(57)【要約】【課題】オフセットのずれに対する検出誤差の増加が小さい回転角度検出装置及び回転角度検出方法を提供する。【解決手段】磁気センサ３が一方向の磁界のみを検出する第１磁界検出領域Ａと上記一方向に対して垂直な一方向の磁界のみを検出する第２磁界検出領域Ｂとを備え、第１磁界検出領域Ａが第２磁界検出領域Ｂよりも磁石２の回転軸に近く、第１磁界検出領域Ａの検出磁界の方向が第１磁界検出領域Ａから磁石２の回転軸に下ろした垂線ｔの方向であり、第２磁界検出領域Ｂの検出磁界の方向が垂線ｔに対して垂直に交わる線ｕの方向であるように磁気センサ３が配置されている。【選択図】図１
2010122172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁石に臨ませて磁気センサが配置され、該磁気センサが検出する磁界の変化から上記磁石の回転角度が検出される回転角度検出装置において、
上記磁気センサの内部に、一方向の磁界のみを検出する第１磁界検出領域と上記一方向に対して垂直な一方向の磁界のみを検出する第２磁界検出領域とが形成され、
第１磁界検出領域が第２磁界検出領域よりも上記磁石の回転軸に近く、第１磁界検出領域の検出磁界の方向が第１磁界検出領域から上記磁石の回転軸に下ろした垂線の方向であり、第２磁界検出領域の検出磁界の方向が上記垂線に対して垂直に交わり、かつ上記磁石の回転面に平行な直線の方向であるように上記磁気センサが配置されていることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項２】
第１磁界検出領域が検出する磁界の強さと第２磁界検出領域が検出する磁界の強さとの比から上記磁石の回転角度が検出されることを特徴とする請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
上記磁石の回転軸が該磁石のＮ極とＳ極の中点を通り、上記磁気センサが上記磁石に対して上記磁石の回転軸方向に位置することを特徴とする請求項１又は２記載の回転角度検出装置。
【請求項４】
互いに直交する二方向の磁界を検出する磁気センサを、上記二方向のうち一方向の磁界検出方向が回転する磁石の回転軸に交わるよう配置し、検出された二方向の磁界の比から上記磁石の回転角度を検出することを特徴とする回転角度検出方法。
【請求項５】
上記磁気センサが検出する上記磁石の回転軸に交わる方向の磁界をＨ1とし、該磁界Ｈ1に直交する方向の磁界をＨ2としたとき、
上記磁石の回転角度θをａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）により求めることを特徴とする請求項４記載の回転角度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセットのずれに対する検出誤差の増加が小さい回転角度検出装置及び回転角度検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載される電動パワステアリングには、ステアリングシャフトのような回転体が用いられる。このような回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置には、回転体の回転に伴って磁石が回転するものがある。磁石の回転に伴う磁界の変化が磁気センサで検出され、その磁界の変化から磁石の回転角度が検出され、磁石の回転角度から回転体の回転角度が検出される。
【０００３】
図１０に、従来の回転角度検出装置１０１を示す。回転体（図示せず）に取り付けられたメイン歯車１０２と、そのメイン歯車１０２に噛み合うセンサ歯車１０３とが設置されている。センサ歯車１０３には磁石１０４が搭載され、その磁石１０４に臨ませて磁気センサ１０５が配置されている。演算部１０６において磁界から回転角度を求める演算が行われる。なお、図１０では、磁気センサ１０５が磁石１０４の横に配置されているが、磁気センサ１０５の配置は磁石１０４の横でなくともよく、磁石１０４の上など磁石１０４による磁界の変化が検出できる位置に磁気センサ１０５を配置することができる。
【０００４】
磁気センサ１０５は、ＭＲ（Magnet-Resistsnce）素子、ＧＭＲ（Giant Magnet-Resistsnce）素子、ホール素子などで実現される。
【０００５】
図１０の回転角度検出装置において、磁気センサ１０５は、センサ歯車１０３の回転に伴って回転する磁石１０４による磁界を検出するようになっており、その磁界の変化が磁石１０４の回転角度に対応している。磁石１０４の回転角度はセンサ歯車１０３の回転角度と同じであるから、磁石１０４の回転角度からメイン歯車１０２の回転角度が検出でき、メイン歯車１０２の回転角度はメイン歯車１０２が取り付けられている回転体の回転角度と同じであるから、結局、回転体の回転角度が検出できることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２２７９４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の回転角度検出装置１０１は、組み立ての過程における取り付けずれ、あるいは稼働中に生じる回転体の軸ずれに伴って、メイン歯車、センサ歯車、磁石、磁気センサに位置ずれが生じる。その位置ずれによって、磁気センサで検出される磁石の回転角度や磁石の回転角度から検出される回転体の回転角度に誤差（以下、検出誤差）が生じる。
【０００８】
図１１に磁石１０４と磁気センサ１０５の磁界検出領域Ｅとの位置関係を示す。なお、磁界検出領域Ｅとは、磁気センサ１０５の内部に形成されている直方体形状の領域のことである。磁気センサ１０５は、この磁界検出領域Ｅのみで磁界を検出するので、磁界検出領域Ｅ内にある磁界のみが検出される。図１１では、磁気センサ１０５の内部にある磁界検出領域Ｅを明示するために、磁気センサ１０５は図示していない。
【０００９】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示されるように、磁石１０４は回転面であるｘｙ平面に平行に配置され、磁石１０４の中心（ｘ軸方向の中心かつｙ軸方向の中心）が回転軸であるｚ軸（ｘｙ平面の０点）に位置している。磁石１０４はｘｙ平面と平行な面上で回転するが、ｘ軸、ｙ軸は磁石１０４と共に回転するものとする。磁石１０４の一側面がｘ軸と平行であり、もう一側面がｙ軸と平行であり、Ｎ極とＳ極がそれぞれｘ軸上にあり、Ｎ極とＳ極はｙ軸を挟んで互いに反対の位置にある。磁石１０４は、磁石１０４の中心（＝ｚ軸）の周りを上面視で反時計方向に回転するものとする。
【００１０】
磁界検出領域Ｅは、磁石１０４の上面からｚ軸方向に距離ｄ離れたところに位置し、磁界検出領域Ｅの下面が磁石１０４の上面と平行になり、磁界検出領域Ｅの長軸がｘ軸と平行になり、磁界検出領域Ｅの一側面がｚ軸の近傍からｚ軸に臨むよう配置されている。
【００１１】
詳しく見ると、図１１（ｄ）に示されるように、磁界検出領域Ｅは、ｚ軸と交わっておらず、ｚ軸から少し離れている。磁界検出領域Ｅの中心（幅方向の中心かつ奥行き方向の中心）Ｃとｚ軸との距離ΔをオフセットΔと呼ぶ。前述した組み立てや稼働時の位置ずれによって、オフセットΔが変動する。設計したオフセットΔからのずれ（以下、オフセットのずれという）が製品の要求仕様から決まる公差の範囲内に収まるように、回転角度検出装置１０１が設計される。
【００１２】
図１２に、従来の回転角度検出装置１０１におけるオフセットΔのずれと検出誤差の関係を示す。ここでは、オフセットとして磁石１０４の回転軸と磁気センサ１０５の磁界検出領域Ｅの中心Ｃとの距離Δを用いている。回転角度としては、磁石１０４の回転角度を用いている。
【００１３】
図示のように、従来の回転角度検出装置１０１は、オフセットΔのずれが大きくなると、検出誤差が大きくなる。
【００１４】
図１１のように磁石１０４の上部に磁気センサを配置した構成に限らず、図１０のように磁石１０４の横に磁気センサ１０５を配置した構成においても、組み立て時の位置ズレや組立後の振動等により磁石１０４と磁気センサ１０５との距離（オフセットΔ）にばらつきが生じることがある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、オフセットのずれに対する検出誤差の増加が小さい回転角度検出装置及び回転角度検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の回転角度検出装置は、回転する磁石に臨ませて磁気センサが配置され、該磁気センサが検出する磁界の変化から上記磁石の回転角度が検出される回転角度検出装置において、上記磁気センサが一方向の磁界のみを検出する第１磁界検出領域と上記一方向に対して垂直な一方向の磁界のみを検出する第２磁界検出領域とを備え、第１磁界検出領域が第２磁界検出領域よりも上記磁石の回転軸に近く、第１磁界検出領域の検出磁界の方向が第１磁界検出領域から上記磁石の回転軸に下ろした垂線の方向であり、第２磁界検出領域の検出磁界の方向が上記垂線に対して垂直に交わり、かつ上記磁石の回転面に平行な直線の方向であるように上記磁気センサが配置されているものである。
【００１７】
第１磁界検出領域が検出する磁界の強さと第２磁界検出領域が検出する磁界の強さとの比から上記磁石の回転角度が検出されてもよい。
【００１８】
上記磁石の回転軸が該磁石のＮ極とＳ極の中点を通り、上記磁気センサが上記磁石に対して上記磁石の回転軸方向に位置してもよい。
【００１９】
また、本発明の回転角度検出方法は、互いに直交する二方向の磁界を検出する磁気センサを、上記二方向のうち一方向の磁界検出方向が回転する磁石の回転軸に交わるよう配置し、検出された二方向の磁界の比から上記磁石の回転角度を検出するものである。
【００２０】
上記磁気センサが検出する上記磁石の回転軸に交わる方向の磁界をＨ1とし、該磁界Ｈ1に直交する方向の磁界をＨ2としたとき、上記磁石の回転角度θをａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）により求めてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２２】
（１）オフセットのずれに対する検出誤差の増加が小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１に示されるように、本発明に係る回転角度検出装置１は、回転する磁石２に臨ませて磁気センサ３が配置され、該磁気センサ３が検出する磁界の変化から上記磁石２の回転角度が検出される回転角度検出装置１において、磁気センサ３が一方向の磁界のみを検出する第１磁界検出領域Ａと上記一方向に対して垂直な一方向の磁界のみを検出する第２磁界検出領域Ｂとを備え、第１磁界検出領域Ａが第２磁界検出領域Ｂよりも磁石２の回転軸（ｚ軸とする）に近く、第１磁界検出領域Ａの検出磁界の方向が第１磁界検出領域Ａから磁石２の回転軸に下ろした垂線ｔの方向であり、第２磁界検出領域Ｂの検出磁界の方向が垂線ｔに対して垂直に交わり、かつ磁石２の回転面（ｚ軸に垂直な面）であるｘｙ平面に平行な直線ｕの方向であるように磁気センサ３が配置されているものである。磁気センサ３は、図示しない電子回路基板に取り付けられている。
【００２５】
図２（ａ）に示されるように、磁石２はセンサ歯車４の上面（ｘｙ平面）に取り付けられている。磁気センサ３は、図示しない基板に取り付けられた状態で、磁石２の上方（ｚ軸方向）に配置されている。
【００２６】
ｘｙ平面と平行なｔｕ面で磁気センサ３を切った断面を図２（ｂ）に示す。磁気センサ３は、その内部に第１磁界検出部材３１と第２磁界検出部材３２とを備えている。第１磁界検出部材３１及び第２磁界検出部材３２は、図示しない電源に接続された通電用の導体配線からなる。導体配線は磁性体（純鉄、パーマロイ等）からなり、基板上に薄膜技術により作製されることが好ましい。導体配線は、図２（ｂ）に示されるように、矩形状の面内に該面の幅より十分幅が細い帯状のパターンを繰り返し折り返して詰めた形状に形成される。第１磁界検出部材３１は、ｕ方向に電流が流れるように構成されている。一方、第２磁界検出部材３２は、ｔ方向に電流が流れるように構成されている。
【００２７】
磁気センサ３は、上記のような内部構造により、第１磁界検出部材３１によって第１磁界検出領域Ａが形成され、第２磁界検出部材３２によって第２磁界検出領域Ｂが形成されたものである。
【００２８】
磁気センサ３において、外部磁界Ｈが存在しないとき、第１磁界検出部材３１及び第２磁界検出部材３２の内部に生じている各磁化ベクトルの方向は、各電流の向きと一致する。
【００２９】
図２（ｃ）に示されるように、外部磁界Ｈが電流方向に対して垂直に印加されると、第１磁界検出部材３１及び第２磁界検出部材３２の内部に生じている各磁化ベクトルの方向は、それぞれ角度αだけ回転する。この結果、第１磁界検出部材３１及び第２磁界検出部材３２の電気抵抗Ｒは、次式（２）で表される磁化ベクトル回転角αの関数として変化する（磁気抵抗効果）。
【００３０】
Ｒ＝Ｒ0＋ΔＲ0ｃｏｓ２α              （２）
Ｒ0，ΔＲ0は磁性体の定数
印加電圧を一定にし、第１磁界検出部材３１及び第２磁界検出部材３２に流れるそれぞれの電流を常に測定し、その電流値から電気抵抗Ｒの変化を検知することにより、磁化ベクトル回転角αが求まる。これより、電流方向に対して垂直な方向の外部磁界Ｈの大きさを検知することができる。すなわち、第１磁界検出部材３１ではｔ方向の磁界を検出し、第２磁界検出部材３２ではｕ方向の磁界を検出することができる。
【００３１】
図３に示されるように、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂは、それぞれ直方体状に形成され、互いに一側面を接することにより、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂとを合わせた全体が一体の直方体状をなしている。その全体の直方体の中心（幅の中心かつ奥行きの中心かつ高さの中心）Ｃは、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂとが合わさっている境界面上にあり、上記全体の直方体の８つの頂点についての４本の対角線の交点に位置する。第１磁界検出領域Ａの体積と第２磁界検出領域Ｂの体積は等しい。
【００３２】
磁気センサ３は、第１磁界検出領域Ａにおいては、第１磁界検出領域Ａを通過する磁界のうちある一方向の成分のみを検出し、その値は第１磁界検出領域Ａ内での各点における磁界を第１磁界検出領域Ａ全体で積分した積分値となる。具体的には、第１磁界検出領域Ａにおいては、幅方向の磁界のみを検出する。
【００３３】
磁気センサ３は、第２磁界検出領域Ｂにおいては、第２磁界検出領域Ｂを通過する磁界のうちある一方向の成分のみを検出し、その値は第２磁界検出領域Ｂ内での各点における磁界を第２磁界検出領域Ｂ全体で積分した積分値となる。具体的には、第２磁界検出領域Ｂにおいては、奥行き方向の磁界のみを検出する。これは第１磁界検出領域Ａで検出される一方向の磁界に対して垂直な一方向の磁界である。
【００３４】
第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂとを合わせた全体は、幅Ｍ1、奥行きＭ2、高さＭ3の直方体である。第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂは、この直方体の幅Ｍ1を２分する。第１磁界検出領域Ａは幅方向の磁界Ｈ1のみを検出するようになっている。第２磁界検出領域Ｂは、幅方向に対して垂直な奥行き方向の磁界Ｈ2のみを検出するようになっている。
【００３５】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示されるように、磁石２は回転面であるｘｙ平面に平行に配置され、磁石２の中心（ｘ軸方向の中心かつｙ軸方向の中心）が回転軸であるｚ軸（ｘｙ平面の０点）に位置している。磁石２はｘｙ平面と平行な面上で回転するが、ｘ軸ｙ軸は磁石２と共に回転するものとする。磁石２の一側面がｘ軸と平行であり、もう一側面がｙ軸と平行であり、Ｎ極とＳ極がそれぞれｘ軸上にあり、Ｎ極とＳ極はｙ軸を挟んで互いに反対の位置、かつ、ｚ軸を挟んで互いに反対の位置にある。磁石２は、磁石２の中心（＝ｚ軸）の周りを上面視で反時計方向に回転するものとする。
【００３６】
磁石２は、ｘ軸方向にＬ1、ｙ軸方向にＬ2、ｚ軸方向にＬ3の長さを持つ直方体である。磁石２は、磁石保磁力Ｈ0（ｋＡ／ｍ）を持つ。
【００３７】
磁石２はセンサ歯車に取り付けられ、回転体の回転に伴ってメイン歯車が回転し、そのメイン歯車の回転に伴ってセンサ歯車が回転し、その回転に伴って磁石２が回転するようになっている（図８、図１０参照）。
【００３８】
第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂは、磁石２の上面からｚ軸方向に距離ｄ離れたところに位置する。第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂの下面が磁石２の上面と平行である。図４の状態では、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂの幅方向がｘ軸と平行になり、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂの全体の直方体の中心Ｃがｘ軸上に位置している。第１磁界検出領域Ａの一側面（第２磁界検出領域Ｂに接しない面）がｚ軸の近傍からｚ軸に臨んでいる。第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂの全体の直方体の中心Ｃとｚ軸との距離（図５参照）をオフセットΔとする。
【００３９】
以下、本発明の回転角度検出装置１による回転角度検出の動作を図４〜図６を用いて説明する。
【００４０】
図４（ｂ）に示されるように、磁石２はｚ軸の周りを上面視で反時計方向に回転する。磁石２が回転しても、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂの全体の直方体の中心Ｃとｚ軸との距離であるオフセットΔは一定に維持される。
【００４１】
磁石２と共に回転する系（ｘｙｚ系）から見ると、図５（ａ）に示されるように、第１磁界検出領域Ａと第２磁界検出領域Ｂが上面視で時計方向に回転する。第１磁界検出領域Ａは回転の内側に位置し、第２磁界検出領域Ｂは回転の外側に位置する。このとき、磁気センサ３では、図５（ｂ）に示されるように、第１磁界検出領域Ａにおいて磁界Ｈ1が検出され、第２磁界検出領域Ｂにおいて磁界Ｈ2が検出される。
【００４２】
本発明にあっては、磁界Ｈ1と磁界Ｈ2との比から磁石２の回転角度を検出する。磁石２の回転角度からセンサ歯車の回転角度が検出でき、センサ歯車の回転角度からメイン歯車の回転角度が検出でき、メイン歯車の回転角度から回転体の回転角度が検出できる。
【００４３】
第１磁界検出領域Ａから磁石２の回転軸（ｚ軸）に下ろした垂線ｔの方向と磁石２のＮ極からＳ極に向かう方向とのなす角は、ａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）である。実際の第１磁界検出領域Ａから磁石２の回転軸（ｚ軸）に下ろした垂線ｔの方向と磁石２のＮ極からＳ極に向かう方向とのなす角をθとする。
【００４４】
検出誤差εは、
ε＝ａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）−θ              （１）
と表される。その理由を以下に説明する。
【００４５】
磁気センサ３の第１磁界検出領域Ａ内部、第２磁界検出領域Ｂ内部に存在する磁界ベクトルは、場所によらず平行ではない。図６（ｂ）に示されるように、第１磁界検出領域Ａから磁石２の回転軸に下ろした垂線ｔ上にある点ＰAにおける磁界ベクトルと原点０から点ＰAよりも遠い垂線ｔ上にある点ＰBにおける磁界ベクトルとを比べて見ると、回転の内側である点ＰAに働く磁界ベクトルと回転の外側である点ＰBに働く磁界ベクトルとは、同じでない。回転軸（ｚ軸；原点０）から遠ざかるにつれて、第１磁界検出領域Ａ及び第２磁界検出領域Ｂの幅方向（垂線ｔの方向）の磁界Ｈ1の絶対値が小さくなるのに対し、奥行き方向（垂線ｕ方向）の磁界Ｈ2は、回転軸に近い位置と遠い位置でほとんど同じである。
【００４６】
これより、第１磁界検出領域Ａが検出する磁界Ｈ1の強さと第２磁界検出領域Ｂが検出する磁界Ｈ2の強さとの比から磁石２の回転角度が検出される。
【００４７】
図６（ａ）に示されるように、垂線ｔに沿った位置を横軸に取り、回転軸の位置を原点０とする。各磁界Ｈ1，Ｈ2を磁石２の磁石保磁力Ｈ0で規格化した磁界を縦軸に取り、グラフで示す。図６（ａ）の上のグラフは磁界Ｈ1のものであり、回転軸に近い位置ほど磁界Ｈ1の絶対値が大きいことが分かる。図６（ａ）の下のグラフは磁界Ｈ2のものであり、回転軸からの距離に関係なく磁界Ｈ2の絶対値はほぼ一定であることが分かる。
【００４８】
従って、垂線ｔの方向の磁界Ｈ1を検出する第１磁界検出領域Ａが回転軸に近い側に位置し、垂線ｕ方向の磁界Ｈ2を検出する第２磁界検出領域Ｂが遠い側に位置するよう磁気センサ３を配置することにより、式（１）のａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）の値が小さくなるので、検出誤差εを低減させることができる。
【００４９】
図７に示されるように、第１磁界検出領域Ａ及び第２磁界検出領域Ｂが原点０の周りの各位置にある場合を比較して検討すると、右下の位置では、磁界Ｈ1の符号が−、磁界Ｈ2の符号が−となるので、垂線ｔとｘ軸のなす角度θは＋となる。右上の位置では、磁界Ｈ1の符号が−、磁界Ｈ2の符号が＋となるので、垂線ｔとｘ軸のなす角度θは−となる。なお、磁界Ｈ2の符号は反時計回りを＋と定義し、磁界Ｈ1の符号は原点０から遠ざかる方向を＋と定義する。
【００５０】
一方、左上の位置では、磁界Ｈ1の符号が−、磁界Ｈ2の符号が−となるので、垂線ｔとｘ軸のなす角度θは＋となる。このとき検出される角度θは右下の位置で検出された角度θと同じになる。したがって、本発明の回転角度検出装置１は、少なくとも−９０°〜＋９０°の範囲で磁石２の回転角度θを検出することが可能であることが分かる。
【００５１】
ここで、回転体の回転角度の検出方法を説明すると、図８に示した回転角度検出装置８１においては、メイン歯車８２は、歯数の異なる２つの歯車８２ａ，８２ｂを重ねて回転体８３と一体化したものである。第１メイン歯車８２ａと第２メイン歯車８２ｂのそれぞれにセンサ歯車８４，８４が噛み合う。各々のセンサ歯車８４，８４の上面に磁石８５，８５が取り付けられ、各々の磁石８５，８５の上部、横、斜め上方などに磁気センサ（図示せず）が配置される。すなわち、図１で説明した本発明の回転角度検出装置１が２組使用されている。回転体８３の回転に対し２つのセンサ歯車８４，８４の回転角が互いに異なるため、各々のセンサ歯車８４，８４の上面に取り付けられた磁石８５，８５と各々の磁気センサとの相対回転により検出されるａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）の値（−９０°〜９０°の範囲内の値）は異なる。
【００５２】
メイン歯車８２の２つの歯車８２ａ，８２ｂの歯数をＺａ，Ｚｂとし、センサ歯車８４の歯数をＺｃとし、２つのセンサ歯車８４，８４のａｒｃｔａｎ（Ｈ2／Ｈ1）の値の差をΔΦとすると、回転体８３の回転角度Φは次式（３）により、
【００５３】
【数１】
2010122172.tif 000003
【００５４】
と表される。
【００５５】
図８に示した回転角度検出装置８１では、歯数Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃを適宜選択することにより、−９０°〜＋９０°よりも広い範囲の回転角度（例えば、−７８０°〜＋７８０°など）を検出することが可能である。
【００５６】
図９に示されるように、従来技術では、単一の磁界検出領域Ｅ全体で合成された磁界を検出するため、オフセットΔのずれが大きくなると検出誤差εが顕著に大きくなる。これに対し、本発明では、回転軸に近い第１磁界検出領域Ａにおいて回転軸に対する垂線ｔの方向の磁界Ｈ1を検出し、回転軸から遠い第２磁界検出領域Ｂにおいて垂線ｔに対する垂線ｕの磁界Ｈ2を検出するようにしたので、オフセットΔのずれが大きくなっても検出誤差εの増大が抑制される。よって、検出誤差εを低減させることができる。
【００５７】
本発明においては、図１０の回転角度検出装置１０１のようにセンサ歯車、磁石、磁気センサを２組用いても良い。
【００５８】
この場合、回転角度検出装置１０１は、回転体に取り付けられたメイン歯車１０２と、該メイン歯車１０２に噛み合うギア比の異なる２つのセンサ歯車１０３とを備え、上記２つのセンサ歯車１０３にそれぞれ磁石１０４が搭載され、各磁石１０４に臨ませてそれぞれ磁気センサ１０５が配置され、各磁気センサ１０５が検出する磁界の変化から各磁石１０４の回転角度が検出され、各磁石１０４の回転角度と上記２つのセンサ歯車１０３のメイン歯車１０２に対するギア比とから回転体の回転角度が検出される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態を示す回転角度検出装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は磁石と磁気センサの配置を示す構造図、（ｂ）は磁気センサの内部構造図、（ｃ）は磁界検出原理を示す図である。
【図３】図２の磁気センサに形成される第１磁界検出領域と第２磁界検出領域の形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の回転角度検出装置の図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は斜視図である。
【図５】本発明の回転角度検出装置の図４の状態から回転した状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図６】（ａ）は垂線ｔ上における磁界比の大きさを表す図、（ｂ）は図５の状態における磁界ベクトル図である。
【図７】本発明の回転角度検出装置の複数の回転角度における磁界ベクトル図である。
【図８】本発明の回転角度検出装置を用いた回転体の回転角度検出装置の平面図である。
【図９】本発明及び従来技術のオフセットのずれ対検出誤差特性図である。
【図１０】回転角度検出装置の機能ブロック図である。
【図１１】従来の回転角度検出装置を用いた回転体の回転角度検出装置の図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は斜視図、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図１２】従来技術のオフセットのずれ対検出誤差特性図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  回転角度検出装置
２  磁石
３  磁気センサ
４  センサ歯車
３１  第１磁界検出部材
３２  第２磁界検出部材
Ａ  第１磁界検出領域
Ｂ  第２磁界検出領域
【図１】
2010122172.tif 000004
【図２】
2010122172.tif 000005
【図３】
2010122172.tif 000006
【図４】
2010122172.tif 000007
【図５】
2010122172.tif 000008
【図６】
2010122172.tif 000009
【図７】
2010122172.tif 000010
【図８】
2010122172.tif 000011
【図９】
2010122172.tif 000012
【図１０】
2010122172.tif 000013
【図１１】
2010122172.tif 000014
【図１２】
2010122172.tif 000015