(57)【要約】【課題】新規な構成にて、分解能の面で優れるとともによりノイズの影響を受けにくいトルクセンサ及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】トルクセンサ１１はトーションバー２０に固定された第１及び第２の円盤２１，２２を備えている。円盤２１，２２の外周面部にはセンシング用パターンＰ１，Ｐ２が形成されており、光を反射する部分と反射しない部分とにより「０，１」のコードが作られている。センシング用パターンＰ１，Ｐ２から空隙をおいて対向する位置において反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６が設置されている。それぞれのフォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６はパターンＰ１，Ｐ２のコードを読み取り、この読み取り結果に基づいて演算部においてトルク検出信号を出力する。【選択図】　図２
2004045045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが加わる回転軸（２０）と、
前記回転軸（２０）において軸方向に一定の間隔をおいて固定された第１および第２の円盤（２１，２２）と、
前記第１および第２の円盤（２１，２２）における外周面に形成され、円周方向に所定角度毎に連続して０または１のコードが配列されたセンシング用パターン（Ｐ１，Ｐ２）と、
前記第１の円盤（２１）の外周面における前記センシング用パターン（Ｐ１）から空隙をおいて対向する位置において前記センシング用パターン（Ｐ１）における複数のコードに対応するように配され、前記コードを読み取って第１の円盤（２１）の回転位置に応じたコード配列の電気信号を出力する第１のコード読取素子群（Ｓ１１〜Ｓ１６）と、
前記第２の円盤（２２）の外周面における前記センシング用パターン（Ｐ２）から空隙をおいて対向する位置において前記センシング用パターン（Ｐ２）における複数のコードに対応するように配され、前記コードを読み取って第２の円盤（２２）の回転位置に応じたコード配列の電気信号を出力する第２のコード読取素子群（Ｓ２１〜Ｓ２６）と、
前記第１のコード読取素子群（Ｓ１１〜Ｓ１６）と第２のコード読取素子群（Ｓ２１〜Ｓ２６）からの信号により、前記第１の円盤（２１）と第２の円盤（２２）の捩じれ角に応じたトルク検出信号を出力するトルク検出信号出力回路（３０）と、
を備えたことを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
前記センシング用パターン（Ｐ１，Ｐ２）は、第１および第２の円盤（２１，２２）の外周面において前記回転軸（２０）の捩じれ想定角毎に同一のものが繰り返して形成され、前記トルク検出信号出力回路（３０）は、前記第１および第２のコード読取素子群（Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６）からの信号による第１と第２の円盤（２１，２２）絶対回転角の差（Δθ）から、第１と第２の円盤（２１，２２）の相対角度差（Ｘ）を求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記第１および第２のコード読取素子群（Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６）におけるコード読取用素子の数は、前記回転軸（２０）の捩じれ想定角を想定分解能で割った必要データ数に対応する必要な２進数の桁数としたことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動式パワーステアリング装置にはトルクセンサが用いられ、同センサにより検出された操舵トルクに応じてアシストモータを駆動するようにしている。特開２００２−７１４８０号公報に開示されたトルクセンサにおいては、トルクが加わる回転軸の外周面に凹凸を設け、この凹凸に向かって光を照射し当該凹凸部からの反射光を受光素子にて受光し、その際の光の位置または照度に基づいて回転軸に加わるトルクを検出するようにしている。このように光学式の非接触構造にしたので、摺動接点タイプのものに比べ摩耗やへたりが生じる部品がなく長期間にわたって品質が維持でき、さらに、耐ノイズ性も向上する。
【０００３】
しかし、さらにノイズに強く、かつ高分解能のトルクセンサが要望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、新規な構成にて、分解能の面で優れるとともによりノイズの影響を受けにくいトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の構成を採用することにより、トルクが加わる回転軸において軸方向に一定の間隔を隔てて第１と第２の円盤が固定され、各々の円盤の外周面には円周方向に所定角度毎に連続して０または１のコードが配列されたセンシング用パターンが形成されており、各円盤の回転位置に対応するコード配列が非接触式のコード読取素子群にて検出され、そのデジタル信号がトルク検出信号出力回路に送られ、両円盤の捩じれ角に応じたトルク検出信号が出力される。
【０００６】
よって、円盤の外周面に形成する０または１のコードの間隔を狭くすることにより分解能を高くすることができる。また、コード読取素子群の出力信号がデジタル信号であるので、ノイズの影響を受けにくくなる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、捩じれ想定角が決められている場合において第１の円盤と第２の円盤の相対角度差、つまり、回転軸の捩じれ角を求めることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の作用に加え、必要なデータの数を確保する上での第１および第２のコード読取素子群におけるコード読取用素子の数の決定手法として好ましい。
【０００９】
請求項４に記載のごとく、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトルクセンサを電動パワーステアリング装置に備えたものとするとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両の操舵機構として、ステアリングホイール１には入力軸２が連結され、入力軸２に対しギヤ機構３を介して出力軸４が連結されている。出力軸４はピニオン５とラック６、およびタイロッド７を介して操舵輪８と連結されている。そして、ステアリングホイール１が回動操作されると、入力軸２、ギヤ機構３、出力軸４、ピニオン５、ラック６、タイロッド７を介して操舵輪８が操舵される。
【００１１】
この車両の操舵機構には電動パワーステアリング装置１０が設けられている。電動パワーステアリング装置１０は、トルクセンサ１１とアシストモータ１２とコントローラ１３を備えている。アシストモータ１２はギヤ機構３と連結され、モータ駆動により操舵力が付与される。また、トルクセンサ１１によって入力軸２に加わる操舵トルクが検出される。コントローラ１３はトルクセンサ１１からの操舵トルク検出信号を入力して操舵トルクと車速等に基づいてアシストモータ１２を駆動制御してトルクおよび車速等に応じたアシスト力を出力軸４に付与する。
【００１２】
次に、トルクセンサ１１の詳細について図２〜図７に従って説明する。
図２に示すように、トルクセンサ１１はトーションバー２０を備え、このトーションバー２０が操舵機構の入力軸２での所定の区間において挿入されている。よって、トーションバー２０には操舵トルクが加わり、捩じれが生じることになる。本実施形態のトルクセンサ１１は、回転軸としてのトーションバー２０の両端に生じる捩じれの最大値を±２．４°としている。つまり、−２．４°から＋２．４°の範囲において４．８°分の捩じれが生じるものとしている。また、最小検出角度（分解能）を０．１°としている。このように本トルクセンサ１１の仕様は、捩じれ想定角を最大±２．４°、想定分解能を０．１°としており、捩じれ角の範囲０〜４．８°において０．１°の分解能を有するために４８（＝４．８°／０．１°）種類の角度を識別できればよい。
【００１３】
図２のトーションバー２０の両端部には第１の円盤２１と第２の円盤２２が固定されている。つまり、トーションバー２０には軸方向に一定の間隔をおいて第１および第２の円盤２１，２２が固定されている。そして、トーションバー２０の回転に伴なって円盤２１，２２も一体的に回転する。２つの円盤２１，２２は同形、同寸法である。
【００１４】
第１の円盤２１における外周面には第１のセンシング用パターンＰ１が形成され、第１のセンシング用パターンＰ１には円周方向に所定角度毎、具体的には０．１°毎に連続して０または１のコードが配列されている。同様に、第２の円盤２２における外周面には第２のセンシング用パターンＰ２が形成され、第２のセンシング用パターンＰ２には円周方向に所定角度毎、具体的には０．１°毎に連続して０または１のコードが配列されている。この第１と第２のセンシング用パターンＰ１，Ｐ２におけるコードを読み出すことにより２つの円盤２１，２２の相対角が検出できることになる。第１と第２のセンシング用パターンＰ１，Ｐ２は同じものが使用される。
【００１５】
第１と第２のセンシング用パターンＰ１，Ｐ２における０．１°毎のコードに関して、光を反射しないように黒く塗られた部分と光が反射可能なように白く塗られた部分とにより「０，１」のコードが作られ、この白黒の部分のうちのいずれかが円周方向において０．１°毎に形成されている。また、図３に示すように、円盤２１，２２の円周を中心角４．８°毎に区切り、その４．８°毎に同一のパターンが繰り返されている。これは、２つの円盤２１，２２の捩じれる範囲（トーションバーの捩じれる範囲）において相対角を検出できればよいので、捩じれ想定角が最大で±２．４°であり、これにより４．８°で同一のパターンを繰り返している。
【００１６】
また、図２，３に示すように、第１の円盤２１の外周面におけるセンシング用パターンＰ１から空隙をおいて対向する位置において６個の反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６がセンシング用パターンＰ１における６個のコードに対応するように設置されている。同様に、第２の円盤２２の外周面におけるセンシング用パターンＰ２から空隙をおいて対向する位置において６個の反射型フォトインタラプタＳ２１〜Ｓ２６がセンシング用パターンＰ２における６個のコードに対応するように設置されている。各反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は同一の構造をなしている。各反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は、図４に示すように、発光素子と受光素子を備え、パターンＰ１，Ｐ２のコードを読み取るために使用される。反射型フォトインタラプタの発光素子にはＬＥＤが、また、受光素子にはフォトダイオードが使用されている。
【００１７】
前述のセンシング用パターンについて詳しく説明する。図５は、センシング用パターンの展開図（平面図）である。円盤２１，２２においてその外周面に形成されるパターンＰ１，Ｐ２は、図４に示す中心角が４．８°（ａ〜ｂ間）において０．１°毎にコードが円周方向に配列され、この図５のコード列が円盤２１，２２の外周面に合計７５（＝３６０°／４．８°）回繰り返されている。
【００１８】
図５での中心角が４．８°（ａ〜ｂ間）において、センシング用パターンに対向して図４に示すごとくフォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）が配置されている。各フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）において発光素子から円盤２１，２２の外周面に向かって光が発射されるとともに反射した光が受光素子にて電気信号に変換される。この際、白く塗られたコード区間（光を反射する区間）と、黒く塗られたコード区間（光を反射しない区間）とでは受光量が異なり、受光素子の出力信号レベルはＨレベルとＬレベルの２値化された信号レベルとなる。本実施形態においては、白く塗られたコード区間においてはＨレベル（２進数の「０」）の信号が、また、黒く塗られたコード区間においてはＬレベルの（２進数の「１」）の信号が出力される。
【００１９】
図５において、４８個のコード区間には、コード区間番号としてＮｏ．０〜Ｎｏ．４７が付与されている。図５では、各コード区間において黒く塗られた箇所はハッチングを付すことで表現している。
【００２０】
トルクが加わらない状態（初期状態）において、コード区間番号０（Ｎｏ．０）の位置を円盤２１，２２の回転の原点位置（検出角０°）とすると、このとき、各フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は次のようなパターンＰ１，Ｐ２上の特定の位置と対向している。即ち、第１のフォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１の設置位置はコード区間番号０（Ｎｏ．０）、第２のフォトインタラプタＳ１２，Ｓ２２の設置位置はコード区間番号８（Ｎｏ．８）、第３のフォトインタラプタＳ１３，Ｓ２３はコード区間番号１６（Ｎｏ．１６）、第４のフォトインタラプタＳ１４，Ｓ２４はコード区間番号２４（Ｎｏ．２４）、第５のフォトインタラプタＳ１５，Ｓ２５はコード区間番号３２（Ｎｏ．３２）、第６のフォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６はコード区間番号４０（Ｎｏ．４０）と対向する位置である。
【００２１】
図６は、円盤２１，２２を図５のＢ方向に回転させた場合におけるフォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力信号の変化を示した図である。まず、トルクが加わらない状態（初期状態）においては、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の位置（基準位置）は、前記のとおりであり、その状態での各フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力は、フォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１２，Ｓ２２はＨレベル（＝０）、
フォトインタラプタＳ１３，Ｓ２３はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１４，Ｓ２４はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１５，Ｓ２５はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６はＨレベル（＝０）
となる。これを、Ｓ１１，Ｓ２１を下位桁、Ｓ１６，Ｓ２６を上位桁とした２進数で表すと、「０１１１０１」となる。これを１０進数に直すと、「２９」となる。
【００２２】
この状態から、円盤２１，２２が図５のＢ方向に０．１°回動すると、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６に対向する位置は、センシング用パターンＰ１，Ｐ２でのコード位置が図５で示すＢの方向に１区間動くことになる。即ち、フォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１はＮｏ．１、フォトインタラプタＳ１２，Ｓ２２はＮｏ．９、フォトインタラプタＳ１３，Ｓ２３はＮｏ．１７、フォトインタラプタＳ１４，Ｓ２４はＮｏ．２５、フォトインタラプタＳ１５，Ｓ２５はＮｏ．３３、フォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６はＮｏ．４１の各コードをそれぞれ読むこととなる。
【００２３】
その結果、各フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６の出力は、
フォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１２，Ｓ２２はＨレベル（＝０）、
フォトインタラプタＳ１３，Ｓ２３はＨレベル（＝０）、
フォトインタラプタＳ１４，Ｓ２４はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１５，Ｓ２５はＬレベル（＝１）、
フォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６はＨレベル（＝０）
となる。これを上記方法と同様にフォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１を上位桁、フォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６を下位桁として２進数で表すと「０１１００１」となり、これを１０進数に直すと、「２５」となる。
【００２４】
この読み取り動作を繰り返し、フォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１の読み取り位置がＮｏ．０〜Ｎｏ．４７になるまで円盤２１，２２を回動させると、４８種類のデータを得ることができる。
【００２５】
なお、円盤２１，２２をＢ方向に回動させていくと、フォトインタラプタＳ１６，Ｓ２６から順番に読み取り位置が４．８°毎のコード配列パターンから外れていってしまう。しかし、４．８°毎のコード配列パターンの隣には、同じコード配列パターンが連続して存在しており（円周上に図５に示すコード配列パターンが繰り返されており）、円盤２１，２２の外周面の全周にわたり連続的に形成されているため、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６が読み取るコードが存在しないということはない。
【００２６】
このようにして、コード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は、センシング用パターンＰ１，Ｐ２のコードを読み取って円盤２１，２２の回転位置に応じたコード配列の電気信号（６ビットの信号）を出力する。
【００２７】
図６に示すとおり、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力により得られるデータ（４８種類のデータ）は、検出角θと対応している。この対応関係は図７の変換回路３１，３２において変換されることになり、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力信号（デジタル信号）から円盤２１，２２の回転角（検出角θ）を０°〜４．７°まで、０．１°刻みで検出することが可能となる。
【００２８】
このようにして、円盤２１，２２に対応するフォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６からのデジタル信号の組み合わせにより、図６に示したように、円盤２１，２２における０〜４．７°までの範囲で０．１°毎の回転角θ１，θ２が分かる。即ち、フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６からのデジタル信号により変換回路３１，３２において検出角θ１，θ２が得られる。
【００２９】
図７に示すトルクセンサの演算部３０において、変換回路３１，３２には差分演算回路３３が接続されている。この演算部３０において、第１の円盤２１に対向して設けた各フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６からのデジタル信号は変換回路３１に取り込まれ、そのデータの組み合わせから検出角θ１が算出される。また、第２の円盤２２に対向して設けた各フォトインタラプタＳ２１〜Ｓ２６からのデジタル信号は変換回路３２に取り込まれ、そのデータの組み合わせから検出角θ２が算出される。差分演算回路３３においては検出角θ１と検出角θ２の差（＝θ１−θ２）が算出され、その演算結果が円盤２１と円盤２２の捩じれ角に応じた操舵トルク検出信号としてコントローラ１３に送られる。コントローラ１３はこの操舵トルクに基づいてアシストモータ１２を駆動制御することになる。
【００３０】
ここで、差分演算回路３３は、変換回路３１，３２から得られた検出角θ１，θ２の差、すなわち、θ１−θ２＝Δθを計算するが、この際、検出角θ１，θ２はセンシング用パターンのコード番号Ｎｏ．１〜４７に対応するものなので、それぞれ、０≦θ１＜４．８°、０≦θ２＜４．８°となる。それゆえ、θ１−θ２（＝Δθ）は、−４．８＜θ＜４．８となる。本実施形態においては、捩じれ想定角を最大±２．４°としているので、計測域は−２．４°以上２．４°未満である。このことから、差分演算回路３３は、次に示すように角度差Ｘを算出する。
−４．８＜Δθ＜−２．４のとき、Ｘ＝Δθ＋４．８とする。
−２．４≦Δθ＜＋２．４のとき、Ｘ＝Δθとする。
＋２．４≦Δθ＜＋４．８のとき、Ｘ＝Δθ−４．８とする。
【００３１】
このように計算することで、−２．４≦Ｘ＜２．４となる。この円盤２１と円盤２２の角度差Ｘは、トーションバー２０に加わったトルク出力（操舵トルク）に対し一義的に決まる相関関係（ここでは比例関係）を有しており、差分演算回路３３はこの角度差Ｘに応じた操舵トルク検出信号を出力する。
【００３２】
即ち、ステアリングホイール１にトルクが加えられないときは、トーションバー２０にもトルクが加えられず、円盤２１と円盤２２の角度差は生じることがないので、θ１−θ２＝０となる。この場合は、トルクセンサ１１の出力は、操舵トルク＝０と出力される。また、ステアリングホイール１にトルクが加えられたときは、トーションバー２０にもトルクが加えられ、θ１−θ２（＝Δθ）は、−４．８＜Δθ＜４．８の値をとり、差分演算回路３３において角度差Δθが−２．４≦Ｘ＜２．４の範囲になるように処理され、このＸの値からトーションバー２０に加えられた操舵トルクが算出される。
【００３３】
この操舵トルクはステアリングホイール１の回転方向に応じて正負の値をとり、コントローラ１３は例えばトルクが正の値をとるとき右方向に、逆にトルクが負の値をとるとき左方向に回転していると判断する。そして、コントローラ１３はアシストモータ１２を駆動制御して操舵トルクに応じたアシスト力を出力軸４に付与する。
【００３４】
なお、本実施形態においては、回転軸の捩じれ想定角を最大±２．４°、想定分解能を０．１°とし、センシング用パターンとして円盤２１，２２の外周円上を中心角が４．８°毎に同じパターンを繰り返し、センシング用パターンにおいて０．１°毎に４８等分に区切って「０，１」のコードを付与した。ここで、フォトインタラプタの数は、例えば５個にすると、２５種類すなわち、３２種類までしか識別できないが、６個とすることで、２６種類すなわち、６４種類までの識別することが可能となる。換言すれば、本実施形態では、４８種類を識別できればよいので、フォトインタラプタの数は６個となっている。
【００３５】
以上のように本実施形態は下記の特徴を有する。
（１）トルクセンサとして、トルクが加わる回転軸２０と、回転軸２０において軸方向に一定の間隔をおいて固定された第１および第２の円盤２１，２２と、第１および第２の円盤２１，２２における外周面に形成され、円周方向に所定角度毎に連続して０または１のコードが配列されたセンシング用パターンＰ１，Ｐ２と、第１の円盤２１の外周面におけるセンシング用パターンＰ１から空隙をおいて対向する位置においてセンシング用パターンＰ１における複数のコードに対応するように配され、コードを読み取って第１の円盤２１の回転位置に応じたコード配列の電気信号を出力する第１のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６と、第２の円盤２２の外周面におけるセンシング用パターンＰ２から空隙をおいて対向する位置においてセンシング用パターンＰ２における複数のコードに対応するように配され、コードを読み取って第２の円盤２２の回転位置に応じたコード配列の電気信号を出力する第２のコード読取素子群Ｓ２１〜Ｓ２６と、第１のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６と第２のコード読取素子群Ｓ２１〜Ｓ２６からの信号により、第１の円盤２１と第２の円盤２２の捩じれ角に応じたトルク検出信号を出力するトルク検出信号出力回路（演算部３０）と、を備えた。よって、トルクが加わる回転軸２０において軸方向に一定の間隔を隔てて第１と第２の円盤２１，２２が固定され、各々の円盤２１，２２の外周面には円周方向に所定角度毎に連続して０または１のコードが配列されたセンシング用パターンＰ１，Ｐ２が形成されており、各円盤２１，２２の回転位置に対応するコード配列が非接触式のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６にて検出され、そのデジタル信号がトルク検出信号出力回路（演算部３０）に送られ、両円盤２１，２２の捩じれ角に応じたトルク検出信号が出力される。その結果、円盤２１，２２の外周面に形成する０または１のコードの間隔を狭くすることにより分解能を高くすることができる。また、コード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力信号がデジタル信号であるので、ノイズの影響を受けにくくなる。このようにして、分解能の面で優れるとともによりノイズの影響を受けにくくなる。つまり、センシング用パターンのコードを読み取る反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６の出力をデジタル出力とすることで、ノイズの影響を受けにくくなり誤検出が防止できる。また、予め設定した分解能通りの出力を得ることができる信頼性の高いデジタル式トルクセンサを提供することができる。
【００３６】
（２）センシング用パターンＰ１，Ｐ２は、第１および第２の円盤２１，２２の外周面において回転軸２０の捩じれ想定角毎に同一のものが繰り返して形成され、前記トルク検出信号出力回路３０は、前記第１および第２のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６からの信号による第１と第２の円盤２１，２２絶対回転角の差Δθから、第１と第２の円盤２１，２２の相対角度差Ｘを求めるようにした。よって、捩じれ想定角が決められている場合において第１の円盤２１と第２の円盤２２の相対角度差、つまり、回転軸の捩じれ角を求めることができる。
【００３７】
（３）第１および第２のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６におけるコード読取用素子の数は、少なくとも、回転軸２０の捩じれ想定角を想定分解能で割った必要データ数に対応する必要な２進数の桁数とした。よって、必要なデータの数を確保する上での第１および第２のコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６におけるコード読取用素子の数の決定手法として好ましい。
【００３８】
なお、本発明の実施形態は前記に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
・反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６内の発光部はＬＥＤに限らず、例えばＬＤ（レーザーダイオード）等でもよい。要するに光を発生する装置であればよい。
【００３９】
・反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６内の受光部は、フォトダイオードに代えて例えばＣＣＤ、フォトトランジスタ等でもよく、要するに光エネルギー（光の量）を電気信号に変換可能な変換器であればよい。
【００４０】
・センシング用パターンの各コードとして色を白く塗ったものを用いたが、反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は発光部の光を反射すれば２進数の０とみなすため、色は白に限定されない。
【００４１】
・非接触式コード読取素子として反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６を用いたが、光学式に限定するものではなく、例えば、磁気式（磁気素子）を用いてもよい。この場合、円盤２１，２２の外周面部においてＮ極又はＳ極を、０又は１を表す手段として予めコード化しパターニングしておけばよい。
【００４２】
・各反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）の設置箇所に関して４．８°内でのコード番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４７において全ての反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）を配置したが、これに限定されない。具体的には、反射型フォトインタラプタＳ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は、４．８°毎のコード列（コード番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４７）のうちの他のコード列を含めて６個配置してもよい。例えば、図５においてコード番号Ｎｏ．０を読み取るための反射型フォトインタラプタＳ１１，Ｓ２１を、４．８°毎のコード列（コード番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４７）のうちの他のコード列（コード番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４７）のコード番号Ｎｏ．０に対向させる位置に配置してもよい。
【００４３】
・本例のトルクセンサ１１は電動パワーステアリング装置に採用されることに限定されない。要するに回転体を有する装置に搭載され、その回転体にかかるトルクを検出するセンサに本例のトルクセンサを採用することができる。
【００４４】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記２つの円盤２１，２２にそれぞれ設けられたコード読取素子群Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６は、回転軸２０にトルクが加わらない状態において、センシング用パターンを読み取った信号が２つの円盤２１，２２において同じ出力となるような位置に設置されている。このようにすると、トルクが加わっていないときの差分をゼロにすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、分解能の面で優れるとともによりノイズの影響を受けにくいという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における電動パワーステアリング装置を説明するための図。
【図２】トルクセンサを示す斜視図。
【図３】図２のＡ矢視図。
【図４】フォトインタラプタを示す図。
【図５】センシング用パターンの展開図（平面図）。
【図６】フォトインタラプタの出力を説明するための図。
【図７】トルクセンサの電気構成を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
１０…電動パワーステアリング装置、１１…トルクセンサ、２０…回転軸としてのトーションバー、２１，２２…円盤、３０…演算部、３１…変換回路、３２…変換回路、３３…差分演算回路、Ｓ１１〜Ｓ１６…フォトインタラプタ、Ｓ２１〜Ｓ２６…フォトインタラプタ、Ｐ１，Ｐ２…センシング用パターン。
【図１】
2004045045.tif 000003
【図２】
2004045045.tif 000004
【図３】
2004045045.tif 000005
【図４】
2004045045.tif 000006
【図５】
2004045045.tif 000007
【図６】
2004045045.tif 000008
【図７】
2004045045.tif 000009