【手続補正書】
【提出日】平成24年11月30日(2012.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗素子で構成されるＣＯＳブリッジと、ＳＩＮブリッジと、検出部とで構成され
る磁界角計測装置であって、
前記検出部は、ＣＯＳブリッジまたはＳＩＮブリッジのおのおのの、いずれか一方のハーフブリッジに異常が発生した場合に、正常な方のハーフブリッジから出される信号に基づいて角度信号を出力する磁界角計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁界角計測装置において、正常なハーフブリッジを同定する手段を有する磁界角計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁界角計測装置において、前記正常な方のハーフブリッジから出される信号に基づいて角度信号を出力する際に、前記検出部が異常伝達信号を出力する磁界角計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁界角計測装置において、前記異常伝達信号とは別に停止伝達信号を有する磁界角計測装置。
【請求項５】
請求項３に記載の磁界角計測装置において、前記異常伝達信号は、前記角度信号と同一の信号線を用いてデジタル信号で出力されることを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項６】
回転体に取り付けられた磁束発生体と、請求項１に記載の磁界角計測装置とを有する回転角計測装置であって、前記磁束発生体が生成する磁界の方向を計測することで前記回転体の回転角を計測する回転角計測装置。
【請求項７】
ロータとステータを有する回転機であって、前記ロータと連動して回転する磁束発生体
と、請求項１に記載の磁界角計測装置とを有し、前記磁束発生体が発生する磁界の方向を前記磁界角計測装置で計測する回転機。
【請求項８】
請求項３に記載の磁界角計測装置が組み込まれたシステムであって、前記システムは通常動作モードと機能制限モードとを有し、前記機能制限モードでは前記システムの機能の一部を制限するものであって、前記磁界角計測装置が前記異常伝達信号を出力した場合に、前記機能制限モードで動作するシステム。
【請求項９】
請求項３に記載の磁界角計測装置を用いた車両であって、前記車両は通常動作モードと機能制限モードとを有し、前記磁界角計測装置が前記異常伝達信号を出力した場合に、前記機能制限モードで動作する車両。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両であって、前記機能制限モードでの車両の最高速度が前記通常動作モードでの最高速度よりも小さいことを特徴とする車両。
【請求項１１】
請求項７に記載の回転機を有する車両駆動装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の回転機をモータとして有する車両駆動装置であって、前記磁界角計測装置が前記正常な方のハーフブリッジから出される信号に基づいて角度信号を出力する際に、前記検出部が異常伝達信号を出力し、前記異常伝達信号が出力された際に前記モータの最高速度を制限する車両駆動装置。
【請求項１３】
発電機とモータとを有する車両駆動装置であって、前記発電機に請求項３に記載の磁界角計測装置が設置されており、前記磁界角計測装置が前記異常伝達信号を出力している場合には、前記発電機による回生ブレーキ機能を制限することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１４】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁界角計測装置であって、前記磁気抵抗素子は巨大磁気抵抗素子であることを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項１５】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁界角計測装置であって、前記磁気抵抗素子は異方性磁気抵抗素子であることを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の磁界角計測装置であって、前記検出部は前記ハーフブリッジの出力信号と、前記ハーフブリッジへの励起電圧の１／２の電圧である中間電圧との差動検出器を有することを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の磁界角計測装置であって、前記異常が、前記一方のハーフブリッジと
前記検出部との間の断線であることを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項１８】
請求項２に記載の磁界角計測装置において、前記正常な方のハーフブリッジから出される信号に基づいて角度信号を出力する際に、前記検出部が異常伝達信号を出力する磁界角計測装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の磁界角計測装置において、前記異常伝達信号とは別に停止伝達信号を有する磁界角計測装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の磁界角計測装置において、前記異常伝達信号は、前記角度信号と同一の信号線を用いてデジタル信号で出力されることを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項２１】
請求項１６に記載の磁界角計測装置であって、前記中間電圧は前記励起電圧からレシオメトリックな回路で生成することを特徴とする磁界角計測装置。
【請求項２２】
磁気抵抗素子で構成されるＣＯＳブリッジと、ＳＩＮブリッジと、検出部とで構成され
る磁界角計測装置の角度算出方法であって、
前記検出部は、ＣＯＳブリッジまたはＳＩＮブリッジのおのおのの、いずれか一方のハーフブリッジに異常が発生した場合に、正常な方のハーフブリッジから出される信号に基づいて角度信号を算出する磁界角計測装置の角度算出方法。
【請求項２３】
請求項３に記載の磁界角計測装置を用いた車両であって、前記車両は無線発信システムを備え、前記車両は、前記磁界角計測装置が前記異常伝達信号を出力した場合に、前記無線発信システムを用いて車両修理ステーションに異常発生を伝達することを特徴とする車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
ＧＭＲ素子５２の配線パターンの例を図６（Ａ）に示した。ＧＭＲ素子５２の配線パターンは、所望の抵抗値になるように、配線の幅と長さの比（アスペクト比）が設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
次に、ＧＭＲ素子５２が正常な場合の検出部３０２の動作について述べる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
ＧＭＲ素子５２が正常な場合には、
ΔＶc21＝Ｖc2−Ｖc1
ΔＶs21＝Ｖs2−Ｖs1
とすると、（数５），（数６）より次式を得る：
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図６（Ｂ）にこれを模式的に示す。図６は、ブリッジを構成する４つのＧＭＲ素子５２のうち、１つを模式的に示したものである。ＧＭＲ素子５２である配線は、図２にそくして述べたように、自由磁性層１１，スペーサ層１２，固定磁性層１３とを含む。（Ａ）は正常な状態のＧＭＲ素子５２で矢印は電流が流れる方向を示す。（Ｂ）はパターンの一部が欠損により細くなったＧＭＲ素子５２で、電流通路のうち欠損部５３（細くなった部分）が高抵抗化してしまう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
一例として、図４に示したＳＩＮブリッジ６１のなかのＧＭＲ素子Ｒ1（５２−１）が図６（Ｂ）のように素子の一部に欠損部５３が発生した場合を考える。この場合、抵抗増加の原因は欠損により細くなったため配線断面積が減少して抵抗が増えるためである。すなわち、細くなった部分（欠損部５３）が局部的にバルク抵抗値が上昇するためである。これに対し、磁気抵抗効果は、図３に即して述べたように、配線５２全体における自由磁性層１１−スペーサ層１２界面および固定磁性層１３−スペーサ層１２界面での散乱に起因するものであるから、前述の局部的なバルク抵抗増加が起こっても磁気抵抗効果による変化量はあまり影響を受けない。したがって、配線の欠損により増加する抵抗成分は磁界方向に依存しない成分である。そこで、磁界方向非依存項の増加率をｂ倍として、定式化すると：
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
第１のハーブリッジ信号Ｖq1は、中間電圧Ｖmとの差動増幅し、反転増幅により（−２）倍に増幅する。このようにして、ΔＶq1m＝−２（Ｖq1−Ｖm）が得られる。第２のハーブリッジ信号Ｖq2は、中間電圧Ｖmとの差動増幅し、非反転増幅により（＋２）倍に増幅する。このようにして、ΔＶq2m＝２（Ｖq2−Ｖm）が得られる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
本例では、異常伝達信号と角度出力を１６ビット長のデジタルデータの形で出力する。このデジタルデータの構成を図１９に示した。本データは、第１ビット〜第１２ビットに角度情報５９１が含まれ、第１５ビットに停止伝達信号５９２のフラグ、第１６ビットに異常伝達信号５９３のフラグが含まれる。このデータ構造のデータが磁界角計測装置８０の検出部３０２から出力される。このようにすると、このデータを受信したシステムでは、磁界角度θの情報とともに、磁界角計測装置が通常モードで動作しているのかバックアップ動作モードで動作しているのかを知ることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
このように、異常伝達信号を出力すると、磁界角計測装置が組み込まれている上位システムでは、磁界角計測装置の動作状態を把握できるので、その動作状態に応じた処置をとることができる。具体的な処置は、磁界角計測装置が使用されるシステムによって異なるが、例えば、バックアップ動作モードで動作中は、システムの機能や性能に制限をかけることで安全性を高めるという処置が行える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２３０】
５１，５２  ＧＭＲ素子
５３  欠損部
６０  ＣＯＳブリッジ
６１  ＳＩＮブリッジ
６５  ハーフブリッジ
７０  ＭＲブリッジ部
７１，７２  ハーフブリッジ出力端子
８０  磁界角計測装置
８２  回転角計測装置
１００  モータ部
１１０  ステータ
１１１  ステータコア
１１２  ステータコイル
１２０  ロータ
１２１  回転体
１５１  角度出力
１５５  異常伝達信号
１５６  停止伝達信号
２００  回転角検出部
２０２  センサ磁石
２２６  回転中心線
２６０  ウエハ
２６２  ウエハ・パッド
２６５  センサ素子パッケージ
３０２  検出部
３０３  信号処理部
３１１  冗長化部
３１３  切替スイッチ
３３１  抵抗
４１１  電子制御コントロールユニット
４１２  駆動部
５０１  ハンドル
５０２  ステアリング・コラム
５０３  ステアリング・シャフト
５０４  連結部
５５１  駆動モータ
５５２  発電機
５５３  エンジン
５５４  動力分配機構
５５７  動力結合機構
５５８  動力シャフト
５６０  駆動モータ回転角センサ
５６２  発電機磁界角センサ
５６３  センサ磁石
５８０  車両
５８１  上位システム
５８２  ＥＰＳシステム
５８３  車両駆動システム
５８４  運転席表示システム
５８５  無線発信システム
５８８  車両修理ステーション
５９１  角度情報データ
５９２  停止信号データ
５９３  異常信号データ
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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