JP2021063713A - 回転角検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の回転角検出装置は、対象物の回転角が一回転未満の角度範囲に限定されることで、限定された角度範囲に対応する被検出領域にスケールが形成された回転スケール、すなわち、基準角度検出用のスケールを省略した回転スケールを用いることができる。また、対象物の回転角の変位に応じて変化する被検出領域のスケールの位置の変位に応じた入力信号から、被検出領域のスケールの位置の変位に対応して周期的に変化する電気信号を生成する検出部を用いることができる。この場合、基準角度検出用のスケールが無くても、被検出領域と非被検出領域との境界位置を基準として、被検出領域のスケールの位置の変位に対応して変化する電気信号の周期的な変化の数から基準角度を検出することが可能である。これにより、小型、低コストの構成で回転角および基準角度を検出することが可能である。
図1に示すように、第1実施形態に係る回転角検出装置は、一例として、物体検出装置100に搭載されて用いられる。物体検出装置100は、例えば、Lidar(Light Detection and Ranging)であり、制御部10、発光部22、回転体24、受光部26、アクチュエータ30、アクチュエータ駆動部32及び回転角検出部50を備えている。
第1実施形態では、回転角検出装置50の発光部532(図2参照)は、発光駆動部536から予め設定された電圧が印加されることによって、印加電圧に対応する光量の光を回転スケール510の被検出領域514に照射する、として説明していた。これに対して、発光駆動部536は、受光部534によって実際に受光された光量が予め設定された光量の範囲内となるように印加電圧を制御して、発光部22の発光を自動的に制御するようにしても良い。この発光光量の自動制御はAPC(Automatic Power Control)とも呼ばれる。なお、APCは、発光光量の自動制御だけでなく、受光部の受光感度(いわゆるゲイン)を自動的に制御する方法でも良い。
第1実施形態の回転スケール510(図2参照)は、中心軸Arに垂直な平面である円盤面512上に被検出領域514および非被検出領域516が形成されている。これに対して、図8に示す回転スケール510cのように、中心軸Arの周方向に沿った曲面である側面518上に被検出領域514cおよび非被検出領域516cが形成された回転スケールを利用することも可能である。この回転スケール510cを利用しても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
第1実施形態の回転スケール510(図2参照)は、1つの被検出領域514を備える構成を例に示したが、図9に示すように、複数(本例では2つ)の被検出領域514_1,514_2を備える回転スケール510dとしても良い。なお、複数の被検出領域のそれぞれの角度範囲は同じであっても異なっていても良い。
第1実施形態の回転スケール510(図2参照)は光反射方式の回転スケールを例に説明したが、光透過方式の回転スケールにも適用可能である。
第1実施形態の回転スケール510(図2参照)は光反射方式の回転スケールを例に説明したが、磁気方式の回転スケールにも適用可能である。
(1)上記実施形態の回転スケール510,510a,510b,510cの非被検出領域516,516b,516cは、一周の領域のうちの被検出領域に対応する角度範囲を除く角度範囲の領域全体に亘って形成されている構成を例に説明したが、被検出領域との境界の一部の領域にのみ非被検出領域が形成されている構成としても良い。
Claims (6)
- 対象物の回転角を検出する回転角検出装置(50,50e,50f)であって、
前記対象物と一体に回転し、回転の周方向に沿った領域に、前記回転角を検出するためのスケールが形成された被検出領域(514,514c,514e,514f)と、前記被検出領域を挟み、前記スケールが形成されていない非被検出領域(516,516b,516c,516e,516f)と、を有するインクリメンタル形の回転スケール(510,510a,510b,510c,510e,510f)と、
少なくとも、前記回転角の変位に応じて変化する前記被検出領域の前記スケールの位置の変位に応じた入力信号から、前記被検出領域の前記スケールの位置の変位に対応して周期的に変化する電気信号を得る検出部(520,520e,520f)と、
を備える、回転角検出装置。 - 請求項1に記載の回転角検出装置であって、
前記回転スケールは、前記非被検出領域に、前記非被検出領域において前記検出部に入力されるA相とB相の入力信号が等しくなるような構造を有する、回転角検出装置。 - 請求項2に記載の回転角検出装置であって、
前記回転スケールは、前記非被検出領域に、前記非被検出領域において前記検出部に入力されるA相とB相の入力信号が、前記被検出領域における最大値と最小値の差の1/2で等しくなるような構造を有する、回転角検出装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回転角検出装置であって、
前記検出部は、前記回転角を変位させた場合における前記周期的な電気信号の繰り返し回数から、前記回転角の検出の異常判定を行なう、回転角検出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回転角検出装置であって、
前記検出部(520,520e)は、前記回転スケールに照射した光の反射光あるいは透過光を前記入力信号として前記電気信号を得る、回転角検出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回転角検出装置であって、
前記検出部(520f)は、前記回転スケールの位置に応じて変化する磁界を前記入力信号として前記電気信号を得る、回転角検出装置。
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