JP2015099088A - 回転角センサ及び回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体の回転角を検出することが可能でありながらも、回転体の回転回数を容易に検出可能な回転角センサを提供する。
【解決手段】回転角センサ６には、ステアリングシャフトの回転角に応じて正弦波状に変化する第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１を出力する第１センサ部６０と、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１と位相の異なる第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１を出力する第２センサ部６１とが設けられている。また回転角センサ６には、アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ２０，Ｓ２１に基づいてデジタル信号からなる正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓを生成するＡ／Ｄ変換部６２が設けられている。さらに回転角センサ６には、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１に基づいて第１パルス信号Ｐ１を生成する第１パルス信号生成部６４と、第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１に基づいて第２パルス信号Ｐ２を生成する第２パルス信号生成部６５とが設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体の回転角に応じた信号を出力する回転角センサ、及びこの回転角センサを用いた回転角検出装置に関する。

電動パワーステアリング装置には、ステアリングシャフトの回転角（操舵角）を回転角検出装置により検出し、検出された操舵角に基づく制御を実行するものがある。操舵角を用いた制御としては、例えばステアリングホイールを中立位置に復帰させるステアリング戻し制御等が挙げられる。

またステアリングシャフト等の回転体の回転角を検出する回転角検出装置としては、特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載の回転角検出装置は２つの検出部を有している。一方の検出部は、回転体の回転角に応じて正弦波状に変化する正弦信号を出力する。他方の検出部は、回転体の回転角に応じて余弦波状に変化する余弦信号を出力する。回転角検出装置は、２つの検出部からそれぞれ出力される正弦信号及び余弦信号の逆正接値を演算することにより回転体の回転角を求める。

特開２００７−２５６２５０号公報

ところで、特許文献１に記載の回転角検出装置により検出される回転角は相対角である。これに対し、ステアリング戻し制御等に用いられる操舵角は絶対角である。そのため特許文献１に記載の回転角検出装置を用いて操舵角を検出する場合には、例えば回転角検出装置により検出される回転角（電気角）が一周期分（３６０°）変化した回転回数をカウントし、カウントされた回転回数と、検出された回転角とに基づいて操舵角の絶対角を演算することが有効である。

一方、電動パワーステアリング装置では、イグニッションスイッチのオフ操作に伴い回転角検出装置への給電が遮断されると、回転角を検出することができない。このような状況でステアリングホイールが操作され、ステアリングシャフトが回転すると、回転回数のカウント値が実際の値からずれる。そのためイグニッションスイッチがオン操作されたときに操舵角を適切に検出できない懸念がある。こうした懸念を解消するためには、イグニッションスイッチがオフされている間も回転角検出装置への給電を継続し、操舵角を演算し続けるといった方法が考えられる。しかしながら、正弦信号及び余弦信号に基づく回転角の演算には複雑な演算処理が不可欠である。したがってイグニッションスイッチがオフされている間に操舵角を演算し続けると、回転角検出装置の消費電力が増大し、車載バッテリの消耗を早めてしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転体の回転角を検出することが可能でありながらも、回転体の回転回数を回転角の演算によらずに容易に検出可能な回転角センサ及び回転角検出装置を提供することにある。

上記課題を解決する回転角センサは、回転体の回転角に応じて正弦波状に変化する第１アナログ信号を出力する第１センサ部と、前記回転体の回転角に応じて正弦波状に変化するとともに前記第１アナログ信号と位相が異なる第２アナログ信号を出力する第２センサ部と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号に応じたデジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号を閾値に基づきそれぞれ二値化することにより第１パルス信号及び第２パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を備える。

この構成によれば、Ａ／Ｄ変換部により生成されるデジタル信号に基づいて回転体の回転角（電気角）を検出することができる。一方、第１パルス信号及び第２パルス信号は、正弦波からなるアナログ信号を二値化したものであるため、各パルス信号は、電気角における回転角の一周期の変化に対して信号レベルが一周期変化する。したがって、各パルス信号の信号レベルが一周期変化することをもって、回転体の回転角が一周期だけ変化したと判断することができる。すなわち各パルス信号の信号レベルに基づいて回転体の回転回数を検出することができる。よって、上記構成からなる回転角センサによれば、デジタル信号に基づいて検出される回転角（電気角）と、各パルス信号に基づいて検出される回転回数とに基づいて回転体の回転角を絶対角として検出することができる。また回転回数については、各パルス信号の信号レベルを監視するだけでよいため、回転角（電気角）を演算し続けて回転回数を検出する場合と比較すると、演算負担を軽減することができる。

上記回転角センサについて、前記Ａ／Ｄ変換部への給電及び給電の遮断を切り替えるスイッチング素子を更に備えることが好ましい。
この構成によれば、例えば回転回数のみを検出すればよい状況では、回転回数の検出に不要なＡ／Ｄ変換部への電力供給をスイッチング素子により遮断することができる。これによりＡ／Ｄ変換部に電力を供給しない分だけ消費電力を低減することができる。

ところで、第１センサ部については、位相が１８０°だけずれたアナログ信号をそれぞれ出力する２つの検出部を設けることが有効である。これにより２つの検出部からそれぞれ出力されるアナログ信号は互いに正負の符号が反転した信号となるため、それらの差分を演算することにより増幅信号を得ることができる。この増幅信号に基づいて電気角を演算すれば、より高い精度で電気角を演算することが可能となる。同様の理由で、第２センサ部についても、位相が１８０°だけずれたアナログ信号をそれぞれ出力する２つの検出部を設けることが有効である。

このように第１センサ部及び第２センサ部に２つの検出部がそれぞれ設けられた回転角センサにあっては、前記スイッチング素子が、前記第１センサ部の一方の検出部の給電及び給電の遮断、並びに前記第２センサ部の一方の検出部の給電及び給電の遮断を更に行うことが好ましい。

この構成によれば、例えば回転回数のみを検出したい場合には、Ａ／Ｄ変換部、第１センサ部の一方の検出部、及び第２センサ部の一方の検出部への電力の供給をスイッチング素子により遮断することが有効である。これにより消費電力を低減することができる。

そして、上記のような回転角センサと、前記Ａ／Ｄ変換部により生成されるデジタル信号に基づいて前記回転体の回転角を電気角で演算するとともに、前記パルス信号生成部から出力されるパルス信号に基づいて前記回転体の電気角での回転回数を演算し、演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転体の回転角を絶対角で演算する演算部と、を備えることで、回転体の回転角を絶対角として検出することのできる回転角検出装置を得ることができる。

ところで、Ａ／Ｄ変換部は、第１センサ部から出力される第１アナログ信号に対応した第１デジタル信号と、第２センサ部から出力される第２アナログ信号に対応した第２デジタル信号とを生成する。この場合、第１デジタル信号及び第１パルス信号は共に、第１センサ部から出力されるアナログ信号に基づいて生成されるものであるため、第１デジタル信号と第１パルス信号との間には相関関係が成立する。同様に第２デジタル信号と第２パルス信号との間にも相関関係が成立する。

そこで上記回転角検出装置について、前記第１デジタル信号が第１パルス信号に対応した値であるか否か、あるいは第２デジタル信号が第２パルス信号に対応した値であるか否かに基づいて前記Ａ／Ｄ変換部の異常を検出する異常検出部を更に備えることが好ましい。

この構成によれば、Ａ／Ｄ変換部に何らかの異常が生じて例えば第１デジタル信号が異常値になると、第１デジタル信号と第１パルス信号との間に相関関係が成立しなくなる。また第２デジタル信号が異常値になった場合には、第２デジタル信号と第２パルス信号との間に相関関係が成立しなくなる。そのためＡ／Ｄ変換部の異常を検出することができる。

ところで、デジタル信号に基づいて演算される回転角（電気角）の演算値と、パルス信号に基づいて演算される回転回数の演算値との間には対応関係がある。しかしながら、何らかの要因によりパルス信号生成部における閾値にずれが生じた場合、回転角の演算値と回転回数の演算値との対応関係にずれが生じる。このような場合、回転体の回転角の絶対角を適切に演算することができないおそれがある。

そこで上記回転角検出装置について、前記回転角センサを複数備え、各回転角センサから出力されるアナログ信号に位相差を設けることが好ましい。
この構成によれば、複数の回転角センサのうちの一つの回転角センサにおいて回転角の演算値と回転回数の演算値との対応関係にずれが生じた場合でも、他の回転角センサにおいて回転角の演算値と回転回数の演算値との対応関係にずれのない状況を作り出すことができる。そのため他の回転角センサにより検出される回転角の演算値と回転回数とに基づいて回転体の回転角を絶対角で演算すれば、絶対角を適切に演算することができる。

上記回転角検出装置について、前記回転角センサとして、第１回転角センサ及び第２回転角センサを備え、前記位相差は、前記第１回転角センサを通じて検出される回転角と回転回数との対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲と、前記第２回転角センサを通じて検出される回転角と回転回数との対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲とが重複しないように設定されることが好ましい。

このように位相差を設定すれば、回転角の演算値と回転回数の演算値との対応関係にずれのない状況を第１回転角センサ及び第２回転角センサのいずれか一方で作り出すことができる。したがって回転体の回転角の絶対角を適切に検出することが可能となる。

これらの回転角センサ及び回転角検出装置によれば、回転体の回転角を検出することが可能でありながらも、回転体の回転回数を回転角の演算によらずに容易に検出することができる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 電動パワーステアリング装置の制御装置の構成を示すブロック図。 回転角センサの第１実施形態についてその構成を示すブロック図。 （ａ），（ｂ）は、第１実施形態の回転角センサについて第１パルス信号生成部により生成される第１増幅信号Ｓａ１及び第１パルス信号Ｐ１の関係を示すタイミングチャート。 （ａ），（ｂ）は、第１実施形態の回転角センサについて第２パルス信号生成部により生成される第２増幅信号Ｓａ２及び第２パルス信号Ｐ２の関係を示すタイミングチャート。 （ａ），（ｂ）は、第１パルス信号Ｐ１と第２パルス信号Ｐ２との関係を示すタイミングチャート。 第１実施形態の回転角センサについてカウンタＣの更新手順を示す図。 第１実施形態の回転角センサについてカウンタＣと回転回数Ｎｅとの関係を示す図。 第１実施形態の回転角センサによる操舵角θｓの絶対角を演算する処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の回転角センサの変形例についてＡ／Ｄ変換部の異常を検出する処理の手順を示すフローチャート。 回転角センサの第２実施形態についてその構成を示すブロック図。 第２実施形態の回転角センサによるスイッチング素子のオン／オフの手順を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、第１増幅信号Ｓａ１と、第１パルス信号Ｐ１との関係を示すタイミングチャート。 第１パルス信号Ｐ１、第２パルス信号Ｐ２、カウンタＣ、回転回数Ｎｅ、及び回転角（電気角）θｅの関係を示す図。 回転角センサの第３実施形態についてその構成を示すブロック図。 （ａ）は、第１パルス信号Ｐ１ａ、第２パルス信号Ｐ２ａ、第１カウンタＣａ、第１回転回数Ｎｅａ、及び第１回転角（電気角）θｅａの関係を示す図。（ｂ）は、第１パルス信号Ｐ１ｂ、第２パルス信号Ｐ２ｂ、第２カウンタＣｂ、第２回転回数Ｎｅｂ、及び第２回転角（電気角）θｅｂの関係を示す図。 第３実施形態の回転角センサによる操舵角θｓの絶対角を演算する処理の手順を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態の回転角センサが搭載された電動パワーステアリング装置について説明する。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール２０の操作に基づき転舵輪４を転舵させる操舵機構２、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３を備えている。

操舵機構２は、ステアリングホイール２０の回転軸となるステアリングシャフト２１、及びその下端部にラックアンドピニオン機構２２を介して連結されたラックシャフト２３を備えている。操舵機構２では、運転者のステアリングホイール２０の操作に伴いステアリングシャフト２１が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構２２を介してラックシャフト２３の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト２３の軸方向の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド２４を介して転舵輪４に伝達されることにより転舵輪４の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構３は、ステアリングシャフト２１にアシストトルクを付与するモータ３０を備えている。モータ３０はブラシ付きモータからなる。モータ３０の出力軸の回転が減速機３１を介してステアリングシャフト２１に伝達されることでステアリングシャフト２１にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。

電動パワーステアリング装置１には、ステアリングホイール２０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト２１には、ステアリングシャフト２１の回転角（操舵角）θｓを検出する回転角センサ６、及び運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト２１に付与される操舵トルクτを検出するトルクセンサ７が設けられている。車両には、その走行速度Ｖを検出する車速センサ８が設けられている。これらセンサ６〜８の出力は制御装置５に取り込まれる。また制御装置５には、車両のイグニッションスイッチ９のスイッチング状態も取り込まれる。制御装置５は各センサ６〜８の出力、及びイグニッションスイッチ９のスイッチング状態に基づいてモータ３０の駆動を制御する制御部の一例である。

図２に示すように、制御装置５は、モータ３０に駆動電力を供給する駆動回路５０、及び駆動回路５０を介してモータ３０の駆動を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する）５１を備えている。

駆動回路５０は、マイコン５１の制御信号（ＰＷＭ駆動信号）Ｓｃに基づいて電源からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を給電線ＷＬを介してモータ３０に供給する。給電線ＷＬには、給電線ＷＬを流れる電流、すなわちモータ３０を流れる実際の電流値Ｉを検出する電流センサ５２が設けられている。電流センサ５２の出力はマイコン５１に取り込まれる。

マイコン５１には、回転角センサ６、トルクセンサ７、車速センサ８、及びイグニッションスイッチ９の出力も取り込まれる。マイコン５１は、各センサにより検出される操舵角θｓ、操舵トルクτ、車速Ｖ、及びモータ３０の実電流値Ｉに基づいて制御信号Ｓｃを生成する。詳しくは、マイコン５１は、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ステアリングシャフト２１に付与すべき目標アシストトルクの基礎成分を演算する。またマイコン５１は、操舵角θｓに基づいて各種補償成分を演算する。補償成分としては、例えばステアリングホイール２０を中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償成分等がある。マイコン５１は、目標アシストトルクの基礎成分及び各種補償成分に対応する電流指令値を演算し、モータ３０の実電流値Ｉを電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を実行することにより制御信号Ｓｃを生成する。マイコン５１は、生成した制御信号Ｓｃを駆動回路５０に出力することによりモータ３０の駆動を制御し、モータ３０からステアリングシャフト２１にアシストトルクを付与するパワーアシスト制御を実行する。

次に、本実施形態の回転角センサ６の構成について詳述する。
図１に示すように、本実施形態のステアリングシャフト２１には、ステアリングシャフト２１と一体的に回転する磁石回転子１０が設けられている。回転角センサ６は、ホールセンサやＭＲセンサなどからなる。回転角センサ６は、磁石回転子１０の回転により生ずる磁束の変化を検出し、検出した磁束変化に応じた電圧信号、換言すればステアリングシャフト２１の回転角（電気角）に応じた電圧信号を出力する。

詳しくは、図３に示すように、回転角センサ６は、磁石回転子１０の回転により生ずる磁束変化を検出する第１センサ部６０及び第２センサ部６１を有している。第１センサ部６０は、磁石回転子１０の回転により生じる磁束変化に応じた電圧信号を出力する第１検出部６０ａ及び第２検出部６０ｂからなる。第１検出部６０ａは、ステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅに対して正弦波状に変化するアナログ信号Ｓ１０を出力する。第２検出部６０ｂは、アナログ信号Ｓ１０に対して位相が電気角で１８０°だけずれたアナログ信号Ｓ１１を出力する。すなわちアナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１は以下の式（１），（２）で表すことができる。なお、「Ａ」は各アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１の振幅を示す。

Ｓ１０＝Ａ・ｓｉｎθｅ ・・・（１）
Ｓ１１＝−Ａ・ｓｉｎθｅ ・・・（２）
本実施形態では、これらのアナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１が、第１センサ部６０から出力される第１アナログ信号に対応する。

第２センサ部６１は、磁石回転子１０の回転により生じる磁束変化に応じた電圧信号を出力する第１検出部６１ａ及び第２検出部６１ｂからなる。第１検出部６１ａは、アナログ信号Ｓ１０に対して位相が電気角で９０°だけずれたアナログ信号Ｓ２０を出力する。第２検出部６１ｂは、アナログ信号Ｓ２０に対して位相が電気角で１８０°だけずれたアナログ信号Ｓ２１を出力する。すなわちアナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１は以下の式（３），（４）で表すことができる。なお、「Ａ」は各アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１の振幅を示す。

Ｓ２０＝Ａ・ｃｏｓθｅ ・・・（３）
Ｓ２１＝−Ａ・ｃｏｓθｅ ・・・（４）
本実施形態では、これらのアナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１が、第２センサ部６１から出力される第２アナログ信号に対応する。

回転角センサ６は、第１センサ部６０及び第２センサ部６１からそれぞれ出力される第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１及び第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１に基づきデジタル信号からなる正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓを生成するＡ／Ｄ変換部６２を有している。本実施形態では、正弦信号Ｓｓｉｎが第１デジタル信号に対応し、余弦信号Ｓｃｏｓが第２デジタル信号に対応する。Ａ／Ｄ変換部６２は、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１の差分「Ｓ１０−Ｓ１１」を演算することにより第１増幅信号Ｓａ１（＝２・Ａ・ｓｉｎθｅ）を生成し、この第１増幅信号Ｓａ１をデジタル信号に変換することにより正弦信号Ｓｓｉｎを生成する。またＡ／Ｄ変換部６２は、第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１の差分「Ｓ２０−Ｓ２１」を演算することにより第２増幅信号Ｓａ２（＝２・Ａ・ｃｏｓθｅ）を生成し、この第２増幅信号Ｓａ２をデジタル信号に変換することにより余弦信号Ｓｃｏｓを生成する。Ａ／Ｄ変換部６２は、生成した正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓをインターフェース（Ｉ／Ｆ）６３及び出力端子６６ｄを介してマイコン５１に出力する。

回転角センサ６は、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１に基づいて第１パルス信号Ｐ１を生成する第１パルス信号生成部６４を有している。図４（ａ）に示すように、第１パルス信号生成部６４は、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１の差分「Ｓ１０−Ｓ１１」を演算することにより第１増幅信号Ｓａ１（＝２・Ａ・ｓｉｎθｅ）を生成する。そして第１パルス信号生成部６４は、接地電位（＝０［Ｖ］）に設定された閾値電圧を「Ｖｅ」とするとき、第１増幅信号Ｓａ１を閾値電圧Ｖｅのもとに２値化することにより、図４（ｂ）に示すような第１パルス信号Ｐ１を生成する。図４（ｂ）に示すように、第１パルス信号Ｐ１は、ステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅの一周期の変化に対して信号レベルが一周期変化する。図３に示すように、第１パルス信号生成部６４は、生成した第１パルス信号Ｐ１を出力端子６６ｂを介してマイコン５１に出力する。

回転角センサ６は、第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１に基づいて第２パルス信号Ｐ２を生成する第２パルス信号生成部６５を有している。図５（ａ）に示すように、第２パルス信号生成部６５は、第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１の差分「Ｓ２０−Ｓ２１」を演算することにより第２増幅信号Ｓａ２（＝２・Ａ・ｃｏｓθｅ）を生成する。そして第２パルス信号生成部６５は、第２増幅信号Ｓａ２を閾値電圧Ｖｅのもとに２値化することにより、図５（ｂ）に示すような第２パルス信号Ｐ２を生成する。図５（ｂ）に示すように、第２パルス信号Ｐ２も、第１パルス信号Ｐ１と同様に、ステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅの一周期の変化に対して信号レベルが一周期変化する。ただし、第２パルス信号Ｐ２は、第１パルス信号Ｐ１に対して位相が電気角で９０°だけずれている。図３に示すように、第２パルス信号生成部６５は、生成した第２パルス信号Ｐ２を出力端子６６ｃを介してマイコン５１に出力する。

回転角センサ６は、車載バッテリ等の電源（電源電圧「＋Ｖｃｃ」）から電圧が印加される電源端子６６ａを有している。この電源端子６６ａに印加される電圧が回転角センサ６の各電子部品に供給されることにより、各電子部品の動作電源が確保されている。

マイコン５１は正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいてステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅを演算する。またマイコン５１は第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいてステアリングシャフト２１の回転回数Ｎｅを演算する。なお回転回数Ｎｅとは、回転角（電気角）θｅが０°から３６０°まで変化することを１回転として定義した場合の回転回数を示す。このように本実施形態では、演算部としてのマイコン５１、及び回転角センサ６により回転角検出装置が構成される。

次にマイコン５１によるステアリングシャフト２１の回転回数Ｎｅの演算方法について説明する。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、位相が９０°だけずれた第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２のそれぞれの信号レベルは、回転角（電気角）θｅに対して以下の（ａ１）〜（ａ４）に示すように変化する。

（ａ１）「０°≦θｅ＜９０°」の場合には、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２は共にハイレベルとなる。
（ａ２）「９０°≦θｅ＜１８０°」の場合には、第１パルス信号Ｐ１はハイレベルとなり、第２パルス信号Ｐ２はローレベルとなる。

（ａ３）「１８０°≦θｅ＜２７０°」の場合には、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２は共にローレベルとなる。
（ａ４）「２７０°≦θｅ＜３６０°」の場合には、第１パルス信号Ｐ１はローレベルとなり、第２パルス信号Ｐ２はハイレベルとなる。

したがって、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が「（ａ１）→（ａ２）→（ａ３）→（ａ４）」の順に変化することをもって、回転角（電気角）θｅが正の方向に一周期変化したと判断することができる。また第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が「（ａ４）→（ａ３）→（ａ２）→（ａ１）」の順に変化することをもって、回転角（電気角）θｅが負の方向に一周期変化したと判断することができる。マイコン５１はこれを利用し、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいて回転回数Ｎｅを演算する。

詳しくは、図３に示すように、マイコン５１はカウンタＣを有している。図７に示すように、マイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が（ａ１）から（ａ２）へと変化したとき、（ａ２）から（ａ３）へと変化したとき、（ａ３）から（ａ４）へと変化したとき、及び（ａ４）から（ａ１）へと変化したときのそれぞれの状況でカウンタＣの値をインクリメントする。これに対し、マイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が（ａ１）から（ａ４）へと変化したとき、（ａ４）から（ａ３）へと変化したとき、（ａ３）から（ａ２）へと変化したとき、及び（ａ２）から（ａ１）へと変化したときのそれぞれの状況でカウンタＣの値をディクリメントする。

また図８に示すように、マイコン５１は、「ｎ」を整数とするとき、カウンタＣの値が「４ｎ−１」から「４ｎ」へと変化する都度、回転回数Ｎｅの値をインクリメントする。またマイコン５１は、カウンタＣの値が「４ｎ」から「４ｎ−１」へと変化する都度、回転回数Ｎｅの値をディクリメントする。なお回転回数Ｎｅの値は、マイコン５１のメモリ５１ａに記憶されている。マイコン５１は、このような回転回数Ｎｅの演算を、イグニッションスイッチ９がオン状態の場合のみならず、オフ状態の場合でも行う。これにより、例えばイグニッションスイッチ９がオフ状態でステアリングホイール２０が操作され、ステアリングシャフト２１の回転回数Ｎｅが変化した場合でも、その変化をマイコン５１は検出することができる。

またマイコン５１は、回転回数Ｎｅの値と、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいて演算される回転角（電気角）θｅとから操舵角θｓの絶対角を演算する。次に図９を参照して、マイコン５１による操舵角θｓの演算方法について説明する。なおマイコン５１は、図９に示す処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。

図９に示すように、マイコン５１は、まず、イグニッションスイッチ９がオン状態であるか否かを判断する（ステップＳ１）。マイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオン状態である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓから以下の式（５）に基づいて回転角（電気角）θｅを演算する（ステップＳ２）。

θｅ＝ａｒｃｔａｎ（Ｓｓｉｎ／Ｓｃｏｓ） ・・・（５）
またマイコン５１は、演算した回転角（電気角）θｅと回転回数Ｎｅとから以下の式（６）に基づいて操舵角θｓの絶対角を演算する（ステップＳ３）。

θｓ＝３６０°×Ｎｅ＋θｅ ・・・（６）
一方、マイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態である場合（ステップＳ１：ＮＯ）、回転角（電気角）θｅ及び操舵角θｓの絶対角の演算を行うことなく一連の処理を終了する。

次に本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のマイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態であるとき、パルス信号Ｐ１，Ｐ２に基づく回転回数Ｎｅの演算を行うが、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づく回転角（電気角）θｅの演算を行わない。ここで図６〜図８に示したように、マイコン５１は、回転回数Ｎｅの演算に際しては各パルス信号Ｐ１，Ｐ２の信号レベルの監視及びカウンタＣの更新を行うだけでよい。そのため正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいて回転角（電気角）θｅを演算し続けることにより回転回数Ｎｅを監視する場合と比較すると、マイコン５１の演算負担を軽減することができる。すなわちイグニッションスイッチ９がオフ状態であるときのマイコン５１の消費電力を低減することができるため、車載バッテリの消耗を抑えることができる。またイグニッションスイッチ９がオン操作された際には、マイコン５１は、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づく回転角（電気角）θｅの演算を開始する。そのためマイコン５１は、演算した回転角（電気角）θｅと、イグニッションスイッチ９がオフ状態である期間に演算した回転回数Ｎｅとに基づいて操舵角θｓの絶対角を適切に演算することができる。

以上説明したように、本実施形態の回転角センサ６、並びに回転角センサ６及びマイコン５１により構成される回転角検出装置によれば以下の効果を得ることができる。
（１）回転角センサ６には、第１センサ部６０から出力される第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１に応じた正弦信号Ｓｓｉｎを生成するとともに、第２センサ部６１から出力される第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１に応じた余弦信号Ｓｃｏｓを生成するＡ／Ｄ変換部６２を設けた。また回転角センサ６には、第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１に基づいて第１パルス信号Ｐ１を生成する第１パルス信号生成部６４と、第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１に基づいて第２パルス信号Ｐ２を生成する第２パルス信号生成部６５とを設けた。これによりマイコン５１は、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいてステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅを検出することができる。またマイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいて回転回数Ｎｅを検出することができる。よってマイコン５１は、回転角（電気角）θｅ及び回転回数Ｎｅに基づいて操舵角θｓの絶対角を演算することができる。またマイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態であるとき、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２のそれぞれの信号レベルを監視するだけで回転回数Ｎｅを検出することができるため、マイコン５１の演算負担を軽減することができる。そのため車載バッテリの消耗を抑制することができる。

（変形例）
次に第１実施形態の回転角センサ６の変形例について説明する。
回転角センサ６では、Ａ／Ｄ変換部６２に何らかの異常が発生すると、Ａ／Ｄ変換部６２から出力される正弦信号Ｓｓｉｎや余弦信号Ｓｃｏｓが異常値となるおそれがある。例えば第１センサ部６０から出力される第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１がそれぞれ変化しているにも関わらず正弦信号Ｓｓｉｎが一定値に固着する異常が発生する可能性がある。このような異常がＡ／Ｄ変換部６２に生じた場合、マイコン５１は操舵角θｓの絶対角を適切に検出することができないため、操舵角θｓに基づき演算される補償成分が異常値となる。そのためマイコン５１が補償成分に基づいてモータ３０の駆動制御を行うと、モータ３０が不適切な動作を行うおそれがある。本変形例では、こうしたモータ３０の不適切な動作を回避すべく、Ａ／Ｄ変換部６２の異常を第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２を利用して検出する。なお、第１パルス信号Ｐ１に基づく異常検出方法と、第２パルス信号Ｐ２に基づく異常検出方法とは、基本的には同様の方法であるため、以下では、便宜上、第１パルス信号Ｐ１に基づく異常検出方法についてのみ説明する。

図１０は、マイコン５１により行われる第１パルス信号Ｐ１に基づいてＡ／Ｄ変換部６２の異常を検出する処理の手順を示したものである。
図１０に示すように、マイコン５１は、まず、第１パルス信号Ｐ１の信号レベルが変化したか否かを判断する（ステップＳ１０）。マイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１の信号レベルがハイレベルからローレベルに変化した場合、あるいは第１パルス信号Ｐ１の信号レベルがローレベルからハイレベルに変化した場合、第１パルス信号Ｐ１の信号レベルが変化したと判断して（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、正弦信号Ｓｓｉｎに変化が生じているか否かを判断する（ステップＳ１１）。マイコン５１は、例えば正弦信号Ｓｓｉｎの前回演算値と今回演算値との差分値が「０」でない場合、正弦信号Ｓｓｉｎに変化が生じていると判断する（ステップＳ１１：ＹＥＳ）。この場合、マイコン５１は、Ａ／Ｄ変換部６２が正常であると判定して、一連の処理を終了する。これに対し、マイコン５１は、正弦信号Ｓｓｉｎの前回演算値と今回演算値との差分値が「０」である場合には、正弦信号Ｓｓｉｎに変化が生じていないと判断する（ステップＳ１１：ＮＯ）。この場合、マイコン５１は、Ａ／Ｄ変換部６２に異常が生じていると判定する（ステップＳ１２）。なおマイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１の信号レベルに変化が生じていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、一連の処理を終了する。

またマイコン５１は、余弦信号Ｓｃｏｓについても図１０に示した処理に準じた処理を行うことによりＡ／Ｄ変換部６２の異常を検出する。
このような構成によれば、マイコン５１はＡ／Ｄ変換部６２の異常を検出することができる。そのためマイコン５１は、Ａ／Ｄ変換部６２の異常を検出したとき、例えば補償成分の演算を停止すれば、モータ３０の不適切な動作を回避することができる。

＜第２実施形態＞
次に、回転角センサの第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

イグニッションスイッチ９がオフ状態であるとき、マイコン５１はパルス信号Ｐ１，Ｐ２に基づく回転回数Ｎｅの演算だけを行うため、回転角センサ６はパルス信号Ｐ１，Ｐ２のみを出力すればよい。そこで本実施形態のマイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態であるとき、回転角センサ６においてパルス信号Ｐ１，Ｐ２の出力に関連する電子部品にのみ電力を供給し、それ以外の電子部品への電力を遮断することで、回転角センサ６の消費電力を低減する。

詳しくは、図１１に示すように、本実施形態の回転角センサ６は、第１センサ部６０の第２検出部６０ｂ、第２センサ部６１の第２検出部６１ｂ、Ａ／Ｄ変換部６２、及びインターフェース６３への給電及び給電の遮断を切り替えるスイッチング素子６７を備えている。スイッチング素子６７は、回転角センサ６の入力端子６６ｅを介して入力されるマイコン５１からの指令信号に基づいてオン／オフ動作を行う。なお本実施形態の回転角センサ６では、第１センサ部６０の第１検出部６０ａ、第２センサ部６１の第１検出部６１ａ、第１パルス信号生成部６４、及び第２パルス信号生成部６５への給電は常時行われる。

本実施形態の第１パルス信号生成部６４は、第１センサ部６０の第１検出部６０ａから出力されるアナログ信号Ｓ１０のみに基づいて第１パルス信号Ｐ１を生成する。また第２パルス信号生成部６５は、第２センサ部６１の第１検出部６１ａから出力されるアナログ信号Ｓ２０のみに基づいて第２パルス信号Ｐ２を生成する。このようにして生成される第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２のそれぞれの波形は、図４及び図５に示した第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２と同一である。

次に、図１２を参照して、マイコン５１によるスイッチング素子６７の駆動制御についてその作用とともに説明する。
図１２に示すように、マイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオン状態であるか否かを判断し（ステップＳ２０）、イグニッションスイッチ９がオン状態である場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、スイッチング素子６７をオンさせる（ステップＳ２１）。これにより、回転角センサ６の全ての電子部品に給電が行われるため、回転角センサ６は、正弦信号Ｓｓｉｎ、余弦信号Ｓｃｏｓ、第１パルス信号Ｐ１、及び第２パルス信号Ｐ２を出力することができる。そのためマイコン５１は、正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいてステアリングシャフト２１の回転角（電気角）θｅを演算するとともに、第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいて回転回数Ｎｅを演算することにより、操舵角θｓの絶対角を演算することができる。

一方、マイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態である場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、スイッチング素子６７をオフさせる（ステップＳ２２）。これにより、第１センサ部６０の第２検出部６０ｂ、第２センサ部６１の第２検出部６１ｂ、Ａ／Ｄ変換部６２、及びインターフェース６３への給電が遮断されるため、回転角センサ６の消費電力を低減することができる。また回転角センサ６では、第１センサ部６０の第１検出部６０ａ、第２センサ部６１の第１検出部６１ａ、第１パルス信号生成部６４、及び第２パルス信号生成部６５への給電が確保されている。よってマイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオフ状態であっても、回転角センサ６から出力される第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいて回転回数Ｎｅを検出することができる。

以上説明したように、本実施形態の回転角センサ６、並びに回転角センサ６及びマイコン５１により構成される回転角検出装置によれば、第１実施形態による（１）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（２）回転角センサ６には、第１センサ部６０の第２検出部６０ｂ、第２センサ部６１の第２検出部６１ｂ、Ａ／Ｄ変換部６２、及びインターフェース６３への給電及び給電の遮断を切り替えるスイッチング素子６７を設けた。これによりイグニッションスイッチ９がオフ状態であるとき、すなわちマイコン５１が回転回数Ｎｅのみを演算すればよい状況であるとき、第１センサ部６０の第２検出部６０ｂ、第２センサ部６１の第２検出部６１ｂ、Ａ／Ｄ変換部６２、及びインターフェース６３への給電をスイッチング素子６７により遮断することができる。そのため、それらへの給電を遮断する分だけ回転角センサ６の消費電力を低減することができる。

＜第３実施形態＞
次に、回転角センサの第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図４及び図５に示した閾値電圧Ｖｅは、回転角センサ６の電気回路の個体差や外部環境の変化、経年劣化などにより変動し誤差が生じるおそれがある。例えば図１３（ａ），（ｂ）に示すように、閾値電圧Ｖｅが「０［Ｖ］」よりも大きい値に変化した場合、第１パルス信号Ｐ１においてローレベルからハイレベルに切り替わる際の回転角（電気角）θｅが「０°」から所定角α（＞０）だけ大きくなる。このとき、図１４に示すように、マイコン５１は、第１パルス信号Ｐ１がローレベルからハイレベルに切り替わるとき、すなわち回転角θｅが所定角αのときにカウンタＣの値を「７」から「８」に変化させる。このときマイコン５１はカウンタＣの値の変化に基づいて回転回数Ｎｅの値をインクリメントする。すなわち、本来、マイコン５１は、回転角θｅが「０°」となった時点で回転回数Ｎｅをインクリメントすべきであるにもかかわらず、回転角θｅが所定角αとなるまで回転回数Ｎｅをインクリメントしないことになる。そのためマイコン５１は、回転角θｅが「０≦θｅ＜α」の角度範囲にある間、実際の回転回数Ｎｅは「２」であるにもかかわらず、回転回数Ｎｅの検出値が「１」となっているため、操舵角θｓの絶対角を一回転分小さく誤検出することになる。また閾値電圧Ｖｅが「０［Ｖ］」よりも小さい値に変化した場合、マイコン５１は、回転角θｅが「３６０°−α＜θｅ≦３６０°」の角度範囲にある間、実際の回転回数Ｎｅは「１」であるにも関わらず、回転回数Ｎｅの検出値が「２」となるため、操舵角θｓの絶対角を一回転分大きく誤検出することになる。

そこで図１５に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、２つの回転角センサ６ａ，６ｂを備えている。図１５に示すように、第１回転角センサ６ａ及び第２回転角センサ６ｂは、図３に示した回転角センサ６と同一構造からなる。なお図１５では、便宜上、各回転角センサ６ａ，６ｂの給電経路を省略している。また第１回転角センサ６ａにおいて生成される各種信号には「ａ」の添え字を付すとともに、第２回転角センサ６ｂにおいて生成される各種信号には「ｂ」の添え字を付している。第２回転角センサ６ｂは、第１回転角センサ６ａに対して電気角の位相で所定角β（＞０）だけずれるように配置されている。これにより第１回転角センサ６ａの第１センサ部６０及び第２センサ部６１からそれぞれ出力されるアナログ信号Ｓ１０ａ，Ｓ１１ａ，Ｓ２０ａ，Ｓ２１ａと、第２回転角センサ６ｂの第１センサ部６０及び第２センサ部６１からそれぞれ出力されるアナログ信号Ｓ１０ｂ，Ｓ１１ｂ，Ｓ２０ｂ，Ｓ２１ｂとの間には所定角βの位相差が設けられている。すなわち第１回転角センサ６ａから出力される第１正弦信号Ｓｓｉｎａ及び第１余弦信号Ｓｃｏｓａと、第２回転角センサ６ｂから出力される第２正弦信号Ｓｓｉｎｂ及び第２余弦信号Ｓｃｏｓｂとの間には所定角βの位相差が設けられている。また第１回転角センサ６ａから出力される第１パルス信号Ｐ１ａ及び第２パルス信号Ｐ２ａと、第２回転角センサ６ｂから出力される第１パルス信号Ｐ１ｂ及び第２パルス信号Ｐ２ｂとの間にも所定角βの位相差が設けられている。

マイコン５１は、図７及び図８に示した方法を用いて、第１回転角センサ６ａから出力される第１パルス信号Ｐ１ａ及び第２パルス信号Ｐ２ａに基づいて第１カウンタＣａの値を更新するとともに、第１カウンタＣａの値に基づいて第１回転回数Ｎｅａの値を更新する。またマイコン５１は、同じく図７及び図８に示した方法を用いて、第２回転角センサ６ｂから出力される第１パルス信号Ｐ１ｂ及び第２パルス信号Ｐ２ｂに基づいて第２カウンタＣｂの値を更新するとともに、第２カウンタＣｂの値に基づいて第２回転回数Ｎｅｂの値を更新する。さらにマイコン５１は、第１回転角センサ６ａから出力される第１正弦信号Ｓｓｉｎａ及び第１余弦信号Ｓｃｏｓａに基づいて第１回転角（電気角）θｅａを演算するとともに、第２回転角センサ６ｂから出力される第２正弦信号Ｓｓｉｎｂ及び第２余弦信号Ｓｃｏｓｂに基づいて第２回転角（電気角）θｅｂを演算する。図１６（ａ），（ｂ）は、このようにして演算される第１回転回数Ｎｅａ、第１回転角θｅａ、第２回転回数Ｎｅｂ、及び第２回転角θｅｂを比較して示したものである。図１６（ａ），（ｂ）に示すように、第１回転回数Ｎｅａがインクリメントされる回転角αａと、第２回転回数Ｎｅｂがインクリメントされる回転角αｂとの間には所定角βの位相差があるとともに、第１回転角θｅａ及び第２回転角θｅｂとの間にも所定角βの位相差がある。この所定角βは次のように設定されている。

本実施形態では、閾値電圧Ｖｅの誤差に基づきマイコン５１が第１回転回数Ｎｅａを誤検出する可能性のある第１回転角θｅａの角度範囲Ａ１が予め実験などにより求められている。図１６（ａ）には、第１回転角θｅａが「θｔｈ１＜θｅａ≦３６０°、０°≦θｅａ＜θｔｈ２」なる関係を満たす角度範囲Ａ１を点ハッチングで示している。なお、「θｔｈ１」及び「θｔｈ２」は、閾値電圧Ｖｅに生じ得る最大誤差に対応する所定角αｍａｘに基づき決定される値であり、マイコン５１のメモリ５１ａに予め記憶されている。また、閾値電圧Ｖｅの誤差範囲に基づき、マイコン５１が第２回転回数Ｎｅｂを誤検出する可能性のある第２回転角θｅｂの角度範囲Ｂも同様に求められている。図１６（ｂ）には、角度範囲Ｂとともに、第１回転角θｅａが角度範囲Ａ１にあるときに第２回転角θｅｂが取り得る角度範囲Ａ２を点ハッチングで示している。図１６（ｂ）に示すように、角度範囲Ａ２と角度範囲Ｂとが重複しないように所定角βが決定される。具体的には、「β＞２×αｍａｘ」なる関係を満たすように所定角βが決定される。これにより、第１回転角θｅａが角度範囲Ａ１にあるとき、第２回転角θｅｂはマイコン５１が第２回転回数Ｎｅｂを誤検出する可能性のある角度範囲Ｂに含まれないようになっている。

マイコン５１は、図１６（ａ），（ｂ）に示すように演算される第１回転回数Ｎｅａ、第１回転角θｅａ、第２回転回数Ｎｅｂ、及び第２回転角θｅｂに基づいて操舵角θｓの絶対角を演算する。次に、図１７を参照して、マイコン５１による操舵角θｓの演算方法について説明する。

図１７に示すように、マイコン５１は、まず、イグニッションスイッチ９がオン状態であるか否かを判断する（ステップＳ３０）。マイコン５１は、イグニッションスイッチ９がオン状態である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、第１回転角センサ６ａから出力される第１正弦信号Ｓｓｉｎａ及び第１余弦信号Ｓｃｏｓａから式（５）に基づいて第１回転角θｅａを演算する（ステップＳ３１）。そしてマイコン５１は、第１回転角θｅａが「θｔｈ１＜θｅａ≦３６０°」及び「０°≦θｅａ＜θｔｈ２」のいずれか一方の条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ３２）。マイコン５１は、第１回転角θｅａが「θｔｈ１＜θｅａ≦３６０°」及び「０°≦θｅａ＜θｔｈ２」のいずれの条件も満たしていないとき（ステップＳ３２：ＮＯ）、第１回転回数Ｎｅａを誤検出する可能性がないと判定し、第１回転角θｅａ及び第１回転回数Ｎｅａから式（６）に基づいて操舵角θｓの絶対角を演算する（ステップＳ３３）。

一方、マイコン５１は、第１回転角θｅａが「θｔｈ１＜θｅａ≦３６０°」及び「０°≦θｅａ＜θｔｈ２」のいずれか一方の条件を満たしているとき（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、第１回転回数Ｎｅａを誤検出する可能性があると判定し、第２回転角センサ６ｂから出力される第２正弦信号Ｓｓｉｎｂ及び第２余弦信号Ｓｃｏｓｂから式（５）に基づいて第２回転角θｅｂを演算する（ステップＳ３４）。そしてマイコン５１は、演算した第２回転角θｅｂと第２回転回数Ｎｅｂとから以下の式（７）に基づいて操舵角θｓの絶対角を演算する（ステップＳ３５）。

θｓ＝３６０°×Ｎｅｂ＋θｅｂ−β ・・・（７）
次に本実施形態の作用について説明する。
図１６（ａ）に示すように、マイコン５１は、第１回転角θｅａが「θｔｈ１＜θｅａ≦３６０°」及び「０°≦θｅａ＜θｔｈ２」のいずれか一方の条件を満たす角度範囲Ａ１にある場合、第１回転回数Ｎｅａを誤検出する可能性がある。しかし、このとき第２回転角θｅｂは、図１６（ｂ）に示すように、第２回転回数Ｎｅｂが誤検出される可能性のない角度範囲Ａ２内にある。そのため、マイコン５１は、対応関係にずれが生じていない第２回転角θｅｂ及び第２回転回数Ｎｅｂを用いて式（７）に基づき操舵角θｓの絶対角を適切に演算することができる。

以上説明したように、本実施形態の回転角センサ６ａ，６ｂ及びマイコン５１により構成される回転角検出装置によれば、第１実施形態による（１）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（３）電動パワーステアリング装置１には、２つの回転角センサ６ａ，６ｂを設けた。また第１回転角センサ６ａの第１センサ部６０及び第２センサ部６１からそれぞれ出力されるアナログ信号Ｓ１０ａ，Ｓ１１ａ，Ｓ２０ａ，Ｓ２１ａと、第２回転角センサ６ｂの第１センサ部６０及び第２センサ部６１からそれぞれ出力されるアナログ信号Ｓ１０ｂ，Ｓ１１ｂ，Ｓ２０ｂ，Ｓ２１ｂとの間に所定角βの位相差を設けた。位相差βは、第１回転角センサ６ａを通じて検出される第１回転角θｅａと第１回転回数Ｎｅａとの対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲Ａ１、及び第２回転角センサ６ｂを通じて検出される第２回転角θｅｂと第２回転回数Ｎｅｂとの対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲Ｂとが重複しないように設定される。これにより、第１回転角センサ６ａを通じて検出される第１回転角θｅａと第１回転回数Ｎｅａとの間の対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲Ａ１では、第２回転角センサ６ｂを通じて検出される第２回転角θｅｂ及び第２回転回数Ｎｅｂに基づいて操舵角θｓの絶対角を演算することで、操舵角θｓの絶対角を適切に演算することができる。

＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第２実施形態では、回転角センサ６の内部にスイッチング素子６７を設けたが、スイッチング素子６７を回転角センサ６の外部に設けてもよい。

・第３実施形態では、所定角βを実験的に設定したが、例えば４５°、１３５°、２２５°、あるいは３１５°などの一定の角度に設定してもよい。
・第３実施形態では、第１回転角センサ６ａ及び第２回転角センサ６ｂのそれぞれの構成として、第１実施形態の回転角センサ６の構成を採用したが、第２実施形態の回転角センサ６の構成を採用してもよい。

・第３実施形態では、第２回転角θｅｂが第２回転回数Ｎｅｂを誤検出する可能性のある角度範囲Ｂにある場合、第１回転角θｅａ及び第１回転回数Ｎｅａに基づいて操舵角θｓの絶対角を演算してもよい。

・第３実施形態では、２つの回転角センサ６ａ，６ｂを設けたが、３つ以上の回転角センサを設けてもよい。
・第１実施形態及び第３実施形態では、第１センサ部６０に２つの検出部６０ａ，６０ｂを設けたが、第１センサ部６０に一つの検出部６０ａだけを設けてもよい。同様に、第２センサ部６１に一つの検出部６１ａだけを設けてもよい。

・上記各実施形態では、回転角センサ６が正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓをマイコン５１に出力し、これらの正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいてマイコン５１が回転角（電気角）θｅを演算することとした。これに代えて、回転角センサ６が正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓに基づいて回転角θｅを演算し、演算した回転角θｅに応じたデジタル信号をＡ／Ｄ変換部６２からマイコン５１に出力してもよい。なおこの場合、マイコン５１は正弦信号Ｓｓｉｎ及び余弦信号Ｓｃｏｓを取得できないため、図１０に示した方法ではＡ／Ｄ変換部６２の異常を検出することができない。そこでマイコン５１では、図６に示した各パルス信号Ｐ１，Ｐ２と回転角θｅとの関係を利用してＡ／Ｄ変換部６２の異常を検出してもよい。具体的には、マイコン５１は、以下の（ｃ１）〜（ｃ４）のいずれかの条件が満たされたとき、Ａ／Ｄ変換部６２の異常を検出する。

（ｃ１）第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が共にハイレベルであるときに、回転角θｅが「０°≦θｅ＜９０°」なる関係を満たしていない場合。
（ｃ２）第１パルス信号Ｐ１がハイレベルであって、且つ、第２パルス信号Ｐ２がローレベルであるときに、回転角θｅが「９０°≦θｅ＜１８０°」なる関係を満たしていない場合。

（ｃ３）第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２が共にローレベルであるときに、回転角θｅが「１８０°≦θｅ＜２７０°」なる関係を満たしていない場合。
（ｃ４）第１パルス信号Ｐ１がローレベルであって、且つ、第２パルス信号Ｐ２がハイレベルであるときに、回転角θｅが「２７０°≦θｅ＜３６０°」なる関係を満たしていない場合。

このような方法であっても、Ａ／Ｄ変換部６２の異常を検出することが可能である。
・上記各実施形態では、イグニッションスイッチ９がオン状態である場合、回転回数Ｎｅの更新を第１パルス信号Ｐ１及び第２パルス信号Ｐ２に基づいて行ったが、回転回数Ｎｅの更新を回転角θｅに基づいて行ってもよい。

・上記各実施形態では、第１センサ部６０から出力される第１アナログ信号Ｓ１０，Ｓ１１と、第２センサ部６１から出力される第２アナログ信号Ｓ２０，Ｓ２１との間に９０°の位相差を設けたが、それらの位相差は、１８０°でない任意の値に設定することが可能である。

・上記各実施形態の回転角センサ６は、ステアリングシャフト２１の回転角（操舵角）θｓを検出するものに限らず、適宜の回転体の回転角を検出する回転角センサに適用することが可能である。例えばモータ３０としてブラシレスモータを用いた場合には、モータ３０の回転角センサに適用することができる。また回転角センサ６及びマイコン５１により構成される回転角検出装置は、イグニッションスイッチ９のオン／オフに基づいて回転角（電気角）θｅの演算を行うか否かを変更するものに限らず、所望の回転体の回転角及び回転回数を検出する回転角検出装置に適用可能である。

Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１０ａ，Ｓ１１ａ，Ｓ１０ｂ，Ｓ１１ｂ…第１アナログ信号、Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２０ａ，Ｓ２１ａ，Ｓ２０ｂ，Ｓ２１ｂ…第２アナログ信号、Ｐ１，Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ…第１パルス信号、Ｐ２，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ…第２パルス信号、Ｓｓｉｎ，Ｓｓｉｎａ，Ｓｓｉｎｂ…正弦信号（デジタル信号）、Ｓｃｏｓ，Ｓｃｏｓａ，Ｓｃｏｓｂ…余弦信号（デジタル信号）、６，６ａ，６ｂ…回転角センサ、５１…マイクロコンピュータ（演算部，異常検出部）、６０…第１センサ部、６１…第２センサ部、６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂ…検出部、６２…Ａ／Ｄ変換部、６４，６５…パルス信号生成部、６７…スイッチング素子。

Claims (7)

1. 回転体の回転角に応じて正弦波状に変化する第１アナログ信号を出力する第１センサ部と、
   前記回転体の回転角に応じて正弦波状に変化するとともに前記第１アナログ信号と位相が異なる第２アナログ信号を出力する第２センサ部と、
   前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号に応じたデジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、
   前記第１アナログ信号及び前記第２アナログ信号を閾値に基づきそれぞれ二値化することにより第１パルス信号及び第２パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を備えることを特徴とする回転角センサ。
2. 請求項１に記載の回転角センサにおいて、
   前記Ａ／Ｄ変換部への給電及び給電の遮断を切り替えるスイッチング素子を更に備えることを特徴とする回転角センサ。
3. 請求項２に記載の回転角センサにおいて、
   前記第１センサ部は、前記第１アナログ信号として互いに位相が１８０°だけずれたアナログ信号をそれぞれ出力する２つの検出部を有するとともに、
   前記第２センサ部は、前記第２アナログ信号として互いに位相が１８０°だけずれたアナログ信号をそれぞれ出力する２つの検出部を有し、
   前記スイッチング素子は、前記第１センサ部の一方の検出部の給電及び給電の遮断、並びに前記第２センサ部の一方の検出部の給電及び給電の遮断を更に行うことを特徴とする回転角センサ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角センサと、
   前記Ａ／Ｄ変換部により生成されるデジタル信号に基づいて前記回転体の回転角を電気角で演算するとともに、前記パルス信号生成部から出力されるパルス信号に基づいて前記回転体の電気角での回転回数を演算し、演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転体の回転角を絶対角で演算する演算部と、を備えることを特徴とする回転角検出装置。
5. 請求項４に記載の回転角検出装置において、
   前記Ａ／Ｄ変換部は、前記デジタル信号として、前記第１アナログ信号に対応した第１デジタル信号、及び前記第２アナログ信号に対応した第２デジタル信号を生成するものであり、
   前記第１デジタル信号が第１パルス信号に対応した値であるか否か、あるいは第２デジタル信号が第２パルス信号に対応した値であるか否かに基づいて前記Ａ／Ｄ変換部の異常を検出する異常検出部を更に備えることを特徴とする回転角検出装置。
6. 請求項４又は５に記載の回転角検出装置において、
   前記回転角センサを複数備え、
   各回転角センサから出力されるアナログ信号に位相差を設けたことを特徴とする回転角検出装置。
7. 請求項６に記載の回転角検出装置において、
   前記回転角センサとして、第１回転角センサ及び第２回転角センサを備え、
   前記位相差は、前記第１回転角センサを通じて検出される回転角と回転回数との対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲と、前記第２回転角センサを通じて検出される回転角と回転回数との対応関係にずれが生じる可能性のある角度範囲とが重複しないように設定されることを特徴とする回転角検出装置。