JP2001241942A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
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- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
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- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/021—Determination of steering angle
- B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微回転角度の検出時、直線状の傾斜部に含ま
れる回転角度検出誤差の影響を低減し、高精度の回転角
度検出を行う回転角検出装置を提供する。 【解決手段】 回転体に連結したローターの回転で、一
定振幅、同一周期、１／４波長の位相差を持つ第１、第
２検出信号を出力する回転検出部１、第１、第２検出信
号の記憶部３、制御部２を備え、制御部２は、第１、第
２検出信号の振幅により回転体の回転角度を検出する
際、第１検出信号が中間振幅時の前後の１／６周期の範
囲内の第１エリア、第１エリアの外側の第１検出信号の
１／１２周期の範囲内の第２エリア、第２エリアの外側
の第１検出信号の１／１２周期の範囲内の第３エリアを
定め、第１検出信号が第１エリア内にあれば第１検出信
号の振幅、第１検出信号が第２エリア内にあれば第１、
第２検出信号の振幅を７対３で平均化した振幅、第１検
出信号が第３エリア内にあれば第１、第２検出信号の振
幅を５対５で平均化した振幅で回転体の回転角度を検出
する。
れる回転角度検出誤差の影響を低減し、高精度の回転角
度検出を行う回転角検出装置を提供する。 【解決手段】 回転体に連結したローターの回転で、一
定振幅、同一周期、１／４波長の位相差を持つ第１、第
２検出信号を出力する回転検出部１、第１、第２検出信
号の記憶部３、制御部２を備え、制御部２は、第１、第
２検出信号の振幅により回転体の回転角度を検出する
際、第１検出信号が中間振幅時の前後の１／６周期の範
囲内の第１エリア、第１エリアの外側の第１検出信号の
１／１２周期の範囲内の第２エリア、第２エリアの外側
の第１検出信号の１／１２周期の範囲内の第３エリアを
定め、第１検出信号が第１エリア内にあれば第１検出信
号の振幅、第１検出信号が第２エリア内にあれば第１、
第２検出信号の振幅を７対３で平均化した振幅、第１検
出信号が第３エリア内にあれば第１、第２検出信号の振
幅を５対５で平均化した振幅で回転体の回転角度を検出
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転角検出装置に
係わり、特に、回転体、例えば自動車のステアリングシ
ャフトに連結され、ステアリングホイールの回転角度及
び回転方向に対応した２つまたはそれ以上の検出信号を
出力させ、それらの検出信号を用いて回転体の回転角を
検出する回転角検出装置に関する。
係わり、特に、回転体、例えば自動車のステアリングシ
ャフトに連結され、ステアリングホイールの回転角度及
び回転方向に対応した２つまたはそれ以上の検出信号を
出力させ、それらの検出信号を用いて回転体の回転角を
検出する回転角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転角検出装置には、回転検出部
に回転型センサーが用いられており、そのような回転型
センサーの１つとして次のような回転型センサーが提案
されている（以下、この回転型センサーを既提案された
回転型センサーという）。
に回転型センサーが用いられており、そのような回転型
センサーの１つとして次のような回転型センサーが提案
されている（以下、この回転型センサーを既提案された
回転型センサーという）。
【０００３】前記既提案された回転型センサーは、固定
されたベース部材と、ベース部材に対して回転可能なロ
ーター部と、ベース部材とローター部との間に配置さ
れ、一定振幅、同一周期で、１／４波長分の位相差を有
する正弦波状の第１検出信号及び第２検出信号、及び、
ローター部の全回転範囲に等しい周期を持つ直線状に増
加する第３検出信号をそれぞれ出力する回転検出部とか
らなっており、使用時に、ローター部が回転体、例えば
自動車のステアリングシャフトに結合される。この場
合、回転検出部は、ベース部材にそれぞれ配置された第
１の磁石及び第２の磁石と、ローター部において、第１
の磁石に対向した位置に略９０°の角度を持つように配
置された第１のホール素子と第２のホール素子、及び、
第２の磁石に対向した位置に配置された第３のホール素
子とによって構成されている。
されたベース部材と、ベース部材に対して回転可能なロ
ーター部と、ベース部材とローター部との間に配置さ
れ、一定振幅、同一周期で、１／４波長分の位相差を有
する正弦波状の第１検出信号及び第２検出信号、及び、
ローター部の全回転範囲に等しい周期を持つ直線状に増
加する第３検出信号をそれぞれ出力する回転検出部とか
らなっており、使用時に、ローター部が回転体、例えば
自動車のステアリングシャフトに結合される。この場
合、回転検出部は、ベース部材にそれぞれ配置された第
１の磁石及び第２の磁石と、ローター部において、第１
の磁石に対向した位置に略９０°の角度を持つように配
置された第１のホール素子と第２のホール素子、及び、
第２の磁石に対向した位置に配置された第３のホール素
子とによって構成されている。
【０００４】かかる構成において、ステアリングホイー
ルを回転させ、それに連結されたステアリングシャフト
を回転させると、ステアリングシャフトに結合されたロ
ーター部が回転し、回転検出部がステアリングシャフト
の回転角度及び回転方向に対応した第１検出信号、第２
検出信号及び第３検出信号が発生される。
ルを回転させ、それに連結されたステアリングシャフト
を回転させると、ステアリングシャフトに結合されたロ
ーター部が回転し、回転検出部がステアリングシャフト
の回転角度及び回転方向に対応した第１検出信号、第２
検出信号及び第３検出信号が発生される。
【０００５】発生された第１検出信号、第２検出信号及
び第３検出信号は、自動車に搭載された制御部に供給さ
れる。制御部は、供給された第３検出信号に基づいて、
ステアリングホイール（ステアリングシャフト）のニュ
ートラル位置からの粗回転角度及び回転方向を検出し、
同じく供給された第１検出信号及び第２検出信号に基づ
いて、ステアリングホイール（ステアリングシャフト）
のニュートラル位置からの微回転角度を検出する。検出
されたステアリングホイール（ステアリングシャフト）
のニュートラル位置からの回転角度及び回転方向は、検
出情報としてコントローラに供給される。コントローラ
は、供給された検出情報に基づいて、自動車のサスペン
ション制御やトラクションコントロール制御を決め細か
に実行する。
び第３検出信号は、自動車に搭載された制御部に供給さ
れる。制御部は、供給された第３検出信号に基づいて、
ステアリングホイール（ステアリングシャフト）のニュ
ートラル位置からの粗回転角度及び回転方向を検出し、
同じく供給された第１検出信号及び第２検出信号に基づ
いて、ステアリングホイール（ステアリングシャフト）
のニュートラル位置からの微回転角度を検出する。検出
されたステアリングホイール（ステアリングシャフト）
のニュートラル位置からの回転角度及び回転方向は、検
出情報としてコントローラに供給される。コントローラ
は、供給された検出情報に基づいて、自動車のサスペン
ション制御やトラクションコントロール制御を決め細か
に実行する。
【０００６】ここで、図７は、ステアリングホイールの
回転角度と、第１検出信号、第２検出信号及び第３検出
信号の出力電圧との関係を示す特性図である。
回転角度と、第１検出信号、第２検出信号及び第３検出
信号の出力電圧との関係を示す特性図である。
【０００７】図７において、７１は第１検出信号、７２
は第２検出信号、７３は第３検出信号であり、ステアリ
ングホイールの回転角度０°（ニュートラル位置）に対
して回転角度が０°から＋２２５°までの範囲内におけ
る第１乃至第３検出信号７１乃至７３の出力電圧の変化
状態を示している。
は第２検出信号、７３は第３検出信号であり、ステアリ
ングホイールの回転角度０°（ニュートラル位置）に対
して回転角度が０°から＋２２５°までの範囲内におけ
る第１乃至第３検出信号７１乃至７３の出力電圧の変化
状態を示している。
【０００８】この場合、第１検出信号７１と第２検出信
号７２は同振幅、同周期で、１／４波長位相が異なる正
弦波状のものであり、ともに最大振幅時の電圧値は４．
５Ｖ、最小振幅時の電圧値は０．５Ｖである。そして、
第１検出信号７１は、回転角度が＋６７．５°、＋１５
７．５°の時にそれぞれ最小振幅（電圧値０．５Ｖ）に
なり、第２検出信号７２は、回転角度が０°、＋９０．
０°、＋１８０．０°の時にそれぞれ最小振幅（電圧値
０．５Ｖ）になる。また、第３検出信号７３は、回転角
度が０°から＋２２５°に至るまで直線状に増大するも
ので、回転角度が回転角度が０°の時の電圧値は２．５
Ｖ、回転角度が＋１８０°の時の電圧値は３．０Ｖであ
る。
号７２は同振幅、同周期で、１／４波長位相が異なる正
弦波状のものであり、ともに最大振幅時の電圧値は４．
５Ｖ、最小振幅時の電圧値は０．５Ｖである。そして、
第１検出信号７１は、回転角度が＋６７．５°、＋１５
７．５°の時にそれぞれ最小振幅（電圧値０．５Ｖ）に
なり、第２検出信号７２は、回転角度が０°、＋９０．
０°、＋１８０．０°の時にそれぞれ最小振幅（電圧値
０．５Ｖ）になる。また、第３検出信号７３は、回転角
度が０°から＋２２５°に至るまで直線状に増大するも
ので、回転角度が回転角度が０°の時の電圧値は２．５
Ｖ、回転角度が＋１８０°の時の電圧値は３．０Ｖであ
る。
【０００９】以下、図７に図示の特性図を用いて、制御
部において行われるステアリングホイールの回転角度及
び回転方向の検出について述べる。
部において行われるステアリングホイールの回転角度及
び回転方向の検出について述べる。
【００１０】始めに、制御部は、ステアリングホイール
のニュートラル位置（回転角度０°）からの回転方向の
検出を行なう場合、供給された第３検出信号７３の電圧
値によって検出する。すなわち、第３検出信号７３の電
圧値が２．５Ｖを超えていれば、ステアリングホイール
の回転方向が一方方向（正の回転角度方向）であること
を検出し、第３検出信号７３の電圧が２．５Ｖに満たな
ければ、ステアリングホイールの回転方向が他方方向
（負の回転角度方向）であることを検出する。
のニュートラル位置（回転角度０°）からの回転方向の
検出を行なう場合、供給された第３検出信号７３の電圧
値によって検出する。すなわち、第３検出信号７３の電
圧値が２．５Ｖを超えていれば、ステアリングホイール
の回転方向が一方方向（正の回転角度方向）であること
を検出し、第３検出信号７３の電圧が２．５Ｖに満たな
ければ、ステアリングホイールの回転方向が他方方向
（負の回転角度方向）であることを検出する。
【００１１】次に、制御部は、図７に示されるように、
ステアリングホイールの全回転角度、例えば１４４０°
（±７２０°）を、第１検出信号７１及び第２検出信号
７２の各１波長に相当する角度（例えば９０°）区間…
…、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、… …に分割し、供給され
た第３検出信号７３の電圧値によって、ステアリングホ
イールの回転角度がどの角度区間に相当するかを示す粗
回転角度が検出される。例えば、制御部が、第３検出信
号７３の電圧値として２．８Ｖを検出したとすれば、そ
の電圧値に対応する角度区間として角度区間Ｎが検出さ
れる。
ステアリングホイールの全回転角度、例えば１４４０°
（±７２０°）を、第１検出信号７１及び第２検出信号
７２の各１波長に相当する角度（例えば９０°）区間…
…、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、… …に分割し、供給され
た第３検出信号７３の電圧値によって、ステアリングホ
イールの回転角度がどの角度区間に相当するかを示す粗
回転角度が検出される。例えば、制御部が、第３検出信
号７３の電圧値として２．８Ｖを検出したとすれば、そ
の電圧値に対応する角度区間として角度区間Ｎが検出さ
れる。
【００１２】次いで、制御部は、検出した角度区間Ｎに
おいて、供給された第１検出信号７１と第２検出信号７
２の電圧値が一致したときの第１電圧値Ｖ1 及び第２電
圧値Ｖ2 を求め、求めた第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 とを用いて、第１電圧値Ｖ 1 と第２電圧値Ｖ2 の範囲
外にある一方の検出信号と、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧
値Ｖ2 との範囲内にある他方の検出信号とを特定する。
おいて、供給された第１検出信号７１と第２検出信号７
２の電圧値が一致したときの第１電圧値Ｖ1 及び第２電
圧値Ｖ2 を求め、求めた第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 とを用いて、第１電圧値Ｖ 1 と第２電圧値Ｖ2 の範囲
外にある一方の検出信号と、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧
値Ｖ2 との範囲内にある他方の検出信号とを特定する。
【００１３】続いて、制御部は、第１電圧値Ｖ1 と第２
電圧値Ｖ2 との範囲内にある他方の検出信号が第１検出
信号７１であるかまたは第２検出信号７２であるかを判
断する。これと同時に、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 の範囲外にある一方の検出信号が第１電圧値Ｖ1 より
も小さいかまたは第２電圧値Ｖ2 よりも大きいかのいず
れであるかを判断して、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 の範囲内にある他方の検出信号が１つの角度区間Ｎを
４分割した第１分割角度区間Ｈ１、第２分割角度区間Ｈ
２、第３分割角度区間Ｈ３、第４分割角度区間Ｈ４の中
のいずれの分割角度区間にあるかを判断する。このよう
にして、他方の検出信号が１つの角度区間Ｎの中のいず
れの分割角度区間Ｈ１乃至Ｈ４にあるかを求めることに
より、ステアリングホイールの微回転角度が検出され
る。
電圧値Ｖ2 との範囲内にある他方の検出信号が第１検出
信号７１であるかまたは第２検出信号７２であるかを判
断する。これと同時に、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 の範囲外にある一方の検出信号が第１電圧値Ｖ1 より
も小さいかまたは第２電圧値Ｖ2 よりも大きいかのいず
れであるかを判断して、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 の範囲内にある他方の検出信号が１つの角度区間Ｎを
４分割した第１分割角度区間Ｈ１、第２分割角度区間Ｈ
２、第３分割角度区間Ｈ３、第４分割角度区間Ｈ４の中
のいずれの分割角度区間にあるかを判断する。このよう
にして、他方の検出信号が１つの角度区間Ｎの中のいず
れの分割角度区間Ｈ１乃至Ｈ４にあるかを求めることに
より、ステアリングホイールの微回転角度が検出され
る。
【００１４】この場合、第１電圧値Ｖ1 と第２電圧値Ｖ
2 との範囲内にある他方の検出信号は、第１角度区間Ｈ
１が第１検出信号７１の直線状の立上り（傾斜）部７１
Ｕになり、第２角度区間Ｈ２が第２検出信号７２の直線
状の立上り（傾斜）部７２Ｕになり、第３角度区間Ｈ３
が第１検出信号７１の直線状の立下り（傾斜）部７１Ｄ
もなり、第４角度区間Ｈ４が第２検出信号７２の直線状
の立下り（傾斜）部７２Ｄになっている。
2 との範囲内にある他方の検出信号は、第１角度区間Ｈ
１が第１検出信号７１の直線状の立上り（傾斜）部７１
Ｕになり、第２角度区間Ｈ２が第２検出信号７２の直線
状の立上り（傾斜）部７２Ｕになり、第３角度区間Ｈ３
が第１検出信号７１の直線状の立下り（傾斜）部７１Ｄ
もなり、第４角度区間Ｈ４が第２検出信号７２の直線状
の立下り（傾斜）部７２Ｄになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前記既提案された回転
型センサー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、
回転体（ローター）が回転するのに伴って、回転検出部
から第１検出信号、第２検出信号及び第３検出信号がそ
れぞれ出力され、制御部が供給された第１乃至第３検出
信号に基づいて回転体の回転角度及び回転方向を検出す
る際に、第３検出信号の振幅（電圧値）に基づいて回転
体の回転方向及び粗回転角度を検出し、また、第１及び
第２検出信号の直線状の傾斜部に基づいて回転体の微回
転角度を検出するようにしているので、回転体の回転方
向及び回転角度を広範囲にわたって、高精度で検出する
ことができる。
型センサー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、
回転体（ローター）が回転するのに伴って、回転検出部
から第１検出信号、第２検出信号及び第３検出信号がそ
れぞれ出力され、制御部が供給された第１乃至第３検出
信号に基づいて回転体の回転角度及び回転方向を検出す
る際に、第３検出信号の振幅（電圧値）に基づいて回転
体の回転方向及び粗回転角度を検出し、また、第１及び
第２検出信号の直線状の傾斜部に基づいて回転体の微回
転角度を検出するようにしているので、回転体の回転方
向及び回転角度を広範囲にわたって、高精度で検出する
ことができる。
【００１６】しかしながら、前記既提案された回転型セ
ンサー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、制御
部が回転体の微回転角度を検出する際に、第１角度区間
Ｈ１乃至第４角度区間Ｈ４における第１及び第２検出信
号の直線状の傾斜部７１Ｕ、７１Ｄ、７２Ｕ、７２Ｄを
利用しているので、検出する微回転角度が１つの角度区
間（例えば第１角度区間Ｈ１）から次の１つの角度区間
（例えば第２角度区間Ｈ２）に切替られるときに、前の
直線状の傾斜部（例えば７１Ｕ）と後の直線状の傾斜部
（例えば７２Ｕ）との振幅は、その切替点において連続
性が絶たれる。
ンサー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、制御
部が回転体の微回転角度を検出する際に、第１角度区間
Ｈ１乃至第４角度区間Ｈ４における第１及び第２検出信
号の直線状の傾斜部７１Ｕ、７１Ｄ、７２Ｕ、７２Ｄを
利用しているので、検出する微回転角度が１つの角度区
間（例えば第１角度区間Ｈ１）から次の１つの角度区間
（例えば第２角度区間Ｈ２）に切替られるときに、前の
直線状の傾斜部（例えば７１Ｕ）と後の直線状の傾斜部
（例えば７２Ｕ）との振幅は、その切替点において連続
性が絶たれる。
【００１７】一般に、前の直線状の傾斜部７１Ｕと後の
直線状の傾斜部７２Ｕに回転角度検出誤差が含まれてい
ない場合、前の直線状の傾斜部７１Ｕと後の直線状の傾
斜部７２Ｕを用いた回転角度の検出値には誤差が含まれ
ない。
直線状の傾斜部７２Ｕに回転角度検出誤差が含まれてい
ない場合、前の直線状の傾斜部７１Ｕと後の直線状の傾
斜部７２Ｕを用いた回転角度の検出値には誤差が含まれ
ない。
【００１８】ところが、直線状の傾斜部は、通常、僅か
ながら回転角度検出誤差を含んでいるもので、前の直線
状の傾斜部７１Ｕと後の直線状の傾斜部７２Ｕとを切替
える際に、その回転角度検出誤差の誤差方向によっては
回転角度検出値が一時的に変動することになる。
ながら回転角度検出誤差を含んでいるもので、前の直線
状の傾斜部７１Ｕと後の直線状の傾斜部７２Ｕとを切替
える際に、その回転角度検出誤差の誤差方向によっては
回転角度検出値が一時的に変動することになる。
【００１９】図８は、角度区間を切替えるとき、直線状
の傾斜部の振幅変化に対応した回転角度検出値の変動状
態を示す説明図であって、直線状の傾斜部における回転
角度検出誤差の誤差方向がそれぞれ異なる場合を示すも
のである。
の傾斜部の振幅変化に対応した回転角度検出値の変動状
態を示す説明図であって、直線状の傾斜部における回転
角度検出誤差の誤差方向がそれぞれ異なる場合を示すも
のである。
【００２０】図８（イ）に示されるように、検出する微
回転角度が第１角度区間Ｈ１から第２角度区間Ｈ２に切
替えられ、直線状の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７
２Ｕに変化したときに、図８（ロ）に示されるように、
直線状の傾斜部７１Ｕに−０．８％の回転角度検出誤差
があり、直線状の傾斜部７２Ｕに同じ−０．８％の回転
角度検出誤差があった場合、または、図８（ホ）に示さ
れるように、直線状の傾斜部７１Ｕに＋０．８％の回転
角度検出誤差があり、直線状の傾斜部７２Ｕに同じ＋
０．８％の回転角度検出誤差があった場合には、直線状
の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７２Ｕに切替わった
ときの回転角度検出値は、同じ−０．８％の回転角度検
出誤差または＋０．８％の回転角度検出誤差を持つ連続
した回転角度検出値になり、切替え時に回転角度検出値
が一時的に変動することはない。
回転角度が第１角度区間Ｈ１から第２角度区間Ｈ２に切
替えられ、直線状の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７
２Ｕに変化したときに、図８（ロ）に示されるように、
直線状の傾斜部７１Ｕに−０．８％の回転角度検出誤差
があり、直線状の傾斜部７２Ｕに同じ−０．８％の回転
角度検出誤差があった場合、または、図８（ホ）に示さ
れるように、直線状の傾斜部７１Ｕに＋０．８％の回転
角度検出誤差があり、直線状の傾斜部７２Ｕに同じ＋
０．８％の回転角度検出誤差があった場合には、直線状
の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７２Ｕに切替わった
ときの回転角度検出値は、同じ−０．８％の回転角度検
出誤差または＋０．８％の回転角度検出誤差を持つ連続
した回転角度検出値になり、切替え時に回転角度検出値
が一時的に変動することはない。
【００２１】これに対して、図８（ハ）に示されるよう
に、直線状の傾斜部７１Ｕに−０．８％の回転角度検出
誤差があり、直線状の傾斜部７２Ｕに＋０．８％の回転
角度検出誤差があった場合、または、直線状の傾斜部７
１Ｕに＋０．８％の回転角度検出誤差があり、直線状の
傾斜部７２Ｕに−０．８％の回転角度検出誤差があった
場合には、直線状の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７
２Ｕに切替わったときに回転角度検出値はそれらの誤差
が加算されたものになり、切替え時に回転角度検出値が
＋１．６％の回転角度検出誤差分または−１．６％の回
転角度検出誤差分それぞれ変動（増加または減少）する
ようになる。
に、直線状の傾斜部７１Ｕに−０．８％の回転角度検出
誤差があり、直線状の傾斜部７２Ｕに＋０．８％の回転
角度検出誤差があった場合、または、直線状の傾斜部７
１Ｕに＋０．８％の回転角度検出誤差があり、直線状の
傾斜部７２Ｕに−０．８％の回転角度検出誤差があった
場合には、直線状の傾斜部７１Ｕから直線状の傾斜部７
２Ｕに切替わったときに回転角度検出値はそれらの誤差
が加算されたものになり、切替え時に回転角度検出値が
＋１．６％の回転角度検出誤差分または−１．６％の回
転角度検出誤差分それぞれ変動（増加または減少）する
ようになる。
【００２２】このように、前記既提案された回転型セン
サー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、制御部
が微回転角度を検出する際に、直線状の傾斜部７１Ｕ、
７１Ｄ、７２Ｕ、７２Ｄが有する回転角度検出誤差によ
って、回転角度検出値に僅かな変動が生じることがあ
り、その分、回転角度検出精度が低下する。
サー（回転検出部）を有する回転角検出装置は、制御部
が微回転角度を検出する際に、直線状の傾斜部７１Ｕ、
７１Ｄ、７２Ｕ、７２Ｄが有する回転角度検出誤差によ
って、回転角度検出値に僅かな変動が生じることがあ
り、その分、回転角度検出精度が低下する。
【００２３】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、微回転角度を検出する際に、直線状の傾斜
部に含まれる回転角度検出誤差の影響を低減し、高精度
の回転角度検出を行うことを可能にした回転角検出装置
を提供することにある。
その目的は、微回転角度を検出する際に、直線状の傾斜
部に含まれる回転角度検出誤差の影響を低減し、高精度
の回転角度検出を行うことを可能にした回転角検出装置
を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による回転角検出装置は、回転体に連結され
たローターを備え、ローターの回転によって一定振幅、
同一周期で、略１／４波長の位相差を持った正弦波状の
第１検出信号及び第２検出信号を順次検出する回転検出
部と、第１検出信号及び第２検出信号を記憶する記憶部
と、制御部とを備え、制御部は、第１検出信号と第２検
出信号の振幅によって回転体の微回転角度を検出する際
に、第１検出信号と第２検出信号の重み付けを回転体の
回転角度のエリアによって変更するようにした構成を具
備する。
に、本発明による回転角検出装置は、回転体に連結され
たローターを備え、ローターの回転によって一定振幅、
同一周期で、略１／４波長の位相差を持った正弦波状の
第１検出信号及び第２検出信号を順次検出する回転検出
部と、第１検出信号及び第２検出信号を記憶する記憶部
と、制御部とを備え、制御部は、第１検出信号と第２検
出信号の振幅によって回転体の微回転角度を検出する際
に、第１検出信号と第２検出信号の重み付けを回転体の
回転角度のエリアによって変更するようにした構成を具
備する。
【００２５】かかる構成によれば、第１検出信号と第２
検出信号の振幅によって回転体の微回転角度を検出する
際に、第１検出信号と第２検出信号とにそれぞれ重み付
けを行うとともに、その重み付けを回転体の回転角度の
エリアによって変更しているので、重み付け係数と回転
角度のエリアを適宜選択することにより、一方の検出信
号や他方の検出信号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな
回転角度検出誤差が含まれていても、回転角度検出誤差
の影響を受けることの少ない状態で回転角度検出値を求
めることができ、高精度の回転角検出装置を得ることが
できる。
検出信号の振幅によって回転体の微回転角度を検出する
際に、第１検出信号と第２検出信号とにそれぞれ重み付
けを行うとともに、その重み付けを回転体の回転角度の
エリアによって変更しているので、重み付け係数と回転
角度のエリアを適宜選択することにより、一方の検出信
号や他方の検出信号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな
回転角度検出誤差が含まれていても、回転角度検出誤差
の影響を受けることの少ない状態で回転角度検出値を求
めることができ、高精度の回転角検出装置を得ることが
できる。
【００２６】また、前記構成において、第１検出信号と
第２検出信号の重み付けは、第１検出信号及び第２検出
信号の中の一方の検出信号が中間振幅になる時点を中心
としたその前後の１／６周期の範囲内の第１エリアと、
第１エリアの外側にある一方の検出信号の１／１２周期
の範囲内の第２エリアと、第２エリアの外側にある一方
の検出信号の１／１２周期の範囲内の第３エリアとを定
め、一方の検出信号が第１エリア内にあるとき一方の検
出信号の振幅、一方の検出信号が第２エリア内にあると
き一方の検出信号と他方の第２検出信号との振幅を７対
３で平均化した振幅、一方の検出信号が第３エリア内に
あるとき一方の検出信号と他方の検出信号との振幅を５
対５で平均化した振幅によって回転体の回転角度を検出
するようにすることが好ましい。
第２検出信号の重み付けは、第１検出信号及び第２検出
信号の中の一方の検出信号が中間振幅になる時点を中心
としたその前後の１／６周期の範囲内の第１エリアと、
第１エリアの外側にある一方の検出信号の１／１２周期
の範囲内の第２エリアと、第２エリアの外側にある一方
の検出信号の１／１２周期の範囲内の第３エリアとを定
め、一方の検出信号が第１エリア内にあるとき一方の検
出信号の振幅、一方の検出信号が第２エリア内にあると
き一方の検出信号と他方の第２検出信号との振幅を７対
３で平均化した振幅、一方の検出信号が第３エリア内に
あるとき一方の検出信号と他方の検出信号との振幅を５
対５で平均化した振幅によって回転体の回転角度を検出
するようにすることが好ましい。
【００２７】このような構成を用いれば、制御部が、回
転検出部から出力された第１検出信号及び第２検出信号
を用いて微回転角度の検出を行なう場合に、一方の検出
信号の周期に対応して第１エリア、第２エリア、第３エ
リアの３つのエリアを定め、一方の検出信号が、第１エ
リア内、第２エリア内、第３エリア内にあるときのそれ
ぞれで、一方の検出信号の振幅と他方の検出信号と振幅
とを所定の割合、好ましくは、１０対０、７対３、５対
５で平均化した値を用いて回転体の微回転角度を決定す
るようにしているので、一方の検出信号や他方の検出信
号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検出誤差
が含まれていたときに、回転角度検出誤差の影響を受け
ることを少なくした状態において回転角度検出値を求め
ることが可能になり、高精度の回転角検出装置を得るこ
とができる。
転検出部から出力された第１検出信号及び第２検出信号
を用いて微回転角度の検出を行なう場合に、一方の検出
信号の周期に対応して第１エリア、第２エリア、第３エ
リアの３つのエリアを定め、一方の検出信号が、第１エ
リア内、第２エリア内、第３エリア内にあるときのそれ
ぞれで、一方の検出信号の振幅と他方の検出信号と振幅
とを所定の割合、好ましくは、１０対０、７対３、５対
５で平均化した値を用いて回転体の微回転角度を決定す
るようにしているので、一方の検出信号や他方の検出信
号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検出誤差
が含まれていたときに、回転角度検出誤差の影響を受け
ることを少なくした状態において回転角度検出値を求め
ることが可能になり、高精度の回転角検出装置を得るこ
とができる。
【００２８】さらに、本発明によれば、回転体が自動車
のステアリングシャフトであって、第１検出信号及び第
２検出信号がステアリングシャフトの全回転にわたる粗
回転角を示す第３検出信号と共同してステアリングシャ
フトの舵角を検出することが好適である。
のステアリングシャフトであって、第１検出信号及び第
２検出信号がステアリングシャフトの全回転にわたる粗
回転角を示す第３検出信号と共同してステアリングシャ
フトの舵角を検出することが好適である。
【００２９】このような構成にすれば、自動車のステア
リングシャフトの回転角度を高精度で検出することがで
き、それにより優れた回転制御特性を有するパワーステ
アリング機構を得ることができる。
リングシャフトの回転角度を高精度で検出することがで
き、それにより優れた回転制御特性を有するパワーステ
アリング機構を得ることができる。
【００３０】また、本発明によれば、舵角の検出信号が
自動車内に布設されたローカルエリアネットワーク用バ
スラインを経てコントローラに供給することが好まし
い。
自動車内に布設されたローカルエリアネットワーク用バ
スラインを経てコントローラに供給することが好まし
い。
【００３１】このような構成にすれば、周囲雑音等の影
響を受けることなく、検出信号がコントローラに供給さ
れ、コントローラの誤動作を未然に防止することができ
る。
響を受けることなく、検出信号がコントローラに供給さ
れ、コントローラの誤動作を未然に防止することができ
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３３】図１は、本発明による回転角検出装置の一
つの実施の形態を示す要部構成図であって、自動車のス
テアリングホイールの回転角度の検出を行なうものであ
る。
つの実施の形態を示す要部構成図であって、自動車のス
テアリングホイールの回転角度の検出を行なうものであ
る。
【００３４】図１に示されるように、この実施の形態の
回転角検出装置は、回転検出部１と、制御部（マイクロ
コンピュータ）２と、記憶部（メモリー）３と、コント
ローラ４と、被制御機構５と、ローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）用バスライン６とからなり、回転検出部
１に自動車のステアリングシャフト（図示なし）が結合
されている。また、被制御機構５は、自動車のサスペン
ション機構やオートマチックトランスミッション機構か
らなっている。
回転角検出装置は、回転検出部１と、制御部（マイクロ
コンピュータ）２と、記憶部（メモリー）３と、コント
ローラ４と、被制御機構５と、ローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）用バスライン６とからなり、回転検出部
１に自動車のステアリングシャフト（図示なし）が結合
されている。また、被制御機構５は、自動車のサスペン
ション機構やオートマチックトランスミッション機構か
らなっている。
【００３５】この場合、回転検出部１は制御部２に接続
される。制御部２は、ＬＡＮ用バスライン６を通してコ
ントローラ４に接続され、記憶部３にも接続される。
される。制御部２は、ＬＡＮ用バスライン６を通してコ
ントローラ４に接続され、記憶部３にも接続される。
【００３６】また、図２（ａ）、（ｂ）は、回転検出部
１を形成する回転型センサーの具体的構成の一例を示す
断面図であって、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線部分の断面図である。
１を形成する回転型センサーの具体的構成の一例を示す
断面図であって、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線部分の断面図である。
【００３７】図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、回
転型センサーは、筐体７と、ローター８と、回転軸９
と、軸受部１０と、ウオームギア１１と、摺動体１２
と、第１の磁石１３1 と、第２の磁石１３2 と、第１の
ホール素子１４1 と、第２のホール素子１４2 と、第３
のホール素子１４3 と、回路基板１５とを備える。
転型センサーは、筐体７と、ローター８と、回転軸９
と、軸受部１０と、ウオームギア１１と、摺動体１２
と、第１の磁石１３1 と、第２の磁石１３2 と、第１の
ホール素子１４1 と、第２のホール素子１４2 と、第３
のホール素子１４3 と、回路基板１５とを備える。
【００３８】そして、筐体７は、ケース７Ａとカバー７
Ｂとからなり、ケース７Ａの開口をカバー７Ｂで覆うこ
とにより筐体７が形成される。ケース７Ａの底部には１
条の環状突起７Ｃが形成され、カバー７Ｂの内面にも１
条の環状突起７Ｄが形成される。ローター８は、ドラム
状のもので、中央開口に自動車のステアリングシャフト
（図示なし）が挿通された状態で、ステアリングシャフ
トに固定され、外周の幅方向中央に狭幅の突出部８Ａが
形成され、突出部８Ａの全周にウオーム８Ｂが形成され
る。ローター８は、筐体７の形成時に、両外周縁部が環
状突起７Ｃ、７Ｄの内側にはめ込まれ、狭幅の突出部８
Ａが環状突起７Ｃ、７Ｄ間から外側方向突出した状態
で、筐体７内に回転自在に係止される。回転軸９は、一
端が軸受１０を介してケース７Ａに取着され、他端に波
形ワッシャー１０Ａを介してケース７Ａに軸止され、後
述する摺動体１２が填め込まれる部分の外周にスクリュ
ー溝が形成されている。ウオームギア１１は、回転軸９
に填め込まれ、ウオーム８Ｂに噛み合っている。ウオー
ムギア１１は、円筒状の磁石保持部１１Ａが連結され、
磁石保持部１１Ａの周囲に円筒状の第１の磁石１３1 が
填め込まれる。この場合、第１の磁石１３1 は、円周方
向の対向する部分がＮ極とＳ極を構成している。円筒状
の摺動体１２は、回転軸９が填め込まれる内周部分にス
クリュー溝（図示なし）が形成され、摺動体１２が回転
軸９に填め込まれたとき、双方のスクリュー溝が噛み合
っている。摺動体１２は、外周に、回転軸９の回転時に
回転軸９とともに回転しないように、筐体７のガイド溝
（図示なし）に填め込まれる突出したガイド部（図示な
し）が設けられ、かつ、回転軸９の軸方向に棒状の第２
の磁石１３2 が装着される。この場合、第１の磁石１３
1 は、円周方向の対向する部分がＮ極とＳ極を構成して
おり、第２の磁石１３2 は、一端がＮ極を、他端がＳ極
を構成している。第１のホール素子１４1 と第２のホー
ル素子１４2 は、回路基板１５上に、円筒状の第１の磁
石１３1 に近接し、かつ、回転軸９の軸芯に対して９０
°の角度をなす状態で取着されている。第３のホール素
子１４3 は、回路基板１５上に、棒状の第２の磁石１３
2 に近接した状態で取着されている。回路基板１５は、
筐体７の形成時に、両端が基板保持部（図番なし）によ
って筐体７内に保持される。
Ｂとからなり、ケース７Ａの開口をカバー７Ｂで覆うこ
とにより筐体７が形成される。ケース７Ａの底部には１
条の環状突起７Ｃが形成され、カバー７Ｂの内面にも１
条の環状突起７Ｄが形成される。ローター８は、ドラム
状のもので、中央開口に自動車のステアリングシャフト
（図示なし）が挿通された状態で、ステアリングシャフ
トに固定され、外周の幅方向中央に狭幅の突出部８Ａが
形成され、突出部８Ａの全周にウオーム８Ｂが形成され
る。ローター８は、筐体７の形成時に、両外周縁部が環
状突起７Ｃ、７Ｄの内側にはめ込まれ、狭幅の突出部８
Ａが環状突起７Ｃ、７Ｄ間から外側方向突出した状態
で、筐体７内に回転自在に係止される。回転軸９は、一
端が軸受１０を介してケース７Ａに取着され、他端に波
形ワッシャー１０Ａを介してケース７Ａに軸止され、後
述する摺動体１２が填め込まれる部分の外周にスクリュ
ー溝が形成されている。ウオームギア１１は、回転軸９
に填め込まれ、ウオーム８Ｂに噛み合っている。ウオー
ムギア１１は、円筒状の磁石保持部１１Ａが連結され、
磁石保持部１１Ａの周囲に円筒状の第１の磁石１３1 が
填め込まれる。この場合、第１の磁石１３1 は、円周方
向の対向する部分がＮ極とＳ極を構成している。円筒状
の摺動体１２は、回転軸９が填め込まれる内周部分にス
クリュー溝（図示なし）が形成され、摺動体１２が回転
軸９に填め込まれたとき、双方のスクリュー溝が噛み合
っている。摺動体１２は、外周に、回転軸９の回転時に
回転軸９とともに回転しないように、筐体７のガイド溝
（図示なし）に填め込まれる突出したガイド部（図示な
し）が設けられ、かつ、回転軸９の軸方向に棒状の第２
の磁石１３2 が装着される。この場合、第１の磁石１３
1 は、円周方向の対向する部分がＮ極とＳ極を構成して
おり、第２の磁石１３2 は、一端がＮ極を、他端がＳ極
を構成している。第１のホール素子１４1 と第２のホー
ル素子１４2 は、回路基板１５上に、円筒状の第１の磁
石１３1 に近接し、かつ、回転軸９の軸芯に対して９０
°の角度をなす状態で取着されている。第３のホール素
子１４3 は、回路基板１５上に、棒状の第２の磁石１３
2 に近接した状態で取着されている。回路基板１５は、
筐体７の形成時に、両端が基板保持部（図番なし）によ
って筐体７内に保持される。
【００３９】前記構成において、筐体７や回路基板１５
は、ベース部材を構成しており、ローター８や回転軸９
等は、全体でローターを構成している。
は、ベース部材を構成しており、ローター８や回転軸９
等は、全体でローターを構成している。
【００４０】続く、図３は、図２（ａ）、（ｂ）に図示
の回転型センサーにおいて、自動車のステアリングホイ
ールが回転された際に回転型センサーから出力される第
１乃至第３検出信号を示す信号波形図であり、図４は、
図３に図示の信号波形図において、第１乃至第３エリア
を示す拡大信号波形図である。
の回転型センサーにおいて、自動車のステアリングホイ
ールが回転された際に回転型センサーから出力される第
１乃至第３検出信号を示す信号波形図であり、図４は、
図３に図示の信号波形図において、第１乃至第３エリア
を示す拡大信号波形図である。
【００４１】図３及び図４において、横軸はステアリン
グホイールの回転角度で、縦軸は検出信号の電圧値（振
幅）である。
グホイールの回転角度で、縦軸は検出信号の電圧値（振
幅）である。
【００４２】ここで、図１、図２（ａ）、（ｂ）に図示
の構成図、及び、図３及び図４に図示の信号波形図を用
いて、この実施の形態による回転角検出装置の動作につ
いて説明する。
の構成図、及び、図３及び図４に図示の信号波形図を用
いて、この実施の形態による回転角検出装置の動作につ
いて説明する。
【００４３】回転検出部１において、自動車のステアリ
ングホイールが回転され、ステアリングホイールに連結
されたステアリングシャフトが回転すると、ステアリン
グシャフトを挿通しているローター８が回転する。ロー
ター８の回転により、ローター８のウオーム８Ｂに噛み
合っているウオームギア１１とウオームギア１１を装着
している回転軸９とが同時に回転する。ウオームギア１
１の回転により、ウオームギア１１に連結されている磁
石保持部１１Ａと磁石保持部１１Ａに取着している第１
の磁石１３1 とが同時に回転する。そして、第１の磁石
１３1 が回転すると、第１の磁石１３1 のＮ極及びＳ極
と、第１の磁石１３1 に近接取着している第１のホール
素子１４1 及び第２のホール素子１４2 との間隔が周期
的に変化し、第１のホール素子１４1 及び第２のホール
素子１４2 から、図３に図示されるように、同一振幅、
同周期で、位相差が１／４波長の第１検出信号ａ及び第
２検出信号ｂが出力される。同様に、回転軸９が回転す
ると、回転軸９に対してスクリュー溝が噛み合わされて
いる摺動体１２が回転軸９の軸方向に摺動し、摺動体１
２に取着されている第２の磁石１３2 も回転軸９の軸方
向に摺動する。第２の磁石１３2 の摺動によって、第２
の磁石１３2 のＮ極及びＳ極と、第３のホール素子１４
3 との間隔が変化するので、第３のホール素子１４3 か
ら、図３に図示されるように、一周期で、ステアリング
ホイールの回転角度の変化に伴って直線的に増加（また
は減少）する第３検出信号ｃが出力される。そして、回
転検出部１から出力される第１検出信号ａ、第２検出信
号ｂ及び第３検出信号ｃは、制御部２に供給される。
ングホイールが回転され、ステアリングホイールに連結
されたステアリングシャフトが回転すると、ステアリン
グシャフトを挿通しているローター８が回転する。ロー
ター８の回転により、ローター８のウオーム８Ｂに噛み
合っているウオームギア１１とウオームギア１１を装着
している回転軸９とが同時に回転する。ウオームギア１
１の回転により、ウオームギア１１に連結されている磁
石保持部１１Ａと磁石保持部１１Ａに取着している第１
の磁石１３1 とが同時に回転する。そして、第１の磁石
１３1 が回転すると、第１の磁石１３1 のＮ極及びＳ極
と、第１の磁石１３1 に近接取着している第１のホール
素子１４1 及び第２のホール素子１４2 との間隔が周期
的に変化し、第１のホール素子１４1 及び第２のホール
素子１４2 から、図３に図示されるように、同一振幅、
同周期で、位相差が１／４波長の第１検出信号ａ及び第
２検出信号ｂが出力される。同様に、回転軸９が回転す
ると、回転軸９に対してスクリュー溝が噛み合わされて
いる摺動体１２が回転軸９の軸方向に摺動し、摺動体１
２に取着されている第２の磁石１３2 も回転軸９の軸方
向に摺動する。第２の磁石１３2 の摺動によって、第２
の磁石１３2 のＮ極及びＳ極と、第３のホール素子１４
3 との間隔が変化するので、第３のホール素子１４3 か
ら、図３に図示されるように、一周期で、ステアリング
ホイールの回転角度の変化に伴って直線的に増加（また
は減少）する第３検出信号ｃが出力される。そして、回
転検出部１から出力される第１検出信号ａ、第２検出信
号ｂ及び第３検出信号ｃは、制御部２に供給される。
【００４４】この実施の形態において、回転検出部１か
ら出力される第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂは、図
３に図示されるように、ピーク・ピーク間振幅が４．０
Ｖで、周期がステアリングホイールの回転角度で９０°
であり、位相差が１／４波長、すなわちステアリングホ
イールの回転角度で２２．５°である。同じく回転検出
部１から出力される第３検出信号ｃは、図３に図示され
るように、振幅の最小値が０．５Ｖで、最大値が４．５
Ｖであり、周期がステアリングホイールの回転角度で１
４４０°である。
ら出力される第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂは、図
３に図示されるように、ピーク・ピーク間振幅が４．０
Ｖで、周期がステアリングホイールの回転角度で９０°
であり、位相差が１／４波長、すなわちステアリングホ
イールの回転角度で２２．５°である。同じく回転検出
部１から出力される第３検出信号ｃは、図３に図示され
るように、振幅の最小値が０．５Ｖで、最大値が４．５
Ｖであり、周期がステアリングホイールの回転角度で１
４４０°である。
【００４５】ところで、自動車のステアリングホイール
は、通常、ニュートラル位置（回転角度０°）から一方
方向（右方向）に２回転（回転角度＋７２０°）程度、
他方方向（左方向）に２回転（回転角度−７２０°）程
度回転することができるもので、回転検出部１における
ステアリングホイール（ステアリングシャフト）の回転
角度は、ニュートラル位置を基準として±７２０°の回
転角度範囲、全体で１４４０°の回転角度範囲を必要と
する。この場合、回転検出部１は、ステアリングホイー
ルの１４４０°の全回転角度範囲に対して、前述の第１
検出信号ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを得て
いるので、通常のステアリングホイールの全回転角度に
対応できるものである。
は、通常、ニュートラル位置（回転角度０°）から一方
方向（右方向）に２回転（回転角度＋７２０°）程度、
他方方向（左方向）に２回転（回転角度−７２０°）程
度回転することができるもので、回転検出部１における
ステアリングホイール（ステアリングシャフト）の回転
角度は、ニュートラル位置を基準として±７２０°の回
転角度範囲、全体で１４４０°の回転角度範囲を必要と
する。この場合、回転検出部１は、ステアリングホイー
ルの１４４０°の全回転角度範囲に対して、前述の第１
検出信号ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを得て
いるので、通常のステアリングホイールの全回転角度に
対応できるものである。
【００４６】回転検出部１から出力された第１検出信号
ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃは、制御部２に
供給される。
ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃは、制御部２に
供給される。
【００４７】制御部２は、供給された第１検出信号ａ、
第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを記憶部３に転送
し、記憶部３に既に記憶収納されている第１検出信号
ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃ上に、新たな第
１検出信号ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを上
書きし、記憶部３の記憶内容を新たな第１検出信号ａ、
第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃに更新する。
第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを記憶部３に転送
し、記憶部３に既に記憶収納されている第１検出信号
ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃ上に、新たな第
１検出信号ａ、第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃを上
書きし、記憶部３の記憶内容を新たな第１検出信号ａ、
第２検出信号ｂ及び第３検出信号ｃに更新する。
【００４８】また、制御部２は、それぞれ新たな第１検
出信号ａ、第２検出信号ｂ、第３検出信号ｃを用い、ス
テアリングホイールの回転方向、粗回転角度及び微回転
角度をそれぞれ検出する。この場合、制御部２で実行さ
れる第３検出信号ｃを用いたステアリングホイールの回
転方向及びニュートラル位置（回転角度０°）からの粗
回転角度の検出は、図７に図示の特性図を用いて前に説
明した既提案された回転型センサーにおけるステアリン
グホイールの回転方向の検出及びニュートラル位置から
の粗回転角度の検出と同じである。このため、この実施
の形態による回転方向及び粗回転角度の検出について
は、これ以上の説明を省略する。
出信号ａ、第２検出信号ｂ、第３検出信号ｃを用い、ス
テアリングホイールの回転方向、粗回転角度及び微回転
角度をそれぞれ検出する。この場合、制御部２で実行さ
れる第３検出信号ｃを用いたステアリングホイールの回
転方向及びニュートラル位置（回転角度０°）からの粗
回転角度の検出は、図７に図示の特性図を用いて前に説
明した既提案された回転型センサーにおけるステアリン
グホイールの回転方向の検出及びニュートラル位置から
の粗回転角度の検出と同じである。このため、この実施
の形態による回転方向及び粗回転角度の検出について
は、これ以上の説明を省略する。
【００４９】これに対して、制御部２で行なわれる第１
検出信号ａ及び第２検出信号ｂを用いたステアリングホ
イールの微回転角度の検出は、基本的な点で図７に図示
の特性図を用いて前に説明した既提案された回転型セン
サーにおけるステアリングホイールの微回転角度の検出
と変わりがないが、微回転角度の検出時に、第１検出信
号ａの振幅や第２検出信号ｂの振幅がそのまま使用され
るものではなく、後述するように、対称となる検出信号
の振幅によって定まる第１乃至第３エリアによって第１
検出信号ａの振幅及び第２検出信号ｂの振幅に所定係数
を重み付けをして平均化した振幅が使用される。
検出信号ａ及び第２検出信号ｂを用いたステアリングホ
イールの微回転角度の検出は、基本的な点で図７に図示
の特性図を用いて前に説明した既提案された回転型セン
サーにおけるステアリングホイールの微回転角度の検出
と変わりがないが、微回転角度の検出時に、第１検出信
号ａの振幅や第２検出信号ｂの振幅がそのまま使用され
るものではなく、後述するように、対称となる検出信号
の振幅によって定まる第１乃至第３エリアによって第１
検出信号ａの振幅及び第２検出信号ｂの振幅に所定係数
を重み付けをして平均化した振幅が使用される。
【００５０】すなわち、制御部２は、第１検出信号ａ、
第２検出信号ｂの中の一方の検出信号信号、この実施の
形態の場合においては、第２検出信号ｂの振幅に基づい
て、図４に示されるように、第２検出信号ｂの振幅が、
中間振幅（電圧値２．５Ｖ）になる時点を中心としたそ
の前後の１／６周期の範囲内にあるときのエリアを第１
エリアＥ１に、第１エリアＥ１の外側にあって第２検出
信号ｂの１／１２周期の範囲内にあるときのエリアを第
２エリアＥ２に、第２エリアＥ２の外側にあって第２検
出信号ｂの１／１２周期の範囲内にあるときのエリアを
第３エリアＥ３に定める。
第２検出信号ｂの中の一方の検出信号信号、この実施の
形態の場合においては、第２検出信号ｂの振幅に基づい
て、図４に示されるように、第２検出信号ｂの振幅が、
中間振幅（電圧値２．５Ｖ）になる時点を中心としたそ
の前後の１／６周期の範囲内にあるときのエリアを第１
エリアＥ１に、第１エリアＥ１の外側にあって第２検出
信号ｂの１／１２周期の範囲内にあるときのエリアを第
２エリアＥ２に、第２エリアＥ２の外側にあって第２検
出信号ｂの１／１２周期の範囲内にあるときのエリアを
第３エリアＥ３に定める。
【００５１】そして、制御部２は、第２検出信号ｂの振
幅が第１エリアＥ１内にあることを検出すると、記憶部
３から第２検出信号ｂを読み出し、読み出した第２検出
信号ｂだけからその計算角度を求め、また、第２検出信
号ｂが第２エリアＥ２内にあることを検出したとき、記
憶部３から第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂを読み出
し、それぞれ読み出した第１検出信号ａの計算角度が３
に対して第２検出信号ｂの計算角度が７になるように平
均化した計算角度を求め、さらに、第２検出信号ｂの計
算角度が第３エリアＥ３内にあることを検出すると、記
憶部３から第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂを読み出
し、それぞれ読み出した第１検出信号ａの計算角度が５
に対して第２検出信号ｂの計算角度が５になるように平
均化した振幅を求める。
幅が第１エリアＥ１内にあることを検出すると、記憶部
３から第２検出信号ｂを読み出し、読み出した第２検出
信号ｂだけからその計算角度を求め、また、第２検出信
号ｂが第２エリアＥ２内にあることを検出したとき、記
憶部３から第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂを読み出
し、それぞれ読み出した第１検出信号ａの計算角度が３
に対して第２検出信号ｂの計算角度が７になるように平
均化した計算角度を求め、さらに、第２検出信号ｂの計
算角度が第３エリアＥ３内にあることを検出すると、記
憶部３から第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂを読み出
し、それぞれ読み出した第１検出信号ａの計算角度が５
に対して第２検出信号ｂの計算角度が５になるように平
均化した振幅を求める。
【００５２】このようにして、第１乃至第３エリアＥ１
乃至Ｅ３別に求めた計算角度を用い、制御部２は、対応
する第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３におけるステアリ
ングホイールの微回転角度を検出する。
乃至Ｅ３別に求めた計算角度を用い、制御部２は、対応
する第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３におけるステアリ
ングホイールの微回転角度を検出する。
【００５３】この後、制御部２は、検出したステアリン
グホイールの回転方向、粗回転角度及び微回転角度か
ら、ステアリングホイールの回転方向及びニュートラル
位置からの回転角度を示す検出情報を形成し、この検出
情報をＬＡＮ用バスライン６を通してコントローラ４に
供給する。
グホイールの回転方向、粗回転角度及び微回転角度か
ら、ステアリングホイールの回転方向及びニュートラル
位置からの回転角度を示す検出情報を形成し、この検出
情報をＬＡＮ用バスライン６を通してコントローラ４に
供給する。
【００５４】コントローラ４は、供給された検出情報に
基づいて、被制御機構５、例えば、自動車のサスペンシ
ョンの制御やオートマチックトランスミッションの制御
を決め細かに実行する。
基づいて、被制御機構５、例えば、自動車のサスペンシ
ョンの制御やオートマチックトランスミッションの制御
を決め細かに実行する。
【００５５】なお、この実施の形態においては、第１エ
リアＥ１、第２エリアＥ２、第３エリアＥ３を定める際
に、第２検出信号ｂの振幅によって定めた例を挙げて説
明したが、第２検出信号ｂの振幅によって定める代わり
に、第１検出信号ａの振幅によって第１乃至第３エリア
Ｅ１乃至Ｅ３を定めるようにしてもよい。ただし、第１
検出信号ａの振幅による場合は、第１乃至第３エリアＥ
１乃至Ｅ３における平均化した計算角度を求めるとき、
第１検出信号ａと第２検出信号ｂの各振幅に付される重
み付け係数が前述の場合と反対になる。
リアＥ１、第２エリアＥ２、第３エリアＥ３を定める際
に、第２検出信号ｂの振幅によって定めた例を挙げて説
明したが、第２検出信号ｂの振幅によって定める代わり
に、第１検出信号ａの振幅によって第１乃至第３エリア
Ｅ１乃至Ｅ３を定めるようにしてもよい。ただし、第１
検出信号ａの振幅による場合は、第１乃至第３エリアＥ
１乃至Ｅ３における平均化した計算角度を求めるとき、
第１検出信号ａと第２検出信号ｂの各振幅に付される重
み付け係数が前述の場合と反対になる。
【００５６】このように、この実施の形態によれば、制
御部２でステアリングホイールの微回転角度の検出を行
なう場合、第２（または第１）検出信号の振幅に対応し
て第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３を定め、第２（また
は第１）検出信号が第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３の
中にある第２（または第１）検出信号の計算角度と第１
（または第２）検出信号と計算角度とに所定の重み付け
係数を付して平均化した計算角度を用いてステアリング
ホイールの微回転角度を検出しているので、第２（また
は第１）検出信号や第１（または第２）検出信号の直線
状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれ
ていたとしても、回転角度検出誤差の影響を受けること
が少ない状態において回転角度検出値を求めることがで
きる。
御部２でステアリングホイールの微回転角度の検出を行
なう場合、第２（または第１）検出信号の振幅に対応し
て第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３を定め、第２（また
は第１）検出信号が第１乃至第３エリアＥ１乃至Ｅ３の
中にある第２（または第１）検出信号の計算角度と第１
（または第２）検出信号と計算角度とに所定の重み付け
係数を付して平均化した計算角度を用いてステアリング
ホイールの微回転角度を検出しているので、第２（また
は第１）検出信号や第１（または第２）検出信号の直線
状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれ
ていたとしても、回転角度検出誤差の影響を受けること
が少ない状態において回転角度検出値を求めることがで
きる。
【００５７】前記実施の形態においては、第１検出信号
ａの振幅及び第２検出信号ｂの振幅に重み付けを行う場
合に、一方の検出信号の振幅に基づいて、第１エリアＥ
１、第２エリアＥ２、第３エリアＥ３を定め、第１乃至
第３エリアＥ１乃至Ｅ３別にそれぞれの重み付け係数を
設定しているものであるが、他の実施の形態として、以
下に述べるように、それぞれの重み付け係数を設定を、
第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各振幅の傾き（微
分値）から求めるようにしてもよい。
ａの振幅及び第２検出信号ｂの振幅に重み付けを行う場
合に、一方の検出信号の振幅に基づいて、第１エリアＥ
１、第２エリアＥ２、第３エリアＥ３を定め、第１乃至
第３エリアＥ１乃至Ｅ３別にそれぞれの重み付け係数を
設定しているものであるが、他の実施の形態として、以
下に述べるように、それぞれの重み付け係数を設定を、
第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各振幅の傾き（微
分値）から求めるようにしてもよい。
【００５８】ここで、図５は、第１検出信号及び第２検
出信号の各１周期に該当する角度領域（３６０°）を拡
大して示す拡大信号波形図である。
出信号の各１周期に該当する角度領域（３６０°）を拡
大して示す拡大信号波形図である。
【００５９】図５において、縦軸は（Ｖ）で表した振幅
（電圧値）、横軸は（°）で表した角度値であり、ａは
第１検出信号（サイン波信号）、ｂは第２検出信号（コ
サイン波信号）である。
（電圧値）、横軸は（°）で表した角度値であり、ａは
第１検出信号（サイン波信号）、ｂは第２検出信号（コ
サイン波信号）である。
【００６０】また、図６は、図５に図示された角度領域
において、第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各振幅
（電圧値）、角度値、傾き（微分値）を一覧表示した特
性図である。
において、第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各振幅
（電圧値）、角度値、傾き（微分値）を一覧表示した特
性図である。
【００６１】図６において、左側の数値列が第１検出信
号（サイン波信号）ａの各振幅（電圧値）、角度値、傾
き（微分値）を表し、右側の数値列が第２検出信号（コ
サイン波信号）ｂの各振幅（電圧値）、角度値、傾き
（微分値）を表している。
号（サイン波信号）ａの各振幅（電圧値）、角度値、傾
き（微分値）を表し、右側の数値列が第２検出信号（コ
サイン波信号）ｂの各振幅（電圧値）、角度値、傾き
（微分値）を表している。
【００６２】図５及び図６に示されるように、第１検出
信号ａにおいては、電圧値が２．５Ｖのときに０°とい
う角度値が求められ、同様に、第２検出信号ｂにおいて
は、電圧値が０．５Ｖのときに０°という角度値が求め
られる。ところで、図６から明らかなように、第２検出
信号ｂの電圧値が０．５Ｖであるときには、電圧値が
０．００１９Ｖだけずれるだけで２．５°の角度のずれ
が発生してしまうのに対し、第１検出信号ａにおいて
は、２．５°の角度のずれが発生するために０．０８７
２Ｖの電圧値がずれなければならない。このように、第
１検出信号ａと第２検出信号ｂとの間では、電圧値のず
れに対する角度のずれが異なっていることから、電圧値
のずれに対する角度のずれが小さい方の検出信号を用い
て角度の検出を行うことが好ましく、そのためには第１
検出信号ａと第２検出信号ｂとを順次入れ替えて角度の
検出を行う必要がある。
信号ａにおいては、電圧値が２．５Ｖのときに０°とい
う角度値が求められ、同様に、第２検出信号ｂにおいて
は、電圧値が０．５Ｖのときに０°という角度値が求め
られる。ところで、図６から明らかなように、第２検出
信号ｂの電圧値が０．５Ｖであるときには、電圧値が
０．００１９Ｖだけずれるだけで２．５°の角度のずれ
が発生してしまうのに対し、第１検出信号ａにおいて
は、２．５°の角度のずれが発生するために０．０８７
２Ｖの電圧値がずれなければならない。このように、第
１検出信号ａと第２検出信号ｂとの間では、電圧値のず
れに対する角度のずれが異なっていることから、電圧値
のずれに対する角度のずれが小さい方の検出信号を用い
て角度の検出を行うことが好ましく、そのためには第１
検出信号ａと第２検出信号ｂとを順次入れ替えて角度の
検出を行う必要がある。
【００６３】しかしながら、第１検出信号ａと第２検出
信号ｂとを順次入れ替えて角度の検出を行う際に、入れ
替えを行う点において、第１検出信号ａによる角度の検
出値及び／または第２検出信号ｂによる角度の検出値に
誤差が含まれている場合、入れ替えを行う点の角度の検
出値が不連続になり、正確な角度の検出値を得ることが
できなくなる。
信号ｂとを順次入れ替えて角度の検出を行う際に、入れ
替えを行う点において、第１検出信号ａによる角度の検
出値及び／または第２検出信号ｂによる角度の検出値に
誤差が含まれている場合、入れ替えを行う点の角度の検
出値が不連続になり、正確な角度の検出値を得ることが
できなくなる。
【００６４】このため、この実施の形態においては、第
１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各傾きを計算し、そ
の傾きの値に応じて第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂ
に対する各重み付け係数を求めることにより、入れ替え
を行う点の角度の検出値の不連続をなくすようにしてい
る。
１検出信号ａ及び第２検出信号ｂの各傾きを計算し、そ
の傾きの値に応じて第１検出信号ａ及び第２検出信号ｂ
に対する各重み付け係数を求めることにより、入れ替え
を行う点の角度の検出値の不連続をなくすようにしてい
る。
【００６５】すなわち、第１検出信号ａの電圧値から計
算された角度値をθＡ、傾きをΔＡとし、第２検出信号
ｂの電圧値から計算された角度値をθＢ、傾きをΔＢと
し、求める角度をθとしたとき、 θ＝θＡ×ΔＡ／（ΔＡ＋ΔＢ）＋θＢ×ΔＢ／（ΔＡ
＋ΔＢ） によって求めることができる。
算された角度値をθＡ、傾きをΔＡとし、第２検出信号
ｂの電圧値から計算された角度値をθＢ、傾きをΔＢと
し、求める角度をθとしたとき、 θ＝θＡ×ΔＡ／（ΔＡ＋ΔＢ）＋θＢ×ΔＢ／（ΔＡ
＋ΔＢ） によって求めることができる。
【００６６】具体的には、図６において１つの丸印を付
した部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が
２．５Ｖのときに、角度値θＡが０°で、傾きΔＡが
１．００００であり、同様に、第２検出信号ｂの電圧値
が０．５Ｖのときに、角度値θＢが０°で、傾きΔＢが
０．００００であって、θ＝０×１／（１＋０）＋０×
０／（１＋０）になる。
した部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が
２．５Ｖのときに、角度値θＡが０°で、傾きΔＡが
１．００００であり、同様に、第２検出信号ｂの電圧値
が０．５Ｖのときに、角度値θＢが０°で、傾きΔＢが
０．００００であって、θ＝０×１／（１＋０）＋０×
０／（１＋０）になる。
【００６７】この点においては、第１検出信号ａの傾き
ΔＡが大きく、電圧値の変動に対する角度のずれは小さ
いのに対して、第２検出信号ｂの傾きΔＢが小さいの
で、電圧値の変動に対する角度のずれは大きくなる。こ
れらの結果から、第１検出信号ａの重み付け係数は１に
なり、第２検出信号ｂの重み付け係数は０になる。
ΔＡが大きく、電圧値の変動に対する角度のずれは小さ
いのに対して、第２検出信号ｂの傾きΔＢが小さいの
で、電圧値の変動に対する角度のずれは大きくなる。こ
れらの結果から、第１検出信号ａの重み付け係数は１に
なり、第２検出信号ｂの重み付け係数は０になる。
【００６８】次いで、図６において２つの丸印を付した
部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が３．
９１４２Ｖのときに、角度値θＡが４５．０°で、傾き
ΔＡが０．７０７１であり、同様に、第２検出信号ｂの
電圧値が１．０８５８Ｖのときに、角度値θＢが５４．
０°で、傾きΔＢが０．７０７１であって、θ＝４５×
０．７０７１／（０．７０７１＋０．７０７１）＋４５
×０．７０７１／（０．７０７１＋０．７０７１）にな
る。
部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が３．
９１４２Ｖのときに、角度値θＡが４５．０°で、傾き
ΔＡが０．７０７１であり、同様に、第２検出信号ｂの
電圧値が１．０８５８Ｖのときに、角度値θＢが５４．
０°で、傾きΔＢが０．７０７１であって、θ＝４５×
０．７０７１／（０．７０７１＋０．７０７１）＋４５
×０．７０７１／（０．７０７１＋０．７０７１）にな
る。
【００６９】この点においては、第１検出信号ａの傾き
ΔＡと第２検出信号ｂの傾きΔＢとは等しいので、電圧
値の変動に対する角度のずれも同じになる。これらの結
果から、第１検出信号ａの重み付け係数は０．５にな
り、第２検出信号ｂの重み付け係数は０．５になる。
ΔＡと第２検出信号ｂの傾きΔＢとは等しいので、電圧
値の変動に対する角度のずれも同じになる。これらの結
果から、第１検出信号ａの重み付け係数は０．５にな
り、第２検出信号ｂの重み付け係数は０．５になる。
【００７０】続いて、図６において３つの丸印を付した
部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が４．
５Ｖのときに、角度値θＡが９０．０°で、傾きΔＡが
０．００００であり、同様に、第２検出信号ｂの電圧値
が２．５Ｖのときに、角度値θＢが９０．０°で、傾き
ΔＢが１．００００であって、θ＝９０×０／（０＋
１）＋９０×１／（０＋１）になる。
部分で示されるように、第１検出信号ａの電圧値が４．
５Ｖのときに、角度値θＡが９０．０°で、傾きΔＡが
０．００００であり、同様に、第２検出信号ｂの電圧値
が２．５Ｖのときに、角度値θＢが９０．０°で、傾き
ΔＢが１．００００であって、θ＝９０×０／（０＋
１）＋９０×１／（０＋１）になる。
【００７１】この点においては、第１検出信号ａの傾き
ΔＡが小さく、電圧値の変動に対する角度のずれは大き
いのに対して、第２検出信号ｂの傾きΔＢが大きく、電
圧値の変動に対する角度のずれは小さくなる。これらの
結果から、第１検出信号ａの重み付け係数は０になり、
第２検出信号ｂの重み付け係数は１になる。
ΔＡが小さく、電圧値の変動に対する角度のずれは大き
いのに対して、第２検出信号ｂの傾きΔＢが大きく、電
圧値の変動に対する角度のずれは小さくなる。これらの
結果から、第１検出信号ａの重み付け係数は０になり、
第２検出信号ｂの重み付け係数は１になる。
【００７２】さらに、角度値θＡ、θＢが０°から４
５．０°までの間及び４５．０°から９０．０°の間の
それぞれの角度値においても、前述のような計算を行う
ことにより、第１検出信号ａの重み付け係数と第２検出
信号ｂの重み付け係数をそれぞれ求めることができ、入
れ替えを行う点の角度の検出値の不連続をなくした状態
で、第１検出信号ａの計算角度と第２検出信号ｂの計算
角度との入れ替えを行うことができる。
５．０°までの間及び４５．０°から９０．０°の間の
それぞれの角度値においても、前述のような計算を行う
ことにより、第１検出信号ａの重み付け係数と第２検出
信号ｂの重み付け係数をそれぞれ求めることができ、入
れ替えを行う点の角度の検出値の不連続をなくした状態
で、第１検出信号ａの計算角度と第２検出信号ｂの計算
角度との入れ替えを行うことができる。
【００７３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１検
出信号と第２検出信号の振幅によって回転体の微回転角
度を検出する際に、第１検出信号と第２検出信号とにそ
れぞれ重み付けを行うとともに、その重み付けを回転体
の回転角度のエリアによって変更しているので、重み付
け係数と回転角度のエリアを適宜選択することにより、
一方の検出信号や他方の検出信号の直線状の傾斜部にそ
れぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれていても、回転
角度検出誤差の影響を受けることの少ない状態で回転角
度検出値を求めることができ、高精度の回転角検出装置
を得ることができるという効果がある。
出信号と第２検出信号の振幅によって回転体の微回転角
度を検出する際に、第１検出信号と第２検出信号とにそ
れぞれ重み付けを行うとともに、その重み付けを回転体
の回転角度のエリアによって変更しているので、重み付
け係数と回転角度のエリアを適宜選択することにより、
一方の検出信号や他方の検出信号の直線状の傾斜部にそ
れぞれ僅かな回転角度検出誤差が含まれていても、回転
角度検出誤差の影響を受けることの少ない状態で回転角
度検出値を求めることができ、高精度の回転角検出装置
を得ることができるという効果がある。
【００７４】また、本発明によれば、特に、制御部が、
回転検出部から出力された第１検出信号及び第２検出信
号を用いて微回転角度の検出を行なう場合に、第１（ま
たは第２）検出信号の振幅に対応して第１エリア、第２
エリア、第３エリアの３つのエリアを定め、第１（また
は第２）検出信号が、第１エリア内、第２エリア内、第
３エリア内にあるときのそれぞれで、第１（または第
２）検出信号の計算角度と第２（または第１）検出信号
と計算角度とに所定の重み付け係数、すなわち１０対
０、７対３、５対５を付して平均化した計算角度値を用
いて回転体の微回転角度を検出するようにすることによ
り、第１（または第２）検出信号や第２（または第１）
検出信号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検
出誤差が含まれていても、回転角度検出誤差の影響を受
けることの少ない状態で回転角度検出値を求めることが
でき、高精度の回転角検出装置を得ることができるとい
う効果がある。
回転検出部から出力された第１検出信号及び第２検出信
号を用いて微回転角度の検出を行なう場合に、第１（ま
たは第２）検出信号の振幅に対応して第１エリア、第２
エリア、第３エリアの３つのエリアを定め、第１（また
は第２）検出信号が、第１エリア内、第２エリア内、第
３エリア内にあるときのそれぞれで、第１（または第
２）検出信号の計算角度と第２（または第１）検出信号
と計算角度とに所定の重み付け係数、すなわち１０対
０、７対３、５対５を付して平均化した計算角度値を用
いて回転体の微回転角度を検出するようにすることによ
り、第１（または第２）検出信号や第２（または第１）
検出信号の直線状の傾斜部にそれぞれ僅かな回転角度検
出誤差が含まれていても、回転角度検出誤差の影響を受
けることの少ない状態で回転角度検出値を求めることが
でき、高精度の回転角検出装置を得ることができるとい
う効果がある。
【００７５】さらに、本発明において、回転体が自動車
のステアリングシャフトであり、第１検出信号及び第２
検出信号がステアリングシャフトの全回転にわたる粗回
転角を示す第３検出信号と共同してステアリングシャフ
トの舵角を検出するようにすれば、自動車のステアリン
グシャフトの回転角度を高精度で検出することができ、
それにより優れた回転制御特性を有するパワーステアリ
ング機構を得ることができるという効果があり、このと
き、舵角の検出信号が自動車内に布設されたローカルエ
リアネットワーク用バスラインを経てコントローラに供
給するようにすれば、周囲雑音等の影響を受けることな
く、検出信号がコントローラに供給され、コントローラ
の誤動作を未然に防止することができるという効果があ
る。
のステアリングシャフトであり、第１検出信号及び第２
検出信号がステアリングシャフトの全回転にわたる粗回
転角を示す第３検出信号と共同してステアリングシャフ
トの舵角を検出するようにすれば、自動車のステアリン
グシャフトの回転角度を高精度で検出することができ、
それにより優れた回転制御特性を有するパワーステアリ
ング機構を得ることができるという効果があり、このと
き、舵角の検出信号が自動車内に布設されたローカルエ
リアネットワーク用バスラインを経てコントローラに供
給するようにすれば、周囲雑音等の影響を受けることな
く、検出信号がコントローラに供給され、コントローラ
の誤動作を未然に防止することができるという効果があ
る。
【図１】本発明による回転角検出装置の一つの実施の形
態を示す要部構成図である。
態を示す要部構成図である。
【図２】回転検出部を形成する回転型センサーの具体的
構成の一例を示す断面構成図である。
構成の一例を示す断面構成図である。
【図３】図２に図示の回転型センサーにおいて自動車の
ステアリングホイールが回転された際に回転型センサー
から出力される各検出信号を示す信号波形図である。
ステアリングホイールが回転された際に回転型センサー
から出力される各検出信号を示す信号波形図である。
【図４】図３に図示の信号波形図において、第１乃至第
３エリアを示す拡大信号波形図である。
３エリアを示す拡大信号波形図である。
【図５】第１検出信号及び第２検出信号の各１周期に該
当する角度領域を拡大して示す拡大信号波形図である。
当する角度領域を拡大して示す拡大信号波形図である。
【図６】図５に図示された角度領域において、第１検出
信号及び第２検出信号の各振幅（電圧値）、角度値、傾
き（微分値）を一覧表示した特性図である。
信号及び第２検出信号の各振幅（電圧値）、角度値、傾
き（微分値）を一覧表示した特性図である。
【図７】ステアリングホイールの回転角度と、第１検出
信号、第２検出信号及び第３検出信号の出力電圧との関
係を示す特性図である。
信号、第２検出信号及び第３検出信号の出力電圧との関
係を示す特性図である。
【図８】角度区間を切替るとき、直線状の傾斜部の振幅
変化に対応した回転角度検出値の変動状態を示す説明図
である。
変化に対応した回転角度検出値の変動状態を示す説明図
である。
１ 回転検出部 ２ 制御部（マイクロコンピュータ） ３ 記憶部（メモリー） ４ コントローラ ５ 被制御機構 ６ ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バスライ
ン ７ 筐体 ７Ａ ケース ７Ｂ カバー ７Ｃ、７Ｄ 環状突起 ８ ローター ８Ａ 狭幅の突出部 ８Ｂ ウオーム ９ 回転軸 １０ 軸受部 １０Ａ 波形ワッシャー １１ ウオームギア １１Ａ 円筒状の磁石保持部 １２ 摺動体 １３1 第１の磁石 １３2 第２の磁石 １４1 第１のホール素子 １４2 第２のホール素子 １４3 第３のホール素子 １５ 回路基板
ン ７ 筐体 ７Ａ ケース ７Ｂ カバー ７Ｃ、７Ｄ 環状突起 ８ ローター ８Ａ 狭幅の突出部 ８Ｂ ウオーム ９ 回転軸 １０ 軸受部 １０Ａ 波形ワッシャー １１ ウオームギア １１Ａ 円筒状の磁石保持部 １２ 摺動体 １３1 第１の磁石 １３2 第２の磁石 １４1 第１のホール素子 １４2 第２のホール素子 １４3 第３のホール素子 １５ 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 敏行 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 奥村 博文 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 徳永 一郎 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 小川 敏生 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA36 BA08 CA40 DA05 DC04 DD03 DD08 DD09 EA03 GA52 GA67 KA01 LA02 LA03 LA16 2F069 AA83 AA86 DD19 GG06 HH15 NN00 NN26 2F077 CC02 CC09 JJ01 JJ03 JJ08 JJ23 NN04 NN19 NN24 PP12 QQ05 TT51 VV02
Claims (4)
- 【請求項１】 回転体に連結されたローターを備え、前
記ローターの回転によって一定振幅、同一周期で、略１
／４波長の位相差を持った正弦波状の第１検出信号及び
第２検出信号を順次検出する回転検出部と、前記第１検
出信号及び前記第２検出信号を記憶する記憶部と、制御
部とを備え、前記制御部は、前記第１検出信号と前記第
２検出信号の振幅によって前記回転体の微回転角度を検
出する際に、前記第１検出信号と前記第２検出信号の重
み付けを前記回転体の回転角度のエリアによって変更す
ることを特徴とする回転角検出装置。 - 【請求項２】 前記第１検出信号及び前記第２検出信号
の中の一方の検出信号が中間振幅になる時点を中心とし
たその前後の１／６周期の範囲内の第１エリアと、前記
第１エリアの外側にある前記一方の検出信号の１／１２
周期の範囲内の第２エリアと、前記第２エリアの外側に
ある前記一方の検出信号の１／１２周期の範囲内の第３
エリアとを定め、前記一方の検出信号が前記第１エリア
内にあるとき前記一方の検出信号の振幅、前記一方の検
出信号が前記第２エリア内にあるとき前記一方の検出信
号と他方の第２検出信号との振幅を７対３で平均化した
振幅、前記一方の検出信号が前記第３エリア内にあると
き前記一方の検出信号と前記他方の検出信号との振幅を
５対５で平均化した振幅によって前記回転体の回転角度
を検出することを特徴とする回転角検出装置。 - 【請求項３】 前記回転体は自動車のステアリングシャ
フトであり、前記第１検出信号及び前記第２検出信号
は、前記ステアリングシャフトの全回転にわたる粗回転
角を示す第３検出信号と共同して前記ステアリングシャ
フトの舵角を検出することを特徴とする請求項１に記載
の回転角検出装置。 - 【請求項４】 前記舵角の検出信号は、自動車内に布設
されたローカルエリアネットワーク用バスラインを経て
コントローラに供給されることを特徴とする請求項３に
記載の回転角検出装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
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| EP07015118A EP1845343B1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-14 | Rotational angle detector |
| DE60133506T DE60133506T2 (de) | 2000-02-25 | 2001-02-14 | Drehwinkelgeber |
| EP01103438A EP1128165B1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-14 | Rotational angle detector |
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|---|---|---|---|
| JP2000049990A JP2001241942A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 回転角検出装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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-
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