JP2003042754A

JP2003042754A - 回転角検出装置

Info

Publication number: JP2003042754A
Application number: JP2001229871A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sanpei; 喜生三瓶; Hironori Kato; 弘典加藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】誤った角度設定信号の出力を迅速に判定し、
誤った角度設定信号の出力を停止して誤制御の発生を未
然に防ぐようにした回転角検出装置を提供する。【解決手段】回転体の回転状態に対応した角度検出信
号を短周期で検出して制御部２に供給する回転角度検出
部１、角度検出信号を演算して角度設定信号を形成し、
形成した角度設定信号をコントローラー６を介して被制
御機構７に供給する制御部２、供給された最新の複数の
角度検出信号を演算して得た絶対角度を一時記憶し、か
つ、許容最大角速度を記憶する記憶部３を備え、制御部
２は、角度設定信号の出力周期を角度検出信号の検出周
期よりも長い長周期に設定し、記憶部３から読み出した
２つの絶対角度からそれらの絶対角度を得た時点の角速
度を演算し、演算した角速度と許容最大角速度を比較
し、演算した角速度が許容最大角速度を超えたとの判定
時に、角度設定信号に代えて異常信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転角検出装置に
係り、特に、回転体、例えば自動車のステアリングシャ
フトの回転状態を角度検出信号として検出し、その検出
結果に基づいて角度設定信号を発生し、その角度設定信
号を用いて被制御機構を制御する際に、制御部等に動作
異常が発生して誤った角度設定信号が出力される際に、
迅速に誤った角度設定信号の出力を停止させ、被制御機
構が誤制御状態に陥るのを防ぐようにした回転角検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転角検出装置は、回転体の回
転角度を検出し、その検出結果に対応して被制御機構を
制御するもので、少くとも、回転体の回転状態を検出し
て角度検出信号を発生し、その角度検出信号を制御部に
供給する回転角度検出部と、供給された角度検出信号に
所定の演算を行って角度設定信号を発生し、その角度設
定信号をバスラインに出力する制御部と、バスラインを
通して角度設定信号が供給され、供給された角度設定信
号に応答して被制御機構を制御するコントローラーとを
備えている。そして、この回転角検出装置を自動車のス
テアリングシャフトの回転角度の検出に適用する場合
は、回転角検出装置が自動車に搭載され、回転角度検出
部が自動車のステアリングシャフトに結合される。

【０００３】ところで、自動車に搭載される回転角検出
装置は、回転角度検出部に種々のタイプの回転型センサ
ーを用いているもので、その中の１つのタイプのものと
して次のような回転型センサーが提案されている。

【０００４】図６（ａ）、（ｂ）は、前記提案による回
転型センサーの構成例を示す断面図であって、（ａ）は
その横断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線部分の
断面図である。

【０００５】図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、回
転型センサーは、筐体６１と、ローター６２と、回転軸
６３と、軸受６４と、ウォームギア６５と、摺動体６６
と、第１磁石６７₁と、第２磁石６７₂と、第１ホール
素子６８₁と、第２ホール素子６８₂と、第３ホール素
子６８₃と、回路基板６９とを有する。この場合、ロー
ター６２は、中央部に自動車のステアリングシャフトが
結合され、外周に多数のギア歯が形成されている。回転
軸６３は、外周にウォームギア６５が填め込まれ、回転
軸６３とウォームギア６５とが一体的に回転する。ま
た、回転軸６３の外周に設けたスクリュウ溝に摺動体６
６の内周に設けたスクリュウ溝とが噛合い、回転軸６３
が回転すると、摺動体６６が回転軸６３の軸方向に摺動
する。ウォームギア６５とローター６２に設けたギア歯
とが噛み合い、ローター６２が回転するとき、ウォーム
ギア６５を通して回転軸６３がローター６２に対して所
定の回転比率で連動回転する。ウォームギア６５は、一
端に円筒状の磁石保持部６５Ａが連結され、磁石保持部
６５Ａの外周に円筒状の第１磁石６７₁が嵌め込まれ
る。摺動体６６は、外周に板状の第２磁石６７₂が装着
される。回路基板６９は、回転軸６３に沿うように配置
され、回路基板６９上に第１ホール素子６８₁、第２ホ
ール素子６８₂、第３ホール素子６８₃が取着される。
この場合、第１ホール素子６８₁と第２ホール素子６８
₂は、第１磁石６７₁の外周に近接した位置で、かつ、
第１磁石６７₁の中心軸に対して略９０°の角度をなす
位置に配置され、第３ホール素子６８₃は、第２磁石６
７₂の外周に近接した位置に配置される。

【０００６】回転体、すなわちローター６２が回転する
と、第１磁石６７₁の周期的な近接による磁束変化を第
１ホール素子６８₁及び第２ホール素子６８₂が感知
し、第１ホール素子６８₁及び第２ホール素子６８₂か
ら一定の最大振幅を有し、同一周期で、１／４波長分の
位相差を持った正弦波状の第１角度検出信号及び第２角
度検出信号が出力され、同時に、第２磁石６７₂の周期
的な近接するによる磁束変化を第３ホール素子６８₃が
感知し、第３ホール素子６８₃からローター６２の全回
転範囲を１周期とし、直線状に増加する複数周期の第３
角度検出信号が出力される。

【０００７】回転型センサーから出力された第１角度検
出信号、第２角度検出信号及び第３角度検出信号は、制
御部に供給される。このとき、制御部は、供給された第
３角度検出信号に基づき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を基準とした粗回
転角度及び回転方向を検出し、供給された第１角度検出
信号及び第２角度検出信号に基づきステアリングホイー
ルのニュートラル位置を基準とした微回転角度を検出し
ている。そして、制御部は、ステアリングホイールのニ
ュートラル位置を基準とした回転角度及び回転方向の検
出結果に基づいて角度設定信号を形成し、形成した角度
設定信号をバスラインを通してコントローラに供給す
る。コントローラは、供給された角度設定信号に基づい
て、被制御機構である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極め細かに実行する。

【０００８】ここで、図４は、前記提案による回転型セ
ンサーを用いた回転角検出装置において、回転型センサ
ーから出力されるステアリングホイールの回転角度と、
第１乃至第３角度検出信号の各検出信号電圧値との関係
を示す特性図である。

【０００９】図４において、４１は第１角度検出信号、
４２は第２角度検出信号、４３は第３角度検出信号であ
り、ステアリングホイールの全回転角度（ニュートラル
位置に対して±７２０°）における第１乃至第３角度検
出信号４１、４２、４３の検出信号電圧値の変化状態を
示す。

【００１０】この場合、第１角度検出信号４１と第２角
度検出信号４２は同一最大振幅、同一周期で、１／４波
長位相が異なる正弦波状の信号であり、ともに最大値の
電圧値は４．５Ｖ、最小値の電圧値は０．５Ｖである。
そして、第１角度検出信号４１は、ニュートラル位置０
°に対して−２２．５°及び＋６７．５°の回転角度の
とき、−２２．５°から順次−９０°を減算した回転角
度のとき、及び、＋６７．５°に順次＋９０°を加算し
た回転角度のときにそれぞれ最小値（電圧値０．５Ｖ）
になり、第２角度検出信号４２は、ニュートラル位置０
°の回転角度のとき、０°から順次−９０°を減算した
回転角度のとき、及び、０°に順次＋９０°を加算した
回転角度のときにそれぞれ最小値（電圧値０．５Ｖ）に
なる。また、第３角度検出信号４３は、回転角度が−７
２０°から＋７２０°に至るまで直線状に増大するもの
で、−７２０°の回転角度のとき最小値（電圧値０．５
Ｖ）に、＋７２０°の回転角度が回転角度のとき最大値
（電圧値４．５Ｖ）になる。

【００１１】次に、図５は、図４に図示の特性図におい
て、回転角度−９０°から＋９０°の範囲を拡大して示
した特性図である。

【００１２】図５において、４１Ｕは第１角度検出信号
４１の略直線状の立上り（傾斜）部、４１Ｄは第１角度
検出信号４１の略直線状の立下り（傾斜）部、４２Ｕは
第２角度検出信号４２の略直線状の立上り（傾斜）部、
４２Ｄは第２角度検出信号４２の略直線状の立下り（傾
斜）部であり、その他、図４に図示された要素と同じ要
素については同じ符号をつけている。

【００１３】ここで、図４及び図５に図示された特性図
を用い、制御部で実行されるステアリングホィールの回
転方向及び回転角度の検出形態について述べる。

【００１４】始めに、制御部は、ステアリングホィール
のニュートラル位置（回転角度０°）からの回転方向を
検出する場合に、供給された第３検出信号４３の電圧値
によって検出する。すなわち、第３検出信号４３の電圧
値が２．５Ｖを超えていれば、ステアリングホィールの
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４３の電圧が２．５Ｖに満たなけ
れば、ステアリングホィ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。

【００１５】次に、制御部は、図５に示されるように、
ステアリングホィールの全回転角度、例えば、１４４０
°（±７２０°）を、第１角度検出信号４１及び第２角
度検出信号４２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
角度検出信号４３の電圧値によって、ステアリングホィ
ールの回転角度がどの角度区間Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１に相
当するかを示す粗回転角度を検出する。例えば、制御部
が、第３角度検出信号４３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を検出する。

【００１６】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角度検出信号４１と第２角度検
出信号４２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Ｖ₂とを用いて、第１電圧値Ｖ₁と第２電圧値Ｖ
₂の範囲外にある一方の角度検出信号と、第１電圧値Ｖ
₁と第２電圧値Ｖ₂の範囲内にある他方の角度検出信号
とを特定する。

【００１７】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角度検出信号が第１
角度検出信号４１であるかまたは第２角度検出信号４２
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Ｖ₂の範囲外にある一方の角度検出信号が第
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、第１電圧値Ｖ₁
と第２電圧値Ｖ₂との範囲内にある他方の角度検出信号
が１つの角度区間Ｎを４分割した第１分割角度区間Ｈ
１、第２分割角度区間Ｈ２、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、他方の角度検出信号が
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、ステアリングホィー
ルの微回転角度を検出する。

【００１８】図５に図示された例において、第１電圧値
Ｖ₁と第２電圧値Ｖ₂との範囲内にある他方の角度検出
信号は、第１角度区間Ｈ１が第１角度検出信号４１の直
線状の立上り（傾斜）部４１Ｕに該当し、第２角度区間
Ｈ２が第２角度検出信号４２の直線状の立上り（傾斜）
部４２Ｕに該当し、第３角度区間Ｈ３が第１角度検出信
号４１の直線状の立下り（傾斜）部４１Ｄに該当し、第
４角度区間Ｈ４が第２角度検出信号４２の直線状の立下
り（傾斜）部４２Ｄに該当する。

【００１９】このような動作経緯を経て、制御部は、供
給された第１乃至第３角度検出信号４１乃至４３からス
テアリングホィールの角度を判定し、その判定結果に基
づいて角度設定信号を形成する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前記既知の回転角検出
装置において、例えば、回転型センサー（回転角度検出
部）に前記提案による回転型センサーを用いた場合、回
転型センサーは、回転体（ローター）が回転するのに伴
い、第１角度検出信号４１、第２角度検出信号４２及び
第３角度検出信号４３をそれぞれ出力し、制御部に供給
する。制御部は、供給された第１乃至第３角度検出信号
４１乃至４３に基づいて回転体の回転方向及び回転角度
を検出するときに、第３角度検出信号４３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、第１及び第２角度検出信号４１、４２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している。こ
のため、制御部は、回転体の回転角度及び回転方向を広
い角度範囲にわたって高精度で検出が可能になり、その
検出結果から同じく高精度の角度設定信号を形成するこ
とができるものである。

【００２１】しかしながら、前記既知の回転角検出装置
は、過負荷またはその他の何等かの原因によって制御部
の動作または制御部の動作に直接関連する部分の動作が
異常状態に陥ったとき、必然的に制御部における第１角
度検出信号４１、第２角度検出信号４２及び第３角度検
出信号４３を用いた演算が不正確なものになり、その結
果として制御部から出力される角度設定信号も本来のも
のと異なる誤った角度設定信号になる。そして、このよ
うに誤った角度設定信号が制御部から出力され、バスラ
インを通してコントローラに供給された場合、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
正常に実行することができなくなり、このような状態が
持続した場合、自動車を適正に制御することが困難にな
る。

【００２２】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、誤った角度設定信号が出
力されることを迅速に判定し、誤った角度設定信号の出
力を直ちに停止させ、誤った角度設定信号による誤制御
の発生を未然に防ぐ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。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係わる回転角検出装置は、回転体の回転状
態に対応した角度検出信号を短い周期で検出して制御部
に供給する回転角度検出部と、角度検出信号を演算して
角度設定信号を形成し、形成した角度設定信号をコント
ローラーを介して被制御機構に供給する制御部と、供給
された最新の複数の角度検出信号を演算して得た絶対角
度を一時記憶するとともに、許容最大角速度を記憶して
いる記憶部とを備え、制御部は、角度設定信号の出力周
期を角度検出信号の検出周期よりも長い周期になるよう
に設定し、記憶部から読み出した２つの絶対角度からそ
れらの絶対角度が得られた時点の角速度を演算し、演算
した角速度と許容最大角速度とを比較し、演算した角速
度が許容最大角速度を超えていると判定したとき、角度
設定信号に代えて異常信号を出力する手段を具備する。

【００２４】前記手段によれば、記憶部には、供給され
た最新の複数の角度検出信号を演算して得た絶対角度を
一時記憶するとともに、許容最大角速度を記憶してお
り、制御部は、記憶部に一時記憶されている２つの絶対
角度を読み出し、読み出した２つの絶対角度の角度差を
演算するとともに、演算した角度差を２つの絶対角度が
得られた時間間隔で除して角速度を求め、求めた角速度
と記憶部から読み出した許容最大角速度とを比較し、求
めた角速度が許容最大角速度に満たないと判定したと
き、角度設定信号の出力タイミング時に所定の角度設定
信号を形成して出力し、一方、求めた角速度が許容最大
角速度を超えていると判定したとき、角度設定信号の出
力タイミング時に所定の角度設定信号を形成せずに異常
信号を形成して出力するようにしたので、回転角検出装
置のユーザーは、異常信号の出力により回転角検出装置
の動作の異常を即座に知ることができるだけでなく、誤
った角度設定信号が供給されることにより、被制御機構
が誤制御することの危険を回避することができる。

【００２５】

【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。

【００２６】図１は、本発明による回転角検出装置の一
つの実施の形態の要部構成を示すブロック図であり、回
転角検出装置が自動車のステアリングホィールの回転角
度検出を行う場合の例を示すものである。

【００２７】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、回転角度検出部１と、絶対角度演算
部８と絶対角度差演算部９と異常判定部１０を内蔵した
制御部（ＣＰＵ）２と、記憶部３と、異常信号形成部４
と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バスライ
ン５と、コントローラー６と、被制御機構７とからな
る。

【００２８】この場合、回転角度検出部１は、例えば、
図６（ａ）、（ｂ）に示されるような回転型センサーで
あって、筐体６１と、ローター６２と、回転軸６３と、
軸受６４と、ウォームギア６５と、摺動体６６と、第１
磁石６７₁と、第２磁石６７ ₂と、第１ホール素子６８
₁と、第２ホール素子６８₂と、第３ホール素子６８ ₃
と、回路基板６９とを有する。この場合、ローター６２
は、中央部に自動車のステアリングシャフトが結合さ
れ、外周に多数のギア歯が形成されている。回転軸６３
は、外周にウォームギア６５が填め込まれ、回転軸６３
とウォームギア６５とが一体的に回転する。また、回転
軸６３の外周に設けたスクリュウ溝に摺動体６６の内周
に設けたスクリュウ溝とが噛合い、回転軸６３が回転す
ると、摺動体６６が回転軸６３の軸方向に摺動する。ウ
ォームギア６５とローター６２に設けたギア歯とが噛み
合い、ローター６２が回転するとき、ウォームギア６５
を通して回転軸６３がローター６２に対して所定の回転
比率で連動回転する。ウォームギア６５は、一端に円筒
状の磁石保持部６５Ａが連結され、磁石保持部６５Ａの
外周に円筒状の第１磁石６７₁が嵌め込まれる。摺動体
６６は、外周に板状の第２磁石６７₂が装着される。回
路基板６９は、回転軸６３に沿うように配置され、回路
基板６９上に第１ホール素子６８₁、第２ホール素子６
８₂、第３ホール素子６８₃が取着される。この場合、
第１ホール素子６８₁と第２ホール素子６８₂は、第１
磁石６７₁の外周に近接した位置で、かつ、第１磁石６
７₁の中心軸に対して略９０°の角度をなす位置に配置
され、第３ホール素子６８₃は、第２磁石６７₂の外周
に近接した位置に配置される。

【００２９】回転角度検出部１は、ステアリングホィー
ルの回転操作によって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の回転によって第１磁石６７
₁が周期的に近接することによる磁束変化を第１ホール
素子６８₁及び第２ホール素子６８₂か検知し、同様
に、第２磁石６７₂が周期的に近接することによる磁束
変化を第３ホール素子６８₃が検知し、それらの検知に
基づいて、第１ホール素子６８₁から第１角度検出信号
が、第２ホール素子６８₂から第２角度検出信号が、第
３ホール素子６８₃から第３角度検出信号がそれぞれ出
力され、出力された第１乃至第３角度検出信号は短い周
期で制御部２に供給される。この場合、得られた第１乃
至第３角度検出信号は、図４に示されるような第１角度
検出信号４１、第２角度検出信号４２、第３角度検出信
号４３であって、いずれも、ステアリングシャフトの回
転角度に対応した各振幅値を有するものである。

【００３０】また、記憶部３は、角度検出信号の到来周
期毎に、最新に到来した複数の角度検出信号を一時記憶
するとともに、操作者がステアリングシャフトを回転す
るときに得ることが可能な最大の角速度、すなわち許容
最大角速度を記憶しているもので、この許容最大角速度
として例えば毎秒２０００度の角速度に設定している。
異常信号発生部４は制御部２の制御によって異常信号を
発生する。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バ
スライン５は自動車の車内に装着されている。被制御機
構７は、この実施の形態において、自動車のサスペンシ
ョン機構やトラクションコントロール機構である。

【００３１】そして、回転角度検出部１は、出力端が制
御部２の入力端に接続される。制御部２は、記憶部３と
異常信号形成部４に接続されるとともに、出力端がロー
カルエリアネットワーク用バスライン５を通してコント
ローラー６の入力端に接続される。コントローラー６は
制御端が被制御機構７に接続される。

【００３２】ここで、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。

【００３３】操作者の操作によりステアリングホィール
が回転すると、図４に図示されるように、回転角度検出
部１から第１角度検出信号４１及び第２角度検出信号４
２が出力され、制御部２に供給される。これらの第１角
度検出信号４１及び第２角度検出信号４２は、ピーク・
ピーク間振幅が４．０Ｖ、周期がステアリングホィール
の回転角度で９０°のものであって、位相差が１／４波
長、すなわちステアリングホィールの回転角度で２２．
５°のものである。

【００３４】この実施の形態において、回転角度検出部
１から制御部２に供給される角度検出信号の入力タイミ
ングと、制御部２から出力される角度設定信号の出力タ
イミングの一例としては、制御部２に供給される角度検
出信号が４００マイクロ秒（μｓｅｃ）の短い周期で順
次入力され、一方、制御部２から出力される角度設定信
号が１０ミリ秒（ｍｓｅｃ）の長い周期で順次出力され
るものであり、制御部２は、角度検出信号が２５回入力
される度毎に１回づつ角度設定信号を出力するように動
作する。

【００３５】次に、図２は、制御部２において、供給さ
れた角度検出信号を処理し、角度設定信号を出力するま
での動作経緯を示すフローチャートである。

【００３６】図２に示されたフローチャートを用い、制
御部２で実行される動作経緯について説明する。

【００３７】始めに、ステップＳ１において、制御部２
は、記憶部３等の各部の初期設定を行う。このとき、記
憶部３は、許容最大角速度値を記憶しているだけで、後
述するような絶対角度値を記憶していない。

【００３８】次に、ステップＳ２において、制御部２
は、回転角度検出部１から供給される最新の角度検出信
号を取得する。

【００３９】次いで、ステップＳ３において、制御部２
は、内蔵する絶対角度演算部８の駆動により、今回取得
した角度検出信号を用いてその角度検出信号に対応する
絶対角度値を演算する。

【００４０】続く、ステップＳ４において、制御部２
は、演算した絶対角度値を記憶部３に供給し、記憶部３
に一時記憶する。

【００４１】続いて、ステップＳ５において、制御部２
は、回転角度検出部１からの角度検出信号の入力周期Ｎ
を次の周期（Ｎ＋１）に増加する。

【００４２】次に、ステップＳ６において、制御部２
は、角度検出信号の入力周期Ｎが次の周期（Ｎ＋１）に
なっているか否かを判断する。そして、入力周期Ｎが既
に次の周期（Ｎ＋１）になっていると判断した（Ｙ）と
きは前のステップＳ２に戻り、再び、ステップＳ２以降
の動作を繰り返し実行し、一方、入力周期Ｎが未だ次の
周期（Ｎ＋１）になっていないと判断した（Ｎ）ときは
次のステップＳ７に移行する。

【００４３】次いで、ステップＳ７において、制御部２
は、記憶部３に一時記憶され、隣接周期の到来時に得ら
れた２つの絶対角度値を読み出す。そして、制御部２
は、内蔵する絶対角度差演算部９の駆動により、読み出
した２つの絶対角度値の差を演算して絶対角度差を取得
する。

【００４４】図３は、隣接周期の到来時に得られた２つ
の絶対角度と、２つの絶対角度の差を演算して得た絶対
角度差の一例を示す説明図である。

【００４５】図３に示される例においては、絶対角度値
として、第１周期に３０．０１２５０（度）が得られ、
第２周期に３０．１４３７５（度）が得られたとする
と、２つの絶対角度値の角度差（Δθ）として＋０．１
３１２５（度）が演算される。また、第２周期に３０．
１４３７５（度）が得られ、第３周期に３０．３６２５
０（度）が得られたとすると、２つの絶対角度値の角度
差（Δθ）として＋０．２１８７５（度）が演算され
る。同様に、その他の２つの隣接周期においてもそれぞ
れ２つの絶対角度値の角度差（Δθ）が演算される。

【００４６】続く、ステップＳ８において、制御部２
は、取得した絶対角度差をそれらの絶対角度値が得られ
た時間間隔で除し、それらの絶対角度値に対応した角速
度値を演算する。

【００４７】続いて、ステップＳ９において、制御部２
は、内蔵された異常判定部１０の駆動により、演算した
角速度値と記憶部３から読み出した許容最大角速度値と
を比較し、演算した角速度値が許容最大角速度値を超え
ているか否かを判断する。そして、演算した角速度が許
容最大角速度を超えていると判断した（Ｙ）ときは、制
御部２の動作に異常を生じているもので、この場合には
ステップＳ１１に移行し、一方、演算した角速度が許容
最大角速度を超えていないと判断した（Ｎ）ときは、制
御部２の動作に何等の異常を生じていないことから、こ
の場合にはステップＳ１０に移行する。

【００４８】次に、ステップＳ１０において、制御部２
は、正規の角度設定信号をローカルエリアネットワーク
用バスライン５に出力する。この場合、制御部２からロ
ーカルエリアネットワーク用バスライン５に出力された
正規の角度設定信号はコントローラー６にが供給され、
コントローラー６は、供給された角度設定信号に対応
し、被制御機構７を構成する自動車のサスペンション機
構の制御やトラクションコントロール機構の制御が実行
される。そして、正規の角度設定信号がローカルエリア
ネットワーク用バスライン５に出力されると、前のステ
ップＳ２に戻り、再び、ステップＳ２以降の動作を繰り
返し実行する。

【００４９】また、ステップＳ１１において、制御部２
は、異常判定部１０の判断結果が制御部２の動作異常で
あるとの判断に基づき、次の角度設定信号の出力タイミ
ング時に、制御部２で正規の角度設定信号を形成せず、
その代わりに異常信号形成部４を動作させて異常信号を
形成し、形成した異常信号をローカルエリアネットワー
ク用バスライン５に出力する。この場合、制御部２から
ローカルエリアネットワーク用バスライン５に出力され
た異常信号は、ローカルエリアネットワーク用バスライ
ン５に結合された警報機器または表示機器（ともに図示
なし）に伝送供給され、警報機器から警報が出力された
り、表示機器で異常状態であることが表示されたりする
ので、自動車の搭乗者は回転角検出装置の動作に異常が
発生したことを即座に知ることができる。また、制御部
２から異常信号が出力されるとき、角度設定信号は出力
されないので、誤った角度設定信号の出力によって被制
御機構７が誤った制御動作を実行することはない。

【００５０】なお、前記実施の形態による回転角検出装
置においては、制御部２に供給される角度検出信号の入
力周期を４００マイクロ秒に、制御部２から出力される
角度検出信号の出力周期を１０ミリ秒にした例を挙げて
説明したが、本発明による角度検出信号の入力周期及び
出力周期はそれぞれ４００マイクロ秒及び１０ミリ秒で
あるものに限られず、４００マイクロ秒や１０ミリ秒に
近い周期値であれば、他の周期値に選択してもよいこと
は勿論である。

【００５１】また、前記実施の形態による回転角検出装
置においては、記憶部３に記憶される許容最大角速度と
して毎秒２０００度の角速度を設定しているが、本発明
による許容最大角速度は毎秒２０００度の角速度に限定
されるものでなく、若干の余裕を持つように毎秒２００
０度より低い角速度、例えば毎秒２０００度程度の角速
度に設定するようにしてもよい。

【００５２】さらに、前記実施の形態による回転角検出
装置においては、回転角検出装置が自動車のステアリン
グホィールの回転角度検出を行う場合を例に挙げて説明
したが、本発明による回転角検出装置はこのようなステ
アリングホィールの回転角度検出に適用したものに限ら
れず、ステアリングホィールの回転角度検出に類似した
他の回転角度検出を行うものについても同様に適用する
ことができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、記憶部
には、供給された最新の複数の角度検出信号を演算して
得た絶対角度を一時記憶するとともに、許容最大角速度
を記憶しており、制御部は、記憶部に一時記憶されてい
る２つの絶対角度を読み出し、読み出した２つの絶対角
度の角度差を演算するとともに、演算した角度差を２つ
の絶対角度が得られた時間間隔で除して角速度を求め、
求めた角速度と記憶部から読み出した許容最大角速度と
を比較し、求めた角速度が許容最大角速度に満たないと
判定したとき、角度設定信号の出力タイミング時に所定
の角度設定信号を形成して出力し、一方、求めた角速度
が許容最大角速度を超えていると判定したとき、角度設
定信号の出力タイミング時に所定の角度設定信号を形成
せずに異常信号を形成して出力するようにしたので、回
転角検出装置のユーザーは、異常信号の出力により回転
角検出装置の動作の異常を即座に知ることができるだけ
でなく、誤った角度設定信号の供給による被制御機構の
誤制御による危険を直ちに回避することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転角検出装置の一つの実施の形
態の要部構成を示すブロック図である。

【図２】図１に図示の回転角検出装置の制御部におい
て、供給された角度検出信号を処理し、角度設定信号を
出力するまでの動作経緯を示すフローチャートである。

【図３】隣接周期の到来時に得られた２つの絶対角度
と、２つの絶対角度の差を演算して得た絶対角度差との
一例を示す説明図である。

【図４】既知の回転角検出装置において、回転型センサ
ーから出力されるステアリングホイールの回転角度と、
第１乃至第３角度検出信号の各検出信号電圧値との関係
を示す特性図である。

【図５】図４に図示の特性図において、回転角度−９０
°から＋９０°の範囲を拡大して示した特性図である。

【図６】回転型センサーの構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１回転角度検出部２制御部（ＣＰＵ）３記憶部４異常信号形成部５ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用バスライ
ン６コントローラー７被制御機構８絶対角度演算部９絶対角度差演算部１０異常判定部

フロントページの続きＦターム(参考） 2F063 AA35 BA08 BB03 BD16 DA01 DD04 GA52 KA01 KA03 LA03 2F069 AA83 BB40 GG04 GG06 GG58 QQ03 2F077 AA02 AA20 AA49 JJ01 JJ08 NN04 NN17 PP12 TT06 TT66

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体の回転状態に対応した角度検出信
号を短い周期で検出して制御部に供給する回転角度検出
部と、前記角度検出信号を演算して角度設定信号を形成
し、形成した角度設定信号をコントローラーを介して被
制御機構に供給する制御部と、供給された最新の複数の
角度検出信号を演算して得た絶対角度を一時記憶すると
ともに、許容最大角速度を記憶している記憶部とを備
え、前記制御部は、前記角度設定信号の出力周期を前記
角度検出信号の検出周期よりも長い周期になるように設
定し、前記記憶部から読み出した２つの絶対角度からそ
れらの絶対角度が得られた時点の角速度を演算し、演算
した角速度と前記許容最大角速度とを比較し、前記演算
した角速度が前記許容最大角速度を超えていると判定し
たとき、前記角度設定信号に代えて異常信号を出力する
ことを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】前記角度検出信号の検出周期は４００μ
ｓｅｃであり、前記角度設定信号の出力周期は１０ｍｓ
ｅｃであ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３】前記許容最大角速度は、毎秒２０００度
に相当する角速度であることを特徴とする請求項１また
は２に記載の回転角検出装置。