JP2003004413A - 回転角度検出装置及び舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターゲット及び回転体を低コストで製造でき
る回転角度検出装置及び舵取装置を提供する。 【解決手段】 入力軸３１を中心に回転する回転体１２
と、回転体１２に設けられ、回転体１２が回転するに従
って、入力軸３１と部位との距離が変化するターゲット
１２ｔと、ターゲット１２ｔの近接する部位を検出する
磁気センサ１Ａ，１Ｂと、検出されたターゲット１２ｔ
の部位に基づいて、入力軸３１の変位回転角度を検出す
る演算処理部８とを備えた回転角度検出装置を用いて舵
取装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転角度
を検出する回転角度検出装置、この回転角度検出装置を
用いたトルク検出装置を備える舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に回転角度検出装置を用いたトルク
検出装置の構成例を示す。このトルク検出装置は、自動
車の舵取装置に適用しており、上端がステアリングホイ
ール（操舵輪）３０に連結された入力軸（第１回転軸）
３１と、下端が舵取機構のピニオン３３に連結された出
力軸（第２回転軸）３２とを、細径のトーションバー
（連結軸）３４を介して同軸的に連結し、ステアリング
ホイール３０と舵取機構（ピニオン３３）とを連絡する
操舵軸３が構成されている。入力軸３１及び出力軸３２
の連結部近傍には、入力軸３１及び出力軸３２の夫々の
回転角度を検出する２つの回転角度検出装置が備えられ
ている。

【０００３】入力軸３１には、出力軸３２との連結部近
傍に、円板形をなすターゲット板２ａ（回転体）が外嵌
固定されており、ターゲット板２ａの外周面には、複数
（図においては５個）のターゲット２０ａが並設されて
いる。図６にターゲット板２ａ及びターゲット２０ａの
構成例を示す。ターゲット２０ａは、図７の外周展開図
に示すように、ターゲット板２ａの外周面に沿って一方
向に傾斜して設けてある第１傾斜部２０ｂと、他方向に
傾斜して設けてある第２傾斜部２０ｃとを備えた磁性体
の突条であり、ターゲット板２ａの外周面の周方向に等
配に並設されている。第１傾斜部２０ｂ及び第２傾斜部
２０ｃは、その接続点を通るべきターゲット板２ａの回
転軸の軸長方向の直線に関して略線対称である。

【０００４】同様のターゲット２０ａを備えたターゲッ
ト板２ａが、出力軸３２の入力軸３１との連結部近傍に
も外嵌固定されている。出力軸３２側のターゲット板２
ａの各ターゲット２０ａと、入力軸３１側のターゲット
板２ａの各ターゲット２０ａとは周方向に整合されて並
設されている。

【０００５】両ターゲット板２ａの外側には、それぞれ
の外周のターゲット２０ａの外縁を臨むようにセンサボ
ックス１が配設されている。センサボックス１は、入力
軸３１及び出力軸３２を支承するハウジング等の動かな
い部位に固定支持されている。センサボックス１の内部
には、入力軸３１側のターゲット２０ａの周方向に異な
る部位に対向する磁気センサ（部位検出手段）１Ａ，１
Ｂと、出力軸３２側のターゲット２０ａの周方向に異な
る部位に対向する磁気センサ２Ａ，２Ｂ（部位検出手
段）とが、周方向位置を正しく合わせて収納されてい
る。

【０００６】磁気センサ１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂは、磁
気抵抗効果素子（ＭＲ素子）等、磁界の作用により電気
的特性（抵抗）が変化する特性を有する素子を用い、対
向するターゲット２０ａの近接する部位に応じて検出信
号が変わるように構成されたセンサであり、これらの検
出信号Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂは、センサボッ
クス１外部（又は内部）のマイクロプロセッサを用いて
なる演算処理部（角度検出手段）４に与えられている。

【０００７】以下に、このような構成の回転角度検出装
置を用いたトルク検出装置の動作を説明する。磁気セン
サ１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂが対向するターゲット２０ａ
は、前述したように、入力軸３１及び出力軸３２に同軸
的に外嵌固定された各ターゲット板２ａの外周面に沿っ
て一方向に傾斜した第１傾斜部２０ｂと、他方向に傾斜
した第２傾斜部２０ｃとを備えて、周方向に等配に並設
された磁性体の突条である。従って、入力軸３１及び出
力軸３２が回転した場合、各磁気センサ１Ａ，１Ｂ，２
Ａ，２Ｂは、ターゲット２０ａがそれぞれとの対向位置
を通過する間、図８に示すように、入力軸３１及び出力
軸３２の回転角度（変位回転角度）の変化に応じて、比
例的に上昇又は下降する検出信号を出力する。

【０００８】磁気センサ１Ａ，１Ｂの検出信号は、入力
軸３１の回転角度（変位回転角度）に対応するものとな
り、磁気センサ２Ａ，２Ｂの検出信号は、出力軸３２の
回転角度（変位回転角度）に対応するものとなる。従っ
て、演算処理部４は、磁気センサ１Ａ，１Ｂの検出信号
から入力軸３１の回転角度を算出することができ、演算
処理部４及び磁気センサ１Ａ，１Ｂは入力軸３１の回転
角度検出装置として作動する。また、演算処理部４は、
磁気センサ２Ａ，２Ｂの検出信号から出力軸３２の回転
角度を算出することができ、演算処理部４及び磁気セン
サ２Ａ，２Ｂは出力軸３２の回転角度検出装置として作
動する。

【０００９】入力軸３１にトルクが加わった場合、磁気
センサ１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂの各検出信号Ｖ１Ａ，Ｖ
１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂは、図９に示すように変化する。
但し、磁気センサ１Ａ，２Ａと磁気センサ１Ｂ，２Ｂと
は、それぞれターゲット板２ａの周方向に、例えば電気
角９０°位相が異なっている。

【００１０】ここで、磁気センサ１Ａの検出信号Ｖ１Ａ
と磁気センサ２Ａの検出信号Ｖ２Ａとの差、又は磁気セ
ンサ１Ｂの検出信号Ｖ１Ｂと磁気センサ２Ｂの検出信号
Ｖ２Ｂとの差は、入力軸３１と出力軸３２との回転角度
（変位回転角度）の差に対応するものとなる。この差
は、入力軸３１に加わるトルクの作用下において、入力
軸３１と出力軸３２とを連結するトーションバー３４に
生じる捩れ角度に対応する。従って、前述した検出信号
の差に基づいて入力軸３１に加わるトルクを算出するこ
とができる。求めたトルクに基づいて、出力軸３２の回
転補助用の電動モータ（図示していない）の駆動制御を
行うことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ター
ゲット２０ａを形成する場合、ターゲット板２ａの外周
面に沿って一方向に傾斜する第１傾斜部２０ｂと他方向
に傾斜する第２傾斜部２０ｃとが形成されるように、磁
性体の突条をターゲット板２ａの外周面に等配に並設す
る必要があるため、図６に示したようにターゲット２０
ａは複雑な形状となり、ターゲット２０ａの製造には手
間とコストがかかる。しかも、第１傾斜部２０ｂ及び第
２傾斜部２０ｃが正確に形成されていない場合、磁気セ
ンサの検出信号の振幅等に誤差が生じる。

【００１２】また、上述したターゲット板２ａでは、磁
気センサ１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂから出力される検出信
号Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂは、ターゲット板２
ａが１回転する間に増減を周期的に繰り返すため、ター
ゲット板２ａが１回転する間に同じ信号値が複数回（本
例では５回）検出される。検出信号Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ
２Ａ，Ｖ２Ｂの１つの信号値に複数角度が対応している
ため、所定の角度を基準とした１回転に渡る絶対回転角
度を検出することはできない。

【００１３】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ターゲット及び回転体を低コストで製造できる
回転角度検出装置及び舵取装置を提供することを目的と
する。

【００１４】また、本発明は、所定の角度を基準とした
絶対回転角度を検出できる回転角度検出装置及び舵取装
置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る回転角度
検出装置は、第１回転体と、該第１回転体に設けられ、
該第１回転体が回転するに従って部位が変化する第１タ
ーゲットと、該第１ターゲットの近接する部位を検出す
る第１部位検出手段と、検出された前記第１ターゲット
の部位に基づいて、前記第１回転体の回転が開始された
角度を基準とした変位回転角度を検出する第１角度検出
手段とを備えた回転角度検出装置において、回転軸を同
一にして前記第１回転体と連結された第２回転体と、該
第２回転体に設けられ、該第２回転体が回転するに従っ
て部位が変化する第２ターゲットと、該第２ターゲット
の近接する部位を検出する第２部位検出手段と、検出さ
れた前記第２ターゲットの部位に基づいて、前記第２回
転体の所定角度を基準とした絶対回転角度を検出する第
２角度検出手段とを備え、検出した第２回転体の絶対回
転角度から前記第１回転体の絶対回転角度を検出すべく
なしてあることを特徴とする。

【００１６】このような回転角度検出装置は、第１ター
ゲットが設けられた第１回転体と第１回転角度検出手段
とにより回転体の回転が開始された角度を基準とした変
位回転角度を検出できることに加えて、第２ターゲット
が設けられた第２回転体と第２回転角度検出手段とによ
り回転軸の所定角度を基準とした絶対回転角度を検出で
きる。

【００１７】請求項２に係る回転角度検出装置は、請求
項１において、前記第１回転体が１回転する間に前記第
１部位検出手段で検出される部位が所定の変化を繰り返
すように、前記第１ターゲットが前記第１回転体に設け
られ、前記第２回転体が１回転する間に前記第２部位検
出手段で検出される部位が回転に応じて異なるように、
前記第２ターゲットが前記第２回転体に設けられている
ことを特徴とする。

【００１８】このような回転角度検出装置は、第２回転
体が１回転する間に第２部位検出手段で検出される部位
が回転に応じて異なる位置に変化するため、検出された
第２ターゲットの部位から１つの回転角度が求まり、所
定角度を基準とした３６０度に渡る絶対回転角度を検出
することができる。

【００１９】請求項３に係る回転角度検出装置は、請求
項１又は２において、前記第１回転体が回転するに従っ
て、前記第１部位検出手段から前記第１ターゲットの近
接する部位までの距離が変化するように、前記第１ター
ゲットが前記第１回転体に設けられていることを特徴と
する。

【００２０】このような回転角度検出装置は、第１回転
体の回転に従って第１部位検出手段から前記第１ターゲ
ットの近接する部位までの距離が変化するため、第１タ
ーゲットの部位と第１部位検出手段との距離に基づいて
第１回転体の変位回転角度を検出することができる。回
転体の形状を歯車状に形成し、回転体の外周（歯の部
分）をターゲットとすることもできる。このような歯車
状のターゲット及び回転体は、従来のターゲット及び回
転体に比べて容易かつ低コストに製造することができ
る。

【００２１】請求項４に係る回転角度検出装置は、請求
項１〜３の何れかにおいて、前記第２回転体が回転する
に従って、前記第２ターゲットの部位が前記回転軸の軸
方向に変化するように、前記第２ターゲットが前記第２
回転体に設けられていることを特徴とする。

【００２２】このような回転角度検出装置は、第２回転
体の回転に従って第２部位検出手段に近接する第２ター
ゲットの部位が回転軸の軸方向に変化するため、前記軸
方向の部位の位置に基づいて第２回転体の絶対回転角度
を検出することができる。

【００２３】請求項５に係る回転角度検出装置は、請求
項１〜３の何れかにおいて、前記第２回転体が回転する
に従って、前記第２部位検出手段から前記第２ターゲッ
トの近接する部位までの距離が変化するように、前記第
２ターゲットが前記第２回転体に設けられていることを
特徴とする。

【００２４】このような回転角度検出装置は、第２回転
体の回転に従って第２部位検出手段から前記第２ターゲ
ットの近接する部位までの距離が変化するため、第２タ
ーゲットの部位と第２部位検出手段との距離に基づいて
第２回転体の絶対回転角度を検出することができる。

【００２５】請求項６に係る回転角度検出装置は、請求
項１〜５の何れかにおいて、前記第２角度検出手段は、
前記第２回転体が１回転したことを検出する手段と、前
記第２回転体の回転数を記憶する記憶部とを備え、前記
第２回転体が１回転したことが検出された場合、前記記
憶部に記憶された回転数を更新すべくなしてあることを
特徴とする。

【００２６】このような回転角度検出装置は、前記第２
回転体が１回転を超えて回転した場合、記憶部に記憶さ
れている回転数が更新されるため、１回転を超えた絶対
回転角度の検出が可能である。

【００２７】請求項７に係る回転角度検出装置は、請求
項１〜６の何れかにおいて、前記第１及び／又は第２タ
ーゲットは磁性体であり、前記第１及び／又は第２部位
検出手段は磁気センサであることを特徴とする。

【００２８】このような回転角度検出装置は、磁気セン
サにより磁性体のターゲットの部位を検出するため、部
位検出手段の構造は単純になるためコストは低くなり、
さらに調整操作も容易になる。また、非接触でターゲッ
トの部位を検出することができる。

【００２９】請求項８に係る舵取装置は、操舵輪に連結
された第１回転軸と、舵取機構に連結されると共に前記
第１回転軸と同軸的に連結された第２回転軸と、前記第
１回転軸及び第２回転軸の変位回転角度を夫々検出する
と共に前記第１回転軸及び／又は第２回転軸の絶対回転
角度を検出する第１回転角度検出装置及び第２回転角度
検出装置、検出された変位回転角度の差を求める手段を
備え、前記変位回転角度の差に基づいて前記第１回転軸
に加わるトルクを検出するトルク検出装置と、検出され
たトルク及び絶対回転角度に基づいて駆動制御される、
前記第２回転軸の回転を補助する電動モータとを備えた
舵取装置であって、前記第１及び／又は第２回転角度検
出装置は、請求項１〜７の何れかに記載の回転角度検出
装置であることを特徴とする。

【００３０】このような舵取装置は、上述した第１回転
軸及び／又は第２回転軸の絶対回転角度を検出できる回
転角度装置を用いたトルク検出装置を備えることによ
り、トルクに加え、絶対回転角度に基づいて前記電動モ
ータの駆動制御を行うことができる。絶対回転角度は、
自動車が直進するときの角度を基準にした回転角度とす
ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。

【００３２】（第１の実施の形態）図１に本発明に係る
回転角度検出装置を備えた舵取装置を示す。舵取装置
は、ステアリングホイール（操舵輪）３０に連結された
入力軸（第１回転軸）３１と、ピニオン（舵取機構）３
３に連結された出力軸（第２回転軸）３２と、入力軸３
１及び出力軸３２を同軸的に連結するトーションバー
（連結軸）３４と、入力軸３１に加わるトルクを検出す
ると共に、入力軸３１の絶対回転角度を検出するトルク
検出装置と、検出されたトルク及び絶対回転角度に基づ
いて駆動制御される、出力軸３２の回転を補助する電動
モータ（図示していない）とを備える。

【００３３】トルク検出装置は、入力軸３１及び出力軸
３２の変位回転角度を夫々検出する２つの回転角度検出
装置と、検出された変位回転角度の差を求める手段（演
算処理部８）とを備え、求めた変位回転角度の差に基づ
いて入力軸３１に加わるトルクを検出する。入力軸３１
の変位回転角度を検出する回転角度検出装置は、入力軸
３１の所定角度を基準とした絶対回転角度（舵角）の検
出も行う。

【００３４】入力軸３１の変位回転角度及び絶対回転角
度を検出する回転角度検出装置は、入力軸３１を中心に
回転する回転体１２，１４と、回転体１２，１４に設け
られた磁性体のターゲット１２ｔ，１４ｔの近接する部
位を夫々検出する磁気センサ１Ａ及び１Ｂ，１Ｃと、検
出されたターゲット１２ｔ，１４ｔの部位に基づいて、
入力軸３１の変位回転角度，絶対回転角度を検出する手
段（演算処理部８）とを備える。

【００３５】ここで、絶対回転角度は、所定角度を基準
とした回転角度であり、例えば自動車が直進するときの
角度を基準としたステアリングホイール３０の絶対的な
回転角度を検出する。また、変位回転角度は、回転体の
回転が開始された角度を基準とした回転角度であり、入
力軸３１を回転させたときの入力軸３１と出力軸３２と
の変位回転角度の差に基づいてトルクを検出する。変位
回転角度は、入力軸３１と出力軸３２との回転角度の差
を検出できればよく、図８に示したように、回転体が１
回転する間に同じ検出信号変化を繰り返しても問題は無
い。

【００３６】ターゲット１２ｔは、回転体１２が回転す
るに従って、磁気センサ１Ａ，１Ｂからターゲット１２
ｔの近接する部位までの距離が変化するように、回転体
１２に設けられている。本実施の形態では、回転体１２
の外周部がターゲット１２ｔとして機能するように、回
転体１２は歯車状に形成されている。磁気センサ１Ａ，
１Ｂの検出信号の一例を図２（ａ）に示す。回転体１２
の突起が８つの場合は、回転体１２が１回転する間に検
出信号は増加及び減少を８回繰り返す。回転体１２が回
転するに従って検出信号が変化し、変位回転角度を検出
することができる。ターゲット１２ｔの形状（回転体１
２の外周形状）は、検出信号が直線的に変化する形状と
することが好ましい。

【００３７】ターゲット１４ｔは、入力軸３１が１回転
する間に部位が全て異なる位置に変化するように回転体
１４に設けられている。また、ターゲット１４ｔは、回
転体１４が回転するに従って、磁気センサ１Ｃで検出さ
れる部位が入力軸３１に沿った方向に変化するように回
転体１４に設けられている。本実施の形態では、ターゲ
ット１４ｔは螺旋状に形成されている。磁気センサ１Ｃ
の検出信号の一例を図２（ｂ）に示す。回転体１４が１
回転する間、検出信号は増加又は減少し続ける。検出信
号の値に応じて絶対回転角度を検出することができる。

【００３８】演算処理部８は、回転体１４が１回転した
ことを検出する手段と、回転体１４の回転数を記憶する
記憶部と、回転体１４が１回転したことが検出された場
合、記憶部の回転数を更新する手段として動作する。例
えば右回りで２回転した場合は「＋２」、左回りで２回
転した場合は「−２」を記憶部に記憶する。回転体１４
が１回転したことの検出は、ターゲット１４ｔの不連続
部から検出することができる。

【００３９】出力軸３２の変位回転角度を検出する回転
角度検出装置は、出力軸３２を中心に回転する回転体１
６と、回転体１６に設けられた磁性体のターゲット１６
ｔの近接する部位を検出する磁気センサ２Ａ及び２Ｂ
と、検出されたターゲット１６ｔの部位に基づいて、出
力軸３２の変位回転角度を検出する手段（演算処理部
８）とを備える。

【００４０】ターゲット１６ｔは、回転体１６が回転す
るに従って、磁気センサ２Ａ及び２Ｂからターゲット１
６ｔの近接する部位までの距離が変化するように、回転
体１６に設けられている。本実施の形態では、回転体１
６の外周部がターゲット１６ｔとして機能するように、
回転体１６は歯車状に形成されている。ターゲット１６
ｔ及び回転体１６は、ターゲット１２ｔ及び回転体１２
と同じものを使用することができる。同じターゲット及
び回転体を用い、両者の周方向の突出部の位置を合わせ
た場合、磁気センサ２Ａ，２Ｂの検出信号は、図２
（ａ）に示した磁気センサ１Ａ，１Ｂの検出信号と同位
相となり、図９に示したようにトーションバー３４に捩
れが生じたときに位相差が生じる。

【００４１】次に、このような構成の回転角度検出装置
の動作について説明する。ステアリングホイール３０を
操作して入力軸３１を回転させた場合、回転体１２，１
４が回転する。回転体１２の回転により、磁気センサ１
Ａ及び１Ｂからターゲット１２ｔの近接する部位までの
距離が変化し、例えば図２（ａ）に示す検出信号が演算
処理部８に与えられる。同様に、回転体１４の回転によ
り、磁気センサ１Ｃに近接するターゲット１４ｔの部位
が入力軸３１の軸方向に変化し、例えば図２（ｂ）に示
す検出信号が演算処理部８に与えられる。磁気センサ１
Ａ及び１Ｂ，１Ｃから与えられた検出信号に基づいて、
演算処理部８で夫々回転体１２，１４の変位回転角度，
絶対回転角度を求める。

【００４２】同様に、出力軸３２の回転により、磁気セ
ンサ２Ａ及び２Ｂからターゲット１６ｔの近接する部位
までの距離が変化し、例えば図２（ａ）に示す検出信号
が演算処理部８に与えられる。磁気センサ２Ａ及び２Ｂ
から与えられた検出信号に基づいて、演算処理部８で回
転体１６の変位回転角度を求める。

【００４３】演算処理部８は、入力軸３１及び出力軸３
２の変位回転角度の差に基づいてトルクを検出し、検出
したトルクと入力軸３１（ステアリングホイール３０）
の絶対回転角度（舵角）とに基づいて、出力軸３２の回
転補助用の電動モータ（図示していない）の駆動制御を
行う。トルク検出は、入力軸３１に対する出力軸３２の
相対的な回転角度を、磁気センサ１Ａ，２Ａの検出信号
Ｖ１Ａ，Ｖ２Ａの差に基づいて検出することもできる。
すなわち、検出信号の差を求め、この差に対応する回転
角度を演算処理部８で求めてもよい。

【００４４】上述した実施の形態では、ターゲット１４
ｔの部位を回転軸の軸方向に変化させているが、図３
（ａ）に示すように、磁気センサ１Ｃから回転体４２外
周のターゲット４２ｔの近接する部位までの距離を変化
させることもできる。また、上述した実施の形態では、
回転体１２の外周をターゲット１２ｔとして使用した
が、図３（ｂ）に示すように、回転体４４の外周にター
ゲット４４ｔを形成することもできる。さらに、上述し
た実施の形態では、磁気センサを用いてターゲットを検
出しているが、ターゲットの検出は磁気センサに限定は
されず、光センサ等の任意の位置検出センサを用いてタ
ーゲットの位置又はターゲットまでの距離を検出するこ
とができる。

【００４５】（第２の実施の形態）図４に本発明に係る
回転角度検出装置を備えた舵取装置を示す。図４の舵取
装置は、図１に示した第１の実施形態の舵取装置に、出
力軸３２の絶対回転角度を検出できるトルク検出装置を
備えたものである。図４の舵取装置に備えられたトルク
検出装置は、入力軸３１及び出力軸３２の変位回転角度
及び絶対回転角度を夫々検出する２つの回転角度検出装
置と、検出された変位回転角度の差を求める手段（演算
処理部８）とを備え、求めた変位回転角度の差に基づい
て入力軸３１に加わるトルクを検出する。

【００４６】入力軸３１の変位回転角度及び絶対回転角
度（舵角）を検出する回転角度検出装置は、上述した第
１の実施の形態と同様である。出力軸３２の変位回転角
度及び絶対回転角度を検出する回転角度検出装置は、出
力軸３２を中心に回転する回転体１６，１８と、回転体
１６，１８に設けられた磁性体のターゲット１６ｔ，１
８ｔの近接する部位を夫々検出する磁気センサ２Ａ及び
２Ｂ，２Ｃと、検出されたターゲット１６ｔ，１８ｔの
部位に基づいて、出力軸３２の変位回転角度，絶対回転
角度を検出する手段（演算処理部８）とを備える。

【００４７】ターゲット１８ｔ及び回転体１８と磁気セ
ンサ２Ｃを備えることにより、出力軸３２の絶対回転角
度を検出することができる。図４に示す舵取装置は、入
力軸３１及び出力軸３２に備えられた回転角度検出装置
により、入力軸３１及び出力軸３２の変位回転角度及び
絶対回転角度を検出することができる。また、図４に示
す舵取装置は、前記２つの回転角度検出装置を用いたト
ルク検出装置により、トルクと入力軸３１（ステアリン
グホイール３０）及び出力軸３２（ピニオン３３）の絶
対回転角度とを検出することができ、トルク及び絶対回
転角度に基づいて回転補助用の電動モータ（図示してい
ない）を駆動制御することができる。ここで、絶対回転
角度を用いたトルク検出も可能であるが、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、変位回転角度の方が回転角度の変
化に対して感度よく検出信号が変化するため、トルク検
出には変位回転角度を用いることが好ましい。

【００４８】

【発明の効果】本発明の回転角度検出装置は、第１ター
ゲットが設けられた第１回転体と第１回転角度検出手段
とにより回転体の回転が開始された角度を基準とした変
位回転角度を検出できることに加えて、第２ターゲット
が設けられた第２回転体と第２回転角度検出手段とによ
り回転体の所定角度を基準とした絶対回転角度を検出で
きる。

【００４９】また、本発明の回転角度検出装置は、第２
回転体が１回転する間に第２部位検出手段で検出される
部位が回転に応じて異なる位置に変化するため、検出さ
れた部位から１つの回転角度が求まり、所定角度を基準
とした３６０度に渡る絶対回転角度を検出することがで
きる。

【００５０】また、本発明の回転角度検出装置は、第１
回転体の回転に従って、第１部位検出手段に近接する第
１ターゲットの部位と第１部位検出手段との距離が変化
するため、第１部位検出手段と部位との距離に基づいて
第１回転体の変位回転角度を検出することができる。回
転体の形状を歯車状に形成し、回転体の外周（歯の部
分）をターゲットとすることにより、従来のターゲット
及び回転体に比べて容易かつ低コストに製造することが
できる。

【００５１】また、本発明の回転角度検出装置は、第２
回転体の回転に従って第２部位検出手段に近接する第２
ターゲットの部位が回転軸の軸方向に変化するため、前
記軸方向の部位の位置に基づいて第２回転体の絶対回転
角度を検出することができる。または、第２回転体の回
転に従って第２部位検出手段に近接する第２ターゲット
の部位と第２部位検出手段との距離が変化するため、第
２部位検出手段と部位との距離に基づいて第２回転体の
絶対回転角度を検出することができる。

【００５２】また、本発明の回転角度検出装置は、前記
第２回転体が１回転を超えて回転した場合は、記憶部に
記憶されている回転数が更新されるため、１回転を超え
た絶対回転角度を検出することができる。

【００５３】また、本発明の回転角度検出装置は、磁気
センサにより磁性体のターゲットの部位を検出するた
め、部位検出手段の構造は単純になるためコストは低く
なり、さらに調整操作は容易になる。また、非接触でタ
ーゲットの部位を検出することができる。

【００５４】本発明の舵取装置は、上述した第１回転軸
及び／又は第２回転軸の絶対回転角度を検出できる回転
角度検出装置を用いたトルク検出装置を備えることによ
り、トルクに加え、絶対回転角度に基づいて電動モータ
の駆動制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転角度検出装置を備えた舵取装
置の一構成例を示す模式図である。

【図２】図１に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
波形図である。

【図３】回転体及びターゲットの他の例を示す模式図で
ある。

【図４】本発明に係る回転角度検出装置を備えた舵取装
置の他の構成例を示す模式図である。

【図５】従来の回転角度検出装置を備えた舵取装置の構
成例を示す模式図である。

【図６】図５に示すターゲット板及びターゲットの構成
例を示す斜視図である。

【図７】図６に示すターゲット板の外周面を展開した展
開図である。

【図８】図５に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
波形図である。

【図９】図５に示す磁気センサの検出信号の一例を示す
波形図である。

【符号の説明】

１，６ センサボックス １Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 磁気センサ（部
位検出手段） ４，８ 演算処理部（角度検出手段） １２，１６ 回転体（第１回転体） １２ｔ，１６ｔ ターゲット（第１ターゲット） １４，１８，４２，４４ 回転体（第２回転体） １４ｔ，１８ｔ，４２ｔ，４４ｔ ターゲット（第２タ
ーゲット） ３０ ステアリングホイール（操舵輪） ３１ 入力軸（第１回転軸） ３２ 出力軸（第２回転軸） ３３ ピニオン（舵取機構） ３４ トーションバー（連結軸）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｌ 5/22 Ｇ０１Ｌ 5/22 Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB03 AB05 BA03 2F063 AA36 BA08 BB03 BD16 DA01 DD07 GA53 KA05 LA02 LA03 LA10 LA29 NA06 2F077 JJ01 JJ09 JJ22 3D033 CA28 DB05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１回転体と、該第１回転体に設けら
   れ、該第１回転体が回転するに従って部位が変化する第
   １ターゲットと、該第１ターゲットの近接する部位を検
   出する第１部位検出手段と、検出された前記第１ターゲ
   ットの部位に基づいて、前記第１回転体の回転が開始さ
   れた角度を基準とした変位回転角度を検出する第１角度
   検出手段とを備えた回転角度検出装置において、 回転軸を同一にして前記第１回転体と連結された第２回
   転体と、 該第２回転体に設けられ、該第２回転体が回転するに従
   って部位が変化する第２ターゲットと、 該第２ターゲットの近接する部位を検出する第２部位検
   出手段と、 検出された前記第２ターゲットの部位に基づいて、前記
   第２回転体の所定角度を基準とした絶対回転角度を検出
   する第２角度検出手段とを備え、検出した第２回転体の
   絶対回転角度から前記第１回転体の絶対回転角度を検出
   すべくなしてあることを特徴とする回転角度検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１回転体が１回転する間に前記第
   １部位検出手段で検出される部位が所定の変化を繰り返
   すように、前記第１ターゲットが前記第１回転体に設け
   られ、 前記第２回転体が１回転する間に前記第２部位検出手段
   で検出される部位が回転に応じて異なるように、前記第
   ２ターゲットが前記第２回転体に設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の回転角度検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１回転体が回転するに従って、前
   記第１部位検出手段から前記第１ターゲットの近接する
   部位までの距離が変化するように、前記第１ターゲット
   が前記第１回転体に設けられていることを特徴とする請
   求項１又は２記載の回転角度検出装置。
4. 【請求項４】 前記第２回転体が回転するに従って、前
   記第２ターゲットの部位が前記回転軸の軸方向に変化す
   るように、前記第２ターゲットが前記第２回転体に設け
   られていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記
   載の回転角度検出装置。
5. 【請求項５】 前記第２回転体が回転するに従って、前
   記第２部位検出手段から前記第２ターゲットの近接する
   部位までの距離が変化するように、前記第２ターゲット
   が前記第２回転体に設けられていることを特徴とする請
   求項１〜３の何れかに記載の回転角度検出装置。
6. 【請求項６】 前記第２角度検出手段は、 前記第２回転体が１回転したことを検出する手段と、 前記第２回転体の回転数を記憶する記憶部とを備え、前
   記第２回転体が１回転したことが検出された場合、前記
   記憶部に記憶された回転数を更新すべくなしてあること
   を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の回転角度検
   出装置。
7. 【請求項７】 前記第１及び／又は第２ターゲットは磁
   性体であり、前記第１及び／又は第２部位検出手段は磁
   気センサであることを特徴とする請求項１〜６の何れか
   に記載の回転角度検出装置。
8. 【請求項８】 操舵輪に連結された第１回転軸と、 舵取機構に連結されると共に前記第１回転軸と同軸的に
   連結された第２回転軸と、 前記第１回転軸及び第２回転軸の変位回転角度を夫々検
   出すると共に前記第１回転軸及び／又は第２回転軸の絶
   対回転角度を検出する第１回転角度検出装置及び第２回
   転角度検出装置、検出された変位回転角度の差を求める
   手段を備え、前記変位回転角度の差に基づいて前記第１
   回転軸に加わるトルクを検出するトルク検出装置と、 検出されたトルク及び絶対回転角度に基づいて駆動制御
   される、前記第２回転軸の回転を補助する電動モータと
   を備えた舵取装置であって、 前記第１及び／又は第２回転角度検出装置は、請求項１
   〜７の何れかに記載の回転角度検出装置であることを特
   徴とする舵取装置。