KR102328288B1

KR102328288B1 - Rotary encoder and absolute angle position detecting method of rotary encoder

Info

Publication number: KR102328288B1
Application number: KR1020170117647A
Authority: KR
Inventors: 히로카츠 오쿠무라; 유타카 사이토; 히토시 조코
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2021-11-19
Also published as: KR20180032178A; CN107860404B; JP2018048874A; TW201825871A; CN107860404A; JP6769799B2

Abstract

[과제] 제1 센서부와 제2 센서부 사이의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있는 로터리 인코더의 절대 각도 위치 검출 방법을 제안하는 것이다.
[해결 수단] 절대 각도 위치 검출 동작의 전보정 처리로서, 로터리 인코더(1)의 제1 센서부(1a)에서 제1 절대 각도 데이터 abs-1을 취득하고, 제2 센서부(1b)에서 인크리멘탈 각도 데이터 INC를 취득하고, 이들의 위상차 Δp를 취득한다. 이어서, 제1 절대 각도 데이터의 위상을 위상차 Δp로 보정한 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 산출한다. 그리고 인크리멘탈 각도 데이터를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 차에 기초하여 보정값 Δq를 구하고, 보정값 Δq에 의해 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 얻는다.[Problem] To propose an absolute angular position detection method of a rotary encoder capable of suppressing detection degradation due to a relative position shift between a first sensor unit and a second sensor unit.
[Solution Means] As pre-correction processing of the absolute angular position detection operation, the first absolute angle data abs-1 is obtained from the first sensor unit 1a of the rotary encoder 1, and the first absolute angle data abs-1 is obtained from the second sensor unit 1b. Remental angle data INC is acquired, and their phase difference Δp is acquired. Next, the phase corrected first absolute angle data abs-1p obtained by correcting the phase of the first absolute angle data by the phase difference Δp is calculated. Then, a correction value Δq is obtained based on the difference between the incremental signal converted absolute angle data INC-abs obtained by converting the incremental angle data into absolute angle data of one rotation and the phase correction first absolute angle data abs-1p, and correction The error-corrected first absolute angle data abs-1c obtained by correcting the phase-corrected first absolute angle data abs-1p by the value ?q is obtained.

Description

Rotary encoders and methods for detecting absolute angular position of rotary encoders

본 발명은, 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출하는 로터리 인코더, 및 로터리 인코더의 절대 각도 위치 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary encoder for detecting an instantaneous absolute angular position of a rotating body, and a method for detecting an absolute angular position of the rotary encoder.

고정체에 대한 회전체의 회전을 검출하는 로터리 인코더는 특허문헌 1에 기재되어 있다. 이 특허문헌 1의 로터리 인코더는, 제1 센서부와, 제2 센서부를 구비하고, 제1 센서부에서의 검출 결과와, 제2 센서부에서의 검출 결과에 기초하여, 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출한다. 제1 센서부는, N극과 S극이 하나씩 배치된 제1 자석과, 제1 자석에 대향하는 제1 자기 저항 소자와, 제1 자석에 대향하는 제1 홀 소자와, 제1 자석에 대향함과 함께 제1 홀 소자에 대하여 회전 중심 축선 둘레로 기계각으로 90° 어긋난 위치에 배치된 제2 홀 소자를 구비한다. 제2 센서부는, 회전 중심축 둘레에 배치된 복수 극쌍의 제2 자석과, 제2 자석에 대향하는 제2 자기 저항 소자를 구비한다. 로터리 인코더에서는, 제1 센서부에 있어서 1회전 1주기의 절대 각도 데이터, 및 제2 센서부에 있어서 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여, 회전체의 순간 시의 각도 위치를 결정한다.A rotary encoder that detects rotation of a rotating body with respect to a fixed body is described in Patent Document 1. The rotary encoder of this patent document 1 is provided with a 1st sensor part and a 2nd sensor part, Based on the detection result by the 1st sensor part, and the detection result by the 2nd sensor part, the instantaneous time of a rotating body Detects absolute angular position. The first sensor unit includes a first magnet having an N pole and an S pole one by one, a first magnetoresistive element facing the first magnet, a first Hall element facing the first magnet, and facing the first magnet and a second Hall element disposed at a position deviated by a mechanical angle of 90° about the rotational center axis with respect to the first Hall element. The second sensor unit includes a plurality of pole pairs of second magnets arranged around the rotational central axis, and a second magnetoresistive element opposing the second magnet. In the rotary encoder, the instantaneous angular position of the rotating body is determined based on the absolute angle data of one rotation and one cycle in the first sensor unit and the incremental angle data of N cycles of one rotation in the second sensor unit. do.

일본 특허 제5666886호 공보Japanese Patent Publication No. 5666886

특허문헌 1과 같이, 제1 센서부 및 제2 센서부를 구비하는 로터리 인코더에서는, 제1 센서부와 제2 센서부 사이에 상대적인 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 또한, 각 센서부의 위치 어긋남이 발생하면, 제1 센서부에 있어서 절대 각도 데이터와, 제2 센서부에 있어서 인크리멘탈 각도 데이터 사이에 위상의 어긋남이나 오차가 발생하므로, 검출 정밀도가 저하된다고 하는 문제가 발생한다.Like patent document 1, in the rotary encoder provided with a 1st sensor part and a 2nd sensor part, a relative position shift may generate|occur|produce between a 1st sensor part and a 2nd sensor part. In addition, when a position shift of each sensor unit occurs, a phase shift or error occurs between the absolute angle data in the first sensor unit and the incremental angle data in the second sensor unit, so that detection accuracy is lowered. A problem arises.

이러한 문제를 감안하여, 본 발명의 과제는, 제1 센서부에서의 검출 결과, 및 제2 센서부에서의 검출 결과에 기초하여 회전체의 절대 각도 위치를 검출한 경우에도, 제1 센서부와 제2 센서부 사이의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있는 로터리 인코더, 및 로터리 인코더의 절대 각도 위치 검출 방법을 제공하는 데 있다.In view of this problem, the subject of the present invention is, even when the absolute angular position of the rotating body is detected based on the detection result of the first sensor unit and the detection result of the second sensor unit, the first sensor unit and the An object of the present invention is to provide a rotary encoder capable of suppressing detection degradation due to a relative position shift between second sensor units, and a method for detecting an absolute angular position of the rotary encoder.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 제1 센서부와, 제2 센서부를 구비하고, 상기 제1 센서부에 있어서 1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터를 취득함과 함께, 상기 제2 센서부에 있어서, N을 2 이상의 양의 정수로 했을 때에 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터를 취득하고, 상기 제1 센서부에서의 제1 검출 결과 및 상기 제2 센서부에서의 제2 검출 결과에 기초하여 절대 각도 위치를 검출하는 로터리 인코더에 있어서, 상기 제1 절대 각도 데이터와 상기 인크리멘탈 각도 데이터의 위상차를 취득하는 위상차 취득부와, N주기만큼의 상기 인크리멘탈 각도 데이터를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터를 산출하는 변환 절대 각도 데이터 산출부와, 상기 위상차에 기초하여 상기 제1 절대 각도 데이터를 보정해서 상기 제1 절대 각도 데이터의 위상을 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터의 위상에 일치시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 생성하는 제1 위상 보정부와, 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터와 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터의 차에 기초하여 보정값을 취득하는 보정값 취득부와, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 상기 보정값으로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 생성하는 상대 오차 보정부와, 상기 제1 검출 결과, 상기 제2 검출 결과, 상기 위상차, 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터, 및 상기 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도를 취득하는 절대 각도 취득부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a first sensor unit and a second sensor unit, and the first sensor unit acquires first absolute angle data of one rotation and one cycle, and the second sensor In the part, when N is a positive integer of 2 or more, incremental angle data of one rotation N cycle is acquired, and the first detection result by the first sensor part and the second detection by the second sensor part are obtained. A rotary encoder for detecting an absolute angular position based on a result, comprising: a phase difference acquisition unit for acquiring a phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data; a converted absolute angle data calculating unit for calculating incremental signal converted absolute angle data converted into absolute angle data of rotation, and correcting the first absolute angle data based on the phase difference to determine the phase of the first absolute angle data a first phase correction unit for generating phase-corrected first absolute angle data matched with the phase of the incremental signal-converted absolute angle data; a correction value acquisition unit for acquiring a correction value based on the difference; a relative error correction unit for generating an error correction first absolute angle data obtained by correcting the phase correction first absolute angle data with the correction value; As a result, an absolute angle acquisition unit for acquiring an absolute angle based on the second detection result, the phase difference, the error correction first absolute angle data, and the incremental angle data is provided.

본 발명에서는, 제1 센서부에서의 제1 검출 결과(1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터) 및 제2 센서부에서의 제2 검출 결과(1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터)에 기초하여 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출한다. 따라서, 높은 분해능으로 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터의 위상차를 취득해서 제1 절대 각도 데이터의 위상을 인크리멘탈 각도 데이터의 위상에 일치시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 산출함과 함께, 인크리멘탈 각도 데이터를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터의 차에 기초하여 보정값을 구하고, 이러한 보정값에 의해 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 얻는다. 여기서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터는, 제1 절대 각도 데이터에 당해 제1 절대 각도 데이터와 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터의 상대적인 오차가 부가된 것이 된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터는, 이들 사이의 상대적인 오차가 없어지거나, 또는 억제된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도 위치를 결정하면, 제1 센서부와 제2 센서부의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있다.In the present invention, the results of the first detection by the first sensor unit (first absolute angle data of one rotation and one cycle) and the second detection result of the second sensor unit (incremental angle data of N cycles of one rotation) are calculated according to the present invention. Based on the instantaneous absolute angular position of the rotating body is detected. Therefore, it is possible to detect the absolute angular position at the instant of the rotating body with high resolution. Further, in the present invention, the phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data is obtained, and the phase correction first absolute angle data obtained by matching the phase of the first absolute angle data with the phase of the incremental angle data is calculated. In addition, a correction value is obtained based on the difference between the incremental signal conversion absolute angle data converted from the incremental angle data into the absolute angle data of one rotation and the phase correction first absolute angle data, and the phase by the correction value is obtained. The error-corrected first absolute angle data obtained by correcting the corrected first absolute angle data is obtained. Here, the error correction first absolute angle data is obtained by adding a relative error between the first absolute angle data and the incremental angle data for N periods of the first absolute angle data. Therefore, the relative error between the error-corrected first absolute angle data and the incremental angle data is eliminated or suppressed. Therefore, if the absolute angle position is determined based on the error correction first absolute angle data and the incremental angle data, it is possible to suppress a decrease in detection due to a relative position shift between the first sensor unit and the second sensor unit.

본 발명에 있어서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 취득하기 위해서는, 상기 보정값 취득부는, 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터로부터 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 감산해서 상기 보정값을 취득하고, 상기 상대 오차 보정부는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터에 상기 보정값을 가산해서 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터로 하는 것으로 할 수 있다.In the present invention, in order to obtain the error correction first absolute angle data, the correction value acquisition unit acquires the correction value by subtracting the phase correction first absolute angle data from the incremental signal converted absolute angle data, , the relative error correcting unit may add the correction value to the phase corrected first absolute angle data to obtain the error corrected first absolute angle data.

또한, 본 발명에 있어서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 취득하기 위해서는, 상기 보정값 취득부는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터로부터 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터를 감산해서 상기 보정값을 취득하고, 상기 상대 오차 보정부는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터로부터 상기 보정값을 감산해서 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터로 하는 것으로 할 수 있다.Further, in the present invention, in order to acquire the error correction first absolute angle data, the correction value acquisition unit subtracts the incremental signal converted absolute angle data from the phase correction first absolute angle data to obtain the correction value. acquisition, and the relative error correction unit may subtract the correction value from the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

본 발명에 있어서, 기억부를 더 구비하고, 상기 보정값 취득부는 1회전 1주기 중의 복수의 각도 위치에 있어서 상기 보정값을 취득하고, 각 각도 위치와 당해 각도 위치에 있어서 취득한 보정값을 관련지어서 상기 기억부에 기억 보유하고, 상기 상대 오차 보정부는, 인접하는 2개의 상기 각도 위치의 각각에서 취득되고 있는 상기 보정값에 기초하여 당해 2개의 각도 위치 사이의 중간 각도 위치의 중간 보정값을 산출함과 함께, 상기 보정값으로서 상기 기억부에 기억 보유되고 있는 상기 보정값과 상기 중간 보정값을 사용해서 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 기억부에 기억 보유한 보정값과, 기억부에 기억 보유한 보정값 사이를 보완한 중간 보정값에 의해 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정할 수 있으므로, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터 사이의 오차를, 보다 억제할 수 있다. 또한, 중간 보정값은 연산에 의해 얻을 수 있으므로, 보정값을 기억 보유하는 용량을 억제할 수 있다.In the present invention, there is further provided a storage unit, wherein the correction value acquisition unit acquires the correction value at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, and associates each angular position with the correction value acquired at the angular position, stored in a storage unit, wherein the relative error correction unit calculates an intermediate correction value of an intermediate angular position between the two adjacent angular positions based on the correction value acquired at each of the two adjacent angular positions; In addition, it is preferable to correct the phase correction first absolute angle data by using the correction value stored in the storage unit and the intermediate correction value as the correction value. In this way, since the phase correction first absolute angle data can be corrected by the intermediate correction value supplemented between the correction value stored in the storage unit and the correction value stored in the storage unit, the error correction first absolute angle data and The error between the incremental angle data can be further suppressed. In addition, since the intermediate correction value can be obtained by calculation, the capacity for storing and holding the correction value can be suppressed.

본 발명에 있어서, 상기 절대 각도 취득부는, 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터가 N개로 내삽 분할된 제2 절대 각도 데이터를 생성하는 제2 절대 각도 데이터 생성부와, 상기 제2 절대 각도 데이터의 위상과 상기 인크리멘탈 각도 데이터의 위상을 비교하는 위상 비교부와, 상기 위상 비교부에서의 비교 결과에 있어서 상기 제2 절대 각도 데이터의 위상과 상기 인크리멘탈 각도 데이터의 위상이 어긋나 있을 때에 상기 제2 절대 각도 데이터를 보정하는 위상 보정부와, 상기 제1 검출 결과를 상기 위상차로 보정한 위상 보정 제1 검출 결과, 상기 제2 검출 결과, 상기 제2 절대 각도 데이터, 및 상기 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여, 회전체의 절대 각도 위치를 결정하는 각도 위치 결정부를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터에 있어서도, 인크리멘탈 각도 데이터와의 사이에 위상 어긋남 등의 오차가 있는 경우에, 이들의 오차를 보정에 의해 억제할 수 있다. 또한, 절대 각도 위치의 결정은, 제1 센서부에서의 제1 검사 결과를 위상차로 보정한 위상차 위상 보정 제1 검출 결과를 사용해서 행하므로, 제1 센서부와 제2 센서부 사이의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 정밀도의 저하를, 보다 억제할 수 있다.In the present invention, the absolute angle acquisition unit comprises: a second absolute angle data generation unit generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces; and a phase of the second absolute angle data. and a phase comparison unit for comparing the phases of the incremental angle data, and when the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data are out of phase in the comparison result in the phase comparison unit, the second a phase correction unit for correcting two absolute angle data; a phase correction first detection result obtained by correcting the first detection result with the phase difference, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data Based on the , it is preferable to include an angular positioning unit for determining the absolute angular position of the rotating body. In this way, even in the error-corrected first absolute angle data, when there is an error such as a phase shift with the incremental angle data, these errors can be suppressed by correction. In addition, since the determination of the absolute angular position is performed using the phase difference phase correction first detection result obtained by correcting the first inspection result in the first sensor unit by the phase difference, the relative position between the first sensor unit and the second sensor unit A decrease in detection accuracy due to a shift or the like can be further suppressed.

본 발명에 있어서, 상기 제1 센서부는 회전 중심축 둘레에 N극과 S극이 하나씩 배치된 제1 자석과, 상기 제1 자석의 회전 중심 축선 방향에서 대향하는 제1 자기 저항 소자와, 상기 제1 자석에 대향하는 제1 홀 소자와, 상기 제1 자석에 대향함과 함께 상기 제1 홀 소자에 대하여 상기 회전 중심 축선 둘레로 기계각으로 90° 어긋난 위치에 배치된 제2 홀 소자를 구비하고, 상기 제2 센서부는, 상기 회전 중심축 둘레에 복수 극쌍이 배치된 제2 자석과, 상기 제2 자석에 대향하는 제2 자기 저항 소자를 구비하는 것으로 할 수 있다.In the present invention, the first sensor unit includes a first magnet having an N pole and an S pole arranged one by one around a central axis of rotation, a first magnetoresistive element facing in the direction of the axis of the rotational center of the first magnet, and the first magneto-resistive element; a first Hall element facing the first magnet; and a second Hall element facing the first magnet and disposed at a position deviated by a mechanical angle by 90° around the rotation center axis with respect to the first Hall element; , The second sensor unit may include a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element opposing the second magnet.

이어서, 본 발명은 제1 센서부와, 제2 센서부를 구비하고, 상기 제1 센서부에 있어서 1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터를 취득함과 함께, 상기 제2 센서부에 있어서, N을 2 이상의 양의 정수로 했을 때에 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터를 취득해 두고, 상기 제1 센서부에서의 제1 검출 결과 및 상기 제2 센서부에서의 제2 검출 결과에 기초하여 절대 각도 위치를 검출하는 로터리 인코더의 절대 각도 위치 검출 방법에 있어서, 상기 제1 절대 각도 데이터와 상기 인크리멘탈 각도 데이터와 위상차를 취득하는 위상차 취득 공정과, N주기만큼의 상기 인크리멘탈 각도 데이터를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터를 산출하는 변환 절대 각도 데이터 산출 공정과, 상기 위상차에 기초하여 상기 제1 절대 각도 데이터를 보정해서 상기 제1 절대 각도 데이터의 위상을 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터의 위상에 일치시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 생성하는 제1 위상 보정 공정과, 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터와 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터의 차에 기초하여 보정값을 취득하는 보정값 취득 공정과, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 상기 보정값으로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 생성하는 상대 오차 보정 공정과, 상기 제1 검출 결과, 상기 제2 검출 결과, 상기 위상차, 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터, 및 상기 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도를 취득하는 절대 각도 취득 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.Next, the present invention includes a first sensor unit and a second sensor unit, and acquires first absolute angle data of one rotation and one cycle in the first sensor unit, and in the second sensor unit, N When is a positive integer of 2 or more, incremental angle data of one rotation N cycle is acquired, and based on the first detection result of the first sensor unit and the second detection result of the second sensor unit, A method for detecting an absolute angle position of a rotary encoder for detecting an absolute angle position, comprising: a phase difference acquisition step of acquiring a phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data; a converted absolute angle data calculating step of calculating incremental signal converted absolute angle data converted into absolute angle data of one rotation, and correcting the first absolute angle data based on the phase difference to obtain the a first phase correction step of generating phase-corrected first absolute angle data in which a phase coincides with a phase of the incremental signal-converted absolute angle data; a correction value acquisition process of acquiring a correction value based on a difference in data; a relative error correction process of generating error correction first absolute angle data obtained by correcting the phase correction first absolute angle data with the correction value; and an absolute angle acquisition step of acquiring an absolute angle based on the first detection result, the second detection result, the phase difference, the error correction first absolute angle data, and the incremental angle data.

본 발명에서는, 제1 센서부에서의 제1 검출 결과(1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터) 및 제2 센서부에서의 제2 검출 결과(1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터)에 기초하여 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출한다. 따라서, 높은 분해능으로 회전체의 순간 시의 절대 각도 위치를 검출할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터의 위상차를 취득해서 제1 절대 각도 데이터의 위상을 인크리멘탈 각도 데이터의 위상에 일치시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 산출함과 함께, 인크리멘탈 각도 데이터를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터의 차에 기초하여 보정값을 구하고, 이러한 보정값에 의해 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 얻는다. 여기서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터는, 제1 절대 각도 데이터에 당해 제1 절대 각도 데이터와 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터의 상대적인 오차가 부가된 것이 된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터는, 이들 사이의 상대적인 오차가 없어지거나, 또는 억제된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도 위치를 결정하면, 제1 센서부와 제2 센서부의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있다.In the present invention, the results of the first detection by the first sensor unit (first absolute angle data of one rotation and one cycle) and the second detection result of the second sensor unit (incremental angle data of N cycles of one rotation) are calculated according to the present invention. Based on the instantaneous absolute angular position of the rotating body is detected. Therefore, it is possible to detect the absolute angular position at the instant of the rotating body with high resolution. In addition, in the present invention, the phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data is obtained, and the phase of the first absolute angle data is matched with the phase of the incremental angle data, and the phase correction first absolute angle data is calculated. Together, a correction value is obtained based on the difference between the incremental signal converted absolute angle data obtained by converting the incremental angle data into absolute angle data of one rotation and the phase correction first absolute angle data, and the phase is corrected by the correction value The error-corrected first absolute angle data obtained by correcting the first absolute angle data is obtained. Here, the error correction first absolute angle data is obtained by adding a relative error between the first absolute angle data and the incremental angle data for N periods of the first absolute angle data. Therefore, the relative error between the error-corrected first absolute angle data and the incremental angle data is eliminated or suppressed. Therefore, if the absolute angle position is determined based on the error correction first absolute angle data and the incremental angle data, it is possible to suppress a decrease in detection due to a relative position shift between the first sensor unit and the second sensor unit.

본 발명에 있어서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 취득하기 위해서는, 상기 보정값 취득 공정에서는, 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터로부터 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 감산해서 상기 보정값을 취득하고, 상기 상대 오차 보정 공정에서는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터에 상기 보정값을 가산해서 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터로 하는 것으로 할 수 있다.In the present invention, in order to obtain the error correction first absolute angle data, in the correction value acquisition step, the phase correction first absolute angle data is subtracted from the incremental signal converted absolute angle data to obtain the correction value. and, in the relative error correction step, the correction value is added to the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

또한, 본 발명에 있어서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 취득하기 위해서는, 상기 보정값 취득 공정에서는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터로부터 상기 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터를 감산해서 상기 보정값을 취득하고, 상기 상대 오차 보정 공정에서는, 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터로부터 상기 보정값을 감산해서 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터로 하는 것으로 할 수 있다.Further, in the present invention, in order to obtain the error correction first absolute angle data, in the correction value acquisition step, the incremental signal converted absolute angle data is subtracted from the phase correction first absolute angle data to obtain the correction value. , and in the relative error correction step, the correction value is subtracted from the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

본 발명에 있어서, 상기 보정값 취득 공정은, 1회전 1주기 중의 복수의 각도 위치에 있어서 상기 보정값을 취득하고, 각 각도 위치와 당해 각도 위치에 있어서 취득한 보정값을 관련지어서 기억부에 기억 보유하고, 상기 상대 오차 보정 공정은, 인접하는 2개의 상기 각도 위치의 각각에서 취득되고 있는 상기 보정값에 기초하여 당해 2개의 각도 위치 사이의 중간 각도 위치의 중간 보정값을 산출함과 함께, 상기 보정값으로서 상기 기억부에 기억 보유되고 있는 상기 보정값과 상기 중간 보정값을 사용해서 상기 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 기억부에 기억 보유한 보정값과, 기억부에 기억 보유한 보정값 사이를 보완한 중간 보정값에 의해 위상 보정 제1 절대 각도 데이터를 보정할 수 있으므로, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터 사이의 오차를, 보다 억제할 수 있다. 또한, 중간 보정값은 연산에 의해 얻을 수 있으므로, 보정값을 기억 보유하는 용량을 억제할 수 있다.In the present invention, the correction value acquisition step acquires the correction values at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, associates the angular positions with the correction values acquired at the angular positions, and stores and holds them in a storage unit and the said relative error correction process calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, The said correction|amendment It is preferable to correct the phase correction first absolute angle data using the correction value stored in the storage unit and the intermediate correction value as values. In this way, since the phase correction first absolute angle data can be corrected by the intermediate correction value supplemented between the correction value stored in the storage unit and the correction value stored in the storage unit, the error correction first absolute angle data and The error between the incremental angle data can be further suppressed. In addition, since the intermediate correction value can be obtained by calculation, the capacity for storing and holding the correction value can be suppressed.

본 발명에 있어서, 상기 절대 각도 취득 공정은, 상기 오차 보정 제1 절대 각도 데이터가 N개로 내삽 분할된 제2 절대 각도 데이터를 생성하는 제2 절대 각도 데이터 생성 공정과, 상기 제2 절대 각도 데이터의 위상과 상기 인크리멘탈 각도 데이터의 위상을 비교하는 위상 비교 공정과, 상기 위상 비교 공정에서의 비교 결과에 있어서 상기 제2 절대 각도 데이터의 위상과 상기 인크리멘탈 각도 데이터의 위상이 어긋나 있을 때에 상기 제2 절대 각도 데이터를 보정하는 제2 위상 보정 공정과, 상기 제1 검출 결과를 상기 위상차로 보정한 위상 보정 제1 검출 결과, 상기 제2 검출 결과, 상기 제2 절대 각도 데이터, 및 상기 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여, 회전체의 절대 각도 위치를 결정하는 각도 위치 결정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터에 있어서도, 인크리멘탈 각도 데이터와의 사이에 위상 어긋남 등의 오차가 있는 경우에, 이들의 오차를 보정에 의해 억제할 수 있다. 또한, 절대 각도 위치의 결정은, 제1 센서부에서의 제1 검사 결과를 위상차로 보정한 위상차 위상 보정 제1 검출 결과를 사용해서 행하므로, 제1 센서부와 제2 센서부 사이의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 정밀도의 저하를, 보다 억제할 수 있다.In the present invention, the absolute angle acquisition step includes: a second absolute angle data generation step of generating second absolute angle data in which the error-corrected first absolute angle data is interpolated into N pieces; a phase comparison step of comparing a phase and a phase of the incremental angle data; a second phase correction step of correcting second absolute angle data; and a first phase correction detection result obtained by correcting the first detection result with the phase difference, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental An angular positioning step of determining an absolute angular position of the rotating body based on the mental angular data is provided. In this way, even in the error-corrected first absolute angle data, when there is an error such as a phase shift with the incremental angle data, these errors can be suppressed by correction. In addition, since the determination of the absolute angular position is performed using the phase difference phase correction first detection result obtained by correcting the first inspection result in the first sensor unit by the phase difference, the relative position between the first sensor unit and the second sensor unit A decrease in detection accuracy due to a shift or the like can be further suppressed.

본 발명에 있어서, 상기 제1 센서부는, 회전 중심축 둘레에 N극과 S극이 하나씩 배치된 제1 자석과, 상기 제1 자석의 회전 중심 축선 방향에서 대향하는 제1 자기 저항 소자와, 상기 제1 자석에 대향하는 제1 홀 소자와, 상기 제1 자석에 대향함과 함께 상기 제1 홀 소자에 대하여 상기 회전 중심 축선 둘레로 기계각으로 90° 어긋난 위치에 배치된 제2 홀 소자를 구비하고, 상기 제2 센서부는, 상기 회전 중심축 둘레에 복수 극쌍이 배치된 제2 자석과, 상기 제2 자석에 대향하는 제2 자기 저항 소자를 구비하는 것이 바람직하다.In the present invention, the first sensor unit comprises: a first magnet having an N pole and an S pole arranged one by one around a central axis of rotation; a first Hall element opposed to the first magnet; and a second Hall element opposed to the first magnet and disposed at a position deviated by a mechanical angle by 90° around the rotation center axis with respect to the first Hall element; And, it is preferable that the second sensor unit includes a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element opposing the second magnet.

본 발명에서는, 제1 센서부에서의 제1 절대 각도 데이터에 당해 제1 절대 각도 데이터와 제2 센서부에서의 인크리멘탈 각도 데이터의 상대적인 오차를 부가한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터를 취득하고, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 및 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도 위치를 검출한다. 여기서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터 사이에서는, 제1 절대 각도 데이터와 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 사이의 상대적인 오차가 없어지거나, 또는 상대적인 오차가 억제된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도 위치를 취득하면, 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있다.In the present invention, error-corrected first absolute angle data obtained by adding a relative error between the first absolute angle data and the incremental angle data of the second sensor unit to the first absolute angle data of the first sensor unit is obtained, , the absolute angle position is detected based on the error correction first absolute angle data and the incremental angle data. Here, between the error correction first absolute angle data and the incremental angle data, the relative error between the first absolute angle data and the incremental angle data for N periods is eliminated or the relative error is suppressed. Accordingly, when the absolute angle position is obtained based on the error correction first absolute angle data and the incremental angle data, it is possible to suppress a decrease in detection due to a relative position shift or the like.

도 1은, 본 발명을 적용한 로터리 인코더의 외관 등을 도시하는 설명도이다.
도 2는, 도 1의 로터리 인코더의 고정체의 일부를 절결해서 도시하는 측면도이다.
도 3은, 로터리 인코더의 센서부 등의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 4는, 로터리 인코더의 각도 위치의 검출 원리를 도시하는 설명도이다.
도 5는, 로터리 인코더의 각도 위치의 결정 방법의 기본적 구성을 도시하는 설명도이다.
도 6은, 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터의 위상차 및 위상 보정 제1 절대 각도 데이터의 설명도이다.
도 7은, 변환 절대 각도 데이터의 설명도이다.
도 8은, 보정값의 설명도이다.
도 9는, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터의 설명도이다.
도 10은, 로터리 인코더의 각도 위치의 결정 방법의 구체적 구성을 도시하는 설명도이다.
도 11은, 제2 절대 각도 데이터의 위상이 진행되고 있는 경우의 설명도이다.
도 12는, 제2 절대 각도 데이터의 위상이 지연되고 있는 경우의 설명도이다.
도 13은, 절대 각도 위치를 검출하는 절대 각도 위치 검출 동작의 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the external appearance etc. of the rotary encoder to which this invention is applied.
Fig. 2 is a side view showing a part of the fixed body of the rotary encoder of Fig. 1 cut away.
3 is an explanatory diagram showing the configuration of a sensor unit of the rotary encoder.
4 : is explanatory drawing which shows the detection principle of the angular position of a rotary encoder.
5 : is explanatory drawing which shows the basic structure of the determination method of the angular position of a rotary encoder.
6 is an explanatory diagram of the phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data and the phase correction first absolute angle data.
7 is an explanatory diagram of transformed absolute angle data.
8 : is explanatory drawing of a correction value.
9 is an explanatory diagram of the error correction first absolute angle data.
Fig. 10 is an explanatory diagram showing a specific configuration of a method for determining an angular position of a rotary encoder.
11 is an explanatory diagram in a case where the phase of the second absolute angle data is advancing.
12 is an explanatory diagram in a case where the phase of the second absolute angle data is delayed.
13 is a flowchart of an absolute angular position detection operation for detecting an absolute angular position.

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 로터리 인코더의 실시 형태를 설명한다. 이하의 설명에서는, 로터리 인코더로서, 센서부가 자석 및 감자 소자(자기 저항 소자, 홀 소자)에 의해 구성된 자기식 로터리 인코더를 중심으로 설명한다. 이 경우, 고정체에 자석을 설치하고, 회전체에 감자 소자를 설치한 구성, 및 고정체에 감자 소자를 설치하고, 회전체에 자석을 설치한 구성 중 어떠한 구성을 채용해도 되지만, 이하의 설명에서는 고정체에 감자 소자를 설치하고, 회전체에 자석을 설치한 구성을 중심으로 설명한다. 또한, 이하에 참조하는 도면에 있어서, 자석 및 감자 소자 등의 구성에 대해서 모식적으로 도시하고 있으며, 제2 자석에 있어서 자극에 대해서는 그 수를 줄여서 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 자기 저항 소자(감자 소자)에 있어서 자기 저항 패턴의 구성에 대해서도, 서로의 위치를 어긋나게 하여 모식적으로 도시하고 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the rotary encoder to which this invention is applied is described with reference to drawings. In the following description, as a rotary encoder, a magnetic rotary encoder in which a sensor unit is constituted by a magnet and a magnetically sensitive element (magnetoresistance element, Hall element) will be mainly described. In this case, any configuration may be employed among a structure in which a magnet is provided in a fixed body and a magnetically sensitive element is installed in a rotating body, and a magnetically sensitive element is installed in a fixed body and a magnet is installed in the rotating body, but the following description In the description, the magnetic field element is installed in a fixed body and a magnet is installed in a rotating body, focusing on the configuration. In the drawings referred to below, the structures of the magnet and the magnetically sensitive element are schematically illustrated, and the number of magnetic poles in the second magnet is reduced and schematically illustrated. Also, the configuration of the magnetoresistive pattern in the magnetoresistive element (magnetism element) is schematically shown with the positions shifted from each other.

(전체 구성)(full configuration)

도 1은, 본 발명을 적용한 로터리 인코더의 외관 등을 도시하는 설명도이다. 도 1의 (a)는, 로터리 인코더를 회전 축선 방향의 일방측 또한 경사 방향에서 본 경우의 사시도이며, 도 1의 (b)는, 회전 축선 방향의 일방측으로부터 본 경우의 평면도이다. 도 2는, 본 발명을 적용한 로터리 인코더의 고정체의 일부를 절결해서 도시하는 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the external appearance etc. of the rotary encoder to which this invention is applied. Fig. 1(a) is a perspective view when the rotary encoder is viewed from one side in the rotational axis direction and from the oblique direction, and Fig. 1(b) is a plan view when viewed from one side in the rotational axis direction. Fig. 2 is a side view showing a part of the fixed body of the rotary encoder to which the present invention is applied, cut away.

로터리 인코더(1)는 고정체(10)에 대한 회전체(2)의 회전 축선 주위의 회전을 자기적으로 검출하는 장치다. 고정체(10)는 모터 장치의 프레임 등에 고정되고, 회전체(2)는 모터 장치의 회전 출력축 등에 연결된 상태로 사용된다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 고정체(10)는 센서 기판(15)과, 센서 기판(15)을 지지하는 복수의 지지 부재(11)를 구비한다. 본 예에 있어서, 지지 부재(11)는 원형의 개구부(122)가 형성된 저판부(121)를 구비한 베이스체(12)와, 베이스체(12)에 고정된 센서 지지판(13)을 포함한다.The rotary encoder 1 is a device that magnetically detects rotation about the rotational axis of the rotating body 2 with respect to the fixed body 10 . The fixed body 10 is fixed to a frame of the motor device, etc., and the rotating body 2 is used while being connected to a rotation output shaft of the motor device. 1 and 2 , the fixture 10 includes a sensor substrate 15 and a plurality of supporting members 11 supporting the sensor substrate 15 . In this example, the support member 11 includes a base body 12 having a bottom plate portion 121 having a circular opening 122 formed thereon, and a sensor support plate 13 fixed to the base body 12 . .

센서 지지판(13)은 베이스체(12)에 있어서 개구부(122)의 테두리 부분으로부터 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)을 향해서 돌출된 대략 원통 형상의 동체부(123)에 나사(191, 192) 등에 의해 고정되어 있다. 센서 지지판(13)으로부터는, 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)을 향해서 복수개의 단자(16)가 돌출되어 있다. 동체부(123)에 있어서 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)에 위치하는 단부면에는, 돌기(124)나 구멍(125) 등이 형성되어 있고, 이러한 구멍(125) 등을 이용하여, 동체부(123)에는 센서 기판(15)이 나사(193) 등에 의해 고정되어 있다. 그때, 센서 기판(15)은 돌기(124) 등에 의해 소정 위치에 위치 결정된 상태로 고정밀도로 고정된다. 센서 기판(15)에 있어서, 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)의 면에는 커넥터(17)가 설치되어 있다. 회전체(2)는 동체부(123)의 내측에 배치되는 원통 형상의 부재이며, 그의 내측에는 모터의 회전 출력축(도시하지 않음)이 끼워맞춤 등의 방법으로 연결되어 있다. 따라서, 회전체(2)는 회전 축선 주위로 회전 가능하다.The sensor support plate 13 is screwed into the body portion 123 of a substantially cylindrical shape protruding from the edge of the opening 122 in the base body 12 toward the first direction L1 in the rotation center axis direction L. (191, 192) et al. A plurality of terminals 16 protrude from the sensor support plate 13 toward the first direction L1 of the rotation center axis direction L. In the body portion 123, a projection 124, a hole 125, or the like is formed on an end surface located in the first direction L1 of the rotation center axis direction L, and the hole 125 or the like is formed. Using this, the sensor substrate 15 is fixed to the body 123 by screws 193 or the like. At that time, the sensor substrate 15 is fixed with high precision in a state positioned at a predetermined position by the projection 124 or the like. In the sensor substrate 15 , a connector 17 is provided on a surface in the first direction L1 of the rotation center axis direction L. The rotating body 2 is a cylindrical member disposed inside the body portion 123 , and a rotating output shaft (not shown) of the motor is connected to the inside thereof by fitting or the like. Accordingly, the rotating body 2 is rotatable about its axis of rotation.

(자석 및 감자 소자 등의 레이아웃 등)(Layout of magnets and demagnetizing elements, etc.)

도 3은, 본 발명을 적용한 로터리 인코더(1)의 센서부 등의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 3에 있어서, 데이터 처리부(90)는 미리 저장되어 있는 프로그램에 기초하여 동작하는 CPU 등을 구비한다. 데이터 처리부(90)의 구성에 대해서는 기능 블록도로 나타낸다.3 : is explanatory drawing which shows the structure of the sensor part etc. of the rotary encoder 1 to which this invention is applied. In Fig. 3, the data processing unit 90 includes a CPU or the like that operates based on a program stored in advance. The configuration of the data processing unit 90 is shown in a functional block diagram.

제1 센서부(1a)는 회전체(2) 측에 제1 자석(20)을 갖는다. 제1 자석(20)은 N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 착자면(21)을 구비한다. 착자면(21)은 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)을 향하고 있다. 또한, 제1 센서부(1a)는 고정체(10) 측에, 제1 자석(20)의 착자면(21)에 대하여 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)에서 대향하는 제1 자기 저항 소자(40)와, 제1 자석(20)의 착자면(21)에 대하여 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)에서 대향하는 제1 홀 소자(51)와, 제1 자석(20)의 착자면(21)에 대하여 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)에서 대향함과 함께, 제1 홀 소자(51)에 대하여 회전 축선 주위로 기계각으로 90° 어긋난 위치에 배치된 제2 홀 소자(52)를 갖는다.The first sensor unit 1a has a first magnet 20 on the side of the rotating body 2 . The first magnet 20 has a magnetizing surface 21 in which the N pole and the S pole are magnetized one by one in the circumferential direction. The magnetizing surface 21 is facing the 1st direction L1 of the rotation center axis line direction L. In addition, the first sensor unit 1a is located on the side of the fixed body 10 , in the first direction L1 of the rotation center axis direction L with respect to the magnetization surface 21 of the first magnet 20 . 1 magnetoresistive element 40, a first Hall element 51 opposite to the magnetizing surface 21 of the first magnet 20 in the first direction L1 of the rotation center axial direction L; 1 Opposed to the magnetizing surface 21 of the magnet 20 in the first direction L1 of the rotation center axial direction L, and 90 at a machine angle around the rotation axis with respect to the first Hall element 51 It has the 2nd Hall element 52 arrange|positioned at the position shifted by °.

제2 센서부(1b)는 회전체(2) 측에 제2 자석(30)을 갖는다. 제2 자석은, 제1 자석(20)에 대하여 직경 방향의 외측에서 이격하는 위치에서 N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 링 형상의 착자면(31)을 구비한다. 착자면(31)은 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)을 향하고 있다. 본 예에 있어서, 제2 자석(30)의 착자면(31)에는, 둘레 방향에 있어서 N극과 S극이 교대로 다극에 착자된 트랙(310)이 직경 방향에서 복수, 병렬하고 있다. 본 예에서는, 트랙(310)이 2열 형성되어 있다. 본 예에 있어서는, N을 양의 정수로 했을 때, 제2 자석(30)에서는, N극과 S극의 쌍이 합계 N쌍 형성되어 있다. 본 예에 있어서, N은, 예를 들어 128이다. 이러한 2개의 트랙(310) 사이에는 N극 및 S극의 위치가 둘레 방향에서 어긋나 있으며, 본 예에서는, 2개의 트랙(310) 사이에 있어서 N극 및 S극은 둘레 방향으로 1극만큼 어긋나 있다. 또한, 제2 센서부(1b)는 고정체(10) 측에, 제2 자석(30)의 착자면(31)에 대하여 회전 중심 축선 방향(L)의 제1 방향(L1)에서 대향하는 제2 자기 저항 소자(60)를 구비한다.The second sensor unit 1b has a second magnet 30 on the side of the rotating body 2 . The second magnet has a ring-shaped magnetizing surface 31 in which a plurality of N poles and an S pole are alternately magnetized in the circumferential direction at positions spaced apart from the first magnet 20 in the radial direction. The magnetizing surface 31 is facing the 1st direction L1 of the rotation center axis line direction L. In this example, on the magnetizing surface 31 of the second magnet 30, a plurality of tracks 310 in which N poles and S poles are alternately magnetized to multipoles in the circumferential direction are parallel to each other in the radial direction. In this example, the tracks 310 are formed in two rows. In this example, when N is a positive integer, in the second magnet 30, a total of N pairs of N poles and S poles are formed. In this example, N is 128, for example. Between these two tracks 310, the positions of the N pole and the S pole are shifted in the circumferential direction, and in this example, the N pole and the S pole are shifted by one pole in the circumferential direction between the two tracks 310. . In addition, the second sensor unit 1b is located on the side of the fixed body 10 in the first direction L1 of the rotation center axis direction L with respect to the magnetization surface 31 of the second magnet 30 . Two magnetoresistive elements (60) are provided.

제1 자석(20) 및 제2 자석(30)은 회전체(2)와 일체로 회전 축선 주위로 회전한다. 제1 자석(20)은 원반 형상의 영구 자석을 포함한다. 제2 자석(30)은 원통 형상이며, 제1 자석(20)에 대하여 직경 방향의 외측에서 이격하는 위치에 배치되어 있다. 제1 자석(20) 및 제2 자석(30)은 본드 자석 등을 포함한다.The first magnet 20 and the second magnet 30 rotate about an axis of rotation integrally with the rotating body 2 . The first magnet 20 includes a disk-shaped permanent magnet. The second magnet 30 has a cylindrical shape, and is disposed at a position spaced apart from the first magnet 20 in the radial direction. The first magnet 20 and the second magnet 30 include bond magnets and the like.

제1 자기 저항 소자(40)는 제1 자석(20)의 위상에 대하여 서로 90°의 위상차를 갖는 A상(SIN)의 자기 저항 패턴과 B상(COS)의 자기 저항 패턴을 구비한 제1 자기 저항 소자이다. 이러한 제1 자기 저항 소자(40)에 있어서, A상의 자기 저항 패턴은, 180°의 위상차를 가지고 회전체(2)의 이동 검출을 행하는 ＋a상(SIN＋)의 자기 저항 패턴(43) 및 -a상(SIN-)의 자기 저항 패턴(41)을 구비한다. B상의 자기 저항 패턴은, 180°의 위상차를 가지고 회전체(2)의 이동 검출을 행하는 ＋b상(COS＋)의 자기 저항 패턴(44) 및 -b상(COS-)의 자기 저항 패턴(42)을 구비한다. 여기서, ＋a상의 자기 저항 패턴(43) 및 -a상의 자기 저항 패턴(41)은 브리지 회로를 구성하고 있으며, ＋b상의 자기 저항 패턴(44) 및 -b상의 자기 저항 패턴(42)도, ＋a상의 자기 저항 패턴(43) 및 -a상의 자기 저항 패턴(41)과 마찬가지로, 브리지 회로를 구성하고 있다.The first magnetoresistive element 40 includes a first magnetoresistive pattern having a phase A (SIN) magnetoresistance pattern and a phase B magnetoresistance pattern (COS) having a phase difference of 90° from each other with respect to the phase of the first magnet 20 . It is a magnetoresistive element. In this first magnetoresistive element 40, the A-phase magnetoresistive pattern has a phase difference of 180° and the +a-phase (SIN+) magnetoresistance pattern 43 and -a for detecting the movement of the rotating body 2 A magnetoresistive pattern 41 of the phase SIN- is provided. The B-phase magnetoresistive pattern includes a +b-phase (COS+) magnetoresistive pattern 44 and a -b-phase (COS-) magnetoresistive pattern 42 for detecting movement of the rotating body 2 with a phase difference of 180°. to provide Here, the magnetoresistance pattern 43 of the +a phase and the magnetoresistance pattern 41 of the -a phase constitute a bridge circuit, and the magnetoresistance pattern 44 of the +b phase and the magnetoresistance pattern 42 of the -b phase are also in the +a phase. Similar to the magnetoresistive pattern 43 and the -a-phase magnetoresistive pattern 41, a bridge circuit is constituted.

제2 자기 저항 소자(60)는 제2 자석(30)의 위상에 대하여, 서로 90°의 위상차를 갖는 A상(SIN)의 자기 저항 패턴과 B상(COS)의 자기 저항 패턴을 구비한다. 이러한 제2 자기 저항 소자(60)에 있어서, A상의 자기 저항 패턴은, 180°의 위상차를 가지고 회전체(2)의 이동 검출을 행하는 ＋a상(SIN＋)의 자기 저항 패턴(64) 및 -a상(SIN-)의 자기 저항 패턴(62)을 구비한다. B상의 자기 저항 패턴은, 180°의 위상차를 가지고 회전체(2)의 이동 검출을 행하는 ＋b상(COS＋)의 자기 저항 패턴(63) 및 -b상(COS-)의 자기 저항 패턴(61)을 구비한다. 여기서, ＋a상의 자기 저항 패턴(64) 및 -a상의 자기 저항 패턴(62)은 제1 자기 저항 소자(40)와 마찬가지로, 브리지 회로를 구성하고 있으며, ＋b상의 자기 저항 패턴(63) 및 -b상의 자기 저항 패턴(61)은 ＋a상의 자기 저항 패턴(64) 및 -a상의 자기 저항 패턴(62)과 마찬가지로 나타내는 브리지 회로를 구성하고 있다.The second magnetoresistive element 60 includes an A-phase (SIN) magnetoresistance pattern and a B-phase (COS) magnetoresistance pattern having a phase difference of 90° from each other with respect to the phase of the second magnet 30 . In this second magnetoresistive element 60, the A-phase magnetoresistive pattern has a phase difference of 180 degrees and the +a-phase (SIN+) magnetoresistive pattern 64 and -a for detecting the movement of the rotating body 2 A magnetoresistive pattern 62 of phase SIN- is provided. The B-phase magnetoresistive pattern includes a +b-phase (COS+) magnetoresistive pattern 63 and a -b-phase (COS-) magnetoresistance pattern 61 for detecting movement of the rotating body 2 with a phase difference of 180°. to provide Here, the +a-phase magnetoresistive pattern 64 and -a-phase magnetoresistive pattern 62 constitute a bridge circuit similarly to the first magnetoresistive element 40, and the +b-phase magnetoresistive pattern 63 and -b The phase magnetoresistive pattern 61 constitutes a bridge circuit shown similarly to the +a phase magnetoresistive pattern 64 and the -a phase magnetoresistive pattern 62 .

본 예에 있어서는, 제1 자기 저항 소자(40), 제1 홀 소자(51), 제2 홀 소자(52), 및 제2 자기 저항 소자(60)는 모두, 센서 기판(15)의 회전 중심 축선 방향(L)의 제2 방향(L2)에 위치하는 제1 면(151)에 설치되어 있다. 센서 기판(15)에 있어서 제1 면(151)과는 반대측의 제2 면(152)에 있어서, 제1 자기 저항 소자(40)와 평면에서 보아 겹치는 위치에는, 센서 기판(15)을 관통하는 스루홀(도시하지 않음)을 거쳐 제1 자기 저항 소자(40)에 전기적으로 접속된 제1 증폭기(91)가 설치되어 있다. 또한, 제2 면(152)에 있어서, 제2 자기 저항 소자(60)와 평면에서 보아 겹치는 위치에는, 센서 기판(15)을 관통하는 스루홀을 거쳐 제2 자기 저항 소자(60)에 전기적으로 접속된 제2 증폭기(92)가 설치되어 있다. 또한, 제1 홀 소자(51) 및 제2 홀 소자(52)는 센서 기판(15)을 관통하는 스루홀을 거쳐 제1 증폭기(91)에 전기적으로 접속되어 있다.In this example, the first magnetoresistive element 40 , the first Hall element 51 , the second Hall element 52 , and the second magnetoresistance element 60 are all rotation centers of the sensor substrate 15 . It is provided on the 1st surface 151 located in the 2nd direction L2 of the axial direction L. In the second surface 152 on the opposite side to the first surface 151 of the sensor substrate 15 , at a position overlapping with the first magnetoresistive element 40 in plan view, the sensor substrate 15 penetrates A first amplifier 91 electrically connected to the first magnetoresistive element 40 via a through hole (not shown) is provided. Further, on the second surface 152 , at a position overlapping with the second magnetoresistive element 60 in plan view, the second magnetoresistive element 60 is electrically connected to the second magnetoresistive element 60 through a through hole penetrating the sensor substrate 15 . A connected second amplifier 92 is provided. Further, the first Hall element 51 and the second Hall element 52 are electrically connected to the first amplifier 91 through a through hole penetrating the sensor substrate 15 .

(검출 원리)(detection principle)

도 4는, 본 발명을 적용한 로터리 인코더(1)에 있어서 검출 원리를 도시하는 설명도이다. 도 4의 (a)는, 자기 저항 소자(4)로부터 출력되는 신호 등의 설명도이며, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)에 나타내는 신호와 회전체(2)의 각도 위치(전기각)의 관계를 도시하는 설명도이다. 도 5는, 로터리 인코더에 있어서 각도 위치의 결정 방법의 기본적 구성을 도시하는 설명도이다.4 is an explanatory diagram showing the detection principle in the rotary encoder 1 to which the present invention is applied. Fig. 4(a) is an explanatory diagram of a signal output from the magnetoresistive element 4, etc., Fig. 4(b) is an angular position of the signal and the rotating body 2 shown in Fig. 4(a). It is explanatory drawing which shows the relationship of (electric angle). 5 : is explanatory drawing which shows the basic structure of the determination method of an angular position in a rotary encoder.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 예의 로터리 인코더(1)에 있어서, 제1 자기 저항 소자(40), 제1 홀 소자(51), 제2 홀 소자(52), 및 제2 자기 저항 소자(60)의 출력은, 제1 증폭기(91), 제2 증폭기(92), A-D 컨버터(93a, 93b, 94)를 거쳐, 데이터 처리부(90)에 출력된다. 데이터 처리부(90)는 제1 자기 저항 소자(40), 제1 홀 소자(51), 제2 홀 소자(52), 및 제2 자기 저항 소자(60)로부터의 출력에 기초하여, 고정체(10)에 대한 회전체(2)의 절대 각도 위치를 구한다.As shown in Fig. 3, in the rotary encoder 1 of this example, a first magnetoresistive element 40, a first Hall element 51, a second Hall element 52, and a second magnetoresistance element ( The output of 60 is output to the data processing unit 90 via the first amplifier 91 , the second amplifier 92 , and the AD converters 93a , 93b and 94 . Based on the outputs from the first magnetoresistive element 40 , the first Hall element 51 , the second Hall element 52 , and the second magnetoresistance element 60 , the data processing unit 90 is configured to Find the absolute angular position of the rotating body 2 with respect to 10).

보다 구체적으로는, 로터리 인코더(1)에 있어서, 회전체(2)가 1회전하면, 제1 자석(20)이 1회전하므로, 제1 센서부(1a)의 제1 자기 저항 소자(40)로부터는, 도 4의 (a)에 나타내는 정현파 신호 sin, cos이 2주기만큼, 출력된다. 따라서, 데이터 처리부(90)에 있어서, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 정현파 신호 sin, cos으로부터 θ=tan^- ¹(sin/cos)를 구하면, 회전체(2)의 각도 위치 θ를 알 수 있다. 또한, 본 예에서는, 제1 센서부(1a)에는 제1 자석(20)의 중심으로부터 보아 90° 어긋난 위치에 제1 홀 소자(51) 및 제2 홀 소자(52)가 배치되어 있다. 이로 인해, 현재 위치가 정현파 신호 sin, cos 중 어느 구간에 위치하는지를 알 수 있으므로, 회전체(2)의 절대 각도 위치를 알 수 있다.More specifically, in the rotary encoder 1 , when the rotating body 2 rotates once, the first magnet 20 rotates once, so the first magnetoresistive element 40 of the first sensor unit 1a From , the sinusoidal wave signals sin and cos shown in Fig. 4A are output for two periods. Therefore, in the data processing unit 90, as shown in Fig. 4(b), when θ = tan ^- ¹ (sin/cos) is obtained from the sinusoidal signal sin, cos, the angular position θ of the rotating body 2 can be known In addition, in this example, the 1st Hall element 51 and the 2nd Hall element 52 are arrange|positioned in the 1st sensor part 1a at the position shifted by 90 degrees from the center of the 1st magnet 20. As shown in FIG. For this reason, since it can be known which section of the sinusoidal signal sin and cos the current position is located, it is possible to know the absolute angular position of the rotating body 2 .

또한, 본 예의 로터리 인코더(1)에서는, 제2 센서부(1b)에, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 링 형상의 착자면(31)을 구비한 제2 자석(30)이 사용되고 있으며, 이러한 제2 자석(30)에 대향하는 제2 자기 저항 소자(60)로부터는, 회전체(2)가 제2 자석(30)의 자극의 1주기만큼을 회전할 때마다, 정현파 신호 sin, cos이 2주기만큼 출력된다. 따라서, 제2 자기 저항 소자(60)로부터 출력된 정현파 신호 sin, cos에 대해서도, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 정현파 신호 sin, cos으로부터 θ=tan^- ¹(sin/cos)를 구하면, 제2 자석(30)의 자극의 1주기만큼에 상당하는 각도 내에 있어서 회전체(2)의 각도 위치 θ를 알 수 있다.Further, in the rotary encoder 1 of this example, a second magnet ( 30) is used, and from the second magnetoresistive element 60 facing the second magnet 30, every time the rotating body 2 rotates by one cycle of the magnetic pole of the second magnet 30. , sinusoidal signals sin, cos are output for 2 periods. Therefore, also for the sinusoidal signal sin, cos output from the second magnetoresistive element 60, as shown in Fig. 4(b), θ = tan ^- ¹ (sin/cos) is obtained from the sinusoidal signal sin, cos. If obtained, the angular position θ of the rotating body 2 can be found within an angle corresponding to only one period of magnetic pole of the second magnet 30 .

따라서, 본 예에서는, 제1 센서부(1a)로부터의 제1 검출 결과인 1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터 abs-1[도 5의 (a) 참조]과, 제2 센서부(1b)로부터의 제2 검출 결과인 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터 INC[도 5의 (b) 참조]에 기초하여, 회전체(2)의 순간 시의 각도 위치를 검출한다. 따라서, 제1 절대 각도 데이터 abs-1의 분해능이 낮은 경우에도, 분해능이 높은 절대 각도 데이터를 얻을 수 있다.Therefore, in this example, the first absolute angle data abs-1 (refer to Fig. 5(a)) of one rotation, which is the first detection result from the first sensor unit 1a, and the second sensor unit 1b ), the instantaneous angular position of the rotating body 2 is detected based on the incremental angle data INC (refer to FIG. Accordingly, even when the resolution of the first absolute angle data abs-1 is low, it is possible to obtain absolute angle data having a high resolution.

이러한 검출 방식을 채용하는 데 있어서, 본 예의 로터리 인코더(1)에 있어서는, 제1 센서부(1a)와 제2 센서부(1b)의 상대적인 위치 어긋남, 제1 센서부(1a) 및 제2 센서부(1b)를 구성하는 부재의 특성 오차, 제1 센서부(1a)와 제2 센서부(1b)의 샘플링 시간차 등의 영향으로, 제1 센서부(1a)로부터의 제1 절대 각도 데이터 abs-1[도 5의 (a) 참조]과, 제2 센서부(1b)로부터의 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터 INC[도 5의 (b) 참조] 사이에, 위상 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 또한, 제1 센서부(1a)의 회전축으로부터의 어긋남, 제2 센서부(1b)의 회전축으로부터의 어긋남, 제1 센서부(1a)의 특성, 제2 센서부(1b)의 특성에 의해, 각 센서부(1a, 1b)로부터의 출력에는, 참값(각도 위치)에 대한 오차가 발생하는 경우가 있다. 여기서, 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 각도 데이터 INC 사이에, 위상 어긋남을 포함하는 상대적인 오차가 있으면, 검출 정밀도가 저하되어 버린다.In adopting such a detection method, in the rotary encoder 1 of this example, the relative positional shift between the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1b, the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1a The first absolute angle data abs from the first sensor unit 1a under the influence of the characteristic error of the members constituting the unit 1b, the sampling time difference between the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1b, etc. -1 [see Fig. 5(a)] and the incremental angle data INC of one rotation N cycle from the second sensor unit 1b [see Fig. 5(b)], the phase shift occurs There are cases. In addition, depending on the deviation from the rotation axis of the first sensor unit 1a, the deviation from the rotation axis of the second sensor unit 1b, the characteristics of the first sensor unit 1a, and the characteristics of the second sensor unit 1b, An error with respect to a true value (angle position) may generate|occur|produce in the output from each sensor part 1a, 1b. Here, if there is a relative error including a phase shift between the first absolute angle data abs-1 and the incremental angle data INC, the detection accuracy is lowered.

따라서, 본 예에서는, 절대 각도 위치를 검출하기 위해서, 먼저 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상차 Δp를 취득하고, 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 각도 데이터 INC 사이에서 발생하고 있는 위상차 상대적인 오차와 위상차 Δp를 억제, 또는 없앤 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 취득하는 전보정(前補正) 공정을 행한다.Therefore, in this example, in order to detect the absolute angle position, first, the phase difference Δp between the first absolute angle data abs-1 and the incremental angle data INC is acquired, and the first absolute angle data abs-1 and the incremental angle are first obtained. A pre-correction step of acquiring the first absolute angle data abs-1c of error correction that suppresses or eliminates the phase difference relative error and the phase difference Δp occurring between the data INC is performed.

그 후, 제1 센서부(1a)로부터 출력되는 순간 시의 제1 절대 각도 데이터 abs-1인 제1 검출 결과, 제2 센서부(1b)로부터 출력되는 순간 시의 인크리멘탈 각도 데이터 INC인 제2 검출 결과, 전보정 공정에서 취득한 위상차 Δp, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c, 및 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 기초하여 절대 각도 위치를 취득하는 절대 각도 취득 공정을 행한다.After that, the first detection result that is the first absolute angle data abs-1 at the instant output from the first sensor unit 1a is the instantaneous angle data INC output from the second sensor unit 1b As a result of the second detection, an absolute angle acquisition step of acquiring an absolute angle position is performed based on the phase difference Δp acquired in the pre-correction step, the error-corrected first absolute angle data abs-1c, and the incremental angle data INC.

(제어계)(control system)

도 6은, 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상차 및 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 설명도이다. 도 7은, 변환 절대 각도 데이터의 설명도이다. 도 8은, 보정값의 설명도이다. 도 9는, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c의 설명도이다. 도 10은, 로터리 인코더에 있어서 각도 위치의 결정 방법의 구체적 구성을 도시하는 설명도이다. 도 10에는, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 각 주기가 참인 각도 위치에 대하여, 어떠한 위치의 주기인지를 나타내는 부호 1, 2‥n-1, n, n＋1‥N을 부여하고, 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 각 주기가 참인 각도 위치에 대하여, 어떠한 위치의 주기인지를 나타내는 부호 1, 2‥m-1, m, m＋1‥N을 부여하고 있다. 도 11은, 로터리 인코더에 있어서 제2 절대 각도 데이터의 위상이 진행되고 있는 경우의 보정의 설명도이다. 도 12는, 로터리 인코더에 있어서 제2 절대 각도 데이터의 위상이 지연되고 있는 경우의 보정의 설명도이다.6 is an explanatory diagram of the phase difference between the first absolute angle data abs-1 and the incremental angle data INC and the phase correction first absolute angle data abs-1p. 7 is an explanatory diagram of transformed absolute angle data. 8 : is explanatory drawing of a correction value. 9 is an explanatory diagram of the error correction first absolute angle data abs-1c. Fig. 10 is an explanatory diagram showing a specific configuration of a method for determining an angular position in a rotary encoder. In Fig. 10, symbols 1, 2...n-1, n, n+1...N indicating the period of a position with respect to an angular position in which each period of the second absolute angle data abs-2 is true are given, and incremental Codes 1, 2...m-1, m, m+1...N indicating which positional period is the angular position for which each period of the angle data INC is true are given. 11 is an explanatory diagram of correction when the phase of the second absolute angle data is advancing in the rotary encoder. 12 is an explanatory diagram of correction in the case where the phase of the second absolute angle data is delayed in the rotary encoder.

도 3에 도시한 바와 같이, 데이터 처리부(90)는 전보정 공정을 행하는 전보정 처리부(100)와, 절대 각도 취득 공정을 행하는 절대 각도 취득부(101)를 구비한다.As shown in FIG. 3 , the data processing unit 90 includes a pre-correction processing unit 100 that performs a pre-correction process, and an absolute angle acquisition unit 101 that performs an absolute angle acquisition process.

(전보정 처리부)(pre-correction processing unit)

전보정 처리부(100)는, 메모리(기억부)(102), 위상차 취득부(103), 변환 절대 각도 데이터 산출부(104), 제1 위상 보정부(105), 보정값 취득부(106), 및 상대 오차 보정부(107)를 구비한다.The pre-correction processing unit 100 includes a memory (storage unit) 102 , a phase difference acquisition unit 103 , a transform absolute angle data calculation unit 104 , a first phase correction unit 105 , and a correction value acquisition unit 106 . , and a relative error correction unit 107 .

위상차 취득부(103)는 제1 센서부(1a)로부터의 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 제2 센서부(1b)로부터의 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상차 Δp를 취득한다. 즉, 위상차 취득부(103)는, 도 6의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제1 센서부(1a)로부터의 1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 제2 센서부(1b)로부터의 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터 INC 사이에 위상 어긋남이 발생하고 있는 것을 전제로 하여, 제1 센서부(1a)로부터의 제1 절대 각도 데이터 abs-1의 각도 위치 0°인 포인트와, 당해 포인트에 가장 가까운 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 각도 위치 0°인 포인트의 각도차를 위상차 Δp로서 취득한다. 또한, 이상적인 제1 절대 각도 데이터 abs-1은, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 직선적인 데이터이다. 그러나 제1 센서부(1a)로부터의 제1 절대 각도 데이터 abs-1은, 예를 들어 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 내포하는 오차분만큼 이상적인 데이터로부터 어긋나 있다. 또한, 이상적인 인크리멘탈 각도 데이터 INC는 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 직선적인 데이터이다. 그러나 제2 센서부(1b)로부터의 인크리멘탈 각도 데이터 INC는, 예를 들어 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 내포하는 오차분만큼, 이상적인 데이터로부터 어긋나 있다.The phase difference acquisition unit 103 acquires the phase difference Δp between the first absolute angle data abs-1 from the first sensor unit 1a and the incremental angle data INC from the second sensor unit 1b. That is, the phase difference acquisition unit 103, as shown in FIGS. 6A and 6B , includes the first absolute angle data abs-1 and the second absolute angle data of one rotation and one cycle from the first sensor unit 1a. 2 On the premise that a phase shift has occurred between the incremental angle data INC of one rotation N cycle from the sensor unit 1b, the first absolute angle data abs-1 from the first sensor unit 1a is The angular difference between the point at the angular position of 0° and the point at the angular position of 0° of the incremental angle data INC closest to the point is acquired as the phase difference Δp. Further, the ideal first absolute angle data abs-1 is linear data as shown in Fig. 5A. However, the first absolute angle data abs-1 from the first sensor unit 1a deviates from the ideal data by the error amount included, as shown in Fig. 6A, for example. In addition, the ideal incremental angle data INC is linear data as shown in FIG. 5B. However, the incremental angle data INC from the second sensor unit 1b deviates from the ideal data by an included error, for example, as shown in FIG. 6B .

변환 절대 각도 데이터 산출부(104)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 센서부(1b)로부터의 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC[도 6의 (b) 및 도 7의 (a) 참조]를 1회전 1주기의 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs[도 7의 (b) 참조]로 변환한다. 즉, 변환 절대 각도 데이터 산출부(104)는 제1 절대 각도 데이터 abs-1에 있어서 각도 위치 0°인 포인트에 가장 가까운 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 각도 위치 0°인 포인트로부터 순차적으로 인크리멘탈 각도 데이터 INC를 적산하여, 최종적으로 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC를 적산함으로써, 제1 절대 각도 데이터에 대응하는 1회전 1주기의 절대 각도 데이터(인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs)를 산출한다.The converted absolute angle data calculation unit 104, as shown in FIG. 7 , includes the incremental angle data INC for N periods from the second sensor unit 1b [FIG. 6(b) and FIG. 7((b)]. a)] is converted into incremental signal conversion absolute angle data INC-abs [see Fig. 7(b)] of one rotation and one cycle. That is, the converted absolute angle data calculating unit 104 sequentially increases incremental angle data INC from the point at the angle position 0° of the incremental angle data INC closest to the point at the angle position 0° in the first absolute angle data abs-1. By accumulating the angle data INC and finally accumulating the incremental angle data INC for N periods of time, absolute angle data of one rotation and one cycle corresponding to the first absolute angle data (incremental signal conversion absolute angle data INC- abs) is calculated.

제1 위상 보정부(105)는 위상차 취득부(103)가 취득한 위상차 Δp에 기초해서 제1 절대 각도 데이터를 보정하고, 제1 절대 각도 데이터의 위상을 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs의 위상에 일치시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 생성한다. 즉, 제1 위상 보정부(105)는, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 절대 각도 데이터를 위상차 Δp분만큼 오프셋시킨 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 생성한다. 이에 의해, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 각도 위치 0°는, 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs의 각도 위치 0°와 일치한다.The first phase correction unit 105 corrects the first absolute angle data based on the phase difference Δp obtained by the phase difference acquisition unit 103, and converts the phase of the first absolute angle data into incremental signal absolute angle data INC-abs A phase-corrected first absolute angle data abs-1p matched to the phase of is generated. That is, as shown in FIG. 6C , the first phase correction unit 105 generates the phase correction first absolute angle data abs-1p by offsetting the first absolute angle data by the phase difference Δp minutes. Accordingly, the angular position 0° of the phase correction first absolute angle data abs-1p coincides with the angular position 0° of the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs.

보정값 취득부(106)는 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 차에 기초하여 보정값 Δq를 취득한다. 본 예에서는, 보정값 취득부(106)는, 도 8의 (a)에 나타내는 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs로부터 도 8의 (b)에 나타내는 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 감산해서 보정값 Δq1을 취득한다. 도 8의 (c)에 나타내는 보정값 Δq1은, 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 상대적인 오차 성분이다.The correction value acquisition unit 106 acquires a correction value ?q based on the difference between the incremental signal converted absolute angle data INC-abs and the phase correction first absolute angle data abs-1p. In this example, the correction value acquisition part 106 is a phase correction 1st absolute angle data abs- shown in FIG.8(b) from the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs shown in FIG.8(a). 1p is subtracted to obtain a correction value ?q1. The correction value ?q1 shown in Fig. 8C is a relative error component between the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs and the phase correction first absolute angle data abs-1p.

여기서, 보정값 취득부(106)는 보정값 Δq1로서, 1회전 1주기 중의 복수의 각도 위치에 있어서 제1 보정값 Δq1을 취득한다. 그리고 보정값 취득부(106)는 각도 위치와 제1 보정값 Δq1을 관련지은 테이블의 형태로 메모리(102)에 기억 보유한다. 본 예에 있어서 보정값 Δq1을 취득하는 복수의 각도 위치는, 1회전을 제2 자석(30)의 자극쌍의 수 N으로 등간격으로 분할한 경우의 각 각도 위치이다. 또한, 보정값 Δq1을 취득하는 복수의 각도 위치는, 예를 들어 1회전을 제2 자석(30)의 자극쌍의 수의 2배의 수로 등간격으로 분할한 경우의 각 각도 위치로 할 수 있다.Here, the correction value acquisition unit 106 acquires the first correction value Δq1 as the correction value Δq1 at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle. And the correction value acquisition part 106 stores and holds in the memory 102 in the form of the table which correlated the angular position and the 1st correction value ?q1. In this example, the plurality of angular positions at which the correction value ?q1 is obtained are angular positions when one rotation is divided by the number N of magnetic pole pairs of the second magnet 30 at equal intervals. In addition, the plurality of angular positions at which the correction value Δq1 is obtained may be, for example, angular positions when one rotation is divided at equal intervals by twice the number of magnetic pole pairs of the second magnet 30 . .

상대 오차 보정부(107)는 메모리(102)를 참조하여, 인접하는 2개의 각도 위치의 각각에서 취득된 보정값 Δq1에 기초하여 당해 2개의 각도 위치 사이의 중간 각도 위치의 중간 보정값 Δq2를 산출한다. 본 예에서는, 중간 각도 위치는 인접하는 2개의 각도 위치의 중앙 각도 위치이며, 보정값 취득부(106)는 중간 각도 위치에 있어서 중간 보정값 Δq2를, 인접하는 2개의 각도 위치의 보정값 Δq1을 직선 보완해서 산출한다.The relative error correction unit 107 refers to the memory 102 and calculates an intermediate correction value Δq2 of an intermediate angular position between the two adjacent angular positions based on the correction value Δq1 obtained at each of the two adjacent angular positions. do. In this example, the intermediate angular position is the central angular position of two adjacent angular positions, and the correction value acquisition unit 106 obtains the intermediate correction value Δq2 at the intermediate angular position and the correction value Δq1 of the two adjacent angular positions It is calculated by complementing a straight line.

또한, 상대 오차 보정부(107)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를, 메모리(102)에 기록 보유된 보정값 Δq1 및 중간 보정값 Δq2로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 생성한다. 본 예에서는, 상대 오차 보정부(107)는, 도 9의 (a)에 나타내는 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p에, 도 9의 (b)에 나타내는 보정값 Δq1 및 중간 보정값 Δq2를 가산한다. 이에 의해, 상대 오차 보정부(107)는, 도 9의 (c)에 나타내는 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 취득한다.Further, as shown in Fig. 9, the relative error correction unit 107 corrects the phase correction first absolute angle data abs-1p with the correction value Δq1 and the intermediate correction value Δq2 recorded and held in the memory 102. An error correction first absolute angle data abs-1c is generated. In this example, the relative error correction unit 107 applies the correction value Δq1 and the intermediate correction value Δq2 shown in FIG. 9B to the phase correction first absolute angle data abs-1p shown in FIG. 9A. add up As a result, the relative error correction unit 107 acquires the error correction first absolute angle data abs-1c shown in FIG. 9C .

여기서, 보정값 Δq1은, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p에 대한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs(N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC)의 오차 성분이므로, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 보정값 Δq1 및 중간 보정값 Δq2로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c는, 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs[도 7의 (b) 참조]와 거의 동일한 오차 성분을 구비하는 것이 된다. 바꾸어 말하면, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c는, N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC[도 7의 (a) 참조]와 거의 동일한 오차 성분을 구비하는 것이 된다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c와 인크리멘탈 각도 데이터 INC 사이에서는, 상대적인 오차는 없어지거나, 또는 억제되고 있다. 따라서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c와 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 기초하여 절대 각도 위치를 취득하면, 제1 센서부(1a)와 제2 센서부(1b) 사이의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있다.Here, the correction value Δq1 is an error component of the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs (incremental angle data INC for N periods) with respect to the phase correction first absolute angle data abs-1p. 1 The error correction first absolute angle data abs-1c obtained by correcting the absolute angle data abs-1p with the correction value Δq1 and the intermediate correction value Δq2 is incremental signal conversion absolute angle data INC-abs [see Fig. 7(b)) ] and has almost the same error component as In other words, the error correction first absolute angle data abs-1c has almost the same error components as the incremental angle data INC for N periods (refer to Fig. 7A). Therefore, the relative error is eliminated or suppressed between the error-corrected first absolute angle data abs-1c and the incremental angle data INC. Therefore, when the absolute angle position is acquired based on the error correction first absolute angle data abs-1c and the incremental angle data INC, the relative position shift between the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1b, etc. It is possible to suppress a decrease in detection caused by the invention.

또한, 보정값 취득부(106)는 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p로부터 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs를 감산해서 보정값을 취득해도 된다. 이 경우에는, 상대 오차 보정부(107)는 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p로부터 보정값을 감산해서 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 취득한다.In addition, the correction value acquisition part 106 may acquire a correction value by subtracting the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs from the phase correction 1st absolute angle data abs-1p. In this case, the relative error correction unit 107 subtracts the correction value from the phase correction first absolute angle data abs-1p to obtain the error correction first absolute angle data abs-1c.

(절대 각도 취득부)(Absolute angle acquisition part)

이어서, 절대 각도 취득부(101)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 절대 각도 데이터 생성부(110), 제1 메모리(111), 제2 메모리(112), 각도 위치 결정부(113)를 구비한다. 또한, 절대 각도 취득부(101)는 위상 비교부(114) 및 제2 위상 보정부(115)를 구비한다.Next, as shown in FIG. 3 , the absolute angle acquisition unit 101 includes the second absolute angle data generation unit 110 , the first memory 111 , the second memory 112 , and the angle positioning unit 113 . ) is provided. In addition, the absolute angle acquisition unit 101 includes a phase comparator 114 and a second phase correction unit 115 .

제2 절대 각도 데이터 생성부(110)는, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 전처리 공정에 의해 얻어진 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를, 제2 자석(30)의 자극쌍의 수(N : 2 이상의 양의 정수)로 내삽 분할한 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 작성한다. 그리고 제2 절대 각도 데이터 생성부(110)는, 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 제1 메모리(111)에 기억 보유한다. 여기서, 제2 메모리(112)에는 인크리멘탈 각도 데이터 INC가 기억 보유된다.As shown in FIG. 10A , the second absolute angle data generation unit 110 converts the error correction first absolute angle data abs-1c obtained by the preprocessing step to the magnetic pole pair of the second magnet 30 . The second absolute angle data abs-2 obtained by interpolation and division by the number of (N: a positive integer greater than or equal to 2) is created. The second absolute angle data generation unit 110 stores and holds the second absolute angle data abs-2 in the first memory 111 . Here, the second memory 112 stores and holds the incremental angle data INC.

각도 위치 결정부(113)는 위상차 Δp, 제1 센서부(1a)로부터 출력되는 순간 시의 제1 절대 각도 데이터인 제1 검출 결과, 제2 센서부(1b)로부터의 순간 시의 인크리멘탈 각도 데이터인 제2 검출 결과, 제1 메모리(111)에 기억된 제2 절대 각도 데이터 abs-2, 및 제2 메모리(112)에 기억된 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 기초하여, 순간 시의 회전체(2)의 절대 각도 위치를 결정한다.The angle positioning unit 113 determines the phase difference Δp, the first absolute angle data outputted from the first sensor unit 1a at the moment of the first detection result, and the incremental moment at the moment from the second sensor unit 1b. Based on the second detection result that is the angle data, the second absolute angle data abs-2 stored in the first memory 111 and the incremental angle data INC stored in the second memory 112, the instantaneous time Determine the absolute angular position of the whole (2).

보다 구체적으로는, 각도 위치 결정부(113)는 제1 센서부(1a)로부터의 제1 검출 결과(순간 시의 제1 절대 각도 데이터 abs-1)를 취득하면, 제1 검출 결과를 위상차 Δp로 보정한 위상 보정 제1 검출 결과(순간 시의 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p)를 산출한다. 그리고 각도 위치 결정부(113)는, 이 위상 보정 제1 검출 결과가, 제1 메모리(111)에 기억 보유된 제2 절대 각도 데이터 abs-2 중 어떠한 주기에 있는지를 디지털 데이터의 상위 데이터로 하고, 제2 센서부(1b)로부터의 제2 검출 결과(순간 시의 인크리멘탈 각도 데이터 INC)가 제2 메모리(112)에 기억 보유된 인크리멘탈 각도 데이터 INC 중 어떠한 위치에 상당하는지를 디지털 데이터의 하위 데이터로 하여, 순간 시의 회전체(2)의 절대 각도 위치를 결정한다.More specifically, when the angle positioning unit 113 acquires the first detection result (the first absolute angle data abs-1 at instantaneous time) from the first sensor unit 1a, the angle positioning unit 113 sets the first detection result to the phase difference Δp A first detection result of phase correction corrected by , (instantaneous phase correction first absolute angle data abs-1p) is calculated. Then, the angle positioning unit 113 sets, as upper data of the digital data, in which period the phase correction first detection result is among the second absolute angle data abs-2 memorized and held in the first memory 111 , , digital data to which position the second detection result (instantaneous angle data INC) from the second sensor unit 1b corresponds to among the incremental angle data INC stored in the second memory 112 As the lower data of , the absolute angular position of the rotating body 2 at an instantaneous time is determined.

여기서, 위상 비교부(114)는 소정의 타이밍에서 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상을 비교한다. 또한, 제2 위상 보정부(115)는 위상 비교부(114)에 의해 제2 절대 각도 데이터 abs-2와 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상이 어긋나 있다고 판단되었을 때에, 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 보정해서 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상을 일치시킴과 함께, 보정한 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 제1 메모리(111)에 기억 보유(덮어쓰기)한다. 또한, 소정의 타이밍이란, 예를 들어 로터리 인코더(1)에 전원이 투입된 시점이다.Here, the phase comparator 114 compares the phase of the second absolute angle data abs-2 and the phase of the incremental angle data INC at a predetermined timing. In addition, when it is determined by the phase comparator 114 that the second absolute angle data abs-2 and the incremental angle data INC are out of phase, the second phase correction unit 115 determines that the second absolute angle data abs− 2 is corrected to match the phase of the second absolute angle data abs-2 with the phase of the incremental angle data INC, and the corrected second absolute angle data abs-2 is stored and retained in the first memory 111 ( overwrite). In addition, the predetermined timing is the time when power is supplied to the rotary encoder 1, for example.

보다 상세하게는, 위상 비교부(114)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제3 절대 각도 데이터 생성부(116)와, 제1 판정부(117)와, 제2 판정부(118)와, 제3 메모리(119)를 구비한다.More specifically, as shown in FIG. 3 , the phase comparison unit 114 includes a third absolute angle data generation unit 116 , a first determination unit 117 , and a second determination unit 118 , , a third memory 119 is provided.

제3 절대 각도 데이터 생성부(116)는, 도 11의 (b) 및 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c가 (2×N)개로 내삽 분할된 데이터에 상당하는 제3 절대 각도 데이터 abs-3을 생성하여, 제3 메모리(119)에 기억 보유한다.The third absolute angle data generation unit 116 interpolates and divides the error correction first absolute angle data abs-1c into (2×N) pieces, as shown in FIGS. 11B and 12B . The third absolute angle data abs-3 corresponding to the obtained data is generated, and stored and held in the third memory 119 .

제1 판정부(117)는 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 기초하여 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 대한 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상 진행의 유무를 판정한다. 구체적으로는, 도 11의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제1 판정부(117)는 위상 보정 제1 검출 결과가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 홀수 번째(예를 들어, i번째)의 주기이며, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과가 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제1 임계치 TH1 이상인 경우, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 진행되고 있다고 판정한다. 즉, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상이 일치하고 있는 경우에는, 위상 보정 제1 검출 결과가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 홀수 번째의 주기일 때에는, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과는, 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제1 임계치 TH1 미만이므로, 상기 처리에 의하면, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 진행되고 있는 것을 검출할 수 있다. 본 형태에 있어서, 제1 임계치 TH1은, 전기각으로 270deg이다.The first determination unit 117 determines the presence or absence of phase progression of the second absolute angle data abs-2 with respect to the incremental angle data INC based on the third absolute angle data abs-3. Specifically, as shown in FIGS. 11A and 11B , the first determination unit 117 determines that the first detection result of the phase correction is the odd-numbered (eg, the third absolute angle data abs-3) For example, in the period of i-th), when the second detection result by the second sensor unit 1b is equal to or greater than the first threshold value TH1 in the incremental angle data INC, the phase of the second absolute angle data abs-2 increases It is determined that the phase of the remental angle data INC is advancing. That is, when the phase of the second absolute angle data abs-2 coincides with the phase of the incremental angle data INC, the phase correction first detection result is the odd-numbered period in the third absolute angle data abs-3 At this time, since the second detection result by the second sensor unit 1b is less than the first threshold TH1 in the incremental angle data INC, according to the above processing, the phase of the second absolute angle data abs-2 is incremental. It can be detected that the phase of the mental angle data INC is advancing. In this aspect, 1st threshold value TH1 is 270 deg in electrical angle.

제2 판정부(118)는 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 기초하여 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 대한 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상 지연의 유무를 판정한다. 구체적으로는, 도 12의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제2 판정부(118)는 제1 센서부(1a)에 의한 제1 검출 결과를 위상차 Δp로 보정한 위상 보정 제1 검출 결과(순간 시의 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p)가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 짝수 번째[예를 들어, (i＋1)번째]의 주기이며, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과가 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제2 임계치 TH2 이하인 경우, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 지연되고 있다고 판정한다. 즉, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상이 일치하고 있는 경우, 위상 보정 제1 검출 결과가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 짝수 번째의 주기일 때에는, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과는, 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제2 임계치 TH2를 초과하므로, 상기 처리에 의하면, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 지연되고 있는 것을 검출할 수 있다. 본 형태에 있어서, 제2 임계치 TH2는 전기각으로 90deg이다.The second determination unit 118 determines the presence or absence of a phase delay of the second absolute angle data abs-2 with respect to the incremental angle data INC based on the third absolute angle data abs-3. Specifically, as shown in Figs. 12 (a) and (b), the second determination unit 118 is a phase correction agent obtained by correcting the first detection result by the first sensor unit 1a by the phase difference Δp. 1 The detection result (instantaneous phase correction first absolute angle data abs-1p) is an even-numbered cycle (for example, (i+1)-th) in the third absolute angle data abs-3, and the second sensor unit ( When the second detection result by 1b) is equal to or less than the second threshold TH2 in the incremental angle data INC, it is determined that the phase of the second absolute angle data abs-2 is delayed from the phase of the incremental angle data INC. That is, when the phase of the second absolute angle data abs-2 coincides with the phase of the incremental angle data INC, when the phase correction first detection result is an even-numbered period in the third absolute angle data abs-3 , since the second detection result by the second sensor unit 1b exceeds the second threshold TH2 in the incremental angle data INC, according to the above processing, the phase of the second absolute angle data abs-2 is incremental. It can be detected that the phase of the mental angle data INC is delayed. In this aspect, the second threshold value TH2 is 90 deg in terms of an electric angle.

제2 위상 보정부(115)는, 위상 보정 제1 검출 결과가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 i번째(홀수 번째)의 주기이며, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과가 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제1 임계치 TH1 이상인 기간에 대해서는, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2 절대 각도 데이터 abs-2에 있어서 (((i＋1)/2)-1)번째의 주기(n-1번째의 주기)가 되도록, 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 보정한다. 따라서, 인크리멘탈 각도 데이터 INC와, 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2에서는 위상이 일치한다. 그리고 제2 위상 보정부(115)는 이러한 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 제1 메모리(111)에 기억 보유(덮어쓰기)한다.In the second phase correction unit 115, the phase correction first detection result is the i-th (odd-numbered) period in the third absolute angle data abs-3, and the second detection result by the second sensor unit 1b In the incremental angle data INC, for a period equal to or greater than the first threshold value TH1, as shown in FIG. 11C, in the second absolute angle data abs-2, (((i+1)/2)-1 ) th period (n-1 th period), the second absolute angle data abs-2 is corrected. Therefore, the phase coincides with the incremental angle data INC and the corrected second absolute angle data abs-2. Then, the second phase correction unit 115 stores (overwrites) the second absolute angle data abs-2 after such correction in the first memory 111 .

또한, 제2 위상 보정부(115)는 위상 보정 제1 검출 결과가 제3 절대 각도 데이터 abs-3에 있어서 (i＋1)번째(짝수 번째)의 주기이며, 제2 센서부(1b)에 의한 제2 검출 결과가 인크리멘탈 각도 데이터 INC에 있어서 제2 임계치 TH2 이하인 기간에 대해서는, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2 절대 각도 데이터 abs-2에 있어서 (((i＋1)/2)＋1)번째의 주기(n＋1번째의 주기)가 되도록, 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 보정한다. 따라서, 인크리멘탈 각도 데이터 INC와, 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2에서는 위상이 일치한다. 그리고 제2 위상 보정부(115)는 이러한 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 제1 메모리(111)에 기억 보유(덮어쓰기)한다.Further, in the second phase correction unit 115, the phase correction first detection result is the (i+1)-th (even-numbered) cycle in the third absolute angle data abs-3, and the second phase correction unit 1b 2 For a period in which the detection result is equal to or less than the second threshold TH2 in the incremental angle data INC, as shown in FIG. 12(c), in the second absolute angle data abs-2, (((i+1)/2 )+1)th period (n+1th period), the second absolute angle data abs-2 is corrected. Therefore, the phase coincides with the incremental angle data INC and the corrected second absolute angle data abs-2. Then, the second phase correction unit 115 stores (overwrites) the second absolute angle data abs-2 after such correction in the first memory 111 .

또한, 각도 위치 결정부(113)는 절대 각도 위치를 결정할 때에, 제1 메모리(111)에 기억 보유된 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 참조한다. 따라서, 제2 위상 보정부(115)에 의해 제2 절대 각도 데이터 abs-2가 보정되고, 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2가 제1 메모리(111)에 기억 보유되면, 그 이후, 각도 위치 결정부(113)는 보정된 제2 절대 각도 데이터 abs-2에 기초해서 절대 각도 위치를 결정한다.Further, the angular position determining unit 113 refers to the second absolute angular data abs-2 stored and held in the first memory 111 when determining the absolute angular position. Accordingly, when the second absolute angle data abs-2 is corrected by the second phase correction unit 115 and the corrected second absolute angle data abs-2 is stored and held in the first memory 111, thereafter, the angle The positioning unit 113 determines the absolute angular position based on the corrected second absolute angular data abs-2.

(절대 각도 위치 취득 동작)(Absolute angular position acquisition action)

이어서, 도 13을 참조하여, 절대 각도 위치 취득 동작을 설명한다. 절대 각도 위치 취득 동작은 전보정 공정(스텝 ST1)과, 절대 각도 위치 취득 공정(스텝 ST2)을 구비한다.Next, with reference to FIG. 13, the absolute angular position acquisition operation is demonstrated. The absolute angular position acquisition operation includes a pre-correction process (step ST1) and an absolute angular position acquisition process (step ST2).

전보정 공정(스텝 ST1)에서는, 회전체(2)를 회전시켜서, 제1 센서부(1a)로부터의 출력에 기초하여 1회전 1주기의 제1 절대 각도 데이터 abs-1을 취득함과 함께, 제2 센서부(1b)로부터의 출력에 기초하여, 1회전 N주기의 인크리멘탈 각도 데이터 INC를 취득한다(스텝 ST11).In the pre-correction process (step ST1), the rotating body 2 is rotated and the first absolute angle data abs-1 of one rotation and one cycle is acquired based on the output from the first sensor unit 1a, Based on the output from the second sensor unit 1b, incremental angle data INC of one rotation N cycle is acquired (step ST11).

이어서, 위상차 취득부(103)가 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상차 Δp를 취득한다(스텝 ST12 : 위상차 취득 공정). 위상차 Δp가 취득되면, 변환 절대 각도 데이터 산출부(104)가 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC를 1회전의 절대 각도 데이터로 변환한 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs를 산출함과 함께, 제1 위상 보정부(105)가 위상차 Δp에 기초해서 제1 절대 각도 데이터 abs-1을 보정해서 제1 절대 각도 데이터 abs-1과 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs의 위상을 맞춘 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 생성한다(스텝 ST13 : 변환 절대 각도 데이터 산출 공정, 제1 위상 보정 공정).Next, the phase difference acquisition unit 103 acquires the phase difference Δp between the first absolute angle data abs-1 and the incremental angle data INC (step ST12: phase difference acquisition step). When the phase difference Δp is obtained, the converted absolute angle data calculating unit 104 calculates the incremental signal converted absolute angle data INC-abs obtained by converting the incremental angle data INC of N cycles into absolute angle data of one rotation. , the first phase correction unit 105 corrects the first absolute angle data abs-1 based on the phase difference Δp, and the phase of the first absolute angle data abs-1 and the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs The phase corrected first absolute angle data abs-1p matched with ? is generated (Step ST13: Transformed absolute angle data calculation step, first phase correction step).

그 후, 보정값 취득부(106)가 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs와 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p의 차에 기초하여 보정값 Δq1을 취득한다. 또한, 보정값 취득부(106)는, 이러한 보정값 Δq1을 각도 위치와 대응시킨 테이블의 형태로 메모리(102)에 기억 보유한다(스텝 ST14 : 보정값 취득 공정).Thereafter, the correction value acquisition unit 106 acquires a correction value ?q1 based on the difference between the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs and the phase correction first absolute angle data abs-1p. Further, the correction value acquisition unit 106 stores and holds this correction value ?q1 in the memory 102 in the form of a table that is associated with the angular position (step ST14: correction value acquisition step).

보정값 Δq1이 취득되면, 상대 오차 보정부(107)가 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 보정값 Δq1 및 중간 보정값 Δq2로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를 생성한다(스텝 ST15 : 상대 오차 보정 공정).When the correction value Δq1 is obtained, the relative error correction unit 107 generates the error correction first absolute angle data abs-1c obtained by correcting the phase correction first absolute angle data abs-1p with the correction value Δq1 and the intermediate correction value Δq2. (Step ST15: Relative error correction process).

여기서, 보정값 Δq1은, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p에 대한 N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 오차 성분이므로, 위상 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1p를 보정값 Δq1 및 중간 보정값 Δq2로 보정한 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c는, 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터 INC-abs(N주기만큼의 인크리멘탈 각도 데이터 INC)와 거의 동일한 오차 성분을 구비하는 것이 된다. 이에 의해, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c와 인크리멘탈 각도 데이터 INC 사이의 상대적인 오차는 없어지거나, 또는 억제된다. 따라서, 다음의 절대 각도 취득 공정에 있어서, 오차 보정 제1 절대 각도 데이터와 인크리멘탈 각도 데이터에 기초하여 절대 각도 위치를 결정하면, 제1 센서부와 제2 센서부의 상대적인 위치 어긋남 등에 기인하는 검출 저하를 억제할 수 있다. 또한, 전보정 공정은, 참인 절대 각도에 대하여 2개의 센서부(1a, 1b)로부터의 출력을 보정하는 것은 아니며, 2개의 센서부(1a, 1b)로부터의 출력을 일치시키기 위한 보정이라고 할 수 있다.Here, the correction value Δq1 is an error component of the incremental angle data INC for N periods with respect to the phase correction first absolute angle data abs-1p. The error correction first absolute angle data abs-1c corrected by the correction value ?q2 has almost the same error component as the incremental signal conversion absolute angle data INC-abs (incremental angle data INC for N periods). do. Thereby, the relative error between the error correction first absolute angle data abs-1c and the incremental angle data INC is eliminated or suppressed. Therefore, in the following absolute angle acquisition step, when the absolute angle position is determined based on the error correction first absolute angle data and the incremental angle data, detection due to the relative positional shift of the first sensor unit and the second sensor unit, etc. deterioration can be suppressed. In addition, the pre-correction process does not correct the outputs from the two sensor units 1a and 1b with respect to the true absolute angle, but it can be said to be a correction for matching the outputs from the two sensor units 1a and 1b. have.

(절대 각도 취득 공정)(Absolute angle acquisition process)

절대 각도 취득 공정(스텝 ST2)에서는, 제2 절대 각도 데이터 생성부(110)가 오차 보정 제1 절대 각도 데이터 abs-1c를, 제2 자석(30)의 자극쌍의 수(N : 2 이상의 양의 정수)로 내삽 분할한 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 작성하고,이 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 제1 메모리(111)에 기억 보유한다(스텝 ST21 : 제2 절대 각도 데이터 생성 공정). 그 후, 회전체(2)를 회전시켜서, 제1 센서부(1a)로부터의 제1 검출 결과[제1 센서부(1a)로부터 출력되는 순간 시의 제1 절대 각도 데이터] 및 제2 센서부(1b)로부터의 제2 검출 결과[제2 센서부(1b)로부터 출력되는 순간 시의 인크리멘탈 각도 데이터]를 얻는다. 또한, 각도 위치 결정부(113)는 제1 검출 결과[제1 센서부(1a)로부터 출력되는 순간 시의 제1 절대 각도 데이터]를 위상차 Δp로 보정한 위상 보정 제1 검출 결과(순간 시의 위상 보정 제1 절대 각도 데이터)를 산출한다.In the absolute angle acquisition step (step ST2), the second absolute angle data generation unit 110 converts the error-corrected first absolute angle data abs-1c to the number of magnetic pole pairs of the second magnet 30 (N: a quantity of 2 or more) 2nd absolute angle data abs-2 interpolated and divided by an integer of ). Thereafter, the rotating body 2 is rotated, and the first detection result from the first sensor unit 1a (first absolute angle data at the instantaneous output from the first sensor unit 1a) and the second sensor unit A second detection result from (1b) (instantaneous angle data outputted from the second sensor unit 1b) is obtained. In addition, the angle positioning unit 113 corrects the first detection result (first absolute angle data at instantaneous time output from the first sensor unit 1a) by the phase difference Δp, the first detection result of phase correction (instantaneous time) Phase correction first absolute angle data) is calculated.

여기서, 제1 판정부(117) 및 제2 판정부(118)에 의해, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상이 어긋나 있다고 판정되어 있지 않은 경우(제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상과 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상이 일치하고 있는 경우)에는 (스텝 22 : 위상 비교 공정, "예"), 각도 위치 결정부(113)는 위상 보정 제1 검출 결과가, 제1 메모리(111)에 기억 보유된 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 어떠한 주기에 있는지를 디지털 데이터의 상위 데이터로 하고, 제2 검출 결과가 제1 메모리(111)에 기억 보유된 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 어떠한 위치에 상당하는지를 디지털 데이터의 하위 데이터로 하여, 순간 시의 회전체(2)의 절대 각도 위치를 결정한다(스텝 ST23 : 각도 위치 결정 공정).Here, when it is not determined by the first determination unit 117 and the second determination unit 118 that the phase of the second absolute angle data abs-2 is out of phase with the phase of the incremental angle data INC (second When the phase of the absolute angle data abs-2 matches the phase of the incremental angle data INC) (Step 22: Phase comparison step, "Yes"), the angle positioning unit 113 detects the first phase correction What period of the second absolute angle data abs-2 the result is stored and held in the first memory 111 is set as the upper data of the digital data, and the second detection result is stored and held in the first memory 111 The absolute angular position of the rotating body 2 at the instantaneous time is determined by using which position of the incremental angle data INC corresponds to the lower data of the digital data (step ST23: angular positioning step).

한편, 제1 판정부(117)가 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 진행되고 있다고 판정한 경우, 또는 제2 판정부(118)가 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상이 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상보다 지연되고 있다고 판정한 경우에는(스텝 22 : 위상 비교 공정, "아니오"), 제2 위상 보정부(115)가 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 보정하여, 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 위상을 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 위상에 일치시킨다. 그리고 보정 후의 제2 절대 각도 데이터 abs-2를 새로운 제2 절대 각도 데이터 abs-2로서, 제1 메모리(111)에 기억 보유한다(스텝 ST24 : 제2 위상 보정 공정).On the other hand, when the first determination unit 117 determines that the phase of the second absolute angle data abs-2 is advancing from the phase of the incremental angle data INC, or when the second determination unit 118 determines the second absolute angle When it is determined that the phase of the data abs-2 is delayed from the phase of the incremental angle data INC (step 22: phase comparison step, NO), the second phase correction unit 115 sends the second absolute angle data By correcting abs-2, the phase of the second absolute angle data abs-2 coincides with the phase of the incremental angle data INC. Then, the corrected second absolute angle data abs-2 is stored and held in the first memory 111 as new second absolute angle data abs-2 (step ST24: second phase correction step).

그 후, 각도 위치 결정부(113)는 위상 보정 제1 검출 결과가, 제1 메모리(111)에 기억 보유된 제2 절대 각도 데이터 abs-2의 어떠한 주기에 있는지를 디지털 데이터의 상위 데이터로 하고, 제2 검출 결과가 제1 메모리(111)에 기억 보유된 인크리멘탈 각도 데이터 INC의 어떠한 위치에 상당하는지를 디지털 데이터의 하위 데이터로 하여, 순간 시의 회전체(2)의 절대 각도 위치를 결정한다(스텝 ST23 : 각도 위치 결정 공정).Thereafter, the angle positioning unit 113 sets as upper data of the digital data which period the phase correction first detection result is in the second absolute angle data abs-2 memorized and held in the first memory 111, and , the second detection result corresponds to which position of the incremental angle data INC stored and held in the first memory 111 as lower data of the digital data to determine the absolute angular position of the rotating body 2 at the instantaneous time (step ST23: angular positioning process).

(변형예)(variant example)

또한, 절대 각도 취득 공정 후에, 절대 각도 취득 공정을 거쳐서 검출된 절대 각도 위치를 또한 보정하는 후보정 공정을 구비할 수도 있다. 이 경우에는, 미리 절대 각도 취득 공정을 거쳐서 검출된 절대 각도 위치와, 기준 인코더에 의해 취득한 기준 절대 각도 위치의 오차를 취득해서 위치 오차 데이터로서 메모리에 기억 보유해 두고, 절대 각도 취득 공정을 거쳐 검출된 절대 각도 위치를, 위치 오차 데이터를 사용해서 보정하고, 기준 인코더에 의해 취득한 기준 절대 각도 위치에 일치시킨다. 이러한 후보정 공정을 행하는 후보정부는, 메모리(기억부)와, 절대 각도 취득 공정을 거쳐 검출된 절대 각도 위치와 기준 인코더에 의해 취득한 기준 절대 각도 위치의 오차를 취득해서 위치 오차 데이터로서 메모리(기억부)에 기억 보유하는 위치 오차 데이터 기억부와, 절대 각도 취득 공정을 거쳐 검출된 절대 각도 위치를, 위치 오차 데이터를 사용해서 보정하여, 기준 인코더에 의해 취득한 기준 절대 각도 위치에 일치시키는 절대 각도 위치 보정부를 구비하는 것으로 할 수 있다.Further, after the absolute angle obtaining step, a post-correction step of further correcting the absolute angle position detected through the absolute angle obtaining step may be provided. In this case, the error between the absolute angle position detected through the absolute angle acquisition step in advance and the reference absolute angle position acquired by the reference encoder is acquired, stored and held in a memory as position error data, and detected through the absolute angle acquisition step The obtained absolute angular position is corrected using the position error data, and matched with the reference absolute angular position acquired by the reference encoder. The candidate unit for performing such a post-correction process includes a memory (storage unit), an absolute angle position detected through the absolute angle acquisition step, and a reference absolute angle position acquired by the reference encoder, and a memory (storage unit) as position error data. ), a position error data storage unit stored and held in the ), and an absolute angle position correction that corrects the absolute angle position detected through the absolute angle acquisition step using the position error data and matches the reference absolute angle position acquired by the reference encoder It can be done by providing wealth.

(그 밖의 실시 형태)(Other embodiments)

상기 실시 형태의 자기식 로터리 인코더에서는, 제1 센서부(1a) 및 제2 센서부(1b)의 제2 검출 결과에 자석과 자기 저항 소자를 사용했지만, 제1 센서부(1a) 및 제2 센서부(1b)의 제2 검출 결과 중 한쪽 또는 양쪽을 리졸버에 의해 구성한 경우에 본 발명을 적용해도 된다.In the magnetic rotary encoder of the above embodiment, although a magnet and a magnetoresistive element are used for the second detection results of the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1b, the first sensor unit 1a and the second sensor unit 1b When one or both of the 2nd detection results of the sensor part 1b are comprised with a resolver, you may apply this invention.

상기 실시 형태의 로터리 인코더는, 자기식이었지만, 광학식 로터리 인코더에 본 발명을 적용해도 된다.Although the rotary encoder of the said embodiment was a magnetic type, you may apply this invention to an optical rotary encoder.

1 : 로터리 인코더
1a : 제1 센서부
1b : 제2 센서부
20 : 제1 자석
30 : 제2 자석
40 : 제1 자기 저항 소자
51 : 제1 홀 소자
52 : 제2 홀 소자
60 : 제2 자기 저항 소자
101 : 절대 각도 취득부
102 : 메모리(기억부)
103 : 위상차 취득부
104 : 변환 절대 각도 데이터 산출부
105 : 제1 위상 보정부
106 : 보정값 취득부
107 : 상대 오차 보정부
110 : 제2 절대 각도 데이터 생성부
113 : 각도 위치 결정부
114 : 위상 비교부
115 : 위상 보정부
abs-1 : 제1 절대 각도 데이터
INC : 인크리멘탈 각도 데이터
INC-abs : 인크리멘탈 신호 변환 절대 각도 데이터
L : 회전 중심축 방향
Δp : 위상차
Δq1 : 보정값
Δq2 : 중간 보정값1: Rotary Encoder
1a: first sensor unit
1b: second sensor unit
20: first magnet
30: second magnet
40: first magnetoresistive element
51: first Hall element
52: second Hall element
60: second magnetoresistive element
101: absolute angle acquisition unit
102: memory (memory)
103: phase difference acquisition unit
104: conversion absolute angle data calculation unit
105: first phase correction unit
106: correction value acquisition unit
107: relative error correction unit
110: second absolute angle data generating unit
113: angle positioning unit
114: phase comparison unit
115: phase correction unit
abs-1: first absolute angle data
INC : Incremental angle data
INC-abs : Incremental signal conversion absolute angle data
L: direction of the axis of rotation
Δp : phase difference
Δq1 : correction value
Δq2 : intermediate correction value

Claims

A first sensor unit and a second sensor unit are provided, wherein first absolute angle data of one rotation and one cycle is acquired in the first sensor unit, and in the second sensor unit, N is set to a positive value of 2 or more. When it is an integer, incremental angle data of one rotation N cycle is acquired, and an absolute angle position is detected based on a first detection result by the first sensor unit and a second detection result by the second sensor unit. A rotary encoder comprising:
a phase difference acquisition unit for acquiring a phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data;
a converted absolute angle data calculation unit for calculating incremental signal converted absolute angle data obtained by converting the incremental angle data for N periods into absolute angle data of one rotation;
A first phase to correct the first absolute angle data based on the phase difference to generate phase-corrected first absolute angle data in which a phase of the first absolute angle data is matched with a phase of the incremental signal converted absolute angle data correction unit,
a correction value acquisition unit configured to acquire a correction value based on a difference between the incremental signal converted absolute angle data and the phase correction first absolute angle data;
a relative error correction unit generating error-corrected first absolute angle data obtained by correcting the phase-corrected first absolute angle data with the correction value;
and an absolute angle acquisition unit configured to acquire an absolute angle based on the first detection result, the second detection result, the phase difference, the error correction first absolute angle data, and the incremental angle data. encoder.

The method according to claim 1, wherein the correction value acquisition unit acquires the correction value by subtracting the phase correction first absolute angle data from the incremental signal conversion absolute angle data;
and the relative error correction unit adds the correction value to the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

The method according to claim 1, wherein the correction value acquisition unit acquires the correction value by subtracting the incremental signal conversion absolute angle data from the phase correction first absolute angle data;
The relative error correction unit subtracts the correction value from the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

According to claim 2, further comprising a storage unit,
The correction value acquisition unit acquires the correction values at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, associates each angular position with the correction values acquired at the angular positions, and stores and stores in the storage unit,
The said relative error correction|amendment part calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and as said correction value, The rotary encoder according to claim 1, wherein the phase correction first absolute angle data is corrected by using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

The method of claim 4, wherein the absolute angle acquisition unit,
a second absolute angle data generator generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparator for comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a phase correction unit for correcting the second absolute angle data when a phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result of the phase comparator;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. A rotary encoder comprising an angular positioning unit.

According to claim 1, further comprising a storage unit,
The correction value acquisition unit acquires the correction values at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, associates each angular position with the correction values acquired at the angular positions, and stores and stores in the storage unit,
The said relative error correction|amendment part calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and as said correction value, The rotary encoder according to claim 1, wherein the phase correction first absolute angle data is corrected by using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

According to claim 1, wherein the absolute angle acquisition unit,
a second absolute angle data generator generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparator for comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a phase correction unit for correcting the second absolute angle data when a phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result of the phase comparator;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. A rotary encoder comprising an angular positioning unit.

The first magnet according to any one of claims 1 to 7, wherein the first sensor unit has a first magnet having an N pole and an S pole arranged one by one around the central axis of rotation, and the first magnet is opposite in the direction of the axis of the rotational center of the first magnet. a first magnetoresistance element, a first Hall element opposed to the first magnet, and a position opposite to the first magnet and deviated by 90° at a mechanical angle about the rotation center axis with respect to the first Hall element and a second Hall element disposed in
The second sensor unit includes a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element facing the second magnet.

According to claim 3, further comprising a storage unit,
The correction value acquisition unit acquires the correction values at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, associates each angular position with the correction values acquired at the angular positions, and stores and stores in the storage unit,
The said relative error correction|amendment part calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and as said correction value, The rotary encoder according to claim 1, wherein the phase correction first absolute angle data is corrected by using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

The method of claim 9, wherein the absolute angle acquisition unit,
a second absolute angle data generator generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparator for comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a phase correction unit for correcting the second absolute angle data when a phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result of the phase comparator;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. A rotary encoder comprising an angular positioning unit.

[11] The method of claim 9 or 10, wherein the first sensor unit comprises: a first magnet in which an N pole and an S pole are arranged one by one around a central axis of rotation; a resistance element; a first Hall element opposed to the first magnet; and a first Hall element opposed to the first magnet and disposed at a position deviated by a mechanical angle by 90° around the rotation center axis with respect to the first Hall element 2 having a Hall element,
The second sensor unit includes a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element facing the second magnet.

A first sensor unit and a second sensor unit are provided, wherein first absolute angle data of one rotation and one cycle is acquired in the first sensor unit, and in the second sensor unit, N is set to a positive value of 2 or more. Incremental angle data of N cycles of one rotation is acquired when it is an integer, and the absolute angle position is detected based on the first detection result by the first sensor unit and the second detection result by the second sensor unit In the absolute angular position detection method of a rotary encoder,
a phase difference acquisition step of acquiring a phase difference between the first absolute angle data and the incremental angle data;
a converted absolute angle data calculation step of calculating incremental signal converted absolute angle data obtained by converting the incremental angle data for N periods into absolute angle data of one rotation;
A first phase to correct the first absolute angle data based on the phase difference to generate phase-corrected first absolute angle data in which a phase of the first absolute angle data is matched with a phase of the incremental signal converted absolute angle data correction process;
a correction value acquisition step of acquiring a correction value based on a difference between the incremental signal conversion absolute angle data and the phase correction first absolute angle data;
a relative error correction process of generating error corrected first absolute angle data obtained by correcting the phase corrected first absolute angle data with the correction value;
an absolute angle acquisition step of acquiring an absolute angle based on the first detection result, the second detection result, the phase difference, the error correction first absolute angle data, and the incremental angle data; Absolute angular position detection method of rotary encoder.

13. The method according to claim 12, wherein in the correction value acquisition step, the correction value is obtained by subtracting the phase correction first absolute angle data from the incremental signal conversion absolute angle data;
In the relative error correction step, the correction value is added to the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

13. The method according to claim 12, wherein in the correction value acquisition step, the correction value is obtained by subtracting the incremental signal converted absolute angle data from the phase correction first absolute angle data;
In the relative error correction step, the correction value is subtracted from the phase correction first absolute angle data to obtain the error correction first absolute angle data.

The correction value acquisition step according to claim 13, wherein the correction value is acquired at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, and the angular positions are associated with the correction values acquired at the angular positions and stored in the storage unit. hold,
The said relative error correction process calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and, as said correction value, and correcting the phase-corrected first absolute angle data using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

The method of claim 15, wherein the absolute angle acquisition step comprises:
a second absolute angle data generation step of generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparison step of comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a second phase correction step of correcting the second absolute angle data when the phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result in the phase comparison step;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. Absolute angular position detection method of a rotary encoder, characterized in that it comprises an angular positioning step.

The correction value acquisition step according to claim 12, wherein the correction value is acquired at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, and the angular positions are associated with the correction values acquired at the angular positions and stored in the storage unit. hold,
The said relative error correction process calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and, as said correction value, and correcting the phase-corrected first absolute angle data using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

The method of claim 12, wherein the absolute angle acquisition step comprises:
a second absolute angle data generation step of generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparison step of comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a second phase correction step of correcting the second absolute angle data when the phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result in the phase comparison step;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. Absolute angular position detection method of a rotary encoder, characterized in that it comprises an angular positioning step.

19. The method according to any one of claims 12 to 18, wherein the first sensor unit has a first magnet having an N pole and an S pole arranged one by one around the central axis of rotation, and faces the first magnet in the direction of the axis of the rotational center of the first magnet. a first magnetoresistance element, a first Hall element opposed to the first magnet, and a position opposite to the first magnet and deviated by 90° at a mechanical angle about the rotation center axis with respect to the first Hall element and a second Hall element disposed in
The second sensor unit includes a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element facing the second magnet.

15. The method according to claim 14, wherein the correction value acquisition step acquires the correction values at a plurality of angular positions in one rotation and one cycle, associates the angular positions with the correction values acquired at the angular positions and stores them in a storage unit hold,
The said relative error correction process calculates the intermediate correction value of the intermediate angular position between the said two angular positions based on the said correction value acquired at each of the said two adjacent said angular positions, and, as said correction value, and correcting the phase-corrected first absolute angle data using the correction value and the intermediate correction value stored and stored in the storage unit.

The method of claim 20, wherein the absolute angle acquisition step comprises:
a second absolute angle data generation step of generating second absolute angle data in which the error correction first absolute angle data is interpolated into N pieces;
a phase comparison step of comparing the phase of the second absolute angle data and the phase of the incremental angle data;
a second phase correction step of correcting the second absolute angle data when the phase of the second absolute angle data is out of phase with the incremental angle data in the comparison result in the phase comparison step;
Based on the first detection result, the second detection result, the second absolute angle data, and the incremental angle data, the absolute angular position of the rotating body is determined. Absolute angular position detection method of a rotary encoder, characterized in that it comprises an angular positioning step.

22. The method of claim 20 or 21, wherein the first sensor unit comprises: a first magnet in which an N pole and an S pole are disposed around a central axis of rotation; a resistance element; a first Hall element opposed to the first magnet; and a first Hall element opposed to the first magnet and disposed at a position deviated by a mechanical angle by 90° around the rotation center axis with respect to the first Hall element 2 having a Hall element,
The second sensor unit includes a second magnet having a plurality of pole pairs disposed around the central axis of rotation, and a second magnetoresistive element facing the second magnet.