(57)【要約】【課題】ヒステリシス誤差が少なく、精度の高い回転角度の検出を行うことができる回転角度検出装置及び回転角度検出方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の回転角度検出装置１５は、　正逆方向において１回転以上回転する回転体１６の回転角度検出装置１５であって、回転体１６の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲の角度に変換し少なくとも１周期の周期波形として広範囲角度検出値α１を出力する広範囲角度検出手段１７と、回転体１６の全回転角度範囲の正逆双方向において広範囲角度検出値α１より多い複数周期の周期波形として詳細角度検出値α２を出力する詳細角度検出手段１８と、広範囲角度検出値α１の誤差範囲内における詳細角度検出値α２に相当する角度を求めて回転体１６の絶対回転角度αを求める制御演算手段１９とからなる。【選択図】　　　図１
2004045087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆方向において１回転以上回転する回転体の回転角度検出装置であって、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲の角度に変換し少なくとも１周期の周期波形として広範囲角度検出値を出力する広範囲角度検出手段と、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において前記広範囲角度検出値より多い複数周期の周期波形として詳細角度検出値を出力する詳細角度検出手段と、前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度を求める制御演算手段とからなることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転角度検出装置であって、前記広範囲角度検出手段が、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲に変換する第１のギア機構と、この第１のギア機構の出力軸に設けられて磁界を発生する第１の磁界発生装置と、この第１の磁界発生装置の近傍に設けられて前記回転体の回転角度を少なくとも１周期の周期波形とする広範囲角度検出値として出力する磁気センサとからなり、
前記詳細角度検出手段が、前記回転体の全回転角度範囲を正逆双方向において１回転以上の回転角度範囲に変換する第２のギア機構と、この第２のギア機構の出力軸に設けられて磁界を発生する第２の磁界発生装置と、この第２の磁界発生装置の近傍に設けられて前記回転体の回転角度を前記広範囲検出値より多い複数周期の周期波形とする詳細角度検出値として出力する磁気センサとからなることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転角度検出装置であって、前記制御演算手段が、前記詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値が原点を基準とする周期波形であり該詳細角度検出値の正負を判断し、前記広範囲角度検出手段によって検出された広範囲検出値と詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値との前記周期波形の傾きが同じか否かを判断し、これらの判断結果から前記広範囲検出値の誤差範囲内の前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対角度とすることを特徴とする回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載に回転角度検出装置の回転角度検出方法であって、
前記詳細角度検出値が原点を基準とする周期波形であり該詳細角度検出値の正負を判断し、
前記詳細角度検出値が正の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが同一のとき、前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、
前記詳細角度検出値が正の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが異なるとき、前記詳細角度検出値に相当する角度を１８０度から引いた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、
前記詳細角度検出値が負の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが異なるとき、前記詳細角度検出値に相当する角度を１８０度から引いた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、
前記詳細角度検出値が負の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが同一のとき、前記詳細角度検出値に相当する角度に３６０度を加えた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とすることを特徴とする回転角度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシャフトのように多回転する回転体の絶対回転角度を検出する回転角度検出装置及び回転角度検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転体としてのステアリングシャフトの操舵角は、一般的に中立位置から左右それぞれ２回転弱回転する。このように左右双方向において１回転以上回転するステアリングシャフトの操舵角を求める場合、ステアリングシャフトの回転を歯車機構を用いて３６０度以下に減速（約１／４に減速）して検出する方法が提案されている。
【０００３】
このような回転角度の検出装置として特願２０００−３４３４２８では、平歯車減速機構によりステアリングの回転を約１／４に減速した後、回転角度に応じてある位置における磁束密度が変化する磁界発生装置を備え、この磁界発生装置が発生する磁界が位置に対してリニアに出力するホールＩＣを配置して角度に応じた出力を得ることで操舵角を検出する。
【０００４】
図８に示すように、上記回転角度検出装置は、ステアリングシャフト１の全回転角度範囲を双方向において１回転未満の回転角度範囲に変換するギア機構２と、ギア機構２の出力軸９に設けられた磁界発生装置３と、磁界発生装置３から得られた信号を処理して角度信号を出力する信号処理回路４とで構成されている。ギア機構２は、ステアリングシャフト１と同軸に回転する第１歯車５と、この第１歯車５に噛み合う大径の第２歯車６と、第２歯車６と同軸回転する小径の第３歯車７と、この小径の第３歯車７と噛み合う大径の第４歯車８とで構成され、第４歯車８の出力軸９に磁界発生装置３が取り付けられている。
【０００５】
磁界発生装置３は、図９に示すように、出力軸９に環状のヨークを１４介して取り付けられ半径方向に磁化された環状の磁石１０と、磁石１０の周囲にそれぞれ所定のギャップを置いて９０度間隔で固定配置される固定子１１と、固定子１１間に形成された４個のギャップ１１ａのうち隣接する２個のギャップに設けられた２つの磁気センサ（ホールＩＣ）１２、１３とからなる。
【０００６】
そして、二つの磁気センサ１２、１３からの出力Ａ、Ｂによっていずれか一方を領域判定用として、他方を角度信号取得用として、ステアリングシャフト１の絶対舵角を検出している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、磁気センサ１２、１３からの出力値には、図１０に示すように、右回転時、左回転時においてヒステリシスによる誤差が発生しているので、検出した角度には角度誤差±θが生じてしまう。このヒステリシスによる誤差は、例えば回転体の右回転状態でキャリブレーションを行ったとすると、左回転時には、右回転時におけるヒステリシスによる誤差と左回転時におけるヒステリシスによる誤差との総和になるため、全体としては大きな誤差となる。なお、図１０において、横軸は角度〔ｄｅｇ〕、縦軸は磁気センサの出力ＶＤＤ〔Ｖ〕を示す。
【０００８】
そこで、本発明は、ヒステリシス誤差が少なく、精度の高い回転角度の検出を行うことができる回転角度検出装置及び回転角度検出方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、正逆方向において１回転以上回転する回転体の回転角度検出装置であって、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲の角度に変換し少なくとも１周期の周期波形として広範囲角度検出値を出力する広範囲角度検出手段と、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において前記広範囲角度検出値より多い複数周期の周期波形として詳細角度検出値を出力する詳細角度検出手段と、前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度を求める制御演算手段とからなることを特徴としている。
【００１０】
この回転角度検出装置では、広範囲角度検出手段によって広範囲角度検出値を求めて、制御演算手段によりこの広範囲角度検出値の誤差範囲内における詳細角度検出値に相当する角度を求めて回転体の絶対回転角度を求める。
【００１１】
この場合、広範囲角度検出値には、ヒステリシスによる角度誤差が含まれており、この角度誤差内でのさらに詳細な角度を、詳細角度検出手段によって求めた詳細角度検出値に相当する角度を求める。これにより、ヒステリシスによる角度誤差が詳細角度検出値によって補われ、高精度での角度検出が可能となる。
【００１２】
さらに、本発明では、広範囲角度検出手段が、回転体の正逆方向において１回転未満の回転角度範囲に変換して広範囲角度検出を行って、誤差分を含んだ角度検出を行うと同時に詳細角度検出手段によって同じ出力が複数存在する詳細角度検出値で、誤差分を含んだ角度範囲内での詳細角度を求めるので、多回転の回転体の回転角度を高精度に求めることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の回転角度検出装置であって、前記広範囲角度検出手段が、前記回転体の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲に変換する第１のギア機構と、この第１のギア機構の出力軸に設けられて磁界を発生する第１の磁界発生装置と、この第１の磁界発生装置の近傍に設けられて前記回転体の回転角度を少なくとも１周期の周期波形とする広範囲角度検出値として出力する磁気センサとからなり、前記詳細角度検出手段が、前記回転体の全回転角度範囲を正逆双方向において１回転以上の回転角度範囲に変換する第２のギア機構と、この第２のギア機構の出力軸に設けられて磁界を発生する第２の磁界発生装置と、この第２の磁界発生装置の近傍に設けられて前記回転体の回転角度を前記広範囲検出値より多い複数周期の周期波形とする詳細角度検出値として出力する磁気センサとからなることを特徴としている。
【００１４】
この回転角度検出装置では、回転体を回転すると第１のギア機構によって１回転未満の回転角度範囲に回転体の回転が変換され、この変換された回転により第１の磁界発生装置が発生する磁界を検知して磁気センサが広範囲角度検出値を出力する。これと同時に、第２のギア機構によって回転体の回転が１回転以上の回転に変換されて第２の磁界発生装置が発生する磁界を磁気センサが検知し、詳細角度検出値を出力する。これらの広範囲角度検出値と詳細角度検出値とは制御演算手段に入力される。制御演算手段では、広範囲角度検出値の誤差範囲内における詳細角度検出値に相当する角度を求めて回転体の絶対回転角度を求める。
【００１５】
この場合、広範囲角度検出値には、ヒステリシスによる角度誤差が含まれており、この角度誤差内でのさらに詳細な角度を、詳細角度検出手段によって求めた詳細角度検出値に相当する角度を求めるので、ヒステリシスによる角度誤差が詳細角度検出値によって補われ、高精度での角度検出が可能となる。従って、この発明では、第１、第２のギア機構、第１、第２の磁界発生装置、磁気センサだけで多回転で高精度な回転角度の検出を行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転角度検出装置であって、前記制御演算手段が、前記詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値が原点を基準とする周期波形であり該詳細角度検出値の正負を判断し、前記広範囲角度検出手段によって検出された広範囲検出値と詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値との前記周期波形の傾きが同じか否かを判断し、これらの判断結果から前記広範囲検出値の誤差範囲内の前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対角度とすることを特徴としている。
【００１７】
この回転角度検出装置では、制御演算手段が、詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値が原点を基準とする周期波形であり該詳細角度検出値の正負を判断し、広範囲角度検出手段によって検出された広範囲検出値と詳細角度検出手段によって検出された詳細角度検出値との周期波形の傾きが同じか否かを判断し、これらの判断結果から広範囲検出値の誤差範囲内の詳細角度検出値に相当する角度を求めて回転体の絶対角度とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載に回転角度検出装置の回転角度検出方法であって、前記詳細角度検出値が原点を基準とする周期波形であり該詳細角度検出値の正負を判断し、前記詳細角度検出値が正の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが同一のとき、前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、前記詳細角度検出値が正の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが異なるとき、前記詳細角度検出値に相当する角度を１８０度から引いた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、前記詳細角度検出値が負の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが異なるとき、前記詳細角度検出値に相当する角度を１８０度から引いた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とし、前記詳細角度検出値が負の値で前記広範囲角度検出値と前記詳細角度検出値の周期波形の傾きが同一のとき、前記詳細角度検出値に相当する角度に３６０度を加えた角度を詳細角度検出値として前記広範囲角度検出値の誤差範囲内における前記詳細角度検出値に相当する角度を求めて前記回転体の絶対回転角度とすることを特徴としている。
【００１９】
この回転角度検出方法では、広範囲角度検出値と詳細角度検出値の周期波形の正負、傾きから詳細角度検出値に対する角度を求めて、広範囲角度検出の誤差範囲内にある詳細角度検出値に相当する角度を求めることで回転体の絶対回転角度を求めるので、比較的簡単な演算により多回転の回転体の絶対角度を高精度に検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は回転角度検出装置（舵角センサ）１５を示す平面図、図２は磁石４５とホールＩＣ２７との関係を示す斜視図、図３は制御演算手段１９を示すブロック図、図４及び図５はホールＩＣ２７からの出力波形を示す波形図である。また、図６は制御演算手段１９によるステアリングシャフト１６の絶対舵角を求める手順を示すフローチャートである。
【００２１】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の回転角度検出装置（以下「舵角センサ」という）１５は、回転体としてのステアリングシャフト１６の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲の角度に変換し少なくとも１周期の周期波形として広範囲角度検出値を出力する広範囲角度検出手段１７と、ステアリングシャフト１６の全回転角度範囲の正逆双方向において広範囲角度検出値１７より多い複数周期の周期波形として詳細角度検出値を出力する詳細角度検出手段１８と、広範囲角度検出値の誤差範囲内における詳細角度検出値に相当する角度を求めてステアリングシャフト１６の絶対回転角度を求める制御演算手段１９とからなる。
【００２２】
広範囲角度検出手段１７は、ステアリングシャフト１６の全回転角度範囲の正逆双方向において１回転未満の回転角度範囲に変換する第１のギア機構２０と、この第１のギア機構２０の出力軸２１に設けられて磁界を発生する第１の磁界発生装置２２と、この第１の磁界発生装置２２の近傍に設けられてステアリングシャフト１６の回転角度を少なくとも１周期分の周期波形とする広範囲角度検出値として出力する磁気センサとしてのホールＩＣとからなる。
【００２３】
第１のギア機構２０は、センサケース３２内に設けられており、ステアリングシャフト１６と一体に回転する第１歯車４０と、この第１歯車４０に噛み合う第２歯車４１と、この第２歯車４１に同軸に固定された第３歯車４２と、この第３歯車４２に噛み合う第４歯車４３とから構成されている。この第１のギア機構２０は、ステアリングシャフト１６の回転を１／４に減速することによりステアリングシャフト１６の最大角の回転を３６０度以下の回転に変換する。
【００２４】
また、第４歯車４３の下側に第１の磁界発生装置２２が配置され、第１の磁界発生装置２２の下側に配置された回路基板４４にホールＩＣが設けられている。なお、第１の磁界発生装置２２は、図９に示した磁界発生装置３同構成であり、径方向に磁化された環状の磁石と、磁石の周囲にそれぞれ所定のギャップを置いて９０度間隔で固定配置される固定子と、固定子間に形成された４個のギャップのうち隣接する２つのギャップに２つの磁気センサ１２、１３が配置されている。以下、広範囲角度検出手段における磁気センサは、図９に示す磁気センサ１２、１３として説明する。
【００２５】
上記、詳細角度検出手段１８は、ステアリングシャフト１６の全回転角度範囲を正逆双方向において１回転以上の回転角度範囲に変換する第２のギア機構２４と、この第２のギア機構２４の出力軸２５に設けられて磁界を発生する第２の磁界発生装置２６と、この第２の磁界発生装置２６の近傍に設けられてステアリングシャフト１６の回転角度を広範囲検出値より多い複数周期の周期波形とする詳細角度検出値として出力する磁気センサとしてのホールＩＣ２７とからなる。
【００２６】
なお、ホールＩＣ２７については、図２に示すように、１８０度の範囲でＮ極とＳ極に着磁された円筒状磁石４５の内側に配置されている。
【００２７】
第２のギア機構２４は、ステアリングシャフト１６と一体に回転する第１歯車４０と、この第１歯車４０に噛み合う第２歯車４１と、第２歯車４１と噛み合う第５歯車４６とで構成されている。第５歯車４６の下側に第２の磁界発生装置２６が設けられている。
【００２８】
上記ホールＩＣ１２、１３からの出力波形（広範囲角度検出値）は、図４に示すように、波形ａ−１、波形ａ−２で表され、ステアリングシャフト１６の回転角度を１周期分の周期波形として出力される。また、ホールＩＣ２７からの出力波形（詳細角度検出値）は、波形ｂで表され、広範囲角度検出値より多い複数周期で原点を基準とする周期波形として出力される。
【００２９】
また、本実施形態の制御演算手段１９は、図３に示すように、ホールＩＣ２７からの出力、すなわち広範囲角度検出手段１７が検出した広範囲角度検出値と、ホールＩＣ２７からの出力、すなわち詳細角度検出手段１８が検出した詳細角度検出値とが入力される入力ポート２８と、これらの検出値が記憶される記憶部２９と、これらの検出値からステアリングシャフト１６の絶対舵角を演算する演算部３０と、演算部３０が求めた絶対舵角信号を出力する出力ポート３１とで構成されている。
【００３０】
そして、制御演算手段１９は、詳細角度検出手段１８によって検出された詳細角度検出値の正負を判断し、広範囲角度検出手段１７によって検出された広範囲検出値と詳細角度検出手段１８によって検出された詳細角度検出値との周期波形の傾きが同じか否かを判断し、これらの判断結果から広範囲検出値の誤差範囲内の詳細角度検出値に相当する角度を求めてステアリングシャフト１６の絶対角度を求める。
【００３１】
以下に、図６に示すフローチャートに従い、制御演算手段１９が行うステアリングシャフト１６の絶対舵角角度の角度検出方法について詳細に説明する。なお、以下の説明において、
α１は、広範囲角度検出値を示し、図５における波形ａ−１、波形ａ−２より求められ、以下の説明において波形α１ともいう。
【００３２】
α２は、詳細角度検出値を示し、図５における波形ｂの電圧Ｖ２を規格化した波形Ｖ３より求められ、以下の説明において波形α２ともいう。
【００３３】
α３は、詳細角度検出値α２を全角度領域での角度になおしたものを示す。
【００３４】
αは、求められた絶対舵角を示す。
【００３５】
また、図５において横軸のｎは、第１歯車４０／第５歯車４６にステアリングシャフト１６の回転数を掛けて２で割った数を示し、波形Ｖ３が出力される回数を示す。
【００３６】
図６に示すように、先ずステップＳ１において、ホールＩＣ１２、１３からの出力値を示す波形ａ−１、波形ｂ−１より広範囲角度α１を検出する。この広範囲角度α１には、ヒステリシスによる角度誤差±θが含まれている。次にステップＳ２で、図４に示すホールＩＣ２７からの出力値（電圧）Ｖ２を規格化して波形Ｖ３を求める。この規格化では、ｓｉｎ波状の出力値Ｖ２に補正式を掛けてｓｉｎαの値にのるようにし、出力値Ｖ２を−１〜＋１の間でのｓｉｎα２の波形として波形Ｖ３を求める。すなわち、α２＝ｓｉｎ−１Ｖ３を求める。ステップＳ４で、波形Ｖ３の正負、すなわち、規格化されたα２の波形が原点を基準として＋側にあるか−側にあるを判断する。波形Ｖ３が正の値（＋側の値）の場合は、ステップＳ５で、波形α２の傾きと波形α１の傾きとが同じか否かが判断される（図７参照）。波形α１は、広範囲角度検出値を示す波形であり、１周期の中である出力値に対して一つの角度を示すが、この波形α１に対して、規格化された角度α２の波形Ｖ３は、ある出力に対して傾きの異なる角度が周期的に表れる。波形α１と角度α２を示す波形Ｖ３（波形α２）との傾きが同じである場合には、ステップＳ６でループ１内が実行される。
【００３７】
ループ１内では、上記したように波形α２は、傾きの異なる角度が周期的（３６０度毎に）に表れるためステップＳ７で角度α２に３６０度に、カウンタｉを掛けたものを加えることにより角度α２を全角度にした角度α３が求められる。そして、この角度α３が、広範囲角度検出値によって求められた広範囲角度α１から、ヒステリシスによる角度誤差θを引いた角度から足した角度（α１−θからα１＋θ）までの範囲内にある角度α３が求まるまで、角度α２に３６０度に、カウンタｉを掛けたものを加える。ステップＳ８で、α１−θとα１＋θの間にα３が入ったか否かが判断されるとステップＳ９でループから抜け出て、α３に対応する角度αがステップＳ１０で求められる。この角度αが、ステアリングシャフト１６の絶対舵角となる。
【００３８】
ステップＳ５において角度α２を示す波形α２と角度α１を示す波形α１との傾きが異なる場合には、ステップＳ１１で、角度α２が１８０度から角度α２を引いた値に置き換えられる。そして、ステップＳ６以下が実行されてステアリングシャフト１６の絶対舵角が求められる。
【００３９】
さらに、ステップＳ４において、波形Ｖ３が−側にある負の値の場合には、ステップＳ１２で、角度α１を示す波形α１と角度α２を示す波形α２との傾きが同じか否かが判断される。角度α１と角度α２との傾きが異なる場合は、ステップＳ１３で角度α２に１８０度を加えた値に置き換えられ、ステップＳ６以下が実行され、角度α１を示す波形α１と角度α２を示す波形α２との傾きが同じ場合には、角度α２は３６０度から角度α２を引いた値に置き換えられる。そして、ステップＳ６が以下が実行される。
【００４０】
そして、ステップＳ１５で舵角検出が終了か否かが判断され、舵角検出する場合には、ステップＳ１以下が再び実行され、舵角検出を行わない場合には、このフローが終了する。
【００４１】
この舵角センサ１５では、広範囲角度検出値α１には、ヒステリシスによる角度誤差が含まれており、この角度誤差内でのさらに詳細な角度を、詳細角度検出手段１８によって求めた詳細角度検出値α２に相当する角度を求めるので、ヒステリシスによる角度誤差を詳細角度検出値α２によって補われ、高精度での角度検出が可能となる。
【００４２】
さらに、本発明では、広範囲角度検出手段１７が、回転体の正逆方向において１回転未満の回転角度範囲に変換して広範囲角度検出を行って、誤差分を含んだ角度検出を行うと同時に詳細角度検出手段１８によって同じ出力が複数存在する詳細角度検出値で、誤差分を含んだ角度範囲内での詳細角度を求めるので、多回転の回転体の回転角度を高精度に求めることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、広範囲角度検出手段によって広範囲角度検出値を求めて、制御演算手段によりこの広範囲角度検出値の誤差範囲内における詳細角度検出値に相当する角度を求めて回転体の絶対回転回転角度を求めるので、広範囲角度検出値には、ヒステリシスによる角度誤差が含まれており、この角度誤差内でのさらに詳細な角度を、詳細角度検出手段によって求めた詳細角度検出値に相当する角度を求める。これにより、ヒステリシスによる角度誤差を詳細角度検出値によって補われ、高精度での角度検出が可能となる。さらに、本発明では、広範囲角度検出手段が、回転体の正逆方向において１回転未満の回転角度範囲に変換して広範囲角度検出を行って、誤差分を含んだ角度検出を行うと同時に詳細角度検出手段によって同じ出力が複数存在する詳細角度検出値で、誤差分を含んだ角度範囲内での詳細角度を求めるので、多回転の回転体の回転角度を高精度に求めることができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、広範囲角度検出値には、ヒステリシスによる角度誤差が含まれており、この角度誤差内でのさらに詳細な角度を、詳細角度検出手段によって求めた詳細角度検出値に相当する角度を求めるので、ヒステリシスによる角度誤差が詳細角度検出値によって補われ、高精度での角度検出が可能となる。従って、この発明では、第１、第２のギア機構、第１、第２の磁界発生装置、磁気センサだけで多回転で高精度な回転角度の検出を行うことができる。
【００４５】
請求項３の発明によれば、請求項１、２の構成と同等の作用効果を得ることができる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、広範囲角度検出値と詳細角度検出値の周期波形の正負、傾きから詳細角度検出値に対する角度を求めて、広範囲角度検出の誤差範囲内にある詳細角度検出値に相当する角度を求めることで回転体の絶対回転角度を求めるので、比較的簡単な演算により多回転の回転体の絶対角度を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る舵角センサを示す一部切欠平面図である。
【図２】磁石とホールＩＣとの関係を示す説明図である。
【図３】制御演算手段の構成を示すブロック図である。
【図４】広範囲角度検出手段と詳細角度検出手段による検出波形図である。
【図５】図４に示す検出波形図において波形を規格化した状態を示す波形図である。
【図６】制御演算手段によりステアリングシャフトの絶対舵角を求める手順を示すフローチャートである。
【図７】波形α１と波形Ｖ３との関係を示す出力波形図である。
【図８】従来の回転角度検出装置を示す平面図である。
【図９】従来の磁界発生装置を示す平面図である。
【図１０】従来の検出値に含まれるヒステリシス誤差を示す出力波形図である。
【符号の説明】
１５　回転角度検出装置（舵角センサ）
１６　回転体（ステアリングシャフト）
１７　広範囲角度検出手段
１８　詳細角度検出手段
１９　制御演算手段
α１　広範囲角度検出値
α２　詳細角度検出値
α　絶対舵角
【図１】
2004045087.tif 000003
【図２】
2004045087.tif 000004
【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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