[发明专利]角度传感器及其修正方法、以及角度传感器系统

说明书

本发明涉及角度传感器及其修正方法、以及角度传感器系统。角度传感器具备生成多个检测信号的检测信号生成部、根据多个检测信号生成角度检测值的角度检测部。角度检测部具有：信号转换部，进行转换运算；角度运算部，进行角度运算。转换运算为将多个检测信号转换成第1以及第2运算用信号的运算。角度运算为使用第1以及第2运算用信号来计算角度检测值的运算。转换运算包括使用了包含用于减少产生于角度检测值的第1误差或者第2误差的修正项的至少1个带有修正项的函数的运算。第1误差和第2误差分别是在检测对象的角度以规定的周期进行变化的情况下以与规定的周期相等的周期进行变化的误差和以规定的周期的1/2的周期进行变化的误差。

技术领域

本发明涉及生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值的角度传感器和角度传感器系统、以及用于修正角度传感器中的误差的修正方法。

背景技术

近年来，在汽车中的方向盘或者动力转向电机(power steering motor)的旋转位置的检测等的各种用途中，广泛使用生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值的角度传感器。作为角度传感器，例如有磁角度传感器。在磁角度传感器被使用的系统中，一般设置连动于对象物的旋转或直线运动而产生方向进行旋转的旋转磁场的磁场产生部。磁场产生部例如是磁铁。磁角度传感器中的检测对象的角度例如是基准位置上的旋转磁场的方向相对于基准方向所成的角度。

作为磁角度传感器，众所周知有一种具有生成相位互相差90°的第1以及第2检测信号的检测信号生成部并且通过使用第1以及第2检测信号的运算而生成角度检测值的磁角度传感器。检测信号生成部具有输出第1检测信号的第1检测电路、输出第2检测信号的第2检测电路。第1以及第2检测电路分别包含至少1个磁检测元件。磁检测元件例如包含具有磁化的方向被固定的磁化固定层、磁化的方向对应于旋转磁场的方向进行变化的自由层、被配置于磁化固定层与自由层之间的非磁性层的自旋阀式的磁阻效应元件(以下也记作为MR元件)。

在磁角度传感器中，在旋转磁场的方向以一定的角速度进行变化并且检测对象的角度以规定的周期进行变化的情况下，第1以及第2检测信号各自的波形理想上成为正弦曲线(包括Sine波形和Cosine波形)。但是，各个检测信号的波形会有从正弦曲线歪斜的情况。在此情况下，第1检测信号包含以描绘理想的正弦曲线的方式进行变化的第1理想成分、其以外的误差成分，第2检测信号包含以描绘理想的正弦曲线的方式进行变化的第1理想成分、其以外的误差成分。如果各个检测信号的波形歪斜的话，则会有在角度检测值中产生误差的情况。以下，将在角度检测值中产生的误差称之为角度误差。

在日本专利申请公开2008-43183号公报中记载有进行磁传感器的输出信号的偏移(offset)修正和增益修正的技术。

在角度传感器中，所谓各个检测信号的偏移修正或增益修正的一般修正一直以来都在进行。但是，在角度传感器中，在各个输出信号的波形歪斜的情况下，即使进行如以上所述的一般的修正，角度误差也会产生。在检测对象的角度以规定的周期进行变化的情况下，作为角度误差，例如有以与规定的周期相等的周期进行变化的误差(以下称之为一阶误差)或以规定的周期的1/2的周期进行变化的误差(以下称之为二阶误差)。

在角度传感器中，作为减少上述一阶误差或二阶误差的方法，可以考虑以各个检测信号的波形的歪斜变小的方式修正各个检测信号的方法。但是，在该方法中，存在需要复杂的运算等的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够以简单的运算减少角度误差的角度传感器及其修正方法、以及角度传感器系统。

本发明的角度传感器具备：检测信号生成部，生成分别与检测对象的角度具有对应关系的多个检测信号；角度检测部，根据多个检测信号生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值。本发明的角度传感器的修正方法被用于具备上述检测信号生成部和上述角度检测部的角度传感器。