位置传感器以及转向装置

技术领域

公开的发明是涉及能够检测齿杆的位置以及移动的位置传感器以及转向装置的发明。

背景技术

通常，用于控制车辆行驶方向的转向装置可以包括配置在驾驶座上的方向盘、连接到方向盘的转向柱、将从转向柱提供的旋转运动转换为直线运动的齿条/小齿轮以及连接到齿条的齿杆等。

并且，转向装置可以包括测量随着驾驶员转动方向盘而旋转的转向柱的旋转角度的角度传感器和测量驾驶员为了转动方向盘而施加于方向盘的扭矩的扭矩传感器。转向装置的控制装置(electronic control unit，ECU)能够基于角度传感器以及扭矩传感器的输出识别出车辆的转向角。

最近，正在进行着在转向装置中省略方向盘与齿杆之间的机械连接的研究。公知为所谓的线控转向(steering-by-wire)的转向装置可以利用角度传感器和扭矩传感器检测方向盘的旋转，并且利用马达使齿杆进行直线运动。

这样，由于省略了方向盘与齿杆之间的机械连接，所以需要用于检测齿杆直线运动的单独的传感器。

发明内容

公开的发明的一方面的目的在于提供能够检测齿杆的位置以及移动的位置传感器以及转向装置。

公开的发明的一方面的目的在于提供能够提高检测位置以及检测移动的可靠性、稳定性以及稳健性的位置传感器以及转向装置。

根据公开的发明的一方面的位置传感器，可以包括：基板；初始(initial)轴，其以垂直于上述基板的方式从上述基板的第一侧延伸到第二侧；初始齿轮，其在上述基板的第一侧，设在上述初始轴上；第一伺服(serve)轴，其在上述基板的第一侧，设为垂直于上述基板且平行于上述初始轴；第二伺服轴，其在上述基板的第一侧，设为垂直于上述基板且平行于上述初始轴以及上述第一伺服轴；第一伺服齿轮，其与上述初始齿轮啮合，在上述基板的第一侧，设在上述第一伺服轴上；第二伺服齿轮，其与上述初始齿轮啮合，在上述基板的第一侧，设在上述第二伺服轴上；第一伺服转子，其在上述基板的第一侧，设在上述第一伺服轴上；第一感应线圈，其设在上述基板的第一侧的第一面；第二伺服转子，其在上述基板的第一侧，设在上述第二伺服轴上；以及第二感应线圈，其设在上述基板的第一侧的第一面。

上述初始齿轮与上述第一伺服齿轮之间的第一齿轮比可以不同于上述初始齿轮与第二伺服齿轮之间的第二齿轮比。

上述第一伺服齿轮的旋转速度可以与上述第二伺服齿轮的旋转速度不同。

上述第一伺服齿轮的直径可以与上述第二伺服齿轮的直径不同。

上述初始齿轮的直径可以大于上述第一伺服齿轮的直径以及上述第二伺服齿轮的直径。

上述第一伺服齿轮和上述第一伺服转子可以以上述第一伺服轴的旋转轴为中心旋转。上述第二伺服齿轮和上述第二伺服转子可以以上述第二伺服轴的旋转轴为中心旋转。

上述第一伺服转子的旋转轴所延伸的虚拟直线可以通过上述第一感应线圈的中心。上述第二伺服转子的旋转轴所延伸的虚拟直线可以通过上述第二感应线圈的中心。

上述第一伺服转子可以包括设在上述第一伺服转子的圆周上的多个第一转子齿。上述第二伺服转子可以包括设在上述第二伺服转子的圆周上的多个第二转子齿。

上述第一感应线圈可以以锯齿方式配置在具有第一半径的虚拟的第一圆与具有大于上述第一半径的第二半径的虚拟的第二圆之间。上述第二感应线圈可以以锯齿方式配置在具有第三半径的虚拟的第三圆与具有大于上述第三半径的第四半径的虚拟的第四圆之间。

上述多个第一转子齿各自的半径方向的宽度可以相同于上述第二半径与上述第一半径之间的差异。上述多个第二转子齿各自的半径方向的宽度可以相同于上述第四半径与上述第三半径之间的差异。

上述多个第一转子齿各自的圆周方向宽度可以相同于相邻的第一转子齿之间的间隔。上述多个第二转子齿各自的圆周方向宽度可以相同于相邻的第二转子齿之间的间隔。

还可以包括与上述第一感应线圈以及上述第二感应线圈电连接的处理器。

上述处理器可以识别上述第一感应线圈的阻抗或者磁阻，基于识别上述第一感应线圈的阻抗或者磁阻的结果识别上述第一伺服转子的旋转角度，识别上述第二感应线圈的阻抗或者磁阻，基于识别上述第二感应线圈的阻抗或者磁阻的结果识别上述第二伺服转子的旋转角度。

上述处理器可以基于上述第一伺服转子的旋转角度和上述第二伺服转子的旋转角度识别上述初始轴的旋转角度。

上述初始轴可以与车辆的齿杆总成连接。

根据公开的发明的一方面的转向装置，可以包括：齿杆总成，其连接于车轮；转向马达，其用于提供使上述齿杆总成进行直线移动的旋转；角度传感器，其识别与上述车辆的方向盘连接的转向柱的旋转角度；初始轴，其连接于上述齿杆总成；位置传感器，其测量上述初始轴的旋转角度；以及控制器，其基于上述角度传感器的输出信号以及上述位置传感器的输出信号控制上述转向马达。上述位置传感器可以包括：基板，其设为垂直于上述初始轴；初始齿轮，其在上述基板的第一侧，设在上述初始轴上；第一伺服轴，其在上述基板的第一侧，设为垂直于上述基板且平行于上述初始轴；第二伺服轴，其在上述基板的第一侧，设为垂直于上述基板且平行于上述初始轴以及上述第一伺服轴；第一伺服齿轮，其与上述初始齿轮啮合，在上述基板的第一侧，设在上述第一伺服轴上；第二伺服齿轮，其与上述初始齿轮啮合，在上述基板的第一侧，设在上述第二伺服轴上；第一伺服转子，其在上述基板的第一侧，设在上述第一伺服轴上；第一感应线圈，其设在上述基板的第一侧的第一面；第二伺服转子，其在上述基板的第一侧，设在上述第二伺服轴上；以及第二感应线圈，其设在上述基板的第一侧的第一面。

上述初始齿轮与上述第一伺服齿轮之间的第一齿轮比可以不同于上述初始齿轮与第二伺服齿轮之间的第二齿轮比。

上述第一伺服齿轮的直径与上述第二伺服齿轮的直径不同。

上述位置传感器还可以包括与上述第一感应线圈以及上述第二感应线圈电连接的处理器。上述处理器识别上述第一感应线圈的阻抗或者磁阻，基于识别上述第一感应线圈的阻抗或者磁阻的结果识别上述第一伺服转子的旋转角度，识别上述第二感应线圈的阻抗或者磁阻，基于识别上述第二感应线圈的阻抗或者磁阻的结果识别上述第二伺服转子的旋转角度。

上述处理器可以基于上述第一伺服转子的旋转角度和上述第二伺服转子的旋转角度识别上述初始轴的旋转角度，并且向上述控制器提供与上述初始轴的旋转角度对应的输出信号。

附图说明

图1示出了包括根据一实施例的位置传感器的转向装置的一例。

图2示出了根据一实施例的位置传感器的上方立体图。

图3示出了根据一实施例的位置传感器的分解图。

图4示出了根据一实施例的位置传感器的侧面图。

图5示出了根据一实施例的位置传感器中所包含的初始齿轮、第一伺服齿轮以及第二伺服齿轮。

图6示出了根据一实施例的位置传感器中所包含的第一转子以及第一感应线圈。

图7示出了根据一实施例的位置传感器的控制结构。

图8示出了根据一实施例的位置传感器识别轴的旋转角度的一例。

具体实施方式

图1示出了包括根据一实施例的位置传感器的转向装置的一例。

如图1示出，转向装置1可以包括方向盘10、转向柱20、角度传感器30、扭矩传感器40、齿杆总成50、转向马达60、位置传感器100或者转向控制器70。图1示出的多个结构并不是转向装置1的必需结构，可以省略图1示出的多个结构中的至少一部分。

方向盘10可以从驾驶员处获得关于车辆行驶方向的输入或者驾驶员的转向意愿(下面称为“转向输入”)。方向盘10根据驾驶员的转向输入，可以按照顺时针方向或者逆时针方向进行旋转。

转向柱20支承方向盘10，能够用作方向盘10的旋转轴。转向柱20可以随着方向盘10的旋转而旋转。

角度传感器30检测驾驶员进行的方向盘10或者转向柱20的旋转，并且可以测量方向盘10或者转向柱20的旋转角度。角度传感器30可以向转向控制器70提供对应于测量到的旋转角度的电信号。

扭矩传感器40检测方向盘10或者转向柱20的旋转，并且可以测量由驾驶员施加于方向盘10或者转向柱20的扭矩。扭矩传感器40可以向转向控制器70提供对应于测量到的扭矩的电信号。

齿杆总成50连接于车轮，并且可以通过转向马达60的驱动进行直线运动。齿杆总成50可以为了改变车辆的行驶方向而改变车轮的旋转轴的方向。例如，齿杆总成50可以进行直线移动，以使车辆的车轮的旋转轴按照逆时针方向进行旋转。由此，车辆可以向左侧转向。并且，齿杆总成50可以进行直线移动，以使轮子的旋转轴按照顺时针方向进行旋转。由此，车辆可以向右侧转向。

转向马达60通过动力转换装置连接于齿杆总成50，并且可以提供用于使齿杆总成50进行直线移动的旋转力。转向马达60可以响应于转向控制器70的控制，提供用于使齿杆总成50向左侧或者右侧直线移动的旋转力。例如，转向马达60的旋转可以通过齿条以及小齿轮等转换为直线运动。

位置传感器100检测齿杆总成50的直线运动，并且可以测量齿杆总成50移动的位移。例如，齿杆总成50的直线运动可以通过齿条51以及小齿轮52转换为旋转运动，位置传感器100可以测量转换后的旋转运动的位移。位置传感器100可以向转向控制器70提供与测量到的齿杆总成50的位移对应的电信号。

转向控制器70获得从角度传感器30、扭矩传感器40以及/或者位置传感器100输出的检测信号，并且基于获得的检测信号可以控制转向马达60。

例如，转向控制器70可以基于角度传感器30以及/或者扭矩传感器40的输出信号识别驾驶员的转向输入以及/或者转向意愿。转向控制器70可以基于识别到的转向输入以及/或者转向意愿，控制转向马达60使得齿杆总成50移动到目标位置。

转向控制器70基于位置传感器100的输出信号可以识别齿杆总成50的实测位置。并且，转向控制器70对比实测位置和目标位置，通过控制转向马达60使得齿杆总成50的实测位置追随目标位置。

这样，角度传感器30可以检测驾驶员的转向输入。并且，位置传感器100可以检测齿杆总成50的位移。

角度传感器30和位置传感器100可以执行如识别轴的旋转角度的相同或者至少相似的功能。并且，角度传感器30和位置传感器100可以具有相同或者至少相似的结构。

下面说明位置传感器100的具体结构以及动作，角度传感器30的基体结构以及动作可以与下面说明的结构以及动作实质上相同。

图2示出了根据一实施例的位置传感器的上方立体图。图3示出了根据一实施例的位置传感器的分解图。图4示出了根据一实施例的位置传感器的侧面图。图5示出了根据一实施例的位置传感器中所包含的初始齿轮、第一伺服齿轮以及第二伺服齿轮。图6示出了根据一实施例的位置传感器中所包含的第一转子以及第一感应线圈。

如图2、图3、图4、图5以及图6所示，位置传感器100可以包括初始轴110、初始齿轮111、第一伺服轴120、第一伺服齿轮121、第一伺服转子123、第一感应线圈151、第二伺服轴140、第二伺服齿轮141、第二伺服转子143、第二感应线圈152或者基板150。图2至图6示出的多个结构并不是位置传感器100所必需的结构，可以省略图2至图6示出的多个结构中的至少一部分。

初始轴110可以通过动力转换装置连接于齿杆总成50。动力转换装置可以将齿杆总成50的直线运动转换成初始轴110的旋转运动。例如，动力转换装置可以包括齿条以及小齿轮。

初始轴110可以随着齿杆总成50的直线运动进行旋转运动。例如，随着齿杆总成50按照第一方向进行直线运动，初始轴110可以按照向第一旋转方向(顺时针方向)进行旋转。并且，随着齿杆总成50按照与第一方向不同的第二方向进行直线运动，初始轴110可以按照与第一旋转方向不同的第二旋转方向(逆时针方向)进行旋转。

初始轴110可以设为大致垂直于基板150。具体地，初始轴110可以通过形成于基板150的贯通孔150c贯通基板150。初始轴110通过贯通孔150c可以从基板150的第一面150a延伸到基板150的第二面150b。

初始齿轮111为大致圆筒状，可以设在基板150的第一面150a侧。

初始齿轮111可以以与初始轴110一起旋转的方式设在初始轴110上。具体地，初始齿轮111可以设在与初始轴110相同的轴上。由此，初始齿轮111可以以与初始轴110的旋转轴相同的轴为中心，按照与初始轴110相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。

在初始齿轮111的外周面可以形成有多个初始齿111a。随着初始齿轮111旋转，多个初始齿111a可以沿初始齿轮111的外周面旋转移动。

第一伺服齿轮121为大致圆筒状，可以设在基板150的第一面150a侧。

第一伺服齿轮121可以设在第一伺服轴120上。其中，第一伺服轴120可以与初始轴110大致平行设置。

具体地，第一伺服齿轮121可以以与第一伺服轴120一起旋转的方式设在与第一伺服轴120相同的轴上。由此，第一伺服齿轮121可以以与第一伺服轴120的旋转轴相同的轴为中心，按照与第一伺服轴120相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。

在第一伺服齿轮121的外周面可以形成有多个第一伺服齿121a。多个第一伺服齿121a可以与初始齿轮111的多个初始齿111a啮合。具体地，初始齿轮111的旋转可以通过多个初始齿111a和多个第一伺服齿121a传递到第一伺服齿轮121。

第一伺服齿轮121的直径可以与初始齿轮111的直径不同。并且，形成在第一伺服齿轮121外周面的多个第一伺服齿121a的数量可以与形成在初始齿轮111外周面的多个初始齿111a的数量不同。

如图5示出，初始齿轮111的直径D1可以大于第一伺服齿轮121的直径D2。并且，多个初始齿111a的数量可以比多个第一伺服齿121a的数量多。例如，初始齿轮111的直径D1与第一伺服齿轮121的直径D2之间的比例可以是约1.216:1。并且，多个初始齿111a的数量与多个第一伺服齿121a的数量之间的比例可以是约1.216:1。

第一伺服齿轮121与初始齿轮111啮合而旋转，但是第一伺服齿轮121的旋转速度可以与初始齿轮111的旋转速度不同。第一伺服齿轮121的旋转速度可以比初始齿轮111的旋转速度快。

初始齿轮111和第一伺服齿轮121可以以一定的齿轮比旋转。例如，初始齿轮111与第一伺服齿轮121之间的齿轮比可以是约1.216:1，初始齿轮111与第一伺服齿轮121之间的旋转比例可以是约1:1.216。换言之，在初始齿轮111旋转一圈的期间，第一伺服齿轮121可以旋转约1.216圈。并且，在初始齿轮111旋转约296度的期间，第一伺服齿轮121可以旋转360度。

第一伺服转子123可以以大致圆盘状设在基板150的第一面150a侧、基板150与第一伺服齿轮121之间。换言之，可以按照基板150、第一伺服转子123、第一伺服齿轮121的顺序层叠在基板150的第一面150a。

第一伺服转子123可以以大致圆盘状设在第一伺服轴120上。第一伺服转子123可以以与第一伺服轴120一起旋转的方式设在与第一伺服轴120相同的轴上。由此，第一伺服转子123可以以与第一伺服轴120的旋转轴相同的轴为中心，按照与第一伺服轴120相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。并且，第一伺服转子123可以以与第一伺服齿轮121的旋转轴相同的轴为中心，按照与第一伺服齿轮121相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。

如图6所示，在第一伺服转子123的外周可以形成有多个第一转子齿123a。多个第一转子齿123a之间可以形成有空洞。

多个第一转子齿123a的形状可以大致相同。并且，多个第一转子齿123a之间的空洞的形状也可以大致相同。多个第一转子齿123a的圆周方向宽度和圆周方向的间隔可以大致一样。换言之，多个第一转子齿123a每一个的圆周方向宽度可以与相邻的两个第一转子齿123a之间的圆周方向的间隔大致相同。

例如，可以沿第一伺服转子123的外周周期性地形成第一转子齿123a。并且，在第一转子齿123a进行旋转的期间，第一转子齿123a可以周期性地通过基板150的特定位置附近。

第一伺服转子123的直径不受限制。例如，第一伺服转子123的直径可以与第一伺服齿轮121的直径大或者相同或者小。

第一感应线圈151可以以大致圆盘状设在基板150的第一面150a上。第一感应线圈151固定在基板150的第一面150a上，不与第一伺服轴120一起旋转。

第一感应线圈151可以以锯齿方式配置在具有不同半径的虚拟的多个圆的圆周之间。例如，如图6示出，第一感应线圈151可以以锯齿方式配置在具有第一半径的虚拟的第一圆151a与具有大于第一半径的第二半径的虚拟的第二圆151b之间。

换言之，第一感应线圈151的中心与第一感应线圈151之间的距离可以周期性地变化。例如，第一感应线圈151可以从第一圆151a的圆周延伸到第二圆151b的圆周，从第二圆151b的圆周延伸到第一圆151a的圆周。第一感应线圈151可以反复从第一圆151a的圆周延伸到第二圆151b的圆周，从第二圆151b的圆周延伸到第一圆151a的圆周。

第一感应线圈151占据的区域可以与第一伺服转子123的多个第一转子齿123a占据的区域大致相同。换言之，第一伺服转子123的多个第一转子齿123a可以与形成第一感应线圈151的第一圆151a和第二圆151b之间的环形区域对应地定位。第一转子齿123a的半径方向宽度可以与第一圆151a和第二圆151b之间的环形的半径方向宽度大致相同。

环形的第一感应线圈151的中心可以与第一伺服转子123的旋转中心大致相同。换言之，第一伺服转子123的旋转轴所延伸的虚拟的第一直线可以通过环形的第一感应线圈151的中心。

第一伺服转子123可以设在第一感应线圈151附近。换言之，第一伺服转子123在第一感应线圈151附近以第一感应线圈151的中心为中心旋转。

由此，通过第一伺服转子123的旋转，多个第一转子齿123a周期性地通过第一感应线圈151附近。

这时，第一伺服转子123以及多个第一转子齿123a可以由磁性体构成，作为磁性体的多个第一转子齿123a周期性地通过第一感应线圈151附近，由此第一感应线圈151的磁阻可以周期性发生变化，并且第一感应线圈151的阻抗可以周期性地发生变化。例如第一感应线圈151的阻抗或者磁阻可以按照第一伺服转子123旋转一圈的周期发生变化。

因此，通过测量第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的周期性变化，从而能够识别出第一伺服转子123的旋转。

第二伺服齿轮141可以设在基板150的第一面150a侧。换言之，第二伺服齿轮141可以设在与第一伺服齿轮121相同的一侧。

第二伺服齿轮141为大致圆筒状，可以设在第二伺服轴140上。其中，第二伺服轴140可以设置成与初始轴110大致平行。第二伺服轴140可以从第一伺服轴120拆分。

具体地，第二伺服齿轮141可以与第二伺服轴140一起旋转的方式设在与第二伺服轴140相同的轴上。由此，第二伺服齿轮141可以以与第二伺服轴140的旋转轴相同的轴为中心，按照与第二伺服轴140相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。

在第二伺服齿轮141的外周面可以形成有多个第二伺服齿141a。多个第二伺服齿141a可以与初始齿轮111的多个初始齿111a啮合。具体地，初始齿轮111的旋转通过多个初始齿111a和多个第二伺服齿141a可以传递到第二伺服齿轮141。

第二伺服齿轮141的直径D4可以与初始齿轮111的直径D1不同。并且，形成于第二伺服齿轮141外周面的多个第二伺服齿141a的数量可以与形成于初始齿轮111外周面的多个初始齿111a的数量不同。

如图5所示，初始齿轮111的直径D1可以大于第二伺服齿轮141的直径D4。并且，多个初始齿111a的数量可以比多个第二伺服齿141a的数量多。例如，初始齿轮111的直径D1与第二伺服齿轮141的直径D4之间的比例可以是约9:1。并且，多个初始齿111a的数量与多个第二伺服齿141a的数量之间的比例可以是约9:1。

第二伺服齿轮141与初始齿轮111啮合而旋转，但是第二伺服齿轮141的旋转速度可以与初始齿轮111的旋转速度不同。第二伺服齿轮141的旋转速度可以比初始齿轮111的旋转速度快。例如，初始齿轮111与第二伺服齿轮141的齿轮比可以是约9:1，初始齿轮111与第二伺服齿轮141的旋转比可以是约1:9。换言之，在初始齿轮111旋转一圈的期间，第二伺服齿轮141可以旋转约9圈。并且，在初始齿轮111旋转约40度的期间，第二伺服齿轮141可以旋转360度。

如上述说明，初始齿轮111与第一伺服齿轮121的齿轮比可以是约1.216:1，在初始齿轮111旋转一圈的期间，第一伺服齿轮121可以旋转约1.216圈。

因此，第一伺服齿轮121与第二伺服齿轮141的旋转比可以是约1.216:9(＝1:7.4)。具体地，在第一伺服齿轮121旋转5圈的期间，第二伺服齿轮141可以旋转37圈。

换言之，在第一伺服齿轮121和第二伺服齿轮141从基准位置同时进行旋转后第一伺服齿轮121和第二伺服齿轮141全部再次返回到基准位置的期间，第一伺服齿轮121旋转5圈，第二伺服齿轮141可以旋转37圈。

并且，在第一伺服齿轮121旋转5圈的期间，初始齿轮111可以旋转1480度。并且，在第二伺服齿轮141旋转37圈的期间，初始齿轮111可以旋转1480度。初始齿轮111的旋转可以与初始轴110的旋转相同。由此，在第一伺服齿轮121和第二伺服齿轮141从基准位置同时进行旋转后第一伺服齿轮121和第二伺服齿轮141全部再次返回到基准位置的期间，初始轴110可以旋转1480度。

因此，通过第一伺服齿轮121的旋转角度和第二伺服齿轮141的旋转角度的组合，可以识别出初始轴110的到1480度的旋转。

第二伺服转子143为大致圆盘状，在基板150的第二面150b侧设在基板150与第二伺服齿轮141之间。换言之，可以按照基板150、第二伺服转子143、第二伺服齿轮141的顺序层叠在基板150的第二面150b。

第二伺服转子143可以以大致圆盘状设在第二伺服轴140上。第二伺服转子143可以以与第二伺服轴140一起旋转的方式设在与第二伺服轴140相同的轴上。由此，第二伺服转子143可以以与第二伺服轴140的旋转轴相同的轴为中心，按照与第二伺服轴140相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。并且，第二伺服转子143可以以与第二伺服齿轮141的旋转轴相同的轴为中心，按照与第二伺服齿轮141相同的旋转方向，以相同的旋转速度旋转。

第二伺服转子143的形状可以与图6示出的第一伺服转子123的形状相同。

第二感应线圈152可以以大致圆盘状设在基板150的第一面150a上。第二感应线圈152固定于基板150的第一面150a上，不会与第二伺服轴140一起旋转。

第二感应线圈152可以以锯齿方式配置在具有不同半径的虚拟的圆的圆周之间。例如，第二感应线圈152可以以锯齿方式配置在具有第三半径的虚拟的第三圆与具有大于第三半径的第四半径的虚拟的第四圆之间。并且，第二感应线圈152的形状可以与图8示出的第一感应线圈151的形状相同。

第二感应线圈152的形状可以与图6示出的第一感应线圈151的形状相同。

环形的第二感应线圈152的中心可以与第二伺服转子143的旋转中心大致相同。换言之，第二伺服转子143的旋转轴所延伸的虚拟的第二直线可以通过环形的第二感应线圈152的中心。

第二伺服转子143可以设在第二感应线圈152附近。换言之，第二伺服转子143在第二感应线圈152附近可以以第二感应线圈152的中心为中心旋转。

由此，通过第二伺服转子143的旋转，多个第二转子齿143a可以周期性地通过第二感应线圈152附近。

这时，第二伺服转子143以及多个第二转子齿143a可以由磁性体构成，作为磁性体的第二转子齿143a周期性地通过第二感应线圈152附近，由此第二感应线圈152的磁阻周期性地发生变化，并且第二感应线圈152的阻抗可以周期性发生变化。例如第二感应线圈152的阻抗或者磁阻可以按照第二转子齿143a旋转一圈的周期发生变化。

因此，通过测量第二感应线圈152的阻抗或者磁阻的周期性变化，从而能够识别出第二伺服转子143的旋转。通过测量第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的周期性变化，从而能够识别出第一伺服转子123的旋转。

第一伺服转子123的旋转可以与第一伺服齿轮121的旋转相同，第二伺服转子143的旋转可以与第二伺服齿轮141的旋转相同。

通过第一伺服齿轮121的旋转角度和第二伺服齿轮141的旋转角度的组合，可以识别出初始轴110的到1480度的旋转。因此，通过第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的周期性变化和第二感应线圈152的阻抗或者磁阻的周期性变化，可以识别出初始轴110的到1480度的旋转。

如上述说明，位置传感器100可以包括随着齿杆总成50的直线移动进行旋转的初始轴110、按照相对于初始轴110的旋转的第一比例旋转的第一伺服轴120、与第一伺服轴120一同旋转的第一伺服转子123、阻抗或者磁阻根据第一伺服转子123的旋转发生变化的第一感应线圈151、按照相对于初始轴110的旋转的第二比例旋转的第二伺服轴140、与第二伺服轴140一同旋转的第二伺服转子143以及阻抗或者磁阻根据第二伺服转子143的旋转发生变化的第二感应线圈152。

通过测量第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的变化和第二感应线圈152的阻抗或者磁阻的变化，从而可以识别出初始轴110的旋转角度，而且可以识别出齿杆总成50的直线位移。

下面，说明用于测量第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的变化和第二感应线圈152的阻抗或者磁阻的变化的结构。

图7示出了根据一实施例的位置传感器的控制结构。图8示出了根据一实施例的位置传感器识别轴的旋转角度的一例。

如图7所示，位置传感器100可以包括第一感应线圈151、第二感应线圈152以及处理器160。

如上述说明的图6示出，在具有第一半径的第一圆151a与具有第二半径的第二圆151b之间的环形区域内，第一感应线圈151可以沿着圆周方向以锯齿方式配置。换言之，第一感应线圈151的中心与第一感应线圈151之间的距离可以周期性地发生变化。

第一伺服转子123可以以可旋转状设在第一感应线圈151附近。通过第一伺服转子123的旋转，第一感应线圈151的阻抗或者磁阻可以周期性地发生变化。例如，在作为磁性体的第一伺服转子123进行旋转的期间，对应于第一感应线圈151内部区域的第一伺服转子123的第一转子齿123a部分可以周期性地发生变化。由此第一感应线圈151的磁阻周期性地发生变化，第一感应线圈151能够周期性地感应到感应电流。

第二感应线圈152可以具有与上述说明的第一感应线圈151相同的结构。

第二伺服转子143可以以可旋转状设在第二感应线圈152附近。通过第二伺服转子143的旋转，第二感应线圈152的阻抗或者磁阻可以周期性地发生变化。

处理器160可以识别出第一感应线圈151的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)以及第二感应线圈152的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)。

例如，处理器160可以测量在第一感应线圈151以及第二感应线圈152各自中感应到的第一感应电流和第二感应电流。处理器160可以基于第一感应电流和第二感应电流识别出第一感应线圈151的磁阻(或者其变化)和第二感应线圈152的磁阻(或者其变化)。

作为另一例，处理器160可以向第一感应线圈151以及第二感应线圈152各自周期性地施加电压信号，从而测量第一感应线圈151以及第二感应线圈152各自的电流。处理器160可以基于第一感应线圈151以及第二感应线圈152各自的电流识别出第一感应线圈151的阻抗(或者其变化)和第二感应线圈152的阻抗(或者其变化)。

处理器160可以基于识别出的第一感应线圈151的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)的结果识别出第一伺服转子123的旋转角度。并且，处理器160可以基于识别出的第二感应线圈152的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)的结果识别出第二伺服转子143的旋转角度。

例如，处理器160可以基于第一感应线圈151的阻抗或者磁阻的一周期变化识别出第一伺服转子123旋转一圈。并且，处理器160可以基于第二感应线圈152的阻抗或者磁阻的一周期变化识别出第二伺服转子143旋转一圈。

处理器160可以基于第一伺服转子123的旋转角度和第二伺服转子143的旋转角度识别出初始轴110的旋转角度。

如上述说明，初始轴110与第一伺服转子123之间的旋转比可以根据初始齿轮111与第一伺服齿轮121之间的预设的齿轮比设定。例如，初始轴110与第一伺服转子123之间的旋转比可以是约1:1.216。换言之，如图8示出，在第一伺服转子123旋转360度(y轴的旋转角度)期间，初始轴110可以旋转约296度(x轴的旋转角度)。

并且，初始轴110与第二伺服转子143之间的旋转比可以根据初始齿轮111与第二伺服齿轮141之间的预设的齿轮比设定。例如，初始轴110与第二伺服转子143之间的旋转比可以是约1:9。换言之，如图8所示，在第二伺服转子143旋转360度(y轴的旋转角度)期间，初始轴110可以旋转约40度(x轴的旋转角度)。

第一伺服转子123的旋转角度和第二伺服转子143的旋转角度两个可以对应于初始轴110的旋转角度。例如，如图8所示，当初始轴110的旋转角度为“0”度时，第一伺服转子123的旋转角度是“0”度，第二伺服转子143的旋转角度为“0”度。之后，第一伺服转子123的旋转角度和第二伺服转子143均为“0”度时，初始轴110的旋转角度为“1480”度。

因此，在初始轴110的旋转角度为“0”度到“1480”度之间时，初始轴110的旋转角度可以对应于固有的第一伺服转子123的旋转角度和第二伺服转子143的旋转角度两个。换言之，根据第一伺服转子123的旋转角度和第二伺服转子143的旋转角度两个，可以识别出从“0”度到“1480”度之间的初始轴110的旋转角度。

这样，处理器160基于识别出的第一感应线圈151的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)以及第二感应线圈152的阻抗或者磁阻(或者其周期性变化)的结果，在预设的角度范围(例如，从“0”度到“1480”度之间)识别出初始轴110的旋转角度。

并且，处理器160可以将识别出的初始轴110的旋转角度提供给转向装置1的转向控制器70。

如上述说明，转向控制器70可以基于位置传感器100的输出信号识别出齿杆总成50的实测位置。并且，转向控制器70对比实测位置和目标位置，并且可以控制转向马达60以使齿杆总成50的实测位置追随目标位置。

并且，转向装置1的角度传感器30可以实现与位置传感器100大致相同的结构以及功能。位置传感器100识别与齿杆总成50连接的初始轴110的旋转角度，另一方面角度传感器30可以识别与方向盘10连接的转向柱20的旋转角度。

根据公开的发明的一方面，目的在于提供能够检测齿杆的位置以及移动的位置传感器以及转向装置。

根据公开的发明的一方面，目的在于提供能够提高检测位置以及检测移动的可靠性、稳定性以及稳健性的位置传感器以及转向装置。