(57)【要約】【課題】簡単な処理で故障を正確に判断することができる回転角センサを提供すること。【解決手段】センサステータ１０に設けられ正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイル１８と、励磁信号を励磁コイル１８へ出力する信号発生器５１，５３と、センサロータ６０に設けられ励磁コイル１８で発生する磁界を受ける検出コイル１３と、励磁信号と検出コイル１３で検出される検出信号との位相差からセンサロータ６０の位置を算出する検出信号処理器とを有する回転角センサ２０において、検出信号処理器５７に入力される検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する故障判断器５８を設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータに設けられ正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイルと、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、ロータに設けられ前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、
前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する故障判断手段を有する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項２】
請求項１に記載する回転角センサにおいて、
前記故障判断手段は、前記励磁信号の周期ごとの振幅ピーク値の平均が、正常時の振幅ピーク値より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項３】
ステータに設けられ正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイルと、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、ロータに設けられ前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、
前記ロータが回転しており、前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合に、前記励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を有する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項４】
請求項３に記載する回転角センサにおいて、
前記故障判断手段は、前記ゼロクロス点の位置が変化しない場合には、前記ゼロクロス点の位置に基づき前記励磁コイルのどちらが故障したのかを判断する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項５】
ステータに設けられ正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイルと、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、ロータに設けられ前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、
前記ロータが回転しており、前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号の振幅ピーク値が前記励磁信号の１周期間で変動している場合に、前記励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を有する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項６】
請求項５に記載する回転角センサにおいて、
前記故障判断手段は、前記励磁信号の１周期間で検出される前記振幅ピーク値のうち最大となる最大振幅ピーク値の位置に基づき前記励磁コイルのどちらが故障したのかを判断する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項７】
請求項４又は請求項６に記載する回転角センサにおいて、
前記励磁信号出力回路は、前記故障判断手段により故障が発生したと判断された方の励磁コイルへの励磁信号の出力を停止する
ことを特徴とする回転角センサ。
【請求項８】
請求項１から請求項７に記載するいずれか１つの回転角センサにおいて、
前記故障判断手段の判断結果に基づき、故障が発生したことを報知する報知手段を動作させる報知制御手段を有することを特徴とする回転角センサ。
【請求項９】
請求項１から請求項８に記載するいずれか１つの回転角センサにおいて、
前記検出信号処理回路は、前記励磁コイルのどちらか一方が故障した場合には、前記検出信号の振幅ピーク値の変化に基づき前記ロータの位置を算出する
ことを特徴とする回転角センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用モータ等の出力軸の回転角度を検出するために使用される回転角センサに関する。より詳細には、位相差検出方式で２励磁１出力型の回転角センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車においては、高出力のブラシレスモータが使用されており、今後もハイパワー化が予想されている。ハイブリッド自動車のブラシレスモータを制御するためには、モータの出力軸の回転角度を正確に把握する必要がある。ステータの各コイルへの通電切替えを制御するには、ロータの回転位置を正確に把握している必要があるからである。
このため、モータには回転角センサが備えられ、正確に角度検出されることが望ましい。自動車の駆動機構に用いられる回転角センサには、耐環境性などに加えて駆動機構の回転数が高い為に高精度化が要求されることになる。そして、他の車載部品と同様に回転角センサにも小型化と共に低コスト化が要求されている。
【０００３】
そして、このような回転角センサの１つとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。ここに開示されたレゾルバは、励磁信号が入力する励磁巻線、及び検出信号が出力する検出巻線を有し、励磁巻線又は検出巻線を設けた受動体の変位量に応じて変化する検出信号に基づいて受動体の変位量を検出するレゾルバを構成するに際し、励磁巻線に、励磁信号により高周波信号を変調した変調信号を入力するとともに、検出巻線から出力する変調信号を復調して検出信号を得るようにしている。これにより、このレゾルバは、レゾルバの小型化、及び低コスト化を実現するとともに、併せて検出精度の高度化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に開示されているレゾルバでは、励磁巻線などに断線や地絡などの異常が発生すると、位置検出を正確に行うことができなくなるが、このような故障を判断することができないという問題があった。そして、レゾルバに故障が発生すると、レゾルバは間違った検出信号を出力し続けるため、検出信号に基づき制御される機器（例えばモータ等）が正常に作動しなくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な処理で故障を正確に判断することができる回転角センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイルが設けられたステータと、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルが設けられたロータと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する故障判断手段を有することを特徴とする。
【０００８】
この回転角センサでは、ロータの回転角をθとして、励磁コイルに位相が９０°異なる励磁信号ａｓｉｎωｔとａｃｏｓωｔが入力されると、検出コイルで検出される検出信号は、（ａｓｉｎωｔ・ｂｃｏｓθ）＋（ａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθ）＝ａｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）となる。この検出信号は、ロータの回転角θに対応して位相が変化するため、検出信号処理回路にて、励磁信号と検出信号との位相差からロータの回転角（位置）を算出している。
【０００９】
ここで、正常時には、回転角θが変化しても検出信号の振幅は変化しない。つまり、検出信号の振幅は常に一定である。これに対して、励磁コイル又は検出コイルなどに異常が発生すると、検出信号の振幅が小さくなる。そのため、検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合には、回転角センサに何らかの異常が発生して故障したと判断することができる。なお、所定割合としては、７０〜９０％、好ましくは７５〜８５％の範囲内で設定すればよい。所定割合を上記範囲よりも大きく設定すると、ノイズ等の影響を受けて誤判断するおそれがある一方、上記範囲よりも小さく設定すると、ノイズ等の影響による誤判断は防止できるが、接触不良やレアショートなどの異常を検出することができなくなるおそれがあるからである。
【００１０】
そこで、この回転角センサでは、検出信号処理回路に入力される検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する故障判断手段を設けている。例えば、振幅ピーク値などを比較して故障診断を行えばよい。これにより、故障判断手段において、簡単な処理で故障を正確に判断することができる。
【００１１】
上記した回転角センサにおいて、前記故障判断手段は、前記励磁信号の周期ごとの振幅ピーク値の平均が、正常時の振幅ピーク値より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断することが望ましい。
【００１２】
ここで、ノイズ等の影響を受けて検出信号の振幅が瞬間的に低下する場合もあり得るが、上記した回転角センサでは、この瞬間的な振幅の低下であっても故障したと判断するおそれがある。つまり、回転角センサが正常であるにもかかわらず、故障していると誤判断するおそれがある。
【００１３】
そのため、この回転角センサでは、故障判断手段において、励磁信号の周期ごとの振幅ピーク値の平均が、正常時の振幅ピーク値より所定割合小さくなった場合に、故障が発生したと判断する。これにより、上記した回転角センサに比べ正常時データとの比較データ数が増える。それにより、より多くのデータ数に基づき回転角センサの故障判断を行うことができる。その結果、故障判断の精度が向上するため、故障の誤判断を防止することができるので、より正確に回転角センサの故障判断を行うことができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた本発明の別形態は、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルが設けられたロータと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、前記ロータが回転しており、前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合又はゼロクロス点の移動周期が変動する場合に、前記励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を有することを特徴とする。
【００１５】
この回転角センサでも、ロータの回転角をθとして、励磁コイルに位相が９０°異なる励磁信号ａｓｉｎωｔとａｃｏｓωｔが入力されると、検出コイルで検出される検出信号は、（ａｓｉｎωｔ・ｂｃｏｓθ）＋（ａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθ）＝ａｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）となる。この検出信号は、ロータの回転角θに対応して位相が変化するため、検出信号処理回路にて、励磁信号と検出信号との位相差からロータの回転角（位置）を算出している。
【００１６】
ここで、正常時には、ロータが回転していれば、回転角θに応じて検出信号におけるゼロクロス点の位置が規則的に変化する。これに対して、励磁コイルの一方が断線又は地絡すると、ゼロクロス点の位置が変化しなくなる。そのため、検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合には、励磁コイルに異常が発生して故障したと判断することができる。
【００１７】
そこで、この回転角センサでは、検出信号処理回路に入力される検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合に、励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を設けている。これにより、故障判断手段において、簡単な処理で故障を正確に判断することができる。
【００１８】
上記した回転角センサにおいて、前記故障判断手段は、前記ゼロクロス点の位置が変化しない場合には、前記ゼロクロス点の位置に基づき前記励磁コイルのどちらが故障したのかを判断することが望ましい。
【００１９】
例えば、励磁コイルのうちＣＯＳ励磁コイルが断線又は地絡すると、ＣＯＳ励磁コイルにおける励磁ができなくなる。そのため、検出信号は、ａｂｓｉｎωｔ・ｃｏｓθとなり、ゼロクロス点の位置が変化しなくなる。なお、この場合のゼロクロス点の位置は、励磁信号（正弦波）のゼロクロス点と同じ位置となる。また、励磁コイルのうちＳＩＮ励磁コイルが断線又は地絡すると、ＳＩＮ励磁コイルにおける励磁ができなくなる。そのため、検出信号は、ａｂｃｏｓωｔ・ｓｉｎθとなり、ゼロクロス点の位置が変化しなくなる。なお、この場合のゼロクロス点の位置は、励磁信号（正弦波）のゼロクロス点に対して９０°ずれた位置となる。このように、検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合には、ゼロクロス点の位置からどちらの励磁コイル（ＣＯＳ励磁コイルあるいはＳＩＮ励磁コイル）が故障したのかを判断することができる。
【００２０】
そこで、この回転角センサでは、検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合には、故障判断手段において、ゼロクロス点の位置に基づき励磁コイルのどちらが故障したのかを判断している。これにより、この回転角センサでは、故障判断手段において、簡単な処理で故障の発生のみならず、故障の発生箇所まで判断することができる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた本発明の別形態は、正弦波と余弦波とが励磁信号として入力される励磁コイルが設けられたステータと、前記励磁信号を前記励磁コイルへ出力する励磁信号出力回路と、前記励磁コイルで発生する磁界を受ける検出コイルが設けられたロータと、前記励磁信号と前記検出コイルで検出される検出信号との位相差から前記ロータの位置を算出する検出信号処理回路とを有する回転角センサにおいて、前記ロータが回転しており、前記検出信号処理回路に入力される前記検出信号の振幅ピーク値が前記励磁信号の１周期間で変動している場合に、前記励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を有することを特徴とする。
【００２２】
この回転角センサでも、ロータの回転角をθとして、励磁コイルに位相が９０°異なる励磁信号ａｓｉｎωｔとａｃｏｓωｔが入力されると、検出コイルで検出される検出信号は、（ａｓｉｎωｔ・ｂｃｏｓθ）＋（ａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθ）＝ａｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）となる。この検出信号は、ロータの回転角θに対応して位相が変化するため、検出信号処理回路にて、励磁信号と検出信号との位相差からロータの回転角（位置）を算出している。
【００２３】
ここで、正常時には、回転角θが変化しても検出信号の振幅は変化しない。つまり、検出信号の振幅は常に一定である。これに対して、励磁コイルの励磁が異常であると、検出信号の振幅ピーク値が変動する。そのため、検出信号の振幅ピーク値が変動している場合には、励磁コイルの励磁が何らかの原因により異常であり故障したと判断することができる。なお、励磁コイルの励磁異常としては、励磁コイルの断線や地絡により励磁できない場合の他、接触不良やグランドに対するレアショートによる励磁電流の減少などを挙げることができる。
【００２４】
そこで、この回転角センサでは、検出信号処理回路に入力される前記検出信号の振幅ピーク値が前記励磁信号の１周期間で変動している場合に、励磁コイルの異常により故障が発生したと判断する故障判断手段を設けている。これにより、故障判断手段において、簡単な処理で回転角センサの故障を正確に判断することができる。
【００２５】
上記した回転角センサにおいて、前記故障判断手段は、前記励磁信号の１周期間で検出される前記振幅ピーク値のうち最大となる最大振幅ピーク値の位置に基づき前記励磁コイルのどちらが故障したのかを判断することが望ましい。
【００２６】
例えば、励磁コイルのうちＣＯＳ励磁コイル側に励磁異常が発生すると、検出信号のうちａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθが小さくなるため、励磁信号の１周期間における検出信号の振幅ピーク値が最大となる最大振幅ピーク値の位置が、励磁信号（正弦波）の振幅が最大になる位置と同じになる。また、励磁コイルのうちＳＩＮ励磁コイル側に励磁異常が発生すると、検出信号のうちａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθが小さくなるため、励磁信号の１周期間における検出信号の振幅ピーク値が最大となる最大振幅ピーク値の位置が、励磁信号（正弦波）の振幅が最大になる位置から９０°ずれた位置になる。このように、検出信号の振幅ピーク値が変動している場合には、検出信号の最大振幅ピーク値の位置から、どちらの励磁コイル（ＣＯＳ励磁コイルあるいはＳＩＮ励磁コイル）が故障したのかを判断することができる。
【００２７】
そこで、この回転角センサでは、故障判断手段において、励磁信号の１周期間における検出信号の最大振幅ピーク値の位置に基づき、励磁コイルのどちらが故障したのかを判断している。これにより、この回転角センサでは、故障判断手段において、簡単な処理で故障の発生のみならず、故障の発生箇所まで判断することができる。
【００２８】
そして、上記の回転角センサにおいて、前記励磁信号出力回路は、前記故障判断手段により故障が発生したと判断された方の励磁コイルへの励磁信号の出力を停止することが好ましい。
【００２９】
このようにすることにより、故障した励磁コイルに励磁信号を入力し続けることで発生する２次被害を確実に防止することができる。つまり、回転角センサの故障を最小限に抑えることができる。
【００３０】
また、上記の回転角センサにおいて、前記故障判断手段の判断結果に基づき、故障が発生したことを報知する報知手段を動作させる報知制御手段を有することも好ましい。
【００３１】
このような報知制御手段を設けることにより、使用者に故障の発生を知らせることができる。これにより、使用者に対して、回転角センサの修理・点検を促すことができる。
なお、報知手段は、回転角センサに設けられていても良いし、外部に設けられていても良い。
【００３２】
さらに、上記の回転角センサにおいて、前記検出信号処理回路は、一方の励磁コイルが故障している場合には、前記検出信号の振幅ピーク値の変化に基づき前記ロータの位置を算出すると良い。
【００３３】
このようにすることにより、一方の励磁コイルが故障した場合でも、精度は低下するがロータの回転角を算出することができる。このため、検出信号に基づき制御される機器（例えばモータ等）を一定条件下で作動させる（フェイルセーフ）ことができる。例えば、自動車用モータに使用される回転角センサであれば、一方の励磁コイルが故障した場合にも、モータを一定回転で作動させることができるため、自動車を退避走行させることができる。また、ロボット用モータに使用される回転角センサであれば、アーム等を所定位置（ホームポジションなど）に戻すことができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る回転角センサによれば、上記した通り、簡単な処理で故障を正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態に係る回転角センサが組み込まれたモータの概略構造を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る回転角センサの構成を示すブロック図である。
【図３】正常時における励磁信号１周期（Ｔ）に対する検出信号の波形を示す図である。
【図４】ＳＩＮ信号励磁コイルが断線又は地絡してＳＩＮ信号励磁コイルが完全に励磁できない場合における検出信号の波形を示す図である。
【図５】ＳＩＮ信号励磁コイルが接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイルの励磁電流が少ない場合における検出信号の波形を示す図である。
【図６】ＣＯＳ信号励磁コイルが断線又は地絡してＣＯＳ信号励磁コイルが完全に励磁できない場合における検出信号の波形を示す図である。
【図７】ＣＯＳ信号励磁コイルが接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイルの励磁電流が少ない場合における検出信号の波形を示す図である。
【図８】検出コイルが接触不良又はグランドに対してレアショートして出力が低下した場合における検出信号の波形を示す図である。
【図９】故障判断器が実施する故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１１】故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の回転角センサを具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係る回転角センサを組み込んだモータについて、図１を参照しながら簡単に説明する。図１は、本実施の形態に係る回転角センサが組み込まれたモータの概略構造を示す断面図である。
【００３７】
図１に示すように、モータ９０は、ケース本体９１と、ケースカバー９２と、モータステータ９３と、モータロータ９４と、モータ軸９５と、モータ軸受９６ａと９６ｂとを備えているブラシレスモータである。
ケース本体９１及びケースカバー９２は、アルミニウム合金などを鋳造して作られており、ケース本体９１にはモータ軸受９６ｂが嵌合され、ケースカバー９２にはモータ軸受９６ａが嵌合され、モータ軸９５を回転可能に軸支している。そして、モータ９０には、モータ軸９５の回転位置（回転角度）を検出するために、センサステータ１０、センサロータ６０、及びロータリトランス１６を備える回転角センサ２０（図２参照）が組み付けられている。
【００３８】
ケース本体９１にはその内周にモータステータ９３が固定されている。モータステータ９３は、コイルが備えられており通電することで、磁力を発生する。
一方、モータ軸９５には永久磁石を備えたモータロータ９４が固定されている。モータステータ９３とモータロータ９４は所定距離離れて保持され、モータステータ９３に通電することでモータロータ９４が回転し、駆動力を発生してモータ軸９５に動力を伝える。
ケースカバー９２にはセンサステータ１０が固定されており、ケース本体９１とケースカバー９２を組み付けた状態で、センサロータ６０とセンサステータ１０が所定距離だけ離れて対向配置される。なお、所定距離は近くした方が回転角センサ２０の検出精度を向上させることができるが、寸法公差や温度による寸法変化等も考慮された上で決定される。
【００３９】
次に、回転角センサの構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、回転角センサの構成を示すブロック図である。図２に示すように、回転角センサ２０は、回路２１及びセンサ部２２よりなる。回路２１は、ＳＩＮ信号発生器５１、搬送波発生器５２、ＣＯＳ信号発生器５３、第１変調器５４、第２変調器５５、検波器５６、検出信号処理器５７、故障判断器５８、及び報知制御器５９よりなる。センサ部２２は、励磁コイル１８（ＳＩＮ信号励磁コイル１１とＣＯＳ信号励磁コイル１２）、検出コイル１３、及びロータリトランス１６（ロータ側ロータリトランス１４とステータ側ロータリトランス１５）よりなる。そして、ＳＩＮ信号励磁コイル１１、ＣＯＳ信号励磁コイル１２、及びステータ側ロータリトランス１５が、センサステータ１０に設けられており、検出コイル１３及びロータ側ロータリトランス１４が、センサロータ６０に設けられている。
【００４０】
７．２ｋＨｚのＳＩＮ信号波を発生させるＳＩＮ信号発生器５１は、図２に示すように第１変調器５４に接続されている。７．２ｋＨｚのＣＯＳ信号波を発生させるＣＯＳ信号発生器５３は、第２変調器５５に接続されている。
また、３６０ｋＨｚのＳＩＮ搬送波を発生させる搬送波発生器５２は、第１変調器５４と第２変調器５５とにそれぞれ接続されている。また、ＳＩＮ信号発生器５１及びＣＯＳ信号発生器５３は、検出信号処理器５７に接続されている。検波器５６は、検出信号処理器５７に接続されている。
第１変調器５４は、ＳＩＮ信号励磁コイル１１に接続され、第２変調器５５は、ＣＯＳ信号励磁コイル１２に接続されている。
検出コイル１３は、ロータ側ロータリトランス１４に接続され、ステータ側ロータリトランス１５は、検波器５６に接続されている。
【００４１】
また、検出信号処理器５７は、故障判断器５８に接続されている。この故障判断器５８は、回転角センサ２０の故障の発生を検知するものである。故障判断器５８は、報知制御器５９に接続されるとともに、ＳＩＮ信号発生器５１及びＣＯＳ信号発生器５３に接続されている。そして、報知制御器５９は、回転角センサ２０の外部に設けられた報知器３０に接続されている。この報知器３０は、例えば、回転角センサ２０が自動車用のモータに取り付けられる場合であれば、運転者が認識できる場所（例えばメータパネル等）に設けられる。また、回転角センサ２０がロボット用モータに取り付けられる場合であれば、オペレータが認識できる場所（例えば制御パネル等）に設けられる。
【００４２】
続いて、上記の構成を有する回転角センサ２０の動作について説明する。まず、ＳＩＮ信号発生器５１で、正弦波ａｓｉｎωｔが作られ、第１変調器５４に正弦波ａｓｉｎωｔが与えられる。また、第１変調器５４には、搬送波発生器５２で作られた３６０ｋＨｚのＳＩＮ搬送波が与えられる。そして、第１変調器５４にて高周波変調された励磁信号が、ＳＩＮ信号励磁コイル１１に入力される。
【００４３】
一方、ＣＯＳ信号発生器５３で、余弦波ａｃｏｓωｔが作られ、第２変調器５５に余弦波ａｃｏｓωｔが与えられる。また、第２変調器５５には、搬送波発生器５２で作られた３６０ｋＨｚのＳＩＮ搬送波が与えられる。そして、第２変調器５５にて高周波変調された励磁信号が、ＣＯＳ信号励磁コイル１２に入力される。
【００４４】
このようして、ＳＩＮ信号励磁コイル１１及びＣＯＳ信号励磁コイル１２に、高周波変調された正弦波ａｓｉｎωｔと余弦波ａｃｏｓωｔとが与えられると、励磁コイル１８には励磁電圧が発生し、検出コイル１３には励磁電圧により誘起された誘起電圧が発生する。検出コイル１３で発生した誘起電圧は、ロータリトランス１６を介して検波器５６に供給される。そして、検波器５６にて、ロータリトランス１６から出力された信号が復調されて検出信号が得られる。この検出信号は、検出信号処理器５７に入力される。
【００４５】
検出信号処理器５７に入力される検出信号は、ａｓｉｎωｔ・ｂｃｏｓθ＋ａｃｏｓωｔ・ｂｓｉｎθ＝ａｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）となる。なお、θは、センサロータ６０（モータ軸９５）の回転角である。そして、この検出信号は、図３に示すような波形となる。図３は、正常時における励磁信号１周期（Ｔ）に対する検出信号の波形を示す図である。図３において、Ｘ軸は時間軸であり、Ｙ軸は振幅を示している。なお、励磁信号１周期でセンサロータ６０が１回転するので、周期と位相との関係からＴ＝３６０°となる。
【００４６】
そして、検出信号処理器５７には、変調前の励磁信号（レファレンス信号：図３に示すｒｅｆ）が入力されている。そして、検出信号処理器５７において、レファレンス信号と検出信号との位相差からモータ軸９５の回転角θが算出される。
【００４７】
また、検出信号処理器５７に入力されるレファレンス信号と検出信号は、故障判断器５８にも入力される。故障判断器５８は、正常時の検出信号の波形（図３参照）を記憶しており、この正常時の検出信号の波形と、検出信号処理器５７（検波器５６）から入力される検出信号の波形とを比較することにより、回転角センサ２０の故障を判断する。この回転角センサ２０の故障判断の詳細は後述する。
【００４８】
そして、故障判断器５８が回転角センサ２０が故障したと判断した場合には、その旨の信号（故障発生信号）が、報知制御器５８に与えられる。故障発生信号を受信した報知制御器５８は、報知器３０を作動させて使用者に回転角センサの故障を報知する（警告灯点灯や警告音発生など）。
【００４９】
なお、後述するように、ＳＩＮ信号励磁コイル１１又はＣＯＳ信号励磁コイル１２のいずれが故障しているかを判断する場合には、故障判断器５８から故障発生信号が、ＳＩＮ信号発生器５１又はＣＯＳ信号発生器５３に与えられる。そして、故障発生信号を受けたＳＩＮ信号発生器５１又はＣＯＳ信号発生器５３は、それぞれ励磁信号の出力を停止する。これにより、故障した励磁コイル１１又は１２に励磁信号を入力し続けることで発生する２次被害を確実に防止することができるため、回転角センサ２０の故障を最小限に抑えることができる。
【００５０】
また、この場合には、故障判断器５８から故障発生信号が、検出信号処理器５７にも与えられる。そうすると、検出信号処理器５７では、レファレンス信号と検出信号との位相差ではなく、検出信号の振幅ピーク値の変化に基づき、モータ軸９５の回転角θが算出される。このように、励磁コイル１８の一方が故障した場合でも、精度は低下するがモータ軸９５の回転角θを算出することができる。このため、検出信号に基づき制御されるモータ９０を一定条件下で作動させる（フェイルセーフ）ことができる。例えば、モータ９０が自動車用モータであれば、励磁コイル１８の一方が故障した場合にも、モータ９０を一定回転で作動させることができるため、自動車を退避走行させることができる。また、モータ９０がロボット用モータであれば、アーム等を所定位置（ホームポジションなど）に戻すことができる。
【００５１】
ここで、故障判断器５８が実施する故障判断処理について説明する。故障判断器５８では、検出信号の振幅が、正常時の振幅より所定割合小さくなった場合に、回転角センサ２０に何らかの異常が発生して故障したと判断する。このような故障判断を行うことができるのは、正常時には図３に示すように、回転角θが変化しても検出信号の振幅は変化しない（常に一定である）のに対して、後述するように、励磁コイル１８又は検出コイル１３に異常が発生すると、どこかのタイミングで検出信号の振幅が小さくなる（図４〜図８参照）からである。
【００５２】
なお、異常判断を行うために使用する正常時の振幅に乗じる係数（所定割合）としては、０．７〜０．９、好ましくは０．７５〜０．８５の範囲内で設定すればよい。この係数を上記範囲よりも大きく設定すると、ノイズ等の影響を受けて誤判断するおそれがある一方、上記範囲よりも小さく設定すると、ノイズ等の影響による誤判断は防止できるが、接触不良やレアショートなどの異常を検出することができなくなるおそれがあるからである。本実施の形態では、後述するように、この係数を０．８に設定している。
【００５３】
ここで、回転角センサ２０の故障原因としては、例えば、励磁コイル１８の異常や検出コイル１３の異常が考えられる。そして、励磁コイル１８の異常としては、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が断線又は地絡してＳＩＮ信号励磁コイル１１が完全に励磁できない場合（図４参照）、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイル１１の励磁電流が少ない場合（図５参照）、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が断線又は地絡してＣＯＳ信号励磁コイル１２が完全に励磁できない場合（図６参照）、及びＣＯＳ信号励磁コイル１２が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイル１２の励磁電流が少ない場合（図７参照）などが考えられる。
一方、検出信号の異常としては、検出コイル１３が断線又は地絡した場合、並びに検出コイル１３が接触不良又はグランドに対してレアショートして出力が低下した場合（図８参照）が考えられる。
【００５４】
そこで、励磁コイル１８の異常時における検出信号の波形を図４〜図７に示し、検出コイル１３の異常時における検出信号の波形を図８に示す。
ＳＩＮ信号励磁コイル１１が断線又は地絡してＳＩＮ信号励磁コイル１１が完全に励磁できない場合、図４に示すように、検出信号は、回転角θ＝９０°，２７０°のときに振幅ピーク値ｖｐが最大（正常時の振幅ピーク値Ｖｐ＝ａｂと等しい）となり、回転角θ＝０°，１８０°のときに振幅がゼロになる。また、検出信号におけるゼロクロス点が変化しなくなる。
また、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイル１１の励磁電流が少ない場合、図５に示すように、検出信号は、回転角θ＝９０°，２７０°のときに振幅ピーク値ｖｐが最大（正常時の振幅ピーク値Ｖｐ＝ａｂと等しい）となり、回転角θ＝０°，１８０°で振幅ピーク値ｖｐが最小となる。
【００５５】
一方、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が断線又は地絡してＣＯＳ信号励磁コイル１２が完全に励磁できない場合、図６に示すように、検出信号は、回転角θ＝０°，１８０°のときに振幅ピーク値ｖｐが最大（正常時の振幅ピーク値Ｖｐ＝ａｂと等しい）となり、回転角θ＝９０°，２７０°のときに振幅がゼロになる。また、検出信号におけるゼロクロス点が変化しなくなる。
また、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイル１２の励磁電流が少ない場合、図７に示すように、検出信号は、回転角θ＝０°，１８０°のときに振幅ピーク値ｖｐが最大（正常時の振幅ピーク値Ｖｐ＝ａｂ）となり、回転角θ＝９０°，２７０°で振幅ピーク値ｖｐが最小となる。
【００５６】
また、検出コイル１３に異常が発生した場合、図８に示すように、検出信号の位相は変化することなく出力が低下するため、検出信号の振幅が正常時に比べて小さくなる。なお、検出コイル１３が断線又は地絡している場合には、検出信号が出力されなくなる。
【００５７】
このように、励磁コイル１８又は検出コイル１３に異常が発生すると、検出信号の振幅が、正常時に比べて、センサロータ６０が１回転するどこかのタイミングで小さくなる。そこで、本実施の形態では、故障判断器５８において、検出信号の振幅ピーク値を正常時と比べて回転角センサ２０の故障を判断している。この故障判断処理について、図９を参照しながら説明する。図９は、故障判断器が実施する故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、検出信号の振幅ピーク値ｖｐが検出される（ステップＳ１１）。検出信号の振幅ピーク値ｖｐが検出されると、その検出された振幅ピーク値ｖｐが正常時の振幅ピーク値Ｖｐと比較されて、ｖｐ＞０．８Ｖｐとなるか否かが判定される（ステップＳ１２）。
【００５９】
ステップＳ１１で検出された振幅ピーク値ｖｐが、正常時の振幅ピーク値Ｖｐの８割よりも大きい場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、回転角センサ２０は故障していないと判断して、この処理ルーチンは終了する。一方、ステップＳ１０で検出された振幅ピーク値ｖｐが正常時の振幅ピーク値Ｖｐの８割以下である場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、上記した図４〜図８に示したいずれかの場合に該当するため、回転角センサ２０が故障していると判断して、異常フラグをＯＮにする（ステップＳ１３）。このように、回転角センサ２０では、非常に簡単な処理で故障を正確に判断することができる。
【００６０】
そして、異常フラグがＯＮにされると、報知制御器５９により、報知器３０が作動させられて使用者に回転角センサ２０の故障が報知される。これにより、使用者に故障の発生を知らせることができる。その結果、使用者に対して、回転角センサ２０の修理・点検を促すことができる。
【００６１】
ここで、上記した故障判断処理では、ノイズ等の影響を受けて検出信号の振幅ピーク値ｖｐが瞬間的に低下する場合もあり得るが、この瞬間的な振幅の低下であっても故障したと判断するおそれがある。つまり、回転角センサが正常であるにもかかわらず、故障していると誤判断するおそれがある。
【００６２】
そのため、図１０に示すような故障判断処理を行うことが好ましい。図１０は、故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
まず、リファレンス信号の周期ごとの平均振幅ピーク値ｖｐｎが検出される（ステップＳ２１）。ここでは、上記の処理とは異なり、リファレンス信号１周期中に表れる振幅ピーク値ｖｐの平均値ｖｐｎが検出される。そして、その検出された平均振幅ピーク値Ｖｐｎが正常時の振幅ピーク値Ｖｐと比較されて、平均振幅ピーク値に対してｖｐｎ＞０．８Ｖｐとなるか否かが判定される（ステップＳ２２）。
【００６３】
ステップＳ２１で検出された平均振幅ピーク値ｖｐｎが、正常時の振幅ピーク値Ｖｐの８割よりも大きい場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、回転角センサ２０は故障していないと判断して、この処理ルーチンは終了する。一方、ステップＳ２１で検出された平均振幅ピーク値ｖｐｎが正常時の振幅ピーク値Ｖｐの８割以下である場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、上記した図４〜図８に示したいずれかの場合に該当するため、回転角センサ２０が故障していると判断して、異常フラグをＯＮにする（ステップＳ２３）。
【００６４】
このような判断処理によれば、上記した回転角センサに比べ正常時データとの比較データ数が増える。そのため、より多くのデータ数（平均値）に基づき回転角センサ２０の故障判断を行うことができる。その結果、故障判断の精度が向上するため、故障の誤判断を防止することができるので、より正確に回転角センサ２０の故障判断を行うことができる。
【００６５】
ここで、励磁コイル１８に異常が発生すると、センサロータ６０が回転しても、検出信号のゼロクロス点の位置が変化しなくなる。そのため、検出信号におけるゼロクロス点の位置が変化しない場合には、励磁コイルに何らかの異常が発生して故障したと判断することができる。この判断方法により、図４、図６に示す励磁コイル１８の断線や地絡による異常を判断することができる。
【００６６】
そこで、この故障判断処理について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
まず、この判断処理では、センサロータ６０が回転しているか否かが判断される（ステップＳ３１）。そして、センサロータ６０が回転している場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、検出信号のゼロクロス点がリファレンス信号に対して変動しているか否か、つまり、ゼロクロス点の位置が移動するか否かが判断される（ステップＳ３２）。一方、センサロータ６０が回転していない場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。
【００６７】
ステップＳ３２にて、検出信号のゼロクロス点が、リファレンス信号に対して変動していないと判断された場合、つまり、検出信号のゼロクロス点の位置が変化しない場合（図４、図６参照）には（Ｓ３２：ＮＯ）、励磁コイル１８に何らかの異常が発生して故障したとして励磁コイル異常フラグをＯＮにする（ステップＳ３３）。一方、検出信号のゼロクロス点が、リファレンス信号に対して変動していると判断された場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、この処理ルーチンは終了する。
【００６８】
そして、励磁コイル異常フラグがＯＮにされると、報知制御器５９により、報知器３０が作動させられて使用者に励磁コイル１８に異常が発生して回転角センサ２０が故障した旨が報知される。これにより、使用者に励磁コイル１８の異常による故障の発生を知らせることができる。その結果、使用者に対して、回転角センサ２０の修理・点検を促すことができる。
【００６９】
ここで、上記した故障判断処理では、励磁コイル１８に異常が発生して回転角センサ２０が故障したことまでは判断することはできるが、励磁コイル１８のうちＳＩＮ信号励磁コイル１１あるいはＣＯＳ信号励磁コイル１２のどちらが異常であるかまでは判断することができない。
【００７０】
そのため、図１２に示すような故障判断処理を行うことが好ましい。図１２は、故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
まず、この判断処理では、センサロータ６０が回転しているか否かが判断される（ステップＳ４１）。そして、センサロータ６０が回転している場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、検出信号のゼロクロス点がリファレンス信号に対して変動しているか否かが判断される（ステップＳ４２）。一方、センサロータ６０が回転していない場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。
【００７１】
ステップＳ４２にて、検出信号のゼロクロス点が、リファレンス信号に対して変動していないと判断された場合、つまり、検出信号のゼロクロス点の位置が変化しない場合（図４、図６参照）には（Ｓ４２：ＮＯ）、検出信号のゼロクロス点の位置がリファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在するか否かが判断される（ステップＳ４３）。
一方、検出信号のゼロクロス点が、リファレンス信号に対して変動していると判断された場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、この処理ルーチンは終了する。
【００７２】
ステップＳ４３にて、検出信号のゼロクロス点の位置がリファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在すると判断された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、図６に示すように、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が断線又は地絡して完全に励磁することができないと考えられるため、ＣＯＳ信号励磁コイル１２の異常フラグをＯＮにする（ステップＳ４４）。
一方、検出信号のゼロクロス点の位置がリファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在しないと判断された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、図４に示すように、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が断線又は地絡して完全に励磁することができないと考えられるため、ＳＩＮ信号励磁コイル１１の異常フラグをＯＮにする（ステップＳ４５）。
【００７３】
そして、ステップＳ４４，Ｓ４５で、異常フラグがＯＮにされると、報知制御器５９により、報知器３０が作動させられて使用者に励磁コイル１８に異常が発生して回転角センサ２０が故障した旨が報知される。このとき、励磁コイル１８のうちどちらのコイルに異常が発生しているのかを報知することもできる。これにより、使用者に励磁コイル１８のどちらのコイルに異常が発生したのかを知らせることができる。その結果、使用者に対して、回転角センサ２０の修理・点検を促すことができる。そして、修理・点検する場合に、故障発生箇所が特定されているので、効率良く作業を行うことができる。
【００７４】
ここで、上記した図１１又は図１２に示す故障判断処理では、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイル１１の励磁電流が少ない場合（図５参照）、又はＣＯＳ信号励磁コイル１２が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイル１２の励磁電流が少ない場合（図７参照）の故障を判断することができない。
【００７５】
そこで、このような励磁電流が少なくなり（ゼロになる場合も含む）、ＳＩＮ信号励磁コイル１１又はＣＯＳ信号励磁コイル１２における励磁が異常となった場合に、励磁コイル１８のうちどちらのコイルにおける励磁が異常であるかを判断する必要がある場合には、図１３に示す故障判断処理を行うようにすればよい。図１３は、故障判断器が実施する別の故障判断処理の内容を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、この判断処理では、センサロータ６０が回転しているか否かが判断される（ステップＳ５１）。そして、センサロータ６０が回転している場合には（Ｓ５１：ＹＥＳ）、レファレンス信号の周期ごとに検出信号の振幅ピーク値が変動していないか否かが判断される（ステップＳ５２）。一方、センサロータ６０が回転していない場合には（Ｓ５１：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。
【００７７】
ステップＳ５２にて、レファレンス信号の周期ごとに検出信号の振幅ピーク値が変動していると判断された場合（図４〜図７参照）には（Ｓ５２：ＮＯ）、レファレンス信号の周期ごとにおける検出信号の最大振幅ピーク値の位置が、リファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在するか否かが判断される（ステップＳ５３）。
一方、検出信号の振幅ピーク値が変動していないと判断された場合には（Ｓ５２：ＹＥＳ）、この処理ルーチンは終了する。
【００７８】
ステップＳ５３にて、検出信号の最大振幅ピーク値の位置が、リファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在すると判断された場合には（Ｓ５３：ＹＥＳ）、図４又は図５に示すように、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が断線又は地絡して完全に励磁することができない場合、又はＳＩＮ信号励磁コイル１１が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイル１１の励磁電流が少ない場合であると考えられるため、ＳＩＮ信号励磁コイル１１の異常フラグをＯＮにする（ステップＳ５４）。
【００７９】
一方、検出信号の最大振幅ピーク値の位置が、リファレンス信号に対して、ｔ＝０°±４５°とｔ＝１８０°±４５°に存在しない判断された場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、図６又は図７に示すように、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が断線又は地絡して完全に励磁することができない場合、又はＣＯＳ信号励磁コイル１２が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイル１２の励磁電流が少ない場合であると考えられるため、ＣＯＳ信号励磁コイル１２の異常フラグをＯＮにする（ステップＳ５５）。
【００８０】
その後、ステップＳ５４，Ｓ５５で、異常フラグがＯＮにされると、報知制御器５９により、報知器３０が作動させられて使用者に励磁コイル１８に異常が発生して回転角センサ２０が故障した旨が報知される。このとき、励磁コイル１８のうちどちらのコイルに異常が発生しているのかを報知することもできる。これにより、使用者に励磁コイル１８のどちらのコイルに異常が発生したのかを知らせることができる。その結果、使用者に対して、回転角センサ２０の修理・点検を促すことができる。そして、修理・点検する場合に、故障発生箇所が特定されているので、効率良く作業を行うことができる。
【００８１】
そして、この故障判断処理によれば、上記した図１１又は図１２に示す処理では、判断することができなかった、ＳＩＮ信号励磁コイル１１が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＳＩＮ信号励磁コイル１１の励磁電流が少ない場合や、ＣＯＳ信号励磁コイル１２が接触不良またはグランドに対してレアショートしてＣＯＳ信号励磁コイル１２の励磁電流が少ない場合も含めて、励磁コイル１８のどちらのコイルが異常であるかを判断することができる。
【００８２】
このように、図１２又は図１３に示す故障判断処理によれば、励磁コイル１８のうちＳＩＮ信号励磁コイル１１又はＣＯＳ信号励磁コイル１２のいずれが故障しているかを判断することができる。このため、故障判断器５８から故障発生信号が、ＳＩＮ信号発生器５１又はＣＯＳ信号発生器５３に与えられる。そして、故障発生信号を受けたＳＩＮ信号発生器５１又はＣＯＳ信号発生器５３は、それぞれ励磁信号の出力を停止する。これにより、故障した励磁コイル１１又は１２に励磁信号を入力し続けることで発生する２次被害を確実に防止することができるため、回転角センサ２０の故障を最小限に抑えることができる。
【００８３】
また、この場合には、故障判断器５８から故障発生信号が、検出信号処理器５７にも与えられる。そうすると、検出信号処理器５７では、レファレンス信号と検出信号との位相差ではなく、検出信号の振幅ピーク値の変化に基づき、モータ軸９５の回転角θが算出される。このように、励磁コイル１８の一方が故障した場合でも、精度は低下するがモータ軸９５の回転角θを算出することができる。このため、検出信号に基づき制御されるモータ９０を一定条件下で作動させる（フェイルセーフ）ことができる。例えば、モータ９０が自動車用モータであれば、励磁コイル１８の一方が故障した場合にも、モータ９０を一定回転で作動させることができるため、自動車を退避走行させることができる。また、モータ９０がロボット用モータであれば、アーム等を所定位置（ホームポジションなど）に戻すことができる。
【００８４】
ここで、図１３に示す故障診断処理によれば、励磁コイル１８のどちらに異常が発生しているかを判断することはできるが、その異常が断線や地絡によるものか、あるいは接触不良やグランドに対するレアショートによるものなのかを判別することはできない。
【００８５】
そこで、このような判別が必要な場合には、図１２に示す故障診断処理と図１３に示す故障診断処理とを組み合わせれば良い。具体的には、例えば、図１２に示すステップＳ４２の肯定処理後に、図１３に示すステップＳ５２〜Ｓ５５の処理を実施すれば良い。これにより、図１３に示すステップＳ５４，Ｓ５５にて、励磁コイル１８における一方のコイルの接触不良やグランドに対するレアショートによる故障を判断することができる。そして、図１２に示すステップＳ４４，Ｓ４５にて、励磁コイル１８における一方のコイルの断線や地絡による故障を判断することができる。従って、励磁コイル１８における一方のコイルの断線や地絡による故障（図４又は図６の場合）と、励磁コイル１８における一方のコイルの接触不良やグランドに対するレアショートによる故障（図５又は図７の場合）とを判別することができる。
【００８６】
また、検出コイル１３の異常を判別する必要がある場合には、図９又は図１０に示す故障判断処理と図１１〜図１３に示すいずれかの故障診断処理とを組み合わせれば良い。具体的には、例えば、図１１〜図１３に示すステップＳ３２，Ｓ４２，Ｓ５２の肯定処理後に、図９又は図１０に示すステップＳ１１〜Ｓ１３又はＳ２１〜Ｓ２３の処理を実施すれば良い。これにより、図９又は図１０に示すステップＳ１３又はＳ２３にて、検出コイル１３の異常を判断することができる。
【００８７】
以上、詳細に説明した通り、本実施の形態に係る回転角センサ２０によれば、故障判断器５８において、検出信号の振幅ピーク値を正常時と比較するという非常に簡単な処理で、回転角センサ２０の故障を正確に判断することができる。
また、本実施の形態に係る回転角センサ２０によれば、検出信号のゼロクロス点の位置や最大振幅ピーク値の位置に基づき、励磁コイル１８のうちＳＩＮ信号励磁コイル１１又はＣＯＳ信号励磁コイル１２のどちらが故障しているかまで判断することができる。
さらに、本実施の形態に係る回転角センサ２０によれば、ＳＩＮ信号励磁コイル１１又はＣＯＳ信号励磁コイル１２の一方が故障した場合でも、検出信号処理器５７において、レファレンス信号と検出信号との位相差ではなく、検出信号の振幅ピーク値の変化に基づき、モータ軸９５の回転角θを算出することができる。
【００８８】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、正弦波と余弦波を含む励磁信号を高周波変調しているが、高周波変調しない場合であっても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０    センサステータ
１１    ＳＩＮ信号励磁コイル
１２    ＣＯＳ信号励磁コイル
１３    検出コイル
１８    励磁コイル
２０    回転角センサ
３０    報知器
５１    ＳＩＮ信号発生器
５３    ＣＯＳ信号発生器
５７    検出信号処理器
５８    故障判断器
５９    報知制御器
６０    センサロータ
９０    モータ
【図１】
2011038844.tif 000003
【図２】
2011038844.tif 000004
【図３】
2011038844.tif 000005
【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】
2011038844.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011038844.tif 000013
【図１２】
2011038844.tif 000014
【図１３】
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