[发明专利]旋转角检测装置

说明书

发明公开一种旋转角检测装置。所公开的旋转角检测装置，与旋转体的旋转方向或旋转速度无关地，能够以1°为单位而在最小误差范围内检测360°区间的旋转角。所公开的旋转角检测装置，搭载于无法在旋转体的中央配置磁体的可穿戴设备或者磁体的配置受限的设备，从而能够很容易应用于各种用户界面的实现。旋转角检测装置可以包括：旋转体，以能够在标准状态与多个已旋转状态之间转换的方式旋转；多个磁片，在旋转体上沿着旋转体的周向以预定的角度间隔排列；霍尔传感器，配置于从旋转体的下部表面沿下部方向隔开的位置；以及处理器，构成为响应于霍尔传感器的输出而检测与旋转体的当前的已旋转状态相对应的旋转体体的旋转角。

技术领域

本发明涉及一种检测旋转体的旋转角的装置。

背景技术

为了以各种用途检测设备的状态变化，在工业领域广泛地使用着各种检测器。在这些检测器之中，被称为编码器(encoder)的用于检测旋转体的旋转角度的变化的旋转角检测器广为人知。旋转角检测器通常使用通过感测边缘磁场的强度来输出显示与其成比例的磁力的信息的霍尔传感器(Hall sensor)。在采用霍尔传感器的旋转角检测器中，在转子上附着有永磁体且在其周围配置有多个霍尔传感器的结构的旋转角检测器广为人知。这样的旋转角检测器具有在旋转体的中央无法配置磁体的结构，因此有在最近被研发出且日益发展的可穿戴设备(wearable device)中无法采用的缺点。并且，这种旋转角检测器存在以下问题，即，在转子高速旋转时，只能将旋转角度计算在较大误差范围，不仅如此，在转子的旋转速度较慢时，很难精确地测量旋转角，而且在转子逆向旋转时，无法测量旋转角。

发明内容

本发明的课题是提供一种旋转角检测装置，其与旋转体的旋转方向或旋转速度无关，能够在1°单位的最小误差范围内检测360°区间的旋转角。

本发明所要解决的课题并不限定于以上提及的课题，本领域的技术人员应该通过以下说明明确地理解未提及的其他课题。

本发明的一个方面，提供一种旋转角检测装置。该旋转角检测装置包括：旋转体，配置于第一平面上，以能够在所述旋转体未旋转的状态即标准状态与多个已旋转状态之间转换的方式旋转；多个磁片，在所述旋转体上沿着所述旋转体的周向以预定的角度间隔排列，所述多个磁片随着所述旋转体的旋转而沿着第一轨迹移动；至少一个霍尔传感器(Hallsensor)，配置于从所述第一平面相隔预定间距的第二平面上，且位于将所述第一轨迹投影至所述第二平面上的第二轨迹上，所述至少一个霍尔传感器提供随着所述旋转体的旋转而变化的输出；以及处理器，构成为响应于所述至少一个霍尔传感器的输出而检测与所述旋转体的当前的已旋转状态相对应的所述旋转体的旋转角。

在本发明的一实施例中，所述旋转体可以是圆盘状的板或者圆环状的板。

在本发明的一实施例中，在所述旋转体处于所述标准状态时，所述至少一个霍尔传感器中的任意一个霍尔传感器可以在垂直方向上与所述多个磁片中的任意一个相对。

在本发明的一实施例中，所述多个磁片可以包括12个磁片，所述至少一个霍尔传感器可以包括一个霍尔传感器，所述一个霍尔传感器可以包括第一霍尔元件(Hallelement)以及第二霍尔元件，所述至少一个霍尔传感器的输出具有来自所述第一霍尔元件的第一输出以及来自所述第二霍尔元件的第二输出。

在本发明的一实施例中，所述处理器还可以构成为，基于所述第一输出以及所述第二输出，检测与所述旋转体的所述当前的已旋转状态相对应的所述旋转体的所述旋转角。

在本发明的一实施例中，所述处理器还可以构成为，基于所述第一输出以及所述第二输出，并利用第一至第四计算公式中的任意一个计算公式，检测与所述旋转体的所述当前的已旋转状态相对应的所述旋转体的所述旋转角。