(57)【要約】  発明は、センサシステム（１）、１回転を超える回転角度範囲でシャフト（１０）の絶対回転角度（δ）を検出する方法、及びセンサシステム（１）を搭載する車両に関し、センサシステム（１）は、回転同調してシャフト（１０）に接続可能なメインロータ（２）、メインロータ（２）に機械的に連結される第１補助ロータ（３）、メインロータ（２）に機械的に連結される第２補助ロータ（４）、第１補助ロータ（３）に割り当てられ第１補助ロータ（３）の回転角度に応じた第１センサ信号を生成する第１センサ装置（ＳＥ１）、第２補助ロータ（４）に割り当てられ第２補助ロータ（４）の回転角度に応じた第２センサ信号を生成する第２センサ装置（ＳＥ２）、メインロータ（２）に割り当てられメインロータ（２）の相対回転角度（γ）に応じた第３センサ信号を生成するために使われる第３センサ装置（ＳＥ３）、及びセンサ装置（ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３）のセンサ信号からメインロータ（２）の絶対回転角度（δ）を検出する評価装置を有する。第３センサ装置の検知範囲（α）は３６０°未満である。
2019528443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（１０）の絶対回転角度（δ）を１回転よりも大きい角度回転範囲で検出する、特に車両におけるステアリングシャフトの絶対ステアリング角度（δ）を１回転よりも大きいステアリング角度で検出する、センサシステム（１）であって、
−  前記シャフト（１０）に回転同調して接続されることができるメインロータ（２）と、
―  一定且つ均一な第１運動とともに前記メインロータ（２）に対して機械的に連結される第１補助ロータ（３）と、
−  前記第１運動とは異なる一定且つ均一な第２運動とともに前記メインロータ（２）に対して機械的に連結される第２補助ロータ（４）と、
−  前記第１補助ロータ（３）に割り当てられ且つ前記第１補助ロータ（３）の回転角度に応じた第１センサ信号（Ｓ１）を生成するように使われる第１センサ装置（ＳＥ１）と、
−  前記第２補助ロータ（４）に割り当てられ且つ前記第２補助ロータ（４）の回転角度に応じた第２センサ信号（Ｓ２）を生成するように使われる第２センサ装置（ＳＥ２）と、
−  前記メインロータ（２）に割り当てられ且つ前記メインロータ（２）の相対回転角度（γ）に応じた第３センサ信号（Ｓ３）を生成するように使われる第３センサ装置（ＳＥ３）と、
−  前記センサ装置（ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３）の前記センサ信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）から前記メインロータの前記絶対回転角度（δ）を検出する評価装置と、
を備え、
前記第３センサ装置（ＳＥ３）は、３６０°未満の検知範囲（α）を有することを特徴とするセンサシステム（１）。
【請求項２】
前記センサシステム（１）は、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）の外側にある場合には第１の精度で、及び、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）内にある場合には第２の精度で、好ましくはより良い精度で、前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）を検出するように設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサシステム（１）。
【請求項３】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）は、少なくとも前記メインロータ（２）の定められた相対回転角度（γ）の辺りで、好ましくは前記メインロータ（２）の相対ゼロ位置（γ＝０°）の辺りで、前記第３センサ装置と第１センサ装置（ＳＥ１）及び／又は第２センサ装置（ＳＥ２）との間の相互影響が、特に前記第３センサ信号（Ｓ３）の生成の間、回避されるように、設けられ且つ前記第１センサ装置（ＳＥ１）及び／又は前記第２センサ装置（ＳＥ２）に対して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサシステム（１）。
【請求項４】
前記メインロータ（２）の絶対ゼロ位置（δ＝０°）が、前記メインロータ（２）の前記相対ゼロ位置（γ＝０°）と一致することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサシステム（１）。
【請求項５】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）は、前記メインロータ（２）の定められた相対回転角度（γ）の辺りに、好ましくは前記メインロータ（２）の相対ゼロ位置（γ＝０°）の辺りに、延び、前記検知範囲（α）は、特に対称的に、前記メインロータ（２）の前記定められた相対回転角度（γ）に関して延びることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサシステム（１）。
【請求項６】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）は、１８０°の回転角度範囲にわたって、好ましくは前記メインロータ（２）の前記相対角度（γ）に関して＋９０°から−９０°まで、延びることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に、特に請求項５に、記載のセンサシステム（１）。
【請求項７】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）は≦１５０°であり、好ましくは前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）に関して＋７５°から−７５°までの前記回転角度範囲内であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサシステム（１）。
【請求項８】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）は磁気センサ装置であり、前記第３センサ信号（Ｓ３）を生成するために、前記第３センサ装置（ＳＥ３）は好ましくは磁気センサ（９）と、周方向に延びる磁気リングセグメント（８）とを含み、前記磁気リングセグメント（８）が前記周方向に延びる角度範囲（ａ）は、特に前記検知範囲（α）を定めることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサシステム（１）。
【請求項９】
前記磁気センサ（９）は前記センサシステム（１）において動かないように配置され、前記磁気リングセグメント（８）は前記メインロータ（２）上であり、前記第３センサ装置（ＳＥ３）の構成要素は、特に前記磁気センサ（９）及び前記磁気リングセグメント（８）は、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）内にある場合に前記第３センサ信号（Ｓ３）が生成されるように、及び、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）外にある場合に前記第３センサ信号（Ｓ３）が生成されないように、前記センサシステム（１）内に設けられて配置されることを特徴とする請求項８に記載のセンサシステム（１）。
【請求項１０】
前記磁気リングセグメント（８）は、前記周方向に連結された複数の極ペア（Ｎ、Ｓ）から構成され、前記極ペア（Ｎ、Ｓ）は、前記磁気リングセグメント（８）がお互いに隣り合って交互に配置されるＮ極（Ｎ）及びＳ極（Ｓ）を有するように、好ましくは連結されることを特徴とする請求項８又は９に記載のセンサシステム（１）。
【請求項１１】
全ての極ペア（Ｎ、Ｓ）は、等しい極ペア角度範囲（ｐ）にわたって周方向に延び、前記極ペア角度範囲（ｐ）は、好ましくは、前記第１センサ信号（Ｓ１）及び前記第２センサ信号（Ｓ２）から前記絶対回転角度（δ）を検出することができる精度の約２倍に対応することを特徴とする請求項１０に記載のセンサシステム（１）。
【請求項１２】
前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記磁気センサ（９）は、前記センサシステム（１）において前記メインロータ（２）の前記相対ゼロ位置（γ）の領域において固定位置に配置され、前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記磁気リングセグメント（８）が延びる前記角度範囲（α）であって、好ましくは前記検知範囲（α）を定める前記角度範囲（α）は、少なくとも、前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記磁気リングセグメント（８）に起因する前記第１センサ装置（ＳＥ１）及び／又は前記第２センサ装置（ＳＥ２）のあらゆる影響が及び／又はその逆も、少なくとも前記メインロータ（２）の前記相対ゼロ位置（γ＝０°）に関し、好ましくは前記第３センサ装置（ＳＥ３）の検知範囲（α）の全体にわたって、防がれるような、小ささで選ばれることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載のセンサシステム（１）。
【請求項１３】
センサシステム（１）でシャフト（１０）の絶対回転角度（δ）を計算する、特に１回転よりも大きいステアリング角度範囲を有し、センサシステム（１）を、好ましくは請求項１〜１２のうちのいずれか一項により設けられるセンサシステム（１）を、有する、車両におけるステアリングシャフト（１０）の絶対ステアリング角度（δ）を計算する、方法であって、
−  前記センサ装置（ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３）によって生成される前記センサ信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を検知するステップと、
−  検知された前記センサ信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）から前記メインロータ（２）の回転の前記絶対角度（δ）を検出し、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）の外側にある場合に前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）が前記第１センサ信号（Ｓ１）及び／又は前記第２センサ信号（Ｓ２）から検出され、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）内にある場合に前記絶対回転角度（δ）が前記第１センサ信号（Ｓ１）及び／又は前記第２センサ信号（Ｓ２）と前記第３センサ信号（Ｓ３）とから検出されるステップと、
を特徴とする方法。
【請求項１４】
前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）の外側にある場合は第１の精度で、前記メインロータ（２）の前記相対回転角度（γ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）内にある場合は第２の精度で、好ましくはより良い精度で、前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）が検出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、前記センサ信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の妥当性検査が行われ、前記妥当性検査は、好ましくは、
−  前記第１センサ信号（Ｓ１）及び／又は前記第２センサ信号（Ｓ２）から第１の精度で前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）を検出するステップと、
−  前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）が定められた回転角度範囲（α）の内側にあるか外側にあるかをテストするステップであって、前記定められた回転角度範囲（ａ）は特に前記検知範囲（α）に対応するステップと、
−  前記メインロータ（２）の関連する相対回転角度（γ）に応じて前記第３センサ信号（Ｓ３）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）により生成されたか否かをテストするステップと、
−  エラー状態が存在するか否かをテストするステップと、
−  該当する場合は、エラー状態信号を出力するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記メインロータ（２）の検出された絶対回転角度（δ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）内にあり且つ前記センサ信号（Ｓ３）が生成されない場合には、又は、前記メインロータ（２）の検出された絶対回転角度（δ）が前記第３センサ装置（ＳＥ３）の前記検知範囲（α）の外側にあり且つ前記センサ信号（Ｓ３）が生成された場合には、エラー状態が存在することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
１回転よりも大きい回転角度範囲を有するシャフト（１０）の絶対回転角度（δ）を検出する、特に１回転よりも大きいステアリング角度を有するステアリングシャフト（１０）のステアリング角度（δ）を検出する、センサシステム（１）を有する車両であって、前記センサシステム（１）は、請求項１〜１２のいずれか一項に基づいて設けられ、前記メインロータ（２）の前記絶対回転角度（δ）が前記シャフト（１０）の回転の角度に対応するように、前記メインロータ（２）が前記シャフト（１０）に回転同調して接続される、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、１回転よりも大きい回転角度を有するシャフトの絶対回転角度を検出するための、特に１回転よりも大きいステアリング角度を有する車両におけるステアリングシャフトの絶対ステアリング角度を検出するための、センサシステムに関し、センサシステムは、シャフトに対して回転同調して接続されることができるメインロータと、一定且つ均一な第１運動でメインロータに対して機械的に連結される第１補助ロータと、第１運動とは異なる一定且つ均一な第２運動でメインロータに機械的に連結される第２補助ロータと、第１補助ロータに割り当てられ第１補助ロータの回転角度に応じた第１センサ信号を生成するように用いられる第１センサ装置と、第２補助ロータに割り当てられ第２補助ロータの回転角度に応じた第２センサ信号を生成するように用いられる第２センサ装置と、メインロータに割り当てられメインロータの相対回転角度に応じた第３センサ信号を生成するように用いられる第３センサ装置と、センサ装置のセンサ信号からメインロータの絶対回転角度を検出するための評価装置と、を備える。発明はまた、上述のようなセンサシステムを用いてシャフトの回転の絶対角度を検出するための方法、及びそのようなセンサシステムを有する車両に関する。
【発明の概要】
【０００２】
シャフトの回転の絶対角度を検出するために、そのシャフトに対して回転的に同調して接続されるシャフトと、一定且つ均一な第１運動でメインロータに対して機械的に連結される第１補助ロータと、第１運動とは異なる一定且つ均一な第２運動でメインロータに機械的に連結される第２補助ロータと、第１補助ロータに割り当てられ第１補助ロータの回転角度に応じた第１センサ信号を生成するように用いられる第１センサ装置と、第２補助ロータに割り当てられ第２補助ロータの回転角度に応じた第２センサ信号を生成するように用いられる第２センサ装置と、センサ装置のセンサ信号からメインロータの絶対回転角度を検出するための評価装置と、を備えるジェネリックセンサシステムが、従来技術から、例えばＤＥ  １９５  ０６  ９３８  Ａ１やＤＥ  １０  ２００９  ０３１  １７６  Ａ１から、一般的に知られている。第１センサ装置及び第２センサ装置によって、メインロータの回転の絶対角度が検出されることができる。
【０００３】
そのようなセンサシステムを用いてシャフトの回転の絶対角度を検出するための関連する方法も、例えば、最初に述べられたＤＥ  １９５  ０６  ９３８  Ａ１やＤＥ  １０１  １０  ７８５  Ａ１から一般に知られており、それらにはシャフトの絶対回転角度の検出に関するさらなる詳細について特に述べられている。
【０００４】
シャフトの回転の絶対角度の検出の精度を向上させるために、ＤＥ  １０  ２００９  ０３１  １７６  Ａ１に記載されているセンサシステムでは、高分解能でメインロータの回転の相対角度を検知するように設計されている第３センサ装置も設けられている。第１センサ装置及び第２センサ装置によって、第１の精度で、特にメインロータが位置する回転角度範囲で、シャフトの回転の絶対角度を検出することが可能である。第３の高分解能のセンサ装置によって、この回転角度範囲内でメインロータの回転の相対角度が第２のより良い精度で検出されることができ、それによって絶対回転角度が全体的に改善された精度で確認されることができる。
【０００５】
このために、第３センサ装置は、共通のプリント回路基板上において２つの補助ロータ間にメインロータに対して静止するやり方で配置される磁気センサと、メインロータ上に配置され全周にわたって形成される磁気リングとを有し、当該磁気リングは、周方向に交互に配置される磁Ｎ極及び磁Ｓ極によって構成され、当該磁Ｎ極及び磁Ｓ極は、メインロータの回転の間に磁気センサを通り過ぎて移動する。Ｎ極と隣接するＳ極が一緒になって極ペアを形成する。磁気センサによって検出される磁束密度又は検出される磁場方向から、回転角度範囲内のメインロータの相対回転角度を検出することができる。
【０００６】
そのようなセンサシステムは、シャフトの回転の絶対角度を高精度で検出するように確かに使用されることができる。しかしながら、そのようなセンサシステムは、特に上述の第３センサ装置は、製造が複雑であり、したがって高価である。
【０００７】
特に、第１センサ装置と第２センサ装置とが磁気センサ装置としても設計されている場合、センサ装置が互いに影響を及ぼし合うことがあり、特に第３センサ装置の磁気リングが第１センサ装置及び／又は第２センサ装置のセンサ信号を歪ませうることがあり、それによって回転の絶対角度の検出の達成可能な精度に悪影響があるエラーや不正確さが生じうる。さらに、第１センサ装置及び／又は第２センサ装置の磁石は、第３センサ信号を歪ませる可能性がある。
【０００８】
したがって、発明の目的は、代替のセンサシステム、好ましくはより費用効果の高いセンサシステム、特に、個々のセンサ装置のお互いの間の相互影響を低減することができるセンサシステム、及びそのようなセンサシステムを用いてシャフトの回転の絶対角度を検出するための関連方法を提供することである。
【０００９】
この目的は、発明によれば、それぞれの独立請求項に基づくセンサシステムによって、方法によって、及び車両によって、達成される。発明の有利な実施形態は、従属請求項、明細書及び図面の主題であり、以下においてより詳細に説明される。
【００１０】
発明によるセンサシステムは、第３センサ装置が３６０°未満である検知範囲を有することを特徴とする。これは、発明によるセンサシステムにおける第３センサ装置の検知範囲が１回の全回転未満であることを意味する。したがって、メインロータの回転の相対角度に応じて第３センサ信号が第３センサ装置により生成されることができる回転角度範囲は、全回転にわたってではなく、定められた角度範囲にわたってのみ延びる。特に、第３センサ装置を使用すると、メインロータの回転の相対角度は、この角度範囲、いわゆる検知範囲、においてのみ検出されることができる。
【００１１】
発明によるセンサシステムは、好ましくは、回転の両方向への、すなわち左への及び右への、シャフトの回転の絶対角度を検知するように設けられており、すなわち、以下の関係が好ましくは適用される：α≦±３６０°／ｑただしｑ＞１。
【００１２】
第３センサ装置が周方向の全回転にわたってではなくその一部にわたってのみ延びる検知範囲を有するという事実により、発明によるセンサシステムは、ＤＥ  １０  ２００９  ０３１  １７６  Ａ１に記載されているもののような３６０°の検知範囲を持つ第３センサ装置を有するセンサシステムよりも費用効果が高く、その理由は、特に第３センサ装置はより簡単に設計されることができ、それによってより簡単に且つより費用効果よく作られるからである。
【００１３】
発明によるセンサシステムでは、シャフトの回転の絶対角度が、ただ検知範囲内でより高い精度で検出されることができる。しかしながら経験は、向上された精度は一般に全回転角度範囲又は全１回転にわたって要求されるのではなく、定められた回転角度範囲においてのみ要求され、例えば、車両においてステアリングシャフトの絶対ステアリング角度の検出において増大された精度は典型的にはゼロ位置の周辺においてのみ必要とされ、多くの適用ケースにおいて、特にセンサシステム内の第３センサ装置の有利な配置のケースにおいて、発明によるセンサシステムは重大な不利益無しで使用されることができることを示している。
【００１４】
発明の意味の範囲内で、シャフトの回転の絶対角度は、定められたゼロ位置に対してシャフトが回転する角度として定められ、シャフトの回転の絶対角度は＞３６０°としうる。
【００１５】
発明の意味の範囲内においてシャフトの回転の相対角度は、１回転内におけるシャフトの回転の角度であり、すなわち相対回転角度は３６０°以下としうる。たとえば、シャフトの回転の絶対角度が＋４００°の場合、シャフトの回転の相対角度は＋４０°である。したがって、−４６０°の絶対回転角度に関する相対回転角度は−１００°である。
【００１６】
２つの回転可能に取り付けられた構成要素間の回転的に同調する接続は、回転の定められた角度による第１構成要素の回転が同じ回転の角度の第２の構成要素の回転をもたらす接続であり、逆もまた同様である。言い換えれば、メインロータがシャフトに回転同調して接続されている場合、メインロータの回転の絶対角度はシャフトの回転の絶対角度に対応し、その逆も成り立つ。好ましくは、シャフトに対する回転同調接続を作り出すために、特に周方向に遊びがないように、メインロータを回転固定されたやり方でシャフトに接続することができる。
【００１７】
発明の意味の範囲内でロータは、それが回転角度にわたって回転できるように取り付けられた物体であり、好ましくはセンサシステムの少なくとも１つのロータ、すなわち少なくともメインロータ及び／又は第１補助ロータ及び／又は第２補助ロータは、例えば円盤状の回転体として、例えば回転可能に取り付けられたディスクとして、特に摩擦車、歯車、プーリなどとして、設計される。
【００１８】
メインロータとして指定された要素はセンサシステムの回転体であり、当該回転体は、シャフトに対して回転同調されたやり方で接続されるように設計又は設けられており、その回転角度は、発明によるセンサシステムによって検知されるものである。補助ロータはセンサシステムの回転可能に取り付けられた物体であり、当該物体は、運動とともにメインロータに機械的に連結される。
【００１９】
発明によるセンサシステムにおいて、メインロータは、好ましくは、（それぞれの場合において）第１補助ロータ及び第２補助ロータと共に歯車機構を形成する。この場合、特に摩擦歯車機構、歯車トランスミッション及びトラクション駆動（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｄｒｉｖｅｓ）が適していることが分かっている。換言すれば、メインロータは、好ましくは、摩擦歯車機構、歯車トランスミッション及び／又はトラクションギアボックスによって第１補助ロータに、一定で均一な第１運動とともに、連結され、好ましくは、摩擦歯車機構、歯車トランスミッション及び／又はトラクションギアボックスによって第２補助ロータに対して、第１のものとは異なるが一定で均一でもある第２運動とともに、機械的に連結される。
【００２０】
歯車トランスミッションが特に有利であることが分かったので、好ましくはメインロータならびに第１補助ロータ及び第２補助ロータはそれぞれ歯車として実施され、メインロータは第１補助ロータ及び第２補助ロータと噛み合い、第１補助ロータと第２補助ロータとは歯数が異なるので、第１補助ロータは一定且つ均一な第１運動とともにメインロータに連結され、第２補助ロータは、第１運動とは異なる一定且つ均一な第２運動とともに連結される。
【００２１】
メインロータは、好ましくはシャフト上に直接配置されるように設計され、メインロータは、特に好ましくは、周方向に遊びを伴わずに、回転的に固定された方法でシャフトに接続されうる。これにより、メインロータの回転の相対角度の実質的にヒステリシスのない検出が可能になり、その結果、検知範囲における第３センサ装置の対応する高い分解能で、メインロータの回転の絶対角度又はそれに対して回転的に同調して接続されるシャフトの回転の絶対角度は、実質的にヒステリシスがない高精度で、検知範囲内において検出されることができる。
【００２２】
発明によるセンサシステムの有利な構成において、センサシステムは、メインロータの相対回転角度が第３センサ装置の検知範囲外にある場合には第１の精度で、メインロータの相対回転角度が第３センサ装置の検知範囲内にある場合に第２の精度で、好ましくはより良い精度で、メインロータの絶対回転角度を検出するように設計される。
【００２３】
第３センサ装置の分解能は、好ましくは、第１センサ装置及び／又は第２センサ装置のみを使用して検出されるメインロータの回転の絶対角度の分解能と少なくとも同じだけ高く、好ましくはこれよりも少なくとも２倍高く、特にこれよりも少なくとも４倍高い。特に好ましくは、第３センサ装置の分解能は、第３センサ信号を考慮せずに、第１センサ信号及び／又は第２センサ信号から絶対回転角度を検出することができる分解能の分解能の少なくとも１０倍である。
【００２４】
３６０°未満の検知範囲を有する第３センサ装置を有する発明によるセンサシステムはまた、第３センサ装置の巧みな配置、特にその検知範囲、によって、第３センサ装置と第１センサ装置及び／又は第２センサ装置との間におけるあらゆる相互影響が低減されることが或いは完全に防がれることさえも可能である。発明によるセンサシステムの更なる有利な設計では、第３センサ装置は、特に第３センサ信号の生成の間、少なくともメインロータの定められた相対回転角度の辺りで、好ましくはメインロータの相対ゼロ位置の辺りで、第３センサ装置と第１センサ装置及び／又は第２センサ装置との間のあらゆる相互影響が低減され又は防がれるように、第１センサ装置及び／又は第２センサ装置に対して設計されて配置される。言い換えれば、これは、好ましくは、メインロータが第３センサ装置の検知範囲において回転角度を有する場合に第３センサ装置と第１センサ装置及び／又は第２センサ装置との間において生じる相互影響が全くないか減じられた相互影響のみが生じるように、第３センサ装置が第１センサ装置及び／又は第２センサ装置に対して設計されて配置されることを意味する。
【００２５】
さらに、第３センサ装置の検知範囲が全１回転を超えて広がらないという事実は、センサ信号の妥当性をチェックするための追加の選択肢をもたらし、それは、特に発明による方法との関連で、後ほどより詳細に説明される。
【００２６】
発明によるセンサシステムのさらに有利な構成では、メインロータの絶対ゼロ位置はメインロータの相対ゼロ位置と一致する。メインロータの絶対ゼロ位置は、メインロータが０°の絶対回転角度を有する回転角度位置として定められる。したがって発明の意味の範囲内での相対ゼロ位置は、メインロータが０°の相対回転角度を有する回転角度位置を意味すると理解される。つまり、メインロータの回転の絶対角度が０°の場合、メインロータの回転の相対角度も好ましくは０°である。
【００２７】
センサシステムの更なる有利な構成において、第３センサ装置の検知範囲は、メインロータの定められた相対回転角度の辺りに、好ましくはメインロータの相対ゼロ位置の辺りに、延び、その検知範囲は、特にメインロータの定められた相対回転角度の辺りに対称的に延びる。
【００２８】
発明によるセンサシステムの第３センサ装置の検知範囲は、好ましくは≦２７０°の回転角度範囲にわたって延び、検知範囲は好ましくは、メインロータの回転の相対角度に関して＋１３５°〜−１３５°の回転角度範囲内にある。
【００２９】
発明によるセンサシステムの他の有利な構成では、第３センサ装置の検知範囲は、１８０°の回転角度範囲にわたって、好ましくはメインロータの相対回転角度に関して＋９０°から−９０°に、延びる。
【００３０】
発明によるセンサシステムのさらに有利な構成では、第３センサ装置の検知範囲は、≦１５０°の回転角度範囲にわたって延び、好ましくは、メインロータの回転の相対角度に関して＋７０°〜−７５°の回転角度範囲内にある。
【００３１】
発明によるセンサシステムのさらに有利な構成では、第３センサ装置は磁気センサ装置であり、第３センサ信号を生成するために、第３センサ装置は好ましくは磁気センサと周方向に延びる磁気リングセグメントとを備え、磁気リングセグメントが周方向に延びる角度範囲は、特に検知範囲を定める。言うまでもなく、第３センサ装置は、光学センサ装置又は他のセンサ装置、特に従来技術から知られておりこの目的に適したもの、ともしうる。
【００３２】
第１補助ロータの回転の角度に応じた第１センサ信号を生成するために設けられる第１センサ装置は、好ましくは磁気センサ装置でもある。しかしながら、第１センサ装置は、従来技術から知られておりこの目的に適している光学センサ装置又は任意の他のセンサ装置ともしうる。したがって、第２センサ装置も、好ましくは、この目的に適した、特に従来技術から知られている、光学センサ装置、磁気センサ装置、又は任意の他のセンサ装置である。
【００３３】
発明によるセンサシステムのさらなる有利な構成では、第３センサ装置の磁気センサはセンサシステムにおいて動かないように構成され、磁気リングセグメントはメインロータに固定される。一方、いくつかのケースでは、磁気センサはメインロータに固定され、磁気リングセグメントはセンサシステムにおいて動かないように構成することが有利でありうる。第３センサ装置の構成要素、特に磁気センサ及び磁気セグメントリングは、好ましくは、メインロータの回転の相対角度が第３センサ装置の検知範囲内ある場合に第３センサ信号が生成されるように、及び、メインロータの回転の相対角度が第３センサ装置の検知範囲の外側にある場合に第３センサ信号が生成されないように、センサシステムにおいて設計されて配置される。
【００３４】
発明によるセンサシステムの更なる有利な設計では、周方向に連結された複数の極ペアにより構成され、好ましくは、お互いに隣り合って交互に配置されるＮ極及びＳ極を磁気リングセグメントが有し、極ペアが特に永久磁石の極ペアとして実施されるように、極ペアが連結される。
【００３５】
発明によるセンサシステムの更なる有利な設計では、全ての極ペアが等しい極ペア角度範囲にわたって延び、極ペア角度範囲は好ましくは、第１センサ信号及び第２センサ信号から絶対回転角度を検出することができる精度の約２倍に対応する。
【００３６】
発明によるセンサシステムの更なる有利な構成では、第３センサ装置の磁気センサは、センサシステムにおいて、メインロータの相対的なゼロ位置の領域で固定位置に配置されており、第３センサ装置の磁気リングセグメントが延在する角度範囲であって好ましくは検知範囲を定める角度範囲が、少なくとも、第３センサ装置の磁気リングセグメントによる第１センサ装置及び／又は第２センサ装置に対するいかなる影響及び／又は逆も同様に、少なくともメインロータの相対ゼロ位置の辺りにおいて、好ましくは第３センサ装置の検知範囲の全体にわたって、防がれるように、小さく選ばれる。
【００３７】
好ましくは、磁気センサを通過する磁気リングセグメントの移動のために第３センサ信号が生成される一方で、あらゆる望ましくない相互影響、特に第３センサ装置に対する第１センサ装置及び／又は第２センサ装置のあらゆる影響、が回避されるような、また逆も同様な、第３センサ装置の磁気センサからの距離に、第１センサ装置及び／又は第２センサ装置は配置される。
【００３８】
第３センサ装置の磁気センサが、メインロータの相対ゼロ位置の辺りの領域に、特にメインロータの相対ゼロ位置に、配置されている場合に、メインロータの回転の相対角度に関して第３センサ装置の検知範囲が＋９０°〜−９０°の回転角度範囲内にあり、第１センサ装置及び第２センサ装置は各々、±９０°〜±１８０°の回転角度範囲の半径方向外側に、好ましくは±１２０°〜±１８０°の回転角度範囲の外側に、特に±１３５°〜±１８０°の回転角度範囲の外側に、配置されていることが有利であることが分かっている。
【００３９】
発明による方法は、以下のステップによって特徴付けられる：
−  センサ装置によって生成されるセンサ信号を検知し、及び
−  検知されるセンサ信号からメインロータの回転の絶対角度を検出し、
メインロータの相対回転角度が第３センサ装置の検知範囲の外側にある場合にメインロータの絶対回転角度は第１センサ信号及び／又は第２センサ信号から検出され、メインロータの相対回転角度が第３センサ装置の検知範囲内にある場合にその絶対回転角度は第１センサ信号及び／又は第２センサ信号及び第３センサ信号から検出される。
【００４０】
これは、言い換えれば、発明によれば、回転の相対角度が検知範囲内にあるような回転角度にわたってメインロータが回転させられて第３センサ装置により第３センサ信号が発生させられる場合に、メインロータの回転の絶対角度を検出するように第１センサ信号及び第２センサ信号が用いられ、そしてメインロータの回転の相対角度が検知範囲の外側にありしたがって第３センサ信号が生成されない場合、回転の絶対角度を検出するように第１センサ信号及び第２センサ信号のみが使われる。
【００４１】
第３センサ装置の適切な設計により、特に第３センサ装置が適切な高い分解能を有する場合、このようにして、検知範囲内では高い精度で且つ検知範囲の外側ではより低い精度で回転の絶対角度を検出することができる。しかしながら、ほとんどのケースにおいて、発明による方法によって、特に発明によるセンサシステムと関連して、特に簡単且つ費用効果が高いやり方で、特定の角度範囲内で、特にシャフト又はメインロータの絶対ゼロ位置の辺りで、高い精度が必要とされるだけであるので、シャフトの回転の絶対角度を、関連する回転角度範囲において高い分解能で実質的にヒステリシスのない状態で、機能の重大な喪失も無く多くの適用において、検出することができる。
【００４２】
したがって、発明による方法の有利な構成では、相対回転角度が第３センサ装置のメインロータの検知範囲の外側にある場合には第１の精度で、及びメインロータの相対回転角度が第３センサ装置の検知範囲内にある場合には第２の精度で、好ましくはより良い精度で、メインロータの絶対回転角度が検出される。
【００４３】
発明による方法の更なる有利な設計では、センサ信号の妥当性検査がさらに実行され、その妥当性検査は好ましくは以下のステップを含む：
−  第１センサ信号及び／又は第２センサ信号から第１の精度でメインロータの絶対回転角度を検出し、
−  メインロータの絶対回転角度が定められた回転角度範囲の内側にあるか外側にあるかをテストし、ここで定められた回転角度範囲は特に検知範囲に対応し、
−  第３センサ信号が第３センサ装置によりメインロータの関連の相対回転角度に応じて生成されたか否かをテストし、
−  エラー状態が存在するか否かをテストし、
−  該当する場合は、エラー状態信号を出力する。
【００４４】
そして、好ましくは発明によるセンサシステムに関連する、発明による方法で監視されているシステムを、例えば車両を、エラー状態信号の信号値に応じて、安全な状態に移行するように、適切な措置がとられることができる。
【００４５】
発明による方法の更なる有利な設計では、メインロータの検出された絶対回転角度が第３センサ装置の検知範囲内にあり且つ第３センサ信号が生成されていない場合に、又は、メインロータの検出された絶対回転角度が第３センサ装置の検知範囲外にあり且つ第３センサ信号が生成されている場合に、エラー状態が存在する。
【００４６】
発明による車両は、それが発明によるセンサシステムを有し、メインロータの回転の絶対角度がシャフトの回転の角度に対応するように、メインロータがシャフトに回転同調して接続されることを特徴とする。
【００４７】
センサシステム及びそれらの利点に関して提示されている有利な実施形態は、発明による方法ならびに発明によるセンサシステムを有する発明による車両にも、変更すべきところは変更して、適用する。
【００４８】
発明の更なる特徴は、特許請求の範囲、図面、及び図面の説明から生じる。上記の説明で引用された全ての特徴及び特徴の組み合わせ、及び以下の図面の説明に引用された及び／又は図面にのみ示された特徴及び特徴の組み合わせは、特定されているそれぞれの組み合わせにおいてだけではなく、他の組み合わせ又は他の孤立したものにも、それらが技術的に実現可能であれば、適用可能である。
【００４９】
発明は、有利な例示的な実施形態に基づいて及び添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
以下が示されている：
【図１】概略図における、ステアリングシャフトの絶対ステアリング角度を検出するための発明によるセンサシステムの第１の例示的な実施形態の基本構造。
【図２ａ】絶対ステアリング角度に対する第１センサ信号及び第２センサ信号の信号トレース。
【図２ｂ】絶対ステアリング角度に対する第３センサ信号の信号トレース。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、ステアリングシャフト１０の絶対ステアリング角度δを検出するための発明によるセンサシステム１の第１の例示的な実施形態の基本構造の概略図を示す。
【００５２】
発明によるセンサシステム１は、ステアリングシャフト１０に対して周方向に遊び無く回転固定されたやり方で接続されるメインロータ２と、第１補助ロータ３及び第２補助ロータ４とを有する。メインロータ２と第１補助ロータ３と第２補助ロータ４とは、各々、ここではさらに説明されない軸を中心に回転可能に設けられる歯車２、３、４として実施される。
【００５３】
メインロータ２は、その周方向への遊び無しでのステアリングシャフト１０に対する回転固定接続のために、ステアリングシャフト１０に対して回転同調したやり方で接続され、それによって定められた絶対回転角度δのステアリングシャフト１０の回転が、同じ定められた絶対回転角度δのメインロータ２の回転をもたらす。
【００５４】
したがって第１補助ロータ３及び第２補助ロータ４は、各々、メインロータ２と共に歯車機構を形成し、補助ロータ３は、一定且つ均一な第１運動とともにメインロータ２に対して機械的に連結され、第２補助ロータ４は、第１運動とは異なるが一定且つ均一な第２運動とともにメインロータ２に連結される。このために、第２補助ロータ４は、第１補助ロータ３とは異なる数の歯を有する。
【００５５】
発明によるセンサシステム１は、第１補助ロータ３の回転角度に応じた第１センサ信号Ｓ１を生成するために（図２ａ参照）、第１センサ装置ＳＥ１を有し、且つ、第２補助ロータ４の回転角度に応じた第２センサ信号Ｓ２を生成するための第２センサ装置ＳＥ２を有する。
【００５６】
さらに、発明によるセンサシステム１は、メインロータ２の回転の相対角度γに応じて第３センサ信号Ｓ３（図２ｂ参照）を生成するように設計された第３センサ装置ＳＥ３を有する。
【００５７】
さらに、発明によるセンサシステム１は、メインロータ２の又はそれに対して回転同調して接続されるステアリングシャフト１０の回転の絶対角度δを、センサ装置ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３のセンサ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３から検出するための、ここでは図示されていない、評価装置を有する。
【００５８】
発明によるセンサシステム１のこの例示的な実施形態における３つのセンサ装置ＳＥ１、ＳＥ２及びＳＥ３はすべて、磁気センサ装置ＳＥ１、ＳＥ２及びＳＥ３として実施され、第１センサ装置ＳＥ１及び第２センサ装置ＳＥ２は、各々、各ケースにおいて少なくとも全１回転にわたって、すなわち少なくとも３６０°の回転角度範囲にわたって、関連する補助ロータ３又は４の回転の角度を検知するように設計され、それによってメインロータ又はステアリングシャフト１０の回転の絶対角度δが、第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２のみから検出されることができる。
【００５９】
他方、発明によれば、第３センサ装置ＳＥ３は、定められた回転角度範囲α、いわゆる検知範囲α、におけるメインロータ２の回転の相対角度γを検知するようにのみ、又はこの回転角度範囲αにおいて第３センサ信号Ｓ３を生成するようにのみ、設計されている。
【００６０】
発明によるセンサシステム１の評価装置は、第１に、第１センサ装置ＳＥ１によって生成される第１センサ信号Ｓ１から及び／又は第２センサ装置ＳＥ２によって生成される第２センサ信号Ｓ２から、例えば明示的にＤＥ  １９５  ０６  ９３８  Ａ１に記載されているような、ここで明示的に参照されるノニウス原理（ｎｏｎｉｕｓ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）に基づいて、メインロータ２の回転の絶対角度δのみを検出するように設計される。第２に、評価装置は、特にＤＥ  １０  ２００９  ０３１  １７６  Ａ１に説明されている方法に基づいて、メインロータ２の又はそれに対して回転同調して接続されるステアリングシャフト１０のそれぞれの関連する回転の絶対角度δに関して第３センサ信号Ｓ３が生成されるならば、３つのセンサ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の全てから、メインロータ２の絶対回転角度δひいてはステアリングシャフト１０の絶対ステアリング角度δを検出するように設計される。
【００６１】
第３センサ装置ＳＥ３によって、第３センサ装置ＳＥ３の適切な設計を前提として、メインロータ２の回転の絶対角度δ又はシャフト１０の回転の絶対角度δが検知範囲α内で検出されることについての精度を著しく向上させることが、簡単なやり方で可能である。これは、磁性の第３センサ装置ＳＥ３及びメインロータ２に固定される磁気リングセグメント８を用いて、非常に簡単に達成されることができ、当該第３センサ装置ＳＥ３は、発明によるセンサシステム１のこの例示的な実施形態におけるように設計され且つセンサシステム１内の固定位置に配置された磁気センサ９を有し、当該磁気リングセグメント８は、周方向に連結される複数の永久磁石極ペアＮ−Ｓによって構成され、それらの極ペアＮ−Ｓは、お互いに隣り合って交互に配置されるＮ極Ｎ及びＳ極Ｓを磁気リングセグメント８が有するように連結される。
【００６２】
磁気センサ９は、特にセンサシステム１においてメインロータ２上に配置される磁気リングセグメント８に対して動かないようなやり方で、固定され、磁気リングセグメント８は、シャフト１０の回転下又はメインロータ２の回転下において、回転の十分な角度で、磁気センサ９を通過するように動かされることができる。場のベクトルが、磁極Ｎ、Ｓの近傍で、従って極ペアＮ−Ｓの近傍で、連続的に方向を変えるので、磁気センサ９に対する２つの隣り合う磁極Ｎ、Ｓの位置、従って磁極ペアＮ−Ｓの位置は、磁束密度の測定又はその場の方向の測定を用いて検知されることができる。したがって、第３センサ装置ＳＥ３によって、メインロータ２の回転の相対角度γに応じた第３センサ信号Ｓ３を生成することができる。
【００６３】
極ペアＮ−Ｓは、各々、等しい極ペア角度範囲ｐにわたって周方向に延びており、当該極ペア角度範囲ｐは、このケースでは、第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２から絶対回転角度δを検出することができる回転の方向の精度の、約２．５倍に相当する。これだけで、回転の絶対角度δの検出における精度のかなりの改善が可能になる。
【００６４】
記載された例示的な実施形態において、極ペアＮ−Ｓは、各々、約５°の極ペア角度範囲ｐにわたって延在し、ステアリングシャフト１０の回転の絶対角度δは、約±２°の初期精度で、第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２のみから検出されることができる。しかしながら明確な表現のために、図１の極Ｎ−Ｓは、各々、実際の５°ではなく、ｐ≒２７°の極ペア角度範囲で示されている。したがって、説明される例示的な実施形態は、図１に概略的に示されるような５個半の極ペアＮ−Ｓのみではなく、実際には３３の極ペアＮＳを有し、これは、ｐ＝５°極ペア角度範囲について、±７５°の検知範囲に関して、すなわち１５０°のトータル回転角度範囲にわたって延びる検知範囲に関して、すなわちｑ＝２．４で、５個半ではなく、全部で３３の極ペアが必要とされる。
【００６５】
結果として達成可能な精度又は絶対回転角度δの検出のための第３センサ装置ＳＥ３の使用の精度の向上は、第１に、極ペアＮ−Ｓの極ペア角度範囲ｐ、及び、第１センサ信号Ｓ１及び第２センサ信号Ｓ２から及び磁気センサ９の分解能でシャフト１０の絶対回転角度δを検出することができる第１の精度に、依存する。
【００６６】
第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２のみからメインロータ２又はシャフト１０の回転の絶対角度δを検出することができる達成可能な第１の精度の場合、及び各極ペアが５°の範囲の極ペア角度範囲ｐにわたって延在する場合、シャフト１０の回転の絶対角度δは、０．０２８°の第２の精度での磁気センサ９の対応の高分解能によって検出されることができ、絶対回転角度δの精度は、３６０°と極ペア角度範囲ｐとの商により除算される回転の一方向の第１の精度によって与えられ、それは上記の数値例において以下が当てはまることを意味する：±δ＝２°／（３６０°／５°）＝０．０２７７７７７７７７８≒０．０２８°。
【００６７】
この例示的な実施形態における第３センサ装置ＳＥ３の磁気センサ９は、センサシステム１において、ステアリングシャフト１０又はメインロータ２の絶対ゼロ位置の領域において、特に直接の絶対ゼロ位置で、すなわちδ＝０°で、動かないように配置され、このセンサシステム１において、メインロータ２の相対ゼロ位置、すなわちγ＝０°、は、絶対ゼロ位置、すなわちδ＝０°、と一致する。これにより、特にゼロ位置付近で、特に高い精度を達成することが可能になる。
【００６８】
さらに検知範囲αが十分に小さくなるように、例えば、この例示的な実施形態のように、１５０°の回転角度範囲に制限されるように、選択され、検知範囲が特にゼロ位置に関して対称的に延び且つメインロータ２の回転の相対角度γに対して＋７５°から−７５°の回転角度範囲に位置する場合、更に少なくとも第３センサ信号Ｓ３の生成の間に、すなわち検知範囲α内にある回転の相対角度γをメインロータ２が有する間に、第１センサ装置ＳＥ１及び／又は第２センサ装置ＳＥ２と第３センサ装置ＳＥ３との間の相互作用を防止することができる。これは、メインロータ２又はステアリングシャフト１０の回転の絶対角度δの検出において特に高い精度が達成されることを可能にする。特に、それにより、第１センサ装置ＳＥ１及び／又は第２センサ装置ＳＥ２によって第３センサ信号Ｓ３が歪められるかもしれない可能性、及び／又は、磁気リングセグメント８が第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２を歪ませるかもしれない可能性を、防止することが可能である。
【００６９】
より良い理解のために、図２ａ及び図２ｂは、センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の関連する信号トレースを示し、第３センサ信号Ｓ３がメインロータ２の回転角度範囲のサブ領域にわたってのみ生成される一方で、センサ信号Ｓ１及びＳ２は、絶対回転角度範囲の全体にわたって、したがって各ケースにおいてメインロータ２の全回転にわたっても、生成される。
【００７０】
発明によれば、ステアリングシャフト１０の絶対ステアリング角度δは、第１のステップで検知されるセンサ装置ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３により生成されるセンサ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３によって、上述した発明によるセンサシステム１により検出され、第２のステップで、ステアリングシャフト１０の回転の絶対角度δに対応するメインロータ２の回転の絶対角度δがセンサ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３から検出され、メインロータ２の回転の相対角度γが第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αの外側にある場合に絶対回転角度δは第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２から検出され、メインロータ２の回転の相対角度γが検知範囲α内にある場合に絶対回転角度δは第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２と第３センサ信号Ｓ３とから検出される。
【００７１】
発明による方法の有利な実施形態では、メインロータ２の相対回転角度γが第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αの外側にある場合に第１の精度で、及び、メインロータ２の相対回転角度γが第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αの内側にある場合に第２の精度で、好ましくはより良い第２の精度で、メインロータ２の絶対回転角度δが検出される。
【００７２】
さらに、上述した発明によるセンサシステム１を用いた発明による方法の有利な実施形態では、絶対ステアリング角度の検出において、センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の妥当性検査が付加的に行われ、妥当性検査は以下のステップを含む：
−  第１センサ信号Ｓ１及び／又は第２センサ信号Ｓ２から第１の精度でメインロータ２の絶対回転角度δを検出し、
−  メインロータ２の検出された絶対回転角度δが検知範囲αの内側にあるか外側にあるかをテストし、
−  メインロータ２の関連する相対回転角度γに応じて第３センサ信号Ｓ３が第３センサ装置ＳＥ３によって生成されたか否かをテストし、
−  エラー状態が存在するか否かをテストし、
−  エラー状態信号を出力する。
【００７３】
メインロータ２の検出された絶対回転角度δが第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲α内にあり且つ第３センサ信号Ｓ３が生成されていない場合、又は、メインロータ２の検出された絶対回転角度δが第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αの外側にあり且つ第３センサ信号Ｓ３が生成されている場合、エラー状態が存在する。
【００７４】
上述した発明によるセンサシステム１によって、及び上述した発明による方法によって、たしかに、シャフト１０の回転の絶対角度δは、ただ、限定された検知範囲α内において高分解能で、したがって高精度で、ヒステリシスのないやり方で検出されることができる。しかし、ほとんどのケースにおいて、特に車両のステアリングシステムでは、これは定められた回転角度範囲においてのみ、特にゼロ位置付近の回転角度範囲においてのみ、必要とされるので、重大な不利益無しで多くの適用において、発明によるセンサシステム１を使用することができる。その結果、そのコスト上の利点のために、第３センサ装置ＳＥ３は３６０°未満の検知範囲しか有していないので、従来技術から知られているセンサシステムと比較して３６０°の検知範囲、すなわち全１回転、の検知範囲を持つ第３のセンサ装置を有する発明によるセンサシステムは、より有利である。
【００７５】
さらに、定められた回転の角度の範囲αへの第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αの制限は、個々のセンサ装置ＳＥ１、ＳＥ２及びＳＥ３がセンサシステム１内での互いに対する巧みに配置を前提として、特に第３センサ信号Ｓ３の生成の間、第１センサ装置ＳＥ１及び／又は第２センサ装置ＳＥ２と第３センサ装置ＳＥ３との間の相互影響の低減を又はいくつかのケースでは完全な防止さえも可能にする。
【００７６】
さらに、第３センサ信号Ｓ３の生成が第３センサ装置ＳＥ３の検知範囲αに制限されることによって、このようにして信号の妥当性を検査することに関する追加的なオプションが得られ、特にセンサシステムの改善された診断能力が結果として達成されることができるので、機能的な安全上の利益を達成することができる。
【００７７】
第３センサ装置の検知範囲αが小さければ小さいほど、達成可能な安全面での利益は大きくなる。
【００７８】
当然ながら、特許請求の範囲の内容から逸脱することなく、上記で詳述された例示的な実施形態に対する多種多様な設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  発明によるセンサシステム
２  メインロータ
３  第１補助ロータ
４  第２補助ロータ
８  複数の極ペアを有する磁気リングセグメント
９  磁気センサ
１０  シャフト
Ｎ  磁Ｎ極
Ｐ  極ペア角度範囲
Ｓ  磁Ｓ極
Ｓ１  第１センサ信号
Ｓ２  第２センサ信号
Ｓ３  第３センサ信号
ＳＥ１  第１センサ装置
ＳＥ２  第２センサ装置
ＳＥ３  第３センサ装置
α  第３センサ装置の検知（角度）範囲
δ  メインロータの絶対回転角度
γ  メインロータの相対回転角度
【図１】
2019528443.tif 000003
【図２ａ】
2019528443.tif 000004
【図２ｂ】
2019528443.tif 000005
【国際調査報告】
2019528443.tif 000006
2019528443.tif 000007
2019528443.tif 000008
2019528443.tif 000009