(57)【要約】【課題】簡単な信号処理によって回転体の１回転以内の絶対角度を精度よく検出可能な絶対角検出装置を提供する。【解決手段】回転体Ａの回転に連動して回転する回転磁石１０の回転角θに応じた磁場変化を検出し、ｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各信号を出力する磁気センサ１１を備え、それらの信号から４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを算出し、各位相においてそれぞれが互いに逆方向にほぼ同じ大きさで揺らぐ信号同士の平均値にあたる第１及び第２の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２を求める。さらには、第１及び第２の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２が直線上に立ち上がる部分から急激に立ち下がる部分への切り換わり位置（０°、９０°、１８０°などの位置）の前後を利用しない鋸歯状信号を生成し、この鋸歯状信号を用いて回転体の角度検出を行う。【選択図】図５
2008261786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転に連動して回転する回転磁石と、該回転磁石の回転角θに応じた磁場変化を検出し、位相がそれぞれ９０°ずつずれた４種類の電圧信号ｓｉｎθ，ｃｏｓθ，−ｓｉｎθ，−ｃｏｓθを出力する磁気センサとを備え、
前記４種類の電圧信号から下記の第１式又は第２式によって４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを算出し、これら４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄから第３式によって補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２を算出して、
これら２種類の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２に基づいて前記回転体の１回転内の絶対角度を検出することを特徴とする絶対角検出装置。
〈第１式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
〈第２式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
〈第３式〉
Ｖ１＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２
Ｖ２＝（Ｖｃ＋Ｖｄ）／２
【請求項２】
前記２種類の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２に基づいて、前記４種類の電圧信号のうちのｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、−ｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点及び−ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点で、補正逆正接信号Ｖ１から補正逆正接信号Ｖ２に、及び補正逆正接信号Ｖ２から補正逆正接信号Ｖ１に切り替わる鋸歯状信号を生成し、該鋸歯状信号に基づいて前記回転体の絶対角度を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶対角検出装置。
【請求項３】
前記回転体と一体回転するコードホイールと、該コードホイールに形成されたコードパターンと、該コードパターンと対向に配置されたコード検出素子と、前記回転体と前記回転磁石との間又は前記コードホイールと前記回転磁石との間に設けられ、前記回転体に対して前記回転磁石を２ｎ（ｎは自然数）の増速比で増速回転する増速機構とを備え、前記コード検出素子の出力信号に基づいて前記回転体の１回転を８ｎ個（ｎは自然数）に分割してなる複数個のセクタのそれぞれを識別することを特徴とする請求項２に記載の絶対角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対角検出装置に係り、特に、回転体の回転に応じて磁気センサから出力される正弦信号及び余弦信号等より逆正接値を求め、この逆正接値に基づいて回転体の１回転以内の絶対角度を検出する絶対角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転体との間の相対回転角θに応じた正弦信号（ｓｉｎθの信号）及び余弦信号（ｃｏｓθの信号）を出力する複数の磁気検出素子と、これら複数の磁気検出素子から出力される正弦信号及び余弦信号より逆正接関数（ｔａｎ−１θ）に準ずる逆正接値を求め、この逆正接値に基づいて回転体と磁気検出素子との間の回転角度を算出する演算手段とを備えた回転角度検出装置が知られている。前記磁気検出素子としては、ホール素子や磁気抵抗素子などが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この回転角度検出装置は、磁気検出素子から出力される正弦信号及び余弦信号から直接回転体の回転角度を算出するのではなく、正弦信号及び余弦信号より逆正接関数に準ずる逆正接値を求め、この逆正接値に基づいて回転体の回転角度を算出する。
【特許文献１】特開２００６−４７２２８号公報（図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の回転角度検出装置は、複数個の磁気検出素子を備え、かつ回転体とこれら複数個の磁気検出素子との間に何らかの動力伝達機構が設けられるので、各磁気検出素子ごとの特性のバラツキ、各磁気検出素子に供給される印加電圧の変動、及び機構部のガタなどの影響を避けることが困難であるため、各磁気検出素子の出力信号から生成される逆正接信号が、図７に示すように、本来直線となるはずの逆正接信号からずれた信号となるので、逆正接信号に基づいて回転体の回転角度の検出を高精度に行うためには、各磁気検出素子からの出力信号に対して高性能な波形整形回路などによって複雑に信号処理する必要があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術に課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な信号処理によって回転体の１回転以内の絶対角度を精度よく検出可能な絶対角検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絶対角検出装置は、かかる課題を解決するため、回転体の回転に連動して回転する回転磁石と、該回転磁石の回転角θに応じた磁場変化を検出し、位相がそれぞれ９０°ずつずれた４種類の電圧信号ｓｉｎθ，ｃｏｓθ，−ｓｉｎθ，−ｃｏｓθを出力する磁気センサとを備え、前記４種類の電圧信号から下記の第１式又は第２式によって４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを算出し、これら４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄから第３式によって補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２を算出して、これら２種類の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２に基づいて前記回転体の１回転内の絶対角度を検出するという構成にした。
【０００７】
〈第１式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
〈第２式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
〈第３式〉
Ｖ１＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２
Ｖ２＝（Ｖｃ＋Ｖｄ）／２
かかる構成によると、簡単な信号処理によって回転体の１回転以内の絶対角度を精度良く検出できる。
【０００８】
すなわち、第１式又は第２式で得られる、位相が磁気センサの出力信号の１／４周期ずつずれた４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄのうち、逆正接信号Ｖａと逆正接信号Ｖｂ、及び逆正接信号Ｖｃと逆正接信号Ｖｄは、本来得られるべき逆正接信号に対して、各位相においてそれぞれが互いに逆方向にほぼ同じ大きさで揺らぐので、第３式によって、ＶａとＶｂの平均値にあたる補正逆正接信号Ｖ１、又はＶｃとＶｄの平均値にあたる補正逆正接信号Ｖ２をそれぞれ求めることにより、信号の揺らぎの影響を小さく抑えることができるので、簡単な信号処理によって回転体の１回転以内の絶対角度を精度よく検出することができる。また本発明による絶対角検出装置は、高性能の波形整形回路等を必要としないので、絶対角検出装置の構成の簡略化及び低コスト化を図ることができるという効果も奏することができる。
【０００９】
また、本発明は、これらの補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２から、ｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、−ｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点及び−ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点で第１の補正逆正接信号Ｖ１から第２の補正逆正接信号Ｖ２に、又は第２の補正逆正接信号Ｖ２から第１の補正逆正接信号Ｖ１に切り換わる鋸歯状信号を生成し、該鋸歯状信号に基づいて前記回転体の絶対角度を検出するという構成にした。
【００１０】
かかる構成により、逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄの信号切り換わり位置、すなわち、逆正接信号が直線上に立ち上がる部分から急激に立ち下がる部分への切り換わり位置（０°、９０°、１８０°などの位置）の前後における信号の位相のズレの影響を抑えることができるので、この鋸歯状信号に基づいて回転体の１回転内における絶対角度をさらに高精度に検出することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記回転体の１回転を８ｎ個（ｎは自然数）のセクタに分割し、それら各セクタのそれぞれに対応する前記鋸歯状信号に基づいて各セクタ内の角度を検出するという構成にした。
【００１２】
かかる構成により、１セクタ当たりの角度を４５°以下に設定できるので、鋸歯状信号を用いて回転体の回転角度を高精度に検出することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記回転体と一体回転するコードホイールと、該コードホイールに形成されたコードパターンと、該コードパターンと対向に配置されたコード検出素子と、前記回転体と前記回転磁石との間又は前記コードホイールと前記回転磁石との間に設けられ、前記回転体に対して前記回転磁石を２ｎ（ｎは自然数）の増速比で増速回転する増速機構とを備え、前記コード検出素子の出力信号に基づいて前記回転体の１回転を８ｎ個（ｎは自然数）に分割してなる複数個のセクタのそれぞれを識別すると共に、前記磁気センサの出力信号より生成される前記鋸歯状信号に基づいて前記各セクタ内の絶対角を検出するという構成にするのが好ましい。
【００１４】
かかる構成により、増速比の設定によって回転体の１回転に割り当てるセクタ数を適宜選択できるので、回転体の絶対角度を所望の分解能で高精度に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の絶対角検出装置は、磁気センサの出力信号波形から磁気センサの基準電圧値を差し引いた電圧信号波形から４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを算出し、逆正接信号Ｖａと逆正接信号Ｖｂ、及び逆正接信号Ｖｃと逆正接信号Ｖｄのそれぞれの平均値にあたる補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２を求め、この２種類の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２から回転体の絶対角検出信号である鋸歯状信号を生成するので、磁気センサに備えられた複数の磁気検出素子の特性のバラツキ、各磁気検出素子に供給される印加電圧の変動、或いは機構部のガタの影響などによらず、簡単な信号処理によって回転体の１回転内の絶対角度を精度よく検出することができる。また、高性能の波形整形回路等を必要としないので、絶対角検出装置の構成の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る絶対角検出装置の一例を、図１乃至図６にしたがって説明する。図１は実施形態に係る絶対角検出装置の機構部の構成図、図２はセクタ識別用の４個の磁気検出素子から出力される信号の出力タイミングと各セクタに割り振られるセクタ識別用デジタルコードとを示す図、図３は実施形態に係る絶対角検出装置に備えられる磁気センサの構成図、図４は実施形態に係る絶対角検出装置の信号処理部の構成図、図５は第１及び第２の補正逆正接信号とこの信号から生成される鋸歯状信号とセクタ分割との関係を示すグラフ図、図６は磁気センサからの出力信号と、本発明から算出される第１及び第２の逆正接信号とを示すグラフ図である。
【００１７】
図１に示すように、本例の絶対角検出装置の機構部は、被検出体である回転体Ａに取り付けられ回転体Ａと一体に回転する第１歯車（コードホイール）１と、第１歯車１の回転中心を中心とする円周上に形成された第１及び第２のコードパターン２，３と、第１のコードパターン２に対向して配置された第１及び第２の検出素子４，５と、第２のコードパターン３に対向して配置された第３及び第４の検出素子６，７と、第１乃至第４の検出素子４〜７が実装された回路基板８と、第１歯車１に噛み合わされ第１歯車１の回転に連動して回転する第２歯車９と、第２歯車９の回転中心と同心に取り付けられ第２歯車９と一体に回転するリング状の回転磁石１０と、回転磁石１０の回転角θに応じた磁場変化を検出し、第２歯車９（回転磁石１０）の１回転を１周期とするｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各電圧信号波形を出力する磁気センサ１１とから主に構成されている。
【００１８】
なお、磁気センサ１１の出力信号は、ＤＣ成分Ｖ０′を含むｓｉｎθ＋Ｖ０′、ｃｏｓθ＋Ｖ０′、−ｓｉｎθ＋Ｖ０′、−ｃｏｓθ＋Ｖ０′として出力されるが、一般には、磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの出力データからＶ０′に相当する電圧値を求め、ＤＣ成分を含む各信号からその電圧値を減算して信号処理するので、以下、簡略化してｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθと記すことにする。
【００１９】
第１歯車１と第２歯車９とは、回転体Ａに対する回転磁石１０の増速機構になっている。その増速比は、任意に設定可能であるが、回転体Ａの１回転を等分するセクタの設定を容易にしかつ各セクタ内の角度検出を容易にすることから、２以上の整数倍とすることが望ましい。本実施形態においては、第１歯車１の歯数が１１２、第２歯車９の歯数が５６に設定されており、第１歯車１（回転体Ａ）が１回転する間に第２歯車９（回転磁石１０）が２回転するようになっている。
【００２０】
第１及び第２のコードパターン２，３は、遮光板をもって構成され、第１乃至第４の検出素子４〜７としては、発光素子と受光素子とが一体に形成されたフォトインタラプタが用いられる。第１乃至第４の検出素子４〜７は、第１及び第２のコードパターン２，３を介してその両側に発光素子と受光素子とが配置されるようにして回路基板８に実装される。本例の絶対角検出装置においては、第１歯車１（回転体Ａ）が１回転する間に、検出素子４〜７から図２（ｂ）に示すタイミングで信号Ｄ１〜Ｄ４が出力されるように、第１歯車１上における第１及び第２のコードパターン２，３の配列と、これに対する第１乃至第４の検出素子４〜７の配列とが定められている。出力信号Ｄ１〜Ｄ４における高レベルの信号を“１”、低レベルの信号を“０”とすると、図２（ａ）に示すように、第１歯車１（回転体Ａ）の１回転を８等分する各セクタ（１セクタは４５°）毎に特有のデジタルコードとなるので、それらをセクタ識別用デジタルコード列として各セクタを識別することができる。
【００２１】
磁気センサ１１は、図３に模式的に示すように、４個の磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有し、それらの磁気検出素子が矩形状の短手方向に磁化された２つの磁気抵抗素子１１Ａ，１１Ａをそれぞれ有して、それらの磁化方向が各磁気抵抗素子間で直交するように形成されており、回転磁石１０の回転中心Ｘと同心に配置される。
【００２２】
したがって、回転磁石１０の回転に伴い、磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからは位相が１／４周期ずつずれたｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各信号が出力される。なお、本例の絶対角検出装置においては、回転体Ａが１回転する間に回転磁石１０が２回転するように第１及び第２の歯車１，９からなる増速機構が構成されているので、回転体Ａが１回転する間に磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからはｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各信号が２周期分出力される。磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとしては、磁気抵抗素子やホール素子などを用いることができる。これらのうち、温度変化による出力変動が小さい磁気抵抗素子が特に好適である。
【００２３】
図４に示すように、絶対角検出装置の信号処理部は、磁気センサ１１から出力されるｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各信号を増幅する第１乃至第４の増幅器２１〜２４と、増幅されたｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθの各信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２５〜２８と、Ａ／Ｄ変換されたｓｉｎθ、ｃｏｓθ、−ｓｉｎθ、−ｃｏｓθのＡ／Ｄ変換値から次に示す第１式又は第２式に記載する４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを求めると共に、この演算により求められた４種類の逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄから次に示す第３式に記載する２種類の逆正接値Ｖ１，Ｖ２を求める演算部２９と、演算部２９から出力される逆正接値Ｖ１，Ｖ２をｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、−ｓｉｎθの信号とｃｏｓθの信号のクロス点、ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点及び−ｓｉｎθの信号と−ｃｏｓθの信号のクロス点で相互に切り換えて、角度検出用の鋸歯状信号を生成する信号切換部３０と、第１乃至第４の検出素子４〜７から入力される４ビットのデジタルコードに基づいて回転体Ａの１回転を等分してなる複数のセクタのそれぞれを識別するセクタ識別部３１と、信号切替部３０から出力される角度検出用の鋸歯状信号及びセクタ識別部３１から出力されるセクタ識別信号に基づいて回転体Ａの回転角度を検出する角度検出器３２とから主に構成されている。
【００２４】
〈第１式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
〈第２式〉
Ｖａ＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ／ｓｉｎθ）
Ｖｂ＝ｔａｎ−１（−ｃｏｓθ／−ｓｉｎθ）
Ｖｃ＝ｔａｎ−１（−ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）
Ｖｄ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／−ｃｏｓθ）
〈第３式〉
Ｖ１＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２
Ｖ２＝（Ｖｃ＋Ｖｄ）／２
このように、演算部２９では、第３式によって、ＶａとＶｂの平均値にあたる第１の補正逆正接信号Ｖ１、及びＶｃとＶｄの平均値にあたる第２の補正逆正接信号Ｖ２をそれぞれ求めることにより、Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ及びＶｄの信号の揺らぎの影響を小さく抑えることができ、本来得られるべき逆正接信号に近い信号を得ることができるので、簡単な信号処理によって回転体の１回転以内の絶対角度を精度よく検出することができる。すなわち、第１の補正逆正接信号Ｖ１は、図６に示すように、本来得られるべき逆正接信号に対し各位相において互いに逆方向にほぼ同じ大きさで揺らぐＶａとＶｂの平均値によるものであるため、本来得られるべき逆正接信号に近い信号となり、また第２の補正逆正接信号Ｖ２は、本来得られるべき逆正接信号に対し各位相において互いに逆方向にほぼ同じ大きさで揺らぐＶｃとＶｄの平均値によるものであるため、本来得られるべき逆正接信号に近い信号となるので、それら第１及び第２補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２に基づいて絶対角度を検出すると、簡単な信号処理によって精度よく角度を検出することができる。なお図６では、第１及び第２補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２は１／２波長分の位相差をもつが、説明を簡略化するためにそれぞれを同位相で描くと共に、信号波形が直線上に立ち上がる部分から急激に立ち下がる部分への切り換わりの波形が複雑な形状であるが、説明を簡略化するためそれぞれを単純な形状で描き表している。なお、信号波形が複雑な形状については、演算部２９において直線性に優れた単純な形状に設定できる。
【００２５】
次に、図５に基づいて、本発明による第１及び第２の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２と鋸歯状信号とセクタ分割との関係をグラフ図について説明する。
【００２６】
図５において、＋ｓｉｎ（θ−２２．５°）、＋ｃｏｓ（θ−２２．５°）、−ｓｉｎ（θ−２２．５°）、−ｃｏｓ（θ−２２．５°）は、磁気検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから出力される。初期位相が２２．５°の制限波信号及び余弦波信号を示しており、それらの出力信号が回転体Ａの１回転以内に２周期分ずつ出力されている。また、図中実線で描かれた第１の補正逆正接信号Ｖ１は、ＶａとＶｂとの平均値にあたり、図中点線で描かれた第２の補正逆正接信号Ｖ２は、ＶｃとＶｄとの平均値にあたる。それらの補正逆正接信号Ｖ１及びＶ２は、各磁気検出素子からの出力信号の１／４周期分ずれている。
【００２７】
また、太い実線で示す１周期が４５°の鋸歯状信号（８周期分）は、図４に示す信号切替部３０において、＋ｓｉｎ（θ−２２．５°）の信号と＋ｃｏｓ（θ−２２．５°）の信号のクロス点、又は−ｓｉｎ（θ−２２．５°）の信号と−ｃｏｓ（θ−２２．５°）の信号のクロス点において、第２の補正逆正接信号Ｖ２から第１の補正逆正接信号Ｖ１に切り換えられ、＋ｓｉｎ（θ−２２．５°）の信号と−ｃｏｓ（θ−２２．５°）の信号のクロス点、又は−ｓｉｎ（θ−２２．５°）の信号と−ｃｏｓ（θ−２２．５°）の信号のクロス点において、第１の補正逆正接信号Ｖ１から第２の補正逆正接信号Ｖ２に、また第２の補正逆正接信号Ｖ２から第１の補正逆正接信号Ｖ１に切り換えられる。
【００２８】
このように鋸歯状信号は、逆正接信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄの信号切り換わり位置、すなわち、第１及び第２の補正逆正接信号Ｖ１，Ｖ２が直線上に立ち上がる部分から急激に立ち下がる部分への切り換わり位置（０°、９０°、１８０°などの位置）の前後を利用しないので、それらの切り換わり位置における位相のズレの影響を抑えた信号とすることができる。
【００２９】
したがって、図４の角度検出部３２において、信号切換部３０から出力される１周期が４５°の鋸歯状信号と、セクタ識別部３１から出力される１セクタが４５°のセクタ識別信号とを対応させることによって、０．１°〜０．５°の分解能で回転体Ａの回転角度を検出することができる。
【００３０】
また、本例の絶対角検出装置は、回転体Ａの１回転を８セクタに分割するので、１セクタ当たりの角度を４５°と小さくすることができ、鋸歯状信号を用いて回転体の絶対角度を０．１°〜０．５°の分解能で検出することができる。
【００３１】
また、本例の絶対角検出装置は、第１歯車１にデジタルコード検出手段である第１及び第２のコードパターン２，３と第１乃至第４の検出素子４〜７を備えたので、各セクタをこれらのデジタルコード検出手段にて検出し、各セクタ内の角度を鋸歯状信号を用いて検出することにより、１回転分の回転体Ａの絶対角度を検出することができる。
【００３２】
なお、前記実施形態においては、デジタルコード検出手段を遮光板とフォトインタラプタの組合せをもって形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、透孔や切り欠きなどの光学パターンとフォトインタラプタとの組合せ、磁気パターンと磁気検出素子との組合せ、又は抵抗体パターンと集電ブラシとの組合せなどをもって構成することもできる。
【００３３】
また、前記実施形態においては、第１歯車１にコードパターン２，３を形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、歯車を有しないコードホイールにコードパターン２，３を形成し、当該コードホイールと同心かつ一体形成された第１歯車と第２歯車９とを噛み合わせる構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係る絶対角検出装置の機構部の構成図である。
【図２】セクタ識別用の４個の検出素子から出力される信号の出力タイミングと各セクタに割り振られるセクタ識別用デジタルコードとを示す図である。
【図３】実施形態に係る絶対角検出装置に備えられる磁気センサの構成図である。
【図４】実施形態に係る絶対角検出装置の信号処理系の構成図である。
【図５】第１及び第２の補正逆正接信号とこの信号から生成される鋸歯状信号とセクタ分割との関係を示すグラフ図である。
【図６】磁気センサの出力信号から算出される第１及び第２の逆正接信号とこの信号を算術平均してなる逆正接信号とを示すグラフ図である。
【図７】従来技術の問題点を説明するグラフ図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    第１歯車（コードホイール）
２，３    コードパターン
４〜７    検出素子（フォトインタラプタ）
９    第２歯車
１０    回転磁石
１１    磁気センサ
１１ａ〜１１ｄ    磁気検出素子
２１〜２４    増幅器
２５〜２８    Ａ／Ｄ変換器
２９    演算部
３０    信号切換部
３１    セクタ識別部
３２    角度検出器
【図１】
2008261786.tif 000003
【図２】
2008261786.tif 000004
【図３】
2008261786.tif 000005
【図４】
2008261786.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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