(57)【要約】【課題】本発明は、ホール素子と半円周型遮蔽板を用いることにより、絶対角度センサを用いることなく、高精度なゼロ点検出を行うことを目的とする。【解決手段】本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法は、回転軸(1)に接続された相対角度センサ(3)と、前記回転軸(1)に対向する固定部(2A)に設けられ全周に対して１８０度範囲に位置する半円周型遮蔽板(11)と、前記回転軸(1)に設けられゼロ点位置(10)を検出するためのホール素子(12)とを用い、前記ホール素子(12)が＋方向(20)に位置する場合は−方向(30)へ移動させ、このホール素子(12)を−方向(30)から＋方向(20)に回転させた時のホール素子(12)の検出信号(12a)のオン後に、Ｚ相信号(3Z)又はＢ相信号(3B)のＨレベルでのＡ相信号(3A)の立ち上りエッジ(3Aa)を基点としてカウントする方法である。【選択図】図１
2009103502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動装置(2)により両方向に３６０度以下の有限角のみ回転する回転軸(1)に接続された相対角度センサ(3)と、前記回転軸(1)に対向して設けられた固定部(2A)に設けられ前記回転軸(1)の全周に対して１８０度範囲に位置する半円周型遮蔽板(11)と、前記回転軸(1)に設けられ前記半円周型遮蔽板(11)と対向するホール素子(12)と、前記相対角度センサ(3)からの角度信号(3a)及び前記ホール素子(12)からの検出信号(12a)を処理するための制御部(4)と、を用い、
前記半円周型遮蔽板(11)の一端(11a)を、前記ホール素子(12)が検出するゼロ点位置(10)とし、前記ゼロ点位置(10)から時計回りの１８０度範囲を前記回転軸(1)が回転する＋（プラス）方向とすると共に、反時計回りの１８０度範囲を前記回転軸(1)が回転する−（マイナス）方向とし、
前記回転駆動装置(2)に電源投入時、前記ホール素子(12)からの検出信号(12a)に基づき前記ホール素子(12)が前記＋方向(20)側に位置する場合は前記−方向(30)側へ移動させ、さらに前記−方向(30)側から＋方向(20)側へ回転させて前記ホール素子(12)の検出信号(12a)がオンとなった後、前記相対角度センサ(3)からの角度信号(3a)の最初のＺ相信号(3Z)又はＢ相信号(3B)のＨレベルでのＡ相信号(3A)の立ち上りエッジ(3Aa)を基点としてアップ／ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸(1)の角度情報として用いることを特徴とする相対角度センサを用いたゼロ点検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対角度センサを用いたゼロ点検出方法に関し、特に、駆動装置の絶対角度制御を行う場合、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサとホール素子及び半円周型遮蔽板を用いて回転軸の高精度なゼロ点検出を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の相対角度センサを用いたゼロ点検出方法としては、特に、特許出願等を行っていないため、特許文献等を開示していないが、一般的なハードウェア構成として、例えば、図３で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図３において符号１で示されるものは、回転駆動装置２の回転軸であり、この回転軸１には絶対角度センサ３が設けられている。
【０００３】
前記絶対角度センサ３の絶対角度信号3ａは、制御基板等を有する制御部４に入力されており、前記回転軸１のゼロ点位置は、前記絶対角度センサ３のゼロ位置によって検出されるように構成されている。
従って、前述の従来構成においては、絶対角度センサ３のゼロ点位置を検出して用いることにより、回転軸１のゼロ位置を検出していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のゼロ点検出方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、絶対角度センサであるアブソリュートエンコーダ及びレゾルバ等が用いられる場合は、これらの角度センサから容易にゼロ点位置を検出することができるが、これらの角度センサを用いることができない場合には、絶対角度制御を行うことができず、相対角度センサを用いたような場合でも、絶対角度制御を行うことができるようにすることが要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法は、回転駆動装置により両方向に３６０度以下の有限角のみ回転する回転軸に接続された相対角度センサと、前記回転軸に対向して設けられた固定部に設けられ前記回転軸の全周に対して１８０度範囲に位置する半円周型遮蔽板と、前記回転軸に設けられ前記半円周型遮蔽板と対向するホール素子と、前記相対角度センサからの角度信号及び前記ホール素子からの検出信号を処理するための制御部と、を用い、前記半円周型遮蔽板の一端部を、前記ホール素子が検出するゼロ点位置とし、前記ゼロ点位置から時計回りの１８０度範囲を前記回転軸が回転する＋（プラス）方向とすると共に、反時計回りの１８０度範囲を前記回転軸が回転する−（マイナス）方向とし、前記回転駆動装置に電源投入時、前記ホール素子からの検出信号に基づき前記ホール素子が前記＋方向側に位置する場合は前記−方向側へ移動させ、さらに前記−方向側から＋方向側へ回転させて前記ホール素子の検出信号がオンとなった後、前記相対角度センサからの角度信号の最初のＺ相信号又はＢ相信号のＨレベルでのＡ相信号の立ち上りエッジを基点としてアップ／ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸の角度情報として用いる方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、電源投入時、ホール素子が＋方向側に位置する場合は−方向側へ移動させ、回転軸のホール素子を−方向側から＋方向側へ回転させてホール素子の検出信号がオンとなった後、角度信号の最初のＺ相信号又はＢ相信号のＨレベルでのＡ相信号の立ち上りエッジを基点としてアップ／ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を角度情報として用いるため、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサを用いた場合でも容易に高精度のゼロ点位置検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、駆動装置の絶対角度制御を行う場合、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサと半円周型遮蔽板及びホール素子を用いて高精度なゼロ点検出を行うことができる相対角度センサを用いたゼロ点検出方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００８】
以下、図面と共に本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは、回転駆動装置２は両方向に３６０度以下の有限角のみ回転する回転軸であり、この回転軸１には、インクリメンタルエンコーダからなる相対角度センサ３が設けられている。
尚、この相対角度センサ３の固定側は、図２に示されるように、前記回転駆動装置２に対して対向配置された固定部２Ａに固定されている。
【０００９】
前記回転軸１には、回転軸１のゼロ点位置１０（後述の半円周型遮蔽板１１の一端１１ａと一致）から＋（プラス）方向２０に１８０度の区間に半円型、円弧状等の半円周型からなる半円周型遮蔽板１１が取付けられている。
前記固定部２Ａの端面には、磁性材料からなる前記半円周型遮蔽板１１が設けられ、前記回転軸１の前記半円周型遮蔽板１１に対向する端面１ａにはホール素子１２が設けられ、前記ホール素子１２が半円周型遮蔽板１１の一端１１ａを検出することにより前記ゼロ位置１０を検出することができるように構成されている。
尚、ゼロ点位置１０は、前記相対角度センサ３のインクリメンタルエンコーダでＺ相信号がある場合はこれを使用することができる。
【００１０】
次に、前述の構成において、電源を投入した場合、インクリメンタルエンコーダからなる相対角度センサ３では、回転軸１がどの方向を向いているか判別できないが、前記ホール素子１２の情報から前記方向の判別が可能となる。
すなわち、前記ホール素子１２によって前記半円周型遮蔽板１１の端部のゼロ点位置１０を検出する場合、図１において、前記ゼロ点位置１０から時計回りの１８０度範囲を前記回転軸１が回転する＋（プラス）方向（すなわち、ＣＷ方向）２０とすると共に、反時計回りの１８０度範囲を前記回転軸１が回転する−（マイナス）方向（すなわち、ＣＣＷ方向）３０とする。
【００１１】
前記回転駆動装置２に電源を投入する時、図２のタイミングチャートのように、前記ホール素子１２からの検出信号１２ａにより、前記ホール素子１２が前記＋方向２０側に位置する場合は、前記−方向３０側へ移動させ、前記ホール素子１２を前記−方向３０側から＋方向２０側へ回転させて前記ホール素子１２の検出信号１２ａがオンとなった後、前記相対角度センサ３からの角度信号３ａの最初のＺ相信号３Ｚ又はＢ相信号３ＢのＨレベルでのＡ相信号３Ａの立ち上りエッジ３Ａａを基点として前記制御部４のカウンタ（図示せず）がアップ／ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸１の角度情報として用いることができる。
すなわち、前記Ａ相信号３Ａの立ち上りエッジ３Ａａを回転軸１のゼロ点設定位置とすることができる。
従って、前記カウント値を角度情報として使用することで、前記回転軸１のゼロ位置基準（すなわち、前記立ち上りエッジ３Ａａ）の角度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法を示す構成図である。
【図２】図１の要部の構成図である。
【図３】図２の要部の平面図である。
【図４】図１のゼロ点検出方法の動作を示すタイミングチャート図である。
【図５】従来のゼロ点検出方法を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１３】
１    回転軸
２    回転駆動装置
３    相対角度センサ（インクリメンタルエンコーダ）
３ａ    角度信号
４    制御部
１０    ゼロ点位置
１１    半円周型遮蔽板
１２    ホール素子
２０    ＋方向（プラス方向）
３０    −方向（マイナス方向）
１２ａ    検出信号
３Ｚ    Ｚ相信号
３Ａ    Ａ相信号
３Ｂ    Ｂ相信号
３Ａａ    立ち上りエッジ
【図１】
2009103502.tif 000003
【図２】
2009103502.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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