JP2003130637A - Rotation angle sensing device - Google Patents
Rotation angle sensing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体（例えば、
車両におけるステアリングシャフト）の回転角度を検出
する回転角度検出装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotating body (for example,
The present invention relates to a rotation angle detection device that detects a rotation angle of a steering shaft of a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の回転角度検出装置が特許第３１
４３５３５号公報に開示されている。この従来装置で
は、回転板における異なる半径の複数の円周上に信号用
スリット溝が配列されている。前記複数の円周上の信号
用スリット溝の有無を検出するための光センサが前記複
数の円周のそれぞれに対応して配設されている。この従
来装置では、回転板の絶対角度が比較的小さい回転角度
の間隔で検出できるようになっている。即ち、絶対角度
の分解能を高める対策が施されている。2. Description of the Related Art A rotation angle detecting device of this kind is disclosed in Japanese Patent No. 31.
No. 43535. In this conventional device, the signal slit grooves are arranged on a plurality of circumferences of different radii on the rotary plate. Optical sensors for detecting the presence or absence of the signal slit grooves on the plurality of circumferences are arranged corresponding to the respective plurality of circumferences. In this conventional device, the absolute angle of the rotary plate can be detected at intervals of relatively small rotation angles. That is, measures are taken to increase the resolution of the absolute angle.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】絶対角度の分解能を高
めるには、信号用スリット溝を配列するための前記複数
の円周の数を多くする必要がある。しかし、円周の数を
増やすと、回転板の径を大きくする必要があり、回転角
度検出装置の体格が大きくなる。In order to increase the resolution of the absolute angle, it is necessary to increase the number of the circumferences for arranging the signal slit grooves. However, if the number of circumferences is increased, it is necessary to increase the diameter of the rotating plate, which increases the size of the rotation angle detecting device.
【０００４】本発明は、回転角度検出装置の体格の大型
化を回避しつつ絶対角度の分解能を高めることを目的と
する。It is an object of the present invention to improve the absolute angle resolution while avoiding an increase in the size of the rotation angle detecting device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、基準信号生成用レーンに配列された複数の第１
の有無識別要素と、絶対角度検出用レーンに配列された
複数の第２の有無識別要素と、前記第１の有無識別要素
の有無を検出し、前記第１の有無識別要素の有無の検出
に基づいて基準信号を生成して出力する基準信号出力手
段と、前記第２の有無識別要素の有無を検出するように
前記絶対角度検出用レーンに沿って配列された複数個の
絶対角度検出手段と、前記基準信号出力手段からの前記
基準信号の出力に対応して、前記複数の絶対角度検出手
段によって同時的に一括して検出された有無一括検出情
報を前記複数の絶対角度検出手段の配列順に組み合わせ
た組み合わせ単位とすると共に、前記組み合わせ単位に
基づいて絶対角度を演算する演算手段とを備えた回転角
度検出装置を構成し、整数２に関する前記絶対角度検出
手段の個数分の乗積で表される数の前記組み合わせ単位
が全て異なるように、前記第１の有無識別要素と第２の
有無識別要素とを配列した。Therefore, according to the invention of claim 1, a plurality of first signal lines arranged in the reference signal generating lane are arranged.
The presence / absence identification element, the plurality of second presence / absence identification elements arranged in the absolute angle detection lane, and the presence / absence of the first presence / absence identification element to detect the presence / absence of the first presence / absence identification element. A reference signal output means for generating and outputting a reference signal based on the reference signal; and a plurality of absolute angle detecting means arranged along the absolute angle detecting lane so as to detect the presence or absence of the second presence / absence identifying element. Corresponding to the output of the reference signal from the reference signal output means, presence / absence collective detection information simultaneously detected collectively by the plurality of absolute angle detection means is arranged in the order of arrangement of the plurality of absolute angle detection means. The rotation angle detection device is configured to include a combination unit that is a combination and a calculation unit that calculates an absolute angle based on the combination unit, and is a product of the number of the absolute angle detection units with respect to the integer 2. In represented by the number of the combined unit is different from all were sequenced and the first existence identification element and the second presence identification elements.
【０００６】請求項２の発明では、請求項１において、
前記基準信号出力手段による基準信号出力回数が整数２
に関する前記絶対角度検出手段の個数分の乗積によって
表される数となるように、前記第１の有無識別要素を配
列し、整数２に関する前記絶対角度検出手段の個数分の
乗積によって表される数の前記組み合わせ単位が全て異
なるように、前記第２の有無識別要素を配列した。According to the invention of claim 2, in claim 1,
The reference signal output frequency by the reference signal output means is an integer 2.
The first presence / absence identification element is arranged so as to be a number represented by the product of the absolute angle detecting means regarding, and is represented by the product of the absolute angle detecting means regarding the integer 2. The second presence / absence identifying element is arranged such that all the combination units of different numbers are different.
【０００７】請求項１及び請求項２において、整数２の
乗積で表される数の前記組み合わせ単位を全て異ならせ
た構成は、絶対角度の分解能が３６０°を２の乗積で割
った角度となるようにする。絶対角度検出用レーンに沿
って複数個の絶対角度検出手段を配設した構成は、絶対
角度検出用レーンの数の低減を図りつつ絶対角度の分解
能を高めることを可能にする。According to the first and second aspects, in the configuration in which all the combination units of the number represented by the product of the integers 2 are different, the absolute angle resolution is 360 ° divided by the product of 2 So that The configuration in which a plurality of absolute angle detecting means are arranged along the absolute angle detecting lane makes it possible to improve the absolute angle resolution while reducing the number of absolute angle detecting lanes.
【０００８】請求項３の発明では、請求項１及び請求項
２のいずれか１項において、前記絶対角度検出用レーン
は複数あり、前記複数の各絶対角度検出用レーンには前
記絶対角度検出手段が前記絶対角度検出用レーンに沿っ
て複数個配列されており、前記複数の各絶対角度検出用
レーンに対応する前記絶対角度検出手段の個数分の２の
乗積で表される数の前記組み合わせ単位が全て異なるよ
うに、前記複数の各絶対角度検出用レーン上に前記第２
の有無識別要素を配列した。According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, there are a plurality of absolute angle detecting lanes, and the absolute angle detecting means is provided in each of the plurality of absolute angle detecting lanes. Are arranged along the absolute angle detecting lanes, and the number of combinations of the absolute angle detecting means corresponding to each of the plurality of absolute angle detecting lanes is represented by a product of two. The second unit is provided on each of the plurality of absolute angle detection lanes so that the units are all different.
The presence / absence identifying element is arranged.
【０００９】絶対角度検出用レーンの複数化は、２の乗
積の個数の前記組み合わせ単位を全て異ならせるように
するための第２の有無識別要素の配列のパターンの設定
を容易にする。The plurality of absolute angle detection lanes facilitates the setting of the pattern of the array of the second presence / absence identifying elements for making all the combination units of the number of products of 2 different.
【００１０】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３のいずれか１項において、前記基準信号生成用レーン
及び前記絶対角度検出用レーンを回転体の回転平面上に
設け、前記基準信号生成用レーン及び前記絶対角度検出
用レーンの回転中心を前記回転平面の回転中心とした。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the reference signal generating lane and the absolute angle detecting lane are provided on a rotation plane of a rotating body, and the reference signal is provided. The rotation centers of the generation lane and the absolute angle detection lane were the rotation centers of the rotation plane.
【００１１】回転平面は、基準信号生成用レーン及び絶
対角度検出用レーンの配設箇所として好適である。The rotation plane is suitable as a location where the reference signal generating lane and the absolute angle detecting lane are arranged.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１３】図１に示すように、回転軸１１にはリング
形状の回転板１２が嵌合して固定されている。回転板１
２には複数の基準信号生成用の第１の有無識別スリット
１３が円環状に配列されている。又、回転板１２には複
数の絶対角度検出用の第２の有無識別スリット１４が円
環状に配列されている。第１の有無識別スリット１３を
配列した円周は、基準信号生成用レーンＣ１となり、第
２の有無識別スリット１４を配列した円周は、絶対角度
検出用レーンＣ２となる。基準信号生成用レーンＣ１の
径中心は、回転軸１１の回転中心１１１にあり。絶対角
度検出用レーンＣ２の径中心は、回転軸１１の回転中心
１１１にある。基準信号生成用レーンＣ１の径は、絶対
角度検出用レーンＣ２の径よりも大きくしてある。As shown in FIG. 1, a ring-shaped rotary plate 12 is fitted and fixed to the rotary shaft 11. Rotating plate 1
2, a plurality of first presence / absence identifying slits 13 for generating a reference signal are arranged in an annular shape. Further, a plurality of second presence / absence identifying slits 14 for detecting absolute angles are arranged in a ring shape on the rotary plate 12. The circumference on which the first presence / absence identification slit 13 is arranged becomes the reference signal generation lane C1, and the circumference on which the second presence / absence identification slit 14 is arranged becomes the absolute angle detection lane C2. The radial center of the reference signal generation lane C1 is located at the rotation center 111 of the rotation shaft 11. The radial center of the absolute angle detection lane C2 is located at the rotation center 111 of the rotation shaft 11. The diameter of the reference signal generation lane C1 is larger than the diameter of the absolute angle detection lane C2.
【００１４】回転板１２の近傍には複数の透過式の光電
センサ１５，１６，１７，１８，１９，２０が不動配置
されている。光電センサ１５，１６，１７，１８，１
９，２０は、投光素子１５１，１６１，１７１，１８
１，１９１，２０１と受光素子１５２，１６２，１７
２，１８２，１９２，２０２とから構成されている。投
光素子１５１〜２０１と受光素子１５２〜２０２とは、
回転板１２を挟んで対向している。光電センサ１５を構
成する投光素子１５１からの投光の経路は、基準信号生
成用レーンＣ１と交差している。基準信号生成用レーン
Ｃ１上の第１の有無識別スリット１３が光電センサ１５
における投光経路上に配置されると、投光素子１５１か
らの投光が第１の有無識別スリット１３を通過して受光
素子１５２に受光される。A plurality of transmissive photoelectric sensors 15, 16, 17, 18, 19, 20 are fixedly arranged near the rotary plate 12. Photoelectric sensor 15, 16, 17, 18, 1
Reference numerals 9 and 20 denote light projecting elements 151, 161, 171, 18
1, 191, 201 and light receiving elements 152, 162, 17
2, 182, 192, 202. The light projecting elements 151 to 201 and the light receiving elements 152 to 202 are
The rotary plate 12 is opposed to each other. The light projecting path from the light projecting element 151 forming the photoelectric sensor 15 intersects with the reference signal generating lane C1. The first presence / absence identification slit 13 on the reference signal generation lane C1 is the photoelectric sensor 15
When the light is emitted from the light projecting element 151, the light projected from the light projecting element 151 passes through the first presence / absence identifying slit 13 and is received by the light receiving element 152.
【００１５】光電センサ１６〜２０を構成する投光素子
１６１〜２０１からの投光の経路は、絶対角度検出用レ
ーンＣ２と交差している。絶対角度検出用レーンＣ２上
の第２の有無識別スリット１４が光電センサ１６〜２０
における投光経路上に配置されると、投光素子１６１〜
２０１からの投光が第２の有無識別スリット１４を通過
して受光素子１６２〜２０２に受光される。光電センサ
１６〜２０は、回転軸１１の回転中心１１１を中心とし
た角度でみて等角度の間隔で絶対角度検出用レーンＣ２
の周方向に配列されている。The light projection paths from the light projecting elements 161 to 201 forming the photoelectric sensors 16 to 20 intersect the absolute angle detecting lane C2. The second presence / absence identification slit 14 on the absolute angle detection lane C2 is the photoelectric sensors 16 to 20.
When arranged on the light projecting path in
The light projected from 201 passes through the second presence / absence identifying slit 14 and is received by the light receiving elements 162 to 202. The photoelectric sensors 16 to 20 have absolute angle detection lanes C2 at equal angular intervals when viewed at an angle about the rotation center 111 of the rotation shaft 11.
Are arranged in the circumferential direction.
【００１６】回転板１２は、基準信号生成用レーンＣ１
及び絶対角度検出用レーンＣ２を設けるための回転体と
なる。第１の有無識別スリット１３は、基準信号生成用
レーンＣ１に配列される複数の第１の有無識別要素とな
る。第２の有無識別スリット１４は、絶対角度検出用レ
ーンＣ２に配列される複数の第２の有無識別要素とな
る。The rotary plate 12 has a reference signal generating lane C1.
And a rotator for providing the absolute angle detection lane C2. The first presence / absence identification slits 13 serve as a plurality of first presence / absence identification elements arranged in the reference signal generation lane C1. The second presence / absence identification slits 14 serve as a plurality of second presence / absence identification elements arranged in the absolute angle detection lane C2.
【００１７】図２に示すように、光電センサ１５〜２０
からの出力信号（即ち、受光素子１５２〜２０２からの
出力信号）は、演算処理装置２１に送られる。演算処理
装置２１は、光電センサ１５〜２０から送られてくる出
力信号に基づいて回転板１２（即ち、回転軸１１）の回
転角度を算出する。As shown in FIG. 2, photoelectric sensors 15 to 20 are provided.
From the light receiving elements 152 to 202 are sent to the arithmetic processing unit 21. The arithmetic processing unit 21 calculates the rotation angle of the rotary plate 12 (that is, the rotary shaft 11) based on the output signals sent from the photoelectric sensors 15 to 20.
【００１８】図３のグラフにおける曲線Ｄは、光電セン
サ１５から出力される信号を表し、曲線Ｅ１は、光電セ
ンサ１６から出力される信号を表す。曲線Ｅ２は、光電
センサ１７から出力される信号を表し、曲線Ｅ３は、光
電センサ１８から出力される信号を表す。曲線Ｅ４は、
光電センサ１９から出力される信号を表し、曲線Ｅ５
は、光電センサ２０から出力される信号を表す。グラフ
における横軸θは、回転角度を表す。The curve D in the graph of FIG. 3 represents the signal output from the photoelectric sensor 15, and the curve E1 represents the signal output from the photoelectric sensor 16. The curve E2 represents the signal output from the photoelectric sensor 17, and the curve E3 represents the signal output from the photoelectric sensor 18. Curve E4 is
The signal output from the photoelectric sensor 19 is represented by a curve E5
Represents a signal output from the photoelectric sensor 20. The horizontal axis θ in the graph represents the rotation angle.
【００１９】各信号曲線Ｄ，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，
Ｅ５のローレベル部は、光電センサ１５〜２０における
投光が有無識別スリット１３，１４を通過しなかったと
きの出力信号レベルである。各信号曲線Ｄ，Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５のハイレベル部は、光電センサ１
５〜２０における投光が有無識別スリット１３，１４を
通過したときの出力信号レベルである。演算処理装置２
１は、曲線Ｄにおける立ち上がり部Ｄ１の検出時と、曲
線Ｄにおける立ち下がり部Ｄ２の検出時とに対応する曲
線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５の信号レベルをサンプ
リングする。即ち、演算処理装置２１は、立ち上がり部
Ｄ１と立ち下がり部Ｄ２とに対応して光電センサ１６〜
２０からの出力信号をサンプリングする。Each signal curve D, E1, E2, E3, E4
The low level portion of E5 is the output signal level when the light emitted from the photoelectric sensors 15 to 20 does not pass through the presence / absence identifying slits 13 and 14. Each signal curve D, E1, E
2, E3, E4, E5 high-level parts are photoelectric sensors 1
It is the output signal level when the light projections 5 to 20 pass through the presence / absence discrimination slits 13 and 14. Processor 2
1 samples the signal levels of the curves E1, E2, E3, E4, E5 corresponding to the detection of the rising portion D1 of the curve D and the detection of the falling portion D2 of the curve D. That is, the arithmetic processing device 21 corresponds to the rising portion D1 and the falling portion D2, and the photoelectric sensors 16 to.
The output signal from 20 is sampled.
【００２０】光電センサ１５は、第１の有無識別要素の
有無を検出し、第１の有無識別要素の有無の検出に基づ
いて基準信号を生成して出力する基準信号出力手段とな
る。光電センサ１６〜２０は、第２の有無識別要素の有
無を検出する絶対角度検出手段となる。立ち上がり部Ｄ
１と立ち下がり部Ｄ２とは、第１の有無識別要素である
第１の有無識別スリット１３の有無の検出に基づいて生
成される基準信号となる。The photoelectric sensor 15 serves as a reference signal output means for detecting the presence / absence of the first presence / absence identifying element and generating and outputting a reference signal based on the detection of the presence / absence of the first presence / absence identifying element. The photoelectric sensors 16 to 20 serve as absolute angle detecting means for detecting the presence / absence of the second presence / absence identifying element. Rising part D
1 and the falling portion D2 serve as a reference signal generated based on the detection of the presence / absence of the first presence / absence identifying slit 13, which is the first presence / absence identifying element.
【００２１】立ち上がり部Ｄ１及び立ち下がり部Ｄ２
は、回転板１２の１回転に対してそれぞれ１６箇所あ
る。基準信号生成用レーンＣ１上の複数（１６個）の第
１の有無識別スリット１３の周方向の長さは、同一に設
定されている。又、隣同士の第１の有無識別スリット１
３の間隔は、全て第１の有無識別スリット１３の周方向
の長さと同じにしてある。そのため、隣同士の立ち上が
り部Ｄ１と立ち下がり部Ｄ２との角度間隔は、全て同一
となる。本実施の形態の場合には、隣同士の立ち上がり
部Ｄ１と立ち下がり部Ｄ２との角度間隔は、３６０°／
３２＝１１．２５°となる。従って、曲線Ｅ１，Ｅ２，
Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５に関する信号レベルのサンプリング
は、回転軸１１の１回転について３２（＝２の５乗）回
（即ち、整数２に関する絶対角度検出手段１６〜２０の
個数５個分の乗積の数）だけ行われる。等角度間隔で隣
り合う光電センサ１６〜２０の角度間隔は、３６０°／
３２＝１１．２５°にしてある。Rising portion D1 and falling portion D2
There are 16 in each rotation of the rotary plate 12. The circumferential lengths of the plurality (16) of the first presence / absence identifying slits 13 on the reference signal generating lane C1 are set to be the same. In addition, the first presence / absence identifying slits 1 adjacent to each other
The intervals of 3 are all the same as the circumferential length of the first presence / absence identifying slit 13. Therefore, the angular intervals between the adjacent rising portions D1 and falling portions D2 are all the same. In the case of the present embodiment, the angular interval between the adjacent rising portions D1 and falling portions D2 is 360 ° /
32 = 11.25 °. Therefore, the curves E1, E2
The sampling of the signal levels regarding E3, E4, and E5 is carried out 32 times (= 5 to the power of 2) for one rotation of the rotary shaft 11 (that is, to the product of the product of five absolute angle detecting means 16 to 20 related to the integer 2). Number) only done. The angular intervals of the photoelectric sensors 16 to 20 that are adjacent at equal angular intervals are 360 ° /
32 = 11.25 °.
【００２２】第１の有無識別スリット１３の配列パター
ンは、複数の第１の有無識別スリット１３のそれぞれの
周方向の長さ、隣り合う第１の有無識別スリット１３の
間の間隔によって特徴づけられる。第１の有無識別スリ
ット１３の配列パターンは、基準信号出力手段である光
電センサ１５からの基準信号の出力回数が３２（＝２の
５乗）回（即ち、整数２に関する絶対角度検出手段１６
〜２０の個数５個分の乗積の数）となるように設定され
ている。The array pattern of the first presence / absence identification slits 13 is characterized by the circumferential length of each of the plurality of first presence / absence identification slits 13 and the spacing between the adjacent first presence / absence identification slits 13. . In the array pattern of the first presence / absence identification slits 13, the number of times the reference signal is output from the photoelectric sensor 15 that is the reference signal output unit is 32 (= 5 to the power of 2) times (that is, the absolute angle detection unit 16 regarding the integer 2).
.About.20, the number of products corresponding to 5).
【００２３】図３における表図は、立ち上がり部Ｄ１と
立ち下がり部Ｄ２とに対応して信号曲線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ
３，Ｅ４，Ｅ５からサンプリングされる信号レベルを表
す。表図における０（零）は、ローレベルを表し、１は
ハイレベルを表す。表図における第１の横列Ｒｙ１は、
信号曲線Ｅ１からサンプリングされる信号レベルを表
す。第２の横列Ｒｙ２は、信号曲線Ｅ２からサンプリン
グされる信号レベルを表し、第３の横列Ｒｙ３は、信号
曲線Ｅ３からサンプリングされる信号レベルを表す。第
４の横列Ｒｙ４は、信号曲線Ｅ４からサンプリングされ
る信号レベルを表し、第５の横列Ｒｙ５は、信号曲線Ｅ
５からサンプリングされる信号レベルを表す。The table in FIG. 3 shows signal curves E1, E2, E corresponding to the rising portion D1 and the falling portion D2.
The signal levels sampled from 3, E4 and E5 are shown. In the table, 0 (zero) represents a low level and 1 represents a high level. The first row Ry1 in the table is
It represents the signal level sampled from the signal curve E1. The second row Ry2 represents the signal level sampled from the signal curve E2 and the third row Ry3 represents the signal level sampled from the signal curve E3. The fourth row Ry4 represents the signal level sampled from the signal curve E4 and the fifth row Ry5 is the signal curve E.
5 represents the signal level sampled from 5.
【００２４】図３の表図における第（２ｍ＋１）の縦列
（ｍは０〜１５の整数）は、図３のグラフにおいて左か
ら第（ｍ＋１）番目の立ち上がり部Ｄ１に対応してサン
プリングされる信号レベルを表す。又、第２（ｍ＋１）
の縦列は、図３のグラフにおいて左から第（ｍ＋１）番
目の立ち下がり部Ｄ２に対応してサンプリングされる信
号レベルを表す。例えば、左から第１番目の縦列は、図
３のグラフの最も左側の立ち上がり部Ｄ１に対応してサ
ンプリングされる信号レベルを表す。又、左から第２番
目の縦列は、図３のグラフの最も左側の立ち下がり部Ｄ
２に対応してサンプリングされる信号レベルを表す。The (2m + 1) th column (m is an integer of 0 to 15) in the table of FIG. 3 is a signal sampled corresponding to the (m + 1) th rising portion D1 from the left in the graph of FIG. Represents a level. Also, the second (m + 1)
3 represents the signal level sampled corresponding to the (m + 1) th trailing edge D2 from the left in the graph of FIG. For example, the first column from the left represents the signal level sampled corresponding to the leftmost rising portion D1 in the graph of FIG. The second column from the left is the leftmost trailing edge D in the graph of FIG.
It represents the signal level sampled corresponding to 2.
【００２５】図３の表図における（２ｍ＋１）の列番又
は２（ｍ＋１）の列番で表される１つの縦列（合計３２
列）内の５つの信号レベルの情報は、基準信号出力手段
である光電センサ１５からの基準信号の出力に対応して
同時的に一括してサンプリングされた有無一括検出情報
である。表図における（２ｍ＋１）の列番又は２（ｍ＋
１）の列番で表される１つの縦列は、前記有無一括検出
情報を複数の絶対角度検出手段である光電センサ１６〜
２０の配列順に組み合わせた組み合わせ単位を表す。光
電センサ１６，１７，１８，１９，２０から出力される
信号のレベル（０又は１）をｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，
ｓ５で表すとする。そして、第ｎ番目の縦列（ｎは１〜
３２の整数）の組み合わせ単位をＬ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ
２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）のように表すとする。そうする
と、第１列目の組み合わせ単位は、Ｌ〔１〕（０，０，
０，０，０）である。又、第２列目の組み合わせ単位
は、Ｌ〔２〕（０，０，０，０，１）であり、第３列目
の組み合わせ単位は、Ｌ〔３〕（０，０，０，１，１）
である。３２列〔＝（２の５乗）〕の縦列で表される３
２通りの組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，
ｓ４，ｓ５）は、全て異なっている。One column represented by the column number of (2m + 1) or the column number of 2 (m + 1) in the table of FIG. 3 (total of 32 columns)
The information of the five signal levels in the column is the presence / absence collective detection information that is sampled simultaneously and collectively corresponding to the output of the reference signal from the photoelectric sensor 15 that is the reference signal output means. Column number of (2m + 1) or 2 (m +
One column indicated by the column number of 1) is photoelectric sensor 16 to which the presence / absence collective detection information is a plurality of absolute angle detecting means.
20 represents a combination unit combined in the order of 20 sequences. The levels (0 or 1) of the signals output from the photoelectric sensors 16, 17, 18, 19, 20 are s1, s2, s3, s4,
It is represented by s5. Then, the nth column (n is 1 to
A combination unit of L [n] (s1, s
2, s3, s4, s5). Then, the combination unit of the first column is L [1] (0,0,
0,0,0). The combination unit in the second column is L [2] (0,0,0,0,1), and the combination unit in the third column is L [3] (0,0,0,1). , 1)
Is. 3 represented by 32 columns [= (2 to the power of 5)]
Two kinds of combination units L [n] (s1, s2, s3,
s4, s5) are all different.
【００２６】第２の有無識別スリット１４の配列パター
ンは、複数の第２の有無識別スリット１４のそれぞれの
周方向の長さ、隣り合う第２の有無識別スリット１４の
間の間隔によって特徴づけられる。図３の表図における
信号レベルは、絶対角度検出用レーンＣ２における第２
の有無識別スリット１４の配列パターンを変更すると変
わってくる。即ち、絶対角度検出用レーンＣ２における
第２の有無識別スリット１４の配列パターンは、図３の
表図に示す信号レベルをもたらすように設定されてい
る。図３における第１の有無識別スリット１３及び第２
の有無識別スリット１４の列は、基準信号生成用レーン
Ｃ１及び絶対角度検出用レーンＣ２の展開図を表す。The array pattern of the second presence / absence identifying slits 14 is characterized by the circumferential length of each of the plurality of second presence / absence identifying slits 14 and the interval between the adjacent second presence / absence identifying slits 14. . The signal level in the table of FIG. 3 is the second level in the absolute angle detection lane C2.
When the array pattern of the presence / absence identifying slits 14 is changed, it changes. That is, the array pattern of the second presence / absence identifying slits 14 in the absolute angle detection lane C2 is set so as to provide the signal level shown in the table of FIG. The first presence / absence identifying slit 13 and the second in FIG.
The row of the presence / absence identification slits 14 represents a developed view of the reference signal generation lane C1 and the absolute angle detection lane C2.
【００２７】演算処理装置２１は、基準信号の出力に応
じて得られる有無一括検出情報を絶対角度検出手段であ
る光電センサ１６〜２０の配列順に組み合わせて組み合
わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）を
生成する。そして、演算処理装置２１は、生成した組み
合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）
に基づいて絶対角度を演算する。絶対角度の演算は、ｓ
１を２進法の最下位の１桁目の数、ｓ２を２進法の２桁
目の数、ｓ３を２進法の３桁目の数、ｓ４を２進法の４
桁目の数、ｓ５を２進法の５桁目の数として１０進数に
変換することによって行われる。組み合わせ単位Ｌ
〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）から得られる
１０進数は、全ての組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ
２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）に関して異なる。組み合わせ単
位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５）に対応す
る１０進数には所定の絶対角度が割り振られている。絶
対角度の割り振りは、例えば、組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕
に対応する１０進数に（３６０°／３２）×（ｎ−１）
を対応させる。そうすると、組み合わせ単位Ｌ〔１〕に
対応する１０進数（この場合には０）には０°が割り振
られ、組み合わせ単位Ｌ〔２〕に対応する１０進数（こ
の場合には３２）には１１．２５°が割り振られる。
又、組み合わせ単位Ｌ〔３２〕に対応する１０進数（こ
の場合には２）には３４８．７５°が割り振られる。演
算処理装置２１は、演算した１０進数から絶対角度を把
握する。演算処理装置２１は、組み合わせ単位に基づい
て絶対角度を演算する演算手段となる。The arithmetic processing unit 21 combines the presence / absence collective detection information obtained in accordance with the output of the reference signal in the order of arrangement of the photoelectric sensors 16 to 20 which are absolute angle detecting means to combine units L [n] (s1, s2, s2). s3, s4, s5) are generated. Then, the arithmetic processing unit 21 generates the combination unit L [n] (s1, s2, s3, s4, s5).
The absolute angle is calculated based on. The absolute angle calculation is s
1 is the lowest digit of the binary system, s2 is the second digit of the binary system, s3 is the third digit of the binary system, and s4 is the binary system of 4
It is performed by converting the digit number s5 into a decimal number as the fifth digit number in the binary system. Combination unit L
Decimal numbers obtained from [n] (s1, s2, s3, s4, s5) are all combination units L [n] (s1, s
2, s3, s4, s5). A predetermined absolute angle is assigned to the decimal number corresponding to the combination unit L [n] (s1, s2, s3, s4, s5). The allocation of the absolute angle is, for example, the combination unit L [n].
To the decimal number corresponding to (360 ° / 32) × (n-1)
Correspond to. Then, 0 ° is assigned to the decimal number (0 in this case) corresponding to the combination unit L [1], and 11. is assigned to the decimal number (32 in this case) corresponding to the combination unit L [2]. 25 ° is allocated.
Further, 348.75 ° is allocated to the decimal number (2 in this case) corresponding to the combination unit L [32]. The arithmetic processing unit 21 grasps the absolute angle from the calculated decimal number. The arithmetic processing unit 21 serves as an arithmetic unit that calculates an absolute angle based on a combination unit.
【００２８】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。
（１−１）第１の有無識別スリット１３の配列パター
ン、及び第２の有無識別スリット１４の配列パターン
は、整数２に関する絶対角度検出手段１６〜２０の個数
（５個）分の乗積（２の５乗）で表される数の組み合わ
せ単位Ｌ〔ｎ〕を全て異ならせる。２の乗積の個数の組
み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕を全て異ならせた構成は、絶対角
度の分解能が３６０°を（２の５乗）の数で割った角度
となるようにする。絶対角度検出用レーンＣ２が１つだ
けであるにも関わらず絶対角度の分解能＝１１．２５°
という高いレベルを達成可能としたのは、単一の絶対角
度検出用レーンＣ２に沿って絶対角度検出用の複数個の
光電センサ１６〜２０を配設したことによる。絶対角度
検出手段である光電センサ１６〜２０を絶対角度検出用
レーンＣ２に沿って配設した構成は、絶対角度検出用レ
ーンの数の低減を図りつつ絶対角度の分解能を高めるこ
とを可能にする。The following effects can be obtained in the first embodiment. (1-1) The array pattern of the first presence / absence identification slits 13 and the array pattern of the second presence / absence identification slits 14 are the product (5) of the absolute angle detection means 16 to 20 (5) for the integer 2. The combination units L [n] of the numbers represented by 2 to the 5th power are all different. In the configuration in which the combination units L [n] of the number of products of 2 are all different, the resolution of the absolute angle is an angle obtained by dividing 360 ° by the number of (2 5). Despite having only one absolute angle detection lane C2, absolute angle resolution = 11.25 °
This high level can be achieved by disposing a plurality of photoelectric sensors 16 to 20 for absolute angle detection along a single absolute angle detection lane C2. The configuration in which the photoelectric sensors 16 to 20 as the absolute angle detecting means are arranged along the absolute angle detecting lane C2 makes it possible to increase the resolution of the absolute angle while reducing the number of absolute angle detecting lanes. .
【００２９】（１−２）基準信号生成用レーンＣ１及び
絶対角度検出用レーンＣ２は、回転平面となる回転板１
２に設けられている。平板は、第１の有無識別スリット
１３及び第２の有無識別スリット１４の加工形成を最も
容易にし、しかも高い加工精度を可能にする。即ち、回
転板１２は、基準信号生成用レーンＣ１及び絶対角度検
出用レーンＣ２の形成対象として好適である。(1-2) The reference signal generating lane C1 and the absolute angle detecting lane C2 are rotary plates 1 which are planes of rotation.
It is provided in 2. The flat plate allows the first presence / absence identification slit 13 and the second presence / absence identification slit 14 to be most easily processed and formed, and enables high processing accuracy. That is, the rotating plate 12 is suitable for forming the reference signal generation lane C1 and the absolute angle detection lane C2.
【００３０】次に、図４〜図７の第２の実施の形態を説
明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が
用いてある。図４及び図５に示すように、回転板１２に
は基準信号生成用レーンＣ３及び一対の絶対角度検出用
レーンＣ２，Ｃ４が設けられている。基準信号生成用レ
ーンＣ３には複数の第１の有無識別スリット２２が周方
向に配列されており、絶対角度検出用レーンＣ４には複
数の第２の有無識別スリット２３が周方向に配列されて
いる。絶対角度検出用レーンＣ４に沿って配設された複
数（３個）の光電センサ２４，２５，２６は、光電セン
サ１５〜２０と同じ透過式の光電センサである。光電セ
ンサ２４，２５，２６の投光素子２４１，２５１，２６
１から受光素子２４２，２５２，２６２に向かう投光の
経路は、絶対角度検出用レーンＣ４と交差する。Next, a second embodiment shown in FIGS. 4 to 7 will be described. The same symbols are used for the same components as those in the first embodiment. As shown in FIGS. 4 and 5, the rotary plate 12 is provided with a reference signal generation lane C3 and a pair of absolute angle detection lanes C2 and C4. The reference signal generation lane C3 has a plurality of first presence / absence identification slits 22 arranged in the circumferential direction, and the absolute angle detection lane C4 has a plurality of second presence / absence identification slits 23 arranged in the circumferential direction. There is. The plurality (three) of photoelectric sensors 24, 25, and 26 arranged along the absolute angle detecting lane C4 are the same transmissive photoelectric sensors as the photoelectric sensors 15 to 20. Projection elements 241, 251 and 26 of photoelectric sensors 24, 25 and 26
The light projection path from 1 to the light receiving elements 242, 252, 262 intersects with the absolute angle detection lane C4.
【００３１】図６のグラフにおける曲線Ｆは、光電セン
サ１５から出力される信号を表し、曲線Ｅ６は、光電セ
ンサ２４から出力される信号を表す。曲線Ｅ７は、光電
センサ２５から出力される信号を表し、曲線Ｅ８は、光
電センサ２６から出力される信号を表す。演算処理装置
２７は、曲線Ｆにおける立ち上がり部Ｆ１の検出時と、
曲線Ｆにおける立ち下がり部Ｆ２の検出時とに対応する
曲線Ｅ１〜Ｅ８の信号レベルをサンプリングする。即
ち、演算処理装置２７は、立ち上がり部Ｆ１と立ち下が
り部Ｆ２とに対応して光電センサ１６〜２０，２４〜２
６からの出力信号をサンプリングする。The curve F in the graph of FIG. 6 represents the signal output from the photoelectric sensor 15, and the curve E6 represents the signal output from the photoelectric sensor 24. A curve E7 represents a signal output from the photoelectric sensor 25, and a curve E8 represents a signal output from the photoelectric sensor 26. The arithmetic processing unit 27 detects the rising portion F1 of the curve F,
The signal levels of the curves E1 to E8 corresponding to when the falling portion F2 of the curve F is detected are sampled. That is, the arithmetic processing unit 27 corresponds to the rising portion F1 and the falling portion F2, and the photoelectric sensors 16 to 20 and 24 to 2 are provided.
The output signal from 6 is sampled.
【００３２】立ち上がり部Ｆ１及び立ち下がり部Ｆ２
は、回転板１２の１回転に対してそれぞれ１２８箇所あ
る。基準信号生成用レーンＣ３上の複数（１２８個）の
第１の有無識別スリット２２の周方向の長さは、同一に
設定されている。又、隣同士の第１の有無識別スリット
２２の間隔は、全て第１の有無識別スリット２２の周方
向の長さと同じにしてある。そのため、隣同士の立ち上
がり部Ｆ１と立ち下がり部Ｆ２との角度間隔は、全て同
一となる。本実施の形態の場合には、隣同士の立ち上が
り部Ｄ１と立ち下がり部Ｄ２との角度間隔は、３６０°
／２５６となる。従って、曲線Ｅ１〜Ｅ８に関する信号
レベルのサンプリングは、回転軸１１の１回転について
２５６（＝２の８乗）回（即ち、整数２に関する絶対角
度検出手段１６〜２０の個数５個分の乗積の数）だけ行
われる。等角度間隔で隣り合う光電センサ１６〜２０の
角度間隔は、３６０°／３２＝１１．２５°にしてあ
る。等角度間隔で隣り合う光電センサ２４〜２６の角度
間隔は、（３６０°／３２＋３６０°／２５６）にして
ある。Rising part F1 and falling part F2
There are 128 positions for each rotation of the rotary plate 12. The circumferential lengths of the plurality (128) of the first presence / absence identifying slits 22 on the reference signal generating lane C3 are set to be the same. The intervals between the first presence / absence identifying slits 22 adjacent to each other are all the same as the circumferential length of the first presence / absence identifying slits 22. Therefore, the angular intervals between the adjacent rising portions F1 and falling portions F2 are all the same. In the case of the present embodiment, the angular interval between adjacent rising portions D1 and falling portions D2 is 360 °.
/ 256. Therefore, the sampling of the signal level relating to the curves E1 to E8 is carried out 256 (= 8 to the 8th power) times for one rotation of the rotary shaft 11 (that is, the product of the five absolute angle detecting means 16 to 20 relating to the integer 2). Number of)). The photoelectric sensors 16 to 20 adjacent to each other at equal angular intervals have an angular interval of 360 ° / 32 = 11.25 °. The photoelectric sensors 24 to 26 that are adjacent to each other at equal angular intervals have an angular interval of (360 ° / 32 + 360 ° / 256).
【００３３】第１の有無識別スリット２２の配列パター
ンは、基準信号出力手段である光電センサ１５からの基
準信号の出力回数が２５６（＝２の８乗）回（即ち、整
数２に関する絶対角度検出手段１６〜２０，２４〜２６
の個数８個分の乗積の数）となるように設定されてい
る。In the arrangement pattern of the first presence / absence identifying slits 22, the number of times the reference signal is output from the photoelectric sensor 15 as the reference signal output means is 256 (= 2 to the 8th power) times (that is, the absolute angle detection with respect to the integer 2). Means 16-20, 24-26
Is set to 8).
【００３４】図７（ａ）における表図は、立ち上がり部
Ｆ１，Ｆ２に対応して信号曲線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ
４，Ｅ５からサンプリングされる信号レベルを表す。図
７（ａ）の表図は、第１の実施の形態における図３の表
図と同じである。図７（ｂ）における表図は、立ち上が
り部Ｆ１，Ｆ２に対応して信号曲線Ｅ６，Ｅ７，Ｅ８か
らサンプリングされる信号レベルを表す。図７（ｂ）の
表図における第１の横列Ｒｚ１は、信号曲線Ｅ６からサ
ンプリングされる信号レベルを表す。第２の横列Ｒｚ２
は、信号曲線Ｅ７からサンプリングされる信号レベルを
表し、第３の横列Ｒｚ３は、信号曲線Ｅ８からサンプリ
ングされる信号レベルを表す。 図７（ａ）の表図にお
ける第（２ｍ＋１）の縦列（ｍは０〜１５までの整数）
は、図６のグラフにおいて左から第（ｍ＋１）×ｊ（ｊ
は１〜４までの整数）番目の立ち上がり部Ｆ１に対応し
てサンプリングされる信号レベルを表す。又、第２（ｍ
＋１）の縦列は、図６のグラフにおいて左から第（ｍ＋
１）×ｊ番目の立ち下がり部Ｆ２に対応してサンプリン
グされる信号レベルを表す。図７（ｂ）の表図における
第（２ｐ＋１）の縦列（ｐは０〜３までの整数）は、図
６のグラフにおいて左から第（ｐ＋１）×ｋ（ｋは１〜
１６までの整数）番目の立ち上がり部Ｆ１に対応してサ
ンプリングされる信号レベルを表す。又、第２（ｐ＋
１）の縦列は、図６のグラフにおいて左から第（ｐ＋
１）×ｋ番目の立ち下がり部Ｆ２に対応してサンプリン
グされる信号レベルを表す。図７（ａ）の表図の縦列
は、回転板１２の１回転に対して表図の３２列が１回表
れる。図７（ｂ）の表図の縦列は、回転板１２の１回転
に対して表図の８列が３２回表れる。即ち、図７（ａ）
の縦列は、いずれも図７（ｂ）の全ての縦列と組みにな
って表れる。The table in FIG. 7A shows the signal curves E1, E2, E3, E corresponding to the rising portions F1, F2.
4 represents the signal level sampled from E5. The table shown in FIG. 7A is the same as the table shown in FIG. 3 in the first embodiment. The table in FIG. 7B shows the signal levels sampled from the signal curves E6, E7, E8 corresponding to the rising portions F1, F2. The first row Rz1 in the table of FIG. 7 (b) represents the signal level sampled from the signal curve E6. Second row Rz2
Represents the signal level sampled from the signal curve E7, and the third row Rz3 represents the signal level sampled from the signal curve E8. The (2m + 1) th column in the table of FIG. 7A (m is an integer from 0 to 15)
Is the (m + 1) × j (j from the left in the graph of FIG.
Represents the signal level sampled corresponding to the (first to fourth integer) th rising portion F1. In addition, the second (m
The (+1) column is the (m +) th column from the left in the graph of FIG.
1) Indicates the signal level sampled corresponding to the (j) -th falling portion F2. The (2p + 1) th column (p is an integer from 0 to 3) in the table of FIG. 7B is the (p + 1) × k (k is 1 to 1) from the left in the graph of FIG.
(Integer up to 16) represents the signal level sampled corresponding to the (third) th rising portion F1. In addition, the second (p +
The column 1) is the column (p +) from the left in the graph of FIG.
1) Represents the signal level sampled corresponding to the (x) th fall part F2. In the vertical column of the table shown in FIG. 7A, 32 columns of the table appear once for one rotation of the rotary plate 12. In the vertical column of the chart of FIG. 7B, eight rows of the chart appear 32 times for one rotation of the rotary plate 12. That is, FIG. 7 (a)
Each of the columns in FIG. 7 appears in combination with all the columns in FIG.
【００３５】図７（ｂ）の表図における（２ｐ＋１）の
列番又は２（ｐ＋１）の列番で表される１つの縦列（合
計８列）内の３つの信号レベルの情報は、光電センサ１
５からの基準信号の出力に対応して同時的に一括してサ
ンプリングされている。図７（ａ）の表図における１つ
の縦列内の５つの信号レベルの情報と、図７（ｂ）の表
図における１つの縦列内の３つの信号レベルの情報との
総合は、光電センサ１５からの基準信号の出力に対応し
て同時的に一括してサンプリングされた有無一括検出情
報である。図７（ａ）の表図における１つの縦列と、図
７（ｂ）の表図における１つの縦列とを直列に繋いだ合
成列は、前記有無一括検出情報を光電センサ１６〜２
０，２４〜２６の配列順に組み合わせた組み合わせ単位
を表す。Information on three signal levels in one column (8 columns in total) represented by the column number of (2p + 1) or the column number of 2 (p + 1) in the table of FIG. 7B is photoelectric sensor. 1
Samples are simultaneously sampled in a batch corresponding to the output of the reference signal from 5. The information of the five signal levels in one column in the table of FIG. 7A and the information of three signal levels in one column of the table of FIG. It is the presence / absence collective detection information sampled simultaneously and collectively corresponding to the output of the reference signal from the. The combined column in which one column in the table of FIG. 7 (a) and one column in the table of FIG. 7 (b) are connected in series is the photoelectric sensor 16 to 2 with the presence / absence collective detection information.
It represents a combination unit which is combined in the order of 0, 24-26.
【００３６】本実施の形態では、光電センサ１６，１
７，１８，１９，２０から出力される信号のレベル（０
又は１）をｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５で表し、光電
センサ２４，２５，２６から出力される信号のレベル
（０又は１）をｓ６，ｓ７，ｓ８とする。そして、第ｎ
番目（ｎは１〜２５６までの整数）の縦列の組み合わせ
単位をＬ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ
６，ｓ７，ｓ８）のように表すとする。そうすると、第
１列目の組み合わせ単位は、Ｌ〔１〕（０，０，０，
０，０，１，０，０）である。又、第２列目の組み合わ
せ単位は、Ｌ〔２〕（０，０，０，０，１，１，１，
０）であり、第３列目の組み合わせ単位は、Ｌ〔３〕
（０，０，０，１，１，１，１，１）である。第２５６
列目の組み合わせ単位は、Ｌ〔２５６〕（１，０，０，
０，０，０，０，０）である。２５６列目〔＝（２の８
乗）〕の縦列で表される２５６通りの組み合わせ単位Ｌ
〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，
ｓ８）は、全て異なっている。In this embodiment, the photoelectric sensors 16 and 1 are
Levels of signals output from 7, 18, 19, 20 (0
Or, 1) is represented by s1, s2, s3, s4, s5, and the levels (0 or 1) of the signals output from the photoelectric sensors 24, 25, 26 are s6, s7, s8. And the nth
The combination unit of the th column (n is an integer from 1 to 256) is L [n] (s1, s2, s3, s4, s5, s).
6, s7, s8). Then, the combination unit of the first column is L [1] (0,0,0,
0,0,1,0,0). The combination unit of the second column is L [2] (0,0,0,0,1,1,1,
0), and the combination unit in the third column is L [3]
(0,0,0,1,1,1,1,1). 256th
The combination unit of the column is L [256] (1,0,0,
0,0,0,0,0). Row 256 [= (8 of 2
256) combination units L represented by columns
[N] (s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7,
s8) are all different.
【００３７】第２の有無識別スリット１４，２３の配列
パターンは、複数の第２の有無識別スリット１４，２３
のそれぞれの周方向の長さ、隣り合う第２の有無識別ス
リット１４，２３の間の間隔によって特徴づけられる。
図７（ａ），（ｂ）の表図における信号レベルは、絶対
角度検出用レーンＣ２，Ｃ４における第２の有無識別ス
リット１４，２３の配列パターンを変更すると変わって
くる。即ち、絶対角度検出用レーンＣ２，Ｃ４における
第２の有無識別スリット１４，２３の配列パターンは、
図７（ａ），（ｂ）の表図に示す信号レベルをもたらす
ように設定されている。図６における第１の有無識別ス
リット２２及び第２の有無識別スリット２３，１４の列
は、基準信号生成用レーンＣ３及び絶対角度検出用レー
ンＣ４，Ｃ２の展開図を表す。The array pattern of the second presence / absence identifying slits 14 and 23 has a plurality of second presence / absence identifying slits 14 and 23.
Is characterized by the respective lengths in the circumferential direction and the intervals between the adjacent second presence / absence identifying slits 14, 23.
The signal levels in the tables of FIGS. 7A and 7B change when the arrangement pattern of the second presence / absence identifying slits 14 and 23 in the absolute angle detection lanes C2 and C4 is changed. That is, the array pattern of the second presence / absence identification slits 14 and 23 in the absolute angle detection lanes C2 and C4 is
It is set so as to provide the signal levels shown in the tables of FIGS. 7 (a) and 7 (b). The rows of the first presence / absence identification slit 22 and the second presence / absence identification slits 23, 14 in FIG. 6 represent development views of the reference signal generation lane C3 and the absolute angle detection lanes C4, C2.
【００３８】演算処理装置２７は、基準信号の出力に応
じて得られる有無一括検出情報を絶対角度検出手段であ
る光電センサ１６〜２０，２４〜２６の配列順に組み合
わせて組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ
４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８）を生成する。そして、演
算処理装置２７は、生成した組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕
（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８）
に基づいて絶対角度を演算する。絶対角度の演算は、ｓ
１を２進法の最下位の１桁目の数、以下、ｓ２〜ｓ８を
２進法の２〜８桁目の数として１０進数に変換すること
によって行われる。組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ
２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８）から得られ
る１０進数は、全ての組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，
ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８）に関して
異なる。組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕（ｓ１，ｓ２，ｓ３，
ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８）に対応する１０進数に
は所定の絶対角度が割り振られている。絶対角度の割り
振りは、例えば、組み合わせ単位Ｌ〔ｎ〕に対応する１
０進数に（３６０°／２５６）×（ｎ−１）を対応させ
る。そうすると、組み合わせ単位Ｌ〔１〕に対応する１
０進数（この場合には６４）には０°が割り振られ、組
み合わせ単位Ｌ〔２〕に対応する１０進数（この場合に
は９６）には３６０°／２５６が割り振られる。又、組
み合わせ単位Ｌ〔２５６〕に対応する１０進数（この場
合には２）には３６０°×（２５５／２５６）が割り振
られる。演算手段としての演算処理装置２７は、演算し
た１０進数から絶対角度を把握する。The arithmetic processing unit 27 combines the presence / absence collective detection information obtained according to the output of the reference signal in the arrangement order of the photoelectric sensors 16 to 20 and 24 to 26, which are absolute angle detecting means, in combination unit L [n] ( s1, s2, s3, s
4, s5, s6, s7, s8) are generated. The arithmetic processing unit 27 then generates the generated combination unit L [n].
(S1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, s8)
The absolute angle is calculated based on. The absolute angle calculation is s
It is performed by converting 1 into a decimal number with 1 being the least significant first digit number, and s2 to s8 being numbers from 2 to 8 digit binary numbers. Combination unit L [n] (s1, s
2, s3, s4, s5, s6, s7, s8) are all decimal units L [n] (s1,
s2, s3, s4, s5, s6, s7, s8). Combination unit L [n] (s1, s2, s3
A predetermined absolute angle is assigned to the decimal number corresponding to (s4, s5, s6, s7, s8). The allocation of the absolute angle is, for example, 1 corresponding to the combination unit L [n].
(360 ° / 256) × (n-1) is associated with the 0-ary number. Then, 1 corresponding to the combination unit L [1]
0 ° is allocated to the 0-ary number (64 in this case), and 360 ° / 256 is allocated to the decimal number (96 in this case) corresponding to the combination unit L [2]. Further, 360 ° × (255/256) is allocated to the decimal number (2 in this case) corresponding to the combination unit L [256]. The arithmetic processing unit 27 as an arithmetic unit grasps the absolute angle from the calculated decimal number.
【００３９】第２の実施の形態では、第１の実施の形態
における（１−１）項及び（１−２）項と同じ効果が得
られる上、以下の効果が得られる。
（２−１）第２の有無識別スリット１４，２３は、２つ
の絶対角度検出用レーンＣ２，Ｃ４に分けて配列されて
いる。２の６乗以上の全ての第２の有無識別スリットを
単一の絶対角度検出用レーンに配列しようとすると、２
の乗積の個数の前記組み合わせ単位を全て異ならせるよ
うにするための第２の有無識別要素の配列のパターンの
設定が非常に面倒になる。又、単一の絶対角度検出用レ
ーン上の第２の有無識別スリットの数が第１の実施の形
態の場合に比べて非常に多くなり、単一の絶対角度検出
用レーン上の第２の有無識別スリットの加工形成が難し
くなる。絶対角度検出用レーンの複数化は、２の乗積の
個数の前記組み合わせ単位を全て異ならせるようにする
ための第２の有無識別要素の配列のパターンの設定を容
易にする。又、第２の有無識別スリットの加工形成も容
易になる。In the second embodiment, the same effects as the items (1-1) and (1-2) in the first embodiment are obtained, and the following effects are obtained. (2-1) The second presence / absence identifying slits 14 and 23 are separately arranged in the two lanes C2 and C4 for absolute angle detection. If all the second presence / absence identification slits of 2 6 or more are arranged in a single absolute angle detection lane, 2
It is very troublesome to set the pattern of the array of the second presence / absence identifying elements for making the combination units of the number of products of all different. Further, the number of the second presence / absence identifying slits on the single absolute angle detecting lane is much larger than that in the first embodiment, and the second presence / absence identifying slits on the single absolute angle detecting lane are increased. It becomes difficult to form the presence / absence identifying slit. The plurality of absolute angle detection lanes facilitates the setting of the pattern of the array of the second presence / absence identification elements for making all the combination units of the product of 2 different. In addition, the second presence / absence identifying slit can be easily processed and formed.
【００４０】次に、車両におけるステアリングシャフト
に本発明を具体化した第３の実施の形態を図８〜図１０
に基づいて説明する。第１の実施の形態と同じ構成部に
は同じ符号が用いてある。Next, a steering shaft in a vehicle according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described based on. The same symbols are used for the same components as those in the first embodiment.
【００４１】この実施の形態では、ステアリングシャフ
ト１１Ａに嵌入された回転板１２Ａに円筒部１２１が形
成されており、円筒部１２１には一対の歯１２２，１２
３が形成されている。回転板１２Ａの外周縁の近傍には
支軸２８が回転軸１１と平行に配設されており、支軸２
８には歯車２９が歯１２２，１２３に噛合するように回
転可能に支持されている。歯車２９は、回転板１２Ａに
対して間欠的に連動する。歯車２９は、回転板１２Ａの
１回転に対して（１／６）回転するようになっている。In this embodiment, the rotary plate 12A fitted in the steering shaft 11A is provided with the cylindrical portion 121, and the cylindrical portion 121 has a pair of teeth 122, 12 formed therein.
3 is formed. A spindle 28 is arranged in the vicinity of the outer peripheral edge of the rotary plate 12A in parallel with the rotary shaft 11.
A gear 29 is rotatably supported on the gear 8 so as to mesh with the teeth 122 and 123. The gear 29 is intermittently interlocked with the rotary plate 12A. The gear 29 is adapted to rotate (1/6) with respect to one rotation of the rotary plate 12A.
【００４２】歯車２９には多回転検出用スリット２９１
が円環状に配列されており、複数（３個）の透過式の光
電センサ３０，３１，３２が多回転検出用スリット２９
１の配列円周に沿って配列されている。光電センサ３
０，３１，３２を構成する投光素子３０１，３１１，３
２１から受光素子３０２，３１２，３２２に至る投光の
経路は、多回転検出用スリット２９１の回転規制と交差
する。図１０の表図は、光電センサ３０〜３２から出力
される信号からサンプリングされる信号レベルを表す。
このサンプリングは演算処理装置２１Ａによって行わ
れ、演算処理装置２１Ａは、光電センサ１５から出力さ
れる信号の立ち上がり部と立ち下がり部とに対応してサ
ンプリングを行う。演算処理装置２１Ａは、図１０の表
図における縦列の情報に基づいてステアリングシャフト
１１Ａの回転回数を把握する。The gear 29 has a slit 291 for detecting multiple rotations.
Are arranged in an annular shape, and a plurality (three) of transmissive photoelectric sensors 30, 31, 32 are provided for the multi-rotation detecting slit 29.
1 is arranged along the circumference of the arrangement. Photoelectric sensor 3
Light projecting elements 301, 311 and 3 forming 0, 31, and 32
The projection path from 21 to the light receiving elements 302, 312, 322 intersects with the rotation restriction of the multi-rotation detection slit 291. The table of FIG. 10 shows the signal levels sampled from the signals output from the photoelectric sensors 30 to 32.
This sampling is performed by the arithmetic processing unit 21A, and the arithmetic processing unit 21A performs sampling corresponding to the rising portion and the falling portion of the signal output from the photoelectric sensor 15. The arithmetic processing unit 21A grasps the number of rotations of the steering shaft 11A based on the information in the column in the table of FIG.
【００４３】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。
（１）３つ以上の絶対角度検出用レーンを設け、各レー
ンに第２の有無識別要素を配列すること。The following embodiments are possible in the present invention. (1) Providing three or more absolute angle detection lanes and arranging a second presence / absence identifying element in each lane.
【００４４】（２）円筒の周面に基準信号生成用レーン
及び絶対角度検出用レーンを設けること。
（３）光を反射する第１の有無識別要素及び第２の有無
識別要素を用い、基準信号出力手段及び絶対角度検出手
段として反射式光電センサを用いること。(2) A reference signal generating lane and an absolute angle detecting lane should be provided on the circumferential surface of the cylinder. (3) Use a first presence / absence identification element and a second presence / absence identification element that reflect light, and use a reflective photoelectric sensor as the reference signal output means and the absolute angle detection means.
【００４５】（４）第１，第２の実施の形態における回
転板１２に連続的に連動する第２の回転体を設け、回転
板１２と第２の回転体とに絶対角度検出用レーンを振り
分け、各絶対角度検出用レーンに第２の有無識別要素を
配列すること。(4) The rotary plate 12 in the first and second embodiments is provided with a second rotary body which is continuously interlocked with each other, and absolute angle detecting lanes are provided between the rotary plate 12 and the second rotary body. Sort and arrange the second presence / absence identification element in each absolute angle detection lane.
【００４６】（５）絶対角度検出手段として、光電セン
サの代わりに磁気式検出手段、接点式検出手段、抵抗体
式検出手段を用いること。前記した実施の形態から把握
できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。(5) As the absolute angle detecting means, magnetic type detecting means, contact type detecting means, and resistor type detecting means are used instead of the photoelectric sensor. Inventions other than those described in the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described below.
【００４７】〔１〕請求項１乃至請求項４のいずれか１
項において、前記基準信号生成用レーン及び絶対角度検
出用レーンは、同心円周上に設けられている回転角度検
出装置。[1] Any one of claims 1 to 4
In the paragraph above, the reference signal generation lane and the absolute angle detection lane are rotation angle detection devices provided on concentric circles.
【００４８】〔２〕請求項１乃至請求項４、前記〔１〕
項のいずれか１項において、前記第２の有無識別要素の
有無を検出するように前記絶対角度検出用レーンに沿っ
て前記複数個の絶対角度検出手段を等間隔に配列した回
転角度検出装置。[2] Claims 1 to 4, and [1]
2. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the plurality of absolute angle detection means are arranged at equal intervals along the absolute angle detection lane so as to detect the presence or absence of the second presence / absence identification element.
【００４９】〔３〕請求項１乃至請求項４、前記〔１〕
項、前記〔２〕項のいずれか１項において、前記第１の
有無識別要素及び第２の有無識別要素は、スリットであ
り、前記基準信号出力手段及び絶対角度検出手段は、い
ずれも透過式光電センサであり、前記第１の有無識別要
素及び第２の有無識別要素の有無は、前記基準信号出力
手段及び絶対角度検出手段から投射された光の前記スリ
ットにおける通過の有無に対応する回転角度検出装置。[3] Claims 1 to 4, and [1]
In any one of the items 1 and 2, the first presence / absence identifying element and the second presence / absence identifying element are slits, and the reference signal output means and the absolute angle detecting means are both transmission type. It is a photoelectric sensor, and the presence / absence of the first presence / absence identification element and the second presence / absence identification element corresponds to a rotation angle corresponding to the presence / absence of passage of light projected from the reference signal output means and the absolute angle detection means in the slit. Detection device.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、第２の
有無識別要素の有無を検出するように絶対角度検出用レ
ーンに沿って複数個の絶対角度検出手段を配列し、整数
２に関する前記絶対角度検出手段の個数分の乗積で表さ
れる数の組み合わせ単位が全て異なるように、第１の有
無識別要素と第２の有無識別要素とを配列したので、回
転角度検出装置の体格の大型化を回避しつつ絶対角度の
分解能を高め得るという優れた効果を奏する。As described above in detail, in the present invention, a plurality of absolute angle detecting means are arranged along the absolute angle detecting lane so as to detect the presence / absence of the second presence / absence identifying element, and the integer 2 is related. Since the first presence / absence identifying element and the second presence / absence identifying element are arranged so that all the combination units of the numbers represented by the products of the absolute angle detecting means are different, the physical constitution of the rotation angle detecting device is determined. It has an excellent effect that the resolution of the absolute angle can be improved while avoiding the increase in size.
【図１】第１の実施の形態を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment.
【図２】平面図。FIG. 2 is a plan view.
【図３】基準信号生成用レーン及び絶対角度検出用レー
ンの展開図、光電センサから出力される信号のグラフ、
並びにサンプリングされる信号レベルの表図の組み合わ
せ図。FIG. 3 is a development view of a reference signal generation lane and an absolute angle detection lane, a graph of a signal output from a photoelectric sensor,
And a combination diagram of a table of signal levels to be sampled.
【図４】第２の実施の形態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment.
【図５】平面図。FIG. 5 is a plan view.
【図６】基準信号生成用レーン及び絶対角度検出用レー
ンの展開図、及び光電センサから出力される信号のグラ
フの組み合わせ図。FIG. 6 is a development view of a reference signal generation lane and an absolute angle detection lane, and a combination diagram of graphs of signals output from a photoelectric sensor.
【図７】（ａ），（ｂ）は、サンプリングされる信号レ
ベルの表図。7A and 7B are table diagrams of sampled signal levels.
【図８】第３の実施の形態を示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment.
【図９】平面図。FIG. 9 is a plan view.
【図１０】サンプリングされる信号レベルの表図。FIG. 10 is a table of signal levels to be sampled.
１１１…回転中心。１２，１２Ａ…回転体としての回転
板。１３，２２…第１の有無識別要素としての第１の有
無識別スリット。１４，２３…第２の有無識別要素とし
ての第２の有無識別スリット。１５…基準信号出力手段
としての光電センサ。１６〜２０，２４〜２６…絶対角
度検出手段とのしての光電センサ。２１，２１Ａ，２７
…演算手段としての演算処理装置。Ｃ１，Ｃ３…基準信
号生成用レーン。Ｃ２，Ｃ４…絶対角度検出用レーン。111 ... Center of rotation. 12, 12A ... A rotating plate as a rotating body. 13, 22 ... First presence / absence identification slits as first presence / absence identification elements. 14, 23 ... Second presence / absence identifying slits as second presence / absence identifying elements. 15 ... A photoelectric sensor as a reference signal output means. 16 to 20, 24 to 26 ... Photoelectric sensor as absolute angle detecting means. 21,21A, 27
... An arithmetic processing unit as an arithmetic means. C1, C3 ... Reference signal generation lanes. C2, C4 ... Lanes for absolute angle detection.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F069 AA83 BB40 DD19 GG04 GG06 GG07 GG58 2F077 AA25 NN03 NN30 QQ15 RR03 RR11 RR23 VV01 2F103 BA37 CA01 CA02 DA04 DA13 EA21 EB00 EB33 FA02 FA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2F069 AA83 BB40 DD19 GG04 GG06 GG07 GG58 2F077 AA25 NN03 NN30 QQ15 RR03 RR11 RR23 VV01 2F103 BA37 CA01 CA02 DA04 DA13 EA21 EB00 EB33 FA02 FA03
Claims (4)
第１の有無識別要素と、 絶対角度検出用レーンに配列された複数の第２の有無識
別要素と、 前記第１の有無識別要素の有無を検出し、前記第１の有
無識別要素の有無の検出に基づいて基準信号を生成して
出力する基準信号出力手段と、 前記第２の有無識別要素の有無を検出するように前記絶
対角度検出用レーンに沿って配列された複数個の絶対角
度検出手段と、 前記基準信号出力手段からの前記基準信号の出力に対応
して、前記複数の絶対角度検出手段によって同時的に一
括して検出された有無一括検出情報を前記複数の絶対角
度検出手段の配列順に組み合わせた組み合わせ単位とす
ると共に、前記組み合わせ単位に基づいて絶対角度を演
算する演算手段とを備え、 整数２に関する前記絶対角度検出手段の個数分の乗積に
よって表される数の前記組み合わせ単位が全て異なるよ
うに、前記第１の有無識別要素と第２の有無識別要素と
を配列した回転角度検出装置。1. A plurality of first presence / absence identification elements arranged in a reference signal generation lane, a plurality of second presence / absence identification elements arranged in an absolute angle detection lane, and the first presence / absence identification element. Of the presence / absence of the first presence / absence identification element, and a reference signal output unit for generating and outputting a reference signal based on the detection of the presence / absence of the first presence / absence identification element; Corresponding to the output of the reference signal from the reference signal output means, a plurality of absolute angle detection means arranged along the angle detection lane, and the plurality of absolute angle detection means collectively and simultaneously. The detected presence / absence collective detection information is used as a combination unit in which the plurality of absolute angle detection units are combined in the order of arrangement, and an operation unit for calculating an absolute angle based on the combination unit is provided. Serial absolute angle number of the combination units represented by the product of the number portion of the detection means are all different, the rotation angle detecting device arranged between said first whether the identification element and the second presence identification elements.
回数が整数２に関する前記絶対角度検出手段の個数分の
乗積によって表される数となるように、前記第１の有無
識別要素を配列し、整数２に関する前記絶対角度検出手
段の個数分の乗積によって表される数の前記組み合わせ
単位が全て異なるように、前記第２の有無識別要素を配
列した請求項１に記載の回転角度検出装置。2. The first presence / absence discriminating element is arranged such that the number of reference signal outputs by the reference signal output means is a number represented by a product of the number of the absolute angle detection means with respect to an integer 2. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the second presence / absence identification elements are arranged so that the combination units of the numbers represented by the products of the absolute angle detection means with respect to the integer 2 are all different. .
記複数の各絶対角度検出用レーンには前記絶対角度検出
手段が前記絶対角度検出用レーンに沿って複数個配列さ
れており、前記複数の各絶対角度検出用レーンに対応す
る前記絶対角度検出手段の個数分の２の乗積で表される
数の前記組み合わせ単位が全て異なるように、前記複数
の各絶対角度検出用レーン上に前記第２の有無識別要素
を配列した請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載
の回転角度検出装置。3. A plurality of absolute angle detecting lanes are provided, and a plurality of the absolute angle detecting means are arranged along the absolute angle detecting lanes in each of the plurality of absolute angle detecting lanes. On each of the plurality of absolute angle detecting lanes so that all the combination units of the number represented by the product of 2 for the number of the absolute angle detecting means corresponding to each of the absolute angle detecting lanes are different. 3. The rotation angle detecting device according to claim 1, wherein the second presence / absence identifying element is arranged.
度検出用レーンは、回転体の回転平面上に設けられてお
り、前記基準信号生成用レーン及び前記絶対角度検出用
レーンの回転中心は、前記回転平面の回転中心である請
求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転角度検
出装置。4. The reference signal generation lane and the absolute angle detection lane are provided on a rotation plane of a rotating body, and the rotation centers of the reference signal generation lane and the absolute angle detection lane are: The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the rotation angle is the rotation center of the rotation plane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326015A JP2003130637A (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Rotation angle sensing device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043074A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Asahi Kasei Emd Corporation | Steering angle detection device |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001326015A patent/JP2003130637A/en active Pending
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| WO2005043074A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Asahi Kasei Emd Corporation | Steering angle detection device |
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