WO2008050578A1 - Dispositif de détection de l'angle de rotation et procédé de détection de l'angle de rotation - Google Patents

Dispositif de détection de l'angle de rotation et procédé de détection de l'angle de rotation Download PDF

Info

Publication number
WO2008050578A1
WO2008050578A1 PCT/JP2007/068947 JP2007068947W WO2008050578A1 WO 2008050578 A1 WO2008050578 A1 WO 2008050578A1 JP 2007068947 W JP2007068947 W JP 2007068947W WO 2008050578 A1 WO2008050578 A1 WO 2008050578A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation angle
angle
rotation
rotating body
detected
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/068947
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fumihiko Abe
Kengo Tanaka
Dongzhi Jin
Original Assignee
The Furukawa Electric Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Furukawa Electric Co., Ltd. filed Critical The Furukawa Electric Co., Ltd.
Priority to JP2008540927A priority Critical patent/JP5435450B2/ja
Priority to EP07828689.5A priority patent/EP2093538B1/en
Priority to US12/447,189 priority patent/US8265897B2/en
Publication of WO2008050578A1 publication Critical patent/WO2008050578A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/20—Detecting rotary movement
    • G01D2205/26—Details of encoders or position sensors specially adapted to detect rotation beyond a full turn of 360°, e.g. multi-rotation

Definitions

  • the present invention relates to a rotation angle detection device and a rotation angle detection method that detect an absolute rotation angle of a detected rotating body.
  • a rotation angle detection device and a rotation angle detection method capable of reducing the manufacturing cost by widening the measurement range of the absolute rotation angle of the detected rotating body that reduces the installation space of the device without reducing the detection accuracy and resolution.
  • a rotation angle detection device and a rotation angle detection method capable of reducing the manufacturing cost by widening the measurement range of the absolute rotation angle of the detected rotating body that reduces the installation space of the device without reducing the detection accuracy and resolution.
  • a rotation angle detection device (hereinafter referred to as a rotation sensor) has been used in various fields such as a vehicle engine, a steering wheel, and a DC motor.
  • a rotation sensor is used when detecting a rotation angle of a handle attached to a rotating shaft such as a steering shaft of an automobile and integrated with the shaft.
  • the absolute rotation angle ⁇ is, for example, 0. ⁇ ⁇ 360 ° and 360 ° ⁇ ⁇ 720 °, it is difficult to distinguish the force that the state of the rotating body is visually the same. Therefore, a rotation sensor that detects the absolute rotation angle ⁇ of the rotating body when the rotating body is rotated has been proposed.
  • Patent Document 1 a first detected body that rotates by a rotating body to be measured, a first rotation detecting means that detects a signal of the first detected body, and a rotating body or a first detected body that rotates. Second detected object, second rotation detecting means for detecting the signal of the second detected object, signal gradient of the signal output from the second rotation detecting means, voltage value (0, + value and value) Based on these three values, a rotation sensor equipped with an absolute angle detection means for detecting the absolute rotation angle of the rotating body has been proposed.
  • Patent Document 1 JP 2002-98522 A
  • Patent Document 1 has a problem in that the signal gradient of the signal output from the second rotation detection means becomes unclear immediately after the power is turned on.
  • the first rotation The detection means is an optical encoder type signal, and in order to improve the resolution, there is a problem that the sensing portion of the first detected object must be expanded in the radial direction. Therefore, there has been a problem that the rotation sensor becomes large.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and by using one of the two sensors for detecting the rotation angle to determine the rotation speed of the other sensor.
  • Rotation angle detection device and rotation angle detection capable of reducing the manufacturing cost by widening the measurement range of the absolute rotation angle of the detected rotating body, reducing the installation space of the device without lowering the detection accuracy and resolution It aims to provide a method.
  • a rotation angle detection device is a rotation angle detection device that detects an absolute rotation angle of a rotation body to be detected that rotates multiple times, and corresponds to the rotation of the rotation body to be detected.
  • the rotation body rotates and the rotation angle of the rotation body of the rotation body is the rotation angle period of the rotation body while the rotation body rotates 360 °, it corresponds to the rotation of the rotation body to be detected.
  • the first rotating body rotating at a rotation angle period Tc, the first detecting means for detecting the rotating angle of the first rotating body, and the first rotating body or the detected rotating body.
  • a second rotation body that rotates at a rotation angle period Tm different from the rotation angle period Tc of the first rotation body and a second rotation body that detects the rotation angle of the second rotation body.
  • Detection means a first continuous angle signal detected by the first detection means, and Rotation angle detecting means for detecting an absolute rotation angle of the detected rotating body based on a second continuous angle signal detected by the second detecting means, the first rotating body and the second rotating body.
  • One of the two is a main rotating body, the other is a sub rotating body, and the first detecting means and the second detecting means that detect the rotation angle of the main rotating body is a main detecting means, and the sub rotating
  • the rotation angle detection means uses the main rotation based on the phase difference ⁇ between the first continuous angle signal and the second continuous angle signal.
  • the number of rotations of the body is detected, and the absolute rotation angle of the detected rotating body that makes multiple rotations is calculated based on the continuous angle signal detected by the main detection means and the number of rotations.
  • the rotation angle detection means of the rotation angle detection device includes the first continuous angle signal and the second continuous angle signal. Based on the first continuous angle signal and the second continuous angle signal inputted by the signal input means, and a signal input means for inputting an angle signal, the rotation angle of the first rotating body and the second rotating body of the second rotating body Based on the difference between the rotation angle of the first rotation body calculated by the angle calculation section and the rotation angle of the second rotation body calculated by the angle calculation section, and the rotation speed of the main rotation body A rotation speed determination means for determining the rotation speed of the main rotating body determined by the rotation speed determination means, and the first continuous angle signal or the second continuous angle signal detected by the main detection means. On the basis of And a large angle calculating means for calculating an absolute rotation angle of the detected rotating body.
  • the detection accuracy and resolution of the main detection means become the detection accuracy and resolution of the rotation angle detection device, the detection accuracy and resolution of the sub detection means can be greatly relaxed. Therefore, manufacturing cost can be reduced.
  • a rotation angle detection device is the rotation angle detection device according to the first or second aspect of the present invention, wherein the period of the angular region for determination is Sc,
  • K Tc / Tm
  • the relation value K is not an integer
  • the period Sc of the determination angle area and the period difference AS are expressed by the following relational expression:
  • the rotation angle detection device is the rotation angle detection device according to the third aspect of the present invention.
  • the relational value K is 1.8 or more. And 2. 25 or less.
  • an optimum rotation angle detection device that increases the detection accuracy and resolution of the absolute rotation angle of the detected rotating body, widens the measurement range of the absolute rotation angle, and reduces the installation space. Can be manufactured.
  • the size of the second rotating body is reduced.
  • the space required for installing the rotation angle detection device can be reduced.
  • the resolution and accuracy can be increased by about K times.
  • the determination angle area Sc is set to a range in which the rotation angle period Tc is divided into two, the allowable error is doubled in the determination of the rotation speed, and more accurate determination is possible.
  • the rotation angle detection method includes a first rotating body that rotates in response to rotation of a detected rotating body that rotates multiple times, and the first rotating body or the detected rotating body.
  • the rotation angle detection step (c) is based on the phase difference ⁇ between the first continuous angle signal and the second continuous angle signal. Detecting the number of rotations of the rotating body, and calculating the absolute rotation angle of the detected rotating body that performs multiple rotations based on the continuous angle signal detected by the main detection step and the number of rotations. .
  • the rotation angle detection step (c) of the rotation angle detection method of the rotation angle detection apparatus includes: ) A signal input step of inputting the first continuous angle signal and the second continuous angle signal; and (e) Based on the first continuous angle signal and the second continuous angle signal input in the signal input step (d), an angle calculation for calculating a rotation angle of the first rotating body and a rotation angle of the second rotating body And (f) based on the difference between the rotation angle of the first rotating body and the rotation angle of the second rotating body calculated in the angle calculating step (e), the rotational speed of the main rotating body is calculated.
  • a rotational speed determination step for determining, and (g) the rotational speed of the main rotating body determined by (f) in the rotational speed determination step, and the first continuous angle signal detected by the main detection step or the And a large angle calculation step of calculating an absolute rotation angle of the detected rotating body based on a second continuous angle signal.
  • the rotation angle detection method according to the third aspect of the present invention is the same as the rotation angle detection method according to the first or second aspect of the present invention, wherein the determination angle area is Sc, and
  • the absolute value of the difference between the angular zone Sc and the rotation angle period Tm is the period difference AS
  • the installation space of the apparatus can be reduced without reducing the detection accuracy and resolution of the rotation angle detection apparatus.
  • the measurement range of the absolute rotation angle of the detected rotating body can be set large.
  • the detection accuracy and resolution of the main detection means become the detection accuracy and resolution of the rotation angle detection device, the detection accuracy and resolution of the sub detection means can be greatly relaxed. As a result, manufacturing costs can be reduced.
  • one of the first detection means and the second detection means can be designated by the user as the main detection means, a rotation angle detection device that meets the user's needs can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an external configuration of a rotation angle detection device to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing waveforms of a first continuous angle signal and a second continuous angle signal.
  • FIG. 2 (a) shows the waveform of the first continuous angle signal
  • FIG. 2 (b) shows the waveform of the second continuous angle signal.
  • FIG. 3 is a diagram showing a change in phase difference between a first continuous angle signal and a second continuous angle signal.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of a rotation angle detection unit 30.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of a rotation angle detection unit 30.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a measurement angle range of the rotation sensor 10 in a range of 1 ⁇ 8 ⁇ K ⁇ 2.25.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a measurement angle range of the rotation sensor 10 in a range of 1 ⁇ 8> ⁇ or ⁇ > 2.25.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an external configuration of another rotation sensor 50 to which the present invention can be applied. Explanation of symbols
  • One aspect of the rotation angle detection device of the present invention is a rotation angle detection device that detects an absolute rotation angle of a detected rotating body that rotates multiple times.
  • the rotation angle detection device rotates the rotation body corresponding to the rotation of the rotation body to be detected, and rotates the rotation angle of the rotation body to be detected while rotating the rotation body force 3 ⁇ 460 ° as the rotation angle period of the rotation body.
  • the first rotating body rotating at the rotation angle period Tc
  • a second rotating body that rotates at a rotation angle period Tm that is different from the rotation angle period Tc of the first rotating body and the rotation of the second rotating body that corresponds to the rotation of the detected rotating body that is rotated by the detection rotating body
  • the absolute rotation of the detected rotating body Rotation angle detecting means for detecting the angle.
  • Either one of the first rotating body and the second rotating body is a main rotating body, and the other is a sub-rotating body, and the rotation angle of the main rotating body among the first detecting means and the second detecting means is detected.
  • the rotation angle detector detects the phase difference ⁇ between the first continuous angle signal and the second continuous angle signal. Based on this, the number of rotations of the main rotating body is detected, and the absolute rotation angle of the detected rotating body that makes multiple rotations is calculated based on the continuous angle signal and the number of rotations detected by the main detecting means.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an external configuration of one aspect of a rotation angle detection device to which the present invention can be applied.
  • the rotation angle detection device is referred to as a “rotation sensor”.
  • the rotation sensor 10 is mounted so as to be fitted into a steering shaft S (hereinafter referred to as a shaft S) that is a rotating body.
  • the rotation sensor 10 is the first rotor 1 1 (that is, first rotating body), second rotor 21 (that is, second rotating body), first angle sensor 13 (that is, first detecting means), second angle sensor 23 (that is, second detecting means) And a rotation angle detector 30 (not shown) (that is, a rotation angle detector).
  • the first rotor 11 is fixed to the shaft S so as to be in contact with the outer periphery of the shaft S, has a first gear 14 on the outer peripheral portion, and has a structure that rotates in accordance with the rotation of the shaft S.
  • the second rotor 21 includes a second gear 24 that meshes with the first gear 14 on the outer peripheral portion, and is configured to rotate in accordance with the rotation of the first rotor 11. That is, it is structured to rotate in response to the rotation of the shaft S.
  • the first angle sensor 13 includes first Hall elements 13a and 13b and a ring-shaped magnet 13c, and detects the rotation angle of the first rotor 11.
  • the first Hall elements 13a and 13b are arranged so as to detect a change in magnetic strength in a direction perpendicular to the radial direction of the ring-shaped magnet 13c.
  • the first Hall elements 13a and 13b are arranged outside the circumference of the ring-shaped magnet 13c so that the inclination of the normal of the magnetic sensitive surface with respect to the rotation center axis O is approximately 90 °.
  • the ring-shaped magnet 13c is magnetized in the circumferential direction, and the distribution of magnetic flux density is approximately a sine wave in the circumferential direction. It is fixed to the first rotor 11 and rotates together with the first rotor 11. Here, the central axial force perpendicular to the radial magnetic sensing surface of the ring-shaped magnet 13c is fixed so as to be the rotational central axis O of the first rotor 11.
  • the second angle sensor 23 includes second Hall elements 23a and 23b and a circular magnet 23c, and detects the rotation angle of the second rotor 21.
  • the second hall elements 23a and 23b are arranged so as to detect a change in magnetic strength in a direction perpendicular to the radial direction of the circular magnet 23c.
  • the second Hall elements 23a and 23b are arranged outside the circumference of the circular magnet 23c so that the inclination of the normal of the magnetosensitive surface with respect to the rotation center axis O ′ is approximately 90 °.
  • the circular magnet 23c is magnetized in the circumferential direction, is fixed to the second rotor 21, and rotates together with the second rotor 21.
  • the central axial force perpendicular to the radial magnetic sensing surface of the circular magnet 23c is fixed so as to be the rotational central axis of the second rotor 21.
  • the main sensor that determines the accuracy and resolution of the rotation angle of the shaft S is the first angle sensor 13, and the rotation angle is detected by the first angle sensor 13 that is the main sensor.
  • the sub sensor for determining the rotation speed is the second angle sensor 23.
  • the rotation angle detection unit 30 not shown in FIG. 1 is based on the first continuous angle signal detected by the first angle sensor 13 and the second continuous angle signal detected by the second angle sensor 23.
  • the absolute rotation angle of shaft S is detected. That is, the rotation angle detection unit detects the rotation speed of the first rotor based on the phase difference ⁇ between the first continuous angle signal and the second continuous angle signal, and detects the continuous angle detected by the first angle sensor. Based on the angle signal and the number of rotations, the absolute rotation angle of the multi-rotating shaft S is calculated.
  • FIG. 2 is a diagram showing waveforms of the first continuous angle signal and the second continuous angle signal.
  • Fig. 2 (a) shows the waveform of the first continuous angle signal
  • Fig. 2 (b) shows the waveform of the second continuous angle signal.
  • a sin curve signal and a cos curve signal are output from the first Hall elements 13a and 13b.
  • the first continuous angle signal with a sawtooth waveform that changes with the period of Tc as shown in Fig. 2 (a) is output.
  • the horizontal axis indicates the rotation angle of the shaft S
  • the vertical axis indicates the rotation angle of the first rotor 11.
  • the inclination of the normal line of the magnetosensitive surface with respect to the rotation center axis O is approximately 90 °. Since the output signal of the Hall element is proportional to the applied magnetic flux density, the output signal of the two Hall elements is two sinusoidal signals (sin ⁇ and cos ⁇ ) with a 90 ° phase difference according to the rotation of the ring magnet and Become. Where ⁇ is the rotation angle of the magnet. Therefore, the angle ⁇ can be calculated by the following equation.
  • ⁇ arc tan (sin ⁇ / cos ⁇ ) That is, the rotation angle position ⁇ (0 to 360 °) of the first rotor can be detected based on the signals detected from the first Hall elements 13a and 13b.
  • Tc 360 °
  • i 2
  • the detected ⁇ is the force in the first zone (Scl) of 0 to 180 °, or the second zone (Sc2) of 180 to 360 °.
  • i is a number that divides the rotation angle period Tc into judgment angle areas.
  • a second continuous angle signal having a sawtooth waveform that changes at a period of Tm as shown in Fig. 2 (b) is output.
  • the horizontal axis represents the rotation angle of the shaft S
  • the vertical axis represents the rotation angle of the second rotor 21.
  • Tm 200 °.
  • FIG. 3 is a diagram showing a change in phase difference between the first continuous angle signal and the second continuous angle signal.
  • the first continuous angle signal and the second continuous angle signal shown in FIG. 2 are output simultaneously, as shown in FIG. 3, when the rotation angle of the shaft S is ⁇ 900 °, the first continuous angle signal and the second continuous angle signal Assuming that the phase difference from the two continuous angle signals is 0, the phase difference changes by AS (referred to as “periodic difference”) every 180 °.
  • 20. It is.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional block diagram of the rotation angle detection unit 30.
  • the rotation angle detection unit 30 includes a signal input unit 31, an angle calculation unit 32, a rotation speed determination unit 33, and a large angle calculation unit 34.
  • the signal input unit 31 inputs the detected first continuous angle signal from the first angle sensor 13 and inputs the detected second continuous angle signal from the second angle sensor 23.
  • the angle calculation unit 32 calculates the rotation angle of the first rotor 11 based on the first continuous angle signal input by the signal input unit 31, and the second continuous angle signal input by the signal input unit 31. Based on the above, the rotation angle of the second rotor 21 is calculated.
  • the rotational speed determination unit 33 determines the rotational speed of the first rotor based on the difference between the rotational angle of the first rotor and the rotational angle of the second port calculated by the angle calculation unit. That is, the rotation speed determination unit 33 determines whether the location area is the first area Scl or the second area Sc2, and determines the rotation speed using the determined location area. For example, if it is determined that the location area is the first area Scl, the first continuous angle signal and the second continuous angle signal of each Scl are shown in FIG.
  • the phase difference ⁇ with the signal is 0 °, 40 °, 80 °, 120 ° and 160 °, respectively.
  • the rotational speed can be determined as 2. That is, when judging the location area and judging the rotation speed, the tolerance is doubled (previously, the tolerance of the angle of both sensors must be 10 ° in total).
  • the large angle calculation unit 34 calculates the absolute rotation angle of the shaft S based on the rotation number of the first rotor 11 determined by the rotation number determination unit 33 and the rotation angle applied to the first continuous angle signal. calculate.
  • the rotation sensor 10 detects the absolute rotation angle of the shaft S.
  • K Tc / Tm.
  • the relational value K is not an integer
  • K value affects the accuracy and resolution of the rotation sensor 10.
  • the size of the second rotor 21, that is, the size of the rotation sensor 10 is affected. Therefore, the detection value and resolution of the absolute rotation angle of the rotation sensor 10 are high, the measurement range of the absolute rotation angle is wide, and the installation space is small.
  • FIG. 5 is a table for explaining the measurement angle range of the rotation sensor 10 in the range of 1. 8 ⁇ 2.25.
  • the measurement angle range of the rotation sensor 10 is the least common multiple of the rotation angle period Tc of the first rotor 11 and the rotation angle period Tm of the second rotor 21.
  • ⁇ and / 3 are values corresponding to the number of teeth of the first gear 14 and the number of teeth of the second gear 24. That is, when the number of teeth of the first gear 14 is the first gear tooth number and the number of teeth of the second gear 24 is the second gear tooth number, ⁇ and / 3 are the first gear tooth number and the second gear tooth number. It is the value obtained by dividing the number of teeth by the greatest common divisor of the number of first gear teeth and the number of second gear teeth. Also, since the rotation angle period Tc and the rotation angle period Tm are integers, ⁇ is 360 Is a value that can be divisible by. Therefore, the candidate values for ⁇ are the following 18 values.
  • the first angle sensor 13 is the main sensor and the second angle sensor 23 is the sub sensor.
  • the second angle sensor 23 is the main sensor, and the first angle sensor 13 is the sub sensor.
  • the resolution and accuracy can be increased by about K times.
  • the allowable error is increased i times in the determination of the rotational speed, and more accurate determination is possible.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the measurement angle range of the rotation sensor 10 in the range of 1.8> K or ⁇ > 2.25.
  • the rotation sensor 10 including the two rotor 21, the first angle sensor 13, and the second angle sensor 23 can measure the absolute rotation angle of the shaft S in a measurement angle range of 720 °. This is effective when the measurement angle range of the absolute rotation angle of the shaft S is a relatively narrow range.
  • the rotation sensor 10 including the second rotor 21, the first angle sensor 13, and the second angle sensor 23 can measure the absolute rotation angle of the shaft S within a measurement angle range of 3960 °. As a result, there is room in the installation space. This is effective when the measurement range of the absolute rotation angle of the shaft S is wide and high detection accuracy is required.
  • the first rotor 11 corresponds to the first rotating body of the present invention
  • the second rotor 21 corresponds to the second rotating body of the present invention
  • the first angle sensor. 13 corresponds to the first detection means and the first detection step of the present invention
  • the second angle sensor 23 corresponds to the second detection step and the second detection step of the present invention
  • the rotation angle detection unit 30 corresponds to the present invention.
  • the signal input unit 31 corresponds to the signal input means and signal input process of the present invention
  • the angle calculation unit 32 corresponds to the angle calculation means and angle production process of the present invention.
  • the rotation speed determination unit 33 corresponds to the rotation speed determination means and the rotation speed determination process of the present invention
  • the large angle calculation unit 34 corresponds to the large angle calculation means and the large angle calculation process of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an external configuration of a rotation sensor 50 according to another aspect to which the present invention is applicable.
  • the rotation sensor 50 is mounted so as to be fitted into the shaft S that is a rotating body.
  • the rotation sensor 50 includes a first rotor 51, a second rotor 61, a first angle sensor 53, a second angle sensor 63, a shaft gear 70, and a rotation angle detector 30 (not shown).
  • the shaft gear 70 is fixed to the shaft S so as to contact the outer periphery of the shaft S.
  • the first rotor 51 includes a first gear 54 that meshes with the shaft gear 70 on the outer peripheral portion, and is configured to rotate in response to the rotation of the shaft S.
  • the second rotor 61 includes a second gear 64 that meshes with the shaft gear 70 on the outer peripheral portion, and has a structure that rotates in accordance with the rotation of the shaft S.
  • the first angle sensor 53 includes first Hall elements 53a and 53b and a circular magnet 53c, and detects the rotation angle of the first rotor 11.
  • the first hall elements 53a and 53b are arranged so as to detect a change in magnetic strength in a direction perpendicular to the radial direction of the circular magnet 53c.
  • the first Hall elements 53a and 53b are arranged outside the circumference of the circular magnet 53c so that the inclination of the normal to the magnetic sensitive surface with respect to the rotation center axis O is approximately 90 °.
  • the circular magnet 53c is magnetized in the circumferential direction, and is fixed to the first rotor 51.
  • the first rotor 5 Rotates with 1.
  • the central axis perpendicular to the radial magnetic sensing surface of the circular magnet 53 c is fixed so as to be the rotational central axis O of the first rotor 51.
  • the second angle sensor 63 includes second Hall elements 63a and 63b and a circular magnet 63c, and detects the rotation angle of the second rotor 61.
  • the second Hall elements 63a and 63b are arranged so as to detect a change in magnetic strength in a direction perpendicular to the radial direction of the circular magnet 63c.
  • the second Hall elements 63a and 63b are arranged outside the circumference of the circular magnet 63c so that the inclination of the normal of the magnetic sensitive surface with respect to the rotation center axis O ′ is approximately 90 °.
  • the circular magnet 63c is magnetized in the circumferential direction and is fixed to the second rotor 61.
  • the main sensor that determines the accuracy and resolution of the rotation angle of the shaft S is the second angle sensor 63, and the rotation angle is detected by the second angle sensor 63 that is the main sensor.
  • a sub sensor for determining the number is a first angle sensor 53.
  • the rotation angle detection unit 30 not shown in FIG. 7 is based on the first continuous angle signal detected by the first angle sensor 53 and the second continuous angle signal detected by the second angle sensor 63.
  • the absolute rotation angle of shaft S is detected.
  • the price of the ring-shaped magnet is very expensive compared to the price of the circular magnet. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

明 細 書
回転角度検出装置及び回転角度検出方法
技術分野
[0001] 本発明は、被検出回転体の絶対回転角度を検出する回転角度検出装置及び回転 角度検出方法に関する。特に、検出精度及び分解能を低下させることなぐ装置の 設置空間を小さぐ被検出回転体の絶対回転角度の測定範囲を広ぐ製造コストを 低減することが可能な回転角度検出装置及び回転角度検出方法に関する。
背景技術
[0002] 従来から、車両用エンジン、ステアリングホイール、 DCモータ等の様々な分野にお いて、回転角度検出装置（以下、回転センサと呼ぶ）が利用されている。例えば、自 動車のステアリングシャフト等の回転するシャフトに取り付けて、このシャフトと一体に なったハンドルの回転角度を検出する際に回転センサが利用されている。
[0003] ハンドルのような回転体を回転させたときに、絶対回転角度 Θは、例えば、 0。 < Θ ≤360° のときと、 360° < θ≤720° のときとは、回転体の状態が視覚的に同じで あること力 、区別するのは難しい。そのため、回転体を回転させたときの、回転体の 絶対回転角度 Θを検出する回転センサが提案されている。
[0004] 特許文献 1では、測定する回転体によって回転する第 1被検出体と、第 1被検出体 の信号を検出する第 1回転検出手段と、回転体または第 1被検出体によって回転す る第 2被検出体と、第 2被検出体の信号を検出する第 2回転検出手段と、第 2回転検 出手段から出力される信号の信号勾配と、電圧値 (0、 +値及び 値の 3値）に基づ いて回転体の絶対回転角度を検出する絶対角検出手段とを備えた回転センサが提 案されている。
特許文献 1 :特開 2002— 98522号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかしながら、特許文献 1では、電源を投入した直後に、第 2回転検出手段から出 力される信号の信号勾配が不明となってしまうという問題点があった。また、第 1回転 検出手段は、光エンコーダ方式の信号で、分解能を向上させるためには、第 1被検 出体のセンシング部分を径方向に広げなければならないという問題点があった。その ため、回転センサが大型になってしまうという問題点あった。
[0006] 本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、回転角度を検出 する 2つのセンサのうち一方のセンサを、他方のセンサの回転数判別に利用すること により、検出精度及び分解能を低下させることなぐ装置の設置空間を小さぐ被検 出回転体の絶対回転角度の測定範囲を広ぐ製造コストを低減することが可能な回 転角度検出装置及び回転角度検出方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。
[0008] 本発明の第 1の態様にかかる回転角度検出装置は、多回転する被検出回転体の 絶対回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前記被検出回転体の回転に 対応して回転体が回転し、前記回転体が 360° 回転する間に、前記被検出回転体 が回転する回転角度を前記回転体の回転角度周期としたときに、前記被検出回転 体の回転に対応して、回転角度周期 Tcで回転する第 1回転体と、前記第 1回転体の 回転角度を検出する第 1検出手段と、前記第 1回転体または前記被検出回転体によ つて回転する、前記被検出回転体の回転に対応して、前記第 1回転体の回転角度 周期 Tcと異なる回転角度周期 Tmで回転する第 2回転体と、前記第 2回転体の回転 角度を検出する第 2検出手段と、前記第 1検出手段によって検出された第 1連続角 度信号、及び前記第 2検出手段によって検出された第 2連続角度信号に基づいて、 前記被検出回転体の絶対回転角度を検出する回転角度検出手段と、を備え、前記 第 1回転体及び前記第 2回転体のどちらか一方をメイン回転体とし、他方をサブ回転 体とし、前記第 1検出手段及び第 2検出手段のうち、前記メイン回転体の回転角度を 検出するものをメイン検出手段とし、前記サブ回転体の回転角度を検出するものをサ ブ検出手段としたときに、前記回転角度検出手段は、前記第 1連続角度信号と前記 第 2連続角度信号との位相差 ΔΤに基づいて、前記メイン回転体の回転数を検出し て、前記メイン検出手段によって検出された連続角度信号と前記回転数に基づいて 、多回転する前記被検出回転体の絶対回転角度を算出することを特徴とする。 [0009] これにより、回転角度周期 Tcと回転角度周期 Tmを適切な値になるように設定する ことにより、検出精度及び分解能を低下させることなぐ装置の設置空間を小さくする ことが可能である。また、被検出回転体の絶対回転角度の測定範囲を大きく設定す ること力 S可能である。また、メイン検出手段の検出精度及び分解能が回転角度検出 装置の検出精度及び分解能となることから、サブ検出手段の検出精度及び分解能を 大幅に緩和することができる。その為、製造コストを低減することが可能である。また、 第 1検出手段及び第 2検出手段のうちの所望の一方をメイン検出手段として、ユーザ が指定できることから、ユーザのニーズに合わせた回転角度検出装置を提供すること ができる。
[0010] 本発明の第 2の態様にかかる回転角度検出装置は、本発明の第 1の態様にかかる 回転角度検出装置の前記回転角度検出手段が、前記第 1連続角度信号及び前記 第 2連続角度信号を入力する信号入力手段と、前記信号入力手段によって入力され た前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続角度信号に基づいて、前記第 1回転体 の回転角度及び前記第 2回転体の回転角度を算出する角度算出部と、前記角度算 出部によって算出された前記第 1回転体の回転角度と前記第 2回転体の回転角度と の差分に基づいて、前記メイン回転体の回転数を判定する回転数判定手段と、前記 回転数判定手段によって判定された前記メイン回転体の回転数、及び、前記メイン 検出手段によって検出された前記第 1連続角度信号または前記第 2連続角度信号 に基づいて、前記被検出回転体の絶対回転角度を算出する大角度算出手段と、を 備えていることを特徴とする。
[0011] これにより、メイン検出手段の検出精度及び分解能が回転角度検出装置の検出精 度及び分解能となることから、サブ検出手段の検出精度及び分解能を大幅に緩和す ること力 Sできる。その為、製造コストを低減することが可能である。
[0012] 本発明の第 3の態様にかかる回転角度検出装置は、本発明の第 1または第 2の態 様に力、かる回転角度検出装置において、判定用角度区域の周期を Scとし、前記判 定用角度区域期の周期 Scと前記回転角度周期 Tmとの差分の絶対値を周期差分 Δ Sとし、前記回転角度周期 Tcと前記回転角度周期 Tmとの関係値 Kを K=Tc/Tm としたとき、前記関係値 Kが整数でないことを満足し、更に、前記回転角度周期 Tc、 前記判定用角度区域の周期 Sc、及び前記周期差分 A Sが、下記関係式
Sc =Tc/i= A S Xj (i及び jは正整数）
を満足することを特徴とする。
[0013] これにより、関係値 K、回転角度周期 Tc、回転角度周期 Tm、及び判定用角度区 域 Scを適切な値になるように設定することにより、検出精度及び分解能を低下させる ことなく、装置の設置空間を小さくすることが可能である。また、被検出回転体の絶対 回転角度の測定範囲に限界を設けることなぐ広域な範囲において測定することが 可能である。
[0014] 本発明の第 4の態様にかかる回転角度検出装置は、本発明の第 3の態様にかかる 回転角度検出装置において、 i = 2であるとき、前記関係値 Kは、 1. 8以上でかつ 2. 25以下であることを特徴とする。
[0015] これにより、被検出回転体の絶対回転角度の検出精度及び分解能が高ぐかつ、 絶対回転角度の測定範囲が広ぐかつ、設置空間の小さくなるような、最適な回転角 度検出装置を製造することができる。
[0016] Kを大きくするほど、第 2回転体のサイズが小さくなる。そのため、回転角度検出装 置を設置するのに必要な空間を小さくすることができる。また、第 2検出手段をメイン 検出手段にし、第 1検出手段をサブ検出手段にすることによって、分解能、精度を約 K倍することが可能でする。また、判定用角度区域 Scを、回転角度周期 Tcを 2個に 分割した範囲にすることにより、回転数の判定において、許容誤差が 2倍になり、より 正確な判定が可能になる。
[0017] また、例えば、自動車のハンドルの回転角度の判定に必要な角度範囲（最大約 31 20° )を十分に満足する角度範囲を測定することが可能であり、回転数を判定するこ とが可能な位相差（10° )を十分に満足することが個能である。
[0018] 本発明の第 5の態様にかかる回転角度検出装置は、本発明の第 3の態様にかかる 回転角度検出装置において、 i = 3であるとき、前記関係値 Kは、 2. 8以上でかつ 3. 2以下であることを特徴とする。
[0019] これにより、設置空間の小さくなるような回転角度検出装置を製造することができる 。 Kを大きくするほど、第 2回転体のサイズが小さくなる。そのため、回転角度検出装 置を設置するのに必要な空間を小さくすることができる。また、第 2検出手段をメイン 検出手段にし、第 1検出手段をサブ検出手段にすることによって、分解能、精度を約 K倍することが可能でする。また、判定用角度区域 Scを、回転角度周期 Tcを 3個に 分割した範囲にすることにより、回転数の判定において、許容誤差が 3倍になり、より 正確な判定が可能になる。
[0020] 本発明の第 1の態様にかかる回転角度検出方法は、多回転する被検出回転体の 回転に対応して回転する第 1回転体と、前記第 1回転体または前記被検出回転体に よって回転する第 2回転体とを有し、前記被検出回転体の絶対回転角度を検出する 回転角度検出方法であって、前記被検出回転体の回転に対応して回転体が回転し 、前記回転体が 360° 回転する間に、前記被検出回転体が回転する回転角度を前 記回転体の回転角度周期としたときに、 (a)回転角度周期 Tcで回転する前記第 1回 転体の回転角度を検出する第 1検出工程と、 (b)前記被検出回転体の回転に対応し て、前記第 1回転体の回転角度周期 Tcと異なる回転角度周期 Tmで回転する前記 第 2回転体の回転角度を検出する第 2検出工程と、（c)前記第 1検出工程 (a)によつ て検出された第 1連続角度信号、及び前記第 2検出工程 (b)によって検出された第 2 連続角度信号に基づいて、前記被検出回転体の絶対回転角度を検出する回転角 度検出工程と、を備え、前記第 1回転体及び前記第 2回転体のどちらか一方をメイン 回転体とし、他方をサブ回転体とし、前記メイン回転体の回転角度を検出する工程を メイン検出工程とし、前記サブ回転体の回転角度を検出する工程をサブ検出工程と したときに、前記回転角度検出工程 (c)は、前記第 1連続角度信号と前記第 2連続角 度信号との位相差 Δ Τに基づいて、前記メイン回転体の回転数を検出して、前記メイ ン検出工程によって検出された連続角度信号と前記回転数に基づいて、多回転する 前記被検出回転体の絶対回転角度を算出することを特徴とする。
[0021] これにより、上述した本発明の第 1の態様に力、かる回転角度検出装置と同等の効果 が得られる。
[0022] 本発明の第 2の態様にかかる回転角度検出方法は、本発明の第 1の態様にかかる 回転角度検出装置の前記回転角度検出方法の前記回転角度検出工程 (c)が、 (d) 前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続角度信号を入力する信号入力工程と、 (e) 前記信号入力工程 (d)によって入力された前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続 角度信号に基づいて、前記第 1回転体の回転角度及び前記第 2回転体の回転角度 を算出する角度算出工程と、（f)前記角度算出工程 (e)によって算出された前記第 1 回転体の回転角度と前記第 2回転体の回転角度との差分に基づいて、前記メイン回 転体の回転数を判定する回転数判定工程と、（g)前記回転数判定工程に（f)よって 判定された前記メイン回転体の回転数、及び、前記メイン検出工程によって検出され た前記第 1連続角度信号または前記第 2連続角度信号に基づいて、前記被検出回 転体の絶対回転角度を算出する大角度算出工程と、を備えていることを特徴とする。
[0023] これにより、上述した本発明の第 2の態様に力、かる回転角度検出装置と同等の効果 が得られる。
[0024] 本発明の第 3の態様にかかる回転角度検出方法は、本発明の第 1または第 2の態 様に力、かる回転角度検出方法において、判定用角度区域を Scとし、前記判定用角 度区域 Scと前記回転角度周期 Tmとの差分の絶対値を周期差分 A Sとし、前記回転 角度周期 Tcと前記回転角度周期 Tmとの関係値 Kを K=Tc/Tmとしたとき、前記 関係値 Kが整数でないことを満足し、更に、前記回転角度周期 Tc、前記信号周期 S c、及び前記周期差分 A Sが、下記関係式
Sc =Tc/i= A S Xj (i及び jは正整数）
を満足することを特徴とする。
[0025] これにより、上述した本発明の第 3の態様に力、かる回転角度検出装置と同等の効果 が得られる。
[0026] 本発明の第 4の態様にかかる回転角度検出方法は、本発明の第 3の態様にかかる 回転角度検出方法において、 i = 2であるとき、前記関係値 Kは、 1. 8以上でかつ 2. 25以下であることを特徴とする。
[0027] これにより、上述した本発明の第 4の態様に力、かる回転角度検出装置と同等の効果 が得られる。
[0028] 本発明の第 5の態様にかかる回転角度検出方法は、本発明の第 3の態様にかかる 回転角度検出方法において、 i = 3であるとき、前記関係値 Kは、 2. 8以上でかつ 3. 2以下であることを特徴とする。 [0029] これにより、上述した本発明の第 5の態様に力、かる回転角度検出装置と同等の効果 が得られる。
発明の効果
[0030] 本発明によれば、回転角度検出装置の検出精度及び分解能を低下させることなく 、装置の設置空間を小さくすることが可能である。また、被検出回転体の絶対回転角 度の測定範囲を大きく設定することが可能である。また、メイン検出手段の検出精度 及び分解能が回転角度検出装置の検出精度及び分解能となることから、サブ検出 手段の検出精度及び分解能を大幅に緩和することができる。その為、製造コストを低 減することが可能である。また、第 1検出手段及び第 2検出手段のうちの所望の一方 をメイン検出手段として、ユーザが指定できることから、ユーザのニーズに合わせた回 転角度検出装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0031] [図 1]本発明を適用可能な回転角度検出装置の外観構成の一例を示す図である。
[図 2]第 1連続角度信号及び第 2連続角度信号の波形を示す図である。図 2 (a)は、 第 1連続角度信号の波形を、図 2 (b)は、第 2連続角度信号の波形を示している。
[図 3]第 1連続角度信号と第 2連続角度信号との位相差の変化を示す図である。
[図 4]回転角度検出部 30の機能ブロック図の一例を示す図である。
[図 5]1 · 8≤K≤2. 25の範囲における回転センサ 10の測定角度範囲を説明するた めの図である。
[図 6]1 · 8〉Κ、または、 Κ〉2· 25の範囲における回転センサ 10の測定角度範囲を 説明するための図である。
[図 7]本発明を適用可能な別の回転センサ 50の外観構成の一例を示す図である。 符号の説明
[0032] 10 回転センサ
11 第 1ロータ
13 第 1角度センサ
21 第 2ロータ
23 第 2角度センサ 30 回転角度検出部
発明を実施するための最良の形態
[0033] この発明の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実 施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、 当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なもので置換した実施態 様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
[0034] この発明の回転角度検出装置の 1つの態様は、多回転する被検出回転体の絶対 回転角度を検出する回転角度検出装置である。
回転角度検出装置は、被検出回転体の回転に対応して回転体が回転し、回転体 力 ¾60° 回転する間に、被検出回転体が回転する回転角度を回転体の回転角度周 期としたときに、被検出回転体の回転に対応して、回転角度周期 Tcで回転する第 1 回転体と、第 1回転体の回転角度を検出する第 1検出手段と、第 1回転体または被検 出回転体によって回転する、被検出回転体の回転に対応して、第 1回転体の回転角 度周期 Tcと異なる回転角度周期 Tmで回転する第 2回転体と、第 2回転体の回転角 度を検出する第 2検出手段と、第 1検出手段によって検出された第 1連続角度信号、 及び第 2検出手段によって検出された第 2連続角度信号に基づいて、被検出回転体 の絶対回転角度を検出する回転角度検出手段とを備えている。
[0035] 第 1回転体及び第 2回転体のどちらか一方をメイン回転体とし、他方をサブ回転体 とし、第 1検出手段及び第 2検出手段のうち、メイン回転体の回転角度を検出するも のをメイン検出手段とし、サブ回転体の回転角度を検出するものをサブ検出手段とし たときに、回転角度検出手段は、第 1連続角度信号と第 2連続角度信号との位相差 ΔΤに基づいて、メイン回転体の回転数を検出して、メイン検出手段によって検出さ れた連続角度信号と回転数に基づいて、多回転する被検出回転体の絶対回転角度 を算出する。
[0036] 図 1は、本発明を適用可能な回転角度検出装置の 1つの態様の外観構成の一例を 示す図である。以下、回転角度検出装置を「回転センサ」と呼ぶ。
[0037] 図 1に示すように、回転センサ 10は、回転体であるステアリングシャフト S (以下、シ ャフト Sと呼ぶ）に嵌め込まれるように装着されている。回転センサ 10は、第 1ロータ 1 1 (即ち、第 1回転体）、第 2ロータ 21 (即ち、第 2回転体）、第 1角度センサ 13 (即ち、 第 1検出手段）、第 2角度センサ 23 (即ち、第 2検出手段)及び回転角度検出部 30 ( 図示略）（即ち、回転角度検出手段）を備えている。
[0038] 第 1ロータ 11は、シャフト Sの外周に接するように、シャフト Sに固定され、外周部に 第 1歯車 14を備え、シャフト Sの回転に対応して回転するような構造になっている。ま た、第 2ロータ 21は、外周部に第 1歯車 14と嚙み合う第 2歯車 24を備え、第 1ロータ 1 1の回転に対応して回転するような構造になっている。即ち、シャフト Sの回転に対応 して回転するような構造になっている。ここで、シャフト Sの回転に対応して回転体が 回転し、回転体が 360° 回転する間に、シャフト Sが回転する回転角度を回転体の 回転角度周期としたとき，第 1ロータ 11の回転角度周期を Tc、第 2ロータ 21の回転 角度周期を Tmとする。また、 Tm<Tcとなるように回転角度周期 Tmを設定する。ま た、 K=Tc/Tmの関係式を満たす、整数でない値を K値とする。従って、 K= l . 8 としたとき、 Tcは Tc = 360° であること力、ら、 Tm = 200° である。
[0039] 第 1角度センサ 13は、第 1ホール素子 13a及び 13b、並びにリング状磁石 13cを備 え、第 1ロータ 11の回転角度を検出する。第 1ホール素子 13a及び 13bは、リング状 磁石 13cの径方向に垂直な方向における磁気の強さの変化を検出できるように配置 されている。ここでは、第 1ホール素子 13a及び 13bは、回転中心軸 Oに対する感磁 面の法線の傾きが概ね 90° となるように、リング状磁石 13cの円周外に配置されてい
[0040] リング状磁石 13cは、周方向に着磁されており、磁束密度の分布は円周方向に概 ね正弦波となっている。第 1ロータ 11に固定されており、第 1ロータ 11とともに回転す る。ここでは、リング状磁石 13cの径方向の感磁面に垂直な中心軸力 第 1ロータ 11 の回転中心軸 Oとなるように固定されている。
[0041] 第 2角度センサ 23は、第 2ホール素子 23a及び 23b並びに円形磁石 23cを備え、 第 2ロータ 21の回転角度を検出する。第 2ホール素子 23a及び 23bは、円形磁石 23 cの径方向に垂直な方向における磁気の強さの変化を検出できるように配置されてい る。ここでは、第 2ホール素子 23a及び 23bは、回転中心軸 O'に対する感磁面の法 線の傾きが概ね 90° となるように、円形磁石 23cの円周外に配置されている。 [0042] 円形磁石 23cは、周方向に着磁され、第 2ロータ 21に固定されており、第 2ロータ 2 1とともに回転する。ここで、円形磁石 23cの径方向の感磁面に垂直な中心軸力 第 2ロータ 21の回転中心軸 となるように固定されている。
[0043] また、シャフト Sの回転角度の精度及び分解能を決定するメインセンサを、第 1角度 センサ 13とし、メインセンサである第 1角度センサ 13によって回転角度が検出される 第 1ロータ 1 1の回転数を判別するサブセンサを第 2角度センサ 23とする。
[0044] 図 1に示していない回転角度検出部 30は、第 1角度センサ 1 3によって検出された 第 1連続角度信号、及び第 2角度センサ 23によって検出された第 2連続角度信号に 基づいて、シャフト Sの絶対回転角度を検出する。即ち、回転角度検出部は、第 1連 続角度信号と第 2連続角度信号との位相差 Δ Τに基づいて、第 1ロータの回転数を 検出して、第 1角度センサによって検出された連続角度信号と回転数に基づいて、 多回転するシャフト Sの絶対回転角度を算出する。
[0045] 次に、図 2及び図 3を参照して、第 1角度センサ 13によって検出された第 1連続角 度信号、及び第 2角度センサ 23によって検出された第 2連続角度信号について説明 する。
[0046] 図 2は、第 1連続角度信号及び第 2連続角度信号の波形を示す図である。図 2 (a) は、第 1連続角度信号の波形を、図 2 (b)は、第 2連続角度信号の波形を示している
〇
[0047] 第 1ホール素子 13a及び 13bから sin曲線状の信号と cos曲線状の信号が出力され る。これらの信号を角度信号に換算すると、図 2 (a)に示すような、 Tcの周期で変化 する鋸歯状波形の第 1連続角度信号が出力する。ここで、横軸は、シャフト Sの回転 角度、縦軸は、第 1ロータ 1 1の回転角度を示す。
[0048] また、第 1ホール素子 1 3a及び 13bは、回転中心軸 Oに対する感磁面の法線の傾 きが概ね 90° である。ホール素子の出力信号が印加した磁束密度に比例するため 、 2つのホール素子の出力信号は、リング磁石の回転に従って、 90°の位相差を持つ 2つの正弦波信号（sin Θ及び cos Θ )となる。ここで、 Θは磁石の回転角度である。従 つて、角度 Θは次の式で求められる。
[0049] Θ = arc tan (sin Θ /cos θ ) 即ち、第 1ホール素子 13a及び 13bから検出した信号により、第 1ロータの回転角度 位置 Θ (0〜360° )が検出できる。 Tc = 360°の場合、 i = 2としたとき、信号処理上、 検出した Θは 0〜180°の第 1区域（Scl)に有る力、、或いは 180〜360°の第 2区域（ Sc2)にあるかが判別できる。但し、 iは、回転角度周期 Tcを判定用角度区域に区切 る数である。
[0050] 同様に、図 2 (b)に示すような、 Tmの周期で変化する鋸歯状波形の第 2連続角度 信号が出力する。ここで、横軸は、シャフト Sの回転角度、縦軸は、第 2ロータ 21の回 転角度を示す。また、 Tm = 200° である。
[0051] 図 3は、第 1連続角度信号と第 2連続角度信号との位相差の変化を示す図である。
図 2に示した第 1連続角度信号及び第 2連続角度信号は、同時に出力されることから 、図 3に示すように、シャフト Sの回転角度が— 900° において、第 1連続角度信号と 第 2連続角度信号との位相差が 0であるとしたときに、 180° 毎に、位相差は A S (周 期差分という）毎変化する。ここで、周期差分 A Sは、判定用角度区域の周期 Scと回 転角度周期 Tmとの差分の絶対値であり、 A S = I Sc— Tm | = 20。 である。
[0052] 次に、上述した回転角度検出部 30の詳細を図 3及び図 4を参照して説明する。
[0053] 図 4は、回転角度検出部 30の機能ブロック図の一例を示す図である。図 4に示すよ うに、回転角度検出部 30は、信号入力部 31、角度算出部 32、回転数判定部 33、及 び大角度算出部 34を備えている。
[0054] 信号入力部 31は、検出された第 1連続角度信号を第 1角度センサ 13から入力する とともに、及び、検出された第 2連続角度信号を第 2角度センサ 23から入力する。
[0055] 角度算出部 32は、信号入力部 31によって入力された第 1連続角度信号に基づい て、第 1ロータ 11の回転角度を算出し、信号入力部 31によって入力された第 2連続 角度信号に基づいて、第 2ロータ 21の回転角度を算出する。
[0056] 回転数判定部 33は、角度算出部によって算出された第 1ロータの回転角度と第 2口 ータの回転角度との差分に基づいて、第 1ロータの回転数を判定する。即ち、回転数 判定部 33は、所在区域が第 1区域 Sclであるか第 2区域 Sc2であるかを判定し、判 定した所在区域を利用して回転数を判定する。例えば、所在区域が第 1区域 Sclで あると判定した場合、図 3に示すように各 Sclの第 1連続角度信号と第 2連続角度信 号との位相差 ΔΤはそれぞれ 0°、 40°、 80°、 120°、 160°である。即ち、第 1角度セ ンサ 13及び第 2角度センサ 23の角度の許容誤差がトータルで約 ± 15° (< ± 20° ) であれば、問題なく正確に判定できる。例えば、第 1連続角度信号と第 2連続角度信 号との位相差 ΔΤが 35°であるならば、回転数は 2と判定できる。即ち、所在区域を判 定して回転数を判定するとき、許容誤差が倍になる（従来は、両センサの角度の許容 誤差がトータルく土 10°を満足しなければならな力 た。 )
[0057] 大角度算出部 34は、回転数判定部 33によって判定された第 1ロータ 11の回転数 と、第 1連続角度信号にはる回転角度に）基づいて、シャフト Sの絶対回転角度を算 出する。
[0058] 以上のようにして、回転センサ 10は、シャフト Sの絶対回転角度を検出する。次に、 上述した！^直について、図 5を参照して説明する。
[0059] Κ値は、第 1ロータ 11の回転角度周期 Tcと第 2ロータ 21の回転角度周期 Tmの関 係式から得られる値である（K=Tc/Tm)。なお、この発明では、関係値 Kが整数で ないことを満足し、更に、回転角度周期 Tc、判定用角度区域の周期 Sc、及び周期 差分 A Sが、関係式 Sc =Tc/i= A S Xj (i及び jは正整数)を満足する。
従って、 K値の大きさが、回転センサ 10の精度及び分解能に影響する。また、第 2 ロータ 21の大きさ、即ち、回転センサ 10の大きさに影響する。そのため、回転センサ 10の絶対回転角度の検出精度及び分解能が高ぐかつ、絶対回転角度の測定範囲 が広ぐかつ、設置空間の小さくなる K値は、 i (=Tc/Sc) = 2のとき、 1 · 8≤K≤2. 25の範囲である。
[0060] 図 5は、 1. 8≤Κ≤2. 25の範囲における回転センサ 10の測定角度範囲を説明す るための表である。
[0061] 回転センサ 10の測定角度範囲は、第 1ロータ 11の回転角度周期 Tcと第 2ロータ 2 1の回転角度周期 Tmの最小公倍数である。また、 α及び /3は、第 1歯車 14の歯数 及び第 2歯車 24の歯数に対応した値である。即ち、第 1歯車 14の歯数を第 1歯車歯 数とし、第 2歯車 24の歯数を第 2歯車歯数としたときに、 α及び /3は、第 1歯車歯数 及び第 2歯車歯数を、第 1歯車歯数と第 2歯車歯数との最大公約数で割った値であ る。また、回転角度周期 Tc及び回転角度周期 Tmは整数であることから、 αは、 360 を割り切ることができる値である。従って、 αの候補値は、下記の 18個の値となる。
[0062] α候補値： 2、 3、 4、 5、 6、 8、 9、 10、 12、 15、
18、 20、 24、 30、 36、 40、 45、 60
上述したように、例えば、 K= l . 8のとき、図 5に示すように、 a = 9、 β = 5、 Sc =T c/2 = 180° 、 Sm=Tm = 200° を満足するような、第 1ロータ 1 1、第 2ロータ 21、 第 1角度センサ 13、及び第 2角度センサ 23を備えた回転センサ 10は、シャフト Sの絶 対回転角度を、 1800° の測定角度範囲において、測定することができる。
[0063] 上述したように、 Kを大きくするほど、第 2ロータ 21のサイズが小さくなる。そのため、 回転センサ 10を設置するのに必要な空間を小さくすることができる。また、上述にお いては、第 1角度センサ 13をメインセンサにし、第 2角度センサ 23をサブセンサにし ているが、第 2角度センサ 23をメインセンサにし、第 1角度センサ 13をサブセンサに することによって、分解能、精度を約 K倍することが可能でする。また、所在区域を i個 に（ここでは 2個）分割することにより、回転数の判定において、許容誤差が i倍になり 、より正確な判定が可能になる。
[0064] また、例えば、自動車のハンドルの回転角度の判定に必要な角度範囲（最大約 31 20° )を十分に満足する角度範囲を測定することが可能であり、回転数を判定するこ とが可能な位相差（10° )を十分に満足することが可能である。
[0065] 図 6は、 1. 8〉K、または、 Κ〉2· 25の範囲における回転センサ 10の測定角度範 囲を説明するための図である。
[0066] 例えば、 Κ = 2. 5のとき、 α = 5、 /3 = 2、 Sc =Tc/2 = 180° 、 Sm=Tm= 144 ° を満足するような、第 1ロータ 1 1、第 2ロータ 21、第 1角度センサ 13、及び第 2角度 センサ 23を備えた回転センサ 10は、シャフト Sの絶対回転角度を、 720° の測定角 度範囲において、測定することができる。これにより、シャフト Sの絶対回転角度の測 定角度範囲が、比較的狭い範囲の場合には、有効である。
[0067] また、例えば、 K = l . 0909のとき、 α = 12、 β = 1 1、 Sc =Tc = 360° 、 Sm=T m = 330° を満足するような、第 1ロータ 1 1、第 2ロータ 21、第 1角度センサ 13、及び 第 2角度センサ 23を備えた回転センサ 10は、シャフト Sの絶対回転角度を、 3960° の測定角度範囲において、測定すること力 Sできる。これにより、設置空間に余裕があ るときに、シャフト Sの絶対回転角度の測定角度範囲が広域で、高い検出精度が要 求される場合は、有効である。
[0068] 回転センサ 10において、上述したように、第 1ロータ 11は本発明の第 1回転体に対 応し、第 2ロータ 21は本発明の第 2回転体に対応し、第 1角度センサ 13は本発明の 第 1検出手段及び第 1検出工程に対応し、第 2角度センサ 23は本発明の第 2検出手 段及び第 2検出工程に対応し、回転角度検出部 30は本発明の回転角度検出手段 及び回転角度検出工程に対応し、信号入力部 31は本発明の信号入力手段及び信 号入力工程に対応し、角度算出部 32は本発明の角度算出手段及び角度産出工程 に対応し、回転数判定部 33は本発明の回転数判定手段及び回転数判定工程に対 応し、大角度算出部 34は本発明の大角度算出手段及び大角度算出工程に対応す
[0069] 図 7は、本発明を適用可能な別の態様の回転センサ 50の外観構成の一例を示す 図である。
[0070] 図 7に示すように、回転センサ 50は、回転体であるシャフト Sに嵌め込まれるように 装着されている。回転センサ 50は、第 1ロータ 51、第 2ロータ 61、第 1角度センサ 53 、第 2角度センサ 63、シャフト歯車 70及び回転角度検出部 30 (図示略)を備えている
[0071] シャフト歯車 70は、シャフト Sの外周に接するように、シャフト Sに固定されている。ま た、第 1ロータ 51は、外周部にシャフト歯車 70と嚙み合う第 1歯車 54を備え、シャフト Sの回転に対応して回転するような構造になっている。また、第 2ロータ 61は、外周部 にシャフト歯車 70と嚙み合う第 2歯車 64を備え、シャフト Sの回転に対応して回転す るような構造になっている。
[0072] 第 1角度センサ 53は、第 1ホール素子 53a及び 53b、並びに円形磁石 53cを備え、 第 1ロータ 11の回転角度を検出する。第 1ホール素子 53a及び 53bは、円形磁石 53 cの径方向に垂直な方向における磁気の強さの変化を検出できるように配置されてい る。ここでは、第 1ホール素子 53a及び 53bは、回転中心軸 Oに対する感磁面の法線 の傾きが概ね 90° となるように、円形磁石 53cの円周外に配置されている。
[0073] 円形磁石 53cは、周方向に着磁され、第 1ロータ 51に固定されており、第 1ロータ 5 1とともに回転する。ここでは、円形磁石 53cの径方向の感磁面に垂直な中心軸が、 第 1ロータ 51の回転中心軸 Oとなるように固定されている。
[0074] 第 2角度センサ 63は、第 2ホール素子 63a及び 63b並びに円形磁石 63cを備え、 第 2ロータ 61の回転角度を検出する。第 2ホール素子 63a及び 63bは、円形磁石 63 cの径方向に垂直な方向における磁気の強さの変化を検出できるように配置されてい る。ここでは、第 2ホール素子 63a及び 63bは、回転中心軸 O'に対する感磁面の法 線の傾きが概ね 90° となるように、円形磁石 63cの円周外に配置されている。
[0075] 円形磁石 63cは、周方向に着磁され、第 2ロータ 61に固定されており、第 2ロータ 6
1とともに回転する。ここで、円形磁石 63cの径方向の感磁面に垂直な中心軸力 第
2ロータ 61の回転中心軸 となるように固定されている。
[0076] また、シャフト Sの回転角度の精度及び分解能を決定するメインセンサを、第 2角度 センサ 63とし、メインセンサである第 2角度センサ 63によって回転角度が検出される 第 2ロータ 61の回転数を判別するサブセンサを、第 1角度センサ 53とする。
[0077] 図 7に示していない回転角度検出部 30は、第 1角度センサ 53によって検出された 第 1連続角度信号、及び第 2角度センサ 63によって検出された第 2連続角度信号に 基づいて、シャフト Sの絶対回転角度を検出する。
[0078] リング状磁石の価格は円形磁石の価格に比べ非常に高価である。そのため、製造 コストを低減することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 多回転する被検出回転体の絶対回転角度を検出する回転角度検出装置であって 前記被検出回転体の回転に対応して回転体が回転し、前記回転体が 360° 回転 する間に、前記被検出回転体が回転する回転角度を前記回転体の回転角度周期と したときに、
前記被検出回転体の回転に対応して、回転角度周期 Tcで回転する第 1回転体と、 前記第 1回転体の回転角度を検出する第 1検出手段と、
前記第 1回転体または前記被検出回転体によって回転する、前記被検出回転体の 回転に対応して、前記第 1回転体の回転角度周期 Tcと異なる回転角度周期 Tmで 回転する第 2回転体と、
前記第 2回転体の回転角度を検出する第 2検出手段と、
前記第 1検出手段によって検出された第 1連続角度信号、及び前記第 2検出手段 によって検出された第 2連続角度信号に基づいて、前記被検出回転体の絶対回転 角度を検出する回転角度検出手段と、
を備え、
前記第 1回転体及び前記第 2回転体のどちらか一方をメイン回転体とし、他方をサ ブ回転体とし、前記第 1検出手段及び第 2検出手段のうち、前記メイン回転体の回転 角度を検出するものをメイン検出手段とし、前記サブ回転体の回転角度を検出するも のをサブ検出手段としたときに、
前記回転角度検出手段は、前記第 1連続角度信号と前記第 2連続角度信号との位 相差 ΔΤに基づいて、前記メイン回転体の回転数を検出して、前記メイン検出手段に よって検出された連続角度信号と前記回転数に基づいて、多回転する前記被検出 回転体の絶対回転角度を算出することを特徴とする回転角度検出装置。
[2] 前記回転角度検出手段は、
前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続角度信号を入力する信号入力手段と、 前記信号入力手段によって入力された前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続 角度信号に基づいて、前記第 1回転体の回転角度及び前記第 2回転体の回転角度 を算出する角度算出部と、
前記角度算出部によって算出された前記第 1回転体の回転角度と前記第 2回転体 の回転角度との差分に基づレ、て、前記メイン回転体の回転数を判定する回転数判 定手段と、
前記回転数判定手段によって判定された前記メイン回転体の回転数、及び、前記 メイン検出手段によって検出された前記第 1連続角度信号または前記第 2連続角度 信号に基づいて、前記被検出回転体の絶対回転角度を算出する大角度算出手段と を備えてい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。
[3] 判定用角度区域の周期を Scとし、前記判定用角度区域の周期 Scと前記回転角度 周期 Tmとの差分の絶対値を周期差分 A Sとし、前記回転角度周期 Tcと前記回転角 度周期 Tmとの関係値 Kを K=Tc/Tmとしたとき、
前記関係値 Kが整数でないことを満足し、更に、前記回転角度周期 Tc、前記判定 用角度区域の周期 Sc、及び前記周期差分 A Sが、下記関係式
Sc =Tc/i= A S Xj (i及び jは正整数）
を満足することを特徴とする請求項 1または 2に記載の回転角度検出装置。
[4] i = 2であるとき、前記関係値 Kは、 1. 8以上でかつ 2. 25以下であることを特徴とす る請求項 3に記載の回転角度検出装置。
[5] i = 3であるとき、前記関係値 Kは、 2. 8以上でかつ 3. 2以下であることを特徴とする 請求項 3に記載の回転角度検出装置。
[6] 多回転する被検出回転体の回転に対応して回転する第 1回転体と、前記第 1回転 体または前記被検出回転体によって回転する第 2回転体とを有し、前記被検出回転 体の絶対回転角度を検出する回転角度検出方法であって、
前記被検出回転体の回転に対応して回転体が回転し、前記回転体が 360° 回転 する間に、前記被検出回転体が回転する回転角度を前記回転体の回転角度周期と したときに、
ω回転角度周期 Tcで回転する前記第 1回転体の回転角度を検出する第 1検出 工程と、 (b)前記被検出回転体の回転に対応して、前記第 1回転体の回転角度周期 Tcと 異なる回転角度周期 Tmで回転する前記第 2回転体の回転角度を検出する第 2検出 工程と、
(c)前記第 1検出工程 (a)によって検出された第 1連続角度信号、及び前記第 2検 出工程 (b)によって検出された第 2連続角度信号に基づいて、前記被検出回転体の 絶対回転角度を検出する回転角度検出工程と、
を備え、
前記第 1回転体及び前記第 2回転体のどちらか一方をメイン回転体とし、他方をサ ブ回転体とし、前記メイン回転体の回転角度を検出する工程をメイン検出工程とし、 前記サブ回転体の回転角度を検出する工程をサブ検出工程としたときに、
前記回転角度検出工程 (c)は、前記第 1連続角度信号と前記第 2連続角度信号と の位相差 Δ Τに基づいて、前記メイン回転体の回転数を検出して、前記メイン検出ェ 程によって検出された連続角度信号と前記回転数に基づいて、多回転する前記被 検出回転体の絶対回転角度を算出することを特徴とする回転角度検出方法。
前記回転角度検出工程 (c)は、
(d)前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続角度信号を入力する信号入力工程と
(e)前記信号入力工程 (d)によって入力された前記第 1連続角度信号及び前記第 2連続角度信号に基づいて、前記第 1回転体の回転角度及び前記第 2回転体の回 転角度を算出する角度算出工程と、
(f)前記角度算出工程 (e)によって算出された前記第 1回転体の回転角度と前記 第 2回転体の回転角度との差分に基づいて、前記メイン回転体の回転数を判定する 回転数判定工程と、
(g)前記回転数判定工程 (f)によって判定された前記メイン回転体の回転数、及び 、前記メイン検出工程によって検出された前記第 1連続角度信号または前記第 2連 続角度信号に基づいて、前記被検出回転体の絶対回転角度を算出する大角度算 出工程と、
を備えていることを特徴とする請求項 6に記載の回転角度検出方法。 [8] 判定用角度区域を Scとし、前記判定用角度区域 Scと前記回転角度周期 Tmとの 差分の絶対値を周期差分 A Sとし、前記回転角度周期 Tcと前記回転角度周期 Tmと の関係値 Kを K=Tc/Tmとしたとき、
前記関係値 Kが整数でないことを満足し、更に、前記回転角度周期 Tc、前記回転 角度周期 Tm、前記信号周期 Sc、及び前記周期差分 A Sが、下記関係式
Sc =Tc/i= A S Xj (i及び jは正整数）
を満足することを特徴とする請求項 6または 7に記載の回転角度検出方法。
[9] i = 2であるとき、前記関係値 Kは、 1. 8以上でかつ 2. 25以下であることを特徴とす る請求項 8に記載の回転角度検出方法。
[10] i = 3であるとき、前記関係値 Kは、 2. 8以上でかつ 3. 2以下であることを特徴とする 請求項 8に記載の回転角度検出方法。
PCT/JP2007/068947 2006-10-27 2007-09-28 Dispositif de détection de l'angle de rotation et procédé de détection de l'angle de rotation WO2008050578A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008540927A JP5435450B2 (ja) 2006-10-27 2007-09-28 回転角度検出装置及び回転角度検出方法
EP07828689.5A EP2093538B1 (en) 2006-10-27 2007-09-28 Rotation angle detection device and rotation angle detection method
US12/447,189 US8265897B2 (en) 2006-10-27 2007-09-28 Rotation angle detector and process for detecting rotation angle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-292252 2006-10-27
JP2006292252 2006-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008050578A1 true WO2008050578A1 (fr) 2008-05-02

Family

ID=39324384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/068947 WO2008050578A1 (fr) 2006-10-27 2007-09-28 Dispositif de détection de l'angle de rotation et procédé de détection de l'angle de rotation

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8265897B2 (ja)
EP (1) EP2093538B1 (ja)
JP (1) JP5435450B2 (ja)
WO (1) WO2008050578A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012088116A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
WO2016068302A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及び多回転情報算出方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007145296A1 (ja) * 2006-06-14 2007-12-21 The Furukawa Electric Co., Ltd. 回転角度検出装置
JP5209707B2 (ja) * 2007-06-06 2013-06-12 ハイドロ エアー インコーポレイテッド 角度位置センサ
KR101829057B1 (ko) * 2010-12-21 2018-02-13 엘지이노텍 주식회사 앵글센서
US9976876B2 (en) * 2015-11-24 2018-05-22 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for phase selection in ring magnet sensing
JP2017101935A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社小野測器 回転角検出装置及びロータリエンコーダ
US10036654B1 (en) 2017-01-31 2018-07-31 Kitty Hawk Corporation Fault tolerant servo sensor with linear hall sensors and discrete hall sensors
DE102017106703A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorsystem zur Ermittlung eines absoluten Drehwinkels einer Welle, Verfahren zum Ermitteln eines absoluten Drehwinkels einer Welle und Fahrzeug mit einem Sensorsystem
US11573075B1 (en) 2021-09-16 2023-02-07 Beta Air, Llc Systems and methods for estimating angular position

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11500828A (ja) * 1995-02-28 1999-01-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転体における角度測定方法及び装置
JP2001505667A (ja) * 1997-09-11 2001-04-24 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 回転本体の角度の測定方法および装置
JP2002098522A (ja) 2000-09-25 2002-04-05 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2002531858A (ja) * 1998-12-04 2002-09-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転体の角度位置を測定するための方法及び装置
US20040059486A1 (en) 2002-09-24 2004-03-25 Yazaki Corporation. Steering angle sensor for vehicle
JP2004340677A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Alps Electric Co Ltd 回転角検出装置及び回転角検出方法
JP2005031055A (ja) * 2003-06-20 2005-02-03 Yazaki Corp 回転角度検出装置
JP2006105827A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Tokai Rika Co Ltd 回転角度センサ
JP2006119082A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Hitachi Cable Ltd 操舵角検出装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202224A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Niles Parts Co Ltd 回転角検出装置
JP4209155B2 (ja) 2002-03-05 2009-01-14 アルプス電気株式会社 回転角検出装置
JP2004138606A (ja) * 2002-09-24 2004-05-13 Yazaki Corp 舵角センサ
WO2007145296A1 (ja) * 2006-06-14 2007-12-21 The Furukawa Electric Co., Ltd. 回転角度検出装置
JP2008051668A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Niles Co Ltd 回転角度検出装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11500828A (ja) * 1995-02-28 1999-01-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転体における角度測定方法及び装置
JP2001505667A (ja) * 1997-09-11 2001-04-24 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 回転本体の角度の測定方法および装置
JP2002531858A (ja) * 1998-12-04 2002-09-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転体の角度位置を測定するための方法及び装置
JP2002098522A (ja) 2000-09-25 2002-04-05 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
US20040059486A1 (en) 2002-09-24 2004-03-25 Yazaki Corporation. Steering angle sensor for vehicle
JP2004340677A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Alps Electric Co Ltd 回転角検出装置及び回転角検出方法
JP2005031055A (ja) * 2003-06-20 2005-02-03 Yazaki Corp 回転角度検出装置
JP2006105827A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Tokai Rika Co Ltd 回転角度センサ
JP2006119082A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Hitachi Cable Ltd 操舵角検出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2093538A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012088116A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
WO2016068302A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及び多回転情報算出方法
JPWO2016068302A1 (ja) * 2014-10-30 2017-08-10 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及び多回転情報算出方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2008050578A1 (ja) 2010-02-25
US20100185412A1 (en) 2010-07-22
EP2093538B1 (en) 2014-01-08
US8265897B2 (en) 2012-09-11
JP5435450B2 (ja) 2014-03-05
EP2093538A1 (en) 2009-08-26
EP2093538A4 (en) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5435450B2 (ja) 回転角度検出装置及び回転角度検出方法
US10775200B2 (en) Rotary encoder and absolute angular position detection method thereof
JP4691313B2 (ja) 回転位置センサ
KR101272699B1 (ko) 조향각 센싱장치 및 센싱방법
WO2014008728A1 (zh) 一种绝对式多圈转动角度的检测装置及方法
WO2012132751A1 (ja) ステアリングシャフト回転角度検出装置
JPS63163213A (ja) 位置検出装置
JP2007285799A (ja) 回転角度検出装置
US20120153938A1 (en) Angle sensor
JP4897953B2 (ja) 回転角度検出装置
JP2005140557A (ja) 舵角検出装置
JP2013024638A (ja) 相対角度検出装置、トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置
WO2018150833A1 (ja) 角度検出装置
JP2018132357A (ja) ロータリエンコーダ
JPH11153451A (ja) 磁気式エンコーダ
WO2023118012A1 (en) A magnetic sensor system
JP5242122B2 (ja) ドライブシャフトの軸トルク測定装置および測定方法
JP2012173258A (ja) トルク測定装置およびこれを搭載したステアリング装置
JP4897955B2 (ja) 回転角度検出装置
TWI675185B (zh) 量測旋轉軸偏擺與角度位置的磁性編碼器及其裝置
JP3058406B2 (ja) 回転量測定装置
JP2000131012A (ja) 回転量測定装置
JP2007271330A (ja) 回転センサ
JP2002303507A (ja) 舵角センサ
JPH07229756A (ja) 回転速度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07828689

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008540927

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007828689

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12447189

Country of ref document: US