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JP2012112932A - Rotation angle detection device - Google Patents

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JP2012112932A
JP2012112932A JP2011170680A JP2011170680A JP2012112932A JP 2012112932 A JP2012112932 A JP 2012112932A JP 2011170680 A JP2011170680 A JP 2011170680A JP 2011170680 A JP2011170680 A JP 2011170680A JP 2012112932 A JP2012112932 A JP 2012112932A
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JP
Japan
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rotating body
magnet
rotation angle
sub
magnetic detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011170680A
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Japanese (ja)
Inventor
Muneto Hirose
心人 廣瀬
Kiyotaka Sasanouchi
清孝 笹之内
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.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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 Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011170680A priority Critical patent/JP2012112932A/en
Publication of JP2012112932A publication Critical patent/JP2012112932A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract

【課題】主に自動車のブレーキペダル等の回転角度検出に用いられる回転角度検出装置に関し、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】回転体12に装着された磁石16の回転中心に対して、所定角度間隔で複数の磁気検出素子18Aと18Bを対向配置すると共に、制御回路19が複数の磁気検出素子18Aと18Bからの検出信号L1とM1を加算または減算し、演算信号N1やP1から回転体12の回転角度を検出することによって、高精度な回転角度の検出が行えると共に、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を得ることができる。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To provide a rotation angle detecting device mainly used for detecting a rotation angle of a brake pedal or the like of an automobile and capable of reliably detecting a rotation angle and turning off a stop lamp with a simple configuration. Objective.
A plurality of magnetic detection elements 18A and 18B are arranged opposite to each other at a predetermined angular interval with respect to a rotation center of a magnet 16 mounted on a rotating body 12, and a control circuit 19 has a plurality of magnetic detection elements 18A and 18B. By adding or subtracting the detection signals L1 and M1 from, and detecting the rotation angle of the rotating body 12 from the calculation signals N1 and P1, it is possible to detect the rotation angle with high accuracy, and with a simple configuration, reliable rotation A rotation angle detection device capable of detecting the angle and turning off the stop lamp can be obtained.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の回転角度の検出に用いられる回転角度検出装置に関するものである。   The present invention relates to a rotation angle detecting device mainly used for detecting a rotation angle of a brake pedal or the like of an automobile.

近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置や各種スイッチ等を用いてブレーキペダル等の踏み込み量や回転角度を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。   In recent years, as the functions of automobiles have advanced, the number of vehicles that perform various controls by detecting the amount of depression and the rotation angle of a brake pedal using various rotation angle detection devices and various switches has been increasing.

このような、従来の回転角度検出装置やストップランプ制御用のプッシュスイッチについて、図14及び図15を用いて説明する。   Such a conventional rotation angle detection device and stop lamp control push switch will be described with reference to FIGS.

図14(a)は従来の回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース1内には回転体2が回転可能に収納されると共に、回転体2の一端にはケース1の側面開口部から外方へ突出するレバー2Aが設けられている。   FIG. 14A is a perspective view of a conventional rotation angle detection device, in which a rotary body 2 is rotatably housed in a substantially box-shaped case 1 made of an insulating resin, and the rotary body 2 is shown in FIG. At one end, a lever 2A that protrudes outward from the side opening of the case 1 is provided.

そして、ケース1内側壁と回転体2の間には、コイル状のばね(図示せず)がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって回転体2が所定角度に付勢されて、レバー2Aが所定の位置に保持されている。   A coiled spring (not shown) is mounted between the inner wall of the case 1 and the rotating body 2 in a slightly bent state, and the rotating body 2 is urged to a predetermined angle by the spring, so that the lever 2A is held at a predetermined position.

さらに、回転体2には磁石(図示せず)が装着されると共に、この磁石と所定の間隙を空けて、ホール素子等の磁気検出素子(図示せず)がケース1内に対向配置されて、回転角度検出装置5が構成されている。   Further, a magnet (not shown) is attached to the rotating body 2 and a magnetic detection element (not shown) such as a Hall element is disposed in the case 1 so as to face the magnet with a predetermined gap. The rotation angle detection device 5 is configured.

また、図14(b)は従来のプッシュスイッチの斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース6内には作動体7が上下動可能に収納されると共に、作動体7上端の操作軸7Aがケース6上面から上方へ突出している。   FIG. 14B is a perspective view of a conventional push switch. In FIG. 14B, an actuating body 7 is accommodated in a substantially box-shaped case 6 made of an insulating resin so as to be movable up and down. An operation shaft 7A at the upper end of 7 projects upward from the upper surface of the case 6.

そして、ケース6内底面と作動体7下端の間には、コイル状のばね(図示せず)がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって作動体7が上方へ付勢されている。   A coiled spring (not shown) is mounted between the inner bottom surface of the case 6 and the lower end of the operating body 7 in a slightly bent state, and the operating body 7 is biased upward by this spring.

さらに、ケース6内には作動体7に装着された導電金属製の可動接点(図示せず)や、ケース6に植設された固定接点(図示せず)によって、スイッチ接点が形成されてプッシュスイッチ10が構成されている。   Further, a switch contact is formed in the case 6 by a movable contact made of conductive metal (not shown) mounted on the operating body 7 and a fixed contact (not shown) implanted in the case 6 to push the switch. A switch 10 is configured.

そして、このように構成された回転角度検出装置5が、図15の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル31の回動軸近傍の、アーム31Aにレバー2Aが装着されると共に、磁気検出素子がリード線やコネクタ(図示せず)等によって、車両の電子回路(図示せず)等に接続される。   Then, as shown in the side view of FIG. 15, the rotation angle detection device 5 configured as described above is equipped with a lever 2A on the arm 31A in the vicinity of the rotation axis of the brake pedal 31 of the automobile and magnetic detection. The element is connected to a vehicle electronic circuit (not shown) or the like by a lead wire, a connector (not shown) or the like.

また、プッシュスイッチ10がブレーキペダル31の手前に、アーム31Aによって操作軸7Aが押圧された状態で装着されると共に、スイッチ接点がリード線やコネクタ等によって、車両のストップランプ(図示せず)や電子回路等に接続される。   Further, the push switch 10 is mounted in front of the brake pedal 31 in a state where the operation shaft 7A is pressed by the arm 31A, and the switch contact is connected to a vehicle stop lamp (not shown) or the like by a lead wire or a connector. Connected to electronic circuit etc.

つまり、図15に示すようにブレーキペダル31が踏み込まれず、シリンダボディ32内から突出したプッシュロッド33が伸びた状態では、プッシュスイッチ10の作動体7がばねを撓めながら押圧操作されて、可動接点が固定接点から離れ、スイッチ接点が電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。   That is, as shown in FIG. 15, when the brake pedal 31 is not depressed and the push rod 33 protruding from the cylinder body 32 is extended, the actuating body 7 of the push switch 10 is pressed while bending the spring to move the push rod 33. Since the contact is separated from the fixed contact and the switch contact is electrically disconnected, the stop lamp is turned off.

以上の構成において、ブレーキペダル31が踏み込まれると、アーム31Aが回動してプッシュスイッチ10の操作軸7A先端から離れ、押圧力が除かれるため、ばねの弾性復帰力によって作動体7が元の位置へ移動すると共に、可動接点が固定接点に接触して、スイッチ接点が電気的に接続された状態となり、ストップランプが点灯する。   In the above configuration, when the brake pedal 31 is depressed, the arm 31A rotates to move away from the tip of the operation shaft 7A of the push switch 10 and the pressing force is removed, so that the operating body 7 is restored to the original by the elastic return force of the spring. While moving to the position, the movable contact contacts the fixed contact, the switch contact is electrically connected, and the stop lamp is lit.

また、ブレーキペダル31の回動に伴って、回転角度検出装置5のレバー2Aが揺動して、ばねを撓めながら回転体2が回転し、回転体2に装着された磁石も回転するため、磁石から対向した磁気検出素子へ流れる磁界の方向が変化する。   Further, as the brake pedal 31 is rotated, the lever 2A of the rotation angle detection device 5 is swung so that the rotating body 2 rotates while bending the spring, and the magnet mounted on the rotating body 2 also rotates. The direction of the magnetic field flowing from the magnet to the opposing magnetic detection element changes.

そして、この磁気の強弱を磁気検出素子が検出し、磁気検出素子から出力された角度信号によって、車両の電子回路が回転体2の回転角度、すなわちブレーキペダル31の踏み込み量を算出して、この踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。   The magnetism detection element detects the strength of the magnetism, and the electronic circuit of the vehicle calculates the rotation angle of the rotating body 2, that is, the depression amount of the brake pedal 31, based on the angle signal output from the magnetism detection element. Various controls of the vehicle are performed according to the amount of depression.

つまり、ブレーキペダル31の操作によって、プッシュスイッチ10の作動体7を上下動させ、スイッチ接点の電気的接離を行うことで、ストップランプの消点灯を行うと共に、回転角度検出装置5の回転体2と磁石を回転させ、磁気検出素子が検出した磁気の変化から、電子回路が回転体2の回転角度、すなわちブレーキペダル31の踏み込み量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。   That is, by operating the brake pedal 31, the actuating body 7 of the push switch 10 is moved up and down, and the switch contacts are electrically connected and separated, thereby turning off the stop lamp and rotating the rotating body of the rotation angle detecting device 5. 2 and the magnet are rotated, and the electronic circuit detects the rotation angle of the rotating body 2, that is, the depression amount of the brake pedal 31 from the change in magnetism detected by the magnetic detection element, so that various controls of the vehicle are performed. It was composed.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。   As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.

特開2001−317909号公報JP 2001-317909 A

しかしながら、上記従来の回転角度検出装置5やプッシュスイッチ10においては、これらを車両のブレーキペダル31に装着する際、回転体2をやや回転させた状態で、回転角度検出装置5をブレーキペダル31の回動軸近傍に装着すると共に、ブレーキペダル31が踏み込まれた状態では、スイッチ接点が電気的に確実に接続され、踏み込まれていない状態ではスイッチ接点が電気的に確実に切断されるように、取付け位置を調整しながら、プッシュスイッチ10をブレーキペダル31に装着する必要があるため、構成部品数も多く、取付けにも手間がかかってしまうという課題があった。   However, in the conventional rotation angle detection device 5 and the push switch 10 described above, when these are mounted on the brake pedal 31 of the vehicle, the rotation angle detection device 5 of the brake pedal 31 is kept in a state where the rotating body 2 is slightly rotated. The switch contact is electrically connected reliably when the brake pedal 31 is depressed and the switch contact is electrically disconnected when the brake pedal 31 is depressed, while being mounted near the rotation shaft. Since it is necessary to attach the push switch 10 to the brake pedal 31 while adjusting the mounting position, the number of components is large, and there is a problem that the mounting is troublesome.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブレーキペダル等への装着が容易に行え、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and can be easily mounted on a brake pedal or the like, and can rotate with a simple configuration capable of reliably detecting a rotation angle and turning off a stop lamp. An object is to provide an angle detection device.

上記目的を達成するために本発明は、特に、回転体に装着された磁石の回転中心に対して、所定角度間隔で複数の磁気検出素子を対向配置すると共に、制御回路が複数の磁気検出素子からの検出信号を加算または減算して、回転体の回転角度を検出するようにして回転角度検出装置を構成したものである。   In order to achieve the above object, in particular, the present invention provides a plurality of magnetic detection elements opposed to each other at a predetermined angular interval with respect to a rotation center of a magnet mounted on a rotating body, and a control circuit includes a plurality of magnetic detection elements. The rotation angle detection device is configured to detect the rotation angle of the rotating body by adding or subtracting the detection signals from.

本発明によれば、回転体に装着された磁石の回転中心に対して、所定角度間隔で複数の磁気検出素子を対向配置すると共に、制御回路が複数の磁気検出素子からの検出信号を加算または減算して、回転体の回転角度を検出するように構成したことにより、制御回路が複数の磁気検出素子からの検出信号を加算または減算することで、高精度な回転角度の検出が行えると共に、ストップランプの消点灯を行うためのスイッチング信号も、一つの制御回路から出力できるので、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を得ることができる。   According to the present invention, a plurality of magnetic detection elements are arranged opposite to each other at a predetermined angular interval with respect to the rotation center of the magnet mounted on the rotating body, and the control circuit adds or detects detection signals from the plurality of magnetic detection elements. By subtracting and configured to detect the rotation angle of the rotating body, the control circuit can detect the rotation angle with high accuracy by adding or subtracting detection signals from a plurality of magnetic detection elements, Since a switching signal for turning off / off the stop lamp can also be output from one control circuit, a rotation angle detecting device capable of reliably detecting the rotation angle and turning off / off the stop lamp with a simple configuration is obtained. be able to.

本発明の第1の実施の形態による回転角度検出装置の断面図Sectional drawing of the rotation angle detection apparatus by the 1st Embodiment of this invention 同分解斜視図Exploded perspective view 同部分斜視図Partial perspective view 同ブロック回路図Same block circuit diagram 同側面図Side view 同波形図Waveform diagram 本発明の第2の実施の形態による回転角度検出装置のブロック回路図The block circuit diagram of the rotation angle detection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention 同波形図Waveform diagram 同波形図Waveform diagram 本発明の第3の実施の形態による回転角度検出装置の断面図Sectional drawing of the rotation angle detection apparatus by the 3rd Embodiment of this invention 同分解斜視図Exploded perspective view 同ブロック回路図Same block circuit diagram 同ブロック回路図Same block circuit diagram 従来の回転角度検出装置とプッシュスイッチの斜視図A perspective view of a conventional rotation angle detection device and a push switch 同側面図Side view

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図13を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態1)
実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The first aspect of the present invention will be described with reference to the first embodiment.

図1は本発明の第1の実施の形態による回転角度検出装置の断面図、図2は同分解斜視図であり、同図において、11は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース、12は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の回転体で、回転体12下面に突出した回転軸12Aが、略円筒状で含油金属製のスペーサ13を介してケース11内底面に挿入されて、回転体12がケース11内に回転可能に収納されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotation angle detection device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, in which 11 is an insulating surface such as a polybutylene terephthalate having a top opening and a substantially box shape. A resin case 12 is a substantially columnar and rotating body made of insulating resin. A rotating shaft 12A protruding from the lower surface of the rotating body 12 is formed on the inner bottom surface of the case 11 via a substantially cylindrical oil-impregnated metal spacer 13. The rotating body 12 is inserted into the case 11 so as to be rotatable.

また、14は鋼板等の金属製のレバーで、レバー14の一端がケース11下面から突出した回転軸12A下端に、かしめ等によって固着されると共に、レバー14の他端はケース11外方へ延出している。   Reference numeral 14 denotes a metal lever such as a steel plate. One end of the lever 14 is fixed to the lower end of the rotating shaft 12A protruding from the lower surface of the case 11 by caulking or the like, and the other end of the lever 14 extends outward from the case 11. I'm out.

そして、15はコイル状に巻回された鋼線または銅合金製のばねで、やや捩られた状態のばね15の上端が回転体12に、下端がケース11内底面に各々係止され、このばね15によって回転体12が所定角度に付勢されて、レバー14が所定の位置に保持されている。   And, 15 is a steel wire or copper alloy spring wound in a coil shape, and the upper end of the slightly twisted spring 15 is locked to the rotating body 12 and the lower end is locked to the inner bottom surface of the case 11, respectively. The rotating body 12 is biased at a predetermined angle by the spring 15, and the lever 14 is held at a predetermined position.

さらに、16は略直方体状でフェライトやNd−Fe−B合金等の磁石で、この磁石16が左右すなわち水平方向にN極とS極を向けて、中心が回転体12の回転中心に一致するように、接着やインサート成形等によって回転体12上面に装着固定されている。   Further, reference numeral 16 denotes a substantially rectangular parallelepiped magnet such as ferrite or Nd—Fe—B alloy, and the magnet 16 is directed to the left and right, that is, horizontally, with the north and south poles aligned, and the center coincides with the rotation center of the rotating body 12. As described above, it is mounted and fixed on the upper surface of the rotating body 12 by adhesion, insert molding or the like.

そして、17は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン(図示せず)が形成されると共に、回転体12上面に水平になるようにして、ケース11上方に収納されている。   Reference numeral 17 denotes a wiring board such as paper phenol or epoxy containing glass, and a plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces by copper foil and the like, and are arranged horizontally on the upper surface of the rotating body 12. The case 11 is housed above.

また、18は角度センサで、図3の部分斜視図に示すように、検出面に対して垂直方向の磁気を検出するホール素子やGMR素子等の磁気検出素子18Aと18Bが、磁石16の回転中心に対して、所定角度間隔、例えば90度の間隔で配置されて形成されると共に、この角度センサ18が磁石16真上の配線基板17下面の配線パターンに半田付け等によって実装され、磁石16と所定の間隙を空けて対向配置されている。   Reference numeral 18 denotes an angle sensor. As shown in the partial perspective view of FIG. 3, the magnetic detection elements 18 </ b> A and 18 </ b> B such as a Hall element and a GMR element that detect magnetism perpendicular to the detection surface are rotated by the magnet 16. The angle sensor 18 is formed with a predetermined angular interval, for example, an interval of 90 degrees with respect to the center, and the angle sensor 18 is mounted on the wiring pattern on the lower surface of the wiring substrate 17 directly above the magnet 16 by soldering or the like. And are arranged opposite each other with a predetermined gap.

さらに、19は配線基板17に実装された制御回路で、図4のブロック回路図に示すように、マイコン等の制御部19Aと、オペアンプやコンパレータ等の演算部19B、固定または可変抵抗器等の設定部19Cから形成されると共に、演算部19Bが磁気検出素子18Aと18Bに、演算部19Bと設定部19Cが制御部19Aに各々接続されている。   Further, reference numeral 19 denotes a control circuit mounted on the wiring board 17. As shown in the block circuit diagram of FIG. 4, a control unit 19A such as a microcomputer, an arithmetic unit 19B such as an operational amplifier and a comparator, a fixed or variable resistor, etc. The calculation unit 19B is connected to the magnetic detection elements 18A and 18B, and the calculation unit 19B and the setting unit 19C are connected to the control unit 19A.

また、20は接点式のリレーや、GaNやSiC等を用いた半導体リレー等の開閉回路、21はバリスタやツェナーダイオード等の保護回路で、開閉回路20が制御部19Aに接続されると共に、保護回路21が角度センサ18に接続されている。   Reference numeral 20 is a switching circuit such as a contact type relay or a semiconductor relay using GaN, SiC, or the like, 21 is a protection circuit such as a varistor or a Zener diode, and the switching circuit 20 is connected to the control unit 19A and protected. A circuit 21 is connected to the angle sensor 18.

そして、22は略L字状で銅合金等の端子で、ケース11側面にインサート成形等によって植設されると共に、複数の端子22の一端が配線パターンを介して、端子22Aと22Bが保護回路21に、端子22Cが制御部19Aに、端子22Dが開閉回路20に各々接続されると共に、端子22の他端が略角筒状のコネクタ部11A内に延出している。   22 is a substantially L-shaped terminal made of copper alloy or the like, and is implanted in the side surface of the case 11 by insert molding or the like, and one end of the plurality of terminals 22 is connected to the wiring pattern, and the terminals 22A and 22B are protection circuits. 21, the terminal 22C is connected to the control unit 19A, the terminal 22D is connected to the switching circuit 20, and the other end of the terminal 22 extends into the connector unit 11A having a substantially rectangular tube shape.

さらに、23は鉄板等のカバーで、このカバー23がケース11の上面開口部を覆うと共に、ケース11上面にかしめ等によって固着されて、回転角度検出装置25が構成されている。   Further, reference numeral 23 denotes a cover such as an iron plate. The cover 23 covers the upper surface opening of the case 11 and is fixed to the upper surface of the case 11 by caulking or the like, so that the rotation angle detection device 25 is configured.

そして、このように構成された回転角度検出装置25が、図5の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル31の回動軸近傍の、アーム31Aにレバー14が装着されると共に、複数の端子22がコネクタやリード線(図示せず)等によって、端子22Aと22Bがバッテリー等の電源とグランドに、端子22Cが車両の電子回路に、端子22Dがストップランプ(図示せず)等に各々接続されて、自動車に装着される。   As shown in the side view of FIG. 5, the rotation angle detection device 25 configured as described above has a lever 14 mounted on an arm 31A in the vicinity of the rotation shaft of the brake pedal 31 of the automobile, and a plurality of The terminal 22 is connected to a connector or a lead wire (not shown), the terminals 22A and 22B are connected to a power source and ground such as a battery, the terminal 22C is connected to an electronic circuit of the vehicle, and the terminal 22D is connected to a stop lamp (not shown). Connected and mounted on the car.

なお、図5に示すようにブレーキペダル31が踏み込まれず、シリンダボディ32内から突出したプッシュロッド33が伸びた状態では、端子22Dを介してストップランプに接続された開閉回路20が、電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。   As shown in FIG. 5, when the brake pedal 31 is not depressed and the push rod 33 protruding from the cylinder body 32 is extended, the open / close circuit 20 connected to the stop lamp via the terminal 22D is electrically connected. Since it is in a disconnected state, the stop lamp is turned off.

以上の構成において、ブレーキペダル31が踏み込まれると、このブレーキペダル31の回動に伴って、レバー14が揺動して、ばね15を捩りながら回転体12が所定角度、例えば50度前後まで回転し、この回転中心に装着された磁石16も回転するため、磁石16の磁界の方向が変化し、これを磁石16真上に対向配置された磁気検出素子18Aと18Bが検出する。   In the above configuration, when the brake pedal 31 is depressed, the lever 14 swings as the brake pedal 31 rotates, and the rotating body 12 rotates to a predetermined angle, for example, around 50 degrees while twisting the spring 15. Since the magnet 16 mounted at the center of rotation also rotates, the direction of the magnetic field of the magnet 16 changes, and this is detected by the magnetic detection elements 18A and 18B arranged to face each other directly above the magnet 16.

そして、例えば、磁石16と対向した磁気検出素子18Aからは、図6(a)の波形図に示すような正弦波の検出信号L1が、磁気検出素子18Aと90度の間隔で配置された磁気検出素子18Bからは、余弦波の検出信号M1が各々制御回路19の演算部19Bに出力される。   For example, a sine wave detection signal L1 as shown in the waveform diagram of FIG. 6A is arranged from the magnetic detection element 18A facing the magnet 16 at a 90-degree interval from the magnetic detection element 18A. A detection signal M1 of a cosine wave is output from the detection element 18B to the calculation unit 19B of the control circuit 19, respectively.

さらに、この検出信号L1と検出信号M1を演算部19Bが加算あるいは減算して、例えば図6(b)に示すような、検出信号M1から検出信号L1を減算して演算信号N1を、加算して演算信号P1を各々算出し、この演算信号N1やP1から制御部19Aが回転体12の回転角度、すなわちブレーキペダル31の踏み込み量を算出して、この角度信号が自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。   Further, the calculation unit 19B adds or subtracts the detection signal L1 and the detection signal M1, and subtracts the detection signal L1 from the detection signal M1 and adds the calculation signal N1 as shown in FIG. 6B, for example. The calculation signal P1 is calculated respectively, and the control unit 19A calculates the rotation angle of the rotating body 12, that is, the depression amount of the brake pedal 31, from the calculation signals N1 and P1, and outputs this angle signal to the electronic circuit of the automobile body. Then, various controls of the vehicle are performed according to the depression amount.

そして、この時、検出信号L1とM1を加算または減算して算出された演算信号N1やP1は、例えば演算信号N1は、実際にブレーキペダル31が踏み込まれ、回転体12が回転する角度である0〜60度前後の間は、ほぼ直線状に変化するものとなるため、この角度の間は高精度な回転角度の検出が行えるようになっている。   At this time, for example, the calculation signal N1 or P1 calculated by adding or subtracting the detection signals L1 and M1 is the angle at which the brake pedal 31 is actually depressed and the rotating body 12 rotates. Since the angle changes approximately linearly between 0 and 60 degrees, a highly accurate rotation angle can be detected between these angles.

また、この時、ブレーキペダル31がやや踏み込まれ、回転体12が所定角度、例えば3〜10度前後回転した状態になると、制御回路19がこの回転角度を検出し、制御部19Aから開閉回路20へ所定のスイッチング信号が出力され、このスイッチング信号によって開閉回路20が電気的に接続された状態となって、ストップランプが点灯する。   At this time, when the brake pedal 31 is slightly depressed and the rotating body 12 is rotated by a predetermined angle, for example, about 3 to 10 degrees, the control circuit 19 detects the rotation angle, and the control circuit 19A detects the rotation circuit 20. A predetermined switching signal is output to the switching circuit 20, and the switching circuit 20 is electrically connected by this switching signal, and the stop lamp is turned on.

なお、ブレーキペダル31から足を離すと、ブレーキペダル31が元の位置に戻ると共に、回転体12とケース11の間に装着されたばね15によって、回転体12が所定角度に付勢されて、レバー14が元の位置に復帰し、制御部19Aからスイッチング信号が出力されて、開閉回路20が切断された状態となり、ストップランプが消灯する。   When the foot is released from the brake pedal 31, the brake pedal 31 returns to its original position, and the rotating body 12 is biased to a predetermined angle by the spring 15 mounted between the rotating body 12 and the case 11, so that the lever 14 returns to the original position, a switching signal is output from the control unit 19A, the open / close circuit 20 is disconnected, and the stop lamp is turned off.

つまり、磁気検出素子18Aと18Bが検出した磁石16の磁気の変化から、制御回路19が回転体12の回転角度、すなわちブレーキペダル31の踏み込み量を検出し、これを角度信号として電子回路へ出力すると共に、ブレーキペダル31の踏み込み量に応じて、スイッチング信号を出力して開閉回路20の電気的接離を行い、これによってストップランプの消点灯が行われるように構成されている。   That is, the control circuit 19 detects the rotation angle of the rotating body 12, that is, the depression amount of the brake pedal 31, from the change in magnetism detected by the magnetism detection elements 18A and 18B, and outputs this to the electronic circuit as an angle signal. At the same time, a switching signal is output in accordance with the depression amount of the brake pedal 31 to electrically connect / disconnect the open / close circuit 20, thereby turning off the stop lamp.

すなわち、制御回路19が磁気検出素子18Aと18Bからの磁気に応じて、回転体12の回転角度を角度信号として電子回路へ出力し、これによって車両の様々な制御が行われると共に、スイッチング信号を開閉回路20へ出力することによって、ストップランプの消点灯も行うようになっている。   That is, the control circuit 19 outputs the rotation angle of the rotating body 12 to the electronic circuit as an angle signal in accordance with the magnetism from the magnetic detection elements 18A and 18B, thereby performing various controls of the vehicle and switching signals. By outputting to the switching circuit 20, the stop lamp is turned off and on.

したがって、ストップランプを消点灯するためのプッシュスイッチ等の他の部品を設ける必要はなく、ブレーキペダル31の回動軸近傍に装着した一つの回転角度検出装置25のみで、ブレーキペダル31の踏み込み量の検出も、ストップランプの消点灯も行うことが可能となるため、使用する部品数も少なく、簡易で安価な構成にできると共に、ブレーキペダル31への装着も、短時間で容易に行うことができる。   Therefore, there is no need to provide other parts such as a push switch for turning off the stop lamp, and the amount of depression of the brake pedal 31 can be achieved with only one rotation angle detection device 25 mounted near the rotation axis of the brake pedal 31. Since the stop lamp can be turned off and turned off, the number of components used is small, and the configuration can be simplified and inexpensive, and the brake pedal 31 can be easily mounted in a short time. it can.

さらに、回転体12に装着された磁石16の回転中心に対して、所定角度間隔で複数の磁気検出素子18Aと18Bを対向配置すると共に、制御回路19が複数の磁気検出素子18Aと18Bからの検出信号L1とM1を加算または減算し、0〜60度前後の間はほぼ直線状の演算信号N1やP1を用いて、制御回路19が回転体12の回転角度を検出することで、誤差が少なく、高精度な回転角度の検出が行えるように構成されている。   Further, a plurality of magnetic detection elements 18A and 18B are arranged opposite to each other at a predetermined angular interval with respect to the rotation center of the magnet 16 attached to the rotating body 12, and the control circuit 19 receives a plurality of magnetic detection elements 18A and 18B from the magnetic detection elements 18A and 18B. The detection signal L1 and M1 are added or subtracted, and the control circuit 19 detects the rotation angle of the rotating body 12 by using the substantially linear calculation signal N1 or P1 between about 0 to 60 degrees, so that an error is generated. There are few, and it is comprised so that a highly accurate rotation angle can be detected.

このように本実施の形態によれば、回転体12に装着された磁石16の回転中心に対して、所定角度間隔で複数の磁気検出素子18Aと18Bを対向配置すると共に、制御回路19が複数の磁気検出素子18Aと18Bからの検出信号L1とM1を加算または減算し、演算信号N1やP1から回転体12の回転角度を検出することによって、高精度な回転角度の検出が行えると共に、プッシュスイッチ等の他の部品が不要となるため、ブレーキペダル等への装着も容易に行うことができ、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。   As described above, according to the present embodiment, the plurality of magnetic detection elements 18A and 18B are arranged to face each other at a predetermined angular interval with respect to the rotation center of the magnet 16 attached to the rotating body 12, and the plurality of control circuits 19 are provided. By adding or subtracting the detection signals L1 and M1 from the magnetic detection elements 18A and 18B and detecting the rotation angle of the rotating body 12 from the calculation signals N1 and P1, it is possible to detect the rotation angle with high accuracy and push Since no other parts such as a switch are required, it can be easily mounted on a brake pedal, etc., and with a simple configuration, a rotation angle that can reliably detect the rotation angle and turn off the stop lamp, etc. A detection device can be obtained.

(実施の形態2)
実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項2記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention, particularly the invention according to claim 2 will be described.

なお、回転角度検出装置の構成は、制御回路19の一部の構成を除いて、図1〜図3で示した実施の形態1の場合と同一であるため、説明を省略する。   The configuration of the rotation angle detection device is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 except for a part of the configuration of the control circuit 19, and thus the description thereof is omitted.

図7は本発明の第2の実施の形態による回転角度検出装置のブロック回路図であり、同図において、制御回路19の設定部19Cが制御部19Aに接続されていることや、端子22Aと22Bが保護回路21に、端子22Cが制御部19Aに、端子22Dが開閉回路20に各々接続されていることは、実施の形態1の場合と同様である。   FIG. 7 is a block circuit diagram of a rotation angle detection device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the setting unit 19C of the control circuit 19 is connected to the control unit 19A, and the terminal 22A Similarly to the first embodiment, 22B is connected to the protection circuit 21, the terminal 22C is connected to the control unit 19A, and the terminal 22D is connected to the switching circuit 20.

また、磁気検出素子18Aと18Bに、演算部19Bが接続されていることも実施の形態1の場合と同様であるが、磁気検出素子18Aと18Bにはもう一つの演算部19Dが接続されている。   Further, the calculation unit 19B is connected to the magnetic detection elements 18A and 18B as in the first embodiment, but another calculation unit 19D is connected to the magnetic detection elements 18A and 18B. Yes.

さらに、この演算部19Bと19Dが演算部19Eに接続されると共に、演算部19Eが制御部19Aに接続されて制御回路19が形成され、この制御回路19や角度センサ18等が、図1〜図3で示したように、回転体12の回転中心に装着固定された磁石16真上の配線基板17に実装され、磁気検出素子18Aと18Bが磁石16と所定の間隙を空けて対向配置されて、回転角度検出装置25が構成されている。   Further, the arithmetic units 19B and 19D are connected to the arithmetic unit 19E, and the arithmetic unit 19E is connected to the control unit 19A to form a control circuit 19. The control circuit 19, the angle sensor 18 and the like are shown in FIG. As shown in FIG. 3, it is mounted on the wiring board 17 directly above the magnet 16 mounted and fixed at the rotation center of the rotating body 12, and the magnetic detection elements 18A and 18B are arranged to face the magnet 16 with a predetermined gap therebetween. Thus, the rotation angle detection device 25 is configured.

なお、このように構成された回転角度検出装置25が、図5の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル31の回動軸近傍の、アーム31Aにレバー14が装着されると共に、複数の端子22がコネクタやリード線(図示せず)等によって、電源やグランド、車両の電子回路やストップランプ(図示せず)等に各々接続されて自動車に装着されることは、実施の形態1の場合と同様である。   As shown in the side view of FIG. 5, the rotation angle detection device 25 configured as described above has a lever 14 mounted on an arm 31 </ b> A in the vicinity of the rotation axis of the brake pedal 31 of the automobile, and a plurality of The terminal 22 is connected to a power source, a ground, a vehicle electronic circuit, a stop lamp (not shown), and the like by a connector, a lead wire (not shown), etc. Same as the case.

以上の構成において、ブレーキペダル31が踏み込まれると、このブレーキペダル31の回動に伴って、レバー14が揺動して、ばね15を捩りながら回転体12が所定角度、例えば50度前後まで回転し、この回転中心に装着された磁石16も回転するため、磁石16の磁界の方向が変化し、これを磁石16真上に対向配置された磁気検出素子18Aと18Bが検出する。   In the above configuration, when the brake pedal 31 is depressed, the lever 14 swings as the brake pedal 31 rotates, and the rotating body 12 rotates to a predetermined angle, for example, around 50 degrees while twisting the spring 15. Since the magnet 16 mounted at the center of rotation also rotates, the direction of the magnetic field of the magnet 16 changes, and this is detected by the magnetic detection elements 18A and 18B arranged to face each other directly above the magnet 16.

そして、例えば、磁石16と対向した磁気検出素子18Aからは、図8(a)の波形図に示すような、正弦波の検出信号L1が制御回路19の演算部19Bに、磁気検出素子18Aと90度の間隔で配置された磁気検出素子18Bからは、図8(b)に示すような、余弦波の検出信号M1が演算部19Dに各々出力される。   For example, from the magnetic detection element 18A facing the magnet 16, a detection signal L1 of a sine wave as shown in the waveform diagram of FIG. 8A is sent to the arithmetic unit 19B of the control circuit 19 and the magnetic detection element 18A. From the magnetic detection elements 18B arranged at intervals of 90 degrees, detection signals M1 of cosine waves as shown in FIG. 8B are output to the calculation unit 19D.

ただ、この時、回転角度検出装置25の使用されている周囲の温度が、常温ではなく極端に高温や低温になった場合、例えば高温になった場合には、磁気検出素子18Aや18Bから出力される検出信号が、検出信号L2やM2のように変化してしまい、これらが演算部19Bと19Dに出力される。   However, at this time, when the ambient temperature in which the rotation angle detection device 25 is used is not a normal temperature but extremely high or low, for example, when the temperature is high, output from the magnetic detection elements 18A and 18B. The detected signal changes like the detection signals L2 and M2, and these are output to the arithmetic units 19B and 19D.

したがって、この検出信号L2とM2を演算部19Bと19Dが加算あるいは減算した場合、例えば図9(a)や(b)の波形図に示すように、常温での誤差のない検出信号M1から検出信号L1を減算した演算信号N1や、加算した演算信号P1に対して、誤差のあるずれた演算信号N2やP2となってしまう。   Accordingly, when the calculation units 19B and 19D add or subtract the detection signals L2 and M2, the detection is performed from the detection signal M1 having no error at room temperature as shown in the waveform diagrams of FIGS. 9A and 9B, for example. The calculation signal N2 or P2 having a deviation from the calculation signal N1 obtained by subtracting the signal L1 or the addition calculation signal P1 is generated.

しかし、本実施の形態においては、この演算信号N2やP2がそのまま制御部19Aへ出力されるのではなく、演算部19Bと19Dから演算部19Eに出力され、これらが演算部19Eで除算される。   However, in the present embodiment, the calculation signals N2 and P2 are not output as they are to the control unit 19A, but are output from the calculation units 19B and 19D to the calculation unit 19E, and these are divided by the calculation unit 19E. .

つまり、例えば図9(c)に示すように、検出信号M2から検出信号L2を減算した演算信号N2を、加算した演算信号P2で除算した演算信号R1が、演算部19Eから制御部19Aへ出力され、この演算信号R1から制御部19Aが回転体12の回転角度、すなわちブレーキペダル31の踏み込み量を算出し、この角度信号が自動車本体の電子回路へ出力されて、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。   That is, for example, as shown in FIG. 9C, the calculation signal R1 obtained by dividing the calculation signal N2 obtained by subtracting the detection signal L2 from the detection signal M2 by the added calculation signal P2 is output from the calculation unit 19E to the control unit 19A. Then, the control unit 19A calculates the rotation angle of the rotating body 12, that is, the depression amount of the brake pedal 31, from this calculation signal R1, and this angle signal is output to the electronic circuit of the automobile body, so that the vehicle according to the depression amount is calculated. Various controls are performed.

すなわち、周囲の温度が変化し、磁気検出素子18Aや18Bから出力される検出信号が、検出信号L2やM2のように変化した場合でも、これらを演算部19Bと19Dで加算及び減算した後、さらにこれを演算部19Eで除算して演算信号R1を算出し、演算信号N1やP1よりはやや直線性には劣るが、0〜90度前後の間は直線状に近い演算信号R1を用いて、制御部19Aが回転角度を検出することで、誤差のない高精度な検出が行えるように構成されている。   That is, even when the ambient temperature changes and the detection signals output from the magnetic detection elements 18A and 18B change like the detection signals L2 and M2, these are added and subtracted by the arithmetic units 19B and 19D, Further, this is divided by the arithmetic unit 19E to calculate the arithmetic signal R1, and although it is slightly inferior to the linearity of the arithmetic signals N1 and P1, the arithmetic signal R1 that is nearly linear is used between 0 and 90 degrees. The control unit 19A is configured to detect the rotation angle so that highly accurate detection without error can be performed.

なお、ブレーキペダル31がやや踏み込まれ、回転体12が所定角度、例えば3〜10度前後回転した状態になると、制御回路19がこの回転角度を検出して、制御部19Aから開閉回路20へ所定のスイッチング信号が出力され、このスイッチング信号によって開閉回路20が電気的に接続された状態となって、ストップランプが点灯することや、ブレーキペダル31から足を離した場合には、開閉回路20が切断されてストップランプが消灯することは、実施の形態1の場合と同様である。   When the brake pedal 31 is slightly depressed and the rotator 12 is rotated at a predetermined angle, for example, about 3 to 10 degrees, the control circuit 19 detects the rotation angle, and the control unit 19A sends the predetermined value to the opening / closing circuit 20. The switching signal is output, and the switching circuit 20 is electrically connected by this switching signal, and when the stop lamp is turned on or the foot is released from the brake pedal 31, the switching circuit 20 It is the same as in the case of the first embodiment that the stop lamp is turned off by being cut.

なお、以上の説明では、略直方体状で水平方向にN極とS極が形成された磁石16を、回転体12上面に装着固定した構成について説明したが、略円柱状の磁石を用いた構成や、あるいはN極とS極を垂直方向に形成した構成としても、本発明の実施は可能である。   In the above description, the configuration in which the magnet 16 having the substantially rectangular parallelepiped shape and the N-pole and the S-pole formed in the horizontal direction is mounted and fixed on the upper surface of the rotating body 12 is described. However, the configuration using a substantially cylindrical magnet. Alternatively, the present invention can also be implemented with a configuration in which the N pole and the S pole are formed in the vertical direction.

また、垂直方向の磁気を検出するホール素子やGMR素子等の磁気検出素子18Aと18Bを、90度の間隔で磁石16に対向配置した構成について説明したが、45度の間隔で配置された水平方向の磁気を検出するAMR(異方性磁気抵抗)素子を用いて、これによって回転体12の回転角度を検出する構成としてもよい。   In addition, the configuration in which the magnetic detection elements 18A and 18B such as a Hall element and a GMR element for detecting magnetism in the vertical direction are arranged to face the magnet 16 at an interval of 90 degrees has been described, but a horizontal arrangement at an interval of 45 degrees has been described. A configuration in which the rotation angle of the rotating body 12 is detected by using an AMR (anisotropic magnetoresistive) element that detects directional magnetism may be adopted.

さらに、90度の角度間隔で配置された磁気検出素子18Aと18Bに加え、これらに対向するようにもう二つの磁気検出素子を設け、すなわち、四つの磁気検出素子を磁石16の回転中心に対して90度の角度間隔で配置した構成とすることで、外部からの磁気によって図8に示したような、誤差のある検出信号L2やM2が出力された場合にも、高精度で確実な回転角度の検出を行うことが可能となる。   Further, in addition to the magnetic detection elements 18A and 18B arranged at an angular interval of 90 degrees, two other magnetic detection elements are provided so as to face each other, that is, four magnetic detection elements are arranged with respect to the rotation center of the magnet 16. With a configuration that is arranged at an angular interval of 90 degrees, even when detection signals L2 and M2 having errors as shown in FIG. 8 are output by magnetism from the outside, high-accuracy and reliable rotation Angle detection can be performed.

つまり、制御回路19がこれらの対向する一対の磁気検出素子からの検出信号を減算することで、例えば磁気検出素子18Aの検出信号から、これに対向した磁気検出素子からの検出信号を減算すると共に、磁気検出素子18Bの検出信号から、これに対向した磁気検出素子からの検出信号を減算することによって、これらの誤差が相殺されるため、誤差のない高精度な回転角度の検出を行うことができるようになる。   That is, the control circuit 19 subtracts the detection signals from the pair of opposing magnetic detection elements, for example, from the detection signal of the magnetic detection element 18A, subtracts the detection signal from the opposite magnetic detection element. By subtracting the detection signal from the magnetic detection element facing the magnetic detection element 18B from the detection signal of the magnetic detection element 18B, these errors are canceled out, so that it is possible to detect the rotation angle with high accuracy without error. become able to.

また、このように四つの磁気検出素子を、磁石16の回転中心に対して90度の角度間隔で配置することによって、これらの磁気検出素子に上下あるいは左右方向の位置ずれが生じた場合にも、検出する磁気の強弱によって制御回路19が、こうした位置ずれを検出できるため、これを補正し誤差のない状態で回転角度の検出を行うことも可能となる。   In addition, by arranging the four magnetic detection elements at an angular interval of 90 degrees with respect to the rotation center of the magnet 16 in this way, even when a positional deviation in the vertical or horizontal direction occurs in these magnetic detection elements. Since the control circuit 19 can detect such a positional shift depending on the strength of the detected magnetism, it is possible to correct this and detect the rotation angle without error.

(実施の形態3)
実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項3、4記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
The third and fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the third embodiment.

図10は回転角度検出装置65の断面図で、図11は回転角度検出装置65の分解斜視図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotation angle detection device 65, and FIG. 11 is an exploded perspective view of the rotation angle detection device 65.

ここで、回転角度検出装置65は、回転角度検出装置25と比較し、以下の点が主として異なる。   Here, the rotation angle detection device 65 is mainly different from the rotation angle detection device 25 in the following points.

まず、回転体12に代えて、主回転体51と、主回転体51に連動して回転する副回転体52を備えている。また、磁石16に代えて、主磁石53と副磁石54を備えている。さらに、角度センサ18に代えて、主角度センサ55と副角度センサ56を備えている。そして、端子22に代えて端子58を備えている。   First, instead of the rotating body 12, a main rotating body 51 and a sub rotating body 52 that rotates in conjunction with the main rotating body 51 are provided. Further, a main magnet 53 and a sub magnet 54 are provided instead of the magnet 16. Further, a main angle sensor 55 and a sub-angle sensor 56 are provided in place of the angle sensor 18. A terminal 58 is provided instead of the terminal 22.

この回転角度検出装置65は、主角度センサ55と副角度センサ56で主回転体51の回転角度を検出できるので、主角度センサ55と副角度センサ56のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができるという利点がある。   The rotation angle detection device 65 can detect the rotation angle of the main rotating body 51 with the main angle sensor 55 and the sub angle sensor 56, so even if either the main angle sensor 55 or the sub angle sensor 56 fails, the angle signal There is an advantage that one of the output and the stop lamp lighting control can be correctly performed.

次に、各構成部品について説明する。   Next, each component will be described.

ここで、主回転体51は歯車で外縁に所定のピッチの歯を備え、副回転体52も歯車で、外縁に主回転体51とほぼ同等のピッチで歯を備えている。この主回転体51と副回転体52は互いの歯が噛み合い連動して回転するもので、副回転体52の直径は主回転体51の直径より小さい。そのため、主回転体51と副回転体52が連動して回転する際に、副回転体52の回転数は主回転体51の回転数より多くなる。   Here, the main rotating body 51 is a gear and has teeth with a predetermined pitch on the outer edge, and the sub-rotating body 52 is also a gear, and the outer edge is provided with teeth at a pitch substantially equal to the main rotating body 51. The main rotating body 51 and the sub-rotating body 52 are rotated by meshing with each other, and the diameter of the sub-rotating body 52 is smaller than the diameter of the main rotating body 51. Therefore, when the main rotator 51 and the sub rotator 52 rotate in conjunction with each other, the rotation speed of the sub rotator 52 is larger than the rotation speed of the main rotator 51.

また、主磁石53と副磁石54は、略直方体状でフェライトあるいはNd−Fe−B合金等を材料とする。ここで、主磁石53が主回転体51の回転中心に配置され、副磁石54が副回転体52の回転中心に配置され、これらの主磁石53と副磁石54は水平面方向にS極、N極を備える。例えば右端がS極、左端がN極である。そして、主磁石53と副磁石54は、主回転体51、副回転体52の回転に伴い、それぞれ回転する。   The main magnet 53 and the sub magnet 54 are substantially rectangular parallelepiped and are made of ferrite, Nd—Fe—B alloy, or the like. Here, the main magnet 53 is disposed at the center of rotation of the main rotor 51, the sub magnet 54 is disposed at the center of rotation of the sub rotor 52, and the main magnet 53 and the sub magnet 54 have S poles and N in the horizontal plane direction. With poles. For example, the right end is the S pole and the left end is the N pole. The main magnet 53 and the sub magnet 54 rotate with the rotation of the main rotor 51 and the sub rotor 52, respectively.

そして、主角度センサ55が主磁石53に所定の間隙を空けて対向配置され、副角度センサ56が副磁石54に所定の間隙を空けて対向配置される。ここで、主角度センサ55には、検出面に対して垂直方向の磁気を検出するホール素子あるいはGMR素子等の主磁気検出素子55Aと55Bが、主磁石53の回転中心に対して、所定角度間隔、例えば90度の間隔で配置される。同様に副角度センサ56には、副磁気検出素子56Aと56Bが、所定角度間隔、例えば90度の間隔で配置される。   The main angle sensor 55 is disposed to face the main magnet 53 with a predetermined gap, and the sub-angle sensor 56 is disposed to face the sub-magnet 54 with a predetermined gap. Here, in the main angle sensor 55, main magnetic detection elements 55 A and 55 B such as Hall elements or GMR elements that detect magnetism in a direction perpendicular to the detection surface are at a predetermined angle with respect to the rotation center of the main magnet 53. It arrange | positions at intervals, for example, 90 degree intervals. Similarly, in the sub-angle sensor 56, sub-magnetic detection elements 56A and 56B are arranged at a predetermined angular interval, for example, an interval of 90 degrees.

次に図12を用いて、内蔵回路66の構成を説明する。   Next, the configuration of the built-in circuit 66 will be described with reference to FIG.

同図において、内蔵回路66は、主角度センサ55と、副角度センサ56と、制御回路19と、開閉回路20と、保護回路21と、端子58の一端となる端子58A〜58Fとを備えている。   In the figure, the built-in circuit 66 includes a main angle sensor 55, a sub-angle sensor 56, a control circuit 19, an opening / closing circuit 20, a protection circuit 21, and terminals 58 </ b> A to 58 </ b> F serving as one ends of the terminals 58. Yes.

ここで、制御回路19の設定部19Cが制御部19Aに接続され、端子58Aと58B、58Fが保護回路21に、端子58Cが制御部19Aに、端子58Dが開閉回路20に各々接続される。端子58Eは接続されていない。   Here, the setting unit 19C of the control circuit 19 is connected to the control unit 19A, the terminals 58A, 58B, and 58F are connected to the protection circuit 21, the terminal 58C is connected to the control unit 19A, and the terminal 58D is connected to the switching circuit 20. The terminal 58E is not connected.

また、保護回路21は、主角度センサ55と副角度センサ56に接続され、主角度センサ55と副角度センサ56に電源を供給する。ここで、端子58Aが車両の電圧5Vの電子回路に、端子58Bが電圧12Vのバッテリーに、端子58Fはグランド電位に接続される。これにより主角度センサ55には電圧5Vが、副角度センサ56には12Vが供給される。   The protection circuit 21 is connected to the main angle sensor 55 and the sub angle sensor 56, and supplies power to the main angle sensor 55 and the sub angle sensor 56. Here, the terminal 58A is connected to an electronic circuit having a voltage of 5V of the vehicle, the terminal 58B is connected to a battery having a voltage of 12V, and the terminal 58F is connected to a ground potential. As a result, the main angle sensor 55 is supplied with a voltage of 5 V, and the sub-angle sensor 56 is supplied with 12 V.

そして、主角度センサ55は主磁気検出素子55A、55Bを備え、主磁気検出素子55Aと55Bは、演算部19Bに接続されている。ここで、主磁気検出素子55A、55Bから出力された検出信号は演算部19Bに入力される。制御回路19は、主角度センサ55から出力された検出信号を基に、端子58Cに角度信号を出力する。なお、制御回路19は、検出信号の割算などを行う第二の制御回路の構成を複合して、あるいは置き換えて、備えても良い。   The main angle sensor 55 includes main magnetic detection elements 55A and 55B, and the main magnetic detection elements 55A and 55B are connected to the calculation unit 19B. Here, the detection signals output from the main magnetic detection elements 55A and 55B are input to the calculation unit 19B. The control circuit 19 outputs an angle signal to the terminal 58C based on the detection signal output from the main angle sensor 55. Note that the control circuit 19 may be provided in combination with or in place of the configuration of the second control circuit that divides the detection signal.

ここで、制御回路19は、回転角度検出装置25の制御回路19と異なり、スイッチング信号を出力しないものである。それ以外の制御回路19の処理は回転角度検出装置25の制御回路19と同様である。   Here, unlike the control circuit 19 of the rotation angle detector 25, the control circuit 19 does not output a switching signal. The other processes of the control circuit 19 are the same as those of the control circuit 19 of the rotation angle detection device 25.

そして、副角度センサ56は副磁気検出素子56A、56Bを備えている。また、副磁気検出素子56A、56Bは開閉回路20に接続され、副磁気検出素子56A、56Bから出力された検出信号は開閉回路20に入力される。開閉回路20は、検出信号によって電気的に接続された状態か否かが切り替わり、ストップランプを点灯あるいは消灯する。   The sub-angle sensor 56 includes sub-magnetic detection elements 56A and 56B. Further, the auxiliary magnetic detection elements 56A and 56B are connected to the switching circuit 20, and the detection signals output from the auxiliary magnetic detection elements 56A and 56B are input to the switching circuit 20. The open / close circuit 20 switches whether or not it is electrically connected according to the detection signal, and turns on or off the stop lamp.

この副角度センサ56は、制御回路19及び主角度センサ55より、高い電圧で動作するが、動作電流は300マイクロA以下と小さく、小さい電力でストップランプの点灯制御が可能となる。   The sub-angle sensor 56 operates at a higher voltage than the control circuit 19 and the main angle sensor 55, but the operating current is as small as 300 microA or less, and the stop lamp can be controlled with a small amount of power.

また、内蔵回路66に代えて、図13の内蔵回路67のように構成しても良い。   Further, instead of the built-in circuit 66, a built-in circuit 67 of FIG.

ここで、内蔵回路67の構成は内蔵回路66の構成に比べ、比較回路57が加えられており、比較回路57により、主角度センサ55と、副角度センサ56のいずれかが故障していることを判定することができる。そして、内蔵回路67の制御回路19は、内蔵回路67の制御回路19と異なり、スイッチング信号を出力するものである。   Here, the configuration of the built-in circuit 67 includes a comparison circuit 57 in comparison with the configuration of the built-in circuit 66, and either the main angle sensor 55 or the sub-angle sensor 56 has failed due to the comparison circuit 57. Can be determined. Unlike the control circuit 19 of the built-in circuit 67, the control circuit 19 of the built-in circuit 67 outputs a switching signal.

また、比較回路57は副角度センサ56と制御回路19と端子58Eに接続される。ここで、比較回路57には制御回路19からスイッチング信号が入力されると共に、副角度センサ56から出力された検出信号が入力される。   The comparison circuit 57 is connected to the sub-angle sensor 56, the control circuit 19, and the terminal 58E. Here, the switching signal is input from the control circuit 19 to the comparison circuit 57 and the detection signal output from the sub-angle sensor 56 is input.

この比較回路57は、スイッチング信号と副角度センサ56から出力された検出信号を比較し、所定の対応関係にある場合は、主角度センサ55、副角度センサ56は共に正常であると判定する。   The comparison circuit 57 compares the switching signal and the detection signal output from the sub-angle sensor 56, and determines that both the main angle sensor 55 and the sub-angle sensor 56 are normal if they are in a predetermined correspondence relationship.

一方、所定の対応関係から外れている場合は、比較回路57は、主角度センサ55と副角度センサ56のいずれかが故障していると判定し、報知信号を端子58Eから出力する。所定の対応関係にあるか否かは、内蔵回路67の制御回路19の設定部19Cに記憶された所定の基準値を用いて判定する。あるいは、比較回路57の内部に論理回路などで構成し、判定しても良い。なお、比較回路57は、制御回路19に内蔵して構成しても良い。   On the other hand, if the predetermined correspondence relationship is not satisfied, the comparison circuit 57 determines that either the main angle sensor 55 or the sub angle sensor 56 has failed, and outputs a notification signal from the terminal 58E. Whether or not there is a predetermined correspondence relationship is determined using a predetermined reference value stored in the setting unit 19C of the control circuit 19 of the built-in circuit 67. Alternatively, the comparison circuit 57 may be configured by a logic circuit or the like and determined. The comparison circuit 57 may be built in the control circuit 19.

さらに、以上の説明では、磁気検出素子18Aと18Bを一体に形成した角度センサ18を用いると共に、これが実装された配線基板17に制御回路19や開閉回路20等を設けた構成について説明したが、磁気検出素子18Aや18Bを配線基板17に直接実装した構成や、演算部19Eに代えて制御部19Aが除算を行う構成、あるいは、配線基板17には磁気検出素子18Aや18Bのみを設け、制御回路19や開閉回路20等は車両の電子回路側に設けた構成としても、本発明の実施は可能である。   Furthermore, in the above description, the angle sensor 18 in which the magnetic detection elements 18A and 18B are integrally formed is used, and the configuration in which the control circuit 19 and the switching circuit 20 are provided on the wiring board 17 on which the angle sensor 18 is mounted has been described. A configuration in which the magnetic detection elements 18A and 18B are directly mounted on the wiring board 17, a configuration in which the control unit 19A performs division instead of the calculation unit 19E, or the wiring board 17 is provided with only the magnetic detection elements 18A and 18B, and is controlled. The present invention can be implemented even if the circuit 19 and the open / close circuit 20 are provided on the electronic circuit side of the vehicle.

また、回転角度検出装置25を用いて、主にブレーキペダル31の踏み込み量の検出と、ストップランプの消点灯を行う構成について説明したが、この他にもクラッチペダルやアクセルペダル等、様々な車両のペダルの動作を検出する構成としても、本発明の実施は可能である。   In addition, the configuration in which the rotation angle detection device 25 is used to mainly detect the depression amount of the brake pedal 31 and the stop lamp is turned off / on has been described. In addition to this, various vehicles such as a clutch pedal and an accelerator pedal are used. The present invention can also be implemented with a configuration that detects the operation of the pedal.

このように本実施の形態によれば、制御回路19が複数の磁気検出素子18Aや18Bからの検出信号を加算及び減算した後、これを除算して回転体12の回転角度を検出することによって、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が行えると共に、周囲の温度変化によって、磁気検出素子18Aや18Bからの検出信号に誤差が生じた場合でも、高精度で確実な回転角度の検出を行うことができるものである。   As described above, according to the present embodiment, the control circuit 19 adds and subtracts the detection signals from the plurality of magnetic detection elements 18A and 18B and then divides them to detect the rotation angle of the rotating body 12. With a simple configuration, the rotation angle can be reliably detected and the stop lamp can be turned off / on, etc., and even if an error occurs in the detection signal from the magnetic detection elements 18A and 18B due to a change in ambient temperature, high accuracy is achieved. Thus, a reliable rotation angle can be detected.

また、主回転体51と副回転体52、主磁石53と副磁石54、主角度センサ55と副角度センサ56を備えて構成しているので、主角度センサ55と副角度センサ56のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができる。   Further, since the main rotating body 51 and the sub rotating body 52, the main magnet 53 and the sub magnet 54, and the main angle sensor 55 and the sub angle sensor 56 are provided, either the main angle sensor 55 or the sub angle sensor 56 is provided. Even if a failure occurs, one of angle signal output and stop lamp lighting control can be performed correctly.

さらに、制御回路19と副角度センサ56に接続された比較回路57をさらに備え、比較回路57が、制御回路19から入力されたスイッチング信号と副角度センサ56から入力された検出信号を比較し、所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力するよう構成しているので、主角度センサ55と、副角度センサ56のいずれかが故障していることを判定することができる。   Further, the control circuit 19 further includes a comparison circuit 57 connected to the sub-angle sensor 56. The comparison circuit 57 compares the switching signal input from the control circuit 19 with the detection signal input from the sub-angle sensor 56, Since it is configured to output a notification signal when it is out of the predetermined correspondence relationship, it can be determined that either the main angle sensor 55 or the sub-angle sensor 56 has failed.

本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。   The rotation angle detection device according to the present invention has an advantageous effect that it is possible to obtain a device that can detect a reliable rotation angle and can turn off / off a stop lamp with a simple configuration. This is useful for operating pedals and the like.

11 ケース
11A コネクタ部
12 回転体
12A 回転軸
13 スペーサ
14 レバー
15 ばね
16 磁石
17 配線基板
18 角度センサ
18A、18B 磁気検出素子
19 制御回路
19A 制御部
19B、19D、19E 演算部
19C 設定部
20 開閉回路
21 保護回路
22、22A、22B、22C、22D、58、58A〜58F 端子
23 カバー
25、65 回転角度検出装置
31 ブレーキペダル
31A アーム
32 シリンダボディ
33 プッシュロッド
51 主回転体
52 副回転体
53 主磁石
54 副磁石
55 主角度センサ
55A、55B 主磁気検出素子
56 副角度センサ
56A、56B 副磁気検出素子
66、67 内蔵回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Case 11A Connector part 12 Rotating body 12A Rotating shaft 13 Spacer 14 Lever 15 Spring 15 Magnet 17 Wiring board 18 Angle sensor 18A, 18B Magnetic detection element 19 Control circuit 19A Control part 19B, 19D, 19E Calculation part 19C Setting part 20 Opening / closing circuit DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Protection circuit 22,22A, 22B, 22C, 22D, 58,58A-58F Terminal 23 Cover 25,65 Rotation angle detection apparatus 31 Brake pedal 31A Arm 32 Cylinder body 33 Push rod 51 Main rotating body 52 Subrotating body 53 Main magnet 54 Sub magnet 55 Main angle sensor 55A, 55B Main magnetic detection element 56 Sub angle sensor 56A, 56B Sub magnetic detection element 66, 67 Built-in circuit

Claims (4)

ペダルの回動に伴って回転する回転体と、前記回転体の回転中心に装着された磁石と、前記磁石と所定の間隙を空けて対向配置され前記磁石の回転中心に対して所定角度間隔で配置され検出信号を出力する複数の磁気検出素子と、複数の前記磁気検出素子に接続され前記検出信号を加算または減算して前記回転体の回転角度を検出する制御回路とを備えた回転角度検出装置。 A rotating body that rotates in accordance with the rotation of the pedal, a magnet that is mounted at the rotation center of the rotating body, and a magnet that is disposed to face the magnet with a predetermined gap and is spaced at a predetermined angular interval with respect to the rotation center of the magnet. Rotation angle detection comprising: a plurality of magnetic detection elements arranged and outputting detection signals; and a control circuit connected to the plurality of magnetic detection elements and adding or subtracting the detection signals to detect the rotation angle of the rotating body apparatus. 前記制御回路は、複数の前記磁気検出素子からの検出信号を加算及び減算した後、除算して回転体の回転角度を検出する請求項1記載の回転角度検出装置。 The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the control circuit adds and subtracts detection signals from the plurality of magnetic detection elements, and then divides the detection signals to detect the rotation angle of the rotating body. 前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は、前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記副磁気検出素子に接続され前記副磁気検出素子から入力された検出信号に応じて電気的接離を行う開閉回路をさらに備えた請求項1記載の回転角度検出装置。 The rotating body includes a main rotating body and a sub-rotating body that rotates in conjunction with the main rotating body, and the magnet includes a main magnet disposed at a rotation center of the main rotating body and a rotation center of the sub-rotating body. The magnetic detection element is arranged to face the main magnet detection element with a predetermined gap and the sub magnet arranged to face the sub magnet with a predetermined gap. The rotation angle detection according to claim 1, further comprising: an opening / closing circuit that is configured by a magnetic detection element and that is connected to the secondary magnetic detection element and electrically contacts and separates according to a detection signal input from the secondary magnetic detection element. apparatus. 前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記制御回路と前記副磁気検出素子に接続され前記制御回路から入力されたスイッチング信号と前記副磁気検出素子から入力された検出信号を比較し所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力する比較回路をさらに備えた請求項1記載の回転角度検出装置。 The rotating body is composed of a main rotating body and a sub-rotating body that rotates in conjunction with the main rotating body, and the magnet is located at a rotating center of the main rotating body and the auxiliary rotating body. A sub-magnet disposed between the main magnet and the sub-magnet, the sub-magnet being opposed to the sub-magnet with a predetermined gap. A switching element input from the control circuit connected to the control circuit and the auxiliary magnetic detection element and a detection signal input from the auxiliary magnetic detection element, and deviating from a predetermined correspondence relationship. The rotation angle detection device according to claim 1, further comprising a comparison circuit that outputs a notification signal when the information is present.
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