JP2018077096A - 回転角度検出器、トルクセンサ、モータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角を検出する３系統以上の回転角検出部を備え、これら３系統以上の回転角検出部の出力の比較によって回転角検出部の異常判定を行うことが可能な回転角度検出器及びこれを備えたトルクセンサを提供する。【解決手段】トルクセンサ１は、入力軸３２ａに配置された３系統の第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａを備えた第１の回転角度検出器１０Ａと、出力軸３２ｂに配置された３系統の第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂを備えた第２の回転角度検出器１０Ｂと、第１のコントローラ１７とを備え、第１のコントローラ１７は、第１の回転角度検出器１０Ａから入力された第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３を相互比較して第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａの異常を判定し、第２の回転角度検出器１０Ｂから入力された第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３を相互比較して第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの異常を判定する。【選択図】図３

Description

本発明は、回転角度検出器、これを備えたトルクセンサ、モータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置及び車両に関する。

従来、モータ回転角情報を検出する機能の信頼性を向上する技術として例えば特許文献１に記載された技術が開示されている。この技術は、磁気センサとして磁気検出素子と専用磁気検出素子との２系統を備え、制御部は、これら２系統間において、互に得られる角度情報を比較し、角度信号に基づき演算により得られる回転角情報を比較し、あるいは、角度情報に基づき演算により得られるステアリングの位置情報を比較して、それぞれの確度を診断するものである。

特開２０１５−１１６９６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、２系統化された磁気検出素子からの角度信号やこの角度信号から得られるモータ角度情報及びステアリング位置情報を２系統間で相互比較し一致の場合は正常、不一致の場合は異常といった診断を行っている。そのため、磁気検出素子の一方に異常が発生して不一致となった場合に、どちらの磁気検出素子に異常が生じているのかを特定することができず、他方が正常であっても２系統が共に使用できなくなる恐れがあった。

そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、回転角を検出する３系統以上の回転角検出部を備え、これら３系統以上の回転角検出部の出力の比較によって回転角検出部の異常判定を行うことが可能な回転角度検出器、これを備えたトルクセンサ、モータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置及び車両を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係る回転角度検出器は、回転軸上に該回転軸と同心かつ同期回転可能に設けられた円環状又は円板状の回転体であって、回転位置によって物理的状態が規則的に変化する回転体と、前記回転軸の回転位置に応じて変化する前記回転体の前記物理的状態に応じた物理量を前記回転軸の回転位置情報として検出し、検出した回転位置情報に基づき前記回転軸の回転角度を検出するＮ（Ｎは３以上の自然数）系統の回転角検出部と、前記Ｎ系統の回転角検出部で検出されたＮ個の回転角度を相互に比較し、比較結果に基づき前記回転角検出部の異常を判定する異常判定部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係るトルクセンサは、トーションバーを介して連結された入力軸と出力軸とのうち前記入力軸に、第１の回転角度検出器として上記の回転角度検出器を配置し、前記出力軸に、第２の回転角度検出器として上記の回転角度検出器を配置し、前記第１の回転角度検出器の前記Ｎ系統の回転角検出部である第１〜第Ｎの回転角検出部のうち異常と判定された回転角検出部以外の回転角検出部で検出された前記入力軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器の前記Ｎ系統の回転角検出部である第（Ｎ＋１）〜第（Ｎ＋Ｎ）の回転角検出部のうち異常と判定された回転角検出部以外の回転角検出部で検出された前記出力軸の回転角度との差分から前記トーションバーの捩れ角を算出し、算出した前記捩れ角に基づきトルクを算出するトルク演算部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係るモータ駆動制御装置は、電動モータのモータ回転軸に、上記回転角度検出器を配置し、この回転角度検出器で検出したモータ回転軸の回転角度に基づき電動モータを駆動制御する。
また、上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルクセンサとして、上記のトルクセンサを備える。
また、上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、上記のモータ駆動制御装置を備え、前記ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルクセンサとして、上記のトルクセンサを備える。
また、上記課題を解決するために、本発明の一実施態様に係る車両は、上記の電動パワーステアリング装置を備える。

本発明の回転角度検出器であれば、Ｎ系統の回転角検出部で検出したＮ個の回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出部の異常を判定することが可能となる。これにより、例えば、位相を揃えたＮ個の回転角度の各２つの回転角度の組について一致するか否かの相互比較を行うことで、（Ｎ−２）系統の故障の場合にどの回転角検出部に異常が生じているのかを特定することが可能となる。また、（Ｎ−２）系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。

そして、トーションバーを介して連結された入力軸及び出力軸の回転角を検出する回転角度検出器として、上記回転角度検出器を備えるトルクセンサでは、信頼性の高いトルク値を検出することが可能となる。また、電動モータのモータ回転角を検出する回転角度検出器として、上記回転角度検出器を備えるモータ駆動制御装置では、信頼性の高いモータ駆動制御を行うことが可能となる。
また、上記モータ駆動制御装置及び上記トルクセンサの少なくとも一方を備える電動パワーステアリング装置では、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。また、上記電動パワーステアリング装置を備える車両では、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。

第１実施形態に係るトルクセンサを搭載した電動パワーステアリング装置を車両に適用した場合の全体構成図である。 第１実施形態に係るトルクセンサの構成を示す図である。 第１実施形態に係る第１〜第３の回転角検出部の配置構成の一例を示す図である。 第１実施形態に係るトルクセンサの第１のコントローラの構成及び回転角検出部との配線構成の一例を示す図である。 （ａ）は、第１異常判定部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第２異常判定部の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、第１異常判定部の異常判定動作を説明するための図であり、（ｂ）は、第２異常判定部の異常判定動作を説明するための図である。 第１実施形態の変形例１に係るトルクセンサの第１のコントローラの構成及び配線構成の一例を示す図である。 第１実施形態の変形例２に係るトルクセンサの第１のコントローラの構成及び配線構成の一例を示す図である。 第２実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るモータ回転角センサの構成を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、モータ回転角センサの第３回転角検出部の配置構成の一例を示す図である。 モータ回転角センサの第２のコントローラの構成及び回転角検出部との配線構成の一例を示す図である。 第３異常判定部の構成を示すブロック図である。 第２実施形態の変形例１に係るモータ回転角センサの第２のコントローラの構成及び回転角検出部との配線構成の一例を示す図である。 第３実施形態に係る第４及び第５の回転角度検出器の各回転角検出部の配置構成の一例を示す図である。 第３実施形態に係るトルクセンサの第３のコントローラの構成及び回転角検出部との配線構成の一例を示す図である。 第４異常判定部の構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る第６及び第７の回転角度検出器の各回転角検出部の配置構成の一例を示す図である。 第４実施形態に係るトルクセンサの第４のコントローラの構成及び回転角検出部との配線構成の一例を示す図である。 第６異常判定部の構成を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、回転角度検出器の変形例を示す図である。 他の変形例に係るトルクセンサの第１のコントローラの構成を示す図である。 他の変形例に係るトルクセンサの第１異常判定部の構成を示すブロック図である。 他の変形例に係るモータ回転角センサの第２のコントローラの構成を示すブロック図である。 他の変形例に係るモータ回転角センサの第３異常判定部の構成を示すブロック図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１〜第４実施形態及びその変形例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものも含まれており、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なる場合があることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべき場合がある。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合があることはもちろんである。
また、以下に示す第１〜第４実施形態及びその変形例は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（第１実施形態）
（全体構成）
第１実施形態に係る車両４は、図１に示すように、左右の転舵輪となる前輪４ＦＲ及び４ＦＬと後輪４ＲＲ及び４ＲＬを備えている。前輪４ＦＲ及び４ＦＬは、電動パワーステアリング装置３によって転舵される。
電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１と、ステアリングシャフト３２と、第１のユニバーサルジョイント３３と、ロアシャフト３４と、第２のユニバーサルジョイント３５とを備える。

電動パワーステアリング装置３は、更に、ピニオンシャフト３６と、ステアリングギヤ３７と、タイロッド３８と、ナックルアーム３９と、トルクセンサ１とを備える。
ステアリングホイール３１に運転者から作用された操舵力は、ステアリングシャフト３２に伝達される。このステアリングシャフト３２は、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとを有する。入力軸３２ａの一端はステアリングホイール３１に連結され、他端はトルクセンサ１を介して出力軸３２ｂの一端に連結されている。
そして、出力軸３２ｂに伝達された操舵力は、第１のユニバーサルジョイント３３を介してロアシャフト３４に伝達され、更に、第２のユニバーサルジョイント３５を介してピニオンシャフト３６に伝達される。このピニオンシャフト３６に伝達された操舵力はステアリングギヤ３７を介してタイロッド３８に伝達される。更に、このタイロッド３８に伝達された操舵力はナックルアーム３９に伝達され、前輪４ＦＲおよび４ＦＬを転舵させる。

ここで、ステアリングギヤ３７は、ピニオンシャフト３６に連結されたピニオン３７ａとこのピニオン３７ａに噛合するラック３７ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成されている。従って、ステアリングギヤ３７は、ピニオン３７ａに伝達された回転運動をラック３７ｂで車幅方向の直進運動に変換している。
トルクセンサ１は、ステアリングホイール３１に付与されて入力軸３２ａに伝達された操舵トルクＴを検出する。
また、ステアリングシャフト３２の出力軸３２ｂには、操舵補助力を出力軸３２ｂに伝達する操舵補助機構４０が連結されている。
操舵補助機構４０は、出力軸３２ｂに連結したウォームギヤ機構で構成される減速ギヤ４１と、この減速ギヤ４１に連結された操舵補助力を発生する電動モータ４２と、電動モータ４２のハウジングに固定支持されたモータ駆動制御装置２とを備えている。

電動モータ４２は、３相ブラシレスモータであり、図示しない環状のモータロータと環状のモータステータとを備えている。モータステータは、径方向内側に突出する複数の極歯を円周方向に等間隔に備えて構成され、各極歯には励磁用コイルが巻き回されている。そして、モータステータの内側に、モータロータが同軸に配設されている。モータロータは、モータステータの極歯と僅かの空隙（エアギャップ）をもって対向しかつ外周面に円周方向に等間隔に設けられた複数の磁石を備えて構成されている。
モータロータはモータ回転軸に固定されており、モータステータのコイルにモータ駆動制御装置２を介して３相交流電流を流すことでモータステータの各歯が所定の順序に励磁されてモータロータが回転し、この回転に伴ってモータ回転軸が回転する。

そして、モータ回転軸が回転すると、その回転力（操舵補助力）が減速ギヤ４１を介してステアリングシャフト３２に伝達されステアリングシャフト３２が回転する。一方、ステアリングホイール３１が操舵されてステアリングシャフト３２が回転すると、その回転力が減速ギヤ４１を介してモータ回転軸に伝達されモータロータが回転する。すなわち、電動モータ４２の回転位置とステアリングシャフト３２の回転位置とは対応関係があり、いずれか一方の回転情報から他方の回転位置を算出することが可能である。

モータ駆動制御装置２は、車載電源であるバッテリ６１から電源供給されることによって作動する。ここで、バッテリ６１の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ６２（以下、「ＩＧスイッチ６２」と記載する場合がある）を介してモータ駆動制御装置２に接続されると共に、ＩＧスイッチ６２を介さず直接、モータ駆動制御装置２に接続されている。
また、モータ駆動制御装置２には、図１に示すように、トルクセンサ１で検出された操舵トルクＴと、車速センサ６０で検出された車速Ｖとが入力されている。
モータ駆動制御装置２は、車速センサ６０からの車速Ｖと、トルクセンサ１からの操舵トルクＴと、不図示のモータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。

（トルクセンサ１の構成）
第１実施形態に係るトルクセンサ１は、図２に示すように、入力軸３２ａに設けられた第１の回転角度検出器１０Ａと、出力軸３２ｂに設けられた第２の回転角度検出器１０Ｂと、第１のコントローラ１７とを備える。ここで、入力軸３２ａ及び出力軸３２ｂは、トーションバー（図示省略）を介して連結されている。
第１の回転角度検出器１０Ａは、第１の多極磁石リング１１Ａと、第１の回転角検出部１２Ａと、第２の回転角検出部１３Ａと、第３の回転角検出部１４Ａとを備える。

第１の多極磁石リング１１Ａは、周方向に沿って外周面にＳ極とＮ極とが交互に連続するように着磁された円環形状（リング状）の多極磁石であり、入力軸３２ａに固定支持されている。この第１の多極磁石リング１１Ａは、中央の貫通穴内に入力軸３２ａを挿通させた状態で入力軸３２ａと同心に固定支持されている。第１実施形態では、第１の多極磁石リング１１Ａを、入力軸３２ａの出力軸３２ｂ側端部（理想的にはトーションバーの連結位置）に入力軸３２ａと同期回転可能に取付けている。これにより、入力軸３２ａの回転に同期して第１の多極磁石リング１１Ａが回転する。

第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａは、図２及び図３に示すように、第１の多極磁石リング１１Ａの周方向に沿って、第１の多極磁石リング１１Ａの外周に対向させて配置されている。第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａのうち、第１の回転角検出部１２Ａは機械角０度の位置、第２の回転角検出部１３Ａは機械角１２０度の位置、第３の回転角検出部１４Ａは機械角２４０度の位置に配置されている。
更に、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａは、入力軸３２ａとも出力軸３２ｂとも同期回転しない固定部位に設けられている。

第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａは、第１の多極磁石リング１１Ａの回転に応じて位相を変動させる正弦波信号の該位相を角度情報として出力する、それぞれが同一規格のセンサから構成されている。
ここで、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａは、電気角及び機械角で１２０度ずつずれて配置されている。そのため、極対数が８の場合に、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。例えば、第１の回転角検出部１２Ａから出力される角度情報である第１の入力軸回転角θis１が０度である場合、第２の回転角検出部１３Ａから出力される角度情報である第２の入力軸回転角θis２は１２０度、第３の回転角検出部１４Ａから出力される角度情報である第３の入力軸回転角θis３は２４０度となる。

なお、極対数は８に限らず、例えば、他にも４、１０、１１、１３、１４、１６、１７、１９、２０、２２等を採用することが可能である。
第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａから出力される第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３は、第１のコントローラ１７に入力される。
以下、第１の入力軸回転角θis１、第２の入力軸回転角θis２、第３の入力軸回転角θis３を、単に「θis１」、「θis２」、「θis３」と記載する場合がある。
第２の回転角度検出器１０Ｂは、第２の多極磁石リング１１Ｂと、第４の回転角検出部１２Ｂと、第５の回転角検出部１３Ｂと、第６の回転角検出部１４Ｂとを備える。

第２の多極磁石リング１１Ｂは、出力軸３２ｂに固定支持されている。この第２の多極磁石リング１１Ｂは、中央の貫通穴内に出力軸３２ｂを挿通させた状態で出力軸３２ｂと同心に固定支持されている。第１実施形態では、第２の多極磁石リング１１Ｂを、出力軸３２ｂの入力軸３２ａ側端部（理想的にはトーションバーの連結位置）に出力軸３２ｂと同期回転可能に取付けている。これにより、出力軸３２ｂの回転に同期して第２の多極磁石リング１１Ｂが回転する。

第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａと同様の構成を有している。即ち、図３において、符号の末尾のＡをＢに置き換えた構成となる。
第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、入力軸３２ａとも出力軸３２ｂとも同期回転しない固定部位に設けられている。
第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、第２の多極磁石リング１１Ｂの回転に応じて位相を変動させる正弦波信号の該位相を角度情報として出力する、それぞれが同一規格のセンサから構成されている。

ここで、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、電気角及び機械角で１２０度ずつずれて配置されている。そのため、極対数が８の場合に、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。例えば、第４の回転角検出部１２Ｂから出力される角度情報である第１の出力軸回転角θos１が０度である場合、第５の回転角検出部１３Ｂから出力される角度情報である第２の出力軸回転角θos２は１２０度、第６の回転角検出部１４Ｂから出力される角度情報である第３の出力軸回転角θos３は２４０度となる。
第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂから出力される第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３は、第１のコントローラ１７に入力される。

以下、第１の出力軸回転角θos１、第２の出力軸回転角θos２、第３の出力軸回転角θos３を、単に「θos１」、「θos２」、「θos３」と記載する場合がある。
なお、第１の多極磁石リング１１Ａ及び第２の多極磁石リング１１Ｂは、正弦波着磁によって着磁されており、各磁極表面の磁束密度分布が正弦波状となっている。
また、第１の多極磁石リング１１Ａ及び第２の多極磁石リング１１Ｂは、必要な磁束密度に応じて、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等から構成されている。

また、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、例えば、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗効果（ＭＲ：Magneto Resistance effect）センサなどから構成されている。
第１のコントローラ１７は、図４に示すように、第１オフセット部１７ａと、第１異常判定部１７ｂと、第２オフセット部１７ｃと、第２異常判定部１７ｄと、トルク演算部１７ｅとを備えている。
第１オフセット部１７ａは、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａから入力される第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後の第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３を第１異常判定部１７ｂに出力する。

具体的に、第１オフセット部１７ａは、第１の回転角検出部１２Ａから入力される第１の入力軸回転角θis１の座標系を基準とする。そして、第２の回転角検出部１３Ａから入力される第２の入力軸回転角θis２の座標系に１２０度分の座標を加算し、第３の回転角検出部１４Ａから入力される第３の入力軸回転角θis３の座標系に２４０度分の座標を加算して、三つの座標系をあわせる。
第１異常判定部１７ｂは、入力されたオフセット後の第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３に基づき、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。

更に、第１異常判定部１７ｂは、異常判定処理を終了後に、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された入力軸回転角θisと、異常判定処理の結果を示す第１異常判定情報Ｓｅｉ１とをトルク演算部１７ｅに出力する。
ここで、第１実施形態において、第１異常判定情報Ｓｅｉ１は、例えば、正常時が「０」で異常時が「１」として３桁の数字で表現される。なお、３桁の数字は左から順に第１の回転角検出部１２Ａ、第２の回転角検出部１３Ａ、第３の回転角検出部１４Ａに対応している。即ち、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａの全てが正常な場合に「０００」となり、第１の回転角検出部１２Ａのみが異常時は「１００」、第２の回転角検出部１３Ａのみが異常時は「０１０」となる。また、第３の回転角検出部１４Ａのみが異常時は「００１」となり、２つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１」となる。

第２オフセット部１７ｃは、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂから入力される第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３の位相差をオフセットする処理を行う。
具体的に、第２オフセット部１７ｃは、第４の回転角検出部１２Ｂから入力される第１の出力軸回転角θos１の座標系を基準とする。そして、第５の回転角検出部１３Ｂから入力される第２の出力軸回転角θos２の座標系に１２０度分の座標を加算し、第６の回転角検出部１４Ｂから入力される第３の出力軸回転角θos３の座標系に２４０度分の座標を加算して、三つの座標系をあわせる。

第２異常判定部１７ｄは、入力されたオフセット後の第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３に基づき、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第２異常判定部１７ｄは、異常判定処理を終了後に、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された出力軸回転角θosと、異常判定処理の結果を示す第２異常判定情報Ｓｅｏ１とをトルク演算部１７ｅに出力する。

ここで、第１実施形態において、第２異常判定情報Ｓｅｏ１は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１と同様な情報であり、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの全てが正常な場合に「０００」となり、第４の回転角検出部１２Ｂのみが異常時は「１００」、第５の回転角検出部１３Ｂのみが異常時は「０１０」となる。また、第６の回転角検出部１４Ｂのみが異常時は「００１」となり、２つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１」となる。
トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の双方が「１１１」ではない場合、入力された入力軸回転角θis及び出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓ、即ち二軸の相対角度Δθｓ（トーションバーの捩れ角Δθｓに相当）を算出する。そして、算出した相対角度Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。

具体的に、トーションバーで連結される二軸の相対角度Δθｓが得られれば、例えば、下式（１）に従って、操舵トルクＴを算出することが可能である。
Ｔ＝（π・Ｄ⁴・Ｇ・Δθｓ）／３２・Ｌ ・・・（１）
なお、上式（１）において、Ｌはトーションバーの長さ、Ｄはトーションバーの直径、Ｇはトーションバーの横弾性係数である。
トルク演算部１７ｅは、算出した操舵トルクＴと、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１とを、モータ駆動制御装置２に出力する。

また、トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の少なくとも一方が、２以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１」を含む場合は、操舵トルクを算出せずに、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１のみをモータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の少なくとも一方が「１１１」を含む場合、トルクセンサ１に故障が発生していると判断する。そして、例えば、電動パワーステアリング装置３のトルクセンサ１に故障が生じていることを示す情報を車載の例えばカーナビゲーションシステムの表示部に表示したり、予め設けられた電動パワーステアリング装置３の故障を示すランプを点灯したりする。

（異常判定部の構成）
第１異常判定部１７ｂは、図５（ａ）に示すように、第１判定処理部１７０ｂと、第１角度情報監視部１７１ｂとを備えている。
第１判定処理部１７０ｂは、入力されたオフセット後の、θis１とθis2とが一致しているか否かを判定し、θis１とθis３とが一致しているか否かを判定し、θis2とθis３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａが正常な場合、オフセット後のθis１〜θis３は同じ値となる。

具体的に、第１判定処理部１７０ｂは、一致判定を行う各２つの入力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第１差分閾値とを比較し、差分が第１差分閾値以下であるときに一致と判定し、第１差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第１角度情報監視部１７１ｂに出力する。
この判定結果は、例えば、一致判定の組合せを特定する情報と、一致か不一致かを示す情報との組から構成される。例えば、θis１とθis２との組合せを特定する情報を「００」、θis１とθis３との組合せを特定する情報を「０１」、θis２とθis３との組合せを特定する情報を「１０」とし、一致を示す値を「０」、不一致を示す値を「１」とする。この場合に、例えば、第１の回転角検出部１２Ａのみに異常が発生している場合の各判定結果は、θis１が異常値となることから「００１」、「０１１」、「１００」となる。

第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された３つの判定結果に基づき、第１異常判定情報Ｓｅｉ１を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１と、正常な回転角検出部から入力された入力軸回転角に基づく角度情報とをトルク演算部１７ｅに出力する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であったとする。この場合は、各一致判定の組合せが全て一致を示しているので、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、第１実施形態では、正常な入力軸回転角の平均値を算出する。この場合は、θis１〜θis３の平均値（（θis１＋θis２＋θis３）／３）を算出する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとしてトルク演算部１７ｅに出力する。

また、例えば、入力される３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、２以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１のみをトルク演算部１７ｅに出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１１」、「１０１」であったとする。この場合は、θis３の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第３の回転角検出部１４Ａのみが異常であることを示す「００１」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θis１及びθis２の平均値（（θis１＋θis２）／２）を算出する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとしてトルク演算部１７ｅに出力する。

一方、第２異常判定部１７ｄは、図５（ｂ）に示すように、第２判定処理部１７０ｄと、第２角度情報監視部１７１ｄとを備えている。
第２判定処理部１７０ｄは、入力されたオフセット後の、θos１とθos２とが一致しているか否かを判定し、θos１とθos３とが一致しているか否かを判定し、θos２とθos３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂが正常な場合、オフセット後のθos１〜θos３は同じ値となる。

具体的に、第２判定処理部１７０ｄは、一致判定を行う各２つの出力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第２差分閾値とを比較し、差分が第２差分閾値以下であるときに一致と判定し、第２差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第２角度情報監視部１７１ｄに出力する。
この判定結果は、上記第１角度情報監視部１７１ｂと同様に、例えば、θos１とθos２との組合せを特定する情報が「００」、θos１とθos３との組合せを特定する情報が「０１」、θos２とθos３との組合せを特定する情報が「１０」となり、一致を示す値が「０」、不一致を示す値が「１」となる。従って、例えば、第４の回転角検出部１２Ｂのみに異常がある場合の各判定結果は「００１」、「０１１」、「１００」となる。

第２角度情報監視部１７１ｄは、入力された３つの判定結果に基づき、第２異常判定情報Ｓｅｏ１を生成する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１と、正常な出力軸回転角に基づく情報とをトルク演算部１７ｅに出力する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であったとする。この場合は、各一致判定の組合せが全て一致しているので、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１〜θos３の平均値（（θos１＋θos２＋θos３）／３）を算出する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとしてトルク演算部１７ｅに出力する。

また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、２以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１０」、「１０１」であったとする。この場合は、θos２の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、第５の回転角検出部１３Ｂのみが異常であることを示す「０１０」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１及びθos３の平均値（（θos１＋θos３）／２）を算出する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとしてトルク演算部１７ｅに出力する。

（トルクセンサ１の配線構成）
次に、トルクセンサ１の配線構成を説明する。
図４に示すように、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａと、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂとは、センサ基板１５上に実装されている。なお、図４では、説明の便宜上、センサ基板１５の形状が矩形状となっているが、実際は、例えば円環状や軸方向に垂直な断面が多角形状の筒状の基板から構成されている。そして、センサ基板１５は、第１及び第２の多極磁石リング１１Ａ及び１１Ｂの外側に同心に配置され、各回転角検出部は基板の内周面に実装されている。

更に、第１のコントローラ１７は、例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）から構成されており、第１制御基板１７ｓ上に実装されたＭＰＵ（Micro Processing Unit）を備えている。そして、第１実施形態では、各構成部１７ａ〜１７ｅは、このＭＰＵによってプログラムを実行することでその機能が実現される機能構成部となっている。なお、この構成に限らず、各構成部１７ａ〜１７ｅの少なくとも一部を電気回路から構成してもよい。
なお、図示省略したが、第１制御基板１７ｓ上には、ＭＣＵを構成する、メモリ、インターフェース回路、バス等が実装されている。

また、センサ基板１５と第１制御基板１７ｓとは、第１〜第６の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ６、第１〜第６の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ６及び第１〜第６のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ６を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。
即ち、センサ基板１５上には、各ケーブルに対応するコネクタが実装されている。そして、センサ基板１５上において、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの各電源端子、各信号端子及び各グランド端子と各コネクタとの間は、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンによって電気的に接続されている。

また、第１制御基板１７ｓ上には、各ケーブルに対応するコネクタが実装されている。そして、第１制御基板１７ｓ上において、これら各コネクタは、ＭＰＵの第１〜第６の電源端子、第１〜第６の信号端子及び第１〜第６のグランド端子と、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンを介して電気的に接続されている。
かかる配線構成によって、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａから出力されるθis１〜θis３は、例えば、所定のサンプリング周期で、第１〜第３の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ３を介して、第１のコントローラ１７に出力される。また、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂから出力されるθos１〜θos３は、例えば、所定のサンプリング周期で、第４〜第６の片方向通信ケーブルＳｉｇ４〜Ｓｉｇ６を介して、第１のコントローラ１７に出力される。

（動作）
次に、第１実施形態の動作を説明する。
今、車両４の運転者によってステアリングホイール３１が操舵され、この操舵力がステアリングシャフト３２に伝達されると、まず、入力軸３２ａが操舵方向と対応する方向に回動する。この回動に伴って、トーションバーの入力軸３２ａ側の端部（以下、「入力端」と記載する）が回動し、トーションバーの入力端に設けられた第１の多極磁石リング１１Ａが回動する。
この回動による回転変位に応じた磁束は、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａにおいて、第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３として検出される。これら検出された第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３を示す信号は、第１〜第３の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ３を介して第１のコントローラ１７へと入力される。

一方、入力端を経た操舵力は、トーションバーの捩れ（弾性変形）を介して出力軸３２ｂ側の端部（以下、「出力端」と記載する）へと伝達され出力端が回動する。即ち、入力端（入力軸３２ａ）及び出力端（出力軸３２ｂ）が回転方向に相対変位する。
これにより、トーションバーの出力端に設けられた第２の多極磁石リング１１Ｂが回動する。この回動による回転変位に応じた磁束は、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂにおいて、第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３として検出される。これら検出された第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３を示す信号は、第４〜第６の片方向通信ケーブルＳｉｇ４〜Ｓｉｇ６を介して第１のコントローラ１７へと入力される。

第１のコントローラ１７は、第１オフセット部１７ａにおいて、入力されたθis１〜θis３の位相差をオフセットして、オフセット後のθis１〜θis３を第１異常判定部１７ｂに入力する。加えて、第２オフセット部１７ｃにおいて、入力されたθos１〜θos３の位相差をオフセットして、オフセット後のθos１〜θos３を第２異常判定部１７ｄに入力する。
引き続き、第１のコントローラ１７は、第１異常判定部１７ｂの第１判定処理部１７０ｂにおいて、θis１〜θis３の一致判定を行い、第２異常判定部１７ｄの第２判定処理部１７０ｄにおいて、θos１〜θos３の一致判定を行う。

ここでは、図６（ａ）に示すように、例えば、第１判定処理部１７０ｂにおいて、θis１とθis２とが不一致、θis１とθis３とが不一致、θis２とθis３とが一致と判定されたとする。これにより、第１判定処理部１７０ｂは、判定結果「００１」、「０１１」、「１００」を第１角度情報監視部１７１ｂに出力する。
また、図６（ｂ）に示すように、例えば、第２判定処理部１７０ｄにおいて、θos１とθos２とが一致、θos１とθos３とが一致、θos２とθos３とが一致と判定されたとする。これにより、第２判定処理部１７０ｄは、判定結果「０００」、「０１０」、「１００」を第２角度情報監視部１７１ｄに出力する。

第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された判定結果「００１」、「０１１」、「１００」から、θis１の絡む判定においていずれも不一致となり、θis１の絡まない判定において一致となっていることから、第１の回転角検出部１２Ａに異常が発生していると判定する。そして、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第１の回転角検出部１２Ａに異常が発生していることを示す３桁の数字「１００」を含む情報を生成する。更に、正常な第２及び第３の回転角検出部１３Ａ及び１４Ａから入力されたθis２及びθis3の平均値を算出する。第１角度情報監視部１７１ｂは、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１と、算出した平均値からなる入力軸回転角θisとを、トルク演算部１７ｅに出力する。

一方、第２角度情報監視部１７１ｄは、入力された判定結果「０００」、「０１０」、「１００」から、θos１〜θos３の絡む判定において全てが一致と判定されていることから、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは全て正常であると判定する。そして、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、全て正常であることを示す３桁の数字「０００」を含む情報を生成する。更に、正常な第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂから入力されたθos１〜θos3の平均値を算出する。第２角度情報監視部１７１ｄは、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１と、算出した平均値からなる出力軸回転角θosとを、トルク演算部１７ｅに出力する。

トルク演算部１７ｅは、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１に２以上の回転角検出部の故障を示す「１１１」が含まれていないことから操舵トルクＴの算出処理を実行する。
トルク演算部１７ｅは、入力された入力軸回転角θisと、入力された出力軸回転角θosとの差分値Δθｓを算出する。そして、算出したΔθｓから、上式（１）に従って、操舵トルクＴを算出する。更に、算出した操舵トルクＴと、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１とを、モータ駆動制御装置２に出力する。

モータ駆動制御装置２は、トルクセンサ１からの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
また、モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１に含まれる３桁の数字「１００」から、第１の回転角検出部１２Ａに故障が発生していると判断し、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、トルクセンサ１の第１の回転角検出部１２Ａに故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。

以降、第１のコントローラ１７は、第１の回転角検出部１２Ａに故障が生じているため、第１判定処理部１７０ｂにおいて、入力されるθis２とθis３との一致判定のみを行うと共に、θis１の絡む他の判定結果は不一致に固定する。また、第２判定処理部１７０ｄにおいて、通常通りθos１〜θos３の一致判定を行う。
その後、θis２とθis３とが不一致と判定されて、判定結果「００１」、「０１１」、「１０１」が第１角度情報監視部１７１ｂに入力されたとする。なお、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは正常であるとする。
第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された判定結果から、２以上の回転角検出部に故障が発生していると判定し、その旨を示す３桁の数字「１１１」を含む第１異常判定情報Ｓｅｉ１を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１のみをトルク演算部１７ｅに出力する。

トルク演算部１７ｅは、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１に「１１１」が含まれていることから、操舵トルクＴの算出処理を停止する。
そして、トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１のみを、モータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１から、トルクセンサ１の第１の回転角度検出器１０Ａの２以上の回転角検出部が故障していると判断し、電動モータ４２の駆動制御を停止する。即ち、操舵アシストを停止する。

また、モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１に含まれる３桁の数字「１１１」から、第１の回転角度検出器１０Ａの２以上の回転角検出部に故障が発生していると判断し、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、トルクセンサ１の第１の回転角検出部１２Ａ含む２以上の回転角検出部に故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。他にも、最寄りの修理点検ステーションへの立ち寄りを促す情報を表示してもよい。また、情報の表示だけに限らず、車載のオーディオ装置から音声メッセージや警告音の出力等を行ってもよい。
ここで、第１の多極磁石リング１１Ａ及び第２の多極磁石リング１１Ｂは、周方向に異なる磁極を交互に配した磁石に対応し、第１の回転角度検出器１０Ａと、第１のコントローラ１７の第１オフセット部１７ａ及び第１異常判定部１７ｂとは、第１の回転角度検出器に対応する。また、第２の回転角度検出器１０Ｂと、第１のコントローラ１７の第２オフセット部１７ｃ及び第２異常判定部１７ｄとは、第２の回転角度検出器に対応する。

（第１実施形態の作用及び効果）
以下、第１の多極磁石リング１１Ａと第２の多極磁石リング１１Ｂとは、両者を区別する必要が無い場合に「多極磁石リング１１」と記載する場合がある。また、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂとは、これらを区別する必要が無い場合に、単に「回転角検出部」と記載する場合がある。

第１実施形態に係るトルクセンサ１は、トーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａに、第１の回転角度検出器１０Ａを配置し、出力軸３２ｂに、第２の回転角度検出器１０Ｂを配置した。第１の回転角度検出器１０Ａは、入力軸３２ａ上に該入力軸３２ａと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第１の多極磁石リング１１Ａを備える。加えて、入力軸３２ａの回転に応じて変化する第１の多極磁石リング１１Ａの磁束を、入力軸３２ａの回転位置情報である第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３として検出する３系統の第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａを備える。第１異常判定部１７ｂが、第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３を相互に比較し、この比較結果に基づき第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａの異常を判定する。一方、第２の回転角度検出器１０Ｂは、出力軸３２ｂ上に該出力軸３２ｂと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第２の多極磁石リング１１Ｂを備える。加えて、出力軸３２ｂの回転に応じて変化する第２の多極磁石リング１１Ｂの磁束を、出力軸３２ｂの回転位置情報である第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３として検出する３系統の第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂを備える。第２異常判定部１７ｄが、第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３を相互に比較し、この比較結果に基づき第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの異常を判定する。トルク演算部１７ｅが、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａのうち正常と判定された回転角検出部で検出された入力軸回転角θisを入力する。加えて、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂのうち正常と判定された回転角検出部で検出された出力軸回転角θosを入力する。更に、入力された入力軸回転角θisと出力軸回転角θosとの差分からトーションバーの捩れ角Δθｓを算出し、算出した捩れ角Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。

この構成であれば、３系統の回転角検出部で検出した３つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出部の異常を判定することが可能となる。これにより、１系統の故障の場合にどの回転角検出部に故障が生じているのかを特定することが可能となる。
また、１系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。例えば、１回目の異常が入力軸３２ａ側の１系統で生じ、２回目の異常が出力軸３２ｂ側の１系統で生じても、残りの各２系統によって、そのシステムとしての機能は安全性を持って継続することが可能となり、その機能の延命確率を高くすることが可能となる。

更に、入力軸３２ａ側と出力軸３２ｂ側の回転角度が随時検出されるため、入力軸３２ａ（ステアリングホイール３１）側の回転角度を常に検出できるとともに、例えば、車両４がＥＳＣ（横滑り防止機能）などを備える場合にその制御情報として寄与できる。特に、多極磁石リングの極対数の設定によって分解能を高くすることが出来るため、より微細な制御に寄与することが可能である。
更に、出力軸３２ｂ（タイヤ）側にも同様の回転角度検出器を持っているため、例えば運転者が意図しない出力軸３２ｂ側の回転を検出することが可能になるなど、従来の捩れ角検出のみでは切り分けられなかった出力軸３２ｂ側のみの回転挙動が検出可能になる。これによって、操舵安定性などの制御性に寄与することが可能になる。また、車両の衝突回避制御などを車両が自動で行なう技術において、自動でステアリングホイール３１を操作する場合には、出力軸３２ｂ側の回転角度を直接検出することで応答性の向上に寄与することが可能となる。

また、一般的に直接捩れ角を検出するトルクセンサ構成に舵角センサを付加する場合には、複数組のギヤを用いた構成が提案されている。対して第１実施形態では、入力軸３２ａ側の第１の回転角度検出器１０Ａ及び出力軸３２ｂ側の第２の回転角度検出器１０Ｂの組合せで構成するため、１組の親子ギヤ構成で舵角センサを構成できる。そのため、安価で高い分解能を持った舵角センサシステムを併せ持ったトルクアングルセンサシステムとして構築できる。
また、舵角センサを付加する構成とした場合に、第１の多極磁石リング１１Ａと第２の多極磁石リング１１Ｂとの極対数を違えることで、バーニアによるＴＡＳ（トルクアングルセンサ）を構成することが可能である（特開２０１１−０２７７１９、特開２０１２−４２３５２、特開２０１２−９８１６６等を参照）。これに対して、第１実施形態に係るトルクセンサ１では、このような、高精度な磁極精度を必要としない。そのため、バーニアを成立させるための少ない極対数（４，５など）による１周あたりの分解能が低く抑えられてしまうような設計制限が無い。また、第１実施形態に係るトルクセンサ１では、第１の多極磁石リング１１Ａと第２の多極磁石リング１１Ｂとの極対数を同じ極数で構成できるため、部品の共通化が図れる。これにより、コストを低減することが可能となる。

また、第１実施形態に係るトルクセンサ１は、３系統の第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａが、第１の多極磁石リング１１Ａに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａが、第１の多極磁石リング１１Ａの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。加えて、３系統の第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂが、第２の多極磁石リング１１Ｂに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂが、第２の多極磁石リング１１Ｂの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。即ち、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂがそれぞれ、等間隔で設けられている。第１オフセット部１７ａが、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａで検出された第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３の位相差をオフセットする。第２オフセット部１７ｃが、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂで検出された第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３の位相差をオフセットする。第１異常判定部１７ｂが、オフセット後のθis１とθis２とが一致しているか否か、θis１とθis３とが一致しているか否か、θis２とθis３とが一致しているか否かをそれぞれ判定する。そして、一致していると判定した組に対応する回転角検出部を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出部を異常と判定する。

一般に、多極磁石リング１１とホールＩＣ等の磁気センサからなる回転角検出部との組み合わせで検出される角度情報は、原信号が正弦波であれば、角度誤差を小さくすることができる。しかしながら、このような角度情報には、電気角１周期分あたり４次の誤差成分が重畳しやすい。この４次の誤差成分の重畳が、高精度な角度情報を阻む主要因となる。
この４次の誤差が重畳する原因は、回転角検出部が検出する原信号に３次や５次の高調波成分が重畳しやすいためであり、改善には着磁精度や素子配置精度、検出素子特性の調整等の精密な作業が必要とされる。また、回転角検出部を多数配置することで誤差を削減することも考えられるが、回転角検出部の数が増加するためコストアップの要因となる。

また、３次の高調波成分の削減にはいわゆる三相二相変換の技術を用いることができる。しかしながら、この三相二相変換の技術は、５次の高調波成分の削減に寄与しない。それゆえ、３次の高調波に比べ、５次の高調波成分は小さいが、誤差の要因として残る。
これに対し、第１実施形態のトルクセンサ１では、３つの回転角検出部を、多極磁石リング１１の回転に応じて電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有する角度情報を出力するように配置した（図３を参照）。それゆえ、各回転角検出部の角度情報に含まれる４次の誤差成分の位相をずらすことができる。そのため、これらの角度情報を基に多極磁石リング１１の回転角度を算出することで、回転角検出部の角度情報に含まれる４次の誤差成分を削減することが可能となる。

また、第１実施形態のトルクセンサ１では、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａのうち、正常と判定された回転角検出部からのオフセット後の入力軸回転角の平均値を算出し、この平均値を入力軸回転角θisとして、トルク演算部１７ｅに出力するようにした。加えて、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂのうち、正常と判定された回転角検出部からのオフセット後の出力軸回転角の平均値を算出し、この平均値を出力軸回転角θosとして、トルク演算部１７ｅに出力するようにした。
ここで、オフセット後の角度情報に含まれる４次の誤差成分は、回転角検出部毎に位相のずれた波形となる。そのため、これらの角度情報の平均値を算出することで、４次の誤差成分を互いに打ち消して削減することが可能となる。即ち、４次の誤差成分の削減された入力軸回転角θis及び出力軸回転角θosから操舵トルクＴを算出することが可能となるので、より高精度な操舵トルクＴを算出することが可能となる。

また、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記トルクセンサ１を備える。これにより、信頼性の高い操舵トルクＴに基づき信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第１実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性を高めることが可能となる。

（第１実施形態の変形例１）
次に、上記第１実施形態の変形例１を説明する。
この第１実施形態の変形例１は、上記第１実施形態のトルクセンサ１において、信号線パターンの構成及び通信ケーブルの構成が異なり、それ以外の構成は上記第１実施形態と同様となる。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。

（第１実施形態の変形例１に係るトルクセンサ１の配線構成）
図７に示すように、第１実施形態の変形例１に係るトルクセンサ１の各構成部１７ａ〜１７ｈは、ＭＰＵによってプログラムを実行することで、その機能が実現される機能構成部となっている。
第１実施形態の変形例１のセンサ基板１５と第１制御基板１７ｓとは、第１〜第６の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ６、第１〜第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴ３及び第１〜第６のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ６を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。

即ち、センサ基板１５上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。
そして、センサ基板１５上において、第１の回転角検出部１２Ａの信号端子及び第４の回転角検出部１２Ｂの信号端子からは個別の信号線パターンが伸びている。そして、これら信号線パターンは途中で第１の信号線パターンに合流し、第１の信号線パターンは第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

更に、センサ基板１５上において、第２の回転角検出部１３Ａの信号端子及び第５の回転角検出部１３Ｂの信号端子からは個別の信号線パターンが伸びている。そして、これら信号線パターンは途中で第２の信号線パターンに合流し、第２の信号線パターンは第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。
更に、センサ基板１５上において、第３の回転角検出部１４Ａの信号端子及び第６の回転角検出部１４Ｂの信号端子からは個別の信号線パターンが伸びている。そして、これら信号線パターンは途中で第３の信号線パターンに合流し、第３の信号線パターンは第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

また、第１制御基板１７ｓ上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。そして、第１制御基板１７ｓ上において、これら各コネクタは、ＭＰＵの第１〜第６の電源端子、第１〜第３の信号端子及び第１〜第６のグランド端子と、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンを介して電気的に接続されている。
かかる配線構成によって、第１のコントローラ１７と第１の回転角検出部１２Ａ及び第４の回転角検出部１２Ｂとは、第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して双方向通信を行うことが可能である。また、第１のコントローラ１７と第２の回転角検出部１３Ａ及び第５の回転角検出部１３Ｂとは、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して双方向通信を行うことが可能である。また、第１のコントローラ１７と第３の回転角検出部１４Ａ及び第６の回転角検出部１４Ｂとは、第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して双方向通信を行うことが可能である。

（第１実施形態の変形例１に係る回転角度検出器の構成）
第１実施形態の変形例１に係る第１及び第２の回転角度検出器１０Ａ及び１０Ｂは、各回転角検出部がＡ／Ｄ変換器を備え、第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３及び第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３を示すデジタルの角度信号を出力するように構成されている。
また、第１実施形態の変形例１の各回転角検出部は、第１のコントローラ１７からの選定信号（後述）に応じて、角度信号を出力するように構成されている。

（第１実施形態の変形例１に係る第１のコントローラ１７の構成）
第１実施形態の変形例１に係る第１のコントローラ１７は、図７に示すように、上記第１実施形態の第１のコントローラ１７に、第１通信制御部１７ｆと、第２通信制御部１７ｇと、第３通信制御部１７ｈとを追加した構成となっている。
第１通信制御部１７ｆは、第１の回転角検出部１２Ａ及び第４の回転角検出部１２Ｂのうち、角度信号を受け取る相手に対して選定信号ＳＬを送信する。具体的に、第１の回転角検出部１２Ａから受け取りたい場合は第１選定信号ＳＬ１を送信し、第４の回転角検出部１２Ｂから受け取りたい場合は第４選定信号ＳＬ４を送信する。これにより、受け取る相手を選定し、選定した回転角検出部から送られてくる角度信号（θis１又はθos１）を受信する。そして、受信した角度信号を第１オフセット部１７ａ又は第２オフセット部１７ｃに出力する。

第２通信制御部１７ｇは、第２の回転角検出部１３Ａ及び第５の回転角検出部１３Ｂのうち、角度信号を受け取る相手に対して選定信号ＳＬを送信する。具体的に、第２の回転角検出部１３Ａから受け取りたい場合は第２選定信号ＳＬ２を送信し、第５の回転角検出部１３Ｂから受け取りたい場合は第５選定信号ＳＬ５を送信する。これにより、受け取る相手を選定し、選定した回転角検出部から送られてくる角度信号（θis２又はθos２）を受信する。そして、受信した角度信号を第１オフセット部１７ａ又は第２オフセット部１７ｃに出力する。

第３通信制御部１７ｈは、第３の回転角検出部１４Ａ及び第６の回転角検出部１４Ｂのうち、角度信号を受け取る相手に対して選定信号ＳＬを送信する。具体的に、第３の回転角検出部１４Ａから受け取りたい場合は第３選定信号ＳＬ３を送信し、第６の回転角検出部１４Ｂから受け取りたい場合は第６選定信号ＳＬ６を送信する。これにより、受け取る相手を選定し、選定した回転角検出部から送られてくる角度信号（θis３又はθos３）を受信する。そして、受信した角度信号を第１オフセット部１７ａ又は第２オフセット部１７ｃに出力する。

第１の回転角検出部１２Ａは、第１通信制御部１７ｆからの第１選定信号ＳＬ１を受信したことに応じて、検出したθis１を第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第１通信制御部１７ｆからの第４選定信号ＳＬ４を受信したことに応じてθis１の送信を停止する。
第２の回転角検出部１３Ａは、第２通信制御部１７ｇからの第２選定信号ＳＬ２を受信したことに応じて、検出したθis２を第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第２通信制御部１７ｇからの第５選定信号ＳＬ５を受信したことに応じてθis２の送信を停止する。

第３の回転角検出部１４Ａは、第３通信制御部１７ｈからの第３選定信号ＳＬ３を受信したことに応じて、検出したθis３を第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第３通信制御部１７ｈからの第６選定信号ＳＬ６を受信したことに応じてθis３の送信を停止する。
第４の回転角検出部１２Ｂは、第１通信制御部１７ｆからの第４選定信号ＳＬ４を受信したことに応じて、検出したθos１を第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第１通信制御部１７ｆからの第１選定信号ＳＬ１を受信したことに応じてθos１の送信を停止する。

第５の回転角検出部１３Ｂは、第２通信制御部１７ｇからの第５選定信号ＳＬ５を受信したことに応じて、検出したθos２を第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第２通信制御部１７ｇからの第２選定信号ＳＬ２を受信したことに応じてθos２の送信を停止する。
第６の回転角検出部１４Ｂは、第３通信制御部１７ｈからの第６選定信号ＳＬ６を受信したことに応じて、検出したθos３を第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して第１のコントローラ１７に送信する。一方、第３通信制御部１７ｈからの第３選定信号ＳＬ３を受信したことに応じてθos３の送信を停止する。

（動作）
次に、第１実施形態の変形例１の動作を説明する。
以下、トルクセンサ１の各回転角検出部で検出した回転角を第１のコントローラ１７に送信するまでの動作を説明する。
今、車両４の運転者によってステアリングホイール３１が操舵され、この操舵力がステアリングシャフト３２に伝達されると、まず、入力軸３２ａが操舵方向と対応する方向に回動する。この回動に伴って、トーションバーの入力端が回動し、入力端に設けられた第１の多極磁石リング１１Ａが回動する。

この回動による回転変位に応じた磁束は、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａにおいて、第１〜第３の入力軸回転角θis１〜θis３として検出される。
一方、第１のコントローラ１７は、第１通信制御部１７ｆにおいて、予め設定されたθis１の受信タイミングに合わせて、第１選定信号ＳＬ１を第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して、第１の回転角検出部１２Ａ及び第４の回転角検出部１２Ｂに送信する。
また、第１のコントローラ１７は、第２通信制御部１７ｇにおいて、予め設定されたθis２の受信タイミングに合わせて、第２選定信号ＳＬ２を第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して、第２の回転角検出部１３Ａ及び第５の回転角検出部１３Ｂに送信する。

また、第１のコントローラ１７は、第３通信制御部１７ｈにおいて、予め設定されたθis３の受信タイミングに合わせて、第３選定信号ＳＬ３を第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して、第３の回転角検出部１４Ａ及び第６の回転角検出部１４Ｂに送信する。
第１の回転角検出部１２Ａは、第１のコントローラ１７からの第１選定信号ＳＬ１を受信したことに応じて、検出したθis１を、第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して第１のコントローラ１７へと送信する。
また、第２の回転角検出部１３Ａは、第１のコントローラ１７からの第２選定信号ＳＬ２を受信したことに応じて、検出したθis２を、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第１のコントローラ１７へと送信する。

また、第３の回転角検出部１４Ａは、第１のコントローラ１７からの第３選定信号ＳＬ３を受信したことに応じて、検出したθis３を、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第１のコントローラ１７へと送信する。
このとき、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂは、第１〜第３選定信号ＳＬ１〜ＳＬ３を受信しているため、θos１〜θos３の送信を停止している。
一方、入力端を経た操舵力は、トーションバーの捩れ（弾性変形）を介して出力端へと伝達され出力端が回動する。即ち、入力端（入力軸３２ａ）及び出力端（出力軸３２ｂ）が回転方向に相対変位する。
これにより、トーションバーの出力端に設けられた第２の多極磁石リング１１Ｂが回動する。この回動による回転変位に応じた磁束は、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂにおいて、第１〜第３の出力軸回転角θos１〜θos３として検出される。

第１のコントローラ１７は、第１通信制御部１７ｆにおいて、予め設定されたθos１の受信タイミングに合わせて、第４選定信号ＳＬ４を第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して、第４の回転角検出部１２Ｂ及び第１の回転角検出部１２Ａに送信する。
また、第１のコントローラ１７は、第２通信制御部１７ｇにおいて、予め設定されたθos２の受信タイミングに合わせて、第５選定信号ＳＬ５を第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して、第５の回転角検出部１３Ｂ及び第２の回転角検出部１３Ａに送信する。
また、第１のコントローラ１７は、第３通信制御部１７ｈにおいて、予め設定されたθos３の受信タイミングに合わせて、第６選定信号ＳＬ６を第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して、第６の回転角検出部１４Ｂ及び第３の回転角検出部１４Ａに送信する。

第４の回転角検出部１２Ｂは、第１のコントローラ１７からの第４選定信号ＳＬ４を受信したことに応じて、検出したθos１を、第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して第１のコントローラ１７へと送信する。
また、第５の回転角検出部１３Ｂは、第１のコントローラ１７からの第５選定信号ＳＬ５を受信したことに応じて、検出したθos２を、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第１のコントローラ１７へと送信する。
また、第６の回転角検出部１４Ｂは、第１のコントローラ１７からの第６選定信号ＳＬ６を受信したことに応じて、検出したθos３を、第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して第１のコントローラ１７へと送信する。
このとき、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａは、第４〜第６選定信号ＳＬ４〜ＳＬ６を受信しているため、θis１〜θis３の送信を停止している。

（第１実施形態の変形例１の作用及び効果）
第１実施形態の変形例１に係るトルクセンサ１は、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの実装されたセンサ基板１５と、ＭＰＵが実装された第１制御基板１７ｓとが、第１〜第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴ３を介して双方向通信可能に接続されている。具体的に、センサ基板１５上において、第１及び第４の回転角検出部１２Ａ及び１２Ｂのそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の第１の信号線パターンに合流するように構成されている。加えて、第１の信号線パターンは第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。更に、第２及び第５の回転角検出部１３Ａ及び１３Ｂのそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の第２の信号線パターンに合流するように構成されている。加えて、第２の信号線パターンは第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。更に、第３及び第６の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の第３の信号線パターンに合流するように構成されている。加えて、第３の信号線パターンは第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３の一端に電気的に接続されている。

そして、ＭＰＵの第１の信号端子が、第１制御基板１７ｓ上において、第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１の他端に信号線パターン及びコネクタを介して電気的に接続されている。第１通信制御部１７ｆが、第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して第１及び第４の回転角検出部１２Ａ及び１２Ｂに対して第１選定信号ＳＬ１又は第４選定信号ＳＬ４を送信して第１及び第４の回転角検出部１２Ａ及び１２Ｂのうち通信すべき一方を選定する。加えて、選定した回転角検出部から第１の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１を介して送信された角度信号（θis１又はθos１）を受信し、受信した角度信号を第１又は第２オフセット部１７ａ又は１７ｃに出力する。

また、ＭＰＵの第２の信号端子が、第１制御基板１７ｓ上において、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２の他端に信号線パターン及びコネクタを介して電気的に接続されている。第２通信制御部１７ｇが、第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して第２及び第５の回転角検出部１３Ａ及び１３Ｂに対して第２選定信号ＳＬ２又は第５選定信号ＳＬ５を送信して第２及び第５の回転角検出部１３Ａ及び１３Ｂのうち通信すべき一方を選定する。加えて、選定した回転角検出部から第２の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ２を介して送信された角度信号（θis２又はθos２）を受信し、受信した角度信号を第１又は第２オフセット部１７ａ又は１７ｃに出力する。

また、ＭＰＵの第３の信号端子が、第１制御基板１７ｓ上において、第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３の他端に信号線パターン及びコネクタを介して電気的に接続されている。第３通信制御部１７ｈが、第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して第３及び第６の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂに対して第３選定信号ＳＬ３又は第６選定信号ＳＬ６を送信して第３及び第６の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂのうち通信すべき一方を選定する。加えて、選定した回転角検出部から第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ３を介して送信された角度信号（θis３又はθos３）を受信し、受信した角度信号を第１又は第２オフセット部１７ａ又は１７ｃに出力する。
この構成であれば、上記第１実施形態のトルクセンサ１と比較して、通信ケーブルの本数を６本から３本に減らすことが可能となる。これによって、省線化による配線スペースの低減が可能になると共に、ケーブルにかかるコストを低減することが可能となる。

（第１実施形態の変形例２）
次に、上記第１実施形態の変形例２を説明する。
この第１実施形態の変形例２は、上記第１実施形態の変形例１のトルクセンサ１において、電源線パターン及びグランド線パターンの構成が異なると共に、電源用ケーブル及びグランド用ケーブルの構成が異なる。それ以外の構成は上記第１実施形態の変形例１と同様となる。
以下、上記第１実施形態の変形例１と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。

（第１実施形態の変形例２に係るトルクセンサ１の配線構成）
図８に示すように、第１実施形態の変形例２のセンサ基板１５と第１制御基板１７ｓとは、第１〜第３の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ３、第１〜第３の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴ３及び第１〜第３のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ３を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。
即ち、センサ基板１５上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。

そして、センサ基板１５上において、第１の回転角検出部１２Ａの電源端子及び第４の回転角検出部１２Ｂの電源端子からは個別の電源線パターンが伸びている。そして、これら電源線パターンは途中で第１の電源パターンに合流し、第１の電源パターンは第１の電源用ケーブルＶｃｃ１の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。
同様に、センサ基板１５上において、第２の回転角検出部１３Ａの電源端子及び第５の回転角検出部１３Ｂの電源号端子からは個別の電源線パターンが伸びている。そして、これら電源線パターンは途中で第２の電源パターンに合流し、第２の電源パターンは第２の電源用ケーブルＶｃｃ２の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

同様に、センサ基板１５上において、第３の回転角検出部１４Ａの電源端子及び第６の回転角検出部１４Ｂの電源端子からは個別の電源線パターンが伸びている。そして、これら電源線パターンは途中で第３の電源パターンに合流し、第３の電源パターンは第３の電源用ケーブルＶｃｃ３の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。
更に、センサ基板１５上において、第１の回転角検出部１２Ａのグランド端子及び第４の回転角検出部１２Ｂのグランド端子からは個別のグランド線パターンが伸びている。そして、これらグランド線パターンは途中で第１のグランドパターンに合流し、第１のグランドパターンは第１のグランド用ケーブルＧＮＤ１の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

同様に、センサ基板１５上において、第２の回転角検出部１３Ａのグランド端子及び第５の回転角検出部１３Ｂのグランド端子からは個別のグランド線パターンが伸びている。そして、これらグランド線パターンは途中で第２のグランドパターンに合流し、第２のグランドパターンは第２のグランド用ケーブルＧＮＤ２の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。
同様に、センサ基板１５上において、第３の回転角検出部１４Ａのグランド端子及び第６の回転角検出部１４Ｂのグランド端子からは個別のグランド線パターンが伸びている。そして、これらグランド線パターンは途中で第３のグランドパターンに合流し、第３のグランドパターンは第３のグランド用ケーブルＧＮＤ３の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

また、第１制御基板１７ｓ上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。そして、第１制御基板１７ｓ上において、これら各コネクタは、ＭＰＵの第１〜第３の電源端子、第１〜第３の信号端子及び第１〜第３のグランド端子と、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンを介して電気的に接続されている。
かかる配線構成によって、第１のコントローラ１７と第１の回転角検出部１２Ａ及び第４の回転角検出部１２Ｂとは、第１の電源用ケーブルＶｃｃ１及び第１のグランド用ケーブルＧＮＤ１を介して電源及びグランドが接続される。また、第１のコントローラ１７と第２の回転角検出部１３Ａ及び第５の回転角検出部１３Ｂとは、第２の電源用ケーブルＶｃｃ２及び第２のグランド用ケーブルＧＮＤ２を介して電源及びグランドが接続される。また、第１のコントローラ１７と第３の回転角検出部１４Ａ及び第６の回転角検出部１４Ｂとは、第３の電源用ケーブルＶｃｃ３及び第３のグランド用ケーブルＧＮＤ３を介して電源及びグランドが接続される。

（第１実施形態の変形例２の作用及び効果）
第１実施形態の変形例２に係るトルクセンサ１は、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの各電源端子及び各グランド端子と第１制御基板１７ｓの電源パターン及びグランドパターンとが、第１〜第３の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ３及び第１〜第３のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ３とを介して接続されている。
センサ基板１５上において、第１及び第４の回転角検出部１２Ａ及び１２Ｂのそれぞれの電源端子は、第１の電源パターンに接続するように構成されていると共に、第１の電源パターンは第１の電源用ケーブルＶｃｃ１の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。第２及び第５の回転角検出部１３Ａ及び１３Ｂのそれぞれの電源端子は、第２の電源パターンに接続されていると共に、第２の電源パターンは第２の電源用ケーブルＶｃｃ２の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。第３及び第６の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれの電源端子は、第３の電源パターンに接続されていると共に、第３の電源パターンは前記第３の電源用ケーブルＶｃｃ３の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。

更に、センサ基板１５上において、第１及び第４の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれのグランド端子は、第１のグランドパターンに接続するように構成されていると共に、第１のグランドパターンは第１のグランド用ケーブルＧＮＤ１の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。第２及び第５の回転角検出部１３Ａ及び１３Ｂのそれぞれのグランド端子は、第２のグランドパターンに接続されていると共に、第２のグランドパターンは第２のグランド用ケーブルＧＮＤ２の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。第３及び第６の回転角検出部１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれのグランド端子は、第３のグランドパターンに接続されていると共に、第３のグランドパターンは第３のグランド用ケーブルＧＮＤ３の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。
この構成であれば、上記第１実施形態及び変形例１のトルクセンサ１と比較して、電源用ケーブル及びグランド用ケーブルの本数をそれぞれ６本から３本に減らすことが可能となる。これによって、省線化による配線スペースの低減が可能になると共に、ケーブルにかかるコストをより低減することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、モータ駆動制御装置２の構成が異なる。それ以外の構成は上記第１実施形態と同様となる。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

（モータ駆動制御装置２の構成）
第２実施形態に係るモータ駆動制御装置２は、図９に示すように、モータ回転角センサ２１と、モータコントローラ２２と、モータ駆動回路２３と、電源制御部２４とを備えている。
モータ回転角センサ２１は、第３の回転角度検出器１０Ｃを備え、電動モータ４２の回転角であるモータ回転角θｍを検出する。なお、モータ回転角センサ２１の詳細な構成については後述する。

モータコントローラ２２は、トルクセンサ１からの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサ２１からのモータ回転角θｍとに基づきモータ駆動回路２３を制御して電動モータ４２を駆動制御する。
具体的に、モータコントローラ２２は、操舵補助制御を行う場合に、操舵トルクＴ、車速Ｖ及びモータ回転角θｍに応じた操舵補助トルクを電動モータ４２で発生するための操舵補助指令値（操舵補助トルク指令値）を公知の手順で算出する。更に、算出した操舵補助指令値に基づき操舵補助制御のための電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。そして、算出した電流指令値Ｉｒｅｆに基づきモータ駆動回路２３を制御して、電動モータ４２を駆動制御する。

また、モータコントローラ２２は、モータ回転角センサ２１からの第３異常判定情報Ｓｅｍ（後述）に基づき、モータ回転角センサ２１の異常を判定する。更に、トルクセンサ１からの第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１に基づき、トルクセンサ１の異常を判定する。そして、これらの判定結果に基づき、モータ回転角センサ２１及びトルクセンサ１の故障を表示部への表示やランプの点灯等によって運転者に報知する。
モータ駆動回路２３は、図示省略するが、３相インバータ回路を備え、モータコントローラ２２からの駆動信号（例えばＰＷＭ信号）に基づき３相インバータ回路を駆動してモータ駆動電流を電動モータ４２に供給する。

電源制御部２４は、バッテリ６１と直接接続されていると共にＩＧスイッチ６２とも接続されており、ＩＧスイッチ６２からのＩＧスイッチ６２のＯＮ状態及びＯＦＦ状態を示す信号（以下、「ＩＧ信号」又は「ＩＧ」と記載する場合がある）が入力されている。そして、入力されたＩＧ信号に基づき、ＩＧスイッチ６２がＯＮ状態であると判定すると、ＯＮ状態の間は、モータ回転角センサ２１、モータコントローラ２２及びモータ駆動回路２３に対して、バッテリ６１からの電力を供給する。一方、ＩＧスイッチ６２がＯＦＦ状態であると判定すると、ＯＦＦ状態時に作動不要な構成部への電源供給の停止又はＯＦＦ状態時に作動する構成部への電力の間欠供給等を行う。

（モータ回転角センサ２１の構成）
モータ回転角センサ２１は、図１０に示すように、第３の回転角度検出器１０Ｃと、第２のコントローラ１８とを備えている。
第３の回転角度検出器１０Ｃは、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、電動モータ４２のモータステータ内に位置するモータ回転軸４２ａの減速ギヤ４１側の端部位置に設けられている。第３の回転角度検出器１０Ｃは、第３の多極磁石リング１１Ｃと、第７の回転角検出部１２Ｃと、第８の回転角検出部１３Ｃと、第９の回転角検出部１４Ｃとを備えている。

第３の多極磁石リング１１Ｃは、第１の多極磁石リング１１Ａと同様の構成を有しており、モータ回転軸４２ａに固定支持されている。この第３の多極磁石リング１１Ｃは、中央の貫通穴内にモータ回転軸４２ａを挿通させた状態でモータ回転軸４２ａと同心にかつモータステータの内側にモータ回転軸４２ａと同期回転可能に固定支持されている。これにより、モータ回転軸４２ａの回転に同期して第３の多極磁石リング１１Ｃも回転する。
第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃは、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａと同様の構成を有している。また、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃは、モータ回転軸４２ａと同期回転しない固定部位に設けられている。

ここで、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃは、図１０に示すように、第３の多極磁石リング１１Ｃに対して、電気角及び機械角で１２０度ずつずれて配置されている。そのため、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａと同様に、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃから出力される角度情報である第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。
そして、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃから出力される第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３は、第２のコントローラ１８に入力される。

以下、第１のモータ回転角θｍ１、第２のモータ回転角θｍ２、第３のモータ回転角θｍ３を、単に「θｍ１」、「θｍ２」、「θｍ３」と記載する場合がある。
第２のコントローラ１８は、図１２に示すように、第３オフセット部１８ａと、第３異常判定部１８ｂとを備えている。
第３オフセット部１８ａは、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃから入力される第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後の第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を第３異常判定部１８ｂに出力する。

具体的に、第３オフセット部１８ａは、第１オフセット部１７ａと同様の処理を行って、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の座標系をあわせる。
第３異常判定部１８ｂは、入力されたオフセット後の第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３に基づき、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第３異常判定部１８ｂは、異常判定処理を終了後に、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力されたモータ回転角θｍと、異常判定処理の結果を示す第３異常判定情報Ｓｅｍとをモータコントローラ２２に出力する。
ここで、第２実施形態において、第３異常判定情報Ｓｅｍは、例えば、正常時が「０」で異常時が「１」として３桁の数字で表現される。なお、３桁の数字は左から順に第７の回転角検出部１２Ｃ、第８の回転角検出部１３Ｃ、第９の回転角検出部１４Ｃに対応しており、３桁の数字の組合せの法則は上記第１異常判定情報Ｓｅｉ１と同様となる。

（第３異常判定部１８ｂの構成）
第３異常判定部１８ｂは、図１３に示すように、第３判定処理部１８０ｂと、第３角度情報監視部１８１ｂとを備えている。
第３異常判定部１８ｂは、入力されたオフセット後の、θｍ１とθｍ２とが一致しているか否かを判定し、θｍ１とθｍ３とが一致しているか否かを判定し、θｍ２とθｍ３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂが正常な場合、オフセット後のθos１〜θos３は同じ値となる。

具体的に、第２判定処理部１７０ｄは、一致判定を行う各２つの出力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第２差分閾値とを比較し、差分が第２差分閾値以下であるときに一致と判定し、第２差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第３角度情報監視部１８１ｂに出力する。
この判定結果は、トルクセンサ１の第１角度情報監視部１７１ｂと同様に、例えば、θｍ１とθｍ２との組合せを特定する情報が「００」、θｍ１とθｍ３との組合せを特定する情報が「０１」、θｍ２とθｍ３との組合せを特定する情報が「１０」となり、一致を示す値が「０」、不一致を示す値が「１」となる。従って、例えば、第７の回転角検出部１２Ｃのみに異常がある場合の各判定結果は「００１」、「０１１」、「１００」となる。

第３角度情報監視部１８１ｂは、入力された３つの判定結果に基づき、第３異常判定情報Ｓｅｍを生成する。加えて、正常と判定された回転角検出部から入力されたモータ回転角の平均値を算出する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であったとする。この場合は、各一致判定の組合せが全て一致しているので、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｍ１〜θｍ３の平均値（（θｍ１＋θｍ２＋θｍ３）／３）を算出する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力すると共に、算出した平均値をモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力する。

また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、２以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１００」であったとする。この場合は、θｍ２の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第８の回転角検出部１３Ｃのみが異常であることを示す「０１０」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｍ１及びθｍ３の平均値（（θｍ１＋θｍ３）／２）を算出する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力すると共に、算出した平均値をモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力する。

（モータ回転角センサ２１の配線構成）
次に、モータ回転角センサ２１の配線構成を説明する。
図１２に示すように、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃは、センサ基板１５上に実装されている。
更に、第２のコントローラ１８は、第１のコントローラ１７と同様に、例えばＭＣＵから構成されており、第２制御基板１８ｓ上に実装されたＭＰＵを備えている。そして、第２実施形態では、各構成部１８ａ〜１８ｂは、このＭＰＵによってプログラムを実行することでその機能が実現される機能構成部となっている。

なお、図示省略したが、第２制御基板１８ｓ上には、ＭＣＵを構成する、メモリ、インターフェース回路、バス等が実装されている。
また、センサ基板１５と第２制御基板１８ｓとは、第７〜第９の電源用ケーブルＶｃｃ７〜Ｖｃｃ９、第７〜第８の片方向通信ケーブルＳｉｇ７〜Ｓｉｇ９及び第７〜第９のグランド用ケーブルＧＮＤ７〜ＧＮＤ９を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。
即ち、センサ基板１５上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。そして、センサ基板１５上において、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃの各電源端子、各信号端子及び各グランド端子と各コネクタとは、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンによって電気的に接続されている。

また、第２制御基板１８ｓ上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。そして、第２制御基板１８ｓ上において、これら各コネクタは、ＭＰＵの電源端子、信号端子及びグランド端子と、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンを介して電気的に接続されている。
かかる配線構成によって、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃから出力されるθｍ１〜θｍ３は、所定のサンプリング周期で、第７〜第９の片方向通信ケーブルＳｉｇ７〜Ｓｉｇ９を介して、第２のコントローラ１８に出力される。

（動作）
次に、第２実施形態の動作を説明する。
なお、トルクセンサ１の動作については上記第１実施形態と同様となるので説明を省略する。
今、車両４に乗車した運転者が、ステアリングホイール３１を操舵し、この操舵によってモータ回転軸４２ａが回転したとする。この回転に伴って、モータ回転軸４２ａに固定支持された第３の多極磁石リング１１Ｃが回転する。
この回転変位に応じた磁束は、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃにおいて、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３として検出される。これら検出された第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を示す角度信号は、第７〜第９の片方向通信ケーブルＳｉｇ７〜Ｓｉｇ９を介して第２のコントローラ１８へと入力される。

第２のコントローラ１８は、第３オフセット部１８ａにおいて、入力されたθｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットして、オフセット後のθｍ１〜θｍ３を第３異常判定部１８ｂに入力する。
引き続き、第２のコントローラ１８は、第３異常判定部１８ｂの第３判定処理部１８０ｂにおいて、θｍ１〜θｍ３の一致判定を行う。
ここでは、例えば、第３判定処理部１８０ｂにおいて、θｍ１とθｍ２とが不一致、θｍ１とθｍ３とが不一致、θｍ２とθｍ３とが一致と判定されたとする。これにより、第３判定処理部１８０ｂは、判定結果「００１」、「０１１」、「１００」を第３角度情報監視部１８１ｂに出力する。

第３角度情報監視部１８１ｂは、入力された判定結果「００１」、「０１１」、「１００」から、θｍ１の絡む判定においていずれも不一致となり、θｍ１の絡まない判定において一致となっていることから、第７の回転角検出部１２Ｃに異常が発生していると判定する。そして、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第７の回転角検出部１２Ｃに異常が発生していることを示す３桁の数字「１００」を含む情報を生成する。更に、正常な第８及び第９の回転角検出部１３Ｃ及び１４Ｃから入力されたθｍ２及びθｍ３の平均値を算出する。第３角度情報監視部１８１ｂは、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍと、算出した平均値からなるモータ回転角θｍとを、モータコントローラ２２に出力する。

モータコントローラ２２は、トルクセンサ１からの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサ２１からのモータ回転角θｍとに基づき、電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。そして、演算した電流指令値Ｉｒｅｆに基づきモータ駆動回路２３を駆動制御する。これによって、モータ駆動回路２３を介してモータ駆動電流が電動モータ４２に供給され、電動モータ４２が駆動制御される。
以降、第２のコントローラ１８は、第７の回転角検出部１２Ｃに故障が生じているため、第３判定処理部１８０ｂにおいて、入力されるθｍ２とθｍ３との一致判定のみを行うと共に、θｍ１の絡む他の判定結果は不一致に固定する。

その後、θｍ２とθｍ３とが不一致と判定されて、判定結果「００１」、「０１１」、「１０１」が第３角度情報監視部１８１ｂに入力されたとする。
第３角度情報監視部１８１ｂは、入力された判定結果から、２以上の回転角検出部に故障が発生していると判定し、その旨を示す３桁の数字「１１１」を含む第３異常判定情報Ｓｅｍを生成する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍのみをモータコントローラ２２に出力する。
モータコントローラ２２は、入力された第３異常判定情報Ｓｅｍに「１１１」が含まれていることから、電動モータ４２の駆動制御処理（操舵アシスト処理）を停止する。

そして、モータコントローラ２２は、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、モータ回転角センサ２１の第７の回転角検出部１２Ｃ含む２以上の回転角検出部に故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。他にも、最寄りの修理点検ステーションへの立ち寄りを促す情報を表示してもよい。また、情報の表示だけに限らず、車載のオーディオ装置から音声メッセージや警告音の出力等を行ってもよい。
ここで、第３の多極磁石リング１１Ｃは、周方向に異なる磁極を交互に配した磁石に対応し、モータ回転角センサ２１は、回転角度検出器に対応する。

（第２実施形態の作用及び効果）
以下、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃを、区別する必要が無い場合に、「回転角検出部」と記載する場合がある。
第２実施形態に係るモータ回転角センサ２１は、モータ回転軸４２ａ上に該モータ回転軸４２ａと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第３の多極磁石リング１１Ｃを備える。加えて、モータ回転軸４２ａの回転に応じて変化する第３の多極磁石リング１１Ｃの磁束を、モータ回転軸４２ａの回転位置情報である第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３として検出する３系統の第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃを備える。第３異常判定部１８ｂが、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を相互に比較し、この比較結果に基づき第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃの異常を判定する。加えて、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのうち正常と判定された回転角検出部で検出されたモータ回転角θｍをモータコントローラ２２に出力する。

この構成であれば、３系統の回転角検出部で検出した３つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出部の異常を判定することが可能となる。これにより、１系統の故障の場合にどの回転角検出部に故障が生じているのかを特定することが可能となる。
また、１系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。

また、第２実施形態に係るモータ回転角センサ２１は、３系統の第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃが、第３の多極磁石リング１１Ｃに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃが、第３の多極磁石リング１１Ｃの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。即ち、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃがそれぞれ、等間隔で設けられている。第３オフセット部１８ａが、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃで検出された第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットする。第３異常判定部１８ｂが、オフセット後のθｍ１とθｍ２とが一致しているか否か、θｍ１とθｍ３とが一致しているか否か、θｍ２とθｍ３とが一致しているか否かをそれぞれ判定する。そして、一致していると判定した組に対応する回転角検出部を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出部を異常と判定する。

この構成であれば、各回転角検出部の角度情報に含まれる４次の誤差成分の位相をずらすことができる。そのため、これらの角度情報を基に第３の多極磁石リング１１Ｃの回転角度を算出することで、回転角検出部の角度情報に含まれる４次の誤差成分を削減することが可能となる。
また、第２実施形態のモータ回転角センサ２１では、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのうち、正常と判定された回転角検出部からのオフセット後のモータ回転角の平均値を算出し、この平均値をモータ回転角θｍとして、モータコントローラ２２に出力するようにした。これによって、４次の誤差成分を互いに打ち消して削減することが可能となる。そして、４次の誤差成分の削減されたモータ回転角θｍに基づき電流指令値Ｉｒｅｆを算出することが可能となるので、より適切に電動モータ４２を駆動制御することが可能となる。

また、第２実施形態に係るモータ駆動制御装置２は、上記モータ回転角センサ２１を備える。これにより、信頼性の高いモータ回転角θｍを検出することが可能となり、このモータ回転角θｍに基づき信頼性の高いモータ駆動制御を行うことが可能となる。
また、第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記トルクセンサ１及び上記モータ駆動制御装置２を備える。これにより、信頼性の高い操舵トルクＴ及びモータ回転角θｍに基づき信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第２実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性を高めることが可能となる。

（第２実施形態の変形例１）
次に、上記第２実施形態の変形例１を説明する。
この第２実施形態の変形例１は、上記第２実施形態のモータ回転角センサ２１において、信号線パターンの構成及び通信ケーブルの構成が異なり、それ以外の構成は上記第２実施形態と同様となる。
以下、上記第２実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。

（第２実施形態の変形例１に係るモータ回転角センサ２１の配線構成）
図１４に示すように、第２実施形態の変形例１に係る第２のコントローラ１８の各構成部１８ａ〜１８ｃは、ＭＰＵによってプログラムを実行することで、その機能が実現される機能構成部となっている。
第２実施形態の変形例１のセンサ基板１５と第２制御基板１８ｓとは、第７〜第９の電源用ケーブルＶｃｃ７〜Ｖｃｃ９、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４及び第７〜第９のグランド用ケーブルＧＮＤ７〜ＧＮＤ９を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。

即ち、センサ基板１５上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。
そして、センサ基板１５上において、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃの信号端子からは個別の信号線パターンが伸びている。そして、これら信号線パターンは途中で第４の信号線パターンに合流し、第４の信号線パターンは第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４の一端が接続するコネクタに電気的に接続されている。

一方、第２制御基板１８ｓ上には、各ケーブルに対応するコネクタ（不図示）が実装されている。そして、第２制御基板１８ｓ上において、これら各コネクタは、ＭＰＵの第７〜第９の電源端子、第７の信号端子及び第７〜第９のグランド端子と、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンを介して電気的に接続されている。
かかる配線構成によって、第２のコントローラ１８と第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃとは、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して双方向通信を行うことが可能である。

（第２実施形態の変形例１に係る回転角度検出器の構成）
第２実施形態の変形例１に係る第３の回転角度検出器１０Ｃは、各回転角検出部がＡ／Ｄ変換器を備え、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を示すデジタルの角度信号を出力するように構成されている。
また、第２実施形態の変形例１の各回転角検出部は、第２のコントローラ１８からの選定信号（後述）に応じて、角度信号を出力するように構成されている。

（第２実施形態の変形例１に係る第２のコントローラ１８の構成）
第２実施形態の変形例１に係る第２のコントローラ１８は、図１４に示すように、上記第２実施形態の第２のコントローラ１８に、第４通信制御部１８ｃを追加した構成となっている。
第４通信制御部１８ｃは、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのうち、角度信号を受け取る相手に対して選定信号ＳＬを送信する。具体的に、第７の回転角検出部１２Ｃから受け取りたい場合は第７選定信号ＳＬ７を送信し、第８の回転角検出部１３Ｃから受け取りたい場合は第８選定信号ＳＬ８を送信し、第９の回転角検出部１４Ｃから受け取りたい場合は第９選定信号ＳＬ９を送信する。これにより、受け取る相手を選定し、選定した回転角検出部から送られてくる角度信号（θｍ１〜θｍ３のいずれか１つ）を受信する。そして、受信した角度信号を第３オフセット部１８ａに出力する。

第７の回転角検出部１２Ｃは、第４通信制御部１８ｃからの第７選定信号ＳＬ７を受信したことに応じて、検出したθｍ１を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８に送信する。一方、第４通信制御部１８ｃからの第８選定信号ＳＬ８又は第９選定信号ＳＬ９を受信したことに応じてθｍ１の送信を停止する。
第８の回転角検出部１３Ｃは、第４通信制御部１８ｃからの第８選定信号ＳＬ８を受信したことに応じて、検出したθｍ２を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８に送信する。一方、第４通信制御部１８ｃからの第７選定信号ＳＬ７又は第９選定信号ＳＬ９を受信したことに応じてθｍ２の送信を停止する。
第９の回転角検出部１４Ｃは、第４通信制御部１８ｃからの第９選定信号ＳＬ９を受信したことに応じて、検出したθｍ３を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８に送信する。一方、第４通信制御部１８ｃからの第７選定信号ＳＬ７又は第８選定信号ＳＬ８を受信したことに応じてθｍ２の送信を停止する。

（動作）
次に、第２実施形態の変形例１の動作を説明する。
以下、モータ回転角センサ２１の各回転角検出部で検出した回転角を第２のコントローラ１８に送信するまでの動作を説明する。
今、車両４に乗車した運転者が、ステアリングホイール３１を操舵し、この操舵によってモータ回転軸４２ａが回転したとする。この回転に伴って、モータ回転軸４２ａに固定支持された第３の多極磁石リング１１Ｃが回転する。
この回転変位に応じた磁束は、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃにおいて、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３として検出される。

一方、第２のコントローラ１８は、第４通信制御部１８ｃにおいて、予め設定されたθｍ１の受信タイミングに合わせて、第７選定信号ＳＬ７を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃに送信する。
第７の回転角検出部１２Ｃは、第２のコントローラ１８からの第７選定信号ＳＬ７を受信したことに応じて、検出したθｍ１を、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８へと送信する。このとき、第８〜第９の回転角検出部１３Ｃ〜１４Ｃは、第７選定信号ＳＬ７を受信しているため、θｍ２〜θｍ３の送信を停止している。

次に、第２のコントローラ１８は、第４通信制御部１８ｃにおいて、予め設定されたθｍ２の受信タイミングに合わせて、第８選定信号ＳＬ８を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃに送信する。
第８の回転角検出部１３Ｃは、第２のコントローラ１８からの第８選定信号ＳＬ８を受信したことに応じて、検出したθｍ２を、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８へと送信する。このとき、第７及び第９の回転角検出部１２Ｃ及び１４Ｃは、第８選定信号ＳＬ８を受信しているため、θｍ１及びθｍ３の送信を停止している。

引き続き、第２のコントローラ１８は、第４通信制御部１８ｃにおいて、予め設定されたθｍ３の受信タイミングに合わせて、第９選定信号ＳＬ９を第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃに送信する。
第９の回転角検出部１４Ｃは、第２のコントローラ１８からの第９選定信号ＳＬ９を受信したことに応じて、検出したθｍ３を、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第２のコントローラ１８へと送信する。このとき、第７〜第８の回転角検出部１２Ｃ〜１３Ｃは、第９選定信号ＳＬ９を受信しているため、θｍ１〜θｍ２の送信を停止している。

（第２実施形態の変形例１の作用及び効果）
第２実施形態の変形例１に係るモータ回転角センサ２１は、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃの実装されたセンサ基板１５と、ＭＰＵが実装された第２制御基板１８ｓとが、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して双方向通信可能に接続されている。具体的に、センサ基板１５上において、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の第４の信号線パターンに合流するように構成されている。加えて、第４の信号線パターンは第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４の一端にコネクタを介して電気的に接続されている。

そして、ＭＰＵの第４の信号端子が、第２制御基板１８ｓ上において、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４の他端に信号線パターン及びコネクタを介して電気的に接続されている。第４通信制御部１８ｃが、第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃに対して第７〜第９選定信号ＳＬ７〜ＳＬ９のうちいずれか１つを送信して第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃのうち通信すべき１つを選定する。加えて、選定した回転角検出部から第４の双方向通信ケーブルＳｉｇＴ４を介して送信された角度信号（θｍ１〜θｍ３のいずれか１つ）を受信し、受信した角度信号を第３オフセット部１８ａに出力する。
この構成であれば、上記第２実施形態のモータ回転角センサ２１と比較して、通信ケーブルの本数を３本から１本に減らすことが可能となる。これによって、省線化による配線スペースの低減が可能になると共に、ケーブルにかかるコストを低減することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態は、トルクセンサ１に代えて、４系統の回転角検出部を備えた第４及び第５の回転角度検出器１０Ｄ及び１０Ｅを有するトルクセンサ１Ａを備える点が上記第１実施形態と異なる。それ以外の構成は上記第１実施形態と同様となる。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

（トルクセンサ１Ａの構成）
第３実施形態に係るトルクセンサ１Ａは、図１５及び図１６に示すように、入力軸３２ａに設けられた第４の回転角度検出器１０Ｄと、出力軸３２ｂに設けられた第５の回転角度検出器１０Ｅと、第３のコントローラ１７Ａとを備える。
第４の回転角度検出器１０Ｄは、第１実施形態の第１の回転角度検出器１０Ａに、第１０の回転角検出部１９Ａを追加した構成となっている。第５の回転角度検出器１０Ｅは、第１実施形態の第２の回転角度検出器１０Ｂに、第１１の回転角検出部１９Ｂを追加した構成となっている。

第１０の回転角検出部１９Ａ及び第１１の回転角検出部１９Ｂは、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ並びに第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂと同一規格のセンサから構成されている。
第３実施形態において、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａは、機械角で６０度ずつずらして配置されている。そのため、極対数が８の場合に、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。なお、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂについても同様の配置構成となる。

第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａから出力される第１〜第４の入力軸回転角θis１〜θis４と、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂから出力される第１〜第４の出力軸回転角θos１〜θos４とは、第３のコントローラ１７Ａに入力される。
以下、第４の入力軸回転角θis４を、単に「θis４」と記載する場合がある。また、第４の出力軸回転角θos４を、単に「θos４」と記載する場合がある。
第３のコントローラ１７Ａは、図１６に示すように、第４オフセット部１７Ａａと、第４異常判定部１７Ａｂと、第５オフセット部１７Ａｃと、第５異常判定部１７Ａｄと、第２トルク演算部１７Ａｅとを備えている。

第４オフセット部１７Ａａは、上記第１実施形態の第１オフセット部１７ａと同様の処理によって、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａから入力されるθis１〜θis４の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後のθis１〜θis４を第４異常判定部１７Ａｂに出力する。
第４異常判定部１７Ａｂは、入力されたオフセット後のθis１〜θis４に基づき、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。

更に、第４異常判定部１７Ａｂは、異常判定処理を終了後に、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された入力軸回転角θisと、異常判定処理の結果を示す第４異常判定情報Ｓｅｉ２とを第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。
ここで、第３実施形態において、第４異常判定情報Ｓｅｉ２は、上記第１実施形態の第１異常判定情報Ｓｅｉ１に、第１０の回転角検出部１９Ａの分が１桁追加された４桁の数字で表現される。即ち、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａの全てが正常な場合に「００００」となり、第１の回転角検出部１２Ａのみが異常時は「１０００」、第２の回転角検出部１３Ａのみが異常時は「０１００」となる。また、第３の回転角検出部１４Ａのみが異常時は「００１０」となり、第１０の回転角検出部１９Ａのみが異常時は「０００１」となり、３つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１１」となる。

第５オフセット部１７Ａｃは、上記第１実施形態の第２オフセット部１７ｃと同様の処理によって、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂから入力されるθos１〜θos４の位相差をオフセットする処理を行う。
第５異常判定部１７Ａｄは、入力されたオフセット後のθos１〜θos４に基づき、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第５異常判定部１７Ａｄは、異常判定処理を終了後に、第４〜第６及び第１２の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された出力軸回転角θosと、異常判定処理の結果を示す第５異常判定情報Ｓｅｏ２とをトルク演算部１７ｅに出力する。

ここで、第３実施形態において、第５異常判定情報Ｓｅｏ２は、上記第１実施形態の第２異常判定情報Ｓｅｏ１に、第１１の回転角検出部１９Ｂの分が１桁追加された４桁の数字で表現される。即ち、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂの全てが正常な場合に「００００」となり、第４の回転角検出部１２Ｂのみが異常時は「１０００」、第５の回転角検出部１３Ｂのみが異常時は「０１００」となる。また、第６の回転角検出部１４Ｂのみが異常時は「００１０」となり、第１１の回転角検出部１９Ｂのみが異常時は「０００１」となり、３つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１１」となる。
第２トルク演算部１７Ａｅは、第４異常判定情報Ｓｅｉ２及び第５異常判定情報Ｓｅｏ２の双方が「１１１１」ではない場合、入力された入力軸回転角θis及び出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓ、即ち二軸の相対角度Δθｓ（トーションバーの捩れ角Δθｓに相当）を算出する。そして、算出した相対角度Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。

（第３実施形態の異常判定部の構成）
第３実施形態の第４異常判定部１７Ａｂは、図１７に示すように、第４判定処理部１７０Ａｂと、第４角度情報監視部１７１Ａｂとを備えている。
第４判定処理部１７０Ａｂは、入力されたオフセット後の、θis１とθis２とが一致しているか否かを判定し、θis１とθis３とが一致しているか否かを判定し、θis２とθis３とが一致しているか否かを判定する。加えて、入力されたオフセット後の、θis１とθis４とが一致しているか否かを判定し、θis２とθis４とが一致しているか否かを判定し、θis３とθis４とが一致しているか否かを判定する。第４判定処理部１７０Ａｂは、各判定結果を、第４角度情報監視部１７１Ａｂに出力する。

この判定結果は、例えば、一致判定の組合せを特定する情報と、一致か不一致かを示す情報との組から構成される。例えば、θis１とθis２との組合せを特定する情報を「０００」、θis１とθis３との組合せを特定する情報を「００１」とし、θis２とθis３との組合せを特定する情報を「０１０」とする。加えて、θis１とθis４との組合せを特定する情報を「０１１」、θis２とθis４との組合せを特定する情報を「１００」とし、θis３とθis４との組合せを特定する情報を「１０１」とする。更に、一致を示す値を「０」、不一致を示す値を「１」とする。この場合に、判定結果は、組合せを特定する３桁と、一致か不一致かを示す１桁の数字を組み合わせた４桁の数字から構成される。例えば、第１の回転角検出部１２Ａのみに異常が発生している場合の各判定結果は、θis１が異常値となることから「０００１」、「００１１」、「０１００」、「０１１１」、「１０００」、「１０１０」となる。

なお、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａが正常な場合、オフセット後のθis１〜θis４は同じ値となる。
第４角度情報監視部１７１Ａｂは、入力された６つの判定結果に基づき、第４異常判定情報Ｓｅｉ２を生成する。そして、生成した第４異常判定情報Ｓｅｉ２と、正常な回転角検出部から入力された入力軸回転角に基づく角度情報とをトルク演算部１７ｅに出力する。

具体的に、例えば、入力された６つの判定結果が「００００」、「００１０」、「０１００」、「０１１０」、「１０００」、「１０１０」であったとする。この場合は、各一致判定の組合せが全て一致を示しているので、第４異常判定情報Ｓｅｉ２として、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａが全て正常であることを示す「００００」の４桁の数字を含む情報を生成する。また、第３実施形態では、正常な入力軸回転角の平均値を算出する。この場合は、θis１〜θis４の平均値を算出する。そして、生成した第４異常判定情報Ｓｅｉ２を第２トルク演算部１７Ａｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。

また、例えば、入力された６つの判定結果が「０００１」、「００１１」、「０１０１」、「０１１１」、「１００１」、「１０１１」の場合は、第４異常判定情報Ｓｅｉ２として、３以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１１」の４桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第４異常判定情報Ｓｅｉ２のみを第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。
また、例えば、入力された６つの判定結果が「００００」、「００１０」、「０１００」、「０１１１」、「１００１」、「１０１１」であったとする。この場合は、θis４の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第４異常判定情報Ｓｅｉ２として、第１０の回転角検出部１９Ａのみが異常であることを示す「０００１」の４桁の数字を含む情報を生成する。また、θis１〜θis３の平均値を算出する。そして、生成した第４異常判定情報Ｓｅｉ２を第２トルク演算部１７Ａｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。

一方、第５異常判定部１７Ａｄは、図示省略するが、第５判定処理部１７０Ａｄと、第５角度情報監視部１７１Ａｄとを備えている。
第５判定処理部１７０Ａｄは、上記第４判定処理部１７０Ａｂの説明において、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａを対象とし、かつ「θis」を「θos」に置換したものと同様となるので説明を省略する。第５判定処理部１７０Ａｄは、各判定結果を、第５角度情報監視部１７１Ａｄに出力する。なお、この判定結果は、上記第４判定処理部１７０Ａｂの判定結果の説明において、「θis」を「θos」に置換したものと同様となるので説明を省略する。

ここで、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂが正常な場合、オフセット後のθos１〜θos４は同じ値となる。
第５角度情報監視部１７１Ａｄは、入力された６つの判定結果に基づき、第５異常判定情報Ｓｅｏ２を生成する。そして、生成した第５異常判定情報Ｓｅｏ２と、正常な出力軸回転角に基づく情報とを第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。
具体的に、第５角度情報監視部１７１Ａｄは、上記第４異常判定情報Ｓｅｉ２と同様に、例えば、各一致判定の組合せが全て一致している場合は、第５異常判定情報Ｓｅｏ２として、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂが全て正常であることを示す「００００」の４桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１〜θos４の平均値を算出する。そして、生成した第５異常判定情報Ｓｅｏ２を第２トルク演算部１７Ａｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。

また、例えば、３以上の一致判定の組合せが不一致であった場合は、「１１１１」の４桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第５異常判定情報Ｓｅｏ２のみを第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。
また、例えば、θos２の絡む一致判定が全て不一致となった場合は、「０１００」の４桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１、θos３及びθos４の平均値を算出する。そして、生成した第５異常判定情報Ｓｅｏ２を第２トルク演算部１７Ａｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力する。

（トルクセンサ１Ａの配線構成）
次に、トルクセンサ１Ａの配線構成を説明する。
図１６に示すように、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａと、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂとは、第２センサ基板１５Ａ上に実装されている。
第２センサ基板１５Ａと第３制御基板１７Ａｓとは、第１〜第６、第１０及び第１１の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ６、Ｖｃｃ１０及びＶｃｃ１１、第１〜第６、第１０及び第１１の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ６、Ｓｉｇ１０及びＳｉｇ１１並びに第１〜第６、第１０及び第１１のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ６、ＧＮＤ１０及びＧＮＤ１１を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。

即ち、第２センサ基板１５Ａ上には、各ケーブルに対応するコネクタが実装されている。そして、第２センサ基板１５Ａ上において、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａ並びに第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂの各電源端子、各信号端子及び各グランド端子と各コネクタとの間は、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンによって電気的に接続されている。
そして、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａから出力されるθis１〜θis４は、例えば、所定のサンプリング周期で、第１〜第３及び第１０の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ３及びＳｉｇ１０を介して、第３のコントローラ１７Ａに出力される。また、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂから出力されるθos１〜θos４は、例えば、所定のサンプリング周期で、第４〜第６及び第１１の片方向通信ケーブルＳｉｇ４〜Ｓｉｇ６及びＳｉｇ１１を介して、第３のコントローラ１７Ａに出力される。

（第３実施形態の作用及び効果）
第３実施形態は、上記第１実施形態の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果を奏する。
以下、第１の多極磁石リング１１Ａと第２の多極磁石リング１１Ｂとは、両者を区別する必要が無い場合に「多極磁石リング１１」と記載する場合がある。また、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａ並びに第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂとは、これらを区別する必要が無い場合に、単に「回転角検出部」と記載する場合がある。

第３実施形態に係るトルクセンサ１Ａは、トーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａに、第４の回転角度検出器１０Ｄを配置し、出力軸３２ｂに、第５の回転角度検出器１０Ｅを配置した。第４の回転角度検出器１０Ｄは、入力軸３２ａ上に該入力軸３２ａと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第１の多極磁石リング１１Ａを備える。加えて、入力軸３２ａの回転に応じて変化する第１の多極磁石リング１１Ａの磁束を、入力軸３２ａの回転位置情報である第１〜第４の入力軸回転角θis１〜θis４として検出する４系統の第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａを備える。第４異常判定部１７Ａｂが、第１〜第４の入力軸回転角θis１〜θis４を相互に比較し、この比較結果に基づき第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａの異常を判定する。

一方、第５の回転角度検出器１０Ｅは、出力軸３２ｂ上に該出力軸３２ｂと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第２の多極磁石リング１１Ｂを備える。加えて、出力軸３２ｂの回転に応じて変化する第２の多極磁石リング１１Ｂの磁束を、出力軸３２ｂの回転位置情報である第１〜第４の出力軸回転角θos１〜θos４として検出する４系統の第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂを備える。第５異常判定部１７Ａｄが、第１〜第４の出力軸回転角θos１〜θos４を相互に比較し、この比較結果に基づき第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂの異常を判定する。

第２トルク演算部１７Ａｅが、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａのうち正常と判定された回転角検出部で検出された入力軸回転角θisを入力する。加えて、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂのうち正常と判定された回転角検出部で検出された出力軸回転角θosを入力する。更に、入力された入力軸回転角θisと出力軸回転角θosとの差分からトーションバーの捩れ角Δθｓを算出し、算出した捩れ角Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
この構成であれば、４系統の回転角検出部で検出した４つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出部の異常を判定することが可能となる。これにより、２系統の故障の場合にどの回転角検出部に故障が生じているのかを特定することが可能となる。

また、２系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。例えば、１回目の異常が入力軸３２ａ側の２系統で生じ、２回目の異常が出力軸３２ｂ側の２系統で生じても、残りの各２系統によって、そのシステムとしての機能は安全性を持って継続することが可能となり、その機能の延命確率を高くすることが可能となる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
この第４実施形態は、トルクセンサ１Ａに代えて、５系統の回転角検出部を備えた第６及び第７の回転角度検出器１０Ｆ及び１０Ｇを有するトルクセンサ１Ｂを備える点が上記第３実施形態と異なる。それ以外の構成は上記第３実施形態と同様となる。
以下、上記第３実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

（トルクセンサ１Ｂの構成）
第４実施形態に係るトルクセンサ１Ｂは、図１８及び図１９に示すように、入力軸３２ａに設けられた第６の回転角度検出器１０Ｆと、出力軸３２ｂに設けられた第７の回転角度検出器１０Ｇと、第４のコントローラ１７Ｂとを備える。
第６の回転角度検出器１０Ｆは、上記第３実施形態の第４の回転角度検出器１０Ｄに、第１２の回転角検出部２０Ａを追加した構成となる。第７の回転角度検出器１０Ｇは、上記第３実施形態の第５の回転角度検出器１０Ｅに、第１３の回転角検出部２０Ｂを追加した構成となる。
第１２の回転角検出部２０Ａ及び第１３の回転角検出部２０Ｂは、第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａ並びに第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂと同一規格のセンサから構成されている。

第４実施形態において、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａは、機械角で６０度ずつずらして配置されている。そのため、極対数が８の場合に、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。なお、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂについても同様の配置構成となる。
第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａから出力される第１〜第５の入力軸回転角θis１〜θis５と、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂから出力される第１〜第５の出力軸回転角θos１〜θos５とは、第４のコントローラ１７Ｂに入力される。

以下、第５の入力軸回転角θis５を、単に「θis５」と記載する場合がある。また、第５の出力軸回転角θos５を、単に「θos５」と記載する場合がある。
第４のコントローラ１７Ｂは、図１９に示すように、第６オフセット部１７Ｂａと、第６異常判定部１７Ｂｂと、第７オフセット部１７Ｂｃと、第７異常判定部１７Ｂｄと、第３トルク演算部１７Ｂｅとを備えている。
第６オフセット部１７Ｂａは、上記第３実施形態の第４オフセット部１７Ａａと同様の処理によって、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａから入力されるθis１〜θis５の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後のθis１〜θis５を第６異常判定部１７Ｂｂに出力する。

第６異常判定部１７Ｂｂは、入力されたオフセット後のθis１〜θis５に基づき、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第６異常判定部１７Ｂｂは、異常判定処理を終了後に、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された入力軸回転角θisと、異常判定処理の結果を示す第６異常判定情報Ｓｅｉ３とを第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。

ここで、第４実施形態において、第６異常判定情報Ｓｅｉ３は、上記第３実施形態の第４異常判定情報Ｓｅｉ２に対して、第１２の回転角検出部２０Ａの分が１桁追加された５桁の数字で表現される。即ち、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａの全てが正常な場合に「０００００」となり、第１２の回転角検出部２０のみが異常時は「１００００」、第２の回転角検出部１３Ａのみが異常時は「０１０００」となる。また、第３の回転角検出部１４Ａのみが異常時は「００１００」となり、第１０の回転角検出部のみが異常時は「０００１０」となり、第１２の回転角検出部２０Ａのみが異常時は「００００１」となり、４つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１１１」となる。

第７オフセット部１７Ｂｃは、上記第３実施形態の第５オフセット部１７Ａｃと同様の処理によって、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂから入力されるθos１〜θos５の位相差をオフセットする処理を行う。
第７異常判定部１７Ｂｄは、入力されたオフセット後のθos１〜θos５に基づき、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第７異常判定部１７Ｂｄは、異常判定処理を終了後に、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出部から入力された出力軸回転角θosと、異常判定処理の結果を示す第７異常判定情報Ｓｅｏ３とをトルク演算部１７ｅに出力する。

ここで、第４実施形態において、第７異常判定情報Ｓｅｏ３は、上記第３実施形態の第５異常判定情報Ｓｅｏ２に対して、第１３の回転角検出部２０Ｂの分が１桁追加された５桁の数字で表現される。即ち、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂの全てが正常な場合に「０００００」となり、第４の回転角検出部１２Ｂのみが異常時は「１００００」、第５の回転角検出部１３Ｂのみが異常時は「０１０００」となる。また、第６の回転角検出部１４Ｂのみが異常時は「００１００」となり、第１１の回転角検出部１９Ｂのみが異常時は「０００１０」となり、第１３の回転角検出部２０Ｂのみが異常時は「００００１」となり、４つ以上の回転角検出部に同時に異常が生じている場合は「１１１１１」となる。
第３トルク演算部１７Ｂｅは、第６異常判定情報Ｓｅｉ３及び第７異常判定情報Ｓｅｏ３の双方が「１１１１１」ではない場合、入力された入力軸回転角θis及び出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓ、即ち二軸の相対角度Δθｓ（トーションバーの捩れ角Δθｓに相当）を算出する。そして、算出した相対角度Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。

（第４実施形態の異常判定部の構成）
第４実施形態の第６異常判定部１７Ｂｂは、図２０に示すように、第６判定処理部１７０Ｂｂと、第６角度情報監視部１７１Ｂｂとを備えている。
第６判定処理部１７０Ｂｂは、入力されたオフセット後の、θis１とθis２とが一致しているか否かを判定し、θis１とθis３とが一致しているか否かを判定し、θis２とθis３とが一致しているか否かを判定する。加えて、入力されたオフセット後の、θis１とθis４とが一致しているか否かを判定し、θis２とθis４とが一致しているか否かを判定し、θis３とθis４とが一致しているか否かを判定する。更に、入力されたオフセット後のθis１とθis５とが一致しているか否かを判定し、θis２とθis５とが一致しているか否かを判定し、θis３とθis５とが一致しているか否かを判定し、θis４とθis５とが一致しているか否かを判定する。第６判定処理部１７０Ｂｂは、各判定結果を、第６角度情報監視部１７１Ｂｂに出力する。

この判定結果は、例えば、一致判定の組合せを特定する情報と、一致か不一致かを示す情報との組から構成される。例えば、θis１とθis２との組合せを特定する情報を「００００」、θis１とθis３との組合せを特定する情報を「０００１」とし、θis２とθis３との組合せを特定する情報を「００１０」とする。加えて、θis１とθis４との組合せを特定する情報を「００１１」、θis２とθis４との組合せを特定する情報を「０１００」とし、θis３とθis４との組合せを特定する情報を「０１０１」とする。更に、θis１とθis５との組合せを特定する情報を「０１１０」、θis２とθis５との組合せを特定する情報を「０１１１」とし、θis３とθis５との組合せを特定する情報を「１０００」とし、θis３とθis５との組合せを特定する情報を「１００１」とする。なお更に、一致を示す値を「０」、不一致を示す値を「１」とする。この場合に、例えば、第１の回転角検出部１２Ａのみに異常が発生している場合の各判定結果は、θis１が異常値となることから「００００１」、「０００１１」、「００１００」、「００１１１」、「０１０００」、「０１０１０」、「０１１０１」、「０１１１０」、「１００００」、「１００１０」となる。

ここで、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａが正常な場合、オフセット後のθis１〜θis５は同じ値となる。
第６角度情報監視部１７１Ｂｂは、入力された１０個の判定結果に基づき、第６異常判定情報Ｓｅｉ３を生成する。そして、生成した第６異常判定情報Ｓｅｉ３と、正常な回転角検出部から入力された入力軸回転角に基づく角度情報とを第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。
具体的に、例えば、入力された１０個の判定結果が「０００００」、「０００１０」、「００１００」、「００１１０」、「０１０００」、「０１０１０」、「０１１００」、「０１１１０」、「１００００」、「１００１０」であったとする。この場合は、各一致判定の組合せが全て一致を示しているので、第６異常判定情報Ｓｅｉ３として、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａが全て正常であることを示す「０００００」の５桁の数字を含む情報を生成する。また、第４実施形態では、正常な入力軸回転角の平均値を算出する。この場合は、θis１〜θis５の平均値を算出する。そして、生成した第６異常判定情報Ｓｅｉ３を第３トルク演算部１７Ｂｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。

また、例えば、入力される１０個の判定結果が「００００１」、「０００１１」、「００１０１」、「００１１１」、「０１００１」、「０１０１１」、「０１１０１」、「０１１１１」、「１０００１」、「１００１１」の場合は、第６異常判定情報Ｓｅｉ３として、４以上の回転角検出部が異常であることを示す「１１１１１」の５桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第６異常判定情報Ｓｅｉ３のみを第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。
また、例えば、入力された１０個の判定結果が「０００００」、「０００１０」、「００１００」、「００１１０」、「０１０００」、「０１０１０」、「０１１０１」、「０１１１１」、「１０００１」、「１００１１」であったとする。この場合は、θis５の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第６異常判定情報Ｓｅｉ３として、第１２の回転角検出部２０Ａのみが異常であることを示す「００００１」の５桁の数字を含む情報を生成する。また、θis１〜θis４の平均値を算出する。そして、生成した第６異常判定情報Ｓｅｉ３を第３トルク演算部１７Ｂｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θisとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。

一方、第７異常判定部１７Ｂｄは、図示省略するが、第７判定処理部１７０Ｂｄと、第７角度情報監視部１７１Ｂｄとを備えている。
第７判定処理部１７０Ｂｄは、上記第６判定処理部１７０Ｂｂの説明において、「θis」を「θos」に置換したものと同様となるので説明を省略する。第７判定処理部１７０Ｂｄは、各判定結果を、第７角度情報監視部１７１Ｂｄに出力する。なお、この判定結果は、上記第６角度情報監視部１７１Ｂｂの判定結果の説明において、「θis」を「θos」に置換し、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａを第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂに置換したものと同様となるので説明を省略する。

ここで、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂが正常な場合、オフセット後のθos１〜θos５は同じ値となる。
第７角度情報監視部１７１Ｂｄは、入力された１０個の判定結果に基づき、第７異常判定情報Ｓｅｏ３を生成する。そして、生成した第７異常判定情報Ｓｅｏ３と、正常な出力軸回転角に基づく情報とを第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。
具体的に、第７角度情報監視部１７１Ｂｄは、上記第５異常判定情報Ｓｅｏ２と同様に、例えば、各一致判定の組合せが全て一致している場合は、第７異常判定情報Ｓｅｏ３として、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂが全て正常であることを示す「０００００」の５桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１〜θos５の平均値を算出する。そして、生成した第７異常判定情報Ｓｅｏ３を第３トルク演算部１７Ｂｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。

また、例えば、４以上の一致判定の組合せが不一致であった場合は、第７異常判定情報Ｓｅｏ３として、「１１１１１」の５桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第７異常判定情報Ｓｅｏ３を第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。
また、例えば、θos２の絡む一致判定が全て不一致となった場合は、第７異常判定情報Ｓｅｏ３として、「０１０００」の５桁の数字を含む情報を生成する。また、θos１、θos３、θos４及びθos５の平均値を算出する。そして、生成した第７異常判定情報Ｓｅｏ３を第３トルク演算部１７Ｂｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θosとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力する。

（トルクセンサ１Ｂの配線構成）
次に、トルクセンサ１Ｂの配線構成を説明する。
図１９に示すように、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａと、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂとは、第３センサ基板１５Ｂ上に実装されている。
第３センサ基板１５Ｂと第４制御基板１７Ｂｓとは、第１〜第６及び第１０〜第１３の電源用ケーブルＶｃｃ１〜Ｖｃｃ６及びＶｃｃ１０〜Ｖｃｃ１３、第１〜第６及び第１０〜第１３の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ６及びＳｉｇ１０〜Ｓｉｇ１３並びに第１〜第６及び第１０〜第１３のグランド用ケーブルＧＮＤ１〜ＧＮＤ６及びＧＮＤ１０〜ＧＮＤ１３を介して接続されている。なお、これらの各ケーブルは、不図示のコネクタを介して接続されている。

即ち、第３センサ基板１５Ｂ上には、各ケーブルに対応するコネクタが実装されている。そして、第３センサ基板１５Ｂ上において、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａ並びに第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂの各電源端子、各信号端子及び各グランド端子と各コネクタとの間は、例えば銅製の電源パターン、信号線パターン及びグランドパターンによって電気的に接続されている。
そして、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａから出力されるθis１〜θis５は、例えば、所定のサンプリング周期で、第１〜第３、第１０及び第１２の片方向通信ケーブルＳｉｇ１〜Ｓｉｇ３、Ｓｉｇ１０及びＳｉｇ１２を介して、第４のコントローラ１７Ｂに出力される。また、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂから出力されるθos１〜θos５は、例えば、所定のサンプリング周期で、第４〜第６、第１１及び第１３の片方向通信ケーブルＳｉｇ４〜Ｓｉｇ６、Ｓｉｇ１１及びＳｉｇ１３を介して、第４のコントローラ１７Ｂに出力される。

（第４実施形態の作用及び効果）
第４実施形態は、上記第３実施形態の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果を奏する。
以下、第１の多極磁石リング１１Ａと第２の多極磁石リング１１Ｂとは、両者を区別する必要が無い場合に「多極磁石リング１１」と記載する場合がある。また、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａ並びに第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂとは、これらを区別する必要が無い場合に、単に「回転角検出部」と記載する場合がある。

第４実施形態に係るトルクセンサ１Ｂは、トーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａに、第６の回転角度検出器１０Ｆを配置し、出力軸３２ｂに、第７の回転角度検出器１０Ｇを配置した。第４の回転角度検出器１０Ｄは、入力軸３２ａ上に該入力軸３２ａと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第１の多極磁石リング１１Ａを備える。加えて、入力軸３２ａの回転に応じて変化する第１の多極磁石リング１１Ａの磁束を、入力軸３２ａの回転位置情報である第１〜第５の入力軸回転角θis１〜θis５として検出する５系統の第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａを備える。第６異常判定部１７Ｂｂが、第１〜第４の入力軸回転角θis１〜θis４を相互に比較し、この比較結果に基づき第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａの異常を判定する。

一方、第７の回転角度検出器１０Ｇは、出力軸３２ｂ上に該出力軸３２ｂと同心かつ同期回転可能に設けられた、周方向に異なる磁極を交互に配した円環状の第２の多極磁石リング１１Ｂを備える。加えて、出力軸３２ｂの回転に応じて変化する第２の多極磁石リング１１Ｂの磁束を、出力軸３２ｂの回転位置情報である第１〜第５の出力軸回転角θos１〜θos５として検出する５系統の第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂを備える。第７異常判定部１７Ｂｄが、第１〜第５の出力軸回転角θos１〜θos５を相互に比較し、この比較結果に基づき第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂの異常を判定する。

第３トルク演算部１７Ｂｅが、第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａのうち正常と判定された回転角検出部で検出された入力軸回転角θisを入力する。加えて、第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂのうち正常と判定された回転角検出部で検出された出力軸回転角θosを入力する。更に、入力された入力軸回転角θisと出力軸回転角θosとの差分からトーションバーの捩れ角Δθｓを算出し、算出した捩れ角Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。

この構成であれば、５系統の回転角検出部で検出した５つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出部の異常を判定することが可能となる。これにより、３系統の故障の場合にどの回転角検出部に故障が生じているのかを特定することが可能となる。
また、３系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。例えば、１回目の異常が入力軸３２ａ側の３系統で生じ、２回目の異常が出力軸３２ｂ側の３系統で生じても、残りの各２系統によって、そのシステムとしての機能は安全性を持って継続することが可能となり、その機能の延命確率を高くすることが可能となる。

（他の変形例）
（１）上記第１実施形態において、トルクセンサ１の第１の回転角度検出器１０Ａの第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａと、第２の回転角度検出器１０Ｂの第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂとを、電気角及び機械角で１２０度ずつの位相差を有するように配置した。同様に、上記第２実施形態において、モータ回転角センサ２１の第３の回転角度検出器１０Ｃの第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃを、電気角及び機械角で１２０度ずつの位相差を有するように配置した。

この構成に限らず、例えば、図２１（ａ）に示すように、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａを、第１の多極磁石リング１１Ａに対して、機械角で６０度ずつ、かつ電気角で１２０度ずつの位相差を有するように配置してもよい。なお、図２１（ａ）では、第１の回転角度検出器１０Ａを例に挙げたが、このことは、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃについても同様である。この構成とした場合も、各オフセット部において位相差をオフセットする。
また、図２１（ａ）に示す角度関係に限らず、例えば、機械角で３０度ずつ、かつ電気角で１２０度ずつの位相差を有するように配置することも可能である。この場合は、時計回りに、機械角０度に対して、１２０度、２４０度の順で位相差を有し、電気角０度に対して、２４０度、１２０度の順で位相差を有するようになる。

また、他の構成例として、例えば、図２１（ｂ）に示すように、第１〜第３の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａを、第１の多極磁石リング１１Ａに対向させて、同位相に配置する構成としてもよい。なお、図２１（ｂ）では、第１の回転角度検出器１０Ａを例に挙げたが、このことは、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃについても同様である。この構成とした場合は、位相差のオフセットが不要となるため、オフセット部を設ける必要が無くなる。

（２）上記各実施形態において、トルクセンサ１の第２の回転角度検出器１０Ｂは、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂで検出したθos１〜θos３のみを用いて異常判定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。ここで、出力軸３２ｂとモータ回転軸４２ａとは、減速ギヤ４１を介して接続されている。そのため、例えば、出力軸回転角θos（θos１〜θos３）に、減速ギヤ４１の減速比ＲＧｒ及び電動モータ４２のロータの極対数Ｐを乗算することでモータ回転角θｍを推定することが可能である。換言すると、モータ回転角センサで検出したモータ回転角θｍを減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐで除算することで出力軸回転角θosを推定することが可能である。以下、この推定した出力軸回転角θosを「出力軸推定角θｍｃ」と記載する場合がある。このことに基づき、例えば、図２２に示すように、第１のコントローラ１７の第２異常判定部１７ｄにおいて、出力軸推定角θｍｃも用いて、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂの異常を判定する構成としてもよい。

具体的に、上記第２実施形態のモータ回転角センサ２１を例に挙げると、モータ回転角センサ２１の第２のコントローラ１８は、第３異常判定部１８ｂから入力されるモータ回転角θｍ（即ち、正常なモータ回転角）を減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐで除算して、出力軸推定角θｍｃを算出する。そして、算出した出力軸推定角θｍｃをトルクセンサ１の第１のコントローラ１７に送信する。第１のコントローラ１７は、例えば、図２３に示すように、第４の回転角検出部１２Ｂが故障していてθos１が使用できないときに、このθos１に代えて入力された出力軸推定角θｍｃを用いて異常判定処理を行うことが可能である。これによって、出力軸推定角θｍｃは正常値であることから、残り２系統のうちのいずれか１系統が故障した場合に、どちらが故障しているのかを特定することが可能となる。また、残り１系統となった場合でも、出力軸推定角θｍｃを用いて異常判定処理を継続することが可能となる。従って、この判定で正常と判定された場合に、操舵トルクＴの演算を継続することが可能となり、延命確率を高めることが可能となる。

なお、モータコントローラ２２で出力軸推定角θｍｃを算出する構成としたが、この構成に限らず、正常なモータ回転角θｍをそのまま出力し、第１のコントローラ１７側で出力軸推定角θｍｃを算出する構成としてもよい。
また、異常判定後のモータ回転角ではなく、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃで検出したθｍ１〜θｍ３のうち少なくとも１つを直接、トルクセンサ１の第１のコントローラ１７に送信し、第１のコントローラ１７側で出力軸推定角θｍｃ（又はθｍｃ１〜θｍｃ３）を算出する構成としてもよい。このとき、θｍ１〜θｍ３の平均値を用いて出力軸推定角θｍｃを算出する構成としてもよい。
以上の構成は、上記第３及び第４実施形態のトルクセンサ１Ａ及び１Ｂに対しても適用可能である。

（３）上記第２実施形態において、モータ回転角センサ２１は、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃで検出したθｍ１〜θｍ３のみを用いて異常判定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。ここで、上記他の変形例（２）で説明したように、出力軸回転角θosに、減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐを乗算することでモータ回転角θｍを推定することが可能である。以下、この推定したモータ回転角θｍを「モータ推定角θosc」と記載する場合がある。このことに基づき、例えば、図２４に示すように、第２のコントローラ１８の第３異常判定部１８ｂにおいて、モータ推定角θoscも用いて、第７〜第９の回転角検出部１２Ｃ〜１４Ｃの異常を判定する構成としてもよい。

具体的に、トルクセンサ１の第１のコントローラ１７のトルク演算部１７ｅは、第２異常判定部１７ｄから入力される出力軸回転角θos（即ち、正常な出力軸回転角）に対して減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐを乗算して、モータ推定角θoscを算出する。そして、算出したモータ推定角θoscをモータ回転角センサ２１の第２のコントローラ１８に送信する。第２のコントローラ１８は、例えば、図２５に示すように、第７の回転角検出部１２Ｃが故障していてθｍ１が使用できないときに、このθｍ１に代えて入力されたモータ推定角θoscを用いて異常判定処理を行うことが可能である。これによって、モータ推定角θoscは正常値であることから、残り２系統のうちのいずれか１系統が故障した場合に、どちらが故障しているのかを特定することが可能となる。また、残り１系統となった場合でも、モータ推定角θoscを用いて異常判定処理を継続することが可能となる。従って、この判定で正常と判定された場合に、モータ駆動制御装置２の機能を継続することが可能となり、延命確率を高めることが可能となる。

なお、第１のコントローラ１７でモータ推定角θoscを算出する構成としたが、この構成に限らず、正常な出力軸回転角θosをそのまま出力し、第２のコントローラ１８側でモータ推定角θoscを算出する構成としてもよい。
また、異常判定後の出力軸回転角ではなく、第４〜第６の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂで検出したθos１〜θos３のうち少なくとも１つを直接、モータ回転角センサ２１の第２のコントローラ１８に送信し、第２のコントローラ１８側でモータ推定角θosc（又はθosc１〜θosc３）を算出する構成としてもよい。このとき、θos１〜θos３の平均値を用いてモータ推定角θoscを算出する構成としてもよい。

また、本変形例（３）の構成は、上記他の変形例（２）と組み合わせることが可能である。また、この組合せの構成において、トルクセンサ１の第２の回転角度検出器１０Ｂ又はモータ回転角センサ２１の第３の回転角度検出器１０Ｃのいずれか一方を、３系統の回転角検出部を有する構成から２系統の回転角検出部を有する構成に変更してもよい。即ち、どちらか一方を２系統としても、相互比較監視によって３系統とした場合と同等の異常検出精度を保持することが可能である。

（４）上記第１及び第２実施形態において、第１異常判定部１７ｂにて、θis１〜θis３のうち正常なものの平均値を算出して、それを入力軸回転角θisとしてトルク演算部１７ｅに出力するようにした。加えて、第２異常判定部１７ｄにて、θos１〜θos３のうち正常なものの平均値を算出して、それを出力軸回転角θosとしてトルク演算部１７ｅに出力するようにした。また、上記第３実施形態において、第４異常判定部１７Ａｂにて、θis１〜θis４のうち正常なものの平均値を算出して、それを入力軸回転角θisとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力するようにした。また、上記第４実施形態において、第６異常判定部１７Ｂｂにて、θis１〜θis５のうち正常なものの平均値を算出して、それを入力軸回転角θisとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力するようにした。また、上記第３実施形態において、第５異常判定部１７Ａｄにて、θos１〜θos４のうち正常なものの平均値を算出して、それを出力軸回転角θosとして第２トルク演算部１７Ａｅに出力するようにした。また、上記第４実施形態において、第７異常判定部１７Ｂｄにて、θos１〜θos５のうち正常なものの平均値を算出して、それを出力軸回転角θosとして第３トルク演算部１７Ｂｅに出力するようにした。これらの構成に限らず、例えば、正常な回転角のうちいずれか１つを出力する構成、正常な全ての回転角を出力してトルク演算部側で平均値をとる構成、又はトルク演算部側でいずれか１つを選択する構成とするなど他の構成としてもよい。

（５）上記第２実施形態において、第３異常判定部１８ｂにおいて、θｍ１〜θｍ３のうち正常なものの平均値を算出して、それをモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力するようにしたが、この構成に限らない。例えば、正常なモータ回転角のうちいずれか１つを出力する構成、正常な全てのモータ回転角を出力してモータコントローラ２２側で平均値をとる構成、又はモータコントローラ２２側でいずれか１つを選択する構成とするなど他の構成としてもよい。
（６）上記各実施形態において、回転角検出部を、多極磁石リングの外周面に対して対向して配置する構成としたが、この構成に限らない。例えば、多極磁石リングの軸方向の端面に対向して配置する構成としてもよい。

（７）上記各実施形態において、回転角度検出器として多極磁石リングを利用した磁気式のセンサを例に挙げて説明したが、この構成に限らない。例えば、多極磁石リングに代えて周方向に等間隔に形成された複数のスリットを有する円板状のコードホイールを利用した光学式のセンサなど他の構成としてもよい。
（８）上記各実施形態では、角度信号としてデジタル信号による通信を例に挙げて説明したが、この構成に限らず、角度に応じた電圧値やパルス幅信号など他の信号を用いた通信を行う構成としてもよい。

（９）上記各実施形態では、本発明をコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した例を説明したが、この構成に限らず、例えば、ラックアシスト式又はピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用する構成としてもよい。
（１０）上記各実施形態では、電動パワーステアリング装置の操舵アシスト用のモータに本発明を適用した例を説明したが、この構成に限らず、例えば、パワーウインドウ装置のモータ等の他の車載のモータに適用する構成としてもよい。また、車載のモータに限らず、他の機器に搭載されたモータに適用する構成としてもよい。

（１１）上記第３実施形態において、第４の回転角度検出器１０Ｄの第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａと、第５の回転角度検出器１０Ｅの第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂとを、電気角で６０度ずつ及び機械角で１２０度ずつの位相差を有するように配置した。同様に、上記第４実施形態において、第６の回転角度検出器１０Ｆの第１〜第３、第１０及び第１２の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ、１９Ａ及び２０Ａと、第７の回転角度検出器１０Ｇの第４〜第６、第１１及び第１３の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ、１９Ｂ及び２０Ｂとを、電気角で６０度ずつ及び機械角で１２０度ずつの位相差を有するように配置した。

この構成に限らず、例えば、機械角で３０度ずつ、かつ電気角で１２０度ずつの位相差を有するように配置することも可能である。
また、他の構成例として、例えば、上記第３実施形態の第１〜第３及び第１０の回転角検出部１２Ａ〜１４Ａ及び１９Ａを、第１の多極磁石リング１１Ａに対向させて、同位相に配置する構成としてもよい。このことは、第４〜第６及び第１１の回転角検出部１２Ｂ〜１４Ｂ及び１９Ｂ、上記第４実施形態の第６の回転角度検出器１０Ｆ並びに第７の回転角度検出器１０Ｇについても同様である。この構成とした場合は、位相差のオフセットが不要となるため、オフセット部を設ける必要が無くなる。

（１２）上記第１及び第２実施形態では、回転角度検出器を３系統の回転角検出部を備える構成としたが、この構成に限らない、例えば、上記第３及び第４実施形態のように４系統及び５系統の構成としてもよいし、６系統以上の構成としてもよい。

１…トルクセンサ、２…モータ駆動制御装置、３…電動パワーステアリング装置、４…車両、１０Ａ〜１０Ｃ…第１〜第３の回転角度検出器、１１Ａ〜１１Ｃ…第１〜第３の多極磁石リング、１２Ａ〜１４Ｃ…第１〜第３の回転角検出部、１２Ｂ〜１４Ｂ…第４〜第６の回転角検出部、１２Ｃ〜１４Ｃ…第７〜第９の回転角検出部、１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ…第１０，第１１，第１２，第１３の回転角検出部、１７，１８，１７Ａ，１７Ｂ…第１，第２，第３，第４のコントローラ、１７ａ，１７ｃ，１８ａ，１７Ａａ，１７Ａｃ，１７Ｂａ，１７Ｂｃ…第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７オフセット部、１７ｂ，１７ｄ，１８ｂ，１７Ａｂ，１７Ａｄ，１７Ｂｂ，１７Ｂｂ…第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７異常判定部、１７ｆ〜１７ｈ…第１〜第３通信制御部、１８ｃ…第４通信制御部、２１…モータ回転角センサ、２２…モータコントローラ、２３…モータ駆動回路、２４…電源制御部、４２…電動モータ、６０…車速センサ、６１…バッテリ、６２…ＩＧスイッチ、１７０ｂ，１７０ｄ，１８０ｂ…第１，第２，第３判定処理部、１７１ｂ，１７１ｄ，１８１ｂ…第１，第２，第３角度情報監視部

Claims (13)

1. 回転軸上に該回転軸と同心かつ同期回転可能に設けられた円環状又は円板状の回転体であって、回転位置によって物理的状態が規則的に変化する回転体と、
   前記回転軸の回転位置に応じて変化する前記回転体の前記物理的状態に応じた物理量を前記回転軸の回転位置情報として検出し、検出した回転位置情報に基づき前記回転軸の回転角度を検出するＮ系統（Ｎは３以上の自然数）の回転角検出部と、
   前記Ｎ系統の回転角検出部で検出されたＮ個の回転角度を相互に比較し、比較結果に基づき前記回転角検出部の異常を判定する異常判定部と、を備える回転角度検出器。
2. 前記回転体は、周方向に異なる磁極を交互に配した磁石から構成されており、
   前記Ｎ系統の回転角検出部は、前記回転軸の回転に応じて変化する前記磁石の磁束を前記回転位置情報として検出する請求項１に記載の回転角度検出器。
3. 前記Ｎ系統の回転角検出部は、前記回転体に対して同位相に設けられており、
   前記異常判定部は、前記Ｎ個の回転角度について、相互に異なる各２つの回転角検出部で検出された回転角度の組が一致しているか否かをそれぞれ判定し、一致していると判定した組に対応する回転角検出部を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出部を異常と判定する請求項２に記載の回転角度検出器。
4. 前記Ｎ系統の回転角検出部は、前記回転体に対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられており、
   前記Ｎ系統の回転角検出部で検出されたＮ個の回転角度の位相差をオフセットするオフセット部を備え、
   前記異常判定部は、オフセット後の前記Ｎ個の回転角度について、相互に異なる各２つの回転角検出部で検出された回転角度の組が一致しているか否かをそれぞれ判定し、一致していると判定した組に対応する回転角検出部を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出部を異常と判定する請求項２に記載の回転角度検出器。
5. 前記Ｎ系統の回転角検出部と前記異常判定部とは、１本の双方向通信ケーブル及び通信制御部を介して双方向通信可能に接続されており、
   前記Ｎ系統の回転角検出部が搭載されたセンサ基板上において、前記Ｎ系統の回転角検出部のそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の信号線パターンに合流するように構成されていると共に、前記１本の信号線パターンは前記双方向通信ケーブルの一端に電気的に接続されており、
   前記通信制御部は、
   前記異常判定部が搭載された制御基板上に搭載されていると共に、前記制御基板上において、前記双方向通信ケーブルの他端に電気的に接続されており、
   前記双方向通信ケーブルを介して前記Ｎ系統の回転角検出部に対して選定信号を送信して前記Ｎ系統の回転角検出部のうちから通信すべき一つを選定し、
   選定した回転角検出部から前記双方向通信ケーブルを介して送信された前記回転角度を受信し、受信した前記回転角度を前記異常判定部に出力する請求項１から４のいずれか１項に記載の回転角度検出器。
6. トーションバーを介して連結された入力軸と出力軸とのうち前記入力軸に、第１の回転角度検出器として請求項１から４のいずれか１項に記載の回転角度検出器を配置し、
   前記出力軸に、第２の回転角度検出器として請求項１から４のいずれか１項に記載の回転角度検出器を配置し、
   前記第１の回転角度検出器の前記Ｎ系統の回転角検出部である第１〜第Ｎの回転角検出部のうち異常と判定された回転角検出部以外の回転角検出部で検出された前記入力軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器の前記Ｎ系統の回転角検出部である第（Ｎ＋１）〜第（Ｎ＋Ｎ）の回転角検出部のうち異常と判定された回転角検出部以外の回転角検出部で検出された前記出力軸の回転角度との差分から前記トーションバーの捩れ角を算出し、算出した前記捩れ角に基づきトルクを算出するトルク演算部と、を備えるトルクセンサ。
7. 前記第１〜第（Ｎ＋Ｎ）の回転角検出部の実装されたセンサ基板と前記第１の回転角度検出器の第１の異常判定部及び前記第２の回転角度検出器の第２の異常判定部が実装された制御基板とは、第１〜第Ｎの双方向通信ケーブルを介して双方向通信可能に接続されており、
   前記センサ基板上において、第Ｍ（Ｍは１〜Ｎの自然数）の回転角検出部及び第（Ｎ＋Ｍ）の回転角検出部のそれぞれの信号端子は、個別の信号線パターンを介して１本の第Ｍの信号線パターンに合流するように構成されていると共に、第Ｍの信号線パターンは第Ｍの双方向通信ケーブルの一端に電気的に接続されており、
   前記制御基板上に実装されていると共に、該制御基板上において、前記第Ｍの双方向通信ケーブルの他端に電気的に接続されており、前記第Ｍの双方向通信ケーブルを介して前記第Ｍの回転角検出部及び前記第（Ｎ＋Ｍ）の回転角検出部に対して選定信号を送信して前記第Ｍの回転角検出部及び前記第（Ｎ＋Ｍ）の回転角検出部のうち通信すべき一方を選定し、選定した回転角検出部から前記第Ｍの双方向通信ケーブルを介して送信された前記回転角度を受信する第１〜第Ｎの通信制御部と、を備える請求項６に記載のトルクセンサ。
8. 前記第１〜第（Ｎ＋Ｎ）の回転角検出部の各電源端子及び各グランド端子と前記制御基板の電源パターン及びグランドパターンとは、第１〜第Ｎの電源用ケーブル及び第１〜第Ｎのグランド用ケーブルを介して接続されており、
   前記センサ基板上において、前記第Ｍの回転角検出部及び前記第（Ｎ＋Ｍ）の回転角検出部のそれぞれの電源端子は、第Ｍの電源パターンに接続するように構成されていると共に、前記第Ｍの電源パターンは第Ｍの電源用ケーブルの一端に電気的に接続されており、
   前記センサ基板上において、前記第Ｍの回転角検出部及び前記第（Ｎ＋Ｍ）の回転角検出部のそれぞれのグランド端子は、第Ｍのグランドパターンに接続するように構成されていると共に、前記第Ｍのグランドパターンは第Ｍのグランド用ケーブルの一端に電気的に接続されている請求項７に記載のトルクセンサ。
9. 電動モータのモータ回転軸に、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転角度検出器を配置し、前記回転角度検出器で検出した前記モータ回転軸の回転角度に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置。
10. ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、請求項９に記載のモータ駆動制御装置を備える電動パワーステアリング装置。
11. ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルクセンサとして、請求項６から８のいずれか１項に記載のトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置。
12. ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、請求項９に記載のモータ駆動制御装置を備え、
    前記ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルクセンサとして、請求項６から８のいずれか１項に記載のトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置。
13. 請求項１０から１２のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置を備える車両。

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