢測出旋轉角度的旋轉角度檢測裝置以及旋轉角度檢測方法。旋轉角度檢測裝置，係具備有將被設置在旋轉體處之複數之磁軌的磁場分別偵測出來並輸出各磁軌之每一者的sin訊號以及cos訊號之複數之磁性感測器部，並基於以使因應於旋轉體之旋轉角而磁性感測器部所輸出的sin訊號之值會接近磁性感測器部之基準的sin訊號之值或者是以使因應於旋轉體之旋轉角而感測器部所輸出的cos訊號之值會接近磁性感測器部之基準的cos訊號之值的方式所事先作了設定的磁性感測器修正資訊，來將sin訊號以及cos訊號修正為修正sin訊號以及修正cos訊號。

Description

旋轉角度檢測裝置及旋轉角度檢測方法
本發明，係有關於旋轉角度檢測裝置及旋轉角度檢測方法。
在電動動力轉向(Power steering)裝置等之汽車驅動用馬達中，係使用有檢測出旋轉角度檢測對象之相對角度和絕對角度的旋轉角度檢測裝置。又，係亦考慮有對於在需要進行旋轉控制之各種機器中所使用的軸承作適用。例如，在專利文獻1中，係記載有將旋轉角度檢測裝置一體性地作了組入的附旋轉角度檢測裝置軸承。在專利文獻1中所記載之旋轉角度檢測裝置，係具備有：旋轉體，係被形成有使分別以等間隔來作了並排的磁極被設置為同心之環狀並且磁極數互為相異之複數之磁軌；和複數之磁性感測器，係將此些之各磁軌之磁場分別檢測出來，將旋轉體設置在汽車驅動用馬達之轉子的旋轉軸、或者是在與此旋轉軸一體性地進行旋轉的構件處設置旋轉體，而檢測出汽車驅動用馬達之轉子角度。藉由此，係能夠並不使汽車驅動用馬達之軸方向尺寸增加地，而將旋轉角度檢測裝置緊緻地作組入。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第5671255號公報
[發明所欲解決之課題]
為了進行電動動力轉向裝置等之汽車驅動用馬達之控制，係成為需要高精確度之轉子角度資訊，但是，可以推測到，起因於磁性感測器之物理性的位置之誤差和旋轉體之偏心等，在檢測值中係會包含有誤差。
本發明，係為有鑑於上述之課題所進行者，其目的，係在於提供一種能夠以高精確度而檢測出旋轉角度的旋轉角度檢測裝置以及旋轉角度檢測方法。 [用以解決課題之手段]
為了達成上述目的，本發明之其中一個態樣之一種旋轉角度檢測裝置，其特徵為，係具備有：旋轉體，係具備有使由N極和S極所成之磁極對以等間隔而並排為同心之環狀並且磁極對數互為相異之複數之磁軌；和複數之磁性感測器部，係偵測出1個的前述磁軌之磁場並輸出sin訊號以及cos訊號；和記憶部，係記憶事先所設定之磁性感測器修正資訊，該磁性感測器修正資訊，係構成為使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述sin訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的sin訊號之值，或者是使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述cos訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的cos訊號之值；和修正演算部，係基於前述磁性感測器修正資訊，來將前述sin訊號以及前述cos訊號修正為修正sin訊號以及修正cos訊號；和相位檢測部，係算出前述修正sin訊號以及前述修正cos訊號之相位；和相位差檢測部，係算出複數之前述相位之相位差；和角度算出部，係將前述相位差轉換為絕對角度。
藉由此，旋轉角度檢測裝置，係能夠對於在相位檢測部處而算出磁性感測器之檢測相位之前的sin訊號以及cos訊號即時性(real time)地作修正。又，由於係使用將sin訊號以及cos訊號基於預先所設定了的已知之磁性感測器修正資訊來作了修正的修正sin訊號以及修正cos訊號，而算出相位，因此，旋轉體之絕對角度的檢測精確度係提昇。故而，旋轉角度檢測裝置，係能夠以高精確度來檢測出旋轉體之絕對角度。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述複數之磁軌，係包含有磁極對數P(P為自然數)之第1磁軌、和磁極對數為P-1或P+1之第2磁軌。
藉由此，係能夠檢測出在旋轉體之全周處的絕對角度。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，在將前述第1磁軌之磁極對數設為n×Q(n、Q為正的自然數)時，前述複數之磁軌，係更進而包含有磁極對數n×(Q-1)或n×(Q+1)之第3磁軌。
藉由此，係能夠更進而檢測出在將旋轉體之全周作了n分割後的各區間處之絕對角度，而能夠提高旋轉體之絕對角度之檢測的信賴性。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之平均值設為Vsinave，並將前述cos訊號之平均值設為Vcosave，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinave以及前述Vcosave係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(1)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(2)而演算前述cosθ’。
藉由此，由於sin訊號以及cos訊號之偏位電壓係被常態化(normalize)，因此，旋轉體之絕對角度的檢測精確度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之最大值設為Vsinmax，並將前述sin訊號之最小值設為Vsinmin，並將前述cos訊號之最大值設為Vcosmax，並將前述cos訊號之最小值設為Vcosmin，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinmax、前述Vsinmin、前述Vcosmax以及前述Vcosmin係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(3)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(4)而演算前述cosθ’。
藉由此，由於sin訊號以及cos訊號之振幅係被常態化，因此，旋轉體之絕對角度的檢測精確度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之平均值設為Vsinave，並將前述cos訊號之平均值設為Vcosave，並將前述sin訊號之最大值設為Vsinmax，並將前述sin訊號之最小值設為Vsinmin，並將前述cos訊號之最大值設為Vcosmax，並將前述cos訊號之最小值設為Vcosmin，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinave、前述Vcosave、前述Vsinmax、前述Vsinmin、前述Vcosmax以及前述Vcosmin係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(5)以及下述式(7)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(6)以及下述式(8)而演算前述cosθ’。
藉由此，由於sin訊號以及cos訊號之偏位電壓以及振幅的雙方係被常態化，因此，旋轉體之絕對角度的檢測精確度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sinθ’、cos(θ’+θ ic)，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(9)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(10)而演算前述cosθ o。
sin訊號之輸出相位和cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差，係可使用預先在旋轉角度檢測裝置之出貨檢查時等所測定的已知之值。又，旋轉角度檢測裝置，係能夠使用式(10)而容易地進行以sin訊號作為基準之cos訊號之相位的修正演算。因此，旋轉角度檢測裝置之演算旋轉體之絕對角度的速度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sin(θ’+θ ic)、cosθ’，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(11)而演算前述cosθ o，並且使用下述式(12)而演算前述sinθ o。
sin訊號之輸出相位和cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差，係可使用預先在旋轉角度檢測裝置之出貨檢查時等所測定的已知之值。又，旋轉角度檢測裝置，係能夠使用式(12)而容易地進行以cos訊號作為基準之sin訊號之相位的修正演算。因此，旋轉角度檢測裝置之演算旋轉體之絕對角度的速度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將輸入之訊號值設為sinθ’、cosθ’，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述修正演算部，係使用下述式(13)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(14)而演算前述cosθ o。
旋轉角度檢測裝置，係能夠使用式(13)以及式(14)而容易地進行對於sin訊號以及cos訊號之周期性的振幅變動作抑制之修正演算。因此，旋轉角度檢測裝置之演算旋轉體之絕對角度的速度係提昇。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sinθ’、cos(θ’+θ ic)，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(15)以及下述式(17)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(16)以及下述式(18)而演算前述cosθ o。
藉由此，係能夠使用式(15)、式(16)、式(17)以及式(18)而容易地進行以sin訊號作為基準之cos訊號之相位的修正演算和對於sin訊號以及cos訊號之周期性的振幅變動作抑制之修正演算的雙方。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sin(θ’+θ ic)、cosθ’)，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中，前述修正演算部，係使用下述式(19)以及下述式(21)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(20)以及下述式(22)而演算前述cosθ o。
藉由此，係能夠使用式(19)、式(20)、式(21)以及式(22)而容易地進行以cos訊號作為基準之sin訊號之相位的修正演算和對於sin訊號以及cos訊號之周期性的振幅變動作抑制之修正演算的雙方。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述複數之磁軌，係被著磁於前述旋轉體之軸方向的其中一方之端面處。
藉由設為此種構成，係能夠將旋轉角度檢測裝置在軸方向上而設為薄，又，係能夠將中空孔增大。藉由此，例如，係能夠對於內輪旋轉型或外輪旋轉型之軸承作適用、或者是能夠對於在中空孔處配線有機器之纜線的構造等作適用，而能夠將旋轉角度檢測裝置之適用範圍擴大。又，係能夠將適用旋轉角度檢測裝置之機器的設計之自由度提高。又，係亦可著磁於旋轉體之側面處。於此情況，係能夠將旋轉角度檢測裝置於徑方向上而作縮小。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，係具備有產生包含前述絕對角度之絕對角度資訊的角度資訊產生部，並具備有至少1個以上的將2個的前述磁性感測器部、2個的前述修正演算部、2個的前述相位檢測部、前述相位差檢測部、角度算出部以及前述角度資訊產生部積體化為1的IC晶片。
藉由此，係能夠謀求構成旋轉角度檢測裝置之零件數量的降低、磁性感測器間之位置精確度的提升、製造成本及組裝成本之降低等，而能夠實現小型且低價之旋轉角度檢測裝置。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係具備有將前述絕對角度資訊轉換為特定之訊號並作輸出的通訊部，前述IC晶片，係更進而具備有前述通訊部。
藉由此，係能夠實現旋轉角度檢測裝置之更進一步的小型化以及低成本化。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述IC晶片，係更進而具備有前述記憶部。
藉由此，係能夠將旋轉角度檢測裝置更進一步小型化以及低成本化。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，係具備有將前述絕對角度資訊轉換為特定之訊號並作輸出的第1通訊部、和將前述特定之訊號轉換為特定之通訊協定的第2通訊部，前述IC晶片，係更進而具備有前述第1通訊部。
藉由此，係能夠實現旋轉角度檢測裝置之更進一步的小型化以及低成本化。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述IC晶片，係更進而具備有前述記憶部。
藉由此，係能夠將旋轉角度檢測裝置更進一步小型化以及低成本化。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述複數之磁軌，係包含有：第1磁軌；和第2磁軌，係被設置在前述第1磁軌之外周處；和第3磁軌，係被設置在前述第1磁軌之內周處，該旋轉角度檢測裝置，係具備有：第1磁性感測器模組，係包含偵測出前述第1磁軌之磁場的前述磁性感測器和偵測出前述第2磁軌之磁場的前述磁性感測器；和第2磁性感測器模組，係包含偵測出前述第1磁軌之磁場的前述磁性感測器和偵測出前述第3磁軌之磁場的前述磁性感測器。
藉由此，係能夠使由旋轉角度檢測裝置所致之位置檢測精確度提昇，伴隨於此，係能夠對於各種機器之旋轉控制性能的提升有所貢獻。
作為旋轉角度檢測裝置之理想態樣，較理想，前述第1磁性感測器模組和前述第2磁性感測器模組，係在前述旋轉體之周方向上被作偏移配置。
藉由此，係能夠將第1磁軌之徑方向上的寬幅縮小。因此，係能夠將旋轉體之中空孔的直徑增大，而能夠將適用旋轉角度檢測裝置之機器的設計之自由度提高。
為了達成上述目的，本發明之其中一個態樣之旋轉角度檢測方法，其特徵為，係具備有：訊號修正步驟，係針對因應於具備有使由N極和S極所成之磁極對以等間隔而並排為同心之環狀並且磁極對數互為相異之複數之磁軌的旋轉體之旋轉角來偵測出1個的前述磁軌之磁場並輸出sin訊號以及cos訊號之複數之磁性感測器部，而基於以使前述複數之磁性感測器部所輸出的前述sin訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的sin訊號之值或者是以使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述cos訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的cos訊號之值的方式所事先作了設定的磁性感測器修正資訊，來將前述sin訊號以及前述cos訊號修正為修正sin訊號以及修正cos訊號；和相位算出步驟，係算出前述修正sin訊號以及前述修正cos訊號之相位；和相位差算出步驟，係算出複數之前述相位之相位差；和絕對角度算出步驟，係將前述相位差轉換為絕對角度。
藉由此，係能夠對於在算出磁性感測器之檢測相位之前的sin訊號以及cos訊號即時性(real time)地作修正。又，由於係使用將sin訊號以及cos訊號基於預先所設定了的已知之磁性感測器修正資訊來作了修正的修正sin訊號以及修正cos訊號，而算出相位，因此，旋轉體之絕對角度的檢測精確度係提昇。故而，係能夠以高精確度來檢測出旋轉體之絕對角度。 [發明之效果]
若依據本發明，則係可提供一種能夠以高精確度而檢測出旋轉角度的旋轉角度檢測裝置。
以下，參考圖面並針對用以實施發明之形態(以下，稱作實施形態)作詳細說明。另外，本發明係並不被下述之實施形態所限定。又，在下述實施形態中之構成要素中，係包含有當業者能夠容易地推測到者以及實質性為相同者，亦即是包含有所謂的均等範圍者。進而，在下述實施形態中所揭示之構成要素，係能夠適宜作組合。
(實施形態1) 〈旋轉角度檢測裝置之構成〉 　　圖1，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之其中一例作展示之圖。如同圖1中所示一般，實施形態1之旋轉角度檢測裝置1，係具備有：具有第1磁軌2A以及第2磁軌2B之旋轉體100、和磁性感測器模組200、和通訊部9、以及記憶部10。
磁性感測器模組200，係具備有第1磁性感測器3A、和第1修正演算部4A、和第1相位檢測部5A、和第2磁性感測器3B、和第2修正演算部4B、和第2相位檢測部5B、和相位差檢測部6、和角度算出部7、以及角度資訊產生部8。
在本實施形態中，磁性感測器模組200，例如，係被積體化於1個的IC晶片中。藉由此，係能夠謀求構成旋轉角度檢測裝置1之零件數量的降低、第1磁性感測器3A和第2磁性感測器3B間之位置精確度的提升、製造成本及組裝成本之降低等，而能夠實現小型且低價之旋轉角度檢測裝置1。另外，磁性感測器模組200，例如，係亦可包含有通訊部9以及記憶部10。藉由此，係能夠實現旋轉角度檢測裝置1之更進一步的小型化以及低成本化。
圖2，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之旋轉體的其中一例作展示之圖。圖3，係為對於圖2中所示之旋轉體的各磁軌之其中一例作展示之圖。圖4，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。圖5，係為實施形態1的旋轉角度檢測裝置之圖4中所示之IV-IV剖面圖。圖6，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之各磁性感測器之其中一例作展示之圖。
如同圖2或圖3中所示一般，實施形態1之旋轉體100，係將使由N極和S極所成之磁極對2A1以等間隔來作並排的第1磁軌2A、和使磁極對2B1以等間隔來作並排的第2磁軌2B，在徑方向上並排設置為以旋轉體100之旋轉軸X作為軸心的同心之環狀。實施形態1之第1磁軌2A以及第2磁軌2B，例如係藉由將旋轉體100之軸方向之其中一方之端面於周方向上而以等間隔來交互著磁為N極以及S極，而得到之。
具體而言，第1磁軌2A以及第2磁軌2B，例如係以使圖中之描繪有網點的部分成為N極並使未描繪有網點的部分成為S極的方式，來在周方向上將相異之磁極交互作等間隔配置。
在圖3所示之例中，第1磁軌2A，係具備有32對的磁極對2A1。又，第2磁軌2B，係具備有31對的磁極對2B1。亦即是，在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為P(P為自然數)時，第2磁軌2B之磁極對2B1的數量係成為P-1。
旋轉體100，係因應於所需要的磁通量密度，而例如可由釹磁石、鐵氧體磁石、釤鈷磁石等來構成。
在本實施形態中，係設為使第1磁軌2A以及第2磁軌2B被著磁於旋轉體100之軸方向之其中一方之端面上的軸向(axial)型之構成。藉由設為此種構成，係能夠將旋轉角度檢測裝置1在軸方向上而設為薄，又，係能夠將中空孔增大。藉由此，例如，係能夠對於內輪旋轉型或外輪旋轉型之軸承作適用、或者是能夠對於在中空孔處配線有機器之纜線的構造等作適用，而能夠將實施形態1之旋轉角度檢測裝置1之適用範圍擴大。又，係能夠將適用實施形態1之旋轉角度檢測裝置1之機器的設計之自由度提高。
如同圖4以及圖5中所示一般，實施形態1之磁性感測器模組200，係與被設置有第1磁軌2A以及第2磁軌2B之旋轉體100隔開有空隙地而在軸向方向上被作對向設置。
更具體而言，磁性感測器模組200之第1磁性感測器3A，係與第1磁軌2A相對向，並偵測出第1磁軌2A之磁場。磁性感測器模組200之第2磁性感測器3B，係與第2磁軌2B相對向，並偵測出第2磁軌2B之磁場。
磁性感測器模組200，係被設置在並不會與旋轉體100作同步旋轉的固定部位處。
如同圖6中所示一般，第1磁性感測器3A，係具備有以將第1磁軌2A之1個的磁極對2A1之節距作為1個周期而使電性角度具有90°之相位差的方式來在磁極對2A1之並排方向上作了分離配置的2個的磁性感測器元件3A1、3A2。又，第2磁性感測器3B，係具備有以將第2磁軌2B之1個的磁極對2B1之節距作為1個周期而使電性角度具有90°之相位差的方式來在磁極對2B1之並排方向上作了分離配置的2個的磁性感測器元件3B1、3B2。
作為磁性感測器元件3A1、3A2以及磁性感測器元件3B1、3B2，例如，係可使用霍爾元件、磁阻效果(MR(Magneto Resistance effect))感測器等之磁性感測器元件。
第1磁性感測器3A，係輸出與磁極對2A1內之相位相對應的第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1。
又，第2磁性感測器3B，係輸出與磁極對2B1內之相位相對應的第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2。
如同圖1中所示一般，從第1磁性感測器3A所輸出的第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1，係被輸入至第1修正演算部4A處。又，從第2磁性感測器3B所輸出的第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2，係被輸入至第2修正演算部4B處。
第1修正演算部4A，係對於被輸入的第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1，而進行後述之修正演算處理，並輸出第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1。又，第2修正演算部4B，係對於第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cos iθ2，而進行後述之修正演算處理，並輸出第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2。關於由第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B所致之修正演算處理的詳細內容，係於後再述。
圖7，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之各部波形例作展示之圖。圖7(a)，係對於第1磁軌2A之磁極形態作展示，圖7(b)，係對於第2磁軌2B之磁極形態的其中一例作展示。圖7(c)，係對於第1相位檢測部5A之輸入訊號波形作展示，圖7(d)，係對於第2相位檢測部5B之輸入訊號波形作展示。圖7(e)，係對於藉由第1相位檢測部5A所輸出的檢測相位訊號波形作展示，圖7(f)，係對於藉由第2相位檢測部5B所輸出的檢測相位訊號波形作展示。圖7(g)，係對於藉由相位差檢測部6所輸出的相位差訊號波形作展示。
在圖7所示之例中，係針對相對於第1磁軌2A之由3個的磁極對2A1所成的a點～b點之區間而對應有第2磁軌2B之2個的磁極對2B1的例子作展示。亦即是，在a點和b點處，第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位係相互一致。於此情況，係能夠將在以a點作為基準之直到b點為止的任意之位置處之絕對角度檢測出來。如此這般，係能夠將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致的2點間之絕對角度檢測出來。
在圖3所示之例中，係將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為32(P=32)，並將第2磁軌2B之磁極對2B1的數量設為31(P-1=31)，在A點處之第1磁軌2A的磁極相位與第2磁軌2B的磁極相位係相互一致。亦即是，磁性感測器模組200，係將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致之A點作為原點位置，而能夠檢測出旋轉體100之全周處的絕對角度。
另外，第1磁軌2A之磁極對2A1的數量與第2磁軌2B之磁極對2B1的數量之間之關係，係並不被限定於圖3中所示之例，例如，亦可採用在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為P時，將第2磁軌2B之磁極對2B1的數量設為P+1之構成。
第1相位檢測部5A，係基於在圖7(c)中所例示的輸入訊號，而輸出圖7(e)中所例示之檢測相位訊號。具體而言，第1相位檢測部5A，係根據身為第1修正演算部4A之輸出的第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1，來算出磁極對2A1內之相位(θ o1=arctan(sinθ o1/ cosθ o1))。
第2相位檢測部5B，係基於在圖7(d)中所例示的輸入訊號，而輸出圖7(f)中所例示之檢測相位訊號。具體而言，第2相位檢測部5B，係根據身為第2修正演算部4B之輸出的第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2，來算出磁極對2B1內之相位(θ o2=arctan(sinθ o2/ cosθ o2))。
相位差檢測部6，係基於從第1相位檢測部5A以及第2相位檢測部5B所輸出的各檢測相位訊號，而輸出圖7(g)中所例示的相位差訊號。
角度算出部7，係進行將藉由相位差檢測部6所求取出的相位差依循預先所設定了的計算參數來換算為絕對角度之處理。在角度算出部7中所使用的計算參數，係被記憶在記憶部10中。
進而，在本實施形態中，係於角度算出部7之後段處設置有角度資訊產生部8。
角度資訊產生部8，係作為包含有藉由角度算出部7所算出的絕對角度之資訊(以下，亦稱作「絕對角度資訊」)，而例如產生藉由相位相互差異90度之A相訊號以及B相訊號和代表原點位置之Z相訊號所構成的ABZ相訊號。另外，作為A相訊號以及B相訊號，例如，係只要使用身為第1修正演算部4A之輸出的第1修正sin訊號以及第1修正cos訊號、身為第2修正演算部4B之輸出的第2修正sin訊號以及第2修正cos訊號，此些中之其中1組的訊號即可。
通訊部9，係將角度資訊產生部8所產生的絕對角度資訊轉換為特定之訊號(例如，ABZ相訊號、平行訊號、序列資料、類比電壓、PWM調變訊號等)，並對於外部控制裝置作輸出。
如此這般，藉由設為輸出轉換為特定之訊號的絕對角度資訊，係能夠將與外部控制裝置之間的電性連接線之根數減少。
另外，係亦可採用對於通訊部9而例如從外部控制裝置輸入有絕對角度資訊之輸出要求訊號的態樣。於此情況，旋轉角度檢測裝置1，係亦可設為因應於絕對角度資訊之輸出要求訊號而動作並從通訊部9而輸出絕對角度資訊之構成。
在記憶部10處，除了在角度算出部7中所被使用的計算參數以外，係亦被記憶有第1磁軌2A之磁極對2A1的數量(P)、第2磁軌2B之磁極對2B1的數量(P+1)、後述之在第1修正演算部4A中所被使用的第1磁性感測器修正資訊、後述之在第2修正演算部4B中所被使用的第2磁性感測器修正資訊、絕對角度基準位置等的在旋轉角度檢測裝置1之動作中所需要之資訊。作為記憶部10，例如，係例示有非揮發性記憶體。
在本實施形態中，作為第1磁性感測器修正資訊以及第2磁性感測器修正資訊，在記憶部10中，係記憶有在第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B處所被使用的參數和演算式。
於在第1修正演算部4A處所被使用的參數和演算式中，係包含有在身為第1磁性感測器3A之檢測訊號的第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1之修正中所使用的資訊。作為第1磁性感測器修正資訊，假設係被設定有會使第1磁性感測器3A之檢測訊號接近於預先所想定的第1磁性感測器3A之基準之sin訊號之值或者是cos訊號之值一般的參數和演算式。
又，於在第2修正演算部4B處所被使用的參數和演算式中，係包含有在身為第2磁性感測器3B之檢測訊號的第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2之修正中所使用的資訊。作為第2磁性感測器修正資訊，假設係被設定有會使第2磁性感測器3B之檢測訊號接近於預先所想定的第2磁性感測器3B之基準之sin訊號之值或者是cos訊號之值一般的參數和演算式。
另外，被記憶在記憶部10中之各種參數和資訊，例如，係亦可設為能夠從外部控制裝置來經由通訊部9而作更新的構成。藉由此，係成為能夠進行與旋轉角度檢測裝置1之使用狀況相對應的設定。
〈修正演算部之構成及動作〉 　　第1磁軌2A以及第2磁軌2B、第1磁性感測器3A以及第2磁性感測器3B、第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B，由於係分別為相同之構成以及動作，因此，在以下之說明中，係亦將第1磁軌2A以及第2磁軌2B稱作「磁軌2」，並將第1磁性感測器3A以及第2磁性感測器3B稱作「磁性感測器3」，並將第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B稱作「修正演算部4」，並且將第1磁性感測器修正資訊以及第2磁性感測器修正資訊稱作「磁性感測器修正資訊」。
圖8，係為對於實施形態1的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。如同圖8中所示一般，修正演算部4，係具備有常態化處理部41、和感測器相位修正部42。
在修正演算部4處，係被輸入有從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i。又，修正演算部4，係從記憶部10而取得在常態化處理部41以及感測器相位修正部42處所被適用的磁性感測器修正資訊。
常態化處理部41，係將從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i常態化並對於感測器相位修正部42輸出常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’。
感測器相位修正部42，係對於常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’之相位進行修正並輸出修正sin訊號sinθ o以及修正cos訊號cosθ o。
接著，針對實施形態1之修正演算部4的各構成部作說明。
首先，針對實施形態1之常態化處理部41作說明。圖9，係為對於實施形態1的常態化處理部之控制區塊之其中一例作展示之圖。圖10，係為對於圖9中所示之常態化處理部處的常態化動作之其中一例作展示之圖。
在圖9所示之例中，常態化處理部41，係具備有偏位電壓修正部411。又，在圖10所示之例中，係將sin訊號sinθ i(cos訊號cosθ i)以虛線來作標示，並將常態化sin訊號sinθ’(常態化cos訊號cosθ’)以實線來作標示。
在圖9以及圖10所示之例中，係想定為在磁性感測器3之檢測訊號處重疊有偏位電壓的情況。
圖9中所示之偏位電壓修正部411，係預先作為磁性感測器修正資訊而設定有身為磁性感測器3之檢測訊號的sin訊號(cos訊號)之平均值Vsinave(Vcosave)，並被記憶在記憶部10中。另外，平均值Vsinave，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之sin訊號之平均值，亦可為任意之1個周期之量的sin訊號之平均值。又，平均值Vcosave，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之cos訊號之平均值，亦可為任意之1個周期之量的cos訊號之平均值。此些之sin訊號(cos訊號)之平均值Vsinave (Vcosave)，例如，係亦可為在旋轉角度檢測裝置1之出貨檢查時所測定到之值。
在圖9所示之例中，偏位電壓修正部411，係使用身為磁性感測器3之檢測訊號的sin訊號之平均值Vsinave，來將sin訊號sinθ i之偏位電壓常態化。具體而言，係從sin訊號sinθ i而減去Vsinave，亦即是藉由下述式(1)來算出常態化sin訊號sinθ’。
圖9中所示之偏位電壓修正部411，係將上述式(1)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。偏位電壓修正部411，係藉由使用此上述式(1)來將sin訊號sinθ i之偏位電壓常態化，而輸出在圖10中以實線所標示的常態化sin訊號sinθ’。
又，在圖9所示之例中，偏位電壓修正部411，係使用身為磁性感測器3之檢測訊號的cos訊號之平均值Vcosave，來將cos訊號cosθ i之偏位電壓常態化。具體而言，係從cos訊號cosθ i而減去Vcosave，亦即是藉由下述式(2)來算出常態化cos訊號cosθ’。
圖9中所示之偏位電壓修正部411，係將上述式(2)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。偏位電壓修正部411，係藉由使用此上述式(2)來將cos訊號cosθ i之偏位電壓常態化，而輸出在圖10中以實線所標示的常態化cos訊號cosθ’。
圖11，係為對於實施形態1的常態化處理部之控制區塊之與圖9相異的其中一例作展示之圖。圖12，係為對於圖11中所示之常態化處理部處的常態化動作之其中一例作展示之圖。在圖11所示之例中，常態化處理部41，係具備有振幅修正部412。又，在圖12所示之例中，係將sin訊號sinθ i(cos訊號cosθ i)以虛線來作標示，並將常態化sin訊號sinθ’(常態化cos訊號cosθ’)以實線來作標示。
在圖11以及圖12所示之例中，係想定為在磁性感測器3之檢測訊號中存在有輸出振幅之參差的情況。
圖11中所示之振幅修正部412，係預先作為磁性感測器修正資訊而設定有身為磁性感測器3之檢測訊號的sin訊號(cos訊號)之最大值Vsinmax(Vcosmax)和最小值Vsinmin(Vcosmin)，並被記憶在記憶部10中。另外，sin訊號之最大值Vsinmax，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之各周期中的sin訊號之最大值的平均值，亦可為任意之1個周期的sin訊號之最大值。又，sin訊號之最小值Vsinmin，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之各周期中的sin訊號之最小值的平均值，亦可為任意之1個周期的sin訊號之最小值。又，cos訊號之最大值Vcosmax，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之各周期中的cos訊號之最大值的平均值，亦可為任意之1個周期的cos訊號之最大值。又，cos訊號之最小值Vcosmin，例如，係可為磁軌2之電性角度的特定周期之量之各周期中的cos訊號之最小值的平均值，亦可為任意之1個周期的cos訊號之最小值。此些之sin訊號(cos訊號)之最大值Vsinmax(Vcosmax)以及最小值Vsinmin(Vcosmin)，例如，係亦可為在旋轉角度檢測裝置1之出貨檢查時所測定到之值。
在圖11所示之例中，振幅修正部412，係使用sin訊號之最大值Vsinmax以及最小值Vsinmin，來將sin訊號sinθ i之振幅常態化。具體而言，係將sin訊號sinθ i，除以將從Vsinmax而減去了Vsinmin後之值的絕對值除以2後所得到之值，亦即是藉由下述式(3)來算出常態化sin訊號sinθ’。
圖11中所示之振幅修正部412，係將上述式(3)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅修正部412，係藉由使用此上述式(3)來將sin訊號sinθ i之振幅常態化，而輸出在圖12中以實線所標示的使振幅被作了常態化的常態化sin訊號sinθ’。
又，在圖11所示之例中，振幅修正部412，係使用cos訊號之最大值Vcosmax以及最小值Vcosmin，來將cos訊號cosθ i之振幅常態化。具體而言，係將cos訊號cosθ i，除以將從Vcosmax而減去了Vcosmin後之值的絕對值除以2後所得到之值，亦即是藉由下述式(4)來算出常態化cos訊號cosθ’。
圖11中所示之振幅修正部412，係將上述式(4)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅修正部412，係藉由使用此上述式(4)來將cos訊號cosθ i之振幅常態化，而輸出在圖12中以實線所標示的使振幅被作了常態化的常態化cos訊號cosθ’。
另外，在上述之例中，為了方便說明，係針對在常態化處理部41中所包含的偏位電壓修正部411和振幅修正部412而個別地作了說明，但是，常態化處理部41，係以身為具備有偏位電壓修正部411和振幅修正部412之雙方的構成為理想。圖13，係為對於實施形態1的常態化處理部為具備有偏位電壓修正部以及振幅修正部之雙方的控制區塊之其中一例作展示之圖。
在圖13所示之例中，偏位電壓修正部411，係使用身為磁性感測器3之檢測訊號的sin訊號之平均值Vsinave，來將sin訊號sinθ i之偏位電壓常態化。具體而言，係從sin訊號sinθ i而減去Vsinave，亦即是藉由下述式(5)來算出常態化sin訊號sinθ”。
圖13中所示之偏位電壓修正部411，係將上述式(5)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。偏位電壓修正部411，係使用此上述式(5)來將sin訊號sinθ i之偏位電壓常態化。
又，在圖13所示之例中，偏位電壓修正部411，係使用身為磁性感測器3之檢測訊號的cos訊號之平均值Vcosave，來將cos訊號cosθ i之偏位電壓常態化。具體而言，係從cos訊號cosθ i而減去Vcosave，亦即是藉由下述式(6)來算出常態化cos訊號cosθ”。
圖13中所示之偏位電壓修正部411，係將上述式(6)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。偏位電壓修正部411，係使用此上述式(6)來將cos訊號cosθ i之偏位電壓常態化。
在圖13所示之例中，振幅修正部412，係使用sin訊號之最大值Vsinmax以及最小值Vsinmin，來將常態化sin訊號sinθ”之振幅常態化。具體而言，係將常態化sin訊號sinθ”，除以將從Vsinmax而減去了Vsinmin後之值的絕對值除以2後所得到之值，亦即是藉由下述式(7)來算出常態化sin訊號sinθ’。
圖13中所示之振幅修正部412，係將上述式(7)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅修正部412，係使用此上述式(7)來將常態化sin訊號sinθ”之振幅常態化。
又，在圖13所示之例中，振幅修正部412，係使用cos訊號之最大值Vcosmax以及最小值Vcosmin，來將常態化cos訊號cosθ”之振幅常態化。具體而言，係將常態化cos訊號cosθ”，除以將從Vcosmax而減去了Vcosmin後之值的絕對值除以2後所得到之值，亦即是藉由下述式(8)來算出常態化cos訊號cosθ’。
圖13中所示之振幅修正部412，係將上述式(8)預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅修正部412，係使用此上述式(8)來將常態化cos訊號cosθ”之振幅常態化。
亦即是，在圖13所示之例中，於偏位電壓修正部411處，首先，係算出將sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i之偏位電壓作了常態化的常態化sin訊號sinθ”以及常態化cos訊號cosθ”，並於振幅修正部412處，算出將常態化sin訊號sinθ”以及常態化cos訊號cosθ”之振幅作了常態化的常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’。藉由此，係能夠得到使sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i之偏位電壓和振幅的雙方均被作了常態化的常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’。
接著，針對實施形態1之感測器相位修正部42作說明。圖14，係為對於實施形態1的感測器相位修正部處之修正對象之其中一例作展示之圖。
如同上述一般，第1磁性感測器3A之磁性感測器元件3A1和磁性感測器元件3A2，係構成為將第1磁軌2A之1個的磁極對2A1之節距作為1個周期，並以具有電性角度90°之相位差的方式，而在磁極對2A1之並排方向上被作分離配置，第2磁性感測器3B之磁性感測器元件3B1和磁性感測器元件3B2，係構成為將第2磁軌2B之1個的磁極對2B1之節距作為1個周期，並以具有電性角度90°之相位差的方式，而在磁極對2B1之並排方向上被作分離配置，但是，在本實施形態中，係想定有在磁性感測器元件3A1(3B1)之輸出相位與磁性感測器元件3A2(3B2)之輸出相位之間為包含有誤差(以下，稱作「感測器相位誤差」)θ ic的情況。作為此種想定，例如，係可考慮有在被設置於磁軌2處之各磁極的間隔中為存在有參差的情況或者是旋轉體100之旋轉軸X為有所偏心的情況等之磁性感測器3之磁軌2上的徑方向位置會於旋轉體100之1個旋轉中而發生變動的情況。
在圖14以及以下之圖15、圖16所示之例中，係對於以磁性感測器元件3A1(3B1)作為基準來對磁性感測器元件3A2(3B2)之輸出相位作修正的例子作展示。
圖15，係為對於實施形態1的感測器相位修正部之控制區塊之其中一例作展示之圖。圖16，係為對於圖15中所示之感測器相位修正部處之相位修正動作之其中一例作展示之圖。在圖16所示之例中，係將常態化cos訊號cosθ’以虛線來作標示，並將修正cos訊號cosθ o以實線來作標示。
圖15中所示之感測器相位修正部42，係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而設定有磁性感測器元件3A1(3B1)之輸出相位與磁性感測器元件3A2(3B2)之輸出相位之間的感測器相位誤差θ ic，並被記憶在記憶部10中。此感測器相位誤差θ ic，例如，係亦可為在旋轉角度檢測裝置1之出貨檢查時所測定到之值。
在圖15所示之例中，感測器相位修正部42，係使用感測器相位誤差θ ic，來以常態化sin訊號sinθ’作為基準而對於常態化cos訊號cosθ’之相位作修正。另一方面，在感測器相位修正部42，針對成為基準之常態化sin訊號sinθ’係並不進行修正。亦即是，感測器相位修正部42處之修正sin訊號sinθ o，係以下述式(9)來作表現。
另一方面，修正cos訊號cosθ o，係以下述式(10)來作表現。
感測器相位修正部42，係藉由上述式(10)而算出修正cos訊號cosθ o。以下，係亦將上述式(10)稱作「第1相位修正演算式」。
圖15中所示之感測器相位修正部42，係將上述式(10)、亦即是將第1相位修正演算式，預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而記憶在記憶部10中並作設定。感測器相位修正部42，係藉由使用上述式(10)、亦即是藉由使用第1相位修正演算式來對於常態化cos訊號cosθ’之相位進行修正，而輸出在圖16中以實線所標示的修正cos訊號cosθ o。
圖17，係為對於實施形態1的感測器相位修正部處之修正對象之與圖14相異之其中一例作展示之圖。
在圖17以及以下之圖18、圖19所示之例中，係對於以磁性感測器元件3A2(3B2)作為基準來對磁性感測器元件3A1(3B1)之輸出相位作修正的例子作展示。
圖18，係為對於實施形態1的感測器相位修正部之與圖15相異之控制區塊之其中一例作展示之圖。圖19，係為對於圖18中所示之感測器相位修正部處之相位修正動作之其中一例作展示之圖。在圖19所示之例中，係將常態化sin訊號sinθ’以虛線來作標示，並將修正sin訊號sinθ o以實線來作標示。
圖18中所示之感測器相位修正部42a，係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而設定有磁性感測器元件3A1(3B1)之輸出相位與磁性感測器元件3A2(3B2)之輸出相位之間的感測器相位誤差θ ic，並被記憶在記憶部10中。此感測器相位誤差θ ic，例如，係亦可為在旋轉角度檢測裝置1之出貨檢查時所測定到之值。
在圖18所示之例中，感測器相位修正部42a，係使用感測器相位誤差θ ic，來以常態化cos訊號cosθ’作為基準而對於常態化sin訊號sinθ’之相位作修正。另一方面，在感測器相位修正部42a，針對成為基準之常態化cos訊號cosθ’係並不進行修正。亦即是，感測器相位修正部42a處之修正cos訊號cosθ o，係以下述式(11)來作表現。
另一方面，修正sin訊號sinθ o，係以下述式(12)來作表現。
感測器相位修正部42，係藉由上述式(12)而算出修正sin訊號sinθ o。以下，係亦將上述式(12)稱作「第2相位修正演算式」。
圖18中所示之感測器相位修正部42a，係將上述式(12)、亦即是將第2相位修正演算式，預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而記憶在記憶部10中並作設定。感測器相位修正部42a，係藉由使用上述式(12)、亦即是藉由使用第2相位修正演算式來對於常態化sin訊號sinθ’之相位進行修正，而輸出在圖19中以實線所標示的修正sin訊號sinθ o。
第1修正演算部4A，係藉由具備有感測器相位修正部42或感測器相位修正部42a，而能夠對於第1磁性感測器3A之輸出相位作修正。又，第2修正演算部4B，係藉由具備有感測器相位修正部42或感測器相位修正部42a，而能夠對於第2磁性感測器3B之輸出相位作修正。
接著，針對實施形態1的旋轉角度檢測方法之具體性的處理程序作說明。圖20，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測方法之具體性的處理程序之其中一例作展示之圖。
首先，第1修正演算部4A，係基於第1磁性感測器修正資訊，而將第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1修正為第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1，第2修正演算部4B，係基於第2磁性感測器修正資訊，而將第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2修正為第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2(步驟S101)。
接著，第1相位檢測部5A，係算出第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1之相位，第2相位檢測部5B，係算出第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2之相位(步驟S102)。
接著，相位差檢測部6，係基於第1磁性感測器3A之檢測相位和第2磁性感測器3B之檢測相位，而算出第1磁性感測器3A與第2磁性感測器3B之間之相位差(步驟S103)。
之後，角度算出部7，係將從相位差檢測部6所輸出的相位差轉換為絕對角度(步驟S104)。
如同以上所作了說明一般，實施形態1之旋轉角度檢測裝置出裝置1，係具備有：旋轉體100，係使將由N極和S極所成之磁極對2A1以等間隔而並排之第1磁軌2A和將磁極對2B1以等間隔而並排之第2磁軌2B，在徑方向上並排設置為以旋轉軸X作為軸心之同心的環狀，並且在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為P(P為自然數)時，將第2磁軌2B之磁極對2B1的數量設為P-1或P+1；和第1磁性感測器3A，係偵測出第1磁軌2A之磁場並輸出第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1；和第2磁性感測器3B，係偵測出第2磁軌2B之磁場並輸出第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2；和記憶部10，係記憶以使因應於第1磁軌2A之旋轉角而第1磁性感測器3A所輸出的第1sin訊號sinθ i1之值會接近第1磁性感測器3A之基準之sin訊號之值的方式或者是以使因應於第1磁軌2A之旋轉角而第1磁性感測器3A所輸出的第1cos訊號cosθ i1之值會接近第1磁性感測器3A之基準之cos訊號之值的方式，而事先作了設定的第1磁性感測器修正資訊、以及以使因應於第2磁軌2B之旋轉角而第2磁性感測器3B所輸出的第2sin訊號sinθ i2之值會接近第2磁性感測器3B之基準之sin訊號之值的方式或者是以使因應於第2磁軌2B之旋轉角而第2磁性感測器3B所輸出的第2cos訊號cosθ i2之值會接近第2磁性感測器3B之基準之cos訊號之值的方式，而事先作了設定的第2磁性感測器修正資訊；和第1修正演算部4A，係基於第1磁性感測器修正資訊來將第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1修正為第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1；和第2修正演算部4B，係基於第2磁性感測器修正資訊來將第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2修正為第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2；和第1相位檢測部5A，係算出第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1之相位；和第2相位檢測部5B，係算出第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2之相位；和相位差檢測部6，係基於第1磁性感測器3A之檢測相位和第2磁性感測器3B之檢測相位，而算出第1磁性感測器3A與第2磁性感測器3B之間之相位差；和角度算出部7，係將此相位差轉換為絕對角度。
藉由此，旋轉角度檢測裝置1，係能夠對於在第1相位檢測部5A以及第2相位檢測部5B處而算出相位之前的sin訊號以及cos訊號即時性地作修正。又，由於係使用將sin訊號以及cos訊號基於預先所設定了的已知之磁性感測器修正資訊來作了修正的修正sin訊號以及修正cos訊號，而算出相位，因此，旋轉體100之絕對角度的檢測精確度係提昇。故而，本實施形態之旋轉角度檢測裝置1，係能夠以高精確度來檢測出旋轉體100之絕對角度。
又，在修正演算部4(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，身為第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)之檢測訊號的sin訊號之平均值Vsinave以及cos訊號之平均值Vcosave係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而被記憶在記憶部10中，偏位電壓修正部411，係使用sin訊號之平均值Vsinave而對於sin訊號作修正，並使用cos訊號之平均值Vcosave而對於cos訊號作修正。藉由此，係能夠將sin訊號以及cos訊號之偏位電壓常態化。
又，在修正演算部4(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，身為第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)之檢測訊號的sin訊號之最大值Vsinmax、sin訊號之最小值Vsinmin、cos訊號之作最大值Vcosmax以及cos訊號之最小值Vcosmin，係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而被記憶在記憶部10中，振幅修正部412，係使用sin訊號之最大值Vsinmax和最小值Vsinmin而對於sin訊號作修正，並使用cos訊號之最大值Vcosmax和最小值Vcosmin而對於cos訊號作修正。藉由此，係能夠將sin訊號以及cos訊號之振幅常態化。
又，在修正演算部4(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，藉由具備有偏位電壓修正部411以及振幅修正部412之雙方，係能夠將sin訊號以及cos訊號之偏位電壓和振幅的雙方常態化。
又，在修正演算部4(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，在第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)處之磁性感測器元件3A1(3B1)的輸出相位與磁性感測器元件3A2(3B2)的輸出相位之間之感測器相位誤差θ ic以及第1相位修正演算式，係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而被記憶在記憶部10中，感測器相位修正部42，係使用感測器相位誤差θ ic以及第1相位修正演算式，而對於cos訊號作修正。藉由此，係能夠以磁性感測器元件3A1(3B1)作為基準來對磁性感測器元件3A2(3B2)之輸出相位作修正。或者是，在第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)處之磁性感測器元件3A1(3B1)的輸出相位與磁性感測器元件3A2(3B2)的輸出相位之間之感測器相位誤差θ ic以及第2相位修正演算式，係預先作為第1磁性感測器修正資訊(第2磁性感測器修正資訊)而被記憶在記憶部10中，感測器相位修正部42a，係使用感測器相位誤差θ ic以及第2相位修正演算式，而對於sin訊號作修正。藉由此，係能夠以磁性感測器元件3A2(3B2)作為基準來對磁性感測器元件3A1(3B1)之輸出相位作修正。
藉由此，係能夠使由旋轉角度檢測裝置所致之位置檢測精確度提昇，伴隨於此，係能夠對於各種機器之旋轉控制性能的提升有所貢獻。
又，實施形態1之旋轉角度檢測方法，係基於以使因應於將由N極和S極所成之磁極對2A1以等間隔而並排的第1磁軌2A之旋轉角來偵測出第1磁軌2A之磁場並輸出第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1之第1磁性感測器3A所輸出的第1sin訊號sinθ i1之值會接近第1磁性感測器3A之基準之sin訊號之值的方式或者是以使因應於第1磁軌2A之旋轉角而第1磁性感測器3A所輸出的第1cos訊號cosθ i1之值會接近第1磁性感測器3A之基準之cos訊號之值的方式而事先所設定了的第1磁性感測器修正資訊，來將第1sin訊號sinθ i1以及第1cos訊號cosθ i1修正為第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1(訊號修正步驟)，並基於以使因應於將磁極對2B1以等間隔而並排的第2磁軌2B之旋轉角來偵測出第2磁軌2B之磁場並輸出第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2之第2磁性感測器3B所輸出的第2sin訊號sinθ i2之值會接近第2磁性感測器3B之基準之sin訊號之值的方式或者是以使因應於第2磁軌2B之旋轉角而第2磁性感測器3B所輸出的第2cos訊號cosθ i2之值會接近第2磁性感測器3B之基準之cos訊號之值的方式而事先所設定了的第2磁性感測器修正資訊，來將第2sin訊號sinθ i2以及第2cos訊號cosθ i2修正為第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2(訊號修正步驟)，並算出第1修正sin訊號sinθ o1以及第1修正cos訊號cosθ o1之相位(相位算出步驟)，並算出第2修正sin訊號sinθ o2以及第2修正cos訊號cosθ o2之相位(相位算出步驟)、並基於第1磁性感測器3A之檢測相位和第2磁性感測器3B之檢測相位，而算出第1磁性感測器3A與第2磁性感測器3B之間之相位差(相位差算出步驟)，並且將此相位差轉換為絕對角度(絕對角度算出步驟)。
藉由此，係能夠對於在第1相位檢測部5A以及第2相位檢測部5B處而算出相位之前的sin訊號以及cos訊號即時性地作修正。又，由於係使用將sin訊號以及cos訊號基於預先所設定了的已知之磁性感測器修正資訊來作了修正的修正sin訊號以及修正cos訊號，而算出相位，因此，旋轉體100之絕對角度的檢測精確度係提昇。故而，在本實施形態之旋轉角度檢測方法中，係能夠以高精確度來檢測出旋轉體100之絕對角度。
另外，在上述之實施形態1中，雖係針對設為使第1磁軌2A以及第2磁軌2B被著磁於旋轉體100之軸方向之其中一方之端面上的軸向(axial)型之構成的例子來作了展示，但是，係並不被限定於此，例如，係亦可為使第1磁軌2A以及第2磁軌2B被著磁於旋轉體100之外周面上並在軸方向上被作並排設置的徑向(radial)型之構成。
(實施形態2) 　　實施形態2的旋轉角度檢測裝置之構成、旋轉體、磁軌、磁性感測器模組的配置等，由於係與上述之實施形態1相同，因此，於此係省略說明。又，對於與在上述之實施形態1中所作了說明者相同之構成要素，係附加相同之符號，並省略重複之說明。又，在以下之說明中，係亦將第1磁軌2A以及第2磁軌2B稱作「磁軌2」，並將第1磁性感測器3A以及第2磁性感測器3B稱作「磁性感測器3」，並將第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B稱作「修正演算部4a」，並且將第1磁性感測器修正資訊以及第2磁性感測器修正資訊稱作「磁性感測器修正資訊」。
圖21，係為對於實施形態2的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。如同圖21中所示一般，實施形態2之修正演算部4a，係具備有在實施形態1中所作了說明的常態化處理部41、和振幅變動抑制部43。
在修正演算部4a處，係被輸入有從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i。又，修正演算部4a，係從記憶部10而取得在常態化處理部41以及振幅變動抑制部43處所被適用的磁性感測器修正資訊。
常態化處理部41，係將從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i常態化並對於感測器相位修正部42輸出常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’。
振幅變動抑制部43，係對於常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’之振幅變動進行修正並輸出修正sin訊號sinθ o以及修正cos訊號cosθ o。
圖22，係為對於實施形態2的振幅變動抑制部之控制區塊之其中一例作展示之圖。關於常態化處理部41之控制區塊，由於係與實施形態1相同，因此於此係省略說明。
在本實施形態中，係想定有磁性感測器3之輸出振幅有所變動的情況。作為此種想定，例如，係可考慮有在被設置於旋轉體100之磁軌2處之軸向面並非為平滑的情況或者是旋轉體100之旋轉軸X為有所傾斜的情況等之磁性感測器3與磁軌2之間之軸方向距離會於旋轉體100之1個旋轉中而發生變動的情況。
圖22中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(13)而算出修正sin訊號sinθ o。以下，係亦將下述式(13)稱作「第1振幅變動修正演算式」。
圖22中所示之振幅修正部43，係將上述式(13)、亦即是將第1振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(13)、亦即是藉由使用第1振幅變動修正演算式，來演算出對於常態化sin訊號sinθ’之周期性之振幅變動作了抑制的修正sin訊號sinθ o，並作輸出。
又，圖22中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(14)而算出修正cos訊號cosθ o。以下，係亦將下述式(14)稱作「第2振幅變動修正演算式」。
圖22中所示之振幅變動抑制部43，係將上述式(14)、亦即是將第2振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(14)、亦即是藉由使用第2振幅變動修正演算式，來演算出對於常態化cos訊號cosθ’之周期性之振幅變動作了抑制的修正cos訊號cosθ o，並作輸出。
第1修正演算部4A，係藉由具備有振幅變動抑制部43，而能夠對於第1磁性感測器3A之輸出振幅的變動作修正。又，第2修正演算部4B，係藉由具備有振幅變動抑制部43，而能夠對於第2磁性感測器3B之輸出振幅的變動作修正。
如同以上所作了說明一般，在修正演算部4a(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，第1振幅變動修正演算式以及第2振幅變動修正演算式係預先作為第1感測器修正資訊而被記憶在記憶部10中，振幅變動抑制部43，係使用第1振幅變動修正演算式以及第2振幅變動修正演算式，而對於sin訊號以及cos訊號作修正。藉由此，係能夠對於第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)之輸出振幅的變動作修正。
藉由此，係能夠使由旋轉角度檢測裝置所致之位置檢測精確度提昇，伴隨於此，係能夠對於各種機器之旋轉控制性能的提升有所貢獻。
(實施形態3) 　　實施形態3的旋轉角度檢測裝置之構成、旋轉體、磁軌、磁性感測器模組的配置等，由於係與上述之實施形態1、2相同，因此，於此係省略說明。又，對於與在上述之實施形態1、2中所作了說明者相同之構成要素，係附加相同之符號，並省略重複之說明。又，在以下之說明中，係亦將第1磁軌2A以及第2磁軌2B稱作「磁軌2」，並將第1磁性感測器3A以及第2磁性感測器3B稱作「磁性感測器3」，並將第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B稱作「修正演算部4b」，並且將第1磁性感測器修正資訊以及第2磁性感測器修正資訊稱作「磁性感測器修正資訊」。
圖23，係為對於實施形態3的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。圖24，係為對於實施形態1的修正演算部為具備有感測器相位修正部以及振幅變動抑制部之雙方的控制區塊之其中一例作展示之圖。圖25，係為對於實施形態1的修正演算部為具備有感測器相位修正部以及振幅變動抑制部之雙方的控制區塊之與圖24相異之其中一例作展示之圖。
如同圖23～圖25中所示一般，實施形態3之修正演算部4b，係具備有在實施形態1中所作了說明的常態化處理部41以及感測器相位修正部42(或者是感測器相位修正部42a)、和在實施形態2中所作了說明的振幅變動抑制部43。
在修正演算部4b處，係被輸入有從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i。又，修正演算部4b，係從記憶部10而取得在常態化處理部41以及振幅變動抑制部43處所被適用的磁性感測器修正資訊。
常態化處理部41，係將從磁性感測器3所輸出的sin訊號sinθ i以及cos訊號cosθ i常態化並對於感測器相位修正部42、42a輸出常態化sin訊號sinθ’以及常態化cos訊號cosθ’。
感測器相位修正部42、42a，係對於常態化sin訊號sinθ’或者是常態化cos訊號cosθ’之相位進行修正並輸出修正sin訊號sinθ o’以及修正cos訊號cosθ o’。
在圖24中所示之感測器相位修正部42處，針對成為基準之常態化sin訊號sinθ’係並不進行修正。亦即是，感測器相位修正部42處之修正sin訊號sinθ o’，係以下述式(15)來作表現。
圖24中所示之感測器相位修正部42，係藉由下述式(16)而算出修正cos訊號cosθ o’。以下，係亦將下述式(16)，與上述式(10)相同的而稱作「第1相位修正演算式」。
圖24中所示之感測器相位修正部42，係將上述式(16)、亦即是將第1相位修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。感測器相位修正部42，係藉由使用上述式(16)、亦即是藉由使用第1相位修正演算式，來演算出對於常態化cos訊號cosθ’之相位進行了修正的修正cos訊號cosθ o’，並作輸出。
振幅變動抑制部43，係對於修正sin訊號sinθ o’以及修正cos訊號cosθ o’之振幅變動進行修正並輸出修正sin訊號sinθ o以及修正cos訊號cosθ o。
具體而言，圖24中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(17)而算出修正sin訊號sinθ o。以下，係亦將下述式(17)，與上述式(13)相同的而稱作「第1振幅變動修正演算式」。
圖24中所示之振幅變動抑制部43，係將上述式(17)、亦即是將第1振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(17)、亦即是藉由使用第1振幅變動修正演算式，來演算出對於修正sin訊號sinθ o’之周期性之振幅變動作了抑制的修正sin訊號sinθ o，並作輸出。
又，圖24中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(18)而算出修正cos訊號cosθ o。以下，係亦將下述式(18)，與上述式(14)相同的而稱作「第2振幅變動修正演算式」。
圖24中所示之振幅變動抑制部43，係將上述式(18)、亦即是將第2振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(18)、亦即是藉由使用第2振幅變動修正演算式，來演算出對於修正cos訊號cosθ o’之周期性之振幅變動作了抑制的修正cos訊號cosθ o，並作輸出。
圖25中所示之感測器相位修正部42a，係藉由下述式(19)而算出修正sin訊號sinθ o’。以下，係亦將下述式(19)，與上述式(12)相同的而稱作「第2相位修正演算式」。
圖25中所示之感測器相位修正部42a，係將上述式(19)、亦即是將第2相位修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。感測器相位修正部42a，係藉由使用上述式(19)、亦即是藉由使用第2相位修正演算式，來演算出對於常態化sin訊號sinθ’之相位進行了修正的修正sin訊號sinθ o’，並作輸出。
又，在圖25中所示之感測器相位修正部42a處，針對成為基準之常態化cos訊號cosθ’係並不進行修正。亦即是，感測器相位修正部42a處之修正cos訊號cosθ o’，係以下述式(20)來作表現。
振幅變動抑制部43，係對於修正sin訊號sinθ o’以及修正cos訊號cosθ o’之振幅變動進行修正並輸出修正sin訊號sinθ o以及修正cos訊號cosθ o。
具體而言，圖25中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(21)而算出修正sin訊號sinθ o。以下，係亦將下述式(21)，與上述式(13)、(17)相同的而稱作「第1振幅變動修正演算式」。
圖25中所示之振幅變動抑制部43，係將上述式(21)、亦即是將第1振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(21)、亦即是藉由使用第1振幅變動修正演算式，來演算出對於修正sin訊號sinθ o’之周期性之振幅變動作了抑制的修正sin訊號sinθ o，並作輸出。
又，圖25中所示之振幅變動抑制部43，係藉由下述式(22)而算出修正cos訊號cosθ o。以下，係亦將下述式(22)，與上述式(14)、(18)相同的而稱作「第2振幅變動修正演算式」。
圖25中所示之振幅變動抑制部43，係將上述式(22)、亦即是將第2振幅變動修正演算式，預先作為磁性感測器修正資訊而記憶在記憶部10中並作設定。振幅變動抑制部43，係藉由使用上述式(22)、亦即是藉由使用第2振幅變動修正演算式，來演算出對於修正cos訊號cosθ o’之周期性之振幅變動作了抑制的修正cos訊號cosθ o，並作輸出。
又，第1修正演算部4A，係藉由具備有在實施形態1中所作了說明的感測器相位修正部42或感測器相位修正部42a和在實施形態2中所作了說明的振幅變動抑制部43之雙方，而能夠對於第1磁性感測器3A之輸出相位以及輸出振幅之變動的雙方作修正。又，第2修正演算部4B，係藉由具備有在實施形態1中所作了說明的感測器相位修正部42或感測器相位修正部42a和在實施形態2中所作了說明的振幅變動抑制部43之雙方，而能夠對於第2磁性感測器3B之輸出相位以及輸出振幅之變動的雙方作修正。
如同以上所作了說明一般，在修正演算部4b(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)處，係具備有「感測器相位修正部42或感測器相位修正部42a」和「振幅變動抑制部43」之雙方。藉由此，係能夠對於第1磁性感測器3A(第2磁性感測器3B)之輸出相位以及輸出振幅的變動之雙方作修正，而能夠以較實施形態1、2更高之精確度來檢測出旋轉體100之絕對角度。
藉由此，係能夠使由旋轉角度檢測裝置所致之位置檢測精確度相較於實施形態1、2而更進一步提昇，伴隨於此，係能夠相較於實施形態1、2而更加對於各種機器之旋轉控制性能的提升有所貢獻。
(實施形態4) 　　圖26，係為對於實施形態4的旋轉角度檢測裝置之旋轉體的其中一例作展示之圖。圖27，係為對於圖26中所示之旋轉體的各磁軌之其中一例作展示之圖。圖28，係為對於實施形態4的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。圖29，係為實施形態4的旋轉角度檢測裝置之圖28中所示之IV’-IV’剖面圖。
如同圖26以及圖27中所示一般，實施形態4之旋轉角度檢測裝置1a的旋轉體100a，係除了實施形態1的構成之外，更進而具備有使磁極對2C1以等間隔來作並排的第3磁軌2C。
在圖27所示之例中，第3磁軌2C，係具備有28對的磁極對2C1。
另外，在本實施形態中，雖係身為使第1磁軌2A、第2磁軌2B以及第3磁軌2C被設置於旋轉體100a之軸方向之其中一方之端面上的軸向(axial)型之構成，但是，係並不被限定於此，例如，係亦可為使第1磁軌2A、第2磁軌2B以及第3磁軌2C於旋轉體100a之外周面上而在軸方向上被作並排設置的徑向(radial)型之構成。
如同圖28以及圖29中所示一般，在實施形態4中，2個的第1磁性感測器模組200a以及第2磁性感測器模組200b，係在旋轉體100a之徑方向上被作並排設置。此些之2個的第1磁性感測器模組200a以及第2磁性感測器模組200b，係具備有與在實施形態1、2、3中所作了說明的磁性感測器模組200實質性相同之構成以及功能。
第1磁性感測器模組200a以及第2磁性感測器模組200b，係與被設置有第1磁軌2A、第2磁軌2B以及第3磁軌2C之旋轉體100a分別隔開有空隙地而在軸向方向上被作對向設置。
更具體而言，第1磁性感測器模組200a之第1磁性感測器3A，係與第1磁軌2A相對向，並偵測出第1磁軌2A之磁場。第1磁性感測器模組200a之第2磁性感測器3B，係與第2磁軌2B相對向，並偵測出第2磁軌2B之磁場。又，第2磁性感測器模組200b之第1磁性感測器3A，係與第1磁軌2A相對向，並偵測出第1磁軌2A之磁場。第2磁性感測器模組200b之第2磁性感測器3B，係與第3磁軌2C相對向，並偵測出第3磁軌2C之磁場。
第1磁性感測器模組200a以及第2磁性感測器模組200b，係被設置在並不會與旋轉體100a作同步旋轉的固定部位處。
在圖27所示之例中，係將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為32(P=32，P為自然數)，並將第2磁軌2B之磁極對2B1的數量設為31(P-1=31)，在A點處之第1磁軌2A的磁極相位與第2磁軌2B的磁極相位係相互一致。亦即是，第1磁性感測器模組200a，係將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致之A點作為原點位置，而能夠檢測出旋轉體100a之全周處的絕對角度。
另外，第1磁軌2A之磁極對2A1的數量與第2磁軌2B之磁極對2B1的數量之間之關係，係並不被限定於上述之例，例如，亦可採用在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為P時，將第2磁軌2B之磁極對2B1的數量設為P+1之構成。
又，在圖27所示之例中，係將第1磁軌2A之磁極對2A1之數量設為32(=4×8)，並將第3磁軌2C之磁極對2C1之數量設為28(=4×7)，在將旋轉體100a於周方向上作4分割的A點、B點、C點、D點之各點處，第1磁軌2A之磁極相位與第3磁軌2C之磁極相位係相互一致。亦即是，第2磁性感測器模組200b，係將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致之A點、B點、C點、D點的各點作為原點位置，而能夠檢測出在將旋轉體100a之全周作了4分割的各區間處之絕對角度。
若是將圖27中所示之第1磁軌2A之磁極對2A1之數量與第3磁軌2C之磁極對2C1之數量之間的關係作一般化，則第2磁性感測器模組200b，若是將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為n×Q(n、Q為自然數)，並將第3磁軌2C之磁極對2C1的數量設為n×(Q-1)，並且設為在將旋轉體100a於周方向上作n分割的各點處而使第1磁軌2A之磁極相位與第3磁軌2C之磁極相位相互一致的構成，則係能夠將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位與第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致的各點作為原點位置，並檢測出在將旋轉體100a之全周作了n分割的各區間處之絕對角度。
另外，第1磁軌2A之磁極對2A1的數量與第3磁軌2C之磁極對2C1的數量之間之關係，係並不被限定於上述之例，例如，亦可採用在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為n×Q時，將第3磁軌2C之磁極對2C1的數量設為n×(Q+1)之構成。
如此這般，藉由對於將在旋轉體100a之全周處的絕對角度檢測出來之構成而更進一步追加將在將旋轉體100a之全周作了n分割後的各區間處之絕對角度檢測出來之構成，係能夠提高旋轉體100a之絕對角度之檢測的信賴性。
如同以上所作了說明一般，實施形態4之旋轉角度檢測裝置1a，係更進而具備有以旋轉軸X作為軸心之第3磁軌2C，並具備有：第1磁性感測器模組200a，係在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為n×Q(n、Q為自然數)時，將第3磁軌2C之磁極對2C1的數量設為n×(Q-1)或n×(Q+1)，並檢測出第1磁軌2A之磁場以及第2磁軌2B之磁場，而檢測出在旋轉體100a之全周處的絕對角度；和第2磁性感測器模組200b，係檢測出第1磁軌2A之磁場以及第3磁軌2C之磁場，而檢測出在在將旋轉體100a之全周作了n分割的各區間處之絕對角度。
藉由此，係能夠將旋轉體100a之絕對角度之檢測的信賴性提高。
又，藉由將第1磁性感測器模組200a以及第2磁性感測器模組200b與實施形態1、2、3相同的而設為具備有修正演算部4、4a、4b(第1修正演算部4A、第2修正演算部4B)之構成，係能夠以高精確度來檢測出旋轉體100a之絕對角度。
藉由此，係能夠使由旋轉角度檢測裝置所致之位置檢測精確度提昇，伴隨於此，係能夠對於各種機器之旋轉控制性能的提升有所貢獻。
(實施形態5) 　　圖30，係為對於實施形態5的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。
在本實施形態中，實施形態5之旋轉角度檢測裝置1b的旋轉體100b，係與實施形態4之旋轉角度檢測裝置1a的旋轉體100a相同的，具備有第1磁軌2A、和第2磁軌2B、以及第3磁軌2C。
在本實施形態中，第1磁軌2A之磁極對數量和第2磁軌2B之磁極對數量以及第3磁軌2C之磁極對數量，係與實施形態4相同。
亦即是，與實施形態4相同的，第1磁性感測器模組200a，係將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位和第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致之A點作為原點位置，而能夠檢測出旋轉體100b之全周處的絕對角度(參考圖27)。
又，與實施形態4相同的，若是將第1磁軌2A之磁極對2A1之數量與第3磁軌2C之磁極對2C1之數量之間的關係作一般化，則第2磁性感測器模組200b，若是將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為n×Q(n、Q為自然數)，並將第3磁軌2C之磁極對2C1的數量設為n×(Q-1)，並且設為在將旋轉體100a於周方向上作n分割的各點處而使第1磁軌2A之磁極相位與第3磁軌2C之磁極相位相互一致的構成，則係能夠將第1磁性感測器3A之檢測訊號的相位與第2磁性感測器3B之檢測訊號的相位為相互一致的各點作為原點位置，並檢測出在將旋轉體100b之全周作了n分割的各區間處之絕對角度。
另外，關於第1磁軌2A之磁極對2A1的數量與第3磁軌2C之磁極對2C1的數量之間之關係，係亦與實施形態4相同的，並不被限定於上述之例，例如，亦可採用在將第1磁軌2A之磁極對2A1的數量設為n×Q時，將第3磁軌2C之磁極對2C1的數量設為n×(Q+1)之構成。
在實施形態4中，係針對第1磁性感測器模組200a與第2磁性感測器模組200b為在旋轉體100a之徑方向上被作並排設置的例子作了展示(參考圖28)。於此情況，由於偵測出第1磁軌2A之磁場的第1磁性感測器模組200a之第1磁性感測器3A和第2磁性感測器模組200b之第1磁性感測器3A，係成為在旋轉體100a之徑方向上而並排，因此，係有必要將第1磁軌2A之徑方向之寬幅，設為較第2磁軌2B以及第3磁軌2C之徑方向之寬幅而更大。
在本實施形態中，如同圖30中所示一般，第1磁性感測器模組200a與第2磁性感測器模組200b，係在旋轉體100b之周方向上偏移有角度θ地而被作設置。藉由此，第1磁性感測器模組200a之第1磁性感測器3A和第2磁性感測器模組200b之第1磁性感測器3A，由於係成為在旋轉體100b之周方向上而並排，因此，係能夠將第1磁軌2A之徑方向之寬幅W1設為較實施形態4而更小。具體而言，例如，係可將第1磁軌2A之徑方向之寬幅W1，設為與第2磁軌2B之徑方向之寬幅W2、第3磁軌2C之徑方向之寬幅W3相等(W1≒W2≒W3)。因此，相較於實施形態4，係能夠將旋轉體100b之中空孔的直徑Φ增大。藉由此，係能夠將適用實施形態5之旋轉角度檢測裝置1b之機器的設計之自由度相較於實施形態4而更加提高。
如同以上所作了說明一般，實施形態5之旋轉角度檢測裝置1b，係將第1磁性感測器模組200a與第2磁性感測器模組200b，在旋轉體100b之周方向上偏移有角度θ地而作設置。藉由此，係能夠將第1磁軌2A之徑方向的寬幅W1設為較實施形態4而更小。因此，係能夠相較於實施形態4而將旋轉體100b之中空孔的直徑Φ更為增大，並將適用實施形態5之旋轉角度檢測裝置1b之機器的設計之自由度相較於實施形態4而更加提高。
以下，針對旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的變形例作說明。另外，在以下之說明中，對於與在上述之實施形態1～實施形態3中所作了說明者相同之構成要素，係附加相同之符號或者是作省略，並省略重複之說明。
圖31，係為對於磁性感測器模組的第1變形例作展示之圖。在圖1所例示之旋轉角度檢測裝置1中，係對於具備有被積體化於1個的IC晶片中之磁性感測器模組200和被設置在IC晶片外的通訊部9以及記憶部10的例子作了展示。相對於此，在圖31所例示之旋轉角度檢測裝置1A中，係對於將磁性感測器模組200和通訊部9以及記憶部10積體化於1個的IC晶片中的例子作展示。
具體而言，磁性感測器模組200，係具備有第1磁性感測器3A、和第1修正演算部4A、和第1相位檢測部5A、和第2磁性感測器3B、和第2修正演算部4B、和第2相位檢測部5B、和相位差檢測部6、和角度算出部7、和角度資訊產生部8、和處理部11、以及RAM12。
處理部11，當被供給有電源的情況時，係從記憶部10而讀出各種的資訊，並將所讀出之各種的資訊保存於RAM12中。所謂各種的資訊，係為在角度算出部7中所被使用的計算參數、第1磁軌2A之磁極對2A1的數量(P)、第2磁軌2B之磁極對2B1的數量(P+1)、在第1修正演算部4A中所被使用的第1磁性感測器修正資訊、在第2修正演算部4B中所被使用的第2磁性感測器修正資訊、絕對角度基準位置等的在旋轉角度檢測裝置1之動作中所需要之資訊。
角度算出部7，係從RAM12而讀出計算參數等。第1修正演算部4A，係從RAM12而讀出第1磁性感測器修正資訊等。第2修正演算部4B，係從RAM12而讀出第2磁性感測器修正資訊等。故而，磁性感測器模組200，其之與角度算出部7、第1修正演算部4A以及第2修正演算部4B之間之存取距離係變短，而能夠高速地進行資訊之讀入、寫出處理。
於此，針對在磁性感測器模組200處而被供給有電源時之動作作說明。圖32，係為供以進行被供給有電源時的磁性感測器模組200之動作之說明的流程圖。
在步驟S201中，處理部11，當被供給有電源的情況時，係對於記憶部10進行存取，並從記憶部10而讀出各種的資訊。
在步驟S202中，處理部11，係將所讀出之各種的資訊保存於RAM12中。
圖33，係為對於磁性感測器模組的第2變形例作展示之圖。在圖33所例示之旋轉角度檢測裝置1B中，係對於將磁性感測器模組200和通訊部9積體化於1個的IC晶片中的例子作展示。
圖34，係為對於磁性感測器模組的第3變形例作展示之圖。圖35，係為對於磁性感測器模組的第4變形例作展示之圖。在圖34所例示之旋轉角度檢測裝置1C以及圖35所例示之旋轉角度檢測裝置1D中，係對於具備有將角度資訊產生部8所產生的絕對角度資訊轉換為特定之訊號(例如，ABZ相訊號、平行訊號、序列資料、類比電壓、PWM調變訊號等)並作輸出之第1通訊部9A和將從此第1通訊部9A所輸出的特定之訊號轉換為外部控制裝置所能夠辨識的特定之通訊協定之第2通訊部9B的例子作展示。
在圖34所例示之旋轉角度檢測裝置1C中，係對於將磁性感測器模組200、第1通訊部9A以及記憶部10積體化於1個的IC晶片中的例子作展示。
在圖35所例示之旋轉角度檢測裝置1D中，係對於將磁性感測器模組200和第1通訊部9A積體化於1個的IC晶片中的例子作展示。
在積體化於1個的IC晶片中時，係可為圖1、圖31～圖35之任意之態樣。
1、1a、1A、1B、1C、1D：旋轉角度檢測裝置 2：磁軌 2A：第1磁軌 2A1：磁極對 2B：第2磁軌 2B1：磁極對 2C：第3磁軌 2C1：磁極對 3：磁性感測器 3A：第1磁性感測器 3A1、3A2：磁性感測器元件 3B：第2磁性感測器 3B1、3B2：磁性感測器元件 4：修正演算部 4A：第1修正演算部 4B：第2修正演算部 5A：第1相位檢測部 5B：第2相位檢測部 6：相位差檢測部 7：角度算出部 8：角度資訊產生部 9：通訊部 9A：第1通訊部 9B：第2通訊部 10：記憶部 11：處理部 12：RAM 41：常態化處理部 42、42a：感測器相位修正部 43：振幅變動抑制部 100、100a：旋轉體 200：磁性感測器模組 200a：第1磁性感測器模組 200b：第2磁性感測器模組 411：偏位電壓修正部 412：振幅修正部
[圖1] 圖1，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之其中一例作展示之圖。 　　[圖2] 圖2，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之旋轉體的其中一例作展示之圖。 　　[圖3] 圖3，係為對於圖2中所示之旋轉體的各磁軌之其中一例作展示之圖。 　　[圖4] 圖4，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。 　　[圖5] 圖5，係為實施形態1的旋轉角度檢測裝置之圖4中所示之IV-IV剖面圖。 　　[圖6] 圖6，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之各磁性感測器之其中一例作展示之圖。 　　[圖7] 圖7，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測裝置之各部波形例作展示之圖。 　　[圖8] 圖8，係為對於實施形態1的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖9] 圖9，係為對於實施形態1的常態化處理部之控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖10] 圖10，係為對於圖9中所示之常態化處理部處的常態化動作之其中一例作展示之圖。 　　[圖11] 圖11，係為對於實施形態1的常態化處理部之控制區塊之與圖9相異的其中一例作展示之圖。 　　[圖12] 圖12，係為對於圖11中所示之常態化處理部處的常態化動作之其中一例作展示之圖。 　　[圖13] 圖13，係為對於實施形態1的常態化處理部為具備有偏位電壓修正部以及振幅修正部之雙方的控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖14] 圖14，係為對於實施形態1的感測器相位修正部處之修正對象之其中一例作展示之圖。 　　[圖15] 圖15，係為對於實施形態1的感測器相位修正部之控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖16] 圖16，係為對於圖15中所示之感測器相位修正部處之相位修正動作之其中一例作展示之圖。 　　[圖17] 圖17，係為對於實施形態1的感測器相位修正部處之修正對象之與圖14相異之其中一例作展示之圖。 　　[圖18] 圖18，係為對於實施形態1的感測器相位修正部之與圖15相異之控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖19] 圖19，係為對於圖18中所示之感測器相位修正部處之相位修正動作之其中一例作展示之圖。 　　[圖20] 圖20，係為對於實施形態1的旋轉角度檢測方法之具體性的處理程序之其中一例作展示之圖。 　　[圖21] 圖21，係為對於實施形態2的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖22] 圖22，係為對於實施形態2的振幅變動抑制部之控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖23] 圖23，係為對於實施形態3的修正演算部之功能區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖24] 圖24，係為對於實施形態1的修正演算部為具備有感測器相位修正部以及振幅變動抑制部之雙方的控制區塊之其中一例作展示之圖。 　　[圖25] 圖25，係為對於實施形態1的修正演算部為具備有感測器相位修正部以及振幅變動抑制部之雙方的控制區塊之與圖24相異之其中一例作展示之圖。 　　[圖26] 圖26，係為對於實施形態4的旋轉角度檢測裝置之旋轉體的其中一例作展示之圖。 　　[圖27] 圖27，係為對於圖26中所示之旋轉體的各磁軌之其中一例作展示之圖。 　　[圖28] 圖28，係為對於實施形態4的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。 　　[圖29] 圖29，係為實施形態4的旋轉角度檢測裝置之圖28中所示之IV’-IV’剖面圖。 　　[圖30] 圖30，係為對於實施形態5的旋轉角度檢測裝置之磁性感測器模組的配置例作展示之圖。 　　[圖31] 圖31，係為對於磁性感測器模組的第1變形例作展示之圖。 　　[圖32] 圖32，係為供以進行被供給有電源時的磁性感測器模組之動作之說明的流程圖。 　　[圖33] 圖33，係為對於磁性感測器模組的第2變形例作展示之圖。 　　[圖34] 圖34，係為對於磁性感測器模組的第3變形例作展示之圖。 　　[圖35] 圖35，係為對於磁性感測器模組的第4變形例作展示之圖。

Claims (13)

  1. 一種旋轉角度檢測裝置，其特徵為，係具備有： 　　旋轉體，係具備有使由N極和S極所成之磁極對以等間隔而並排為同心之環狀並且磁極對數互為相異之複數之磁軌；和 　　複數之磁性感測器部，係偵測出1個的前述磁軌之磁場並輸出sin訊號以及cos訊號；和 　　記憶部，係記憶事先所設定之磁性感測器修正資訊，該磁性感測器修正資訊，係構成為使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述sin訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的sin訊號之值，或者是使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述cos訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的cos訊號之值；和 　　修正演算部，係基於前述磁性感測器修正資訊，來將前述sin訊號以及前述cos訊號修正為修正sin訊號以及修正cos訊號；和 　　相位檢測部，係算出前述修正sin訊號以及前述修正cos訊號之相位；和 　　相位差檢測部，係算出複數之前述相位之相位差；和 　　角度算出部，係將前述相位差轉換為絕對角度。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之平均值設為Vsinave，並將前述cos訊號之平均值設為Vcosave，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinave以及前述Vcosave係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(1)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(2)而演算前述cosθ’， 。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之最大值設為Vsinmax，並將前述sin訊號之最小值設為Vsinmin，並將前述cos訊號之最大值設為Vcosmax，並將前述cos訊號之最小值設為Vcosmin，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinmax、前述Vsinmin、前述Vcosmax以及前述Vcosmin係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(3)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(4)而演算前述cosθ’， 。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之平均值設為Vsinave，並將前述cos訊號之平均值設為Vcosave，並將前述sin訊號之最大值設為Vsinmax，並將前述sin訊號之最小值設為Vsinmin，並將前述cos訊號之最大值設為Vcosmax，並將前述cos訊號之最小值設為Vcosmin，並將輸入之訊號值設為sinθ i、cosθ i，並且將輸出之訊號值設為sinθ’、cosθ’，前述Vsinave、前述Vcosave、前述Vsinmax、前述Vsinmin、前述Vcosmax以及前述Vcosmin係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(5)以及下述式(7)而演算前述sinθ’，並且使用下述式(6)以及下述式(8)而演算前述cosθ’， 。
  5. 如申請專利範圍第2～4項中之任一項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sinθ’、cos(θ’+θ ic)，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(9)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(10)而演算前述cosθ o， 。
  6. 如申請專利範圍第2～4項中之任一項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sin(θ’+θ ic)、cosθ’，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(11)而演算前述cosθ o，並且使用下述式(12)而演算前述sinθ o， 。
  7. 如申請專利範圍第2～4項中之任一項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將輸入之訊號值設為sinθ’、cosθ’，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述修正演算部，係使用下述式(13)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(14)而演算前述cosθ o， 。
  8. 如申請專利範圍第2～4項中之任一項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sinθ’、cos(θ’+θ ic)，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(15)以及下述式(17)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(16)以及下述式(18)而演算前述cosθ o， 。
  9. 如申請專利範圍第2～4項中之任一項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　係將前述sin訊號之輸出相位與前述cos訊號之輸出相位之間的感測器相位誤差設為θ ic，並將輸入之訊號值設為sin(θ’+θ ic)、cosθ’，並將輸出之訊號值設為sinθ o、cosθ o，前述θ ic係作為前述磁性感測器修正資訊而被記憶在前述記憶部中， 　　前述修正演算部，係使用下述式(19)以及下述式(21)而演算前述sinθ o，並且使用下述式(20)以及下述式(22)而演算前述cosθ o， 。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　前述複數之磁軌，係被著磁於前述旋轉體之軸方向的其中一方之端面處。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　前述複數之磁軌，係包含有： 　　第1磁軌；和 　　第2磁軌，係被設置在前述第1磁軌之外周處；和 　　第3磁軌，係被設置在前述第1磁軌之內周處， 　　該旋轉角度檢測裝置，係具備有： 　　第1磁性感測器模組，係包含偵測出前述第1磁軌之磁場的前述磁性感測器和偵測出前述第2磁軌之磁場的前述磁性感測器；和 　　第2磁性感測器模組，係包含偵測出前述第1磁軌之磁場的前述磁性感測器和偵測出前述第3磁軌之磁場的前述磁性感測器。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之旋轉角度檢測裝置，其中， 　　前述第1磁性感測器模組和前述第2磁性感測器模組，係在前述旋轉體之周方向上被作偏移配置。
  13. 一種旋轉角度檢測方法，其特徵為，係具備有： 　　訊號修正步驟，係針對因應於具備有使由N極和S極所成之磁極對以等間隔而並排為同心之環狀並且磁極對數互為相異之複數之磁軌的旋轉體之旋轉角來偵測出1個的前述磁軌之磁場並輸出sin訊號以及cos訊號之複數之磁性感測器部，而基於以使前述複數之磁性感測器部所輸出的前述sin訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的sin訊號之值或者是以使因應於前述旋轉體之旋轉角而前述磁性感測器部所輸出的前述cos訊號之值會接近該磁性感測器部之基準的cos訊號之值的方式所事先作了設定的磁性感測器修正資訊，來將前述sin訊號以及前述cos訊號修正為修正sin訊號以及修正cos訊號；和 　　相位算出步驟，係算出前述修正sin訊號以及前述修正cos訊號之相位；和 　　相位差算出步驟，係算出複數之前述相位之相位差；和 　　絕對角度算出步驟，係將前述相位差轉換為絕對角度。
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