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JP2002039798A - 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 - Google Patents

回転角度検出装置及び回転角度検出方法

Info

Publication number
JP2002039798A
JP2002039798A JP2000219530A JP2000219530A JP2002039798A JP 2002039798 A JP2002039798 A JP 2002039798A JP 2000219530 A JP2000219530 A JP 2000219530A JP 2000219530 A JP2000219530 A JP 2000219530A JP 2002039798 A JP2002039798 A JP 2002039798A
Authority
JP
Japan
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angle
detecting
relative angle
slit
detection
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000219530A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Takeuchi
修一 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika 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 Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
Priority to JP2000219530A priority Critical patent/JP2002039798A/ja
Priority to GB0117262A priority patent/GB2369505B/en
Priority to DE10134804A priority patent/DE10134804A1/de
Priority to US09/908,617 priority patent/US6574876B2/en
Publication of JP2002039798A publication Critical patent/JP2002039798A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/244Mechanical 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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical 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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転角度の初期化を容易に行うことができる回
転角度検出装置を提供する。 【解決手段】回転板5は、ステアリングシャフト7に挿
嵌固着されている。回転板5において、それぞれ軸心O
を中心とした異なる径の円周上には、相対角検出用スリ
ット11及び位置データ検出用スリット13が透設され
ている。検知部材6には第1及び第2光電センサ16,
17からなる相対角検出センサ24及び第3〜第8光電
センサ18〜23からなる位置データ検出センサ25が
配設され、これら光電センサ16〜23によって、それ
ぞれ対応するスリット11,13の有無が検出される。
そして、絶対角検出時においては、相対角検出センサ2
1から所定の交番2進符号が出力されたときに、同検出
センサ24及び位置データ検出センサ25の出力信号に
基づいて回転板5の絶対角が算出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両におけ
るステアリングの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ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の回転角度検出装置とし
て、図6に示すような相対角検出型の回転角度検出装置
51が知られている。
【0003】この回転角度検出装置51は、ステアリン
グシャフトなどからなる回転体52に固着されて回転体
52とともに回転する回転板53と、回転板53を挟ん
で対向形成された検出部54,55とを備えている。回
転板53において同回転板53の軸心Oを中心とした径
の円周上には、等間隔で透設された複数のスリット56
aからなる相対角検出用スリット56が設けられてい
る。図8に示すように、各スリット56aの幅W1は、
隣り合うスリット56aとの間隔W2と同等となるよう
に設定されている。また、図7にも併せ示すように、回
転板53において前記相対角検出用スリット56が形成
された円周よりも小さい径となる同心円周上の所定箇所
には、1つの中立位置検出用スリット57が透設されて
いる。
【0004】検出部54において相対角検出用スリット
56の回転軌跡と対応する箇所には第1発光素子58a
及び第2発光素子59aが配設され、中立位置検出用ス
リット57の回転軌跡と対応する箇所には第3発光素子
60aが配設されている。また、検出部55において各
発光素子58a,59aと対向する箇所には第1受光素
子58bと第2受光素子59bとが配設され、第3発光
素子60aと対向する箇所には第3受光素子60bが配
設されている。すなわち、各検出部54,55には、第
1光電センサ58、第2光電センサ59及び第3光電セ
ンサ60が配設されている。そして、第1及び第2光電
センサ58,59によって相対角検出センサ61が構成
され、第3光電センサ60が中立位置検出センサとなっ
ている。
【0005】第1及び第2光電センサ58,59は、そ
れぞれ対応する発光素子58a,59a及び受光素子5
8b,59b間が回転板53によって遮断されるか否か
に基づいて、2進符号を出力するようになっている。つ
まり、相対角検出センサ61は、相対角検出用スリット
56の有無に応じて2ビットの2進符号を出力する。
【0006】また、第2光電センサ59は、第1光電セ
ンサ58に対して、スリット56aの有無に基づいて出
力された2進符号に1/4周期の位相差が生じるように
配置されている。つまり、図8(a)に示すように、各
光電センサ58,59は、スリット56aが各光電セン
サ58,59と対応した位置にあるときに「1・1」の
2進符号を出力する。そして、同図に矢印で示すように
回転板53が回転されると、図8(b)に示すように、
各スリット56aの位置が移動して第1光電センサ58
を回転板53によって遮断する。このため、各光電セン
サ58,59は、「0・1」の2進符号を出力する。続
いて回転板53が矢印方向に回転されると、図8(c)
に示すように、各光電センサ58,59は、ともに回転
板53によって遮断されて「0・0」の2進符号を出力
する。さらに回転板53が回転されると、図8(d)に
示すように、スリット56aが第1光電センサ58と対
応する位置に移動する。よって、各光電センサ58,5
9は「1・0」の2進符号を出力する。そして、さらに
回転板53が回転されると、同回転板53は再び図8
(a)に示した状態となる。すなわち、相対角検出セン
サ61は、回転板53が前記矢印方向に回転されたとき
には、「1・1」→「0・1」→「0・0」→「1・
0」という順序で2進符号を繰り返し出力する。なお、
回転板53が前記矢印と逆の方向に回転されたときに
は、2進符号の出力順序が逆になる。
【0007】したがって、こうした2進符号の変化態様
から、回転板53の回転方向を検出可能となる。また、
2進符号を変化させるための角度を設定することによ
り、回転板53の回転角度も検出可能となる。つまり、
回転板53を1゜回転させたときに2進符号が変化する
ように設定すれば、回転角度検出装置51は、1゜の分
解能を持つこととなる。
【0008】これに対して、中立位置検出センサ60
は、発光素子60a及び受光素子60b間が回転板53
によって遮断されるか否かに基づいて、2進符号を出力
するようになっている。つまり、中立位置検出センサ6
0は、各素子60a,60b間に中立位置検出用スリッ
ト57が位置しているときには「1」を出力し、それ以
外のときには「0」を出力する。
【0009】このように構成された回転角度検出装置5
1は、動作初期時において、まず中立位置検出センサ6
0によって、中立位置検出用スリット57の有無を検出
する。そして、同スリット57が検出されると、その位
置が基準角度(例えば0゜)として設定される。すなわ
ち、回転角度検出装置51は、まず初期化を行う。その
後、回転角度検出装置51は、相対角検出センサ61に
よって相対角検出用スリット56の有無を検出する。そ
して、相対角検出センサ61から出力された2進符号の
変化態様に基づいて、基準角度からの回転角度を算出す
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、こうした従
来の相対角検出型の回転角度検出装置51では、基準角
度の検出箇所が一箇所のみとなっている。よって、装置
51の初期化を行うためには回転体52を最大で360
゜近く回転させなければならない場合も生じ、初期化動
作が煩雑であった。
【0011】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、回転角度の初期化を容易に行う
ことができる回転角度検出装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、回転体とともに回転
し、その回転軸心を中心とした径の円周上に等間隔で設
けられた複数のスリットからなる相対角検出用スリット
を有する回転板と、前記相対角検出用スリットの有無を
検出して交番2進符号を出力する相対角検出手段と、そ
の交番2進符号に基づいて前記回転体の回転角度を演算
する演算手段とを備える回転角度検出装置であって、前
記回転板における前記相対角検出用スリットが設けられ
た円周と径の異なる同心円周上に、所定のパターンで構
成された複数のスリットからなる位置データ検出用スリ
ットを設けるとともに、前記位置データ検出用スリット
の有無を検出する位置データ検出手段と、所定角度毎に
設定された個別の角度データを記憶する記憶手段とを設
け、前記回転板の絶対角検出時において前記相対角検出
手段によって所定の交番2進符号が検出されたときに
は、前記演算手段は、前記相対角検出手段及び前記位置
データ検出手段によって得られた2値データと、前記記
憶手段に記憶された角度データとに基づいて、そのとき
の回転体の絶対角を算出することを要旨とする。
【0013】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の回転角度検出装置において、前記位置データ検出手
段は、前記回転板の絶対角検出時にのみ動作することを
要旨とする。
【0014】請求項3に記載の発明では、回転体ととも
に回転し、その回転軸心を中心とした径の円周上に等間
隔で設けられた複数のスリットからなる相対角検出用ス
リット、及び、その相対角検出用スリットが設けられた
円周と径の異なる同心円周上に設けられた所定のパター
ンで構成された複数のスリットからなる位置データ検出
用スリットを有する回転板と、前記相対角検出用スリッ
トの有無を検出して交番2進符号を出力する相対角検出
手段と、前記位置データ検出用スリットの有無を検出し
て2値化された検出信号を出力する位置データ検出手段
と、所定角度毎に設定された個別の角度データを記憶す
る記憶手段と、前記相対角検出手段によって検出された
交番2進符号の変化に基づいて前記回転体の回転角度を
演算する演算手段とを備える回転角度検出装置の回転角
度検出方法であって、当該回転角度検出装置の動作初期
時に前記相対角検出手段によって所定の交番2進符号が
得られたときには、前記位置データ検出手段を動作させ
て、同位置データ検出手段及び前記相対角検出手段によ
って得られた2値データと前記記憶手段に記憶された角
度データとに基づいて、そのときの回転体の絶対角を算
出し、その後、前記相対角検出手段のみを動作させて、
同相対角検出手段によって得られた交番2進符号に基づ
いて前記回転体の回転角度を演算するようにしたことを
要旨とする。
【0015】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1に記載の発明によると、相対角検出手段に
よって所定の交番2進符号が検出されたときには、演算
手段により、前記相対角検出手段及び前記位置データ検
出手段によって得られた2値データと、前記記憶手段に
記憶された角度データとに基づいて、そのときの回転体
の絶対角が算出される。交番2進符号は所定角度毎に繰
り返し同じ符号となるため、回転板の複数箇所で絶対角
を検出可能となる。すなわち、回転体を大きく回転させ
なくても絶対角を検出可能となる。よって、回転角度検
出装置の動作初期時に絶対角を検出すること(回転角度
の初期化)を容易に行うことができる。
【0016】請求項2に記載の発明によると、位置デー
タ検出手段は、演算手段による絶対角の算出時にのみ動
作する。すなわち、相対角検出によって回転体の回転角
度が算出されているときには、位置データ検出手段は動
作しない。このため、回転角度検出装置の電力消費量が
低減される。
【0017】請求項3に記載の発明によると、回転板の
複数箇所で絶対角を検出可能となる。すなわち、回転体
を大きく回転させなくても絶対角を検出可能となる。こ
のため、回転角度検出装置の動作初期時に絶対角を検出
すること(回転角度の初期化)を容易に行うことができ
る。また、回転角度の初期化を行った後には、相対角検
出手段によって得られた交番2進符号に基づいて回転体
の回転角度が算出される。このため、一旦絶対角が検出
されると、その後はその絶対角を基準として相対的に回
転角が検出される。しかも、このときには相対角検出手
段のみが動作され、絶対角検出手段及び位置データ検出
手段は動作されないようになっている。このため、回転
角度検出装置の電力消費量が低減される。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車両におけるステ
アリングの回転角度を検出する回転角度検出装置に具体
化した一実施形態を図1〜図5に基づき詳細に説明す
る。
【0019】回転角度検出装置1は、図1に示す回転位
置検出部2と、図4に示す回転位置検出部2からの検出
信号に基づいて回転角度を検出する演算手段としての演
算部3とから構成されている。
【0020】図1に示すように、回転位置検出部2は、
不透明な合成樹脂からなる回転板5と検知部材6とから
構成されている。回転板5は、回転体としてのステアリ
ングシャフト7に挿嵌固着されている。そして、この回
転板5は、ステアリングシャフト7の回転とともにその
回転軸心Oを中心として回転するようになっている。
【0021】図2にも併せ示すように、回転板5におい
て、軸心Oを中心とした所定の径の円周上には、相対角
検出用スリット11が透設されている。この相対角検出
用スリット11は、等間隔に透設された複数(本実施形
態では60個)のスリット11aによって構成されてい
る。図3に示すように、これらスリット11aは略四角
状をなし、同スリット11aの幅W1は隣り合うスリッ
ト11aとの間隔W2と同等に設定されている。
【0022】また、回転板5において、相対角検出用ス
リット11が透設された円周の径よりも小さい径となる
同心円周上には、位置データ検出用スリット13が透設
されている。すなわち、位置データ検出用スリット13
は、相対角検出用スリット11よりも内側に透設されて
いる。この位置データ検出用スリット13は、所定のパ
ターンをなすように透設された複数のスリット13aに
よって構成されている。詳しくは、位置データ検出用ス
リット13は、後述する絶対角検出時に、ビット信号が
重ならないように設定されたパターンを有する複数のス
リット13aによって構成されている。
【0023】図1に示すように、検知部材6は、第1検
知部14と第2検知部15とから構成されている。各検
知部14,15は、回転板5を挟んで対向配置されてい
る。これら検知部14,15は、ステアリングシャフト
7の周辺にある部材(図示略)に固定されており、同シ
ャフト7の回転時においても回転しないようになってい
る。すなわち、ステアリングシャフト7の回転時には、
各検知部14,15間を回転板5が通過するようになっ
ている。
【0024】検知部材6には第1〜第8光電センサ16
〜23が配設されている。詳しくは、第1検知部14に
は第1〜第8発光素子16a〜23aが配設され、第2
検知部15には第1〜第8受光素子16b〜23bが配
設されている。
【0025】図3にも併せ示すように、第1及び第2光
電センサ16,17は、相対角検出用スリット11の回
転軌跡と対応する箇所に配設されている。すなわち、第
1及び第2光電センサ16,17により、相対角検出手
段としての相対角検出センサ24が構成されている。第
1及び第2光電センサ16,17は、それぞれ対応する
発光素子16a,17a及び受光素子16b,17b間
が回転板5によって遮断されるか否かに基づいて、2進
符号を出力するようになっている。つまり、相対角検出
センサ24は、相対角検出用スリット11の有無に応じ
て2ビットの2進符号を出力する。第2光電センサ17
は、第1光電センサ16に対して、スリット11aの有
無に基づいて出力された2進符号に1/4周期の位相差
が生じるように配設されている。このため、相対角検出
センサ24は、回転板5が図1に矢印Fで示す方向に回
転したときに、前記従来の回転角度検出装置51と同様
に、「1・1」→「0・1」→「0・0」→「1・0」
という順序で2進符号を繰り返し出力する。この2進符
号は、符号が変化するときに、どちらか1ビットのみが
変化する符号体系、いわゆる交番2進符号となってい
る。すなわち、相対角検出センサ24は、交番2進符号
を出力する。なお、図3に示すように、本実施形態にお
いて、第1及び第2光電センサ16,17は、軸心Oに
対して7.5゜の角度をなす位置に形成されている。ま
た、本実施形態において相対角検出用スリット11は6
0個のスリット11aによって構成されているため、回
転板5が1.5゜回転する度に、相対角検出センサ24
の出力信号が変化するようになっている。
【0026】また、第3〜第8光電センサ18〜23
は、位置データ検出用スリット13の回転軌跡と対応す
る箇所に配設されている。すなわち、第3〜第8光電セ
ンサ18〜23により、位置データ検出手段としての位
置データ検出センサ25が構成されている。図3に示す
ように、第3光電センサ18は、第1光電センサ16と
軸心Oとを結ぶ線上に配設されている。また、第4光電
センサ19は、第2光電センサ17と軸心Oとを結ぶ線
上に配設されている。そして、第5〜第8光電センサ2
0〜23は、第3及び第4光電センサ18,19と等間
隔で配設されている。第3〜第8光電センサ18〜23
は、それぞれ対応する発光素子18a〜23a及び受光
素子18b〜23b間が回転板5によって遮断されるか
否かに基づいて、2進符号を出力するようになってい
る。つまり、位置データ検出センサ25は、位置データ
検出用スリット13の有無に応じて6ビットの2進符号
を出力する。
【0027】図4に示すように、これら検出センサ2
4,25から出力された検出信号は、演算部3に入力さ
れる。演算部3は、中央処理装置(CPU)3a、CP
U3aに対して回転角度を演算させる制御プログラムを
記憶した記憶手段としてのROM3b及びCPU3aの
演算結果等を一時記憶するRAM3cを備えている。R
OM3bには、所定角度毎に設定された個別の角度デー
タが記憶されている。この角度データは、絶対角検出時
に第1〜第8光電センサ16〜23から出力される検出
信号と対応して設定されている。
【0028】CPU3aは、絶対角の算出と、その絶対
角を基準とする相対角の演算とを行うようになってい
る。絶対角の算出時においてCPU3aは、相対角検出
センサ24を動作させる。そして、CPU3aは、相対
角検出センサ24から出力される交番2進符号が「0・
0」となったときに、位置データ検出センサ25を動作
させて絶対角を検出する。つまり、この交番2進符号
は、図5に示すように、0゜、6.0゜、12.0゜、
・・・というように、6.0゜毎に「0・0」となるよ
うに設定されているため、6.0゜毎に絶対角を検出で
きるようになっている。そしてこのとき、CPU3a
は、第3〜第8光電センサ18〜23から出力される検
出信号とROM3bに記憶した角度データに基づいて、
そのときの回転板5の絶対角を算出する。詳しくは、図
5に示すように、CPU3aは、位置データ検出センサ
25からの出力信号を上位ビットとし、相対角検出セン
サ24からの出力信号を下位ビットとした8ビットのビ
ット信号から10進値の出力信号を算出する。ROM3
bには、この出力信号と対応した値が角度データとして
記憶されている。そして、CPU3aは、同角度データ
と算出された出力信号との照合を行って絶対角を算出す
る。本実施形態においては、算出された出力信号が「2
4」となったときに、絶対角が0゜となるように設定さ
れている。すなわち、図5に示すように、相対角検出セ
ンサ24の出力信号が「0・0」となり、かつ位置デー
タ検出センサ25からの出力信号が「0・0・0・1・
1・0」となったときに、CPU3aは絶対角を0゜と
して設定する。これと同様に、他の絶対角検出用スリッ
ト12が検出されたときには、そのときのビット信号
と、ROM3bに記憶された角度データとを照合して絶
対角を算出する。
【0029】また、相対角の演算時においてCPU3a
は、相対角検出センサ24によって検出された交番2進
符号の変化態様に基づいて、算出された絶対角からの回
転角度を演算する。すなわち、図5に示すように、絶対
角が0゜のとき、相対角検出センサ21の出力信号は
「0・1」であるため、この出力信号が「0・0」に変
化したときには、CPU3aは回転板5が1.5゜回転
されたものと判断する。すなわち、回転板5の角度は
1.5゜となる。
【0030】このように構成された回転角度検出装置1
において、電源投入時などの動作初期時には、まず回転
板5の絶対角検出が行われる。この絶対角検出時におい
て回転角度検出装置1は、まず相対角検出センサ24に
よって、相対角検出用スリット11の有無を検出する。
このとき、相対角検出センサ24のみが動作され、位置
データ検出センサ25は動作されないようになってい
る。そして、同スリット11が検出されたときに位置デ
ータ検出センサ25を動作させ、絶対角を算出する。す
なわち、回転角度検出装置1は、動作初期時に、まず回
転板5の回転角度の初期化を行う。その後、回転角度検
出装置1は、相対角検出センサ24のみを動作させて相
対角検出用スリット11の有無を検出する。そして、相
対角検出センサ24から出力される交番2進符号に基づ
いて、算出された絶対角からの回転角度を算出する。
【0031】すなわち、回転角度検出装置1は、動作初
期時にのみ回転板5の回転角度の絶対角を検出し、その
後はその絶対角を基準とした相対角によって回転板5の
回転角度を算出するようになっている。
【0032】したがって、本実施形態によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 (1)回転板5の絶対角を、6.0゜毎に複数箇所で検
出することができる。このため、ステアリングシャフト
7の絶対角を検出する際には、同シャフト7を最大でも
6.0゜程度回転させればよい。すなわち、ステアリン
グシャフト7を大きく回転させなくても絶対角を検出す
ることができる。よって、回転角度検出装置1の動作初
期時に絶対角を検出すること(回転角度の初期化)を容
易に行うことができる。
【0033】(2)位置データ検出センサ25は、回転
板5の絶対角の算出時にのみ動作するようになってい
る。すなわち、相対角検出によって回転板5の回転角度
が算出されているときには、位置データ検出センサ25
は動作しない。このため、回転角度検出装置1の電力消
費量を低減することができる。
【0034】(3)回転角度検出装置1は、相対角検出
センサ24からの交番2進符号が「0・0」となったと
きに、絶対角を検出するようになっている。このため、
このときにだけ位置データ検出センサ25を動作させれ
ば、回転板5の絶対角を検出することができる。換言す
れば、交番2進符号が他の値(「0・1」など)のとき
には、位置データ検出センサ25を動作させなくても絶
対角を検出することができる。したがって、位置データ
検出センサ25を常時動作させて回転板5の絶対角を検
出する場合に比べて、絶対角検出時における回転角度検
出装置1の電力消費量を低減することができる。
【0035】(4)各検出用スリット11〜13のう
ち、相対角検出用スリット11が最も外側となる円周上
に設けられている。このため、同相対角検出用スリット
11が設けられた円周が長くなる。よって、相対角検出
用スリット11を構成するスリット11aをたくさん設
けることができ、回転角度の分解能を高めることができ
る。
【0036】(5)回転角度検出装置1は、動作初期時
に回転板5の絶対角が検出された後には、相対角検出に
よって回転板5の回転角度が算出されるようになってい
る。このため、通常、回転角度検出装置1は、相対角検
出型の検出装置として機能する。よって、絶対角検出型
の回転角度検出装置に比べて、CPU3aの角度算出処
理の負担を軽減することができる。
【0037】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 前記実施形態では、相対角検出用スリット11を外
側となる円周上に設け、位置データ検出用スリット13
をその内側に設けている。しかし、位置データ検出用ス
リット13を外側となる円周上に設け、相対角検出用ス
リット11をその内側に設けてもよい。
【0038】・ 前記実施形態では、相対角検出センサ
24からの交番2進符号が「0・0」となったときに絶
対角を検出するようにしている。しかし、これに限ら
ず、例えば交番2進符号が「1・1」となったときに絶
対角を検出するようにしてもよい。また、交番2進符号
が「0・1」または「1・0」となったときに絶対角を
検出するようにしてもよい。
【0039】・ 前記実施形態では、回転角度検出装置
1の動作初期時にのみ絶対角検出を行うようになってい
る。しかし、相対角検出時にも位置データ検出センサ2
5を動作させ、「0・0」となる交番2進符号が検出さ
れたときには、そのときの絶対角を読み込むようにして
もよい。そして、例えば、その絶対角と相対角検出によ
って算出された回転角度とを比較し、両者が異なるとき
にはそのときの回転角度を検出した絶対角に補正するよ
うにしてもよい。このようにすれば、相対角検出によっ
て回転角度の検出ズレが生じた場合でも、そのズレを自
動的に補正させることができる。
【0040】・ 前記実施形態では、相対角検出時の分
解能を1.5゜に設定している。しかし、相対角検出用
スリット11を構成するスリット11aの個数を増減す
ることにより、分解能を高くしたり、低くしてもよい。
【0041】・ 第1及び第2光電センサ16,17
は、軸心Oに対して7.5゜の角度をなす位置に形成さ
れている。しかし、各光電センサ16,17によって交
番2進符号を出力させることができるのであれば、軸心
Oに対する角度はどのように設定されていてもよい。
【0042】・ 回転角度検出装置1は、ステアリング
の回転角度を検出する装置に限らず、他の装置に具体化
してもよい。次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。
【0043】(1)請求項1または請求項2に記載の回
転角度検出装置において、前記回転板には、外側となる
円周上に前記相対角検出用スリットが設けられ、その相
対角検出用スリットの内側となる同心円周上に位置デー
タ検出用スリットが設けられていること。この技術的思
想(1)に記載の発明によれば、相対角検出によって検
出可能な回転角度の分解能を高めることができる。
【0044】(2) 請求項1,2、技術的思想(1)
のいずれか1項に記載の回転角度検出装置において、前
記相対角検出手段は2つの光電センサによって構成さ
れ、前記位置データ検出手段は6つの光電センサによっ
て構成されていること。
【0045】(3) 回転体とともに回転し、その回転
軸心を中心とした径の円周上に等間隔で設けられた複数
のスリットからなる相対角検出用スリット、及び、その
相対角検出用スリットが設けられた円周と径の異なる同
心円周上に設けられた所定のパターンで構成された複数
のスリットからなる位置データ検出用スリットを有する
回転板と、前記相対角検出用スリットの有無を検出して
交番2進符号を出力する相対角検出手段と、前記位置デ
ータ検出用スリットの有無を検出して2値化された検出
信号を出力する位置データ検出手段と、所定角度毎に設
定された個別の角度データを記憶する記憶手段と、前記
相対角検出手段によって検出された交番2進符号の変化
に基づいて前記回転体の回転角度を演算する演算手段と
を備える回転角度検出装置の回転角度検出方法であっ
て、当該回転角度検出装置の動作初期時に前記相対角検
出手段によって所定の交番2進符号が得られたときに
は、前記位置データ検出手段及び前記相対角検出手段に
よって得られた2値データと前記記憶手段に記憶された
角度データとに基づいて、そのときの回転体の絶対角を
算出し、その後、前記相対角検出手段によって得られた
交番2進符号に基づいて前記回転体の回転角度を演算す
るようにしたこと。
【0046】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜3に記
載の発明によれば、回転体を大きく回転させることなく
絶対角を検出することができ、回転角度の初期化を容易
に行うことができる。
【0047】請求項2,3に記載の発明によれば、電力
消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の回転角度検出装置を示す
斜視図。
【図2】同実施形態の回転板の平面図。
【図3】同実施形態の回転板の一部を拡大して示す部分
平面図。
【図4】同実施形態の回転角度検出装置の電気的構成を
示すブロック図。
【図5】同実施形態の各検出手段から出力されるビット
信号を示すビットマップテーブル。
【図6】従来の回転角度検出装置を示す斜視図。
【図7】従来の回転板の平面図。
【図8】(a)〜(d)は、従来の回転角度検出装置に
おける角度検出態様を示す部分平面図。
【符号の説明】
1…回転角度検出装置、2…回転位置検出部、3…演算
手段としての演算部、3a…CPU、3b…記憶手段と
してのROM、5…回転板、6…検知部材、7…回転体
としてのステアリングシャフト、11…相対角検出用ス
リット、13…位置データ検出用スリット、16…第1
光電センサ、17…第2光電センサ、18〜23…第3
〜第8光電センサ、24…相対角検出手段としての相対
角検出センサ、24…位置データ検出手段としての位置
データ検出センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA39 AA42 DD19 FF17 FF19 GG12 HH15 JJ05 JJ15 LL29 PP22 QQ23 2F077 AA30 AA38 CC02 CC10 NN02 NN23 NN30 PP19 QQ03 QQ11 QQ13 RR03 RR17 RR23 TT52 TT62 VV01 2F103 BA32 CA01 CA02 DA01 DA06 DA11 DA13 EA02 EA12 EB08 EB16 EB33 FA12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体とともに回転し、その回転軸心を
    中心とした径の円周上に等間隔で設けられた複数のスリ
    ットからなる相対角検出用スリットを有する回転板と、
    前記相対角検出用スリットの有無を検出して交番2進符
    号を出力する相対角検出手段と、その交番2進符号に基
    づいて前記回転体の回転角度を演算する演算手段とを備
    える回転角度検出装置であって、 前記回転板における前記相対角検出用スリットが設けら
    れた円周と径の異なる同心円周上に、所定のパターンで
    構成された複数のスリットからなる位置データ検出用ス
    リットを設けるとともに、 前記位置データ検出用スリットの有無を検出する位置デ
    ータ検出手段と、所定角度毎に設定された個別の角度デ
    ータを記憶する記憶手段とを設け、 前記回転板の絶対角検出時において前記相対角検出手段
    によって所定の交番2進符号が検出されたときには、前
    記演算手段は、前記相対角検出手段及び前記位置データ
    検出手段によって得られた2値データと、前記記憶手段
    に記憶された角度データとに基づいて、そのときの回転
    体の絶対角を算出することを特徴とする回転角度検出装
    置。
  2. 【請求項2】 前記位置データ検出手段は、前記回転板
    の絶対角検出時にのみ動作す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. 【請求項3】 回転体とともに回転し、その回転軸心を
    中心とした径の円周上に等間隔で設けられた複数のスリ
    ットからなる相対角検出用スリット、及び、その相対角
    検出用スリットが設けられた円周と径の異なる同心円周
    上に設けられた所定のパターンで構成された複数のスリ
    ットからなる位置データ検出用スリットを有する回転板
    と、 前記相対角検出用スリットの有無を検出して交番2進符
    号を出力する相対角検出手段と、 前記位置データ検出用スリットの有無を検出して2値化
    された検出信号を出力する位置データ検出手段と、 所定角度毎に設定された個別の角度データを記憶する記
    憶手段と、 前記相対角検出手段によって検出された交番2進符号の
    変化に基づいて前記回転体の回転角度を演算する演算手
    段とを備える回転角度検出装置の回転角度検出方法であ
    って、 当該回転角度検出装置の動作初期時に前記相対角検出手
    段によって所定の交番2進符号が得られたときには、前
    記位置データ検出手段を動作させて、同位置データ検出
    手段及び前記相対角検出手段によって得られた2値デー
    タと前記記憶手段に記憶された角度データとに基づい
    て、そのときの回転体の絶対角を算出し、その後、前記
    相対角検出手段のみを動作させて、同相対角検出手段に
    よって得られた交番2進符号に基づいて前記回転体の回
    転角度を演算するようにしたことを特徴とする回転角度
    検出方法。
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