(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶対角度検出用レーンに設けられた絶対角度用の識別要素を備えた第１の回転体と、
前記絶対角度用の識別要素の有無を検出する第１の識別要素検出手段と、
前記第１の回転体と同期して連続的に回転する第２の回転体と、
前記第２の回転体に設けられた複数のレーンにそれぞれ設けられたグレイコード用の識別要素と、
前記グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段と、前記第２の識別要素検出手段の前記グレイコード用の識別要素の検出状態が変化する時点毎に、前記第１の識別要素検出手段の出力信号を読み込み、連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データを、絶対角度算出用の第１データとし、該第１データと前記グレイコードとに基づいて前記第１の回転体の絶対角度を演算する演算手段とを備え、
前記絶対角度用の識別要素をＮ組（Ｎは自然数）、かつ各組を構成する絶対角度用の識別要素の配列が同じで、各組の絶対角度用の識別要素の有無検出データに基づく前記第１データが全て異なるように配列した回転角度検出装置。
【請求項２】
前記Ｎは２以上の自然数である請求項１に記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
前記第１の識別要素検出手段は１個設けられている請求項１又は請求項２に記載の回転角度検出装置。
【請求項４】
前記グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段は３個設けられ、前記グレイコード用の識別要素の読み取りにより８通りのグレイコードを設定可能となっており、前記Ｎは１である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数回回転する回転体（例えば、車両におけるステアリングシャフト）の回転角度を絶対角度で検出可能な回転角度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転角度検出装置が特許第３１４３５３５号公報に開示されている。この従来装置では、第１の回転板における異なる半径の複数の円周上に信号用スリット溝が配列され、前記複数の円周上の信号用スリット溝の有無を検出するための光センサが、前記複数の円周（レーン）のそれぞれに対応して配設されている。この従来装置では、前記第１の回転板に形成された信号用スリットの検出信号に基づいて第１の回転板の１回転中における絶対角度を検出する。また、第１の回転板が複数回回転する場合は、第１の回転板の回転数を検出するための第２の回転板が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来装置において、第１の回転板の絶対角度を比較的小さい回転角度の間隔で検出するには、即ち、絶対角度の分解能を高めるには、装置の体格が大きくなり、光センサの数も多くなる。例えば、分解能１．５°の場合、第１の回転体を２４０分割（３６０°／１．５°＝２４０）した各分割領域を識別する必要があり、８ビット（２8＝２５６）の情報を得るため、８レーンが必要となり、センサは８個必要になる。レーン数及びセンサの数をそれぞれ６個とすれば、２6＝６４となり、分解能は３６０°／６４＝５．６°となる。
【０００４】
また、第１の回転板が例えば±２回転する場合は、その回転数を区別するには２ビット（２2＝４）の情報が必要となるため、２個のセンサが必要となり、第１の回転板が例えば±３回転する場合は、その回転数を区別するには３ビットの情報が必要となため、３個のセンサが必要となる。
【０００５】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は同じ分解能であれば、必要なセンサの数を少なくできて、被検出体が複数回回転する場合でも回転数を含めた絶対角度を検出することができる回転角度検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、絶対角度検出用レーンに設けられた絶対角度用の識別要素を備えた第１の回転体と、前記絶対角度用の識別要素の有無を検出する第１の識別要素検出手段と、前記第１の回転体と同期して連続的に回転する第２の回転体と、前記第２の回転体に設けられた複数のレーンにそれぞれ設けられたグレイコード用の識別要素と、前記グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段と、前記第２の識別要素検出手段の前記グレイコード用の識別要素の検出状態が変化する時点毎に、前記第１の識別要素検出手段の出力信号を読み込み、連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データを、絶対角度算出用の第１データとし、該第１データと前記グレイコードとに基づいて前記第１の回転体の絶対角度を演算する演算手段とを備え、前記絶対角度用の識別要素をＮ組（Ｎは自然数）、かつ各組を構成する絶対角度用の識別要素の配列が同じで、各組の絶対角度用の識別要素の有無検出データに基づく前記第１データが全て異なるように配列した。
【０００７】
この発明では、第１の回転体及び第２の回転体が同期して連続的に回転する。第２の識別要素検出手段によるグレイコード用の識別要素の検出状態が変化する時点毎に、第１の識別要素検出手段の出力信号が読み込まれ、連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データが、絶対角度算出用の第１データとされる。また、第２の識別要素検出手段によるグレイコード用の識別要素の検出信号に基づいてグレイコードが得られる。そして、前記第１データと前記グレイコードとに基づいて、演算手段により第１の回転体の絶対角度が演算される。従って、グレイコードが３ビット（８通り）であれば、３個の第２の識別要素検出手段と、１個の第１の識別要素検出手段との合計４個のセンサ数で、Ａ×８通りの重複しない第１の回転体の絶対位置を検出することができる。ここでＡは、連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データからなる前記各組を構成する第１データの数であり、例えば、Ｎが２のときＡを３１とすれば、Ａ×８＝２４８となる。その結果、第１の回転体が±２回転する場合は、３６０／（２４８／４）＝５．８°となり分解能は５．８°となる。即ち、同程度の分解能（５．６°）の従来装置に比較して、必要とするセンサの個数を少なくできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記Ｎは２以上の自然数である。この発明では、絶対角度用の識別要素は、第１の回転体が１８０°回転する間に、第１の識別要素検出手段による連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データが全て異なるように設定すればよい。従って、第１の回転体が３６０°回転する間に、第１の識別要素検出手段による連続する所定回数毎の前記絶対角度用の識別要素の有無検出データが全て異なるように設定するのに比較して、設定が簡単になる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第１の識別要素検出手段は１個設けられている。この発明では、回転角度検出装置に必要な識別要素検出手段（センサ）の数を少なくできる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段は３個設けられ、前記グレイコード用の識別要素の読み取りにより８通りのグレイコードを設定可能となっており、前記Ｎは１である。この発明では、グレイコードと前記第１データとの組み合わせにより、第１の回転体が最大±４回転する場合まで対応でき、第１データの数を６１とすれば、分解能５．８°で、最大±４回転まで対応できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両におけるステアリングシャフトの回転角度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〜図５に基づいて説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、回転角度検出装置１０は、回転軸としのステアリングシャフト１１に一体回転可能に固定される第１の回転体としてのリング状の回転板１２を備えている。回転板１２には絶対角度用の識別要素１３が円環状に１列に配列されている。識別要素１３は複数の円弧状の長孔で構成され、識別要素１３が配列された円周部が絶対角度検出用レーンＣ１を構成している。なお、この実施の形態ではステアリングシャフト１１は基準位置から右回転方向及び左回転方向にそれぞれ２回転ずつ回転可能に、即ち基準位置から±２回転回転可能に構成されている。回転角度検出装置１０はステアリングシャフト１１が基準位置に配置された際に、絶対角度の検出値が回転板１２の２回転完了時に対応するようにセットされて使用されるようになっている。
【００１３】
絶対角度検出用レーンＣ１はその中心が、ステアリングシャフト１１の回転中心１１ａと一致するように設けられている。識別要素１３は絶対角度検出用レーンＣ１にＮ組（Ｎは自然数）設けられ、この実施の形態では２組設けられている。各組の識別要素１３は絶対角度検出用レーンＣ１の中心点に対して点対称に設けられている。
【００１４】
回転板１２には歯車部１２ａが形成されている。歯車部１２ａは歯数が６２に形成されている。回転板１２の外周縁の近傍には支軸１４がステアリングシャフト１１と平行に配設されており、支軸１４には第２の回転体としての歯車１５が、歯車部１２ａに噛合するように回転可能に支持されている。即ち、歯車１５は、回転板１２と同期して連続的に回転し、かつ回転板１２が１回転する間に複数回回転するように形成されている。この実施の形態では歯車１５は歯数が１６に形成されている。
【００１５】
歯車１５にはグレイコード用の識別要素１６，１７が円環状に２列に配列されている。各識別要素１６，１７はそれぞれ複数の円弧状の長孔１６ａ，１７ａで構成され、識別要素１６，１７が配列された円周部がレーンＣ２，Ｃ３を構成している。レーンＣ２，Ｃ３はその中心が、支軸１４の回転中心１４ａと一致するように設けられている。外側に配設されたレーンＣ２に設けられた識別要素１６は、同じ形状の２個の長孔１６ａで形成され、各長孔１６ａは隣接する長孔１６ａとの間隔が等しく、かつその両端と回転中心１４ａとを結ぶ線の成す角度が９０°となるように設けられている。
【００１６】
内側に配設されたレーンＣ３に設けられた識別要素１７は、同じ形状の４個の長孔１７ａで形成され、各長孔１７ａは隣接する長孔１７ａとの間隔が等しく、かつその両端と回転中心１４ａとを結ぶ線の成す角度が４５°となるように設けられている。また、内側の識別要素１７を構成する隣接する２個の長孔１７ａは、それらの外側に位置する識別要素１６の長孔１６ａの中央と回転中心１４ａとを結ぶ直線に対して、対称に位置するように配設されている。
【００１７】
歯車１５の近傍には第２の識別要素検出手段として、３個の透過式の光電センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が配設されている。また、回転板１２の近傍には、第１の識別要素検出手段として、１個の透過式の光電センサＳ４が配設されている。光電センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、投光素子Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，Ｓ４ａと受光素子Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂとから構成されている。投光素子Ｓ１ａ〜Ｓ３ａと受光素子Ｓ１ｂ〜Ｓ３ｂとは、歯車１５を挟んで対向している。また、投光素子Ｓ４ａと受光素子Ｓ４ｂとは、回転板１２を挟んで対向している。
【００１８】
光電センサＳ１，Ｓ２は、支軸１４の回転中心１４ａを中心とした角度でみて（９０°＋４５°＝１３５°）の角度の間隔でレーンＣ２の周方向に互いにずれた状態で配設されている。光電センサＳ３は、光電センサＳ１に対して、支軸１４の回転中心１４ａを中心とした角度でみて９０°の角度だけ回転方向（図１の時計回り方向）の後方にずれた状態で配置されている。
【００１９】
光電センサＳ１，Ｓ２を構成する投光素子Ｓ１ａ，Ｓ２ａからの投光の経路は、レーンＣ２と交差している。レーンＣ２上の識別要素１６が光電センサＳ１，Ｓ２の投光経路上に配置されると、投光素子Ｓ１ａ，Ｓ２ａからの投光が識別要素１６を通過して受光素子Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに受光される。光電センサＳ３を構成する投光素子Ｓ３ａからの投光の経路は、レーンＣ３と交差している。レーンＣ３上の識別要素１７が光電センサＳ３の投光経路上に配置されると、投光素子Ｓ３ａからの投光が識別要素１７を通過して受光素子Ｓ３ｂに受光される。
【００２０】
光電センサＳ４を構成する投光素子Ｓ４ａからの投光の経路は、絶対角度検出用レーンＣ１と交差している。絶対角度検出用レーンＣ１上の識別要素１３が光電センサＳ４の投光経路上に配置されると、投光素子Ｓ４ａからの投光が識別要素１３を通過して受光素子Ｓ４ｂに受光される。
【００２１】
図３は、絶対角度検出用レーンＣ１の１組分の識別要素１３を構成する長孔１３ａの配列状態と、該１組分の識別要素１３に対応する各レーンＣ２，Ｃ３の識別要素１６，１７を構成する長孔１６ａ，１７ａの配列状態を示す展開図と、その検出タイミングを示すタイムチャートとを組み合わせた模式図である。図３において、曲線Ｄは、光電センサＳ１から出力される信号を表し、曲線Ｅは、光電センサＳ２から出力される信号を表し、曲線Ｆは、光電センサＳ３から出力される信号を表す。また、曲線Ｇは、光電センサＳ４から出力される信号を表す。図３における横軸θは、回転板１２の回転角度を表す。即ち、図３は回転板１２が１８０°回転する間に各光電センサＳ１〜Ｓ４から出力される信号を表す。図３における表図Ｒ１は曲線Ｇからサンプリングされる信号レベルを表す。表図Ｒ１において、０（零）はローレベルを表し、１はハイレベルを表す。
【００２２】
識別要素１６，１７は、光電センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３による識別要素１６，１７の検出信号により、図４（ａ）に示す８通りのグレイコードが得られるように、長孔１６ａ，１７ａの長さ及び配列状態が設定されている。また、識別要素１３は、光電センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の検出状態が変化する時点毎の検出タイミングによる光電センサＳ４からの出力信号により、図４（ｂ）に示す３１通りの逐次符号の組み合わせが得られるように、長孔１３ａの長さ及び配列状態が設定されている。詳述すれば、図３に示す光電センサＳ４の出力レベルを、連続する所定回数（この実施の形態では５回）毎の識別要素１３の有無検出データとし、その有無検出データに基づいて図４（ｂ）に示す逐次符号を設定可能に、長孔１３ａの長さ及び配列状態が設定されている。
【００２３】
図４（ａ）に示す表図において、第１行は光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号から得られるグレイコードの順を示し、第２〜第４行はそれぞれ光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号レベルを示す。第５行は各グレイコードの１０進法での値を示す。
【００２４】
図４（ｂ）に示す表図において、表図の外側（上側）の数字は、図２に示す状態から回転板１２が時計方向に回転された際に設定される逐次符号の順を示す。表図の第１〜第５行の５個の数字により構成される各列の数字の組み合わせが、逐次符号となる。表図の第６行は各逐次符号の２進法での値を示す。図４（ｂ）に示す逐次符号は、表図Ｒ１のｉ番目から（ｉ＋４）番目までの５個の数字の組み合わせがｉ番目の逐次符号となる。例えば、１番目から５番目までの数字（１，１，１，１，０）が１番目（ｉ＝１）の逐次符号となり、２番目から６番目の数字（１，１，１，０，０）が２番目の逐次符号となり、１４番目から１８番目の数字（１，１，０，０，１）が１４番目の逐次符号となる。
【００２５】
ここで、「逐次符号」とは、（２n-1＋１〜２n）通り（ｎは自然数）の異なる組み合わせを、ｎ個の１又は０からなる２進数で表したものを意味する。グレイコードとの違いは、グレイコードの場合は隣り合うコードは、コードを表す各ビットの数字のうち１個のみが変化するのに対して、「逐次符号」では決まっておらず、（２n-1＋１〜２n）通りの各組み合わせが全て異なればよく、隣り合う組み合わせで複数のビットが変化する場合もある。
【００２６】
図１に示すように、光電センサＳ１〜Ｓ４は演算処理装置１８と電気的に接続され、光電センサＳ１〜Ｓ４からの出力信号（即ち、受光素子Ｓ１ａ〜Ｓ４ａからの出力信号）は、演算処理装置１８に送られる。演算処理装置１８はマイクロコンピュータで構成され、前記所定回数毎の絶対角度用の識別要素１３の有無検出データを、絶対角度算出用の第１データとし、該第１データと前記グレイコードとに基づいて回転板１２の絶対角度を演算する。演算処理装置１８には、８通りの３ビットのグレイコードと、（２5−１）＝３１通りの５ビットの「逐次符号」とを組み合わせることにより、図５に示すように、８×３１＝２４８通りの異なる組み合わせを設定し、その組み合わせを、回転板１２の絶対角度に対応して記憶した記憶装置を備えている。この実施の形態では、±２回転、合計４回転の各回転時に均等に割り振りった組み合わせが、回転板１２の絶対角度に対応して記憶されている。従って、分解能は、３６０／（２４８／４）＝５．８°となる。
【００２７】
次に前記のように構成された回転角度検出装置１０の作用を説明する。
電源が投入されると、演算処理装置１８は、各光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号を読み込むとともに、各光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号の切り替わり時に光電センサＳ４の出力信号を読み込む。
【００２８】
ステアリングシャフト１１が図１に示す状態から１８０°右回転される間の各光電センサＳ１〜Ｓ４の出力信号は、図３に示すようになる。各曲線Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇのローレベル部は、光電センサＳ１〜Ｓ４における投光が識別要素１６，１７，１３を通過しなかったときの出力信号レベルである。各曲線Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇのハイレベル部は、光電センサＳ１〜Ｓ４における投光が識別要素１６，１７，１３を通過したときの出力信号レベルである。演算処理装置１８は、曲線Ｄ，Ｅ，Ｆにおける立ち上がり部Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１の検出時と、曲線Ｄ，Ｅ，Ｆにおける立ち下がり部Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２の検出時とに対応する曲線Ｇの信号レベルを読み込む。即ち、従来装置と異なり、演算処理装置１８は、専用の基準信号生成部からの信号に基づいて光電センサＳ４の出力を読み込むのではなく、曲線Ｄ，Ｅ，Ｆにおける、立ち上がり部Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１と立ち下がり部Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２とに対応して光電センサＳ４からの出力信号を読み込む（サンプリングする）。
【００２９】
従って、光電センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３による識別要素１６，１７の検出信号により、図４（ａ）に示す８通りのグレイコードが得られる。また、前記検出タイミングによる光電センサＳ４からの出力信号により、連続する所定回数（この実施の形態では５回）毎の有無検出データに基づいて、図４（ｂ）に示すように３１通りの逐次符号の組み合わせが得られる。図４（ｂ）の組み合わせは、図３に示す光電センサＳ４の出力レベルを、出力順に５個ずつ組み合わせることで得られる。
【００３０】
光電センサＳ４の出力信号の読み込みは、各光電センサＳ１〜Ｓ３のいずれかの出力信号の切り替わり時に行われるため、図５に示すように、その時のグレイコードの値は、切り替わり前の値を採用するか、切り替わり後の値を採用するかで絶対角度が異なる。この実施の形態では、切り替わり前の値を採用するように設定されている。
【００３１】
ステアリングシャフト１１が右回転されると、回転板１２は図５に示す回転数が増加する方向に回転され、左回転されると、回転板１２は図５に示す回転数が減少する方向に回転される。
【００３２】
演算処理装置１８は、現時点の光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号が示すグレイコードと、現時点の光電センサＳ１〜Ｓ３の出力信号に変わる前の出力信号が示すグレイコードとから、回転板１２の回転方向を確認し、回転板１２が一定方向に回転している状態で、光電センサＳ４の出力信号の読み込みを５回行う。ステアリングシャフト１１の操作により回転板１２が回転され、回転板１２が一定方向に回転する状態で光電センサＳ４の出力信号の読み込みが５回行われると、回転板１２の絶対位置が確定する。この最初の絶対角度を確定するのに必要な回転板１２の回転角度（以下、初期確定角と称す）は、５．８°×５＝２９°となる。演算処理装置１８は、確定されたグレイコードと「逐次符号」との組み合わせに対応する絶対角度を記憶装置に記憶されたマップから求める。
【００３３】
例えば、最初の５回の光電センサＳ４の読み込みデータが［０，０，１，１，１］＝２８で、その時のグレイコードが［０，１，０］＝２であれば、そのときの絶対角度は、図５のＰ位置に対応する値となり、回転板１２の１．５回転から２回転までの回転範囲である３６０°−（５．８×２）°＝３４８．４°となる。即ち、ステアリングシャフト１１が基準位置から左方向に（５．８×２）°＝１１．６°回転され位置であることが検出される。
【００３４】
最初の絶対角度が確定した後は、光電センサＳ４の出力信号を１回読み込む毎にグレイコードと「逐次符号」との組み合わせを確定でき、回転板１２の絶対角度を検出できる。即ち、電源投入後、ステアリングシャフト１１が一定方向に初期確定角以上回転された後は、分解能５．８°で絶対角度を検出できる。
【００３５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）  絶対角度用の識別要素１３を備えた第１の回転体（回転板１２）と、回転板１２と同期して連続的に回転し、グレイコード用の識別要素１６，１７を備えた第２の回転体（歯車１５）とを備えている。そして、識別要素１６，１７の有無を検出する第２の識別要素検出手段（光電センサＳ１〜Ｓ３）の検出状態が変化する時点毎に、識別要素１３を検出する第１の識別要素検出手段（Ｓ４）の出力信号を読み込む。従って、グレイコード用の識別要素１６，１７の有無を検出する光電センサＳ１〜Ｓ３の検出信号に基づいて光電センサＳ４の検出信号のサンプリング時期が設定されるため、光電センサＳ４の検出信号のサンプリング時期を示す基準信号を出力する検出手段が不要となる。その結果、センサの数を減らすことができる。
【００３６】
（２）  前記所定時期にサンプリングされる光電センサＳ４の出力信号から得られる絶対角度算出用の第１データと、該第１データと前記グレイコードとに基づいて回転板１２の絶対角度を演算するため、同じ分解能であれば、必要なセンサの数を少なくできる。また、被検出体（ステアリングシャフト１１）が複数回回転する場合でも回転数を含めた絶対角度を少ないセンサで検出することができる。
【００３７】
（３）  識別要素１３の配列パターン、即ち識別要素１３を構成する長孔１３ａの配列パターンは、所定回数（ｎ回）毎の識別要素１３の有無検出データからなる第１データが、ｎビットの２進数で表される（２n−１）個の逐次符号を全て異ならせるように設定されている。従って、グレイコードとの組み合わせにより、少ない数のセンサで絶対角度の分解能が高い回転角度検出装置１０を得ることができる。
【００３８】
（４）  絶対角度用の識別要素１３を２組設けたので、識別要素１３は、第１の回転体が１８０°回転する間に、光電センサＳ４による連続する所定回数毎の識別要素１３の有無検出データが全て異なるように設定すればよい。従って、回転板１２が３６０°回転する間に、光電センサＳ４による連続する所定回数毎の識別要素１３の有無検出データが全て異なるように設定するのに比較して、設定が簡単になる。
【００３９】
（５）  絶対角度用の識別要素１３を検出するための第１の識別要素検出手段は１個設けられている。従って、回転角度検出装置１０に必要な識別要素検出手段（センサ）の数を少なくできる。
【００４０】
（６）  第１データが３１通り、グレイコードが８通りとなる。従って、８×３１＝２４８通りの組を絶対角度に割り振ることができ、ステアリングシャフト１１が最大±２回転のため、回転板１２の４回転にわたって５．８°の分解能で絶対角度を検出することができる。
【００４１】
（７）  回転板１２が初期確定角だけ回動された後は、回転板１２の回転に伴って絶対角度を５．８°の間隔で検出することができる。
（８）  ８通り（３ビット）のグレイコードが、２個のレーンＣ２，Ｃ３上に設けられた識別要素１６，１７を光電センサＳ１〜Ｓ３によって検出することで得られる。従って、レーンを３レーン設ける場合に比較して第２の回転体（歯車１５）の径を小さくでき、回転角度検出装置１０の小型化に寄与できる。
【００４２】
実施の形態は前記に限らず、例えば次のように構成してもよい。
○  回転板１２に形成される歯車部１２ａの歯数と、歯車１５の歯数との比が３１：８であれば、前記実施の形態と同様にして３１×８＝２４８通りの絶対角度を検出できる。例えば、歯車部１２ａの歯数が３１で歯車１５の歯数が８であれば、分解能が３６０／３１＝１１．６°で、８回転分の絶対角度を検出できる。また、歯車部１２ａの歯数を９３で、歯車１５の歯数を２４とすれば、分解能が３６０／９３＝３．９°で２．６回転分の絶対角度を検出できる。
【００４３】
〇  絶対角度用の識別要素１３を構成する長孔１３ａは、回転板１２が１／２回転する間に３１通りの５ビットの逐次符号を設定可能な長さ及び配列とする代わりに、３０以下の素数、例えば２９としてもよい。その場合は、分解能が３６０°／（２９×２）＝６．２°となる。
【００４４】
○  初期確定角を小さくするため、識別要素１３を検出する第１の識別要素検出手段を２個設けてもよい。例えば、図６に示すように、光電センサＳ５を光電センサＳ４に対して、回転中心１１ａと成す角度が５．８°×３＝１７．４°、即ち分解能５．８°の３倍の角度ずれた位置に設ける。この構成では、光電センサＳ４による識別要素１３の検出信号のサンプリング時に、光電センサＳ５による識別要素１３の検出信号のサンプリングも同時に行われる。そして、図７に示すように、光電センサＳ４によるサンプリング信号Ｒ１と、光電センサＳ５によるサンプリング信号Ｒ２とが同時に得られる。演算処理装置１８は、サンプリング信号Ｒ１から得られる連続する２個の信号レベルと、サンプリング信号Ｒ２から得られる連続する３個の信号レベルとを組み合わせて、５ビットの逐次符号を設定する。この場合、５ビットの信号を得るのに、回転板１２が５．８°（分解能）×３＝１７．４°回転された時点で、最初の５ビットの逐次符号が確定され、それに対応する絶対角度を検出できる。即ち、初期確定角を小さくできる。  ○  光電センサＳ５を光電センサＳ４に対して、分解能５．８°の４倍の角度ずれた位置に設けてもよい。そして、演算処理装置１８が、図８に示す光電センサＳ４によるサンプリング信号Ｒ１から得られる連続する３個の信号レベルと、光電センサＳ５によるサンプリング信号Ｒ３から得られる連続する２個の信号レベルとを組み合わせて、５ビットの逐次符号を設定するようにしてもよい。この場合も初期確定角を前記実施の形態と同様に小さくできる。
【００４５】
○  絶対角度用の識別要素１３を回転板１２に２組設ける構成、即ち回転板１２が１８０°回転する間に１組の逐次符号の組み合わせが得られる構成に代えて、識別要素１３を回転板１２が１回転する間に１組の逐次符号の組み合わせが得られる数及び長さの長孔１３ａからなる構成としてもよい。分解能を６°前後とするためには、逐次符号の組み合わせの数は、６ビットで表される素数で６０に近い数となり、６１又は５９となる。例えば６１通りの逐次符号の組み合わせが得られる構成とした場合、分解能は３６０°／６１＝５．９°となる。また、逐次符号は５ビットではなく６ビット、即ち６個の０又は１の組み合わせで構成されるため、第１の識別要素検出手段が１個の光電センサＳ４のみの場合、初期確定角が５．９×６＝３５．４°と大きくなる。従って、３１通りの逐次符号の組み合わせが得られるものを２組設ける方が好ましい。２個の光電センサＳ４，Ｓ５を設ければ、６ビットでも初期確定角を５．９×３＝１７，７°と小さくできる。
【００４６】
○  回転板１２が取り付けられる被検出体が４回転以上回転するものである場合、例えば±３回転、合計６回転する場合、同じ数の識別要素１６，１７及び光電センサＳ１〜Ｓ３で６°前後の分解能を得るには、前記実施の形態と同様に、絶対角度用の識別要素１３を１組設ける構成とする。例えば、回転板１２の１回転で６１通りの逐次符号の組み合わせが得られる構成とする。この場合、グレイコードと逐次符号との組み合わせを図５と同様に表すと、０回転時即ち基準位置のグレイコードは４となり、１回転完了時の最初のグレイコードは３となる。同様に、２回転完了時の最初のグレイコードは２、３回転完了時の最初のグレイコードは５、４回転完了時の最初のグレイコードは７、５回転完了時の最初のグレイコードは０、６回転完了時の最初のグレイコードは１、７回転完了時の最初のグレイコードは６となる。そして、８回転完了時の最初のグレイコードが、０回転時のグレイコードと同じ４となる。即ち、この場合、±４回転転、合計８回転まで、絶対角度で検出することができる。
【００４７】
○  回転板１２が取り付けられる被検出体が４回転、回転するものである場合、絶対角度用の識別要素１３を１組設ける構成とするとともに、回転板１２の１回転で６１通りの逐次符号の組み合わせが得られる構成とし、グレイコードを４通りとしてもよい。この場合、第２の識別要素検出手段の数を２個にでき、４回転までの被検出体の絶対角度を分解能が６°前後で検出することができる。
【００４８】
○  光電センサＳ５を光電センサＳ４に対して、分解能の２倍ずらせた位置に配置しても、初期確定角を小さくできる。しかし、その場合は各光電センサＳ４，Ｓ５から４ビット分の信号をサンプリングした時点で初めて５ビットの逐次符号を設定することが可能になるため、初期確定角を小さくできる割合が少ない。
【００４９】
○  識別要素１３の検出信号から得られる逐次符号用の表図Ｒ１等を構成する０又は１の数をＭ、グレイコードの数をＬとすると、両者の最小公倍数が、絶対角度に割り振られる組み合わせの数となる。第２の識別要素検出手段の数をｎ個とすると、グレイコードの数の最大は２nのため、Ｍは奇数が好ましい。表図Ｒ１を構成する０又は１の数Ｍが素数の場合は、グレイコードの数Ｌが偶数でも前記組み合わせの数は両者の積Ｍ×Ｌとなり、より好ましい。
【００５０】
○  前記各実施の形態とほぼ同じ分解能で絶対角度を検出する場合、グレイコード用の識別要素として、前記レーンＣ２，Ｃ３と同心円状に配置されるレーンをさらに設けるとともに該レーン上に、回転中心１４ａとの成す角が９０°となる長孔をそれぞれ２個ずつ設ける。そして、グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段として３個の光電センサをＳ１〜Ｓ３を設けてもよい。この場合も前記実施の形態とほぼ同様な効果が得られる。
【００５１】
○  第１の識別要素検出手段及び第２の識別要素検出手段として透過式の光電センサＳ１〜Ｓ５（フォトインタラプタ）に限らず、他のセンサを使用してもよい。例えば、識別要素１３，１６，１７を反射部材の組み合わせで構成し、反射式の光電センサを設けてもよい。
【００５２】
○  識別要素１３，１６，１７を磁性体の組み合わせで構成し、第１の識別要素検出手段及び第２の識別要素検出手段として磁気センサを設けてもよい。
○  識別要素１３を３組以上設けてもよい。
【００５３】
○  第２の回転体（歯車１５）は、必ずしも回転板１２が１回転する間にその整数倍回転する必要はない。
〇  第１の回転体と第２の回転体とは同期して連続的に回転すればよく、必ずしも互いに噛合する歯車でなくてもよく、円周面同士の摩擦により同期して連続回転する構成でもよい。
【００５４】
〇  第１の回転体と第２の回転体との間に、第３の回転体を介在させてもよい。
〇  被検出体は車両のステアリングシャフトに限らず、他の回転軸に適用してもよい。
【００５５】
前記実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について以下に記載する。（１）  請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記グレイコード用の識別要素の有無を検出する第２の識別要素検出手段は３個設けられ、前記グレイコード用の識別要素の読み取りにより８通りのグレイコードを設定可能となっている。
【００５６】
（２）  請求項４又は前記技術的思想（１）に記載の発明において、前記第２の回転体には２個のレーンが設けられ、一方のレーンに対応して第２の識別要素検出手段が２個設けられ、他方のレーンに対応して第２の識別要素検出手段が１個設けられている。
【００５７】
（３）  請求項１〜請求項４及び前記技術的思想（１），（２）のいずれか１項に記載の発明において、前記第１の識別要素検出手段は前記絶対角度検出用レーンに対して２個設けられている。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜請求項４に記載の発明では、同じ分解能であれば、必要なセンサの数を少なくできて、被検出体が複数回回転する場合でも回転数を含めた絶対角度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態の概略平面図。
【図２】  第１の回転体と第２の回転体等の関係を示す概略斜視図。
【図３】  各レーンの識別要素と検出タイミング等を示す模式図。
【図４】  （ａ）はグレイコードを示す信号レベルの表図、（ｂ）は第１データの信号レベルを示す表図。
【図５】  グレイコードと第１データとの組み合わせを示す表図。
【図６】  別の実施の形態の部分概略平面図。
【図７】  別の実施の形態の第１データを示す表図。
【図８】  別の実施の形態の第１データを示す表図。
【符号の説明】
Ｃ１…絶対角度検出用レーン、Ｃ２，Ｃ３…レーン、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…第２の識別要素検出手段としての光電センサ、Ｓ４，Ｓ５…第１の識別要素検出手段としての光電センサ、１０…回転角度検出装置、１２…第１の回転体としての回転板、１３…絶対角度用の識別要素、１５…第２の回転体としての歯車、１６，１７…グレイコード用の識別要素、１８…演算手段としての演算処理装置。
【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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