(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物と一体的に回転する主動歯車に２つの従動歯車を噛合させて前記主動歯車の回転に伴う前記２つの従動歯車の回転角度をそれぞれ検出し、それら検出した回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求めるようにした回転角度検出装置の初期設定方法であって、
前記主動歯車を正方向へ回転させたときの、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する２つの従動歯車の回転角度の誤差である正方向誤差を求める段階と、
前記主動歯車を逆方向へ回転させたときの、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する２つの従動歯車の回転角度の誤差である逆方向誤差を求める段階と、
前記正方向誤差と逆方向誤差との平均値を求める段階と、
前記主動歯車の回転角度が０°となる誤差を含まない理論的な２つの従動歯車の回転角度と前記平均値との差を求める段階と、
前記被検出物の回転角度を求める場合に、実際に検出される２つの従動歯車の回転角度に加算される補正データとして前記差の値を記憶する段階と、を備えた回転角度検出装置の初期設定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転角度検出装置の初期設定方法において、
前記正方向誤差を求める段階は、
前記主動歯車を正方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、
前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を逆方向へ回転させる段階と、
前記逆方向へ回転させたときの２つの従動歯車の回転角度を前記正方向誤差として求める段階と、を備え、
前記逆方向誤差を求める段階は、
前記主動歯車を逆方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、
前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を正方向へ回転させる段階と、
前記正方向へ回転させたときの２つの従動歯車の回転角度を前記逆方向誤差として求める段階と、を備えた回転角度検出装置の初期設定方法。
【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の初期設定方法により初期設定がなされた回転角度検出装置であって、
前記補正データが記憶された記憶手段と、
前記２つの従動歯車の回転角度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される２つの従動歯車の実際の回転角度に、前記記憶手段に記憶された補正データを加算するとともに、当該加算後の回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求める制御手段と、を備えた回転角度検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転角度検出装置において、
前記制御手段は、初期設定段階において前記補正データを演算して前記記憶手段に格納する補正データ演算手段を備えた回転角度検出装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の回転角度検出装置において、
前記検出手段は、
前記２つの従動歯車に一体回転可能に設けられた磁石と、
前記磁石に対向するように配設されるとともに、当該磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサと、を備えた回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の角度を検出する回転角度検出装置及びその初期設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両の高機能化に伴い、車両には車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステムが搭載されつつある。これらシステムは、ステアリングの操舵角を車両の姿勢情報の一つとして取得し、その姿勢情報に基づいて車両の姿勢が安定的な状態になるように制御する。そのため、ステアリングの操舵角を検出するための回転角度検出装置が例えば車両のステアリングコラム内に組み込まれている。この種の回転角度検出装置としては、操舵角を絶対値で検出する絶対角検出方式及び操舵角を相対値で検出する相対角検出方式がある。いずれの検出方式にするかは製品仕様等に応じて決定される。
【０００３】
そうした２方式のうち絶対角検出方式の回転角度検出装置としては、例えば特許文献１に示されるような構成が知られている。この回転角度検出装置は、ステアリングシャフトと一体的に回転する主動歯車、及び当該主動歯車に歯合する２つの従動歯車を備えている。両従動歯車には磁石が一体回転可能に設けられている。また、２つの従動歯車の歯数は異なっており、これにより主動歯車の回転に伴う両従動歯車の回転角度を異ならせるようにしている。そして、回転角度検出装置の制御装置は、両従動歯車にそれぞれ対応して設けられた磁気センサにより両従動歯車の回転角度を検出し、それら検出した回転角度に基づいてステアリングシャフトの回転角度を求める。
【特許文献１】特開２００４−３０９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来の回転角度検出装置には、次のような問題があった。即ち、主動歯車に２つの従動歯車を噛み合わせた構成とされているため、検出される２つの従動歯車の回転角度には、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する誤差が含まれている。従って、２つの従動歯車の回転角度に基づいて求められるステアリングシャフトの回転角度にも潜在的に誤差（初期操舵誤差）が含まれている。そこで、ステアリングシャフトの各回転角度における誤差を、当該回転角度を使用する車両の前記システム側で補正することにより、ステアリングシャフトの真の回転角度を演算により求めることが考えられる。しかし、この場合には、ステアリングシャフトの各回転角度に対応する大量の補正データが必要となるとともに、その補正データを使用する補正演算量が多大なものとなる。このような補正処理を車両のシステム側で行うことも考えられるが、その場合には当該システム側での演算負荷が増大する。
【０００５】
また、主動歯車と２つの従動歯車との位置関係によっては、それらの間のバックラッシの大きさは、主動歯車の左右回転方向時において異なる。この場合、前記バックラッシの偏りに起因してステアリングシャフトの回転角度の誤差（舵角誤差）も左右回転時で異なる。そして、このように回転角度の誤差がステアリングシャフトの左右回転時で異なる場合があるということをも考慮するとなると、回転角度検出装置又は車両のシステム側の演算負荷は、いっそう大きなものとなる。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、演算負荷を抑えつつ、主動歯車と従動歯車との間のバックラッシに起因する検出誤差を低減することができる回転角度検出装置及びその初期設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、被検出物と一体的に回転する主動歯車に２つの従動歯車を噛合させて前記主動歯車の回転に伴う前記２つの従動歯車の回転角度をそれぞれ検出し、それら検出した回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求めるようにした回転角度検出装置の初期設定方法であって、前記主動歯車を正方向へ回転させたときの、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する２つの従動歯車の回転角度の誤差である正方向誤差を求める段階と、前記主動歯車を逆方向へ回転させたときの、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する２つの従動歯車の回転角度の誤差である逆方向誤差を求める段階と、前記正方向誤差と逆方向誤差との平均値を求める段階と、前記主動歯車の回転角度が０°となる誤差を含まない理論的な２つの従動歯車の回転角度と前記平均値との差を求める段階と、前記被検出物の回転角度を求める場合に、実際に検出される２つの従動歯車の回転角度に加算される補正データとして前記差の値を記憶する段階と、を備えたことをその要旨とする。
【０００８】
本発明の回転角度検出装置は、主動歯車に２つの従動歯車を噛み合わせた構成とされているため、検出される２つの従動歯車の回転角度には、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する誤差が含まれている。従って、２つの従動歯車の回転角度に基づいて求められる被検出物の回転角度にも潜在的に誤差が含まれている。また、主動歯車と２つの従動歯車との位置関係によっては、それらの間のバックラッシの大きさは、主動歯車の正逆回転方向において異なる。この場合、前記バックラッシの偏りに起因して、被検出物の回転角度に含まれる誤差も、当該被検出物の正逆回転時において異なる。
【０００９】
このような背景にあって、本発明によれば、回転角度検出装置の初期設定段階において、主動歯車を正方向へ回転させたときのバックラッシに起因する正方向誤差と、主動歯車を逆方向へ回転させたときのバックラッシに起因する逆方向誤差との平均値を求めるとともに、当該平均値と、主動歯車の回転角度が０°となる誤差を含まない理論的な２つの従動歯車の回転角度との差が求められる。そして、前記差の値が、実際に検出される２つの従動歯車の回転角度の補正データとして記憶される。この補正データは、回転角度検出装置が実際に被検出物の回転角度を求める場合に、当該実際に検出される２つの従動歯車の回転角度に加算され、回転角度検出装置は前記加算された値に基づいて被検出物の回転角度を算出する。
【００１０】
前記補正データが加算された２つの従動歯車の回転角度は、主動歯車及び２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される２つの従動歯車の回転角度となる。即ち、主動歯車及び２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される２つの従動歯車の回転角度に基づいて算出された被検出物の回転角度に比べて、検出誤差は小さくなる。
【００１１】
また、本発明によれば、初期設定の段階で補正データを回転角度検出装置に記憶しておくことにより、回転角度検出装置の実際の使用時には、前記補正データを実際に検出された２つの従動歯車の回転角度に加算するだけでよい。このため、被検出物の各回転角度に対応する大量の補正データを用意する必要はなく、また、被検出物の回転角度の補正のための演算量も最小限に抑えられる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置の初期設定方法において、前記正方向誤差を求める段階は、前記主動歯車を正方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を逆方向へ回転させる段階と、前記逆方向へ回転させたときの２つの従動歯車の回転角度を前記正方向誤差として求める段階と、を備え、前記逆方向誤差を求める段階は、前記主動歯車を逆方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を正方向へ回転させる段階と、前記正方向へ回転させたときの２つの従動歯車の回転角度を前記逆方向誤差として求める段階と、を備えたことをその要旨とする。
【００１３】
本発明によれば、回転角度検出装置の初期設定段階において、主動歯車を正方向へ所定角度だけ回転させた後、逆方向へ所定角度だけ回転させることにより、正方向誤差が得られる。また、主動歯車を逆方向へ所定角度だけ回転させた後、正方向へ所定角度だけ回転させることにより、逆方向誤差が得られる。このため、簡単な操作により、正方向誤差及び逆方向誤差を取得することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転角度検出装置の初期設定方法により初期設定がなされた回転角度検出装置であって、前記補正データが記憶された記憶手段と、前記２つの従動歯車の回転角度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される２つの従動歯車の実際の回転角度に、前記記憶手段に記憶された補正データを加算するとともに、当該加算後の回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求める制御手段と、を備えたことをその要旨とする。
【００１５】
本発明によれば、回転角度検出装置の実際の使用時には、制御手段は、記憶手段に予め記憶された補正データを、検出手段により検出された２つの従動歯車の実際の回転角度に加算し、その加算した後の値（角度）に基づいて被検出物の回転角度を求める。前記補正データが加算された２つの従動歯車の回転角度は、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される２つの従動歯車の回転角度となる。即ち、主動歯車と２つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される２つの従動歯車の回転角度に基づいて算出された被検出物の回転角度に比べて、検出誤差は小さくなる。従って、被検出物の回転角度は、より正確に検出される。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転角度検出装置において、前記制御手段は、初期設定段階において前記補正データを演算して前記記憶手段に格納する補正データ演算手段を備えたことをその要旨とする。
【００１７】
本発明によれば、補正データの演算を回転角度検出装置側の補正データ演算手段で行うことが可能となる。このため、回転角度検出装置の初期設定を、例えば車両のシステム側と連係して行う必要はない。従って、回転角度検出装置の初期設定に係る処理が簡単になる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の回転角度検出装置において、前記検出手段は、前記２つの従動歯車に一体回転可能に設けられた磁石と、前記磁石に対向するように配設されるとともに、当該磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサと、を備えたことをその要旨とする。
【００１９】
本発明によれば、２つの従動歯車の回転に伴う磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化が前記磁気センサにより検出されるとともに、当該磁気センサは前記磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する。そして、前記制御手段は、前記磁気センサからの検出信号、及び前記記憶手段に記憶された補正データに基づいて、被検出物の回転角度を求める。このように、２つの従動歯車の回転角度の検出を、磁気センサを通じて行うことにより、回転角度検出装置の構成の簡素化が図られる。
【００２０】
即ち、２つの従動歯車の回転角度を、例えば光学式のロータリエンコーダを使用して求めることも可能である。しかし、ロータリエンコーダは、被検出物と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等が必要となる。このため、このようなロータリエンコーダを本発明の検出手段として採用するようにした場合には、部品点数の低減、ひいては構成の簡素化には自ずと限界がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、演算負荷を抑えつつ、主動歯車と従動歯車との間のバックラッシに起因する検出誤差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を、例えばステアリングの操舵角を検出する回転角度検出装置に具体化した一実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、回転角度検出装置１１は、図示しないステアリングに一体回転可能に連結されたステアリングシャフト１２に装着されている。回転角度検出装置１１は、ステアリングシャフト１２の周囲の図示しないステアリングコラム等の構造体に固定された箱体状のハウジング１３を備えている。このハウジング１３内には、ステアリングシャフト１２に一体回転可能に外嵌された主動歯車１４が収容されるとともに、当該主動歯車１４に噛合する第１及び第２の従動歯車１５，１６が回転可能に支持されている。第１及び第２の従動歯車１５，１６は歯数が異なるように設けられている。従って、ステアリングシャフト１２が回転すると、主動歯車１４は一体的に回転し、それに伴って第１及び第２の従動歯車１５，１６もそれぞれ回転する。第１及び第２の従動歯車１５，１６は歯数が異なっているので、主動歯車１４の回転角度に対する第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度はそれぞれ異なる。また、第１及び第２の従動歯車１５，１６には、第１及び第２の磁石（永久磁石）１７，１８が一体回転可能に設けられている。
【００２３】
図２に示すように、第１及び第２の磁石１７，１８は、第１及び第２の従動歯車１５，１６の下部開口部を介して下方を臨むように設けられている。また、ハウジング１３の内部において、第１及び第２の従動歯車１５，１６の下方には、プリント基板１９が第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転中心軸に対して直交するように配設されている。そして、当該プリント基板１９の上面には、第１及び第２の磁気センサ２０，２１が第１及び第２の磁石１７，１８に対向するように配設されている。また、ハウジング１３の内部おいて、プリント基板１９の下方には、他のプリント基板２２がプリント基板１９に対して直交するように配設されている。そして、当該プリント基板２２の表面には、マイクロコンピュータ２３が設けられている。
【００２４】
＜電気的構成＞
次に、回転角度検出装置１１の電気的構成を説明する。図３に示すように、回転角度検出装置１１は、前述した第１及び第２の磁気センサ２０，２１、並びにマイクロコンピュータ２３に加えて、電源回路２４を備えている。電源回路２４は図示しない車両のバッテリから入力される電圧を、第１及び第２の磁気センサ２０，２１、並びにマイクロコンピュータ２３等の回転角度検出装置１１の各部にそれぞれ応じた所定レベルの電圧に変換し、それら電圧を回転角度検出装置１１の各部に供給する。第１及び第２の磁気センサ２０，２１、並びにマイクロコンピュータ２３等はそれぞれ電源回路２４から安定して供給される所定レベルの電圧を動作電源として動作する。
【００２５】
＜第１及び第２の磁気センサ＞
第１及び第２の磁気センサ２０，２１は、それぞれ四つの異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ素子）をブリッジ状に接続した回路を備えている。この異方性磁気抵抗素子は、異方性磁気抵抗効果を有するＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体からなり、その抵抗値は与えられる磁界（正確には、磁束の向き）に応じて変化する。そして、第１及び第２の磁気センサ２０，２１は、それらに与えられる磁界の変化（正確には、磁束の向きの変化）に応じて前記ブリッジ状の回路の中点電位を磁束の検出信号として出力する。
【００２６】
第１の磁気センサ２０は、第１の従動歯車１５の回転に伴う第１の磁石１７から発せられる磁束の方向の変化を検出し、第１の従動歯車１５の回転角度αに応じて連続的に変化するアナログ信号、即ち正弦関数に準ずる正弦信号及び余弦関数に準ずる余弦信号をそれぞれ出力する。この第１の磁気センサ２０からのアナログ信号はマイクロコンピュータ２３に送られる。また、第２の磁気センサ２１は、第２の従動歯車１６の回転に伴う第２の磁石１８から発せられる磁束の方向の変化を検出し、第２の従動歯車１６の回転角度βに応じて連続的に変化するアナログ信号、即ち正弦関数に準ずる正弦信号及び余弦関数に準ずる余弦信号をそれぞれ出力する。この第２の磁気センサ２１からのアナログ信号はマイクロコンピュータ２３に送られる。
【００２７】
＜マイクロコンピュータ＞
マイクロコンピュータ２３は、ＣＰＵ（中央演算装置）２５、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換えできるＲＯＭ）２６及びＲＡＭ（書き込み読み出し専用メモリ）２７等を備えている。
【００２８】
ＥＥＰＲＯＭ２６には、回転角度検出装置１１の全体を統括的に制御するための各種の制御プログラム及びデータが予め格納されている。ＲＡＭ２７はＥＥＰＲＯＭ２６の制御プログラムを展開してＣＰＵ２５が各種処理を実行するためのデータ記憶領域、即ち作業領域である。
【００２９】
ＥＥＰＲＯＭ２６に格納される制御プログラムとしては、例えば補正データ算出プログラム及び回転角度算出プログラムがある。補正データ算出プログラムは、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する回転角度θの検出誤差、正確には、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを補正するための角度データを求めるためのプログラムである。当該補正データ算出プログラムは、回転角度検出装置１１の組み立て初期段階において実行され、当該プログラムにより算出された補正データは、ＥＥＰＲＯＭ２６に格納される。この補正データの求め方については、後に詳述する。また、回転角度算出プログラムは、第１及び第２の磁気センサ２０，２１からの検出信号に基づいて第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを求め、当該回転角度α，βを、前記補正データを使用して補正し、その補正後の回転角度α，βの差に基づいてステアリングシャフト１２の回転角度θを絶対値で求めるためのプログラムである。
【００３０】
図３に示されるように、ＣＰＵ２５には、角度演算部２８及び補正データ演算部２９が設けられている。補正データ演算部２９は、回転角度検出装置１１の組み立て初期段階において、ＥＥＰＲＯＭ２６に格納された補正データ算出プログラムに従って、第１及び第２の従動歯車１５，１６の補正データを求める。角度演算部２８は、ＥＥＰＲＯＭ２６に格納された回転角度算出プログラムに従って、ステアリングシャフト１２の回転角度θを求める。
【００３１】
ここで、前述したように、本実施の形態では、第１及び第２の従動歯車１５，１６の歯数は異なっていることから、主動歯車１４の回転に伴う第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βも異なる値となる。このため、ステアリングが中立位置（ステアリング操作角度＝０°）にある状態でステアリングが回転操作された場合、当該操作角度の変化に対して、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差は直線的に変化する。即ち、ステアリングシャフト１２の回転角度θと、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差とは比例関係にあることから、当該回転角度α，βの差は主動歯車１４の回転角度θに対して固有の値となる。このため、当該回転角度α，βの差に基づいて主動歯車１４、即ちステアリングシャフト１２の回転角度θ（絶対値）の即時検出が可能となる。
【００３２】
具体的には、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数であり、（式１）のように表される。
θ＝ｆ｛（α−β）｝  …（式１）
ＣＰＵ２５の角度演算部２８は、ＥＥＰＲＯＭ２６に格納された前記補正データを使用して、算出した第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを補正する。そして、当該角度演算部２８は、前記補正後の回転角度α，βの差を使用して、（式１）に基づいて主動歯車１４、即ちステアリングシャフト１２の回転角度θを算出する。そして、マイクロコンピュータ２３は、（式１）に基づいて算出した回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステム（正確には、それらの制御装置）に送る。
【００３３】
＜＊回転角度θの検出誤差について＞
次に、回転角度検出装置１１の検出誤差について説明する。前述したように、回転角度検出装置１１は、主動歯車１４に第１及び第２の従動歯車１５，１６を噛み合わせた構成とされている。このため、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βには、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する誤差ｓ，ｔが含まれている。従って、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに基づいて求められるステアリングシャフト１２の回転角度θにも潜在的に誤差（舵角誤差）が存在する。
【００３４】
従って、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに含まれる誤差ｓ，ｔを加味すると、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、前述の（式１）に基づいて、（式２）のように示される。
【００３５】
θ＝ｆ｛(α＋ｓ)−（β＋ｔ）}＝ｆ｛（α−β）＋（ｓ−ｔ）}  …（式２）
そして、前記（式２）における変数部（ｓ−ｔ）による影響が、回転角度θの真値に対する誤差Δ（舵角誤差）となる。（式３）に示すように、この変数部（ｓ−ｔ）を誤差要素δとする。
【００３６】
δ＝ｓ−ｔ  …（式３）
前記誤差Δは、主動歯車１４、並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係によって、主動歯車１４が正方向（右方向）へ回転したときの値と、同じく逆方向（左方向）へ回転したときの値とが不均一となる。このため、前記（式１）に基づいて算出された回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等のシステム側で使用する場合、当該システム側では、単に回転角度θの誤差Δを考慮するだけでなく、当該誤差Δはステアリングの左回転時と右回転時とで異なるということを考慮して使用する必要がある。
【００３７】
ここで、ステアリングを操作した際において、主動歯車１４、並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係は、次の（Ａ）〜（Ｅ）の５つの類型に分類することができる。なお、類型（Ａ）〜（Ｅ）において、触れる又は触れないとは、主動歯車１４並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の歯面間の接触状態をいう。
（Ａ）主動歯車１４並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の全てが触れていない状態
（Ｂ）第１及び第２の従動歯車１５，１６の両方が主動歯車１４の左側に触れている状態
（Ｃ）第１及び第２の従動歯車１５，１６の両方が主動歯車１４の右側に触れている状態
（Ｄ）第１の従動歯車１５は主動歯車１４の左側に、第２の従動歯車１６は主動歯車１４の右側に触れている状態
（Ｅ）第１の従動歯車１５は主動歯車１４の右側に、第２の従動歯車１６は主動歯車１４の左側に触れている状態
以下に、前記類型（Ａ）〜（Ｅ）において、ステアリングシャフト１２の回転角度θの真値（実際のステアリング操舵角）と、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに基づいて求められた回転角度θの算出値との誤差Δにおける誤差要素δが、どのような値となるのかを示す。なお、以下の計算において、第１の従動歯車１５の回転角度をα、第２の従動歯車１６の回転角度をβ、主動歯車１４と第１の従動歯車１５との間のバックラッシをｊ１、主動歯車１４と第２の従動歯車１６との間のバックラッシをｊ２とする。
【００３８】
また、誤差Δが、最大値又は最小値となる場合の第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係は、前記（式１）に代入する変数が、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差（α−β）であることから、次の（Ｆ），（Ｇ）の２つの類型に分類することができる。
（Ｆ）第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている位置にある場合
（Ｇ）第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている位置にある場合
そして、前記５つの類型（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれの状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記２つの類型（Ｆ），（Ｇ）の位置関係にある場合の誤差要素δ（最大値及び最小値）は、以下のようになる。なお、図４〜図８において、主動歯車１４の正回転方向（右回転方向）をプラス（＋）、同じく逆回転方向（左回転方向）をマイナス（−）とする。
【００３９】
＜＊類型（Ａ）の状態＞
図４に示されるように、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ａ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている前記類型（Ｆ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ａ）の状態から角度（α＋ｊ１，β−ｊ２）だけ変位した場合である。また、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ａ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている前記類型（Ｇ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ａ）の状態から角度（α−ｊ１，β＋ｊ２）だけ変位した場合である。そして、前記（式１）に示されるように、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
【００４０】
（α＋ｊ１）−（β−ｊ２）＝（α−β）＋（ｊ１＋ｊ２）
（α−ｊ１）−（β＋ｊ２）＝（α−β）−（ｊ１＋ｊ２）
従って、誤差要素δ＝±（ｊ１＋ｊ２）となる。
【００４１】
＜＊類型（Ｂ）の状態＞
図５に示されるように、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｂ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている前記類型（Ｆ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｂ）の状態から角度（α，β−２ｊ２）だけ変位した場合である。また、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｂ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている前記類型（Ｇ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｂ）の状態から角度（α−２ｊ１，β）だけ変位した場合である。そして、前記（式１）に示されるように、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
【００４２】
（α−（β−２ｊ２）＝（α−β）＋２ｊ２
（α−２ｊ１）−β＝（α−β）−２ｊ１
従って、誤差要素δ＝−２ｊ１，＋２ｊ２となる。
【００４３】
＜＊類型（Ｃ）の状態＞
図６に示されるように、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｃ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている前記類型（Ｆ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｃ）の状態から角度（α＋２ｊ１，β）だけ変位した場合である。また、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｃ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている前記類型（Ｇ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｃ）の状態から角度（α，β＋２ｊ２）だけ変位した場合である。そして、前記（式１）に示されるように、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
【００４４】
（α＋２ｊ１）−β＝（α−β）＋２ｊ１
α−（β＋２ｊ２）＝（α−β）−２ｊ２
従って、誤差要素δ＝＋２ｊ１，−２ｊ２となる。
【００４５】
＜＊類型（Ｄ）の状態＞
図７に示されるように、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｄ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている前記類型（Ｆ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｄ）の状態から角度（α＋２ｊ１，β−２ｊ２）だけ変位した場合である。また、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｄ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている前記類型（Ｇ）の位置関係にある場合は、現状の位置、即ち（α，β）にある場合である。そして、前記（式１）に示されるように、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
【００４６】
（α＋２ｊ１）−（β−２ｊ２）＝（α−β）＋２（ｊ１＋ｊ２）
α−β＝α−β＋０
従って、誤差要素δ＝＋２（ｊ１＋ｊ２），０となる。
【００４７】
＜＊類型（Ｅ）の状態＞
図８に示されるように、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｅ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに近づいている前記類型（Ｆ）の位置関係にある場合は、現状の位置、即ち（α，β）にある場合である。また、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ｅ）の状態において、第１及び第２の従動歯車１５，１６が互いに遠ざかっている前記類型（Ｇ）の位置関係にある場合は、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が前記類型（Ｅ）の状態から角度（α−２ｊ１，β＋２ｊ２）だけ変位した場合である。そして、前記（式１）に示されるように、ステアリングシャフト１２の回転角度θは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
【００４８】
α−β＝α−β＋０
（α−２ｊ１）−（β＋２ｊ２）＝（α−β）−２（ｊ１＋ｊ２）
従って、誤差要素δ＝０，−２（ｊ１＋ｊ２）となる。
【００４９】
ここで、主動歯車１４と、第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシｊ１，ｊ２の大小関係が、「ｊ１＝ｊ２」、「ｊ１＞ｊ２」、「ｊ１＜ｊ２」の３つの関係にある場合における誤差要素δの大きさ（絶対値）を、前記類型（Ａ）〜類型（Ｅ）毎に比較検討する。
【００５０】
まず、類型（Ａ）の状態にある場合に、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ｂ）及び類型（Ｃ）の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型（Ａ）の状態にある場合に、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型（Ｂ）〜類型（Ｅ）の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。そして、類型（Ａ）の状態にある場合には、「ｊ１＝ｊ２」、「ｊ１＞ｊ２」、「ｊ１＜ｊ２」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になる。
【００５１】
次に、類型（Ｂ）の状態にある場合に、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ａ）及び類型（Ｃ）の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型（Ｂ）の状態にある場合に、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型（Ａ）及び類型（Ｃ）〜類型（Ｅ）の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。しかし、類型（Ｂ）の状態にある場合には、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になるものの、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさは異なる値になる。
【００５２】
次に、類型（Ｃ）の状態にある場合に、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ａ）及び類型（Ｂ）の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型（Ｃ）の状態にある場合に、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型（Ａ）、類型（Ｂ）、類型（Ｄ）及び類型（Ｅ）の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。しかし、類型（Ｃ）の状態にある場合には、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になるものの、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさは異なる値になる。
【００５３】
次に、類型（Ｄ）の状態にある場合に、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ｅ）の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。また、類型（Ｄ）の状態にある場合に、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ｅ）の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。しかも、類型（Ｄ）の状態にある場合には、「ｊ１＝ｊ２」、「ｊ１＞ｊ２」、「ｊ１＜ｊ２」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが異なる値になる。さらに、類型（Ｄ）の状態にある場合には、プラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δの大きさの差が、類型（Ｅ）の状態にある場合と並んで、最も大きくなる。
【００５４】
最後に、類型（Ｅ）の状態にある場合に、「ｊ１＝ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ｄ）の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。また、類型（Ｅ）の状態にある場合に、「ｊ１＞ｊ２」又は「ｊ１＜ｊ２」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型（Ｄ）の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。しかも、類型（Ｅ）の状態にある場合には、「ｊ１＝ｊ２」、「ｊ１＞ｊ２」、「ｊ１＜ｊ２」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが異なる値になる。さらに、類型（Ｅ）の状態にある場合には、プラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δの大きさの差が、類型（Ｄ）の状態にある場合と並んで、最も大きくなる。
【００５５】
以上のことから、類型（Ａ）〜類型（Ｅ）の中では、類型（Ａ）の場合において、誤差要素δの大きさが、より小さな値となり、且つプラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δ方向誤差とが常に同じ値（正確には、近似）となることが分かる。即ち、類型（Ａ）〜類型（Ｅ）の中では、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が類型（Ａ）の状態にある場合が、回転角度検出装置１１の回転角度θに対する誤差Δが最も安定しているといえる。このため、製品としては、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ａ）の状態となるように設定することが好ましい。
【００５６】
しかし、回転角度検出装置１１の組み立て初期段階においては、仮に回転角度検出装置１１によりステアリング操作角度＝０°であると検出されている場合に、主動歯車１４並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が類型（Ａ）〜類型（Ｅ）のどの状態となっているかは、製品間でばらばらである。そこで、本実施の形態では、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の実際の位置関係が前記類型（Ａ）〜類型（Ｅ）のどの類型の状態にある場合であれ、前記類型（Ａ）の状態にあるときの回転角度θが算出されるように、回転角度検出装置１１の初期設定を行う。
【００５７】
＜＊回転角度検出装置の初期設定方法＞
次に、回転角度検出装置１１の初期設定方法を図９（ａ）に示すフローチャートに従って説明する。
【００５８】
回転角度検出装置１１の初期設定を行うに際しては、まずステアリングシャフト１２、即ち主動歯車１４をステアリング操作角度＝０°となる基準位置に合わせる（ステップＳ１−１）。このとき、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係が前記類型（Ａ）〜類型（Ｅ）のどの類型の状態にあるのかは、不明である。
【００５９】
次に、主動歯車１４を前記基準位置から正方向（右回転方向）へ、ある角度θａだけ回転させる（ステップＳ１−２）。
次に、主動歯車１４を、ステップＳ１−２の位置から逆方向（左回転方向）へ、ある角度θａだけ回転させて、当該主動歯車１４を前記基準位置に戻す（ステップＳ１−３）。
【００６０】
このとき、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係は、図１０に示されるような状態となる。即ち、第１及び第２の従動歯車１５，１６の両方が主動歯車１４の左側に触れている状態となる。
【００６１】
次に、この状態において、回転角度検出装置１１へ検査信号等の外部的なトリガ信号（電圧）を与える（ステップＳ１−４）。すると、第１及び第２の磁気センサ２０，２１は、当該トリガ信号を動作電源として、そのときの第１及び第２の磁石１７，１８から発せられる磁束の方向に応じた出力信号を出力する。
【００６２】
マイクロコンピュータ２３の補正データ演算部２９は、当該出力信号に基づいて、このときの第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α１，β１を求めるとともに、それら回転角度α１，β１をＥＥＰＲＯＭ２６に記憶する（Ｓ１−５）。この回転角度α１，β１は、ステアリングシャフト１２（主動歯車１４）を正方向へ回転させた場合において、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度の誤差（以下、「正方向誤差」という。）である。
【００６３】
次に、主動歯車１４をステップＳ１−３の位置、即ち前記基準位置から逆方向（左回転方向）へ、ある角度θｂだけ回転させる（ステップＳ１−６）。
次に、主動歯車１４を、ステップＳ１−６の位置から正方向（右回転方向）へ、ある角度θｂだけ回転させて、当該主動歯車１４を前記基準位置に戻す（ステップＳ１−７）。
【００６４】
このとき、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係は、図１１に示されるような状態となる。即ち、第１及び第２の従動歯車１５，１６の両方が主動歯車１４の右側に触れている状態となる。
【００６５】
そして、ステップＳ１−４と同様に、この状態において、回転角度検出装置１１へトリガ信号を与える（ステップＳ１−８）。そして、補正データ演算部２９は、このときの第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α２，β２をＥＥＰＲＯＭ２６に記憶する（ステップＳ１−９）。この回転角度α２，β２は、ステアリングシャフト１２（主動歯車１４）を逆方向へ回転させた場合において、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度の誤差（以下、「逆方向誤差」という。）である。
【００６６】
次に、補正データ演算部２９は、ステップＳ１−５で求めた第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α１，β１、及びステップＳ１−９で求めた第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α２，β２の平均値である回転角度αａｖｅ，βａｖｅを、（式４）及び（式５）に基づいて求める（ステップＳ１−１０）。
【００６７】
αａｖｅ＝（α１＋α２）／２  …（式４）
βａｖｅ＝（β１＋β２）／２  …（式５）
前記（式４）及び（式５）によって求められた第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度αａｖｅ，βａｖｅは、当該第１及び第２の従動歯車１５，１６が図１２に示される位置に保持されているときの回転角度である。図１２に示される位置は、主動歯車１４と第１の従動歯車１５との間のバックラッシ、及び主動歯車１４と第２の従動歯車１６との間のバックラッシが左右均等になる位置、即ち、前記正方向誤差及び前記逆方向誤差の大きさが均等になる位置である。
【００６８】
次に、補正データ演算部２９は、誤差Δ（誤差要素δ）が０（ゼロ）である理論的なステアリング操作角度＝０°となる第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α０，β０と、ステップＳ１−１０で求めた回転角度αａｖｅ，βａｖｅとの差を求める（ステップＳ１−１１）。なお、誤差Δ（誤差要素δ）が０（ゼロ）である理論的なステアリング操作角度＝０°となる第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α０，β０の値は予めＥＥＰＲＯＭ２６に格納されている。
【００６９】
そして、補正データ演算部２９は、（式６）に示されるように、当該差の値（角度）を第１及び第２の従動歯車１５，１６の補正データとしてオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓをＥＥＰＲＯＭ２６に記憶する（ステップＳ１−１２）。
【００７０】
αｏｆｓ，βｏｆｓ＝αａｖｅ−α０，βａｖｅ−β０  …（式６）
以上で、回転角度検出装置１１の初期設定は完了となる。当該初期設定が完了した以降、回転角度検出装置１１が起動される度に、補正データ演算部２９は、ＥＥＰＲＯＭ２６に記憶されたオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを読み出し、その読み出した値を使用してステアリングシャフト１２の回転角度θを求める。従って、ステップＳ１−１〜ステップＳ１−１２の処理は、初期実行時（即ち、工場出荷時）にのみ行う。回転角度検出装置１１の起動毎に、ステップＳ１−１〜ステップＳ１−１２を実行する必要はない。
【００７１】
＜＊回転角度θの演算処理＞
次に、回転角度検出装置１１によるステアリングシャフト１２の回転角度θの演算処理について図９（ｂ）に示すフローチャートに従って説明する。
【００７２】
回転角度検出装置１１の実際の使用時（起動時）には、マイクロコンピュータ２３の角度演算部２８は、ＥＥＰＲＯＭ２６に格納されたオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを読み出す。そして、角度演算部２８は、当該読み出したオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓに基づいて第１及び第２の磁気センサ２０，２１からの検出信号に基づいて算出した第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを補正する。そして、角度演算部２８は、この補正した回転角度α，βに基づいてステアリングシャフト１２の回転角度θを求める。即ち、角度演算部２８は、ステアリング操作に伴って回転する第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを所定の制御周期毎に算出する（ステップＳ２−１）。
【００７３】
そして、角度演算部２８は、次の（式７）及び（式８）に示されるように、ステップ２−１において算出した回転角度α，βに、ＥＥＰＲＯＭ２６に記憶されているオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを加算することにより、回転角度θの算出に実際に使用する回転角度αｒｅｖ，βｒｅｖを求める（ステップＳ２−２）。
【００７４】
αｒｅｖ＝α＋αｏｆｓ  …（式７）
βｒｅｖ＝β＋βｏｆｓ  …（式８）
そして、次の（式９）に示されるように、角度演算部２８は、ステップＳ２−２において算出した補正後の回転角度αｒｅｖ，βｒｅｖを前記（式１）に代入することにより、ステアリングシャフト１２の回転角度θを絶対値で求める（ステップＳ２−３）。
【００７５】
θ＝ｆ{αｒｅｖ−βｒｅｖ}  …（式９）
以上の処理により、誤差Δ（舵角誤差）が正回転方向及び逆回転方向で均一な状態での回転角度θが得られる。即ち、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の実際の位置関係が前記類型（Ａ）〜類型（Ｅ）のどの類型の状態にある場合であれ、前記類型（Ａ）の状態にあるときの回転角度θが算出される。このため、回転角度θに対する誤差Δ（誤差要素δ）がより小さくなるとともに、ステアリングの左右回転時におけるバックラッシに起因する誤差Δの均一化が図られる。従って、ステアリングシャフト１２の回転角度θを、より正確に求めることができる。そして、マイクロコンピュータ２３は、角度演算部２８において算出された精度の確保された回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステム（正確には、それらの制御装置）に送る。
【００７６】
＜実施の形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）回転角度検出装置１１の初期設定方法には、正方向誤差である第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α１，β１を求める段階（Ｓ１−２〜Ｓ１−５）、及び逆方向誤差である第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α２，β２を求める段階（Ｓ１−６〜Ｓ１−９）を備えた。また、当該方法には、正方向誤差と逆方向誤差との平均値である回転角度αａｖｅ，βａｖｅを求める段階（Ｓ１−１１）と、主動歯車１４の回転角度が０°となる誤差を含まない理論的な第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α０，β０と回転角度αａｖｅ，βａｖｅとの差であるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを求める段階とを備えた。さらに、当該方法には、被検出物であるステアリングシャフト１２、即ち主動歯車１４の回転角度θを求める際に、実際に検出された第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに加算される補正データとして前記差の値であるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを記憶する段階（Ｓ１−１１）を備えた。
【００７７】
前記補正データであるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓが加算された第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度αｒｅｖ，βｒｅｖは、主動歯車１４並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度となる。即ち、バックラッシに起因する誤差Δ（舵角誤差）が正逆回転方向において均等に割り付けられる。このように、誤差特性の均一化が図られることにより、前記バックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに基づいて算出されたステアリングシャフト１２の回転角度θに比べて、検出誤差は小さくなる。即ち、ステアリングシャフト１２の回転角度θを、より正確に検出することができる。
【００７８】
（２）また、初期設定の段階で、回転角度θの補正データであるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを回転角度検出装置１１に記憶しておくことにより、回転角度検出装置１１の実際の使用時には、オフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓ実際に検出された第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに加算するだけでよい。このため、ステアリングシャフト１２の各回転角度θに対応する大量の補正データを用意する必要はなく、また、ステアリングシャフト１２の回転角度θの補正のための演算量も最小限に抑えられる。
【００７９】
（３）前記正方向誤差を求める段階は、主動歯車１４を正方向へ所定の角度θａだけ回転させる段階（Ｓ１−２）と、前記角度θａと同じ角度だけ主動歯車１４を逆方向へ回転させる段階（Ｓ１−３）とを備えた。また、当該正方向誤差を求める段階は、前記逆方向へ回転させたときの第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α１，α２を前記正方向誤差として求める段階（Ｓ１−５）を備えた。一方、前記逆方向誤差を求める段階は、主動歯車１４を逆方向へ所定の角度θｂだけ回転させる段階（Ｓ１−６）と、前記角度θｂと同じ角度だけ主動歯車１４を正方向へ回転させる段階（Ｓ１−７）と、前記正方向へ回転させたときの第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α２，β２を前記逆方向誤差として求める段階（Ｓ１−１０）とを備えた。
【００８０】
この初期設定方法によれば、回転角度検出装置１１の初期設定段階において、主動歯車１４を正方向へ所定の角度θａだけ回転させた後、逆方向へ所定の角度θａだけ回転させることにより、正方向誤差が得られる。また、主動歯車１４を逆方向へ所定の角度θｂだけ回転させた後、正方向へ所定の角度θｂだけ回転させることにより、逆方向誤差が得られる。このため、簡単な操作により、正方向誤差及び逆方向誤差を取得することができる。
【００８１】
（４）回転角度検出装置１１には、前記補正データが記憶された記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ２６と、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを検出する検出手段としての第１及び第２の磁気センサ２０，２１とを備えた。また、回転角度検出装置１１には、第１及び第２の磁気センサ２０，２１により検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の実際の回転角度α，βに、ＥＥＰＲＯＭ２６に記憶された補正データであるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを加算し、当該加算後の回転角度αｒｅｖ，βｒｅｖに基づいて、回転角度θを求めるＣＰＵ２５を備えた。
【００８２】
オフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓが加算された第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度αｒｅｖ，βｒｅｖは、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度となる。即ち、主動歯車１４と第１及び第２の従動歯車１５，１６との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βに基づいて算出された回転角度θに比べて、誤差Δ（検出誤差）は小さくなる。従って、本実施の形態の回転角度検出装置１１によれば、ステアリングシャフト１２の回転角度θを、より正確に検出することができる。
【００８３】
（５）ＣＰＵ２５には、初期設定段階において補正データであるオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを演算してＥＥＰＲＯＭ２６に格納する補正データ演算手段としての補正データ演算部２９を備えた。
【００８４】
このため、オフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓの演算を回転角度検出装置１１側の補正データ演算部２９で行うことにより、回転角度検出装置１１の初期設定を例えば車両のシステム側と連係して行う必要はない。ひいては、回転角度検出装置１１の初期設定に係る処理が簡単になる。
【００８５】
（６）第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを検出するための手段として、第１及び第２の従動歯車１５，１６に一体回転可能に設けられた第１及び第２の磁石１７，１８を備えた。また、当該検出するための手段として、第１及び第２の磁石１７，１８に対向するように配設されるとともに、当該第１及び第２の磁石１７，１８から発せられる磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサとしての第１及び第２の磁気センサ２０，２１を備えた。
【００８６】
この構成によれば、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転に伴う第１及び第２の磁石１７，１８から発せられる磁界の方向の変化が第１及び第２の磁気センサ２０，２１により検出されるとともに、当該第１及び第２の磁気センサ２０，２１は前記磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する。そして、ＣＰＵ２５は、第１及び第２の磁気センサ２０，２１からの検出信号、及びＥＥＰＲＯＭ２６に記憶されたオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓに基づいて、ステアリングシャフト１２の回転角度θを求める。このように、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βの検出を、第１及び第２の磁気センサ２０，２１を通じて行うことにより、回転角度検出装置１１の構成の簡素化が図られる。
【００８７】
即ち、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを、例えば光学式のロータリエンコーダを使用して求めることも可能である。しかし、ロータリエンコーダは、ステアリングシャフト１２と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等が必要となる。このため、このようなロータリエンコーダにより第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを求めるようにした場合には、部品点数の低減、ひいては構成の簡素化には自ずと限界がある。
【００８８】
（７）ＥＥＰＲＯＭ２６に記憶されたオフセット値αｏｆｓ，βｏｆｓを使用して第１及び第２の磁気センサ２０，２１を通じて検出される第１及び第２の従動歯車１５，１６の各回転角度α，βを補正するようにした。このため、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の実際の位置関係がどうであれ、バックラッシに起因する誤差Δ（舵角誤差）が正逆回転方向において均等に割り付けられるとともに、誤差特性の均一化が図られる。即ち、主動歯車１４、第１及び第２の従動歯車１５，１６の実際の位置関係に関わらず、回転角度θの検出誤差を低減させることができる。従って、回転角度検出装置１１を工場等で組み立てる際に、主動歯車１４、並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６の位置関係をステアリング操作角度＝０°となるときの理論位置に合わせる必要がない。換言すれば、主動歯車１４、並びに第１及び第２の従動歯車１５，１６を全て任意位置でステアリング操作角度＝０°として組み付けることができる。このため、回転角度検出装置１１の組み立て作業効率を向上させることができる。
【００８９】
＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・図９（ａ）に示される処理（操作）において、（ステップＳ１−２）〜（ステップＳ１−５）の処理群と、（ステップＳ１−６）〜（ステップＳ１−９）の処理群との処理順序を入れ替えるようにしてもよい。即ち、本実施の形態では、前記正方向誤差を取得した後に、前記逆方向誤差を取得するようにしたが、前記逆方向誤差を取得した後に、前記正方向誤差を取得するようにしてもよい。このようにしても、正方向誤差と逆方向誤差との平均値である回転角度αａｖｅ，βａｖｅを求めることができる。
【００９０】
・本実施の形態では、第１及び第２の磁気センサ２０，２１として、異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ素子）を備えたＡＭＲセンサを使用するようにしたが、他の磁気センサを採用するようにしてもよい。例えば、ホール素子を備えたホールセンサ、及び巨大磁気抵抗素子を備えたＧＭＲセンサ等を使用する。ホールセンサは、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転に伴い変化する第１及び第２の磁石１７，１８の磁界の強度（大きさ）の変化に応じた検出信号を出力する。ＧＭＲセンサは、前記ＡＭＲセンサと同様に磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する。第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転に伴う第１及び第２の磁石１７，１８の磁界の変化に応じた出力信号を生成するセンサであれば、どのようなタイプの磁気センサであれ使用可能である。
【００９１】
・本実施の形態では、補正データ等の各種のデータの記憶手段として、ＥＥＰＲＯＭ２６を使用するようにしたが、他の種類の不揮発メモリ（ＲＯＭ）を使用するようにしてもよい。例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（消去及び書き込み可能なＲＯＭ）等が記憶手段として採用可能である。
【００９２】
・本実施の形態では、第１及び第２の従動歯車１５，１６の回転角度α，βを、第１及び第２の磁気センサ２０，２１を通じて検出するようにしたが、当該回転角度α，βの検出手段として、例えば光学式のロータリエンコーダを使用するようにしてもよい。この場合、ステアリングシャフト１２と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等を設ける。
【００９３】
・本実施の形態では、第１及び第２の磁石１７，１８を第１及び第２の従動歯車１５，１６に固定するとともに、第１及び第２の磁気センサ２０，２１をプリント基板１９に固定するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、第１及び第２の磁石１７，１８をプリント基板１９に固定するとともに、第１及び第２の磁気センサ２０，２１をプリント基板１９に固定する。
【００９４】
・本実施の形態では、第１及び第２の磁石１７，１８を永久磁石としたが、通電することにより磁力（磁界）を発生する電磁石としてもよい。
・本実施の形態では、回転角度検出装置１１をステアリングシャフト１２の回転角度θを検出するために使用したが、例えばエンジンのクランクシャフト、産業用ロボットのアーム部等の他の回転体（被検出物）の回転角度を求めるために使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本実施の形態の回転角度検出装置の平断面図。
【図２】図１の１−１線断面図。
【図３】本実施の形態の回転角度検出装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図４】同じく類型（Ａ）の場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図５】同じく類型（Ｂ）の場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図６】同じく類型（Ｃ）の場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図７】同じく類型（Ｄ）の場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図８】同じく類型（Ｅ）の場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図９】同じく（ａ）は、回転角度検出装置の初期設定の手順を示すフローチャート、（ｂ）は、ステアリングシャフトの回転角度の演算手順を示すフローチャート。
【図１０】同じく正方向誤差を求めるために主動歯車を正方向へ回転させた後に逆方向へ回転させた場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図１１】同じく逆方向誤差を求めるために主動歯車を逆方向へ回転させた後に正方向へ回転させた場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【図１２】同じく正方向誤差と逆方向誤差とが均等とされた場合の主動歯車と第１及び第２の従動歯車との噛み合い状態を示す要部拡大平面図。
【符号の説明】
【００９６】
１１…回転角度検出装置、１２…ステアリングシャフト（被検出物）、
１４…主動歯車、１５…第１の従動歯車、１６…第２の従動歯車、
１７，１８…検出手段を構成する第１及び第２の磁石、
２０，２１…検出手段を構成する第１及び第２の磁気センサ、
２５…ＣＰＵ（制御手段）、２６…ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）、
２９…補正データ演算部（補正データ演算手段）、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、
α０，β０…誤差の無い理論的な第１及び第２の従動歯車の回転角度、
α１，β１…回転角度（正方向誤差）、α２，β２…回転角度（逆方向誤差）、
αａｖｅ，βａｖｅ…正逆方向誤差の平均値（補正データ）、Δ…誤差（舵角誤差）、
θ…ステアリングシャフトの回転角度、θａ，θｂ…角度。
【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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【図１１】
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【図１２】
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