JP2001114116A

JP2001114116A - 回転角検出装置

Info

Publication number: JP2001114116A
Application number: JP29707199A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kato; 弘典加藤; Toshiyuki Hoshi; 敏行星; Yoshio Sanpei; 喜生三瓶; Hirobumi Okumura; 博文奥村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-04-24
Also published as: DE60028153D1; DE60028153T2; EP1093993B1; US6424147B1; EP1093993A2; EP1093993A3

Abstract

(57)【要約】【課題】第１、第２角度検出信号の連続振幅比のアー
クタンジェント角度から回転角度を検出し、高精度の回
転角度検出を行う回転角検出装置を提供する。【解決手段】回転体に連結したローターの回転によリ
一定最大振幅、同一周期で略１／４波長の位相差を持つ
正弦波状の第１角度検出信号及び第２角度検出信号を出
力する回転角度検出部１、これらの信号を記憶する記憶
部３、制御部２を備え、制御部２は、常時第１及び第２
角度検出信号の振幅を検出し、検出した第１角度検出信
号の振幅絶対値と第２角度検出信号の振幅絶対値を比較
し、小さい振幅絶対値を大きい振幅絶対値で除算した除
算値のアークタンジェント角度により回転体の基本回転
角度を計算し、計算した第１角度検出信号の振幅及び第
２角度検出信号の振幅の極性別及び振幅範囲別に複数の
角度処理ケースを設定し、設定した複数の角度処理ケー
ス毎に、検出した基本回転角度を異なる角度値に変換し
て回転体の回転角度を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転角検出装置に
係わり、特に、回転体、例えば自動車のステアリングシ
ャフトに連結され、ステアリングホイールの回転角度及
び回転方向に対応した９０°の位相差を持つ２つの角度
検出信号を出力し、得られた２つの角度検出信号の余接
角度を求めることにより回転体の回転角度を正確に検出
することを可能にした回転角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転角検出装置は、回転体の回
転角度を検出するもので、少くとも、回転体の回転角度
を検出する回転角度検出部と、回転角検出装置の動作を
制御する制御部と、被制御機構を制御するコントローラ
ーとを備えている。そして、この回転角検出装置を自動
車のステアリングシャフトの回転角度の検出に使用する
場合は、回転角検出装置が自動車に搭載され、回転角度
検出部が自動車のステアリングシャフトに結合される。
この場合、自動車に搭載される回転角検出装置には、回
転角度検出部に種々のタイプの回転型センサーが用いら
れており、その中の１つとして次のような回転型センサ
ーが提案されている。

【０００３】前記提案による回転型センサーは、ベース
部材と、ベース部材に対し回転可能に配置されたロータ
ー部とを備えた回転角度検出部を有し、ローター部が回
転体、この場合自動車のステアリングシャフトに結合さ
れる。また、回転角度検出部は、ベース部材に配置され
た第１磁石及び第２磁石と、ローター部に配置され、第
１磁石との対向位置に略９０°の角度を持って配置され
た第１ホール素子及び第２ホール素子と、第２磁石との
対向位置に配置された第３ホール素子とを有し、回転
体、すなわちローター部の回転時に、第１ホール素子及
び第２ホール素子から一定最大振幅、同一周期で、１／
４波長分の位相差を持った正弦波状の第１角度検出信号
及び第２角度検出信号が出力され、同時に、第３ホール
素子からローター部の全回転範囲を１周期とし、直線状
に増加する第３角度検出信号が出力される。

【０００４】出力された第１角度検出信号、第２角度検
出信号及び第３角度検出信号は、制御部に供給される。
制御部は、供給された第３角度検出信号に基づきステア
リングホイール（ステアリングシャフト）のニュートラ
ル位置を基準とした粗回転角度及び回転方向を検出し、
供給された第１角度検出信号及び第２角度検出信号に基
づきステアリングホイールのニュートラル位置を基準と
した微回転角度を検出して、ステアリングホイールのニ
ュートラル位置を基準とした回転角度及び回転方向を角
度検出情報としてコントローラに供給する。コントロー
ラは、供給された角度検出情報に基づいて、自動車のサ
スペンション制御やオートマチックトランスミッション
制御をきめ細かに実行する。

【０００５】ここで、図３は、前記提案による回転型セ
ンサーを用いた回転角検出装置において、回転型センサ
ーから出力されるステアリングホイールの回転角度と、
第１乃至第３角度検出信号の各検出信号電圧値との関係
を示す特性図である。

【０００６】図３において、１６は第１角度検出信号、
１７は第２角度検出信号、１８は第３角度検出信号であ
り、ステアリングホイールの全回転角度（ニュートラル
位置に対して±７２０°）における第１乃至第３角度検
出信号１６、１７、１８の検出信号電圧値の変化状態を
示す。

【０００７】この場合、第１角度検出信号１６と第２角
度検出信号１２は同一最大振幅、同一周期で、１／４波
長位相が異なる正弦波状の信号であり、ともに最大値の
電圧値は４．５Ｖ、最小値の電圧値は０．５Ｖである。
そして、第１角度検出信号１６は、ニュートラル位置０
°に対して−２２．５°及び＋６７．５°の回転角度の
とき、−２２．５°から順次−９０°を減算した回転角
度のとき、及び、＋６７．５°に順次＋９０°を加算し
た回転角度のときにそれぞれ最小値（電圧値０．５Ｖ）
になり、第２角度検出信号１７は、ニュートラル位置０
°の回転角度のとき、０°から順次−９０°を減算した
回転角度のとき、及び、０°に順次＋９０°を加算した
回転角度のときにそれぞれ最小値（電圧値０．５Ｖ）に
なる。また、第３角度検出信号１３は、回転角度が−７
２０°から＋７２０°に至るまで直線状に増大するもの
で、−７２０°の回転角度のとき最小値（電圧値０．５
Ｖ）に、＋７２０°の回転角度が回転角度のとき最大値
（電圧値４．５Ｖ）になる。

【０００８】また、図１０は、図３に図示の特性図にお
いて、回転角度−９０°から＋９０°の範囲を拡大して
示した特性図である。

【０００９】図１０において、１６Ｕは第１角度検出信
号１６の略直線状の立上り（傾斜）部、１６Ｄは第１角
度検出信号１６の略直線状の立下り（傾斜）部、１７Ｕ
は第２角度検出信号１７の略直線状の立上り（傾斜）
部、１７Ｄは第２角度検出信号１７の略直線状の立下り
（傾斜）部であり、その他、図３に図示の要素と同じ要
素については同じ符号をつけている。

【００１０】ここで、図１０に図示の特性図を用い、既
知の回転角検出装置の制御部で実行されるステアリング
ホイールの回転角度及び回転方向の検出について述べ
る。

【００１１】まず、制御部は、ステアリングホイールの
ニュートラル位置（回転角度０°）に対する回転方向を
検出する場合、供給された第３角度検出信号１８の電圧
値によって行う。すなわち第３角度検出信号１８の電圧
値が２．５Ｖを超えていれば、ステアリングホイールの
回転方向が中立位置に対して一方向（正回転角度方向）
であることを検出し、第３角度検出信号１８の電圧が
２．５Ｖに満たなければ、ステアリングホイールの回転
方向が中立位置に対して他方向（負回転角度方向）であ
ることを検出する。

【００１２】次に、制御部は、図１０に図示されるよう
に、ステアリングホイールの全回転角度±７２０°を、
第１角度検出信号１６及び第２角度検出信号１２の各１
波長に相当する回転角度９０°区間… …、Ｎ−１、
Ｎ、Ｎ＋１、… …に分割し、供給された第３角度検出
信号１８の電圧値によって、ステアリングホイールの回
転角度がどの回転角度区間に相当するかを表す粗回転角
度を検出する。例えば制御部が、第３角度検出信号１３
の電圧値として２．８Ｖを検出した場合、その電圧値に
対応する角度区間として角度区間Ｎを検出する。

【００１３】次いで、制御部は、検出した角度区間Ｎに
おいて、供給された第１角度検出信号１６と第２角度検
出信号１７の電圧値が一致したときの第１電圧値Ｖ₁ 及
び第２電圧値Ｖ₂ を求め、求めた第１電圧値Ｖ₁ と第２
電圧値Ｖ₂ とを用い、第１電圧値Ｖ₁ と第２電圧値Ｖ₂
の範囲外にある第１（第２）角度検出信号１６（１７）
と、第１電圧値Ｖ₁ と第２電圧値Ｖ₂ との範囲内にある
第１（第２）角度検出信号１６（１７）とを特定する。

【００１４】続いて、制御部は、第１電圧値Ｖ₁ と第２
電圧値Ｖ₂ との範囲内にある角度検出信号１６（１７）
が第１角度検出信号１６であるかまたは第２角度検出信
号１７であるかを判断する。これと同時に、第１電圧値
Ｖ₁ と第２電圧値Ｖ₂ の範囲外にある第１（第２）角度
検出信号１６（１７）が第１電圧値Ｖ₁ よりも小さいか
または第２電圧値Ｖ₂ よりも大きいかを判断し、第１電
圧値Ｖ₁ と第２電圧値Ｖ₂ の範囲内にある第１（第２）
角度検出信号１６（１７）が１つの角度区間Ｎを４分割
した第１分割角度区間Ｈ１、第２分割角度区間Ｈ２、第
３分割角度区間Ｈ３、第４分割角度区間Ｈ４の中のいず
れの分割角度区間にあるかを判断する。このように、第
１（第２）角度検出信号１６（１７）が１つの角度区間
Ｎの中のいずれの分割角度区間Ｈ１乃至Ｈ４にあるかを
求めることにより、ステアリングホイールの微回転角度
を検出する。

【００１５】ところで、前記既知の回転角検出装置にお
けるステアリングホイールの微回転角度の検出は、第１
角度区間Ｈ１乃至第４角度区間Ｈ４における第１及び第
２角度検出信号１６及び１７の直線状の傾斜部１６Ｕ、
１６Ｄ、１７Ｕ、１７Ｄを利用しているので、検出され
る微回転角度が１つの角度区間（例えば第１角度区間Ｈ
１）から次の１つの角度区間（例えば第２角度区間Ｈ
２）に切替られるとき、前の直線状の傾斜部（例えば１
６Ｕ）と後の直線状の傾斜部（例えば１７Ｕ）との検出
値は、その切替点で連続性が絶たれることになる。

【００１６】この場合、前の直線状の傾斜部１６Ｕと後
の直線状の傾斜部１７Ｕに回転角度検出誤差が含まれて
いなければ、前の直線状の傾斜部１６Ｕと後の直線状の
傾斜部１７Ｕを用いた回転角度検出値には誤差が含まれ
ない。

【００１７】ところが、直線状の傾斜部は、通常、僅か
であるが回転角度検出誤差を含むので、前の直線状の傾
斜部１６Ｕと後の直線状の傾斜部１７Ｕとを切替える際
に、回転角度検出誤差の誤差方向によって回転角度検出
値が一時的に変動する。

【００１８】かかる既知の回転角検出装置における回転
角度検出値の誤差を低減するため、制御部において、回
転角度検出部から出力された第１角度検出信号１６及び
第２角度検出信号１７を用いて微回転角度の検出を行な
う場合、第１（第２）角度検出信号１６（１７）が最大
値・最小値の平均値になる時点（この場合、第１（第
２）角度検出信号１６（１７）から最大値・最小値の平
均値を差し引いた値を振幅と定義する。）を中心とした
その前後の１／６周期の範囲内の第１エリアと、この第
１エリアの外側にある第１（第２）角度検出信号１６
（１７）の１／１２周期の範囲内の第２エリアと、この
第２エリアの外側にある第１（第２）角度検出信号１６
（１７）の１／１２周期の範囲内の第３エリアとを定
め、第１（第２）角度検出信号１６（１７）が第１エリ
ア内にあるとき第１（第２）角度検出信号１６（１７）
の振幅だけ、第１（第２）の検出信号１６（１７）が第
２エリア内にあるとき第１（第２）角度検出信号１６
（１７）の振幅と第２（第１）角度検出信号１７（１
６）との振幅を７対３で平均化した振幅、第１（第２）
角度検出信号１６（１７）が第３エリア内にあるとき第
１（第２）角度検出信号１６（１７）の振幅と第２（第
１）角度検出信号１７（１６）との振幅を５対５で平均
化した振幅値を用いてステアリングホイールの微回転角
度を検出するようにした回転角検出装置が本出願人によ
って新たに提案されている。

【００１９】この新提案による回転角検出装置は、第１
角度検出信号１６の直線状の傾斜部１６Ｕ、１６Ｄや、
第２角度検出信号１７の直線状の傾斜部１７Ｕ、１７Ｄ
にそれぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれていても、
平均化した振幅値を用いることにより、回転角度検出誤
差の影響を受けることが少ない状態で回転角度の検出を
行うことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前記新提案による回転
角検出装置は、第１角度検出信号１６の直線状の傾斜部
１６Ｕ、１６Ｄ及び／または第２角度検出信号１７の直
線状の傾斜部１７Ｕ、１７Ｄに僅かな回転角度検出誤差
が含まれていても、第１（第２）角度検出信号１６（１
７）の直線状の傾斜部から第２（第１）角度検出信号１
７（１６）の直線状の傾斜部に切替わる際に、その切替
えが行われる領域の近傍で、第１角度検出信号１６の振
幅と第２角度検出信号１７の振幅とを所定の割合で加え
た平均化振幅を用いてステアリングホイールの微回転角
度を検出しているので、回転角度検出誤差の影響を低減
させ、高精度で回転角度を検出することができる。

【００２１】しかしながら、前記新提案による回転角検
出装置は、第１角度検出信号１６の振幅と第２角度検出
信号１７の振幅とを所定の割合で加えた平均化振幅を用
いて回転角度の検出を行っているものの、第１角度検出
信号１６の直線状の傾斜部１６Ｕ、１６Ｄや第２角度検
出信号１７の直線状の傾斜部１７Ｕ、１７Ｄとともに、
それ以外の以外の部分の振幅をも用いているため、より
高精度な回転角度の検出を行うことが難しく、より高精
度な回転角度の検出を行うことができる角度検出装置の
開発が要望されていた。

【００２２】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、第１及び第２角度検出信
号の連続した振幅比のアークタンジェント角度を用いて
回転角度を検出することにより、高精度で回転角度を検
出することを可能にした回転角検出装置を提供すること
にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による回転角検出装置は、回転体に連結され
たローターを備え、ローターの回転によって一定最大振
幅、同一周期で略１／４波長の位相差を持った正弦波状
の第１角度検出信号及び第２角度検出信号を出力する回
転角度検出部と、第１角度検出信号及び第２角度検出信
号を記憶する記憶部と、制御部とを備え、制御部は、常
時、第１角度検出信号及び第２角度検出信号の振幅をそ
れぞれ検出し、検出した第１角度検出信号の振幅絶対値
と第２角度検出信号の振幅絶対値とを比較し、小さい振
幅絶対値を大きい振幅絶対値で除算した除算値のアーク
タンジェント角度を求めて回転体の基本回転角度を計算
するとともに、計算した第１角度検出信号の振幅及び／
または第２角度検出信号の振幅値により複数の角度処理
ケースを設定し、設定された複数の角度処理ケース毎
に、検出した基本回転角度を所定の変換式により異なる
角度値に変換することにより回転体の回転角度を検出す
る構成を具備する。

【００２４】前記構成による一つの具体例として、回転
角度検出部は、磁石に対向配置された２個の磁気センサ
ーを有し、ローターの回転時に２個の磁気センサーから
第１角度検出信号及び第２角度検出信号を出力するもの
である。

【００２５】前記構成による一つの好適例として、検出
した基本回転角度は、２個の磁気センサーの取付け位置
誤差値に依存した補正値によって補正されるものであ
る。

【００２６】前記構成による他の具体例として、複数の
角度処理ケースは、８つの角度処理ケースに設定されて
いるものである。

【００２７】前記構成によるさらに他の具体例として、
第１角度検出信号及び第２角度検出信号の両方を使用す
る場合、各振幅の極性は正極性または負極性別に選択さ
れるとともに、各振幅の振幅絶対値の大小によって角度
処理ケースが選択されているものである。

【００２８】前記構成によれば、制御部が、回転角度検
出部から出力された第１角度検出信号及び第２角度検出
信号を用いて回転角度の検出を行なう場合、常時、第１
角度検出信号及び第２角度検出信号の振幅をそれぞれ検
出し、検出した第１角度検出信号の振幅絶対値及び第２
角度検出信号の振幅絶対値を比較し、小さい振幅絶対値
を大きい振幅絶対値で除算した除算値のアークタンジェ
ント角度を求めて回転体の基本回転角度を計算するとと
もに、計算した第１角度検出信号の振幅及び第２角度検
出信号の振幅の値により複数の角度処理ケースを設定
し、設定された複数の角度処理ケース毎に、検出した基
本回転角度を所定の変換式により異なる角度値に変換し
ているので、第１角度検出信号及び第２角度検出信号の
連続した信号振幅が用いられるとともに、回転角度検出
誤差の影響が少ない回転角度の検出を行うことができ、
かつ、得られた回転角度値を角度処理ケース毎にその角
度処理に適した補正角度値に換算することによって、回
転角度の検出を高精度で行うことが可能になる。

【００２９】また、前記構成における好適例によれば、
制御部は、検出した基本回転角度を２個の磁気センサー
の取付け位置誤差値に依存した補正値によって補正し、
その補正した基本回転角度を用いて回転角度の検出を行
っているので、検出した基本回転角度中に含まれる２個
の磁気センサーの取付け位置誤差に対応した周期の正弦
波状の誤差列が大幅に低減されるようになり、その結果
として、回転角度の検出を前述の構成のものよりもさら
に高精度で行うことが可能になる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００３１】図１は、本発明による回転角検出装置の第
１の実施の形態を示す要部構成図であって、自動車のス
テアリングホイールの回転角度の検出を行なうものであ
る。

【００３２】図１に示されるように、第１の実施の形態
に係わる回転角検出装置は、回転角度検出部１と、制御
部２と、記憶部３と、コントローラ４と、被制御機構５
と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バスライ
ン６とからなる。この場合、回転角度検出部１は、自動
車のステアリングシャフト（図示なし）に結合配置され
ているもので、被制御機構５は、自動車のサスペンショ
ン機構やオートマチックトランスミッション機構等から
なる。

【００３３】そして、回転角度検出部１は、制御部２に
接続され、制御部２は、ＬＡＮ用バスライン６を通して
コントローラ４に接続され、記憶部３も制御部２に接続
される。

【００３４】また、図２（ａ）、（ｂ）は、回転角度検
出部１となる回転型センサーの具体的構成の一例を示す
断面図であって、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線部分の断面図である。

【００３５】図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、回
転型センサーは、筐体７と、ローター８と、回転軸９
と、軸受部１０と、ヘリカル小ギア１１と、摺動体１２
と、第１の磁石１３₁ と、第２の磁石１３₂ と、第１の
ホール素子１４₁ と、第２のホール素子１４₂ と、第３
のホール素子１４₃ と、回路基板１５とを備える。

【００３６】そして、筐体７は、ケース７Ａとカバー７
Ｂとからなり、ケース７Ａの開口をカバー７Ｂで覆うこ
とにより筐体７が形成される。ケース７Ａの底部には１
条の環状突起７Ｃが形成され、カバー７Ｂの内面にも１
条の環状突起７Ｄが形成される。ローター８は、ドラム
状のものであって、中央開口に自動車のステアリングシ
ャフト（図示なし）が挿通された状態で、ステアリング
シャフトに固定され、外周の幅方向中央に狭幅の突出部
８Ａが形成され、突出部８Ａの全周にヘリカル大ギア８
Ｂが形成される。ローター８は、筐体７の形成時に、両
外周縁部が環状突起７Ｃ、７Ｄの内側にはめ込まれ、狭
幅の突出部８Ａが環状突起７Ｃ、７Ｄ間から外側方向突
出した状態で、筐体７内に回転自在に係止される。回転
軸９は、一端が軸受１０を介してケース７Ａに取着さ
れ、他端に波形ワッシャー１０Ａを介してケース７Ａに
軸止され、後述する摺動体１２が填め込まれる部分の外
周にスクリュー溝が形成される。ヘリカル小ギア１１
は、回転軸９に填め込まれ、ヘリカル大ギア８Ｂに噛み
合っている。ヘリカル小ギア１１は、円筒状の磁石保持
部１１Ａが連結され、磁石保持部１１Ａの周囲に円筒状
の第１の磁石１３₁ が填め込まれる。この場合、第１の
磁石１３₁ は、円周方向の対向する部分がＮ極とＳ極を
構成している。円筒状の摺動体１２は、回転軸９が填め
込まれる内周部分にスクリュー溝（図示なし）が形成さ
れ、摺動体１２が回転軸９に填め込まれたとき、双方の
スクリュー溝が噛み合っている。摺動体１２は、外周
に、回転軸９の回転時に回転軸９とともに回転しないよ
うに、筐体７のガイド溝（図示なし）に填め込まれる突
出したガイド部（図示なし）が設けられ、かつ、回転軸
９の軸方向に棒状の第２の磁石１３₂ が装着される。こ
の場合、第１の磁石１３₁ は、円周方向の対向する部分
がＮ極とＳ極を構成しており、第２の磁石１３₂ は、一
端がＮ極を、他端がＳ極を構成している。第１のホール
素子１４₁ と第２のホール素子１４₂ は、回路基板１５
上に、円筒状の第１の磁石１３₁ に近接し、かつ、回転
軸９の軸芯に対して９０°の角度をなす状態で取着され
る。第３のホール素子１４₃ は、回路基板１５上に、棒
状の第２の磁石１３₂ に近接した状態で取着される。回
路基板１５は、筐体７の形成時に、両端が基板保持部
（図番なし）によって筐体７内に保持される。この場
合、筐体７や回路基板１５は、ベース部材を構成し、ロ
ーター８や回転軸９等は、全体でローターを構成してい
る。

【００３７】また、図３は、第１の実施の形態に係わる
回転角検出装置において、回転角度検出部（回転型セン
サー）１から出力されるステアリングホイールの回転角
度と、第１乃至第３角度検出信号１６乃至１８の各検出
信号電圧値との関係を示す特性図であって、前記提案に
よる回転型センサーを用いた回転角検出装置における同
特性図と同じものである。

【００３８】ここで、図１、図２（ａ）、（ｂ）に図示
の構成図と図３に図示の特性図とを用い、第１の実施の
形態による回転角検出装置の動作について説明する。

【００３９】回転角度検出部１は、自動車のステアリン
グホイールが回転され、ステアリングホイールに連結さ
れたステアリングシャフトが回転すると、ステアリング
シャフトを挿通しているローター８が回転する。ロータ
ー８が回転すると、ローター８のヘリカル大ギア８Ｂに
噛み合っているヘリカル小ギア１１とヘリカル小ギア１
１を装着している回転軸９とが同時に回転する。ヘリカ
ル小ギア１１の回転により、ヘリカル小ギア１１に連結
されている磁石保持部１１Ａと磁石保持部１１Ａに取着
した第１の磁石１３₁ とが同時に回転する。そして、第
１の磁石１３₁が回転すると、第１の磁石１３₁ のＮ極
及びＳ極と、第１の磁石１３₁ に近接取着した第１のホ
ール素子１４₁ 及び第２のホール素子１４₂ との間隔が
周期的に変化し、第１のホール素子１４₁ 及び第２のホ
ール素子１４₂ から、図３に図示されるように、同一最
大振幅、同一周期で、位相差が１／４波長の第１角度検
出信号１６及び第２角度検出信号１７が出力される。こ
の場合、振幅とは、第１（第２）角度信号１６（１７）
の最大値・最小値の平均値を第１（第２）角度信号１６
（１７）から差し引いた値と定義する。同様に、回転軸
９が回転すると、回転軸９に対してスクリュー溝が噛み
合っている摺動体１２が回転軸９の軸方向に摺動し、摺
動体１２に取着された第２の磁石１３₂ も回転軸９の軸
方向に摺動する。第２の磁石１３₂ の摺動により第２の
磁石１３₂ のＮ極及びＳ極と第３のホール素子１４₃ と
の間隔が変化し、第３のホール素子１４₃ から図３に図
示されるように一周期で、ステアリングホイールの回転
角度の変化に伴って直線的に増加（または減少）する第
３角度検出信号１８が出力される。回転角度検出部１か
ら出力された第１角度検出信号１６、第２角度検出信号
１７及び第３角度検出信号１８は、制御部２に供給され
る。

【００４０】図３に図示されるように、第１の実施の形
態における第１角度検出信号１６及び第２角度検出信号
１７は、最大値・最小値間が４．０Ｖで、１周期がステ
アリングホイールの９０°の回転角度に等しく、位相差
が１／４波長、すなわちステアリングホイールの回転角
度で２２．５°であり、第３角度検出信号１８は、最小
値が０．５Ｖで、最大値が４．５Ｖであり、１周期がス
テアリングホイールの回転角度で１４４０°である。

【００４１】一般に、自動車のステアリングホイール
は、ニュートラル位置（回転角度０°）から一方向（右
方向）に２回転（回転角度＋７２０°）程、他方向（左
方向）に２回転（回転角度−７２０°）程回転すること
ができるもので、回転角度検出部１のステアリングホイ
ール（ステアリングシャフト）の回転角度は、ニュート
ラル位置を基準として±７２０°の回転角度範囲、全体
で１４４０°の回転角度範囲が必要となる。

【００４２】制御部２は、供給された第１角度検出信号
１６、第２角度検出信号１７及び第３角度検出信号１８
を記憶部３に転送し、記憶部３に既に記憶されている第
１角度検出信号１６、第２角度検出信号１７及び第３角
度検出信号１８上に、新たな第１角度検出信号１６、第
２角度検出信号１７及び第３角度検出信号１８を上書き
し、記憶部３の記憶内容を更新する。

【００４３】また、制御部２は、新たな第１角度検出信
号１６、第２角度検出信号１７、第３角度検出信号１８
を用いて、ステアリングホイールの回転方向、粗回転角
度及び微回転角度をそれぞれ検出する。この場合、ステ
アリングホイールの回転方向の検出及びニュートラル位
置（回転角度０°）からの粗回転角度の検出は、既に説
明した既知の回転角検出装置の制御部において第３角度
検出信号１８を用いて実行される同回転方向の検出及び
同粗回転角度の検出と同じである。このため、第１の実
施の形態において、制御部２で実行される同回転方向の
検出及び同粗回転角度の検出については、説明を省略す
る。

【００４４】一方、制御部２で実行される第１角度検出
信号１６及び第２角度検出信号１７を用いたステアリン
グホイールの微回転角度の検出は、次のような動作経緯
によって行われる。

【００４５】図４は、第１の実施の形態の回転角検出装
置において、制御部２が微回転角度を検出する際の動作
経緯を示すフローチャートである。

【００４６】図４に図示されたフローチャートを用い、
制御部２で実行される微回転角度の検出動作を説明する
と、次の通りである。

【００４７】始めに、ステップＳ１において、制御部２
は、常時、回転角度検出部１からの第１角度検出信号１
６及び第２角度検出信号１７を受信し、それぞれ受信し
た第１角度検出信号１６の振幅絶対値｜ａ｜及び第２角
度検出信号１７の振幅絶対値｜ｂ｜を検出する。

【００４８】次に、ステップＳ２において、制御部２
は、検出した２つの振幅絶対値｜ａ｜、｜ｂ｜を用い、
｜ａ｜が｜ｂ｜に等しいまたはそれよりも大きいか否か
を判断する。そして、｜ａ｜が｜ｂ｜に等しいまたはそ
れよりも大きいと判断した（Ｙ）ときは次のステップＳ
３に移行し、一方、｜ａ｜が｜ｂ｜よりも小さいと判断
した（Ｎ）ときは他のステップＳ４に移行する。

【００４９】次いで、ステップＳ３において、制御部２
は、２つの振幅絶対値｜ａ｜、｜ｂ｜を含む次式、ｔａ
ｎ^-1（｜ｂ｜／｜ａ｜）×（１８０／π）を用いて基本
回転角度ｋを算出し、次のステップＳ５に移行する。

【００５０】また、ステップＳ４において、制御部２
は、２つの振幅絶対値｜ａ｜、｜ｂ｜を含む次式、ｔａ
ｎ^-1（｜ａ｜／｜ｂ｜）×（１８０／π）を用いて基本
回転角度ｋを算出し、同じようにステップＳ５に移行す
る。

【００５１】続く、ステップＳ５において、制御部２
は、第１角度検出信号１６の振幅ａが０に等しいまたは
それよりも大きいか否かを判断する。そして、振幅ａが
０に等しいまたはそれよりも大きいと判断した（Ｙ）と
きは次のステップＳ６に移行し、一方、振幅ａが０より
も小さいと判断した（Ｎ）ときは他のステップＳ７に移
行する。

【００５２】続いて、ステップＳ６において、制御部２
は、２つの振幅絶対値｜ａ｜、｜ｂ｜を用い、｜ａ｜が
｜ｂ｜に等しいまたはそれよりも小さいか否かを判断す
る。そして、｜ａ｜が｜ｂ｜に等しいまたはそれよりも
小さいと判断した（Ｙ）ときは次のステップＳ８に移行
し、一方、｜ａ｜が｜ｂ｜よりも大きいと判断した
（Ｎ）ときは他のステップＳ９に移行する。

【００５３】また、ステップＳ７において、制御部２
は、２つの振幅絶対値｜ａ｜、｜ｂ｜を用い、｜ａ｜が
｜ｂ｜に等しいまたはそれよりも大きいか否かを判断す
る。そして、｜ａ｜が｜ｂ｜に等しいまたはそれよりも
大きいと判断した（Ｙ）ときは次のステップＳ１０に移
行し、一方、｜ａ｜が｜ｂ｜よりも小さいと判断した
（Ｎ）ときは他のステップＳ１１に移行する。

【００５４】次に、ステップＳ８において、制御部２
は、第２角度検出信号１７の振幅ｂが０よりも小さいか
否かを判断する。そして、振幅ｂが０よりも小さいと判
断した（Ｙ）ときは角度処理ケース１に移行し、一方、
振幅ｂが０よりも小さくないと判断した（Ｎ）ときは角
度処理ケース２に移行する。

【００５５】次いで、ステップＳ９において、制御部２
は、第２角度検出信号１７の振幅ｂが０に等しいまたは
それよりも大きいか否かを判断する。そして、振幅ｂが
０に等しいまたはそれよりも大きいと判断した（Ｙ）と
きは角度処理ケース３に移行し、一方、振幅ｂが０より
も小さいと判断した（Ｎ）ときは角度処理ケース４に移
行する。

【００５６】続く、ステップＳ１０において、制御部２
は、第２角度検出信号１７の振幅ｂが０に等しいまたは
それよりも大きいか否かを判断する。そして、振幅ｂが
０に等しいまたはそれよりも大きいと判断した（Ｙ）と
きは角度処理ケース５に移行し、一方、振幅ｂが０より
も小さいと判断した（Ｎ）ときは角度処理ケース６に移
行する。

【００５７】続いて、ステップＳ１１において、制御部
２は、第２角度検出信号１７の振幅ｂが０に等しいまた
はそれよりも大きいか否かを判断する。そして、振幅ｂ
が０に等しいまたはそれよりも大きいと判断した（Ｙ）
ときは角度処理ケース７に移行し、一方、振幅ｂが０よ
りも小さいと判断した（Ｎ）ときは角度処理ケース８に
移行する。

【００５８】前記手順において、｜ａ｜と｜ｂ｜を比較
し、小さい方の値を大きい方の値で割算し、そのアーク
タンジェントを求めている理由は、大きい方の値を小さ
い方の値で割算した場合、その値が発散するかそれに近
い値になることを防ぐためである。すなわち、発散する
かそれに近い値のアークタンジェントを求めた場合に
は、計算誤差が大きくなってしまうからである。

【００５９】また、図５及び図６は、図４に示された角
度処理ケース１乃至８のそれぞれにおける第１角度検出
信号１６の振幅ａ及び第２角度検出信号１７の振幅ｂが
円グラフ及び信号波形のどの回転角度範囲に該当するか
を示す説明図である。

【００６０】図５及び図６において、各円グラフは、第
１角度検出信号１６の振幅ａが０になり、第２角度検出
信号１７の振幅ｂが最小値になるときの回転角度を０°
にして時計回りの方向に正の回転角度を設定しており、
また、各円グラフにそれぞれ対応する信号波形は、同じ
く第１角度検出信号１６の振幅ａが０になり、第２角度
検出信号１７の振幅ｂが最小値になったときの回転角度
を０°に、同振幅ａが再び０になり、同振幅ｂが最大値
になったときの回転角度を１８０°に設定している。

【００６１】図５の第１段目に図示されるように、角度
処理ケース１は、回転角度が０°から４５°までの範囲
内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＞０、ｂ＜０を満た
しているケースを示すもので、このケース１における回
転角度ｋは０°を基準にして時計方向に回転角度が測定
される。このため、前記回転角度の範囲内で算出した基
本回転角度ｋは、異なる角度値に変換する必要がなく、
基本回転角度ｋを、ｋ＝ｋとしてそのままの値で検出す
る。

【００６２】次に、図５の第２段目に図示されるよう
に、角度処理ケース２は、回転角度が１３５°から１８
０°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＞
０、ｂ＞０を満たしているケースを示すもので、このケ
ース２における回転角度ｋは１８０°を基準にして反時
計方向に回転角度が測定される。このため、前記回転角
度の範囲内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値
１８０−ｋに変換する必要があり、基本回転角度ｋを、
ｋ＝１８０−ｋとして検出する。

【００６３】次いで、図５の第３段目に図示されるよう
に、角度処理ケース３は、回転角度が９０°から１３５
°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＞０、
ｂ＞０を満たしているケースを示すもので、このケース
３における回転角度ｋは９０°を基準にして時計方向に
回転角度が測定される。このため、前記回転角度の範囲
内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値９０＋ｋ
に変換する必要があり、基本回転角度ｋを、ｋ＝９０＋
ｋとして検出する。

【００６４】続く、図５の第４段目に図示されるよう
に、角度処理ケース４は、回転角度が４５°から９０°
までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＞０、ｂ
＜０を満たしているケースを示すもので、このケース４
における回転角度ｋは９０°を基準にして反時計方向に
回転角度が測定される。このため、この回転角度の範囲
内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値９０−ｋ
に変換する必要があり、基本回転角度ｋを、ｋ＝９０−
ｋとして検出する。

【００６５】また、図６の第１段目に図示されるよう
に、角度処理ケース５は、回転角度が２２５°から２７
０°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＜
０、ｂ＞０を満たしているケースを示すもので、このケ
ース５における回転角度ｋは２７０°を基準にして反時
計方向に回転角度が測定される。このため、この回転角
度の範囲内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値
２７０−ｋに変換する必要があり、基本回転角度ｋを、
ｋ＝２７０−ｋとして検出する。

【００６６】次に、図６の第２段目に図示されるよう
に、角度処理ケース６は、回転角度が２７０°から３１
５°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＜
０、ｂ＜０を満たしているケースを示すもので、このケ
ース６における回転角度ｋは２７０°を基準にして時計
方向に回転角度が測定される。このため、この回転角度
の範囲内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値２
７０＋ｋに変換する必要があり、基本回転角度ｋを、ｋ
＝２７０＋ｋとして検出する。

【００６７】次いで、図６の第３段目に図示されるよう
に、角度処理ケース７は、回転角度が１８０°から２２
５°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＜
０、ｂ＞０を満たしているケースを示すもので、このケ
ース７における回転角度ｋは１８０°を基準にして時計
方向に回転角度が測定される。このため、この回転角度
の範囲内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値１
８０＋ｋに変換する必要があり、基本回転角度ｋを、ｋ
＝１８０＋ｋとして検出する。

【００６８】続く、図６の第４段目に図示されるよう
に、角度処理ケース８は、回転角度が３１５°から３６
０°までの範囲内にあり、２つの振幅ａ、ｂが、ａ＜
０、ｂ＜０を満たしているケースを示すもので、このケ
ース８における回転角度ｋは３６０°を基準にして反時
計方向に回転角度が測定される。このため、この回転角
度の範囲内で算出した基本回転角度ｋは、異なる角度値
３６０−ｋに変換する必要があり、基本回転角度ｋを、
ｋ＝３６０−ｋとして検出する。

【００６９】制御部２は、角度処理ケース１乃至８にそ
れぞれ該当する回転角度の範囲内毎に、変換によって得
られた各角度値を基本回転角度ｋと見做し、基本回転角
度ｋに見做した角度値に基づいてステアリングホイール
の微回転角度を検出する。

【００７０】この後、制御部２は、検出したステアリン
グホイールの回転方向、粗回転角度及び微回転角度に基
づいて、ステアリングホイールの回転方向及びニュート
ラル位置からの回転角度を示す検出情報を作成し、作成
した検出情報をＬＡＮ用バスライン６を通してコントロ
ーラ４に供給する。

【００７１】コントローラ４は、供給された検出情報に
基づいて、被制御機構５、例えば自動車のサスペンショ
ンの制御やオートマチックトランスミッション等の制御
をきめ細かに実行する。

【００７２】ここで、図７は、回転角度０°乃至３６０
°の範囲内における、第１の実施の形態の回転角検出装
置で検出した回転角度値の角度誤差の発生状態の一例を
示す特性図であって、比較のために従来技術である前記
新提案による回転角検出装置で検出した回転角度値の角
度誤差の発生状態を併せて示している。

【００７３】図７において、横軸は度（°）で表した回
転角度であり、縦軸は度（°）で表した回転角度誤差で
ある。そして、白丸列Ａは第１の実施の形態の回転角検
出装置における角度誤差列であり、黒丸列Ｂは前記新提
案による回転角検出装置における角度誤差列である。

【００７４】図７に示されるように、第１の実施の形態
の回転角検出装置における角度誤差列は、最大角度誤差
が＋４°及び−４°程度になっているのに対し、前記新
提案による回転角検出装置における角度誤差列は、最大
角度誤差が＋５°及び−５°程度にまで拡がっており、
第１の実施の形態の回転角検出装置における角度誤差の
方が小さい。

【００７５】このように、第１の実施の形態の回転角検
出装置は、第１角度検出信号１６の振幅ａと第２角度検
出信号１７の振幅ｂとの各絶対値の比のアークタンジェ
ント角度を求め、求めたアークタンジェント角度を用い
て第１角度検出信号１６及び第２角度検出信号１７をそ
れぞれ連続させた状態にしてステアリングホイールの微
回転角度を検出するようにしたので、第１角度検出信号
１６や第２角度検出信号１７の各直線状の傾斜部にそれ
ぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれていても、これら
回転角度検出誤差の影響を受けることが極めて少なく、
高精度で回転角度の検出を行うことができる。

【００７６】また、アークタンジェントを計算すること
によって角度を求めたことにより、ホール素子１４₁ 、
１４₂ の劣化が生じ、第１角度検出信号１６と第２角度
検出信号１７の出力が減少したとしても、通常、ホール
素子１４₁ 、１４₂ の劣化は、両方に同じように生じる
ので、劣化の影響が相殺され、アークタンジェントの値
に与える影響は少ないものである。

【００７７】なお、前記第１の実施の形態においては、
アークタンジェント角度の計算の処理ケースを第１角度
検出信号１６の振幅ａと第２角度検出信号１７の振幅ｂ
の極性及び振幅ａと振幅ｂの各絶対値の大小によって選
択しているが、アークタンジェント角度の計算の処理ケ
ースを第１角度検出信号１６の振幅ａだけまたは第２角
度検出信号１７の振幅ｂだけを用いて選択することも可
能である。

【００７８】前記第１の実施の形態による回転角検出装
置は、高精度で回転角度の検出を行うことができるもの
の、角度誤差列β₁ が形成されることにより、基本回転
角度ｋから変換した角度値ｋに僅かながら角度誤差列β
₁ で表された回転角度誤差を含んでいる。この場合、角
度誤差列β₁ は、図７に図示の特性から明らかなよう
に、回転角度０°乃至３６０°の範囲内において振幅が
正弦波状に変化する信号、すなわち余弦（コサイン）波
信号である。そして、この角度誤差列β₁ となる余弦波
信号が形成される主な原因は、回転角度検出部１内にあ
る第１角度検出信号１６を発生する第１のホール素子１
４₁ 及び第２角度検出信号１７を発生する第２のホール
素子１４₂ の各取り付け位置が、第１角度検出信号１６
と第２角度検出信号１７との位相差が丁度９０°になる
正規の取り付け位置よりも僅かにずれていることに起因
する。

【００７９】ところで、回転角検出装置で検出された角
度値ｋに含まれる角度誤差列β₁ をなくすための第１の
手段としては、第１のホール素子１４₁ 及び第２のホー
ル素子１４₂ の取り付け位置を正規の取り付け位置にな
るように選択すればよいが、第１のホール素子１４₁ 及
び第２のホール素子１４₂ の取り付け位置を正規の取り
付け位置に選択することは機械的精度の上から極めて難
しいことであり、通常、正規の取り付け位置よりも僅か
にずれた位置に取り付けられている。

【００８０】また、回転角検出装置で検出された角度値
ｋに含まれる角度誤差列β₁ をなくすための第２の手段
としては、角度誤差列β₁ を表す信号が余弦波信号であ
ることから、この余弦波信号を実質的になくすような補
正値（補正余弦波信号）β₂を作成し、角度誤差列β₁
から作成した補正値β₂ を差し引けば、すなわちβ₁−
β₂ を求めれば、角度誤差列β₁ を含まない基本回転角
度ｋから変換した角度値ｋを得ることができる。

【００８１】本発明の第２の実施の形態に係わる回転角
検出装置は、前記第２の手段を利用しているもので、制
御部２においては、次のような手順で補正値β₂ を作成
し、角度誤差列β₁ を含まない補正角度値ｋを得てい
る。

【００８２】まず、第１のホール素子１４₁ 及び第２の
ホール素子１４₂ の正規の取り付け位置に対する現実の
取り付け位置のずれを物理的に測定し、測定したずれα
°を制御部２に入力する。

【００８３】次に、制御部２は、入力されたずれα°及
び検出した基本回転角度ｋに見做した角度値ｋを用い、
補正値β₂ を表す下式の計算を実行する。

【００８４】β₂ ＝ｃｏｓ（ｋ・π／９０）×（α／
４）／２−（α／４）／２なお、上式において、α＝０のとき、β₂ ＝０になる。

【００８５】次いで、制御部２は、角度誤差列β₁ と補
正値β₂ との間で、β₁ −β₂ を算出し、角度誤差列β
₁ を含まない補正角度値ｋを得ている。

【００８６】図８は、第２の実施の形態に係わる回転角
検出装置において、測定したずれα°が＋４°である場
合、回転角度０°乃至３６０°の範囲内で、角度誤差列
β₁と角度誤差列β₁ から補正値β₂ を差し引いた値β₁
−β₂ との回転角度の誤差状態を示す特性図である。

【００８７】また、図９は、同第２の実施の形態に係わ
る回転角検出装置において、測定したずれα°が−３°
である場合、回転角度０°乃至３６０°の範囲内で、角
度誤差列β₁ と角度誤差列β₁ から補正値β₂ を差し引
いた値β₁ −β₂ との回転角度の誤差状態を示す特性図
である。

【００８８】図８及び図９において、横軸は度（°）で
表した回転角度であり、縦軸は度（°）で表した回転角
度誤差である。そして、白丸列Ａは第２の実施の形態の
回転角検出装置における角度誤差列であり、黒丸列Ｂは
第１の実施の形態の回転角検出装置における角度誤差列
である。

【００８９】図８及び図９に示されるように、第１の実
施の形態の回転角検出装置における角度誤差列β₁ は、
最大角度誤差が＋３°または−４°程度になっているの
に対し、第２の実施の形態の回転角検出装置における角
度誤差列β₁ −β₂ は、殆んど０°であって、第２の実
施の形態の回転角検出装置における補正角度値ｋに含ま
れる角度誤差の方が遥かに小さくなっている。

【００９０】このように、第２の実施の形態の回転角検
出装置は、補正角度値ｋに含まれる角度誤差列β₁ を、
作成した補正値β₂ を差し引くことによって殆んど０に
等しい状態にしているので、第１の実施の形態の回転角
検出装置で得られる作用効果に加え、より高精度の回転
角度の検出を行うことができる。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、回転角度検出部から出力された第１角度検出信
号及び第２角度検出信号を用いて回転角度の検出を行な
う場合、常時、第１角度検出信号及び第２角度検出信号
の振幅をそれぞれ検出し、検出した第１角度検出信号の
振幅絶対値と第２角度検出信号の振幅絶対値とを比較
し、小さい振幅絶対値を大きい振幅絶対値で除算した値
の余接角を用いて回転体の基本回転角度を計算するとと
もに、計算した第１角度検出信号の振幅及び／または第
２角度検出信号の値により複数の角度処理ケースを設定
し、設定された複数の角度処理ケース毎に、検出した基
本回転角度を所定の変換式により異なる角度値に変換し
ているので、第１角度検出信号及び第２角度検出信号の
連続した振幅値を用い、かつ、回転角度検出誤差の影響
を受けない回転角度の検出を行うことができるととも
に、得られた回転角度値を角度処理ケース毎にその角度
処理に適した角度値に変換することによって、高精度の
回転角度の検出ができるという効果がある。

【００９２】また、請求項２に記載の発明によれば、２
つの磁気センサー（ホール素子）の劣化が生じ、第１角
度検出信号と第２角度検出信号の出力が低減しても、磁
気センサーの劣化は通常２つの磁気センサーで同様に生
じるので、２つの磁気センサーの出力を振幅に変え、そ
れらの出力の絶対値を割算するアークタンジェントの計
算においては、２つの磁気センサーの劣化による影響が
相殺される。このため、２つの磁気センサーに劣化が生
じても、回転角度の検出精度を高い状態に維持できると
いう効果がある。

【００９３】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
角度値に含まれる角度誤差列を低減する補正値（補正角
度誤差列）を作成し、角度誤差列から作成した補正値を
差し引き、角度値に含まれる角度誤差列を殆んどなくし
ているので、前記効果に加えて、より高精度の回転角度
の検出を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転角検出装置の一つの実施の形
態を示す要部構成図である。

【図２】図１に図示の回転角検出装置において、回転角
度検出部となる回転型センサーの具体的構成の一例を示
す断面図である。

【図３】図１に図示の回転角検出装置において、回転角
度検出部から出力されるステアリングホイールの回転角
度と第１乃至第３角度検出信号の各検出信号電圧値との
関係を示す特性図である。

【図４】この実施の形態の回転角検出装置において、制
御部が微回転角度を検出する際の動作経緯を示すフロー
チャートである。

【図５】図４に示された角度処理ケース１乃至４のそれ
ぞれにおける第１角度検出信号の振幅及び第２角度検出
信号の振幅が円グラフ及び信号波形のどの回転角度範囲
に該当するかを示す説明図である。

【図６】図４に示された角度処理ケース５乃至８のそれ
ぞれにおける第１角度検出信号の振幅及び第２角度検出
信号の振幅が円グラフ及び信号波形のどの回転角度範囲
に該当するかを示す説明図である。

【図７】回転角度０°乃至３６０°の範囲内において、
この実施の形態の回転角検出装置が検出した回転角度値
の角度誤差発生状態の一例を示す特性図である。

【図８】第２の実施の形態に係る回転角検出装置におい
て、測定したずれα°が＋４°である場合、角度誤差列
β₁ と角度誤差列から補正値を差し引いた値β₁ −β₂
との回転角度の誤差状態を示す特性図である。

【図９】第２の実施の形態に係る回転角検出装置におい
て、測定したずれα°が−３°である場合、角度誤差列
β₁ と角度誤差列から補正値を差し引いた値β₁ −β₂
との回転角度の誤差状態を示す特性図である。

【図１０】図３に図示された特性図における一部を拡大
した特性図である。

【符号の説明】

１回転角度検出部２制御部（マイクロコンピュータ）３記憶部（メモリー）４コントローラ５被制御機構６ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バスライ
ン７筐体８ローター９回転軸１０軸受部１１ウオームギア１２摺動体１３₁ 第１の磁石１３₂ 第２の磁石１４₁ 第１のホール素子１４₂ 第２のホール素子１４₃ 第３のホール素子１５回路基板１６第１角度検出信号１７第２角度検出信号１８第３角度検出信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三瓶喜生東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内 (72)発明者奥村博文東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC30 DA03 DB11 DC40 DD02 DE20 EC21 FF03 GG01 3D033 CA17 CA27 CA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体に連結されたローターを備え、前
記ローターの回転によって一定最大振幅、同一周期で略
１／４波長の位相差を持った正弦波状の第１角度検出信
号及び第２角度検出信号を出力する回転角度検出部と、
前記第１角度検出信号及び前記第２角度検出信号を記憶
する記憶部と、制御部とを備え、前記制御部は、常時、
前記第１角度検出信号及び前記第２角度検出信号の振幅
をそれぞれ検出し、検出した第１角度検出信号の振幅絶
対値と第２角度検出信号の振幅絶対値とを比較し、小さ
い振幅絶対値を大きい振幅絶対値で除算した除算値のア
ークタンジェント角度を求めて前記回転体の基本回転角
度を計算するとともに、前記計算した第１角度検出信号
の振幅及び／または第２角度検出信号の振幅の値により
複数の角度処理ケースを設定し、前記設定された複数の
角度処理ケース毎に、前記検出した基本回転角度を所定
の変換式により異なる角度値に変換することにより前記
回転体の回転角度を検出することを特徴とする回転角検
出装置。
【請求項２】前記回転角度検出部は、磁石に対向配置
された２個の磁気センサーを有し、前記ローターの回転
時に前記２個の磁気センサーから前記第１角度検出信号
及び第２角度検出信号が出力されることを特徴とする請
求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】前記検出した基本回転角度は、前記２個
の磁気センサーの取付け位置誤差値に依存した補正値に
よって補正されることを特徴とする請求項１及び２に記
載の回転角検出装置。
【請求項４】前記複数の角度処理ケースは、８つの角
度処理ケースに設定されていることを特徴とする請求項
１に記載の回転角検出装置。
【請求項５】前記第１角度検出信号及び第２角度検出
信号の両方を使用する場合、各振幅の極性、正極性また
は負極性及び前記各振幅の振幅絶対値の大小により前記
角度処理ケースを設定していることを特徴とする請求項
１に記載の回転角検出装置。
【請求項６】前記回転体は、自動車のステアリングシ
ャフトであり、前記第１角度検出信号及び第２角度検出
信号により計算される回転角度の信号は、前記ステアリ
ングシャフトの舵角信号であることを特徴とする請求項
１乃至５に記載の回転角検出装置。
【請求項７】前記舵角検出信号は、自動車内に敷設さ
れたローカルエリアネットワーク用バスラインを通して
コントローラに供給されることを特徴とする請求項６に
記載の回転角検出装置。