(57)【要約】【課題】回転角の異常を検出することができる回転角検出装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ１９は、第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車の回転角度α、および第２の磁気センサ１８により検出される第２の従動歯車の回転角度βに基づき主動歯車の回転角度θを演算する。マイクロコンピュータ１９は傾き調整部２１、差分演算部２２および異常検出部２５を有している。傾き調整部２１は、主動歯車の回転角度の変化量に対する第１の従動歯車の回転角度の変化量である第１の傾きと、主動歯車の回転角度の変化量に対する第２の従動歯車の回転角度の変化量である第２の傾きとを同じ傾きに調整する。差分演算部２２は傾き調整後の回転角度α′，β′の差Δαβを演算する。異常検出部２５は、差Δαβの値と、回転角度α′，β′の理想的な差である理想値との比較を通じて、主動歯車の回転角度θの異常を検出する。【選択図】図２
2020187000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転検出対象と一体回転する主動歯車と、
前記主動歯車に噛合する歯数の異なる２つの従動歯車と、
前記２つの従動歯車の回転角度を検出する２つのセンサと、
前記２つのセンサを通じて検出される前記２つの従動歯車の回転角度に基づき前記主動歯車の回転角度を演算する演算回路と、を有し、
前記演算回路は、前記２つのセンサを通じて検出される前記２つの従動歯車の回転角度の関係性が、前記演算回路により演算される前記主動歯車の回転角度が正常であるときの関係性と異なるとき、前記演算回路により演算される前記主動歯車の回転角度の異常を検出する異常検出部を有している回転角検出装置。
【請求項２】
前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転角度の差と、前記２つの従動歯車の回転角度の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出する請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転量の差と、前記２つの従動歯車の回転量の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出する請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転量の積算値の差と、前記２つの従動歯車の回転量の積算値の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出する請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記異常検出部は、前記差が、前記理想的な値を基準として定められる許容範囲外の値であるとき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出する請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記回転検出対象は、車両の操舵装置におけるステアリングシャフトあるいはピニオンシャフトである請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操舵機構にモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）が存在する。ＥＰＳの制御装置は、操舵トルクおよび操舵角などに基づきモータを制御する。たとえば特許文献１のＥＰＳは、ＥＰＳの動作信頼性を確保する観点から、メインとサブの２つの操舵トルクセンサ、メインとサブの２つの舵角センサ、およびメインとサブの２つのモータ回転角センサを有している。ＥＰＳの制御装置は、これらセンサの異常を検出する機能を有している。
【０００３】
制御装置は、たとえば舵角センサの異常をつぎのようにして検出する。すなわち、制御装置は、２つのモータ回転角信号に基づき２つの舵角演算信号を演算し、これら舵角演算信号と、２つの舵角センサにより生成される２つの舵角検出信号との比較を通じて、メインあるいはサブの舵角センサにより生成される舵角検出信号の異常を検出する。ちなみに、制御装置は、操舵トルクセンサおよびモータ回転角センサの異常についても、舵角センサと同様に他のセンサの検出信号を使用して検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５８９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているセンサの異常検出方法は、ＥＰＳに複数の同一種のセンサが設けられていることを前提としている。製品仕様などによっては、舵角センサにより生成される舵角検出信号、ひいては舵角センサにより検出される操舵角の異常を、舵角センサ単体で検出することが要求される。
【０００６】
本発明の目的は、回転角の異常を検出することができる回転角検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成し得る回転角検出装置は、回転検出対象と一体回転する主動歯車と、前記主動歯車に噛合する歯数の異なる２つの従動歯車と、前記２つの従動歯車の回転角度を検出する２つのセンサと、前記２つのセンサを通じて検出される前記２つの従動歯車の回転角度に基づき前記主動歯車の回転角度を演算する演算回路と、を有している。前記演算回路は、前記２つのセンサを通じて検出される前記２つの従動歯車の回転角度の関係性が、前記演算回路により演算される前記主動歯車の回転角度が正常であるときの関係性と異なるとき、前記演算回路により演算される前記主動歯車の回転角度の異常を検出する異常検出部を有している。
【０００８】
たとえば２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度に異常が生じた場合、これら２つの従動歯車の回転角度の関係性は、演算回路により演算される主動歯車の回転角度が正常であるときの関係性と異なる。また、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度に異常が生じた場合、これら２つの従動歯車の回転角度に基づき演算される主動歯車の回転角度は当然に正常値と異なる値となる。このため、上記の構成によるように、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度の関係性が、演算回路により演算される主動歯車の回転角度が正常であるときの関係性と異なることをもって、演算回路により演算される主動歯車の回転角度が異常であることを検出できる。
【０００９】
上記の回転角検出装置において、前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転角度の差と、前記２つの従動歯車の回転角度の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出してもよい。
【００１０】
たとえば２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度に異常が生じた場合、これら２つの従動歯車の回転角度の差も異常値を示す。このため、上記の構成によるように、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度の差と、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度の理想的な差とに基づき、主動歯車の回転角度の異常を検出することができる。
【００１１】
上記の回転角検出装置において、前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転量の差と、前記２つの従動歯車の回転量の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出してもよい。
【００１２】
たとえば２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度に異常が生じた場合、これら２つの従動歯車の回転量の差も異常値を示す。このため、上記の構成によるように、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転量の差と、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転量の理想的な差とに基づき、主動歯車の回転角度の異常を検出することができる。
【００１３】
上記の回転角検出装置において、前記異常検出部は、前記２つの従動歯車の回転角度の関係性を示す値として演算される前記２つの従動歯車の回転量の積算値の差と、前記２つの従動歯車の回転量の積算値の理想的な差とに基づき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出してもよい。
【００１４】
たとえば２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転角度に異常が生じた場合、これら２つの従動歯車の回転量の積算値の差も異常値を示す。このため、上記の構成によるように、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転量の積算値の差と、２つのセンサを通じて検出される２つの従動歯車の回転量の積算値の理想的な差とに基づき、主動歯車の回転角度の異常を検出することができる。
【００１５】
上記の回転角検出装置において、前記異常検出部は、前記差の値が、前記理想的な値を基準として定められる許容範囲外の値であるとき、前記主動歯車の回転角度の異常を検出してもよい。
【００１６】
この構成によれば、主動歯車の回転角度の異常が過剰に検出されることを抑制することができる。また、許容範囲の設定如何で、より適切に主動歯車の回転角度の異常を検出することができる。
【００１７】
上記の回転角検出装置において、前記回転検出対象は、車両の操舵装置におけるステアリングシャフトあるいはピニオンシャフトであってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の回転角検出装置によれば、回転角の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】回転角検出装置の第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態のマイクロコンピュータのブロック図。
【図３】第１の実施の形態の第１の従動歯車と主動歯車の回転角度との関係、および第２の従動歯車の回転角度と主動歯車の回転角度との関係を示すグラフ。
【図４】第１の実施の形態において、傾き調整後の第１の従動歯車の回転角度と主動歯車の回転角度との関係、および傾き調整後の第２の従動歯車の回転角度と主動歯車の回転角度との関係を示すグラフ。
【図５】第１の実施の形態において、傾き調整後の第１の従動歯車の回転角度と傾き調整後の第２の従動歯車の回転角度との差と、主動歯車の回転角度との関係を示すグラフ。
【図６】第１の実施の形態における実際の主動歯車の回転角度と主動歯車の回転角（絶対値）との関係を示すグラフ。
【図７】第１の実施の形態における傾き調整後の第１の従動歯車の回転角度と傾き調整後の第２の従動歯車の回転角度との差の許容範囲を示すグラフ。
【図８】第１の実施の形態における主動歯車の回転角度を演算する際に使用するテーブル。
【図９】第２の実施の形態のマイクロコンピュータのブロック図。
【図１０】第２の実施の形態の異常検出部のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
以下、回転角検出装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、回転角検出装置１０は、主動歯車１１、第１の従動歯車１２，および第２の従動歯車１３を有している。これら主動歯車１１、第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３は、合成樹脂材料により形成されている。主動歯車１１は、検出対象であるシャフト１４に対して一体回転可能に嵌められる。第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３は、主動歯車１１と噛み合っている。第１の従動歯車１２の歯数と第２の従動歯車１３の歯数とは互いに異なっている。このため、シャフト１４の回転に連動して主動歯車１１が回転した場合、主動歯車１１の回転角度θに対する第１の従動歯車１２の回転角度αおよび第２の従動歯車１３の回転角度βは互いに異なる値となる。たとえば主動歯車１１の歯数を「ｚ」、第１の従動歯車１２の歯数を「ｍ」、第２の従動歯車１３の歯数を「ｎ」とした場合、主動歯車１１が１回転したとき、第１の従動歯車１２は「ｚ／ｍ」回転、第２の従動歯車１３は「ｚ／ｎ」回転する。
【００２１】
また、回転角検出装置１０は、第１の磁石１５、第２の磁石１６、第１の磁気センサ１７、第２の磁気センサ１８、およびマイクロコンピュータ１９を有している。
第１の磁石１５は、第１の従動歯車１２に対して一体回転可能に設けられている。第２の磁石１６は、第２の従動歯車１３に対して一体回転可能に設けられている。第１の磁気センサ１７は、第１の磁石１５の近傍に設けられていて、第１の磁石１５から発せられる磁界を検出する。第２の磁気センサ１８は、第２の磁石１６の近傍に設けられていて、第２の磁石１６から発せられる磁界を検出する。
【００２２】
第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８としては、たとえば４つの磁気抵抗素子がブリッジ状に接続されてなるＭＲセンサが採用される。磁気抵抗素子の抵抗値は、与えられる磁界の向きに応じて変化する。第１の磁気センサ１７は、第１の磁石１５から発せられる磁束の方向の変化に基づき第１の従動歯車１２の回転角度αを検出する。第２の磁気センサ１８は、第２の磁石１６から発せられる磁束の方向の変化に基づき第２の従動歯車１３の回転角度βを検出する。具体的には、つぎの通りである。
【００２３】
第１の磁気センサ１７は、第１の従動歯車１２の回転角度αに応じて連続的に変化する２つのアナログ信号である第１の正弦信号および第１の余弦信号を生成する。第１の正弦信号および第１の余弦信号は、第１の従動歯車１２が第１の磁気センサ１７の検出範囲Ωだけ回転したとき、すなわち主動歯車１１が「（ｍ／ｚ）Ω」だけ回転したときに１周期となる。第１の余弦信号の位相は、第１の正弦信号に対して１／４周期だけずれる。第１の磁気センサ１７は、第１の正弦信号および第１の余弦信号に基づく逆正接を演算することにより、第１の磁気センサ１７の検出範囲（１周期）Ωにおける第１の従動歯車１２の回転角度αを求める。
【００２４】
第２の磁気センサ１８は、第２の従動歯車１３の回転角度βに応じて連続的に変化する２つのアナログ信号である第２の正弦信号および第２の余弦信号を生成する。第２の正弦信号および第２の余弦信号は、第２の従動歯車１３が第２の磁気センサ１８の検出範囲Ωだけ回転したとき、すなわち主動歯車１１が「（ｎ／ｚ）Ω」だけ回転したときに１周期となる。第２の余弦信号の位相は、第２の正弦信号に対して１／４周期だけずれる。第２の磁気センサ１８は、第２の正弦信号および第２の余弦信号に基づく逆正接を演算することにより、第２の磁気センサ１８の検出範囲（１周期）Ωにおける第２の従動歯車１３の回転角度βを求める。
【００２５】
主動歯車１１の回転角度θの変化に対して第１の従動歯車１２の回転角度αおよび第２の従動歯車１３の回転角度βは、図３のグラフに示されるように変化する。図３のグラフにおいて、横軸は主動歯車１１の回転角度θを示す。また、図３のグラフにおいて、縦軸は第１の従動歯車１２の回転角度αおよび第２の従動歯車１３の回転角度βを示す。
【００２６】
図３のグラフに示されるように、主動歯車１１の回転角度θの変化に伴い第１の従動歯車１２の回転角度αは、歯数ｍに応じて所定の周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。具体的には、回転角度αは、第１の従動歯車１２が第１の磁気センサ１７の検出範囲Ωだけ回転する毎に、換言すれば主動歯車１１が「ｍΩ／ｚ」だけ回転する毎に、立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。また、第２の従動歯車１３の回転角度βは、第２の従動歯車１３の歯数ｎに応じて、所定の周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。具体的には、回転角度βは、第２の従動歯車１３が第２の磁気センサ１８の検出範囲Ωだけ回転する毎に、換言すれば主動歯車１１が「ｎΩ／ｚ」だけ回転する毎に、立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。
【００２７】
ここでは一例として、主動歯車１１の歯数ｚを「４８」、第１の従動歯車１２の歯数ｍを「２６」、第２の従動歯車１３の歯数ｎを「２４」、第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８の検出範囲Ωを３６０°とした場合について検討する。この場合、第１の従動歯車１２の回転角度αは主動歯車１１が１９５°だけ回転する毎に立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。また、第２の従動歯車１３の回転角度βは主動歯車１１が１８０°だけ回転する毎に、立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す。
【００２８】
第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８の検出範囲Ωにおける第１の従動歯車１２の回転角度αおよび第２の従動歯車１３の回転角度βの位相差は、主動歯車１１の回転角度θが所定値に達したときに無くなる。このため、主動歯車１１の３６０°を超える多回転の回転角度θの演算範囲（演算できる範囲）は、第１の従動歯車１２の歯数ｍ、第２の従動歯車１３の歯数ｎ、ならびに主動歯車１１の歯数ｚの比により決まる。主動歯車１１の回転角度θの演算範囲Ｒａは、たとえば次式（Ａ）で表される。
【００２９】
Ｒａ＝ｍｎΩ／ｚ（ｍ−ｎ）  …（Ａ）
ただし、「ｍ」は第１の従動歯車１２の歯数、「ｎ」は第２の従動歯車１３の歯数、「ｚ」は主動歯車１１の歯数である。また、「Ω」は第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８の検出範囲である。
【００３０】
前述と同様に、主動歯車１１の歯数ｚを「４８」、第１の従動歯車１２の歯数ｍを「２６」、第２の従動歯車１３の歯数ｎを「２４」、第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８の検出範囲Ωを３６０°とした場合、主動歯車１１の回転角度θの演算範囲は、２３４０°となる。
【００３１】
図３のグラフでは、主動歯車１１の回転角度θの演算範囲Ｒａの中点を原点（回転角度θ＝０°）としている。ここでは主動歯車１１の回転角度θの演算範囲Ｒａが２３４０°であることから、演算範囲Ｒａの上限値は＋１１７０°、下限値は−１１７０°となる。すなわち、この例では、「−１１７０°〜＋１１７０°」の範囲で主動歯車１１の回転角度θを絶対値で演算することができる。この演算範囲Ｒａは、シャフト１４の６．５回転（±３．２５回転）に相当する。また、主動歯車１１の回転角度θは、シャフト１４が原点である０°を基準として正方向へ回転するときにはプラス方向へ増大し、逆方向へ回転するときにはマイナス方向へ増大する。
【００３２】
マイクロコンピュータ１９は、第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車１２の回転角度α、および第２の磁気センサ１８により検出される第２の従動歯車１３の回転角度βを使用して主動歯車１１、すなわちシャフト１４の３６０°を超える多回転の回転角度θを絶対値で演算する。
【００３３】
つぎに、マイクロコンピュータの構成を詳細に説明する。
図２に示すように、マイクロコンピュータ１９は、傾き調整部２１、差分演算部２２、回転演算部２３、絶対角度演算部２４、および異常検出部２５を有している。
【００３４】
傾き調整部２１は、主動歯車１１の回転角度θの変化量に対する第１の従動歯車１２の回転角度αの変化量の比率である第１の傾き、および主動歯車１１の回転角度θの変化量に対する第２の従動歯車１３の回転角度βの変化量の比率である第２の傾きを、これら傾きが同じ値になるように調整する。
【００３５】
傾き調整部２１は、たとえば第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車１２の回転角度αに次式（Ｂ１）で表される重みＷαを乗ずるとともに、第２の磁気センサ１８により検出される第２の従動歯車１３の回転角度βに次式（Ｂ２）で表される重みＷβを乗ずる。これにより、主動歯車１１の回転角度θに対する第１の従動歯車１２の回転角度αの傾きと、主動歯車１１の回転角度θに対する第２の従動歯車１３の回転角度βの傾きとが同じになる。
【００３６】
Ｗα＝ｍ／ＬＣＭｍｎ  …（Ｂ１）
Ｗβ＝ｎ／ＬＣＭｍｎ  …（Ｂ２）
ただし、「ｍ」は第１の従動歯車１２の歯数、「ｎ」は第２の従動歯車１３の歯数である。また、「ＬＣＭｍｎ」は、第１の従動歯車１２の歯数ｍと第２の従動歯車１３の歯数ｎとの最小公倍数である。
【００３７】
図４のグラフに示すように、主動歯車１１の回転角度θの変化に対する傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′の変化を示す第１の波形の傾きと、主動歯車１１の回転角度θの変化に対する傾き調整後の第２の従動歯車１３の回転角度β′の変化を示す第２の波形の傾きとは互いに平行となる。
【００３８】
差分演算部２２は、傾き調整部２１による傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβを演算する。主動歯車１１の回転角度θと差Δαβとの関係は、つぎの通りである。
【００３９】
図５のグラフに示すように、差Δαβの値は、第１の従動歯車１２の回転角度αあるいは傾き調整部２１による傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′が立ち上がりと立ち下がりを繰り返す周期ごとに、主動歯車１１の回転角度θに対して固有の値となる。すなわち、差Δαβの値は、第１の従動歯車１２の回転角度αあるいは傾き調整部２１による傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′の周期数に対して固有の値となる。
【００４０】
また、差Δαβの値は、第２の従動歯車１３の回転角度βあるいは傾き調整部２１による傾き調整後の第２の従動歯車１３の回転角度β′が立ち上がりと立ち下がりを繰り返す周期ごとに、主動歯車１１の回転角度θに対して固有の値となる。すなわち、差Δαβの値は、第２の従動歯車１３の回転角度βあるいは傾き調整部２１による傾き調整後の第２の従動歯車１３の回転角度β′の周期数に対して固有の値となる。
【００４１】
回転演算部２３は、差分演算部２２により演算される差Δαβの値に基づき第１の従動歯車１２の周期数γ１を演算する。周期数γ１とは、第１の磁気センサ１７により生成される第１の正弦信号および第１の余弦信号の何周期目か、すなわち第１の磁気センサ１７の検出範囲（１周期）を何回繰り返しているかを示す整数値をいう。
【００４２】
回転演算部２３は、図示しない記憶装置に格納されるテーブルを参照することにより第１の従動歯車１２の周期数γ１を演算する。
図８に示すように、テーブルＴＢは、３つの項目、すなわち傾き調整後の回転角度α′と回転角度β′との差Δαβの値の後述する許容範囲、差Δαβの理想値、および第１の従動歯車１２の周期数γ１の関係を規定する。図８の例では、分類番号ＴＮ１〜ＴＮ２７で示されるように、主動歯車１１の回転角度θの演算範囲の全域において、第１の磁気センサ１７の検出範囲である３６０°毎に前述の３つの項目が規定されている。
【００４３】
ただし実際には、テーブルＴＢとして、第１の磁気センサ１７の分解能および第１の従動歯車１２の歯数ｍなどに応じて決まる第１の従動歯車１２の回転角度αの最小検出角度（たとえば２°）ごとに、前述の３つの項目を分類番号ＴＮ１〜ＴＮ２７に振り分けて設定したものを採用する。
【００４４】
回転演算部２３は、差分演算部２２により演算される差Δαβの値が属する分類番号ＴＮ１〜ＴＮ２７を判定し、その判定される分類番号に対応する第１の従動歯車１２の周期数γ１を検出する。たとえば、差分演算部２２により演算される差Δαβの値が「−２１６０°」である場合、この差Δαβの値は分類番号ＴＮ７に属するため、第１の従動歯車１２の周期数γ１が「−６」であることが分かる。
【００４５】
絶対角度演算部２４は、第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車１２の回転角度αおよび回転演算部２３により演算される第１の従動歯車１２の周期数γ１に基づき、主動歯車１１の回転角度θを絶対角で演算する。主動歯車１１の３６０°を超える多回転の回転角度θは、たとえば次式（Ｃ）に基づき求められる。
【００４６】
θ＝ｍα／ｚ＋（ｍ／ｚ）Ωγ１  …（Ｃ）
ただし、「ｍ」は第１の従動歯車１２の歯数、「ｎ」は第２の従動歯車１３の歯数、「ｚ」は主動歯車１１の歯数である。「Ω」は第１の磁気センサ１７および第２の磁気センサ１８の検出範囲である。「α」は第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車１２の回転角度である。「ｍα／ｚ」は、第１の磁気センサ１７の検出範囲Ωにおける第１の従動歯車１２の回転角度αに対する主動歯車１１の回転角度を示す。
【００４７】
主動歯車１１の実際の回転角度θと、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）との関係は、図６のグラフに示される通りである。
図６のグラフにおいて、横軸は主動歯車１１の実際の回転角度θ、縦軸は絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）を示す。図６のグラフに示すように、主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）は、主動歯車１１の実際の回転角度θの変化に伴い直線的に変化する。主動歯車１１の実際の回転角度θと、主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）とが比例関係にあることから、主動歯車１１の実際の回転角度θと主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）とは１対１で対応する。すなわち、主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）、すなわちシャフト１４の絶対回転角度を即時に検出することが可能となる。
【００４８】
異常検出部２５は、差分演算部２２により演算される傾き調整後の回転角度α′と回転角度β′との差Δαβの値に基づき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）の異常を検出する。これは、差Δαβの値が異常であるとき、当該差Δαβの値に基づき演算される第１の従動歯車１２の周期数γ１、ひいては当該周期数γ１に基づき演算される主動歯車１１の回転角度θについても異常である蓋然性が高いことに基づく。異常検出部２５は、差Δαβの値が理想的な差Δαβの値である理想値を基準として定められる許容範囲外の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θ（絶対角）が異常である旨判定する。
【００４９】
図７のグラフに示すように、差Δαβの許容範囲は、上限値εと下限値−εとで規定される。上限値εは、差Δαβの理想値である「０」を基準とする正の値に設定される。下限値−εは、差Δαβの理想値である「０」を基準とする負の値に設定される。これら上限値εおよび下限値−εの設定方法については、後に詳述する。
【００５０】
異常検出部２５は、傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβの値が、その理想値に対して「±ε」の範囲内の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが正常である判定する。異常検出部２５は、傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβの値が、その理想値に対して「±ε」の範囲外の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが異常である旨判定する。
【００５１】
ちなみに、主動歯車１１の回転角度θの異常が検出される場合、その旨運転者などに報知することにより、回転角検出装置１０を修理するなどの何らかの対処を促すことが可能となる。また、主動歯車１１の回転角度θの異常が検出される場合、主動歯車１１の回転角度θの演算を中止したり、演算される回転角度θを使用しないようにしたりすることによって、回転角検出装置１０の検出信頼性を確保することも可能となる。
【００５２】
＜上限値および下限値の設定方法＞
つぎに、上限値εおよび下限値−εの設定方法を説明する。
上限値εおよび下限値−εは、傾き調整後の回転角度α′と回転角度β′との差Δαβの理想値と実際値とに基づき求められる。差Δαβの理想値Δαβ１は、次式（Ｄ１）で表される。差Δαβの実際値Δαβ２は、次式（Ｄ２）で表される。
【００５３】
Δαβ１＝α′・Ｗα−β′・Ｗβ  …（Ｄ１）
Δαβ２＝Δαβ１＋δαβ＝（α′＋δα）・Ｗα−（β′＋δβ）・Ｗβ  …（Ｄ２）
ただし、「α′」は傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度、「β′」は傾き調整後の第２の従動歯車１３の回転角度である。また、「Ｗα」は先の式（Ｂ１）により求められる第１の従動歯車１２の回転角度αに対する重み、「Ｗβ」は先の式（Ｂ２）により求められる第２の従動歯車１３の回転角度βに対する重みである。
【００５４】
また、「δαβ」は、差Δαβの理想値Δαβ１に対して許容される最大の公差である。「δα」は、回転角検出装置１０が正常である場合、傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′を演算する際に許容される最大の公差である。「δβ」は、回転角検出装置１０が正常である場合、傾き調整後の第２の従動歯車１３の回転角度β′を演算する際に許容される最大の公差である。
【００５５】
公差δαには、たとえば主動歯車１１と第１の従動歯車１２との間のバックラッシおよび組み立て公差などの機械的な公差、ならびに第１の磁気センサ１７の検出精度および温度特性などに起因する電気的な公差が含まれる。また、公差δβには、たとえば主動歯車１１と第２の従動歯車１３との間のバックラッシおよび組み立て公差などの機械的な公差、ならびに第２の磁気センサ１８の検出精度および温度特性などに起因する電気的な公差が含まれる。
【００５６】
したがって、次式（Ｄ３）で表されるように、先の式（Ｄ１），（Ｄ２）から差Δαβの理想値Δαβ１に対して許容される最大の公差δαβを求めることができる。
δαβ＝δα・Ｗα−δβ・Ｗβ  …（Ｄ３）
本実施の形態では、次式（Ｄ４）で表されるように、差Δαβの理想値Δαβ１に対して許容される最大の公差δαβの絶対値が上限値εおよび下限値−εの絶対値として設定される。
【００５７】
│δαβ│＝│±ε│  …（Ｄ４）
このため、差Δαβの許容範囲Ｒαβは、次式（Ｄ５）で表される。
Ｒαβ＝Δαβ１±ε  …（Ｄ５）
＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５８】
（１）傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβの値に基づき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θの異常を検出することができる。これは、差Δαβの値が異常であるとき、当該差Δαβの値に基づき演算される第１の従動歯車１２の周期数γ１、ひいては当該周期数γ１に基づき演算される主動歯車１１の回転角度θについても異常である蓋然性が高いことに基づく。
【００５９】
（２）異常検出部２５は、差分演算部２２により演算される差Δαβの値が、その差Δαβの理想値を基準として定められる許容範囲外の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する。このため、主動歯車１１の回転角度θが異常である旨過剰に判定されることが抑制される。
【００６０】
たとえば、単に差Δαβの値と、その理想値との比較に基づき主動歯車１１の回転角度θの異常を判定するようにした場合、つぎのようなことが懸念される。すなわち、第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３の寸法公差などに起因して差Δαβの値が理想値と異なる値になることがあるところ、このような場合であれ主動歯車１１の回転角度θが異常である旨判定されるおそれがある。このため、差Δαβの値がその理想値を基準として定められる許容範囲内の値であるかどうかに基づき主動歯車１１の回転角度θの異常を判定することが好ましい。本実施の形態では、差Δαβの値の許容範囲を製品仕様などに応じて許容される最大の公差に基づき設定されるため、主動歯車１１の回転角度θの異常をより適切に検出することができる。また、回転角検出装置１０の動作信頼性を確保することもできる。
【００６１】
（３）主動歯車１１、第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３は、合成樹脂材料により形成されている。このため、歯車の噛合に伴う異音の発生を抑えることができる反面、長期間の使用に伴い第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３が摩耗するおそれがある。この摩耗に起因して、主動歯車１１に対する従動歯車（１２，１３）の噛合状態が変化することにより、磁気センサ（１７，１８）により検出される従動歯車の回転角度α，β、ひいてはこれら回転角度α，βに基づき演算される主動歯車１１の回転角度θが異常な値を示すことが懸念される。したがって、主動歯車１１、第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３が合成樹脂材料により形成されている場合、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出することが特に要求される。
【００６２】
（４）主動歯車１１の回転角度θの異常を検出するための特別な構成を回転角検出装置１０に設ける必要がない。このため、回転角検出装置１０の構成が複雑になることもない。
【００６３】
（５）図５のグラフに示されるように、傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβの値は、傾き調整後の回転角度α′，β′が主動歯車１１の回転角度θの変化に対して立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す周期ごとに、主動歯車１１の回転角度θに対して固有の値となる。このため、差Δαβの値は、第１の従動歯車１２の周期数γ１あるいは第２の従動歯車１３の周期数γ２、ひいては主動歯車１１の回転角度θを検出する用途に好適である。また、図５のグラフに示されるように、差Δαβの値は、主動歯車１１の回転角度θの変化に対して矩形波状に変化する。このため、異常検出部２５は、差Δαβの値をパターンとして認識しやすくなり、ひいては差Δαβの値とその理想値との比較を行いやすくなる。したがって、差Δαβの値は、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する用途に好適である。ちなみに、傾き調整前の回転角度α，βの差の値は、たとえば主動歯車１１の回転角度θの変化に対して直線状に変化する。
【００６４】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、回転角検出装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１および図２に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、主動歯車１１の回転角度θの異常判定方法の点で第１の実施の形態と異なる。したがって、第１の実施の形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【００６５】
先の第１の実施の形態によれば、傾き調整後の第１の従動歯車１２の回転角度α′と第２の従動歯車１３の回転角度β′との差Δαβの値が、その許容範囲外の値であるかどうかに基づき、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出することができる。
【００６６】
ところが、回転角検出装置１０には、つぎのような事象が発生することが懸念される。たとえば主動歯車１１と第１の従動歯車１２との噛み合い、あるいは主動歯車１１と第２の従動歯車１３との噛み合いにおいて、いわゆる歯飛びが発生することが考えられる。また、磁気センサ（１７，１８）などの異常に起因して、従動歯車（１２，１３）の回転角度（α，β）として実際とは異なる異常値が演算される、いわゆるオフセット誤差が発生することも考えられる。そして、これらの事象に起因して、差Δαβの値が本来の周期数γ１に対応する許容範囲を大きく外れることにより、本来と異なる他の周期数γ１に対応する許容範囲内の値になることが想定される。
【００６７】
たとえば、先の図８に示すように、差Δαβの値が本来は「０」であるにもかかわらず、回転角検出装置１０の異常に起因して差Δαβの値が「３６０」と誤って演算される場合、回転演算部２３は本来の周期数γ１が「０」であるにもかかわらず、周期数γ１を「−１」と誤って認識する。この場合、誤って認識された差Δαβの値である「３６０」は、周期数γ１が「−１」であるときの差Δαβの許容範囲内の値であるため、異常検出部２５は異常を検出することが困難である。そこで、本実施の形態では、マイクロコンピュータ１９として、つぎの構成を採用している。
【００６８】
図９に示すように、マイクロコンピュータ１９は、異常検出部２５に加えて、もう一つの異常検出部２６を有している。この異常検出部２６は、第１の従動歯車１２の回転量および第２の従動歯車１３の回転量に基づき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する。
【００６９】
図１０に示すように、異常検出部２６は、２つの前回値保持部３１ａ，３１ｂ、２つの減算器３２ａ，３２ｂ、２つの積算値保持部３３ａ，３３ｂ、２つの加算器３４ａ，３４ｂ、換算部３５、差分演算部３６、および判定部３７を有している。
【００７０】
前回値保持部３１ａは、第１の磁気センサ１７により演算される第１の従動歯車１２の回転角度αを取り込み、この取り込まれる回転角度αを保持する。第１の磁気センサ１７は、所定の演算周期で回転角度αを演算するところ、前回値保持部３１ａに保持される回転角度αは第１の磁気センサ１７により回転角度αが演算される度に更新される。すなわち、前回値保持部３１ａに保持されている回転角度αは、第１の磁気センサ１７により演算される今回値としての回転角度αに対する前回値（一演算周期前の回転角度α）である。
【００７１】
減算器３２ａは、第１の磁気センサ１７により演算される回転角度αの今回値から、前回値保持部３１ａに保持されている回転角度αの前回値を減算することにより、第１の従動歯車１２の一演算周期における回転量Δαを演算する。
【００７２】
積算値保持部３３ａは、後述する加算器３４ａにより演算される積算値Σαを取り込み、この取り込まれる積算値Σαを保持する。積算値保持部３３ａに保持される積算値Σαは加算器３４ａにより積算値Σαが演算される度に更新される。すなわち、積算値保持部３３ａに保持されている積算値Σαは、加算器３４ａにより演算される積算値Σαの今回値に対する前回値（一演算周期前の積算値Σα）である。
【００７３】
加算器３４ａは、減算器３２ａにより演算される第１の従動歯車１２の一演算周期における回転量Δαの今回値と、積算値保持部３３ａに保持されている回転量Δαの積算値Σαの前回値とを加算することにより、積算値Σαの今回値を演算する。
【００７４】
前回値保持部３１ｂは、第２の磁気センサ１８により演算される第２の従動歯車１３の回転角度βを取り込み、この取り込まれる回転角度βを保持する。前回値保持部３１ｂに保持されている回転角度βは、第２の磁気センサ１８により演算される回転角度βの今回値に対する前回値（一演算周期前の回転角度β）である。
【００７５】
減算器３２ｂは、第２の磁気センサ１８により演算される回転角度βの今回値から、前回値保持部３１ｂに保持されている回転角度βの前回値を減算することにより、第２の従動歯車１３の一演算周期における回転量Δβを演算する。
【００７６】
積算値保持部３３ｂは、後述する加算器３４ｂにより演算される積算値Σβを取り込み、この取り込まれる積算値Σβを保持する。積算値保持部３３ｂに保持されている積算値Σβは、加算器３４ｂにより演算される積算値Σβの今回値に対する前回値である。
【００７７】
加算器３４ｂは、減算器３２ｂにより演算される第２の従動歯車１３の一演算周期における回転量Δβの今回値と、積算値保持部３３ｂに保持されている回転量Δβの積算値Σβの前回値とを加算することにより、積算値Σβの今回値を演算する。
【００７８】
換算部３５は、加算器３４ａにより演算される回転量Δαの積算値Σαを主動歯車１１の回転角度θαに換算する。また、換算部３５は加算器３４ｂにより演算される回転量Δβの積算値Σβを主動歯車１１の回転角度θβに換算する。これら換算される回転角度θα，θβは、理論的には同じ値になる。
【００７９】
換算部３５は、たとえば加算器３４ａにより演算される回転量Δαの積算値Σαに対して、主動歯車１１と第１の従動歯車１２とのギヤ比（＝ｚ／ｍ）を乗算することにより、主動歯車１１の回転角度θαを演算する。また、換算部３５は、加算器３４ｂにより演算される回転量Δβの積算値Σβに対して、主動歯車１１と第２の従動歯車１３とのギヤ比（＝ｚ／ｎ）を乗算することにより、主動歯車１１の回転角度θβを演算する。
【００８０】
差分演算部３６は、換算部３５により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβを演算する。回転角度θαと回転角度θβとは理論的には同じ値になるため、差Δθαβの値は理論的には「０」となる。
【００８１】
判定部３７は、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの値が理想的な差Δθαβの値である理想値を基準として定められる許容範囲外の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが異常である旨判定する。
【００８２】
差Δθαβの許容範囲は、上限値κと下限値−κとで規定される。上限値κは、差Δθαβの理想値である「０」を基準とする正の値に設定される。下限値−κは、差Δθαβの理想値である「０」を基準とする負の値に設定される。これら上限値κおよび下限値−κの設定方法については、後に詳述する。
【００８３】
判定部３７は、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの値が、その理想値（ここでは、「０」）に対して「±κ」の範囲内の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが正常である判定する。判定部３７は、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの値が、その理想値に対して「±κ」の範囲外の値であるとき、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが異常である旨判定する。
【００８４】
つぎに、上限値κおよび下限値−κの設定方法を説明する。
上限値κおよび下限値−κは、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの理想値と実際値とに基づき求められる。差Δθαβの理想値Δθαβ１は、次式（Ｅ１）で表される。差Δθαβの実際値Δθαβ２は、次式（Ｅ２）で表される。
【００８５】
Δθαβ１＝θα・λ１−θβ・λ２＝０  …（Ｅ１）
Δθαβ２＝（θα＋δ１）・λ１−（θβ＋δ２）・λ２＝０  …（Ｅ２）
ただし、「λ１」は主動歯車１１と第１の従動歯車１２とのギヤ比（＝ｚ／ｍ）、「λ２」は主動歯車１１と第２の従動歯車１３とのギヤ比（＝ｚ／ｎ）である。「δ１」は、回転角検出装置１０が正常である場合、差分演算部３６により演算される回転角度θαに許容される最大の公差である。「δ２」は、回転角検出装置１０が正常である場合、差分演算部３６により演算される回転角度θβに許容される最大の公差である。
【００８６】
公差δ１には、たとえば主動歯車１１と第１の従動歯車１２との間のバックラッシおよび組み立て公差などの機械的な公差、ならびに第１の磁気センサ１７の検出精度および温度特性などに起因する電気的な公差が含まれる。また、公差δ２には、たとえば主動歯車１１と第２の従動歯車１３との間のバックラッシおよび組み立て公差などの機械的な公差、ならびに第２の磁気センサ１８の検出精度および温度特性などに起因する電気的な公差が含まれる。
【００８７】
したがって、次式（Ｅ３）で表されるように、先の式（Ｅ１），（Ｅ２）から差Δθαβの理想値Δθαβ１に対して許容される最大の公差δ１２を求めることができる。
δ１２＝δ１・λ１−δ２・λ２  …（Ｅ３）
本実施の形態では、次式（Ｅ４）で表されるように、差Δθαβの理想値Δθαβ１に対して許容される最大の公差δ１２の絶対値が上限値κおよび下限値−κの絶対値として設定される。
【００８８】
│δ１２│＝│±κ│  …（Ｅ４）
このため、差Δθαβの許容範囲ＲΔαβは、次式（Ｅ５）で表される。
ＲΔαβ＝Δθαβ１±κ  …（Ｅ５）
したがって、第２の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００８９】
（６）２つの従動歯車（１２，１３）の少なくとも一方が主動歯車１１の回転角度θに対して適切に回転していない場合、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの値が、その許容範囲ＲΔαβ外の値となる。このため、差分演算部３６により演算される２つの回転角度θα，θβの差Δθαβの値が、その許容範囲ＲΔαβ内の値であるかどうかに基づき、従動歯車（１２，１３）が主動歯車１１の回転角度θに対して適切に回転しているかどうかを判定することができる。ひいては、絶対角度演算部２４により演算される主動歯車１１の回転角度θが正常であるかどうかを判定することができる。
【００９０】
（７）また、従動歯車（１２，１３）の回転量（Δα、Δβ）の積算値（Σα，Σβ）を主動歯車１１の回転角度θα，θβに換算し、これら換算される回転角度θα，θβに基づき、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する。たとえば、主動歯車１１と２つの従動歯車（１２，１３）のいずれか一方との噛み合いにおいて、いわゆる歯飛びが発生した場合、第１の従動歯車１２の回転量Δαの積算値Σαと、第２の従動歯車１３の回転量Δβの積算値Σβとが大きく乖離する。このため、２つの回転角度θα，θβの差Δθαβは、許容範囲ＲΔαβから外れた値になる蓋然性が高い。このため、差Δαβの値が本来の周期数γ１に対応する許容範囲を大きく外れることにより、本来と異なる他の周期数γ１に対応する許容範囲内の値になるなどの異常についても適切に検出することができる。
【００９１】
＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態において、マイクロコンピュータ１９として、傾き調整部２１を割愛した構成を採用してもよい。第１の磁気センサ１７により検出される第１の従動歯車１２の回転角度αと第２の磁気センサ１８により検出される第２の従動歯車１３の回転角度αとの差の値と、当該差の理想値との比較を通じて、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出することも可能である。
【００９２】
・第１の実施の形態において、先の図２に二点鎖線で示すように、異常検出部２５は、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出するに際して、回転演算部２３により演算される周期数γ１を取り込み、この取り込まれる周期数γ１に基づき、先の図８に示されるテーブルＴＢを参照するようにしてもよい。このようにすれば、異常検出部２５は、周期数γ１が分かることによって、差分演算部２２により演算される傾き調整後の回転角度α′と回転角度β′との差Δαβの今回値の許容範囲を、より迅速に認識することができる。このため、異常検出部２５は主動歯車の回転角度θの異常をより迅速に検出することができる。
【００９３】
・第２の実施の形態において、マイクロコンピュータ１９として、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する部分として、異常検出部２６のみを有する構成を採用してもよい。このようにしても、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出することができる。
【００９４】
・第２の実施の形態において、製品仕様などによって、いわゆる歯飛びなどに起因する主動歯車１１の回転角度θの異常を検出しなくてもよいのであれば、先の図１０に示される異常検出部２６として、加算器３４ａ，３４ｂおよび積算値保持部３３ａ，３３ｂを割愛した構成を採用してもよい。この場合、換算部３５は２つの従動歯車（１２，１３）の回転量Δα，Δβを主動歯車１１の回転角度θα，θβに換算する。また、差分演算部３６は、換算部３５により換算された回転角度θα，θβの差Δθαβを演算する。そして判定部３７は、差Δθαβの値が、その理想値を基準として設定される許容範囲内の値であるかどうかに基づき、主動歯車１１の回転角度θの異常を検出する。ただし、許容範囲を規定する上限値κおよび下限値−κは、つぎのようにして設定される。
【００９５】
すなわち、この場合の差Δθαβの理想値Δθαβ１は、次式（Ｆ１）で表される。また、この場合の差Δθαβの実際値Δθαβ２は、次式（Ｆ２）で表される。
Δθαβ１＝Δα・λ１−Δβ・λ２＝０  …（Ｆ１）
Δθαβ２＝（Δα＋δ１）・λ１−（Δβ＋δ２）・λ２＝０  …（Ｆ２）
したがって、次式（Ｆ３）で表されるように、先の式（Ｆ１），（Ｆ２）から差Δθαβの理想値Δθαβ１に対して許容される最大の公差δ１２を求めることができる。
【００９６】
δ１２＝δ１・λ１−δ２・λ２  …（Ｆ３）
そして、次式（Ｆ４）で表されるように、差Δθαβの理想値Δθαβ１に対して許容される最大の公差δ１２の絶対値が上限値κおよび下限値−κの絶対値として設定される。
【００９７】
│δ１２│＝│±κ│  …（Ｆ４）
・第１および第２の実施の形態において、主動歯車１１、第１の従動歯車１２および第２の従動歯車１３は、金属材料により形成してもよい。
【００９８】
・第１および第２の実施の形態において、回転演算部２３は、差分演算部２２により演算される差Δαβの値に基づき第２の従動歯車１３の周期数γ２を演算するようにしてもよい。この場合、テーブルＴＢとしては、差Δαβと第２の従動歯車１３の周期数γ２との関係を規定するものを採用する。回転演算部２３により第２の従動歯車１３の周期数γ２が演算される構成が採用される場合、絶対角度演算部２４は、第２の磁気センサ１８により検出される第２の従動歯車１３の回転角度βおよび回転演算部２３により演算される第２の従動歯車１３の周期数γ２に基づき、主動歯車１１の３６０°を超える多回転の回転角度θを絶対値で演算する。このようにしても、主動歯車１１の回転角度θ、すなわちシャフト１４の絶対回転角度を即時に検出することが可能である。
【００９９】
・第１および第２の実施の形態において、２つの従動歯車（１２，１３）の回転角度α，βを検出する磁気センサ（１７，１８）として、ホールセンサあるいはレゾルバなどを採用してもよい。また、２つの従動歯車（１２，１３）の回転角度α，βを検出するセンサとして、光学式のセンサを採用してもよい。
【０１００】
・第１および第２の実施の形態において、第１の従動歯車１２の回転角度αおよび第２の従動歯車１３の回転角度βは、マイクロコンピュータ１９、具体的には絶対角度演算部２４により演算するようにしてもよい。
【０１０１】
・第１および第２の実施の形態において、シャフト１４の一例としては、車両の操舵装置において、ステアリングホイールの操作に連動して回転するステアリングシャフト、あるいはラックアンドピニオン機構を構成するピニオンシャフトなどが挙げられる。また、回転角検出装置１０は、車両の操舵装置以外の種々の機械装置のシャフトの回転角度を検出する用途に好適である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…回転角検出装置、１１…主動歯車、１２…第１の従動歯車、１３…第２の従動歯車、１４…シャフト（回転検出対象、ステアリングシャフト、ピニオンシャフト）、１７…第１の磁気センサ、１８…第２の磁気センサ、１９…マイクロコンピュータ（演算回路）、２５，２６…異常検出部、α…第１の従動歯車の回転角度、β…第２の従動歯車の回転角度、Δα…第１の従動歯車の回転量、Δβ…第２の従動歯車の回転量、Σα…第１の従動歯車の回転量の積算値、Σβ…第２の従動歯車の回転量の積算値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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