專利名稱：絕對(duì)角檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕對(duì)角檢測(cè)裝置，尤其是涉及使用格雷碼來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的絕對(duì)角的絕對(duì)角檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
以往公知有如下技術(shù)在汽車的轉(zhuǎn)向軸和車體之間具備絕對(duì)角檢測(cè)裝置，并根據(jù)用絕對(duì)角檢測(cè)裝置檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度以及轉(zhuǎn)向方向等來(lái)進(jìn)行懸架的衰減力控制和自動(dòng)變速器的換檔位置控制以及四輪轉(zhuǎn)向車中的后輪的轉(zhuǎn)向控制等。
作為以一定的分辨率檢測(cè)絕對(duì)角的裝置，以往公知有利用BCD碼的裝置、利用M序列碼的裝置以及利用格雷碼的裝置等，其中，利用格雷碼的裝置由于連鎖的格雷碼的各個(gè)步(step)前后的比特變化總是在一個(gè)位置發(fā)生變化，因而不需要用于讀取的定時(shí)脈沖，有利于進(jìn)行高分辨率化，因而使用最為普遍。
以往，作為利用格雷碼的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，公知有在盤(pán)上形成與第一～第三位串(桁列)對(duì)應(yīng)的編碼圖形串(コ一ドパタ一ン列)，并且與這些各個(gè)編碼圖形串相對(duì)地將作為檢測(cè)元件的傳感器1～9配置在大約90度的角度范圍內(nèi)，通過(guò)組合由與第一位串的編碼圖形串相對(duì)配置的傳感器1～5提供的5比特的編碼符號(hào)來(lái)獲得分辨率為1.125度、周期為22.5度的第一位串的格雷碼，通過(guò)組合由與第二位串的編碼圖形串相對(duì)配置的傳感器6、7提供的2比特的編碼符號(hào)來(lái)獲得分辨率為22.5度、周期為90度的第二位串的格雷碼，以及通過(guò)組合由與第三位串的編碼圖形串相對(duì)配置的傳感器8、9提供的2比特的編碼符號(hào)來(lái)獲得分辨率為90度、周期為360度的第三位串的格雷碼(例如參考專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2000-28396號(hào)公報(bào)(圖1～圖4)。然而，從專利文獻(xiàn)1的圖2～圖4可知，由于在各位串的格雷碼的周期切換位置的前后變化2比特，以便在盤(pán)10的旋轉(zhuǎn)角度從22.5度向23.625度變化時(shí)，9比特碼從(100010000)向(000010100)變化，所以，若由于電氣、機(jī)械影響等物理因素而在各位串的周期切換位置上的信號(hào)相位發(fā)生偏移，就會(huì)無(wú)法確定各個(gè)位串，從而將難以正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而作出的，其目的是提供一種即使由于物理因素而信號(hào)相位發(fā)生偏移也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的絕對(duì)角檢測(cè)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置包括保持在旋轉(zhuǎn)體上的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)、在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的不同圓周上設(shè)置的第一編碼圖形串和第二編碼圖形串、具有與第一編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件的第一檢測(cè)元件組、具有與第二編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件的第二檢測(cè)元件組、將用偶數(shù)分割360度后的角度作為1扇區(qū)分配給第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的多個(gè)扇區(qū)，構(gòu)成這些多個(gè)扇區(qū)的各個(gè)扇區(qū)由第一編碼串和第二編碼串的組合構(gòu)成，其中第一編碼串由從第一檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，第二編碼串由從第二檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，第一編碼串具有從哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串和若改變開(kāi)始讀的位就會(huì)出現(xiàn)相同編碼的第四編碼串，來(lái)構(gòu)成格雷碼，每步變化各1比特，并且各個(gè)扇區(qū)中最初的第一編碼串和最后的第一編碼串具有變化1比特的關(guān)系，在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步向一定方向偏移一位，并且若將在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步已最大偏移的第一編碼串再向一定方向偏移一位，則成為無(wú)偏移狀態(tài)的第一編碼串，第二編碼串對(duì)第四編碼串進(jìn)行識(shí)別。
這里，規(guī)定數(shù)是指，將各扇區(qū)的步數(shù)、即構(gòu)成各扇區(qū)的第一編碼串的個(gè)數(shù)除以構(gòu)成第一編碼串的編碼符號(hào)的個(gè)數(shù)而得的商。具體地說(shuō)，若將1扇區(qū)所成的角度設(shè)為B度，將要實(shí)現(xiàn)的分辨率設(shè)為b，將構(gòu)成各步的第一編碼串被構(gòu)成的編碼符號(hào)的個(gè)數(shù)設(shè)為n(偶數(shù))，則各扇區(qū)的步數(shù)為B/b，因此將其步數(shù)B/b除以比特?cái)?shù)n而得的商B/(b×n)即是規(guī)定數(shù)。此外，為了使格雷碼具有循環(huán)性，將各扇區(qū)的步數(shù)設(shè)為偶數(shù)，還需將B/b設(shè)為偶數(shù)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠使第一編碼串成為具有在各個(gè)扇區(qū)內(nèi)以及在各扇區(qū)間各變化1比特的循環(huán)性的格雷碼，并能夠?qū)⒋嬖谟诘谝痪幋a串中的相同的第四編碼串的角度作為不同的角度來(lái)確定，因此，即使由于物理因素而信號(hào)的相位發(fā)生偏移也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。
此外，由于第一編碼串在多個(gè)扇區(qū)間具有循環(huán)性，從而構(gòu)成第一檢測(cè)元件組的各個(gè)檢測(cè)元件和第一編碼圖形串在角度上的位置關(guān)系分別相同，能夠沿著第一編碼圖形串以一定角度間隔配置第一檢測(cè)元件組的各個(gè)檢測(cè)元件，從而檢測(cè)元件的定位變得容易，因此能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的小型化和高分辨率化，此外，由于容易生成與格雷碼對(duì)應(yīng)的表，因而還具有能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的低成本化的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置優(yōu)選第一編碼串和第二編碼串的各步數(shù)為偶數(shù)，并且第四編碼串構(gòu)成為在將各個(gè)扇區(qū)n(n為2以上的自然數(shù))等分的各個(gè)角度范圍內(nèi)以相同的編碼串存在。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可可靠地使第一編碼串具有循環(huán)性，并且，由于通過(guò)將相同的第四編碼串配置在將各個(gè)扇區(qū)n等分后的各個(gè)角度范圍內(nèi)，能夠用不同的第二編碼串容易地識(shí)別這些相同的第四編碼串，所以優(yōu)選。
此外，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置優(yōu)選將構(gòu)成第一檢測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為6個(gè)，將構(gòu)成第二測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為2個(gè)，第三編碼串使用(100000)、(110000)、(101000)、(111000)、(110100)、(101100)、(111100)、(111010)、(111110)這9種編碼串，并且第四編碼串是前半部的3比特和后半部的3比特相同的編碼串，并且更優(yōu)選不管從所述哪位開(kāi)始讀，第四編碼串為(100100)或(011011)中的一個(gè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑾嗤牡谒木幋a串的個(gè)數(shù)抑制得較少，并可減少不同的第二編碼串的個(gè)數(shù)，因而優(yōu)選。此外，由于可以在不滿90°的角度范圍內(nèi)配置少數(shù)的光學(xué)元件，所以可以使絕對(duì)角檢測(cè)裝置小型化并低成本化，因此優(yōu)選。
另外，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置優(yōu)選第二編碼串是從(00)、(10)、(01)、(11)的編碼串中選用的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可將第二編碼串構(gòu)成為格雷碼，因此優(yōu)選。
此外，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)如下在旋轉(zhuǎn)體上具備經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)而減速旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)，并具有設(shè)置于第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上的第三編碼圖形串、由與第三編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件構(gòu)成的第三檢測(cè)元件組、以及由從第三檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成的第五編碼串，第五編碼串對(duì)與第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)超過(guò)360度旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度范圍相對(duì)應(yīng)的各個(gè)扇區(qū)進(jìn)行識(shí)別。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，不受由減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的齒隙(バツクラツシユ)等影響，而能夠正確地檢測(cè)超過(guò)360度多旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)第五編碼串形成格雷碼，與旋轉(zhuǎn)角度范圍對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述扇區(qū)變化各1比特，并且第五編碼串的最初和最后的編碼串變化1比特，在第五編碼串中各編碼每規(guī)定數(shù)的步向一方向偏移1位，并具有如下關(guān)系若在第五編碼串中每規(guī)定數(shù)的步已最大偏移的編碼再向一方向偏移1位，則形成沒(méi)有偏移狀態(tài)的第五編碼串的編碼。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于第五編碼串在多個(gè)扇區(qū)間具有循環(huán)性，從而即使由于減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)所引起的齒隙影響等而第一編碼串和第三編碼串的周期的切換位置發(fā)生偏移，也能夠?qū)@些第一編碼串、第二編碼串及第三編碼串的組合的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，從而能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度，因此優(yōu)選。此外，由于第五編碼串在多個(gè)扇區(qū)間具有循環(huán)性，從而構(gòu)成第三檢測(cè)元件組的各個(gè)檢測(cè)元件及第三編碼圖形串在角度上的位置關(guān)系分別相同，能夠沿著第三編碼圖形串以一定角度間隔配置各個(gè)檢測(cè)元件，檢測(cè)元件的定位容易，因此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的小型化和高分辨率化。另外，由于與格雷碼對(duì)應(yīng)的表的生成變得容易，因而還具有能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的低成本化的效果。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置優(yōu)選將構(gòu)成第三檢測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為5個(gè)，第五編碼串是從(10000)、(11000)、(10100)、(11100)、(11010)、(11110)的各編碼中選用的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠增加與第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度范圍對(duì)應(yīng)的扇區(qū)的個(gè)數(shù)，從而即使第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)360°而進(jìn)一步擴(kuò)大也能夠正確地檢測(cè)其旋轉(zhuǎn)角度，因而優(yōu)選。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置包括保持在旋轉(zhuǎn)體上的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)、在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的不同圓周上設(shè)置的第一編碼圖形串和第二編碼圖形串、具有與第一編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件的第一檢測(cè)元件組、具有與第二編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件的第二檢測(cè)元件組、將用偶數(shù)分割360°后的角度作為1扇區(qū)來(lái)分配給第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的多個(gè)扇區(qū)，構(gòu)成這些多個(gè)扇區(qū)的各個(gè)扇區(qū)由第一編碼串和第二編碼串的組合構(gòu)成，其中第一編碼串由從第一檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，第二編碼串由從第二檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，第一編碼串具有從哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串和若改變開(kāi)始讀的位就會(huì)出現(xiàn)相同編碼的第四編碼串，來(lái)構(gòu)成格雷碼，每步變化各1比特，并且各個(gè)扇區(qū)中最初的第一編碼串和最后的第一編碼串具有變化1比特的關(guān)系，在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步向一定方向偏移一位，并且若將在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步已最大偏移的第一編碼串再向一定方向偏移一位，則成為無(wú)偏移狀態(tài)下的第一編碼串，第二編碼串對(duì)第四編碼串進(jìn)行識(shí)別，由于上述結(jié)構(gòu)。所以能夠形成具有在各個(gè)扇區(qū)內(nèi)以及在各扇區(qū)間使第一編碼串變化各1比特的循環(huán)性的格雷碼，并且能夠?qū)⒋嬖谟诘谝痪幋a串中的相同的第四編碼串的角度作為不同的角度進(jìn)行確定，從而，即使由于物理因素而信號(hào)的相位發(fā)生偏移也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。


圖1是示出根據(jù)實(shí)施方式中的第一實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)和檢測(cè)元件的排列的正面圖。
圖2是示出根據(jù)實(shí)施方式中的第一實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的角度檢測(cè)碼的一個(gè)示例的圖表。
圖3是根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的分解立體圖。
圖4是根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的蓋的內(nèi)面圖。
圖5是根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的背面圖。
圖6是示出根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的行星齒輪、內(nèi)齒輪和第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)的連接狀態(tài)的殼體的內(nèi)面圖。
圖7是示出根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)、第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)及信號(hào)檢測(cè)元件組的組裝狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖8是示出從根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置輸出的各格雷碼的相關(guān)性的圖表。
圖9是示出從根據(jù)實(shí)施方式中的第二實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置輸出的各格雷碼的詳情的圖表。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的第一實(shí)施例中，第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1被保持在旋轉(zhuǎn)體A上，在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的不同圓周上以同心圓形狀設(shè)有第一編碼圖形串2和第二編碼圖形串3。在第一編碼圖形串2上相對(duì)地配置有由檢測(cè)元件4～9構(gòu)成的第一檢測(cè)元件組10，在第二編碼圖形串3上相對(duì)地配置有由檢測(cè)元件11、12構(gòu)成的第二檢測(cè)元件組13。在旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上，將用偶數(shù)4分割360°后的角度90度作為1扇區(qū)共分配有四個(gè)扇區(qū)。
第一編碼圖形串2和第二編碼圖形串3通過(guò)設(shè)置作為形成于旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上的遮光板的突起14而構(gòu)成。檢測(cè)元件4～9以及檢測(cè)元件11、12具有將發(fā)光元件和受光元件組裝成一體的光電遮斷器。轉(zhuǎn)換部件16是將由檢測(cè)元件4～9以及檢測(cè)元件11、12檢測(cè)出的編碼符號(hào)轉(zhuǎn)換成第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的360度以內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度的部件，具有半導(dǎo)體集成電路等，并被設(shè)置在電路板17上。
這里，檢測(cè)元件4～9如圖1所示在75度的角度范圍內(nèi)以一定的角度間隔15度配置，并且檢測(cè)元件11、12成45度的角度配置。這些檢測(cè)元件1～9以及檢測(cè)元件11、12的位置關(guān)系由圖2所示的本發(fā)明的角度檢測(cè)碼的結(jié)構(gòu)而唯一決定。
接著，基于圖2來(lái)說(shuō)明角度檢測(cè)碼。
構(gòu)成分配在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上的四個(gè)扇區(qū)的各個(gè)扇區(qū)通過(guò)由第一編碼串(圖2中的6比特格雷碼)和第二編碼串(圖2中的2比特格雷碼)的組合構(gòu)成的60步的角度檢測(cè)碼(分辨率為1.5度)構(gòu)成，其中，所述第一編碼串由從檢測(cè)元件4～9提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，所述第二編碼串由從檢測(cè)元件11、12提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成。
第一編碼串具有從無(wú)論哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串、和改變開(kāi)始讀的位就會(huì)出現(xiàn)相同編碼的第四編碼串，從而構(gòu)成格雷碼。例如，在圖2中，第三編碼串是與步1～3、步5～13、步15～23、步25～33、步35～43、步45～53、步55～60相對(duì)應(yīng)的編碼串。這些第三編碼串使用(100000)、(110000)、(101000)、(111000)、(110100)、(101100)、(111100)、(111010)、(111110)這9種編碼串來(lái)構(gòu)成。
此外，圖2中，第四編碼串是與步4和步34對(duì)應(yīng)的(100100)、與步14和步44對(duì)應(yīng)的(010010)、以及與步24和步54對(duì)應(yīng)的(001001)，它們均是將編碼串(100100)每偏移一位而得的編碼串。另外，4編碼串是6比特碼的前半部的3比特和后半部的3比特相同的編碼串，也可將(011011)每偏移一位來(lái)使用。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第一編碼串每步變化各一位，并且1扇區(qū)中最初的第一編碼串和最后的第一編碼串之間具有變化1比特的關(guān)系，由此構(gòu)成格雷碼，并且如下構(gòu)成在各扇區(qū)內(nèi)每隔規(guī)定數(shù)的步就向一定方向偏移一位，并且若將在各扇區(qū)內(nèi)每隔規(guī)定數(shù)的步已最大偏移的第一編碼串再向一定方向偏移一位，就會(huì)變?yōu)闊o(wú)偏移狀態(tài)的第一編碼串。例如，從圖2可知，第一編碼串每步變化各一位，構(gòu)成開(kāi)頭的1扇區(qū)中的最初的第一編碼串(000100)和最后的第一編碼串(000110)之間具有變化1比特的關(guān)系的格雷碼。此外，在開(kāi)頭的1扇區(qū)中，若關(guān)注步7的(101111)，則在將每隔10步向圖中右方向最大偏移50步而得的步57的(011111)再向一定方向偏移一位時(shí)，就會(huì)返回到無(wú)偏移狀態(tài)下的第一編碼串、即步7的(101111)，并且成為接下來(lái)的1扇區(qū)的步7的(101111)。
這里，規(guī)定數(shù)是指，將各扇區(qū)的步數(shù)、即構(gòu)成各扇區(qū)的第一編碼串的個(gè)數(shù)除以構(gòu)成第一編碼串的編碼符號(hào)的個(gè)數(shù)而得的商。具體地說(shuō)，若將1扇區(qū)所成的角度設(shè)為B度，將要實(shí)現(xiàn)的分辨率設(shè)為b度，以及將構(gòu)成各步的第一編碼串被構(gòu)成的編碼符號(hào)的個(gè)數(shù)設(shè)為n(偶數(shù))，則各扇區(qū)的步數(shù)為B/b，所以將其步數(shù)B/b除以構(gòu)成第一編碼串的編碼符號(hào)的個(gè)數(shù)n而得的商B/(b×n)即是規(guī)定數(shù)。此外，為了使格雷碼具有循環(huán)性，需將各扇區(qū)的步數(shù)B/b設(shè)為偶數(shù)。
若如上構(gòu)成，則第一編碼串當(dāng)在各扇區(qū)中將由規(guī)定數(shù)的步構(gòu)成的編碼串組統(tǒng)一向一定方向偏移一位時(shí)，就會(huì)形成與相鄰于該編碼串組的編碼串組相同的編碼串組，并且這樣的狀態(tài)在1扇區(qū)內(nèi)以及在多個(gè)扇區(qū)間循環(huán)。例如在圖2中，若將與上述規(guī)定數(shù)相應(yīng)的10步、即步01～10的編碼串組統(tǒng)一一起地向右方向偏移一位的話，就會(huì)形成與步11～21的編碼串組相同的編碼串組。并且，若將步11～20的編碼串組向右方向偏移一位的話，就會(huì)形成與步21～30的編碼串組相同的編碼串組，而且同樣地，若將步51～60的編碼串組向右方向偏移一位的話，就會(huì)形成與其扇區(qū)最初的編碼串組相同的編碼串組，同時(shí)還形成與相鄰扇區(qū)的最初的編碼串組相同的編碼串組。
如果如上述那樣作為格雷碼的第一編碼串具有循環(huán)性，則各編碼串在扇區(qū)內(nèi)以及在各扇區(qū)間總是每1比特地變化，因此，不使用定時(shí)脈沖等而通過(guò)簡(jiǎn)單的信號(hào)處理就能夠正確地檢測(cè)角度，因而即使由于物理因素而信號(hào)相位發(fā)生偏移，也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。并且，構(gòu)成第一檢測(cè)元件組10的各個(gè)檢測(cè)元件4～9和構(gòu)成第一編碼圖形串2的突起及間隔(space)在角度上的位置關(guān)系相同，從而能夠沿著第一編碼圖形串2以一定角度間隔配置第一檢測(cè)元件組10的各個(gè)檢測(cè)元件4～9，因此，檢測(cè)元件4～9的定位變得容易，能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的小型化和高分辨率化。此外，由于容易生成與格雷碼對(duì)應(yīng)的表，因而能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的低成本化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二編碼串(2比特碼)用于識(shí)別在1扇區(qū)內(nèi)的前半部和后半部中存在的相同的第四編碼串。例如，在圖2中，第二編碼串(00)與1扇區(qū)的前半部的步1～步30的第一編碼串組合，并且第二編碼串(01)與1扇區(qū)的后半部的步31～步60的第一編碼串組合，其結(jié)果是，通過(guò)使1扇區(qū)內(nèi)前半部中的步4的第四編碼串(100100)與角度4.5度對(duì)應(yīng)，使后半部中的步34的第四編碼串(100100)與角度49.5對(duì)應(yīng)，來(lái)識(shí)別相同的第四編碼串。同樣地第二編碼串對(duì)1扇區(qū)的前半部和后半部中各包含一個(gè)的、其他相同的第四編碼串(010010)、(001001)進(jìn)行識(shí)別，并與各自角度對(duì)應(yīng)。
如上所述，在本實(shí)施例中，第一編碼串和第二編碼串的各步數(shù)為偶數(shù)，并且相同的第四編碼串如下構(gòu)成，即在將各個(gè)扇區(qū)n(n是2以上的自然數(shù))等分的各個(gè)角度范圍內(nèi)作為相同的編碼串而存在。
上述結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)能夠可靠地將循環(huán)性賦予第一編碼串，并且，將相同的第四編碼串配置在將各個(gè)扇區(qū)n等分的每個(gè)角度范圍內(nèi)，能夠用不同的第二編碼串容易地識(shí)別這些相同的第四編碼串。
此外，在第一實(shí)施方式中，第二編碼串選用了(00)、(01)、(10)、(11)，但當(dāng)然可用(0)和(1)構(gòu)成，另外，也可以根據(jù)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的分辨率、第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)所分配的扇區(qū)數(shù)以及構(gòu)成第一編碼串的比特?cái)?shù)等來(lái)使用其他的編碼串。
此外，作為本發(fā)明的第一編碼串也可使用(100000)、(110000)、(101000)、(111000)、(110100)、(101100)、(111100)、(111010)、以及(111110)中的8種作為從哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串，但由于使用9種編碼串容易生成構(gòu)成第一編碼串的格雷碼，因而優(yōu)選。
下面，將說(shuō)明如何生成圖2的第一編碼串(6比特碼)。
例如，在將1扇區(qū)設(shè)為90度以六個(gè)檢測(cè)元件實(shí)現(xiàn)1.5度的分辨率的情況下，作為第一編碼串(6比特格雷碼)需要60步的格雷碼。但是，若想使第一編碼串構(gòu)成具有循環(huán)性的60步的格雷碼，則需要將組合的編碼串的數(shù)設(shè)為偶數(shù)。因此，當(dāng)使用從編碼串的哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的(100000)、(110000)、(101000)、(111000)、(110100)、(101100)、(111100)、(111010)、以及(111110)這9種編碼串中的8種時(shí)，可使用的編碼串最大為48(6×8)個(gè)，構(gòu)成60步的第一編碼串還缺12個(gè)編碼串，從而難以補(bǔ)充這些以外的編碼串來(lái)構(gòu)成具有循環(huán)性的第一編碼串。
因此，如果在由上述9種編碼串構(gòu)成的最大54(6×9)個(gè)編碼串(第三編碼串)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充若改變開(kāi)始讀的位就出現(xiàn)相同編碼串的共6個(gè)編碼串(第四編碼串)，作為這些以外的編碼串，就能夠容易地構(gòu)成具有循環(huán)性的60步的第一編碼串。例如，作為若改變開(kāi)始讀的位就出現(xiàn)相同編碼串的編碼串，將改變了(100100)的位的(100100)、(010010)及(001001)這3個(gè)編碼串在1扇區(qū)的前半部和后半部各添加一個(gè)共計(jì)六個(gè)，就能夠構(gòu)成具有循環(huán)性的60步的第一編碼串。
然而，就具有這種循環(huán)性的格雷碼第一編碼串而言，由于關(guān)于在1扇區(qū)的前半部和后半部每一轉(zhuǎn)出現(xiàn)相同的編碼串(100100)、(010010)及(001001)，無(wú)法確定其旋轉(zhuǎn)角度，因而，通過(guò)將第一編碼串與設(shè)在1扇區(qū)的前半部和后半部的不同的2比特編碼串(第二編碼串)組合，從而形成其他的角度，來(lái)進(jìn)行確定。具體地說(shuō)，通過(guò)使作為具有循環(huán)性的格雷碼的第一編碼串與扇區(qū)前半部的2比特碼(00)及1扇區(qū)后半部的2比特碼(01)進(jìn)行組合，從而可以就相同的編碼串(100100)而言，將步4的(100100)確定為4.5度，將步34的第四編碼串(100100)確定為49.5度。同樣地，就相同的編碼串(010010)而言，可將步14的(010010)確定為19.5度，將步44的第四編碼串(010010)確定為64.5度，并且，就相同的編碼串(001001)而言，可將步24的(001001)確定為34.5度，將步54的(001001)確定為79.5度。
如果如圖2所示的那樣構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的角度檢測(cè)碼，就能夠構(gòu)成各個(gè)編碼串在扇區(qū)內(nèi)以及在各扇區(qū)間具有每次總是變化1比特有循環(huán)性的格雷碼，從而不使用定時(shí)脈沖等，通過(guò)簡(jiǎn)單的信號(hào)處理就能夠進(jìn)行角度檢測(cè)，由此，即使由于物理因素而信號(hào)相位發(fā)生偏移也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。并且，由于各個(gè)檢測(cè)元件4～9和第一編碼圖形串2的與角度有關(guān)的位置關(guān)系、特別是各個(gè)檢測(cè)元件4～9與突起14在角度上的位置關(guān)系相同，所以能夠沿著第一編碼圖形串2以一定角度(15度)間隔配置各個(gè)檢測(cè)元件4～9，因此，檢測(cè)元件4～9的定位變得容易，能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的小型化和高分辨率化。此外，由于格雷碼具有循環(huán)性而容易生成角度檢測(cè)用表，因而具有能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的低成本化的效果。
特別是，當(dāng)以1扇區(qū)90°且分辨率為1.5度的60步構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置時(shí)，能夠?qū)z測(cè)元件4～9、11、12配置在75度以下的窄的角度范圍內(nèi)，并且為檢測(cè)其中的6比特格雷碼而以15度的等角度間隔來(lái)設(shè)置檢測(cè)元件4～9，所以，能夠容易地實(shí)現(xiàn)小型且高分辨率的絕對(duì)角檢測(cè)裝置。
下面，基于圖3至圖9來(lái)說(shuō)明作為本發(fā)明的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的第二實(shí)施例的、對(duì)旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度的旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的一個(gè)示例。圖3是第二實(shí)施例涉及的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的分解立體圖，圖4是第二實(shí)施例涉及的蓋的內(nèi)面圖，圖5是第二實(shí)施例涉及的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的背面圖，圖6是示出第二實(shí)施例涉及的行星齒輪、內(nèi)齒輪和第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)的連接狀態(tài)的殼體的內(nèi)面圖，圖7是示出第二實(shí)施例涉及的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)、第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)及檢測(cè)元件組的組裝狀態(tài)的說(shuō)明圖，圖8是示出從第二實(shí)施例涉及的絕對(duì)角檢測(cè)裝置輸出的各格雷碼的相關(guān)性的圖表，以及，圖9是示出從第二實(shí)施例涉及的絕對(duì)角檢測(cè)裝置輸出的各格雷碼的詳情的圖表。
此外，關(guān)于圖7所示的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1，由于具有與第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。并且，關(guān)于圖8和圖9所示的與各個(gè)扇區(qū)的前半部·后半部對(duì)應(yīng)的2比特的編碼串(第二編碼串)、以及與圖9的扇區(qū)1對(duì)應(yīng)的6比特格雷碼串(第一編碼串)，也由于具有與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)而省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖3所示，本示例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置主要具有殼體21；蓋22；可旋轉(zhuǎn)地收納在由組合它們所構(gòu)成的殼內(nèi)，相互轉(zhuǎn)動(dòng)自如并且如圖7所示那樣主平面呈大致同一面的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1和第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23；設(shè)定在上述殼體21的內(nèi)面上的電路板17；安裝在該電路板17上的信號(hào)檢測(cè)元件座24；以規(guī)定的排列收納在該信號(hào)檢測(cè)元件座24內(nèi)，端子部分與上述電路板17上形成的端子部分電連接的共13個(gè)的檢測(cè)元件4～9、11、12、48～52；將從檢測(cè)元件4～9、11、12、48～52提供的編碼串轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)換部件30；被上述第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以規(guī)定的減速比對(duì)第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23減速驅(qū)動(dòng)的行星齒輪25；一端安裝在上述電路板17上，另一端在上述蓋22上開(kāi)口的連接器插入孔中露出的連接器26。
殼體21包括具有中央開(kāi)口27的底板28、從底板28的外周邊緣豎起一定高度的周壁29、以及在圓形的旋轉(zhuǎn)盤(pán)收容部30與方形的電路板收容部31之間豎立的圓弧狀間隔壁32，在旋轉(zhuǎn)盤(pán)收容部30的內(nèi)面，與旋轉(zhuǎn)體(轉(zhuǎn)向軸)的旋轉(zhuǎn)軸同心地、即與中央開(kāi)口27同心地形成有與行星齒輪25嚙合的內(nèi)齒輪33。并且，在底板28的內(nèi)面形成有用來(lái)螺釘固定電路板17的電路板安裝凸臺(tái)28a以及用來(lái)進(jìn)行蓋22相對(duì)于殼體21的定位的定位突起28b，在周壁29的外面上形成有用來(lái)將殼體21螺釘固定在所需的固定部、例如汽車的車體上的殼體安裝凸臺(tái)29a，和用來(lái)將蓋22卡鎖結(jié)合到殼體21上的卡止爪29b。
蓋22包括具有中央開(kāi)口34的頂板35、從頂板35的內(nèi)周邊緣朝外豎起的圓筒形導(dǎo)向部36、以及從頂板35的外周邊緣朝內(nèi)豎起的周壁37，平面形狀被形成為與殼體21大致相同形狀和相同大小。另外，在頂板35上形成有嵌合定位突起28b的孔部分22c。
殼體21和所述蓋22通過(guò)將殼體21上形成的卡止爪29b卡合到蓋22上形成的卡合孔37a而構(gòu)成一體，從而構(gòu)成用來(lái)收容其他部件1、23、25等的殼。
第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1具有中央開(kāi)口41和從中央開(kāi)口41豎起的圓筒狀的旋轉(zhuǎn)體連接部42。該第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1一定在貫穿中央開(kāi)口41的轉(zhuǎn)向軸等圖中沒(méi)有示出的旋轉(zhuǎn)體A上，并與旋轉(zhuǎn)體A超過(guò)360°地一起旋轉(zhuǎn)。此外如圖5所示，在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的背面，與圖中沒(méi)有示出的旋轉(zhuǎn)體A的旋轉(zhuǎn)軸偏心地突出形成有用于使行星齒輪25在內(nèi)齒輪33的內(nèi)周上自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)的環(huán)形行星齒輪安裝部43。
第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23具有與圖中沒(méi)有示出的旋轉(zhuǎn)體A的旋轉(zhuǎn)軸同心設(shè)置的中央開(kāi)44，并在其單面上形成有以所需的排列突出設(shè)置多個(gè)信號(hào)檢測(cè)用突起45而構(gòu)成的第三編碼圖形串46。并且在第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23的背面，如圖6所示那樣等間隔地突出設(shè)置有用來(lái)連接行星齒輪25的多個(gè)卡合突起部47。
檢測(cè)元件48～52構(gòu)成第三檢測(cè)元件組53，并與第三編碼圖形串46相對(duì)配置。作為檢測(cè)元件48～52，也可以使用將發(fā)光元件和受光元件組合成一體的光電遮斷器。
電路板17形成為可收容到殼體21和蓋22的電路板收容部31內(nèi)的形狀，在所需的位置上開(kāi)設(shè)有用于讓殼體21上形成的定位突起28b貫穿的通孔54。并且，在其表面形成有所需的電路圖案，該電路圖案包含用于將檢測(cè)元件4～9、11、12、48～52的端子部分和連接器26電連接的端子部分。
如圖6所示，行星齒輪25在中央開(kāi)口55的周圍等間隔地形成有多個(gè)環(huán)形卡合孔56。設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上的行星齒輪安裝部43與中央開(kāi)口55的內(nèi)周卡合以便與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸偏心旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23的背面的卡合突起部47與各卡合孔56卡合。因此，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)盤(pán)1旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于行星齒輪安裝部43與中央開(kāi)口55的內(nèi)周緊密卡合并旋轉(zhuǎn)，因此行星齒輪25與殼體21的內(nèi)齒輪33嚙合，同時(shí)在內(nèi)齒輪33的內(nèi)周自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。這里，將行星齒輪25和內(nèi)齒輪33的齒數(shù)設(shè)定為使第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1減速旋轉(zhuǎn)，例如，如果將內(nèi)齒輪33的齒數(shù)設(shè)為31，行星齒輪25的齒數(shù)設(shè)為30，則可使第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的減速比為1/30。這樣，第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸同心配置，具有依靠行星齒輪25的自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳遞部的功能，并相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1減速旋轉(zhuǎn)。
連接器26具有所需數(shù)的連接器引腳26a和以所需的排列保持這些各連接器引腳26a的絕緣樹(shù)脂制造的保持部26b。連接器引腳26a的一端與電路板17相連，另一端在蓋22上開(kāi)口的連接器插入孔22a露出配置。
信號(hào)檢測(cè)元件座24是以規(guī)定的排列配置多個(gè)檢測(cè)元件4～9、11、12、48～52的部件，具有用于個(gè)別地安裝各檢測(cè)元件4～9、11、12、48～52的被間隔化的檢測(cè)元件安裝部57，并被螺釘固定在電路板17上。
如圖7所示，第三編碼圖形串46設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)23上。由檢測(cè)元件48～52構(gòu)成的第三檢測(cè)元件組53相對(duì)地配置在第三編碼圖形串46上。檢測(cè)元件48～52以18度的一定角度間隔被配置在配置有第一檢測(cè)元件組10的角度范圍內(nèi)(72度)。這些檢測(cè)元件48～52的配置關(guān)系由作為圖8和圖9所示的扇區(qū)識(shí)別碼的第五編碼串唯一決定。
接著，基于圖8和圖9來(lái)說(shuō)明第五編碼串。
第五編碼串(扇區(qū)識(shí)別碼)由從構(gòu)成第三檢測(cè)元件組53的五個(gè)檢測(cè)元件提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，對(duì)與第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的±3旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度范圍相對(duì)應(yīng)的扇區(qū)1～24進(jìn)行識(shí)別，第五編碼串構(gòu)成從(10000)、(11000)、(10100)、(11100)、(11010)、(11110)的各編碼中選用的分辨率為90°的格雷碼，并具有如下結(jié)構(gòu)，即扇區(qū)1～24的每個(gè)扇區(qū)變化1比特，并且與其旋轉(zhuǎn)角度范圍對(duì)應(yīng)的扇區(qū)中最初的第五編碼串和最后的第五編碼串具有變化1比特的關(guān)系。例如從圖9可知，第五編碼串為如下構(gòu)成每個(gè)扇區(qū)變化各1比特，并且最初的(00100)和最后的(01100)具有變化了1比特的關(guān)系。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，第五編碼串在多個(gè)扇區(qū)間具有循環(huán)性，從而即使由于減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)所引起的齒隙影響等而第一編碼串和第三編碼串的周期的切換位置發(fā)生偏移，也能夠驗(yàn)證這些第一編碼串和第二編碼串及第三編碼串的組合的有效性，從而能夠正確地檢測(cè)超過(guò)360度的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)角度。
例如，由于對(duì)扇區(qū)1～24進(jìn)行識(shí)別的第五編碼串由相鄰的各扇區(qū)間變化各1比特的格雷碼構(gòu)成，因此通過(guò)使檢測(cè)角度用的具有循環(huán)性的第一編碼串(6比特格雷碼)與用于對(duì)各扇區(qū)的前半部分和后半部分進(jìn)行識(shí)別的第二編碼串(2比特格雷碼)組合，不僅能夠正確地檢測(cè)一個(gè)扇區(qū)內(nèi)的各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，而且還能正確地檢測(cè)與一個(gè)扇區(qū)的一側(cè)相鄰的其他的1扇區(qū)的前半部分的各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度、以及與一個(gè)扇區(qū)的另一側(cè)相鄰的另外的1扇區(qū)的后半部分的各個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，從而，假使由于減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)所引起的齒隙等的影響而各個(gè)扇區(qū)的檢測(cè)定時(shí)發(fā)生了偏移的情況下，也能夠正確地檢測(cè)多旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度。例如，既便作為檢測(cè)角度用的6比特格雷碼輸出了表示絕對(duì)角34.5度或79.5的(001001)的編碼串，作為用于對(duì)各扇區(qū)的前半部分和后半部分進(jìn)行識(shí)別的2比特格雷碼輸出了表示偶數(shù)扇區(qū)的前半部分的(11)的編碼串，作為檢測(cè)扇區(qū)用的5比特格雷碼輸出了表示第15扇區(qū)的(10001)的編碼串，也由于對(duì)于第15扇區(qū)，不會(huì)輸出表示偶數(shù)扇區(qū)的前半部分的(11)的編碼串作為用于對(duì)各扇區(qū)的前半部分和后半部分進(jìn)行識(shí)別的2比特格雷碼，并且不會(huì)與第14扇區(qū)的前半部分對(duì)應(yīng)而輸出表示第15扇區(qū)的(10001)的編碼串，因此，正確的旋轉(zhuǎn)角度可唯一決定為第16扇區(qū)的34.5度。
由此，本示例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置在假使由于行星齒輪25的齒隙等的影響而各個(gè)扇區(qū)的檢測(cè)定時(shí)發(fā)生偏移的情況下也能夠正確檢測(cè)多旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度，能夠提高具有作為減速機(jī)構(gòu)的內(nèi)擺線機(jī)構(gòu)的絕對(duì)角檢測(cè)裝置的可靠性。此外，由于構(gòu)成在相鄰的步之間編碼串變化各1比特的格雷碼串，所以可以不需要定時(shí)脈沖。而且，由于將1扇區(qū)設(shè)為360的偶數(shù)分之一的90度，從而可使控制裝置中的信號(hào)處理變得容易。
此外，由于第五編碼串在多個(gè)扇區(qū)間具有循環(huán)性，所以構(gòu)成第三檢測(cè)元件組的各個(gè)檢測(cè)元件及第三編碼圖形串在角度上的位置關(guān)系分別相同，如圖7所示，能夠沿著第三編碼圖形串以一定角度間隔配置第三檢測(cè)元件組53的各個(gè)檢測(cè)元件48～52，這些檢測(cè)元件49～52的定位變得容易，因此，具有可容易地實(shí)現(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的小型化和高分辨率化的效果。而且，在根據(jù)第二實(shí)施例的絕對(duì)角檢測(cè)裝置中，第一編碼串、第二編碼串、以及第五編碼串均構(gòu)成格雷碼，容易生成表并能夠?qū)崿F(xiàn)絕對(duì)角檢測(cè)裝置的低成本化。但是，第五編碼串當(dāng)然可以使用格雷碼以外的編碼串，并可以根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)角度及與其旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的扇區(qū)數(shù)等而適當(dāng)設(shè)定。
此外，在上述實(shí)施例中，使用遮光板和光電遮斷器的組合來(lái)形成了信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，但本發(fā)明的宗旨不限于此，也可以使用通孔或切口等光學(xué)圖案和光電遮斷器的組合、磁性圖案和磁檢測(cè)元件的組合、或者電阻圖案和集電刷的組合等來(lái)構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，包括保持在旋轉(zhuǎn)體上的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)、在該第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的不同圓周上設(shè)置的第一編碼圖形串和第二編碼圖形串、由與所述第一編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件構(gòu)成的第一檢測(cè)元件組、由與所述第二編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件構(gòu)成的第二檢測(cè)元件組、將用偶數(shù)分割360°后的角度作為1扇區(qū)分配給所述第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)的多個(gè)扇區(qū)，構(gòu)成這些多個(gè)扇區(qū)的各個(gè)扇區(qū)由第一編碼串和第二編碼串的組合構(gòu)成，其中第一編碼串由從所述第一檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，第二編碼串由從所述第二檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成，所述第一編碼串具有從哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串和若改變開(kāi)始讀的位就會(huì)出現(xiàn)相同編碼的第四編碼串，來(lái)形成格雷碼，每所述步變化各1比特，并且所述各個(gè)扇區(qū)中最初的所述第一編碼串和最后的所述第一編碼串具有變化1比特的關(guān)系，在所述各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步向一方向偏移一位，并且若將在所述各扇區(qū)內(nèi)每所述規(guī)定數(shù)的步偏移最大的所述第一編碼串再向所述一定方向偏移一位，則成為無(wú)偏移狀態(tài)的所述第一編碼串，所述第二編碼串對(duì)所述第四編碼串進(jìn)行識(shí)別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一編碼串和所述第二編碼串的各步數(shù)為偶數(shù)，并且所述第四編碼串以相同的編碼串存在于將所述各個(gè)扇區(qū)n等分的各個(gè)角度范圍內(nèi)，n為大于等于2的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，將構(gòu)成所述第一檢測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為6個(gè)，將構(gòu)成所述第二測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為2個(gè)，所述第三編碼串使用100000、110000、101000、111000、110100、101100、111100、111010、111110這9種編碼串，并且所述第四編碼串是前半部的3比特和后半部的3比特相同的編碼串。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第四編碼串是100100或011011中的一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第二編碼串是從00、10、01、11的編碼串中選用的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)體上具備通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)，并具有設(shè)置于該第二旋轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上的第三編碼圖形串、由與該第三編碼圖形串相對(duì)配置的多個(gè)檢測(cè)元件構(gòu)成的第三檢測(cè)元件組、以及由從該第三檢測(cè)元件組提供的編碼符號(hào)的組合構(gòu)成的第五編碼串，該第五編碼串對(duì)與所述第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)超過(guò)360°旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度范圍相對(duì)應(yīng)的所述各個(gè)扇區(qū)進(jìn)行識(shí)別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第五編碼串形成格雷碼，與所述旋轉(zhuǎn)角度范圍對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述扇區(qū)變化各1比特，并且所述第五編碼串的最初和最后的編碼串變化1比特，在所述第五編碼串中各編碼每規(guī)定數(shù)的步向一方向偏移1位，并具有如下關(guān)系若在所述第五編碼串中將每所述規(guī)定數(shù)的步偏移最大的所述編碼再向所述一方向偏移1位，則形成沒(méi)有偏移狀態(tài)的所述第五編碼串的編碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第五編碼串將構(gòu)成所述第三檢測(cè)元件組的檢測(cè)元件的個(gè)數(shù)設(shè)為5個(gè)，所述第五編碼串是從10000、11000、10100、11100、11010、11110的各編碼中選用的。
全文摘要
提供一種即使由于物理因素而信號(hào)相位發(fā)生偏移也能夠正確地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的絕對(duì)角檢測(cè)裝置。具有將用偶數(shù)分割360°后的角度作為1扇區(qū)的多個(gè)扇區(qū)，各個(gè)扇由第一編碼串(6比特碼)和第二編碼串(2比特碼)的組合構(gòu)成，第一編碼串具有從哪位開(kāi)始讀都不出現(xiàn)相同編碼的第三編碼串和改變開(kāi)始讀的位就會(huì)出現(xiàn)相同編碼的第四編碼串，來(lái)形成格雷碼，每步變化各1比特，各個(gè)扇區(qū)中最初的第一編碼串和最后的第一編碼串具有1比特的變化關(guān)系，在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步向一定方向偏移一位，若將在各扇區(qū)內(nèi)每規(guī)定數(shù)的步已最大偏移的第一編碼串再向一定方向偏移一位，則變?yōu)闊o(wú)偏移狀態(tài)的第一編碼串，第二編碼串識(shí)別第四編碼串。
文檔編號(hào)G01D5/249GK1851412SQ20061007779
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者佐野正 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社