位置检测装置及位置检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够用准确的绝对值进行绝对位置的计算的位置检测装置及位置检测方法。磁尺(2)具备绝对图案偏移第一节距(P1)的一半节距的第一绝对磁道(21)和第二绝对磁道(22)。增量信号从磁尺(2)和磁传感器装置(3)从第一绝对值输出部(37)的第一绝对值输出时刻(Ato)起相对移动了第一节距(P1)的1/4节距的时刻开始增量。在计算部(44)，在增量信号(INC)的值从零达到中央值的第一期间(T1)，绝对位置的计算使用第一绝对值(ABS1)，在从增量信号(INC)的值达到中央值的时刻到其达到最大值的第二期间(T2)，绝对位置的计算使用第二绝对值(ABS2)。

Position Detection Device and Position Detection Method

【技术实现步骤摘要】
位置检测装置及位置检测方法
本专利技术涉及通过磁传感器装置检测相对移动的磁尺的位置的位置检测装置及位置检测装置的位置检测方法。
技术介绍
作为输出绝对值的位置检测装置，已知有具备磁传感器装置和相对于磁传感器装置相对移动的磁尺的装置。磁尺具备沿相对移动方向以规定的节距形成有绝对图案的绝对磁道和与绝对磁道并排并以与绝对图案对应的节距形成有增量图案的增量磁道。磁传感器装置具备读取绝对磁道并输出绝对值的绝对值输出部、读取增量磁道并输出周期性的增量信号的增量信号输出部、基于绝对值和增量信号计算磁尺的绝对位置的计算部。绝对值输出部具备用于读取绝对图案的绝对信号获取用的感磁元件，增量信号输出部具备用于读取增量图案的增量信号获取用的感磁元件。绝对图案是将磁化区域和非磁化区域以一定节距的非重复图案排列成的图案。绝对信号获取用的感磁元件具备使感磁方向朝向相对移动方向的多个磁阻元件。多个磁阻元件以与非重复图案相同的节距沿相对移动方向排列，在磁尺和磁传感器相对移动时，检测多个区域的磁场。绝对值输出部输出将从各磁阻元件输出的信号为规定的阈值以上的区域的理论值设为1、将不超过规定的阈值的区域设为理论值0的多个比特的M系列的不规则循环随机码。计算部基于增量信号的相位及绝对值计算磁尺或磁传感器装置的绝对位置。专利文献1的位置检测装置为了准确地获取以每个规定的节距存在的绝对图案的各图案区域(磁化区域或非磁化区域)的边界附近的输出，在绝对磁道具备具有绝对图案的第一磁道和与第一磁道并排设置并且具备磁化区域及非磁化区域与绝对图案相反地排列的磁化图案的第二磁道。另外，作为绝对值输出部，具备读取第一磁道的绝对图案并输出第一信号的第一信号输出部和读取第二磁道的磁化图案并输出第二信号的第二信号输出部。计算部基于第一信号和第二信号的差动信号获取绝对值，基于所获取的绝对值和增量信号的值(相位)计算绝对位置。在专利文献1的构成中，第一信号和第二信号的差动信号在绝对图案的磁化区域为基准电位以上，在非磁化区域为基准电位以下。因此，如果将基准电位设为阈值，则在磁化区域和非磁化区域相邻的绝对图案的图案部分，能够准确地获取磁化区域和非磁化区域的边界附近的绝对值。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017－102089号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献1的技术中，在磁化区域和磁化区域相邻的绝对图案的图案部分，在两个图案区域(磁化区域和磁化区域)的边界，差动信号为基准电位。因此，在将基准电位设为阈值时，会产生不能准确地获取绝对值的情况。如果不能获取准确的绝对值，则难以通过计算部进行绝对位置的计算。鉴于以上问题，本专利技术的技术问题在于，提供一种能够基于准确的绝对值计算绝对位置的位置检测装置。另外，提供一种能够基于准确的绝对值计算绝对位置的位置检测装置的位置检测方法。解决问题所采用的技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种位置检测装置，其具有磁尺和磁传感器装置，所述磁尺具备：具有磁化区域和非磁化区域以第一节距排列而成的绝对图案的绝对磁道；以及具有磁化区域和非磁化区域交替排列而成的增量图案且与所述绝对磁道并排设置的增量磁道，所述磁传感器装置具备：读取相对移动的所述磁尺的所述绝对磁道并输出绝对值的绝对值输出部、读取相对移动的所述磁尺的所述增量磁道并输出从零变化到规定的最大值的周期性的增量信号的增量信号输出部；以及基于所述绝对值及所述增量信号计算绝对位置的计算部，所述位置检测装置的特征在于，所述绝对磁道具备：第一磁道，其具有所述绝对图案；以及第二磁道，其具有相对于所述第一磁道在相对移动方向上偏移了第二节距的所述绝对图案，且与所述第一磁道并排设置，所述第二节距是所述第一节距的一半，所述绝对值输出部具备读取所述第一磁道并输出第一绝对值的第一绝对值输出部和读取所述第二磁道并输出第二绝对值的第二绝对值输出部，所述增量信号开始增量的增量开始时刻被设定为：所述磁尺和所述磁传感器装置从所述第一绝对值输出部输出新的所述绝对值的第一绝对值输出时刻起相对移动了所述第一节距的1/4节距的时刻，在从所述增量信号为0的时刻到所述增量信号达到零和所述最大值的中央的中央值的第一期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第一绝对值，在从所述增量信号达到所述中央值的时刻到所述增量信号达到所述最大值的第二期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第二绝对值。根据本专利技术，在绝对磁道上，用于获取第一绝对值的第一磁道的绝对图案和用于获取第二绝对值的第二磁道的绝对图案在磁尺和磁传感器装置的相对移动方向上偏移一半节距(第二节距)。另外，增量信号输出部输出的增量信号从磁尺和磁传感器装置从第一绝对值输出部输出新的绝对值的第一绝对值输出时刻起相对移动了第一节距的1/4节距的时刻开始增量。进而，基于绝对值和增量信号计算绝对位置的计算部在从增量信号的增量开始时刻到增量信号达到中央值的第一期间，在绝对位置的计算中使用第一绝对值，在从增量信号达到中央值的时刻到增量信号达到最大值的第二期间，在绝对位置的计算中使用第二绝对值。由此，计算部在计算绝对位置时，不使用通过检测在第一磁道的绝对图案中存在于每个第一节距的各图案区域的边界而获取的第一绝对值，且也不使用通过检测在第二磁道的绝对图案中存在于每个第一节距的各图案区域的边界而获取的第二绝对值。因此，计算部在绝对位置的计算中能够使用准确的绝对值(第一绝对值或第二绝对值)。在本专利技术中，可以是，所述增量磁道具备在所述相对移动方向上以所述第二节距交替磁化出N极和S极的增量图案。据此，容易使获取绝对值的周期和增量信号的周期一致。在本专利技术中，可以是，所述位置检测装置具有修正所述增量信号的增量信号修正部，所述增量信号修正部将所述磁尺和所述磁传感器装置从所述第一绝对值输出时刻起相对移动了所述第一节距的1/4节距的时刻作为基准增量开始时刻，获取实际的所述增量信号的增量开始时刻相对于所述基准增量开始时刻偏移的偏移量，基于所述偏移量生成修正了所述增量信号的相位偏移的修正增量信号，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述修正增量信号，并且，从所述修正增量信号为0的时刻到该修正增量信号达到零和所述最大值的中央的中央值，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第一绝对值，从所述修正增量信号达到所述中央值的时刻到所述修正增量信号达到所述最大值，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第二绝对值。据此，在由于磁传感器装置的设置姿势相对于磁尺的相对移动方向倾斜等，从增量信号输出部实际输出的增量信号开始增量的增量开始时刻相对于预定的基准增量开始时刻偏移的情况下，增量信号修正部基于该偏移量生成修正了增量信号的相位偏移的修正增量信号。另外，计算部在绝对位置的计算中使用修正增量信号。由此，由计算部计算出的绝对位置为正确的值。在本专利技术中，可以是，所述增量信号修正部基于所述第一绝对值和所述第二绝对值从相同的值变化为不同的值的第一时刻的所述增量信号的第一值以及接着所述第一时刻的所述第一绝对值和所述第二绝对值返回相同值的第二时刻的所述增量信号的第二值，获取所述偏移量。据此，能够容易地获取偏移量，所以，便于通过增量信号修正部进行修正增量信号的生成。在本专利技术中，可以是，所述增量信号修正部基于所述第一绝对值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位置检测装置，其具有磁尺和磁传感器装置，所述磁尺具备：具有磁化区域和非磁化区域以第一节距排列而成的绝对图案的绝对磁道；以及具有磁化区域和非磁化区域交替排列而成的增量图案且与所述绝对磁道并排设置的增量磁道，所述磁传感器装置具备：读取相对移动的所述磁尺的所述绝对磁道并输出绝对值的绝对值输出部；读取相对移动的所述磁尺的所述增量磁道并输出从零变化到规定的最大值的周期性的增量信号的增量信号输出部；以及基于所述绝对值及所述增量信号计算绝对位置的计算部，所述位置检测装置的特征在于，所述绝对磁道具备：第一磁道，其具有所述绝对图案；以及第二磁道，其具有相对于所述第一磁道在相对移动方向上偏移了第二节距的所述绝对图案，且与所述第一磁道并排设置，所述第二节距是所述第一节距的一半，所述绝对值输出部具备读取所述第一磁道并输出第一绝对值的第一绝对值输出部和读取所述第二磁道并输出第二绝对值的第二绝对值输出部，所述增量信号开始增量的增量开始时刻被设定为：所述磁尺和所述磁传感器装置从所述第一绝对值输出部输出新的所述绝对值的第一绝对值输出时刻起相对移动了所述第一节距的1/4节距的时刻，在从所述增量信号为0的时刻到所述增量信号达到零和所述最大值的中央的中央值的第一期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第一绝对值，在从所述增量信号达到所述中央值的时刻到所述增量信号达到所述最大值的第二期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第二绝对值。...

【技术特征摘要】
2018.02.07 JP 2018-0201351.一种位置检测装置，其具有磁尺和磁传感器装置，所述磁尺具备：具有磁化区域和非磁化区域以第一节距排列而成的绝对图案的绝对磁道；以及具有磁化区域和非磁化区域交替排列而成的增量图案且与所述绝对磁道并排设置的增量磁道，所述磁传感器装置具备：读取相对移动的所述磁尺的所述绝对磁道并输出绝对值的绝对值输出部；读取相对移动的所述磁尺的所述增量磁道并输出从零变化到规定的最大值的周期性的增量信号的增量信号输出部；以及基于所述绝对值及所述增量信号计算绝对位置的计算部，所述位置检测装置的特征在于，所述绝对磁道具备：第一磁道，其具有所述绝对图案；以及第二磁道，其具有相对于所述第一磁道在相对移动方向上偏移了第二节距的所述绝对图案，且与所述第一磁道并排设置，所述第二节距是所述第一节距的一半，所述绝对值输出部具备读取所述第一磁道并输出第一绝对值的第一绝对值输出部和读取所述第二磁道并输出第二绝对值的第二绝对值输出部，所述增量信号开始增量的增量开始时刻被设定为：所述磁尺和所述磁传感器装置从所述第一绝对值输出部输出新的所述绝对值的第一绝对值输出时刻起相对移动了所述第一节距的1/4节距的时刻，在从所述增量信号为0的时刻到所述增量信号达到零和所述最大值的中央的中央值的第一期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第一绝对值，在从所述增量信号达到所述中央值的时刻到所述增量信号达到所述最大值的第二期间，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第二绝对值。2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述增量磁道具备在所述相对移动方向上以所述第二节距交替磁化出N极和S极的增量图案。3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述位置检测装置具有修正所述增量信号的增量信号修正部，所述增量信号修正部将所述磁尺和所述磁传感器装置从所述第一绝对值输出时刻起相对移动了所述第一节距的1/4节距的时刻作为基准增量开始时刻，获取实际的所述增量信号的增量开始时刻相对于所述基准增量开始时刻偏移的偏移量，基于所述偏移量生成修正了所述增量信号的相位偏移的修正增量信号，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述修正增量信号，并且，从所述修正增量信号为0的时刻到该修正增量信号达到零和所述最大值的中央的中央值，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第一绝对值，从所述修正增量信号为所述中央值的时刻到所述修正增量信号达到所述最大值，所述计算部在所述绝对位置的计算中使用所述第二绝对值。4.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，所述增量信号修正部基于所述第一绝对值和所述第二绝对值从相同的值变化为不同的值的第一时刻的所述增量信号的第一值以及接着所述第一时刻的所述第一绝对值和所述第二绝对值返回相同的值的第二时刻的所述增量信号的第二值，获取所述偏移量。5.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，所述增量信号修正部基于所述第一绝对值和所述第二绝对值从不同的值变化为相同的值的第三时刻的所述增量信号的第三值以及接着所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：百濑正吾，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP