WO2018198779A1

WO2018198779A1 - 回転角度検出装置及び回転角度検出方法

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Publication number: WO2018198779A1
Application number: PCT/JP2018/015299
Authority: WO
Inventors: 昌樹桑原; 和広大平
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2018-11-01
Also published as: EP3617660A4; US10690514B2; JP2018185287A; CN110546464A; US20200041308A1; JP6477933B2; EP3617660A1; TWI650528B; TW201842299A; KR20200002823A

Abstract

回転角度を高い精度で検出することができる回転角度検出装置及び回転角度検出方法を提供する。回転角度検出装置は、回転体に設けられた複数の磁気トラックの磁界をそれぞれ検知して各磁気トラック毎のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する、複数の磁気センサ部を有し、回転体の回転角に応じて磁気センサ部が出力したｓｉｎ信号の値が、磁気センサ部の基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は回転体の回転角に応じてセンサ部が出力したｃｏｓ信号の値が、磁気センサ部の基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された磁気センサ補正情報に基づきｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号に補正する。

Description

回転角度検出装置及び回転角度検出方法

　本発明は、回転角度検出装置及び回転角度検出方法に関する。

　電動パワーステアリング装置等の自動車駆動用モータには、回転角度検出対象の相対角度や絶対角度を検出する回転角度検出装置が用いられる。また、回転制御が必要な各種機器に用いる軸受への適用も考えられる。例えば、特許文献１には、回転角度検出装置を一体に組み込んだ回転角度検出装置付き軸受が記載されている。特許文献１に記載される回転角度検出装置は、それぞれ等間隔に並んだ磁極が同心のリング状に設けられて互いに磁極数が異なる複数の磁気トラックが形成された回転体と、これら各磁気トラックの磁界をそれぞれ検出する複数の磁気センサとを備え、自動車駆動用モータのロータの回転軸、またはこの回転軸と一体に回転する部材に回転体を設置し、自動車駆動用モータのロータ角度を検出する。これにより、自動車駆動用モータの軸方向寸法を増加させることなく、コンパクトに回転角度検出装置を組み込むことができる。

特許第５６７１２５５号公報

　電動パワーステアリング装置等の自動車駆動用モータの制御のためには高精度のロータ角度情報が必要となるが、磁気センサの物理的な位置の誤差や回転体の偏心等によって検出値に誤差が含まれることが考えられる。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、回転角度を高い精度で検出することができる回転角度検出装置及び回転角度検出方法を提供すること、を目的としている。

　上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る回転角度検出装置は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有する回転体と、１つの前記磁気トラックの磁界を検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する、複数の磁気センサ部と、前記回転体の回転角に応じて前記磁気センサ部が出力した前記ｓｉｎ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は前記回転体の回転角に応じて前記磁気センサ部が出力した前記ｃｏｓ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された磁気センサ補正情報を記憶する記憶部と、前記磁気センサ補正情報に基づき前記ｓｉｎ信号及び前記ｃｏｓ信号を補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号に補正する補正演算部と、前記補正ｓｉｎ信号及び前記補正ｃｏｓ信号の位相を算出する位相検出部と、複数の前記位相の位相差を算出する位相差検出部と、前記位相差を絶対角度に変換する角度算出部と、を備える。

　これにより、回転角度検出装置は、位相検出部において磁気センサの検出位相を算出する前のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をリアルタイムに補正することができる。また、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号を用いて位相が算出されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、回転角度検出装置は、回転体の絶対角度を高い精度で検出することができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記複数の磁気トラックは、磁極対数Ｐ（Ｐは自然数）の第１磁気トラックと、磁極対数Ｐ－１又はＰ＋１の第２磁気トラックと、を含むことが好ましい。

　これにより、回転体の全周における絶対角度を検出することができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記第１磁気トラックの磁極対数をｎ×Ｑ（ｎ、Ｑは正の自然数）としたとき、前記複数の磁気トラックは、磁極対数ｎ×（Ｑ－１）又はｎ×（Ｑ＋１）の第３磁気トラックをさらに含むことが好ましい。

　これにより、回転体の全周をｎ分割した各区間における絶対角度をさらに検出することができ、回転体の絶対角度検出の信頼性を高めることができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の平均値をＶｓｉｎａｖｅ、前記ｃｏｓ信号の平均値をＶｃｏｓａｖｅ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎａｖｅ及び前記Ｖｃｏｓａｖｅが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（１）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（２）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算することが好ましい。

　これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧が正規化されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の最大値をＶｓｉｎｍａｘ、前記ｓｉｎ信号の最小値をＶｓｉｎｍｉｎ、前記ｃｏｓ信号の最大値をＶｃｏｓｍａｘ、前記ｃｏｓ信号の最小値をＶｃｏｓｍｉｎ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎｍａｘ、前記Ｖｓｉｎｍｉｎ、前記Ｖｃｏｓｍａｘ、及び前記Ｖｃｏｓｍｉｎが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（３）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（４）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算することが好ましい。

　これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の振幅が正規化されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の平均値をＶｓｉｎａｖｅ、前記ｃｏｓ信号の平均値をＶｃｏｓａｖｅ、前記ｓｉｎ信号の最大値をＶｓｉｎｍａｘ、前記ｓｉｎ信号の最小値をＶｓｉｎｍｉｎ、前記ｃｏｓ信号の最大値をＶｃｏｓｍａｘ、前記ｃｏｓ信号の最小値をＶｃｏｓｍｉｎ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎａｖｅ、前記Ｖｃｏｓａｖｅ、前記Ｖｓｉｎｍａｘ、前記Ｖｓｉｎｍｉｎ、前記Ｖｃｏｓｍａｘ、及び前記Ｖｃｏｓｍｉｎが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（５）及び下記式（７）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（６）及び下記式（８）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算することが好ましい。

　これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧及び振幅の双方が正規化されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓ（θ’＋θ_ｉｃ）、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（９）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（１０）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算することが好ましい。

　ｓｉｎ信号の出力位相とｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差は、予め回転角度検出装置の出荷検査時等に測定した既知の値を用いることができる。また、回転角度検出装置は、（１０）式を用いて容易にｓｉｎ信号を基準としたｃｏｓ信号の位相の補正演算を行うことができる。このため、回転角度検出装置が回転体の絶対角度を演算する速度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎ（θ’＋θ_ｉｃ）、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（１１）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算すると共に、下記式（１２）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算することが好ましい。

　ｓｉｎ信号の出力位相とｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差は、予め回転角度検出装置の出荷検査時等に測定した既知の値を用いることができる。また、回転角度検出装置は、（１２）式を用いて容易にｃｏｓ信号を基準としたｓｉｎ信号の位相の補正演算を行うことができる。このため、回転角度検出装置が回転体の絶対角度を演算する速度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記補正演算部は、下記式（１３）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（１４）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算することが好ましい。

　回転角度検出装置は、（１３）式及び（１４）式を用いて容易にｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の周期的な振幅変動を抑制する補正演算を行うことができる。このため、回転角度検出装置が回転体の絶対角度を演算する速度が向上する。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓ（θ’＋θ_ｉｃ）、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（１５）及び下記式（１７）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（１６）及び下記式（１８）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算することが好ましい。

　これにより、（１５）式、（１６）式、（１７）式、及び（１８）式を用いて容易にｓｉｎ信号を基準としたｃｏｓ信号の位相の補正演算とｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の周期的な振幅変動を抑制する補正演算の双方を行うことができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎ（θ’＋θ_ｉｃ）、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、前記補正演算部は、下記式（１９）及び下記式（２１）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（２０）及び下記式（２２）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算することが好ましい。

　これにより、（１９）式、（２０）式、（２１）式、及び（２２）式を用いて容易にｃｏｓ信号を基準としたｓｉｎ信号の位相の補正演算とｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の周期的な振幅変動を抑制する補正演算の双方を行うことができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記複数の磁気トラックは、前記回転体の軸方向の一方の端面に着磁されていることが好ましい。

　このような構成とすることで、回転角度検出装置を軸方向に薄くすることができ、また、中空穴を大きくすることができる。これにより、例えば、内輪回転型や外輪回転型の軸受に適用する、あるいは、中空穴に機器のケーブルを配線する構造に適用する等、回転角度検出装置の適用範囲を拡大することができる。また、回転角度検出装置を適用する機器の設計の自由度を高めることができる。また、回転体の側面に着磁しても良い。この場合は、回転角度検出装置を径方向に小さくすることができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記絶対角度を含む絶対角度情報を生成する角度情報生成部を有し、２つの前記磁気センサ部、２つの前記補正演算部、２つの前記位相検出部、前記位相差検出部、角度算出部、及び前記角度情報生成部が１つに集積化されているＩＣチップを少なくとも１以上備えることが好ましい。

　これにより、回転角度検出装置を構成する部品点数の低減、磁気センサ間の位置精度の向上、製造コストや組立コストの低減等を図ることができ、小型且つ安価な回転角度検出装置を実現可能である。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記絶対角度情報を所定の信号に変換して出力する通信部を有し、前記ＩＣチップは、前記通信部をさらに有することが好ましい。

　これにより、回転角度検出装置の更なる小型化及び低コスト化を実現することができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記ＩＣチップは、前記記憶部をさらに有することが好ましい。

　これにより、回転角度検出装置をより一層小型化及び低コスト化することができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記絶対角度情報を所定の信号に変換して出力する第１通信部と、前記所定の信号を所定の通信プロトコルに変換する第２通信部と、を有し、前記ＩＣチップは、前記第１通信部をさらに有することが好ましい。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記複数の磁気トラックは、第１磁気トラックと、前記第１磁気トラックの外周に設けられた第２磁気トラックと、前記第１磁気トラックの内周に設けられた第３磁気トラックと、を含み、前記第１磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサと前記第２磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサとを含む第１磁気センサモジュールと、前記第１磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサと前記第３磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサとを含む第２磁気センサモジュールと、を備えることが好ましい。

　これにより、回転角度検出装置による位置検出精度を向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に貢献することができる。

　回転角度検出装置の望ましい態様として、前記第１磁気センサモジュールと前記第２磁気センサモジュールとが前記回転体の周方向にずれて配置されていることが好ましい。

　これにより、第１磁気トラックの径方向の幅を小さくすることができる。このため、回転体の中空穴の直径を大きくすることができ、回転角度検出装置を適用する機器の設計の自由度を高めることができる。

　上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る回転角度検出方法は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有する回転体の回転角に応じて、１つの前記磁気トラックの磁界を検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する、複数の磁気センサ部が出力した前記ｓｉｎ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は前記回転体の回転角に応じて、前記磁気センサ部が出力した前記ｃｏｓ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された磁気センサ補正情報に基づき、前記ｓｉｎ信号及び前記ｃｏｓ信号を補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号に補正する信号補正ステップと、前記補正ｓｉｎ信号及び前記補正ｃｏｓ信号の位相を算出する位相算出ステップと、複数の前記位相の位相差を算出する位相差算出ステップと、前記位相差を絶対角度に変換する絶対角度算出ステップと、を有する。

　これにより、磁気センサの検出位相を算出する前のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をリアルタイムに補正することができる。また、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号を用いて位相が算出されるので、回転体の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、回転体の絶対角度を高い精度で検出することができる。

　本発明によれば、回転角度を高い精度で検出することができる回転角度検出装置を提供することができる。

図１は、実施形態１に係る回転角度検出装置の一例を示す図である。図２は、実施形態１に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。図３は、図２に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。図４は、実施形態１に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図５は、実施形態１に係る回転角度検出装置の図４に示すIV－IV断面図である。図６は、実施形態１に係る回転角度検出装置の各磁気センサの一例を示す図である。図７は、実施形態１に係る回転角度検出装置の各部波形例を示す図である。図８は、実施形態１に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図９は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。図１０は、図９に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。図１１は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの図９とは異なる一例を示す図である。図１２は、図１１に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。図１３は、実施形態１に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。図１４は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。図１５は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。図１６は、図１５に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図１７は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の図１４とは異なる一例を示す図である。図１８は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の図１５とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。図１９は、図１８に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図２０は、実施形態１に係る回転角度検出方法の具体的な手順の一例を示す図である。図２１は、実施形態２に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図２２は、実施形態２に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。図２３は、実施形態３に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図２４は、実施形態１に係る補正演算部がセンサ位相補正部及び振幅変動抑制部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。図２５は、実施形態１に係る補正演算部がセンサ位相補正部及び振幅変動抑制部の双方を具備した制御ブロックの図２４とは異なる一例を示す図である。図２６は、実施形態４に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。図２７は、図２６に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。図２８は、実施形態４に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図２９は、実施形態４に係る回転角度検出装置の図２８に示すIV’－IV’断面図である。図３０は、実施形態５に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図３１は、磁気センサモジュールの第１の変形例を示す図である。図３２は、電源が供給されたときの磁気センサモジュールの動作についての説明に供するフローチャートである。図３３は、磁気センサモジュールの第２の変形例を示す図である。図３４は、磁気センサモジュールの第３の変形例を示す図である。図３５は、磁気センサモジュールの第４の変形例を示す図である。

　以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
＜回転角度検出装置の構成＞
　図１は、実施形態１に係る回転角度検出装置の一例を示す図である。図１に示すように、実施形態１に係る回転角度検出装置１は、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを有する回転体１００と、磁気センサモジュール２００と、通信部９と、記憶部１０と、を備える。

　磁気センサモジュール２００は、第１磁気センサ３Ａと、第１補正演算部４Ａと、第１位相検出部５Ａと、第２磁気センサ３Ｂと、第２補正演算部４Ｂと、第２位相検出部５Ｂと、位相差検出部６と、角度算出部７と、角度情報生成部８と、を備える。

　本実施形態において、磁気センサモジュール２００は、例えば、１つのＩＣチップに集積化されている。これにより、回転角度検出装置１を構成する部品点数の低減、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの間の位置精度の向上、製造コストや組立コストの低減等を図ることができ、小型且つ安価な回転角度検出装置１を実現可能である。なお、磁気センサモジュール２００は、例えば、通信部９及び記憶部１０を含んでいても良い。これにより、回転角度検出装置１の更なる小型化及び低コスト化を実現することができる。

　図２は、実施形態１に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。図３は、図２に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。図４は、実施形態１に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図５は、実施形態１に係る回転角度検出装置の図４に示すIV－IV断面図である。図６は、実施形態１に係る回転角度検出装置の各磁気センサの一例を示す図である。

　図２又は図３に示すように、実施形態１の回転体１００は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ａ１が等間隔に並ぶ第１磁気トラック２Ａと、磁極対２Ｂ１が等間隔に並ぶ第２磁気トラック２Ｂとが、回転体１００の回転軸Ｘを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられている。実施形態１の第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂは、例えば回転体１００の軸方向の一方の端面を周方向に等間隔でＮ極及びＳ極に交互に着磁することで得られる。

　具体的に、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂは、例えば図に網がけしてある部分がＮ極、網がけのない部分がＳ極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等配されている。

　図３に示す例において、第１磁気トラック２Ａは、３２対の磁極対２Ａ１を有している。また、第２磁気トラック２Ｂは、３１対の磁極対２Ｂ１を有している。すなわち、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰ（Ｐは自然数）としたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数はＰ－１となる。

　回転体１００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することが可能である。

　本実施形態では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが回転体１００の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。このような構成とすることで、回転角度検出装置１を軸方向に薄くすることができ、また、中空穴を大きくすることができる。これにより、例えば、内輪回転型や外輪回転型の軸受に適用する、あるいは、中空穴に機器のケーブルを配線する構造に適用する等、実施形態１に係る回転角度検出装置１の適用範囲を拡大することができる。また、実施形態１に係る回転角度検出装置１を適用する機器の設計の自由度を高めることができる。

　図４及び図５に示すように、実施形態１の磁気センサモジュール２００は、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが設けられた回転体１００とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。

　より具体的には、磁気センサモジュール２００の第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａに対向し、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知する。磁気センサモジュール２００の第２磁気センサ３Ｂは、第２磁気トラック２Ｂに対向し、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知する。

　磁気センサモジュール２００は、回転体１００とは同期回転しない固定部位に設けられている。

　図６に示すように、第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａの１つの磁極対２Ａ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ａ１の並び方向に離して配置された２つの磁気センサ素子３Ａ１，３Ａ２を備える。また、第２磁気センサ３Ｂは、第２磁気トラック２Ｂの１つの磁極対２Ｂ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ｂ１の並び方向に離して配置された２つの磁気センサ素子３Ｂ１，３Ｂ２を備える。

　磁気センサ素子３Ａ１，３Ａ２及び磁気センサ素子３Ｂ１，３Ｂ２としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果（ＭＲ（Magneto　Resistance　effect））センサなどの磁気センサ素子を用いることができる。

　第１磁気センサ３Ａは、磁極対２Ａ１内の位相に応じた第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を出力する。

　また、第２磁気センサ３Ｂは、磁極対２Ｂ１内の位相に応じた第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を出力する。

　図１に示すように、第１磁気センサ３Ａから出力された第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１は、第１補正演算部４Ａに入力される。また、第２磁気センサ３Ｂから出力された第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２は、第２補正演算部４Ｂに入力される。

　第１補正演算部４Ａは、入力された第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１に対し、後述する補正演算処理を行い、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１を出力する。また、第２補正演算部４Ｂは、第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓ_ｉθ２に対し、後述する補正演算処理を行い、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２を出力する。第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂによる補正演算処理については、詳細に後述する。

　図７は、実施形態１に係る回転角度検出装置の各部波形例を示す図である。図７の（ａ）は、第１磁気トラック２Ａの磁極パターンを示し、図７の（ｂ）は、第２磁気トラック２Ｂの磁極パターンの一例を示している。図７の（ｃ）は、第１位相検出部５Ａの入力信号波形を示し、図７の（ｄ）は、第２位相検出部５Ｂの入力信号波形を示している。図７の（ｅ）は、第１位相検出部５Ａにより出力される検出位相信号波形を示し、図７の（ｆ）は、第２位相検出部５Ｂにより出力される検出位相信号波形を示している。図７の（ｇ）は、位相差検出部６により出力される位相差信号波形を示している。

　図７に示す例では、第１磁気トラック２Ａの３つの磁極対２Ａ１からなるａ点からｂ点の区間に対し、第２磁気トラック２Ｂの２つの磁極対２Ｂ１が対応した例を示している。すなわち、ａ点とｂ点とで、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する。この場合、ａ点を基準としたｂ点までの任意位置における絶対角度を検出することができる。このように、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する２点間の絶対角度を検出することができる。

　図３に示す例では、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数を３２（Ｐ＝３２）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数を３１（Ｐ－１＝３１）とし、Ａ点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第２磁気トラック２Ｂの磁極位相とが一致している。すなわち、磁気センサモジュール２００は、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致するＡ点を原点位置として、回転体１００の全周における絶対角度を検出することができる。

　なお、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数との関係は、図３に示す例に限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰとしたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数をＰ＋１とした構成であっても良い。

　第１位相検出部５Ａは、図７の（ｃ）に例示した入力信号に基づき、図７の（ｅ）に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第１位相検出部５Ａは、第１補正演算部４Ａの出力である第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１から磁極対２Ａ１内の位相（θ_ｏ１＝ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθ_ｏ１／ｃｏｓθ_ｏ１））を算出する。

　第２位相検出部５Ｂは、図７の（ｄ）に例示した入力信号に基づき、図７の（ｆ）に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第２位相検出部５Ｂは、第２補正演算部４Ｂの出力である第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２から磁極対２Ｂ１内の位相（θ_ｏ２＝ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎθ_ｏ２／ｃｏｓθ_ｏ２））を算出する。

　位相差検出部６は、第１位相検出部５Ａ及び第２位相検出部５Ｂから出力された各検出位相信号に基づき、図７の（ｇ）に例示した位相差信号を出力する。

　角度算出部７は、位相差検出部６で求められた位相差を、予め設定された計算パラメータに従い絶対角度へ換算する処理を行う。角度算出部７で用いられる計算パラメータは、記憶部１０に記憶されている。

　さらに、本実施形態では、角度算出部７の後段に角度情報生成部８が設けられている。

　角度情報生成部８は、角度算出部７で算出された絶対角度を含む情報（以下、「絶対角度情報」とも言う）として、例えば、互いに９０度位相の異なるＡ相信号及びＢ相信号と、原点位置を示すＺ相信号とで構成されるＡＢＺ相信号を生成する。なお、Ａ相信号及びＢ相信号としては、例えば、第１補正演算部４Ａの出力である第１補正ｓｉｎ信号及び第１補正ｃｏｓ信号、第２補正演算部４Ｂの出力である第２補正ｓｉｎ信号及び第２補正ｃｏｓ信号のうちのいずれか１組の信号を用いれば良い。

　通信部９は、角度情報生成部８が生成した絶対角度情報を所定の信号（例えば、ＡＢＺ相信号、パラレル信号、シリアルデータ、アナログ電圧、ＰＷＭ変調信号等）に変換して外部制御装置に出力する。

　このように、所定の信号に変換した絶対角度情報を出力する構成とすることで、外部制御装置との間の電気的な接続線の本数を減らすことができる。

　なお、通信部９に対し、例えば、外部制御装置から絶対角度情報の出力要求信号が入力される態様であっても良い。この場合、回転角度検出装置１は、絶対角度情報の出力要求信号に応じて動作し、通信部９から絶対角度情報を出力する構成としても良い。

　記憶部１０には、角度算出部７で用いられる計算パラメータの他に、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数（Ｐ）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数（Ｐ＋１）、後述する第１補正演算部４Ａで用いられる第１磁気センサ補正情報、後述する第２補正演算部４Ｂで用いられる第２磁気センサ補正情報、絶対角度基準位置等、回転角度検出装置１の動作に必要な情報が記憶されている。記憶部１０としては、例えば、不揮発性メモリが例示される。

　本実施形態では、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報として、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂにおいて用いられるパラメータや演算式が記憶部１０に記憶されている。

　第１補正演算部４Ａにおいて用いられるパラメータや演算式には、第１磁気センサ３Ａの検出信号である第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１の補正に用いる情報が含まれる。第１磁気センサ補正情報としては、第１磁気センサ３Ａの検出信号が、予め想定した第１磁気センサ３Ａの基準のｓｉｎ信号の値又はｃｏｓ信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。

　また、第２補正演算部４Ｂにおいて用いられるパラメータや演算式には、第２磁気センサ３Ｂの検出信号である第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２の補正に用いる情報が含まれる。第２磁気センサ補正情報としては、第２磁気センサ３Ｂの検出信号が、予め想定した第２磁気センサ３Ｂの基準のｓｉｎ信号の値又はｃｏｓ信号の値に近づくようなパラメータや演算式が設定されているものとする。

　なお、記憶部１０に記憶された各種パラメータや情報は、例えば、外部制御装置から通信部９を介して更新可能な構成としても良い。これにより、回転角度検出装置１の使用状況に応じた設定が可能となる。

＜補正演算部の構成及び動作＞
　第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂ、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂ、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂは、それぞれ同様の構成及び動作であるので、以下の説明では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを「磁気トラック２」、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂを「磁気センサ３」、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂを「補正演算部４」、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。

　図８は、実施形態１に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図８に示すように、補正演算部４は、正規化処理部４１と、センサ位相補正部４２と、を備える。

　補正演算部４には、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉが入力される。また、補正演算部４は、記憶部１０から正規化処理部４１及びセンサ位相補正部４２で適用される磁気センサ補正情報を取得する。

　正規化処理部４１は、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉを正規化して正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’をセンサ位相補正部４２に出力する。

　センサ位相補正部４２は、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを出力する。

　次に、実施形態１に係る補正演算部４の各構成部について説明する。

　まず、実施形態１に係る正規化処理部４１について説明する。図９は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの一例を示す図である。図１０は、図９に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。

　図９に示す例において、正規化処理部４１は、オフセット電圧補正部４１１を備えている。また、図１０に示す例では、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ（ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ）を破線で示し、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’（正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’）を実線で示している。

　図９及び図１０に示す例では、磁気センサ３の検出信号にオフセット電圧が重畳している場合を想定している。

　図９に示すオフセット電圧補正部４１１は、予め磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ（Ｖｃｏｓａｖｅ）が磁気センサ補正情報として設定され、記憶部１０に記憶されている。なお、平均値Ｖｓｉｎａｖｅは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分のｓｉｎ信号の平均値であっても良いし、任意の１周期分のｓｉｎ信号の平均値であっても良い。また、平均値Ｖｃｏｓａｖｅは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分のｃｏｓ信号の平均値であっても良いし、任意の１周期分のｃｏｓ信号の平均値であっても良い。これらのｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ（Ｖｃｏｓａｖｅ）は、例えば、回転角度検出装置１の出荷検査時に測定した値であっても良い。

　図９に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉから、Ｖｓｉｎａｖｅを減算、すなわち下記式（１）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。

　図９に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（１）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（１）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉのオフセット電圧を正規化することにより、図１０に実線で示す正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を出力する。

　また、図９に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉから、Ｖｃｏｓａｖｅを減算、すなわち下記式（２）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。

　図９に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（２）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（２）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧を正規化することにより、図１０に実線で示す正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を出力する。

　図１１は、実施形態１に係る正規化処理部の制御ブロックの図９とは異なる一例を示す図である。図１２は、図１１に示す正規化処理部における正規化動作の一例を示す図である。図１１に示す例において、正規化処理部４１は、振幅補正部４１２を備えている。また、図１２に示す例では、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ（ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ）を破線で示し、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’（正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’）を実線で示している。

　図１１及び図１２に示す例では、磁気センサ３の検出信号に出力振幅のバラツキがある場合を想定している。

　図１１に示す振幅補正部４１２は、予め磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ（Ｖｃｏｓｍａｘ）と最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ（Ｖｃｏｓｍｉｎ）とが磁気センサ補正情報として設定され、記憶部１０に記憶されている。なお、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｓｉｎ信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｓｉｎ信号の最大値であっても良い。また、ｓｉｎ信号の最小値Ｖｓｉｎｍｉｎは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｓｉｎ信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｓｉｎ信号の最小値であっても良い。また、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｃｏｓ信号の最大値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｃｏｓ信号の最大値であっても良い。またｃｏｓ信号の最小値Ｖｃｏｓｍｉｎは、例えば、磁気トラック２の電気角で所定周期分の各周期におけるｃｏｓ信号の最小値の平均値であっても良いし、任意の１周期のｃｏｓ信号の最小値であっても良い。これらのｓｉｎ信号（ｃｏｓ信号）の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ（Ｖｃｏｓｍａｘ）及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ（Ｖｃｏｓｍｉｎ）は、例えば、回転角度検出装置１の出荷検査時に測定した値であっても良い。

　図１１に示す例において、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉの振幅を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉを、ＶｓｉｎｍａｘからＶｓｉｎｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（３）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。

　図１１に示す振幅補正部４１２は、上記式（３）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（３）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉの振幅を正規化することにより、図１２に実線で示す振幅が正規化された正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を出力する。

　また、図１１に示す例において、振幅補正部４１２は、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ及び最小値Ｖｃｏｓｍｉｎを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉの振幅を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉを、ＶｃｏｓｍａｘからＶｃｏｓｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（４）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。

　図１１に示す振幅補正部４１２は、上記式（４）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（４）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉの振幅を正規化することにより、図１２に実線で示す振幅が正規化された正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を出力する。

　なお、上述した例では、説明の都合上、正規化処理部４１に含まれるオフセット電圧補正部４１１と振幅補正部４１２とを個別に説明したが、正規化処理部４１は、オフセット電圧補正部４１１及び振幅補正部４１２の双方を具備した構成であるのが好ましい。図１３は、実施形態１に係る正規化処理部がオフセット電圧補正部及び振幅補正部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。

　図１３に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉから、Ｖｓｉｎａｖｅを減算、すなわち下記式（５）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’を算出する。

　図１３に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（５）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（５）を用いてｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。

　また、図１３に示す例において、オフセット電圧補正部４１１は、磁気センサ３の検出信号であるｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。具体的には、ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉから、Ｖｃｏｓａｖｅを減算、すなわち下記式（６）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を算出する。

　図１３に示すオフセット電圧補正部４１１は、上記式（６）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。オフセット電圧補正部４１１は、この上記式（６）を用いてｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧を正規化する。

　図１３に示す例において、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ及び最小値Ｖｓｉｎｍｉｎを用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’を、ＶｓｉｎｍａｘからＶｓｉｎｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（７）により正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を算出する。

　図１３に示す振幅補正部４１２は、上記式（７）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（７）を用いて正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’の振幅を正規化する。

　また、図１３に示す例において、振幅補正部４１２は、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ及び最小値Ｖｃｏｓｍｉｎを用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化する。具体的には、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を、ＶｃｏｓｍａｘからＶｃｏｓｍｉｎを減算した値の絶対値を２で除した値で除算、すなわち下記式（８）により正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。

　図１３に示す振幅補正部４１２は、上記式（８）が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅補正部４１２は、この上記式（８）を用いて正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化する。

　すなわち、図１３に示す例では、オフセット電圧補正部４１１において、まず、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧を正規化した正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’を算出し、振幅補正部４１２において、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’’の振幅を正規化した正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を算出する。これにより、ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉのオフセット電圧と振幅との双方が正規化された正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を得ることができる。

　次に、実施形態１に係るセンサ位相補正部４２について説明する。図１４は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の一例を示す図である。

　上述したように、第１磁気センサ３Ａの磁気センサ素子３Ａ１と磁気センサ素子３Ａ２とは、第１磁気トラック２Ａの１つの磁極対２Ａ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ａ１の並び方向に離して配置され、第２磁気センサ３Ｂの磁気センサ素子３Ｂ１と磁気センサ素子３Ｂ２とは、第２磁気トラック２Ｂの１つの磁極対２Ｂ１のピッチを１周期として、電気角で９０°の位相差を有するように、磁極対２Ｂ１の並び方向に離して配置される構成としているが、本実施形態では、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間に誤差（以下、「センサ位相誤差」という）θ_ｉｃを含んでいる場合を想定している。このような想定としては、例えば、磁気トラック２に設けられた各磁極の間隔にバラツキがある場合や、回転体１００の回転軸Ｘが偏心している場合等、磁気センサ３の磁気トラック２上の径方向位置が回転体１００の１回転中に変動する場合が考えられる。

　図１４及び以下の図１５、図１６に示す例では、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）を基準として、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相を補正する例を示している。

　図１５は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の制御ブロックの一例を示す図である。図１６は、図１５に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図１６に示す例では、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を破線で示し、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを実線で示している。

　図１５に示すセンサ位相補正部４２は、予め磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θ_ｉｃが第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として設定され、記憶部１０に記憶されている。このセンサ位相誤差θ_ｉｃは、例えば、回転角度検出装置１の出荷検査時に測定した値であっても良い。

　図１５に示す例において、センサ位相補正部４２は、センサ位相誤差θ_ｉｃを用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を基準として正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部４２では、基準となる正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２における補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏは、下記式（９）で表せる。

　一方、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏは、下記式（１０）により表される。

　センサ位相補正部４２は、上記式（１０）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを算出する。以下、上記式（１０）を「第１の位相補正演算式」ともいう。

　図１５に示すセンサ位相補正部４２は、上記式（１０）、すなわち第１の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２は、この上記式（１０）、すなわち第１の位相補正演算式を用いて正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正することにより、図１６に実線で示す補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを出力する。

　図１７は、実施形態１に係るセンサ位相補正部における補正対象の図１４とは異なる一例を示す図である。

　図１７及び以下の図１８、図１９に示す例では、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）を基準として、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相を補正する例を示している。

　図１８は、実施形態１に係るセンサ位相補正部の図１５とは異なる制御ブロックの一例を示す図である。図１９は、図１８に示すセンサ位相補正部における位相補正動作の一例を示す図である。図１９に示す例では、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’を破線で示し、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを実線で示している。

　図１８に示すセンサ位相補正部４２ａは、予め磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θ_ｉｃが第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として設定され、記憶部１０に記憶されている。このセンサ位相誤差θ_ｉｃは、例えば、回転角度検出装置１の出荷検査時に測定した値であっても良い。

　図１８に示す例において、センサ位相補正部４２ａは、センサ位相誤差θ_ｉｃを用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’を基準として正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の位相を補正する。一方、センサ位相補正部４２ａでは、基準となる正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２ａにおける補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏは、下記式（１１）で表せる。

　一方、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏは、下記式（１２）により表される。

　センサ位相補正部４２は、上記式（１２）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを算出する。以下、上記式（１２）を「第２の位相補正演算式」ともいう。

　図１８に示すセンサ位相補正部４２ａは、上記式（１２）、すなわち第２の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２ａは、この上記式（１２）、すなわち第２の位相補正演算式を用いて正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の位相を補正することにより、図１９に実線で示す補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを出力する。

　第１補正演算部４Ａは、センサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａを有することで、第１磁気センサ３Ａの出力位相を補正することができる。また、第２補正演算部４Ｂは、センサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａを有することで、第２磁気センサ３Ｂの出力位相を補正することができる。

　次に、実施形態１に係る回転角度検出方法の具体的な手順について説明する。図２０は、実施形態１に係る回転角度検出方法の具体的な手順の一例を示す図である。

　まず、第１補正演算部４Ａは、第１磁気センサ補正情報に基づき、第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１に補正し、第２補正演算部４Ｂは、第２磁気センサ補正情報に基づき、第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２に補正する（ステップＳ１０１）。

　次に、第１位相検出部５Ａは、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１の位相を算出し、第２位相検出部５Ｂは、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２の位相を算出する（ステップＳ１０２）。

　次に、位相差検出部６は、第１磁気センサ３Ａの検出位相と第２磁気センサ３Ｂの検出位相とに基づき、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの位相差を算出する（ステップＳ１０３）。

　そして、角度算出部７は、位相差検出部６から出力される位相差を絶対角度に変換する（ステップＳ１０４）。

　以上説明したように、実施形態１に係る回転角度検出装置１は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ａ１が等間隔に並ぶ第１磁気トラック２Ａと、磁極対２Ｂ１が等間隔に並ぶ第２磁気トラック２Ｂとが、回転軸Ｘを軸心とする同心のリング状に径方向に並び設けられ、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰ（Ｐは自然数）としたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数をＰ－１又はＰ＋１とする回転体１００と、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知して第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を出力する第１磁気センサ３Ａと、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知して第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を出力する第２磁気センサ３Ｂと、第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて第１磁気センサ３Ａが出力した第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて第１磁気センサ３Ａが出力した第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された第１磁気センサ補正情報、及び、第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて第２磁気センサ３Ｂが出力した第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて第２磁気センサ３Ｂが出力した第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された第２磁気センサ補正情報を記憶する記憶部１０と、第１磁気センサ補正情報に基づき第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１に補正する第１補正演算部４Ａと、第２磁気センサ補正情報に基づき第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２に補正する第２補正演算部４Ｂと、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１の位相を算出する第１位相検出部５Ａと、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２の位相を算出する第２位相検出部５Ｂと、第１磁気センサ３Ａの検出位相と第２磁気センサ３Ｂの検出位相とに基づき、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの位相差を算出する位相差検出部６と、この位相差を絶対角度に変換する角度算出部７と、を備える。

　これにより、回転角度検出装置１は、第１位相検出部５Ａ及び第２位相検出部５Ｂにおいて位相を算出する前のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をリアルタイムに補正することができる。また、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号を用いて位相が算出されるので、回転体１００の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、本実施形態に係る回転角度検出装置１は、回転体１００の絶対角度を高い精度で検出することができる。

　また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の検出信号であるｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅ、及びｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅが予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、オフセット電圧補正部４１１は、ｓｉｎ信号の平均値Ｖｓｉｎａｖｅを用いて、ｓｉｎ信号を補正し、ｃｏｓ信号の平均値Ｖｃｏｓａｖｅを用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧を正規化することができる。

　また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の検出信号であるｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘ、ｓｉｎ信号の最小値Ｖｓｉｎｍｉｎ、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘ、及びｃｏｓ信号の最小値Ｖｃｏｓｍｉｎが予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、振幅補正部４１２は、ｓｉｎ信号の最大値Ｖｓｉｎｍａｘと最小値Ｖｓｉｎｍｉｎとを用いて、ｓｉｎ信号を補正し、ｃｏｓ信号の最大値Ｖｃｏｓｍａｘと最小値Ｖｃｏｓｍｉｎとを用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の振幅を正規化することができる。

　また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、オフセット電圧補正部４１１及び振幅補正部４１２の双方を具備することで、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のオフセット電圧と振幅との双方を正規化することができる。

　また、補正演算部４（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）における磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θ_ｉｃ及び第１の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、センサ位相補正部４２は、センサ位相誤差θ_ｉｃ及び第１の位相補正演算式を用いて、ｃｏｓ信号を補正する。これにより、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）を基準として、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相を補正することができる。あるいは、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）における磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相と磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）の出力位相との間のセンサ位相誤差θ_ｉｃ及び第２の位相補正演算式が予め第１磁気センサ補正情報（第２磁気センサ補正情報）として記憶部１０に記憶され、センサ位相補正部４２ａは、センサ位相誤差θ_ｉｃ及び第２の位相補正演算式を用いて、ｓｉｎ信号を補正する。これにより、磁気センサ素子３Ａ２（３Ｂ２）を基準として、磁気センサ素子３Ａ１（３Ｂ１）の出力位相を補正することができる。

　また、実施形態１に係る回転角度検出方法は、Ｎ極とＳ極とからなる磁極対２Ａ１が等間隔に並ぶ第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知して第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を出力する第１磁気センサ３Ａが出力した第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第１磁気トラック２Ａの回転角に応じて、第１磁気センサ３Ａが出力した第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１の値が、第１磁気センサ３Ａの基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された第１磁気センサ補正情報に基づき、第１ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ１及び第１ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ１を第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１に補正し（信号補正ステップ）、磁極対２Ｂ１が等間隔に並ぶ第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知して第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を出力する第２磁気センサ３Ｂが出力した第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は第２磁気トラック２Ｂの回転角に応じて第２磁気センサ３Ｂが出力した第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２の値が、第２磁気センサ３Ｂの基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された第２磁気センサ補正情報に基づき、第２ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ２及び第２ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉ２を第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２に補正し（信号補正ステップ）、第１補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ１及び第１補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ１の位相を算出し（位相算出ステップ）、第２補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ２及び第２補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ２の位相を算出し（位相算出ステップ）、第１磁気センサ３Ａの検出位相と第２磁気センサ３Ｂの検出位相とに基づき、第１磁気センサ３Ａと第２磁気センサ３Ｂとの位相差を算出し（位相差算出ステップ）、この位相差を絶対角度に変換する（絶対角度算出ステップ）。

　これにより、第１位相検出部５Ａ及び第２位相検出部５Ｂにおいて位相を算出する前のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をリアルタイムに補正することができる。また、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を予め設定された既知の磁気センサ補正情報に基づいて補正した補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号を用いて位相が算出されるので、回転体１００の絶対角度の検出精度が向上する。したがって、本実施形態に係る回転角度検出方法では、回転体１００の絶対角度を高い精度で検出することができる。

　なお、上述した実施形態１では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが回転体１００の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成とした例を示したが、これに限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂが回転体１００の外周面に着磁され、軸方向に並び設けられたラジアル型の構成であっても良い。

（実施形態２）
　実施形態２に係る回転角度検出装置の構成、回転体、磁気トラック、磁気センサモジュールの配置等は、上述した実施形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、以下の説明では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを「磁気トラック２」、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂを「磁気センサ３」、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂを「補正演算部４ａ」、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。

　図２１は、実施形態２に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図２１に示すように、実施形態２に係る補正演算部４ａは、実施形態１において説明した正規化処理部４１と、振幅変動抑制部４３と、を備える。

　補正演算部４ａには、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉが入力される。また、補正演算部４ａは、記憶部１０から正規化処理部４１及び振幅変動抑制部４３で適用される磁気センサ補正情報を取得する。

　振幅変動抑制部４３は、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の振幅変動を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを出力する。

　図２２は、実施形態２に係る振幅変動抑制部の制御ブロックの一例を示す図である。正規化処理部４１の制御ブロックについては、実施形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

　本実施形態では、磁気センサ３の出力振幅が変動する場合を想定している。このような想定としては、例えば、回転体１００の磁気トラック２が設けられたアキシャル面が平滑でない場合や、回転体１００の回転軸Ｘが傾いている場合等、磁気センサ３と磁気トラック２との間の軸方向距離が回転体１００の１回転中に変動する場合が考えられる。

　図２２に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１３）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを算出する。以下、下記式（１３）を「第１の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２２に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１３）、すなわち第１の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１３）、すなわち第１の振幅変動補正演算式を用いて、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを演算して出力する。

　また、図２２に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１４）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを算出する。以下、下記式（１４）を「第２の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２２に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１４）、すなわち第２の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１４）、すなわち第２の振幅変動補正演算式を用いて、正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを演算して出力する。

　第１補正演算部４Ａは、振幅変動抑制部４３を有することで、第１磁気センサ３Ａの出力振幅の変動を補正することができる。また、第２補正演算部４Ｂは、振幅変動抑制部４３を有することで、第２磁気センサ３Ｂの出力振幅の変動を補正することができる。

　以上説明したように、補正演算部４ａ（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、第１の振幅変動補正演算式及び第２の振幅変動補正演算式が予め第１センサ補正情報として記憶部１０に記憶され、振幅変動抑制部４３は、第１の振幅変動補正演算式及び第２の振幅変動補正演算式を用いて、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を補正する。これにより、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の出力振幅の変動を補正することができる。

（実施形態３）
　実施形態３に係る回転角度検出装置の構成、回転体、磁気トラック、磁気センサモジュールの配置等は、上述した実施形態１，２と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、上述した実施形態１，２で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、以下の説明では、第１磁気トラック２Ａ及び第２磁気トラック２Ｂを「磁気トラック２」、第１磁気センサ３Ａ及び第２磁気センサ３Ｂを「磁気センサ３」、第１補正演算部４Ａ及び第２補正演算部４Ｂを「補正演算部４ｂ」、第１磁気センサ補正情報及び第２磁気センサ補正情報を「磁気センサ補正情報」とも言う。

　図２３は、実施形態３に係る補正演算部の機能ブロックの一例を示す図である。図２４は、実施形態１に係る補正演算部がセンサ位相補正部及び振幅変動抑制部の双方を具備した制御ブロックの一例を示す図である。図２５は、実施形態１に係る補正演算部がセンサ位相補正部及び振幅変動抑制部の双方を具備した制御ブロックの図２４とは異なる一例を示す図である。

　図２３から図２５に示すように、実施形態３に係る補正演算部４ｂは、実施形態１において説明した正規化処理部４１及びセンサ位相補正部４２（又はセンサ位相補正部４２ａ）と、実施形態２において説明した振幅変動抑制部４３と、を備える。

　補正演算部４ｂには、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉが入力される。また、補正演算部４ｂは、記憶部１０から正規化処理部４１及び振幅変動抑制部４３で適用される磁気センサ補正情報を取得する。

　正規化処理部４１は、磁気センサ３から出力されたｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｉ及びｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｉを正規化して正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’及び正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’をセンサ位相補正部４２，４２ａに出力する。

　センサ位相補正部４２，４２ａは、正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’又は正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’を出力する。

　図２４に示すセンサ位相補正部４２では、基準となる正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２における補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’は、下記式（１５）で表せる。

　図２４に示すセンサ位相補正部４２は、下記式（１６）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’を算出する。以下、下記式（１６）を、上記式（１０）と同様に「第１の位相補正演算式」ともいう。

　図２４に示すセンサ位相補正部４２は、上記式（１６）、すなわち第１の位相補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２は、この上記式（１６）、すなわち第１の位相補正演算式を用いて正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’の位相を補正した補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’を演算して出力する。

　振幅変動抑制部４３は、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’の振幅変動を補正して補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ及び補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを出力する。

　具体的には、図２４に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１７）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを算出する。以下、下記式（１７）を、上記式（１３）と同様に「第１の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２４に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１７）、すなわち第１の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１７）、すなわち第１の振幅変動補正演算式を用いて、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを演算して出力する。

　また、図２４に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（１８）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを算出する。以下、下記式（１８）を、上記式（１４）と同様に「第２の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２４に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（１８）、すなわち第２の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（１８）、すなわち第２の振幅変動補正演算式を用いて、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを演算して出力する。

　図２５に示すセンサ位相補正部４２ａは、下記式（１９）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’を算出する。以下、下記式（１９）を、上記式（１２）と同様に「第２の位相補正演算式」ともいう。

　図２５に示すセンサ位相補正部４２ａは、上記式（１９）、すなわち第２の位相補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。センサ位相補正部４２ａは、この上記式（１９）、すなわち第２の位相補正演算式を用いて正規化ｓｉｎ信号ｓｉｎθ’の位相を補正した補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’を演算して出力する。

　また、図２５に示すセンサ位相補正部４２ａでは、基準となる正規化ｃｏｓ信号ｃｏｓθ’については補正を行わない。すなわち、センサ位相補正部４２ａにおける補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’は、下記式（２０）で表せる。

　具体的には、図２５に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（２１）により補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを算出する。以下、下記式（２１）を、上記式（１３）、（１７）と同様に「第１の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２５に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（２１）、すなわち第１の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（２１）、すなわち第１の振幅変動補正演算式を用いて、補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｓｉｎ信号ｓｉｎθ_ｏを演算して出力する。

　また、図２５に示す振幅変動抑制部４３は、下記式（２２）により補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを算出する。以下、下記式（２２）を、上記式（１４）、（１８）と同様に「第２の振幅変動補正演算式」ともいう。

　図２５に示す振幅変動抑制部４３は、上記式（２２）、すなわち第２の振幅変動補正演算式が予め磁気センサ補正情報として記憶部１０に記憶され設定されている。振幅変動抑制部４３は、この上記式（２２）、すなわち第２の振幅変動補正演算式を用いて、補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏ’の周期的な振幅変動を抑制した補正ｃｏｓ信号ｃｏｓθ_ｏを演算して出力する。

　第１補正演算部４Ａは、実施形態１において説明したセンサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａと、実施形態２において説明した振幅変動抑制部４３との双方を有することで、第１磁気センサ３Ａの出力位相及び出力振幅の変動の双方を補正することができる。また、第２補正演算部４Ｂは、実施形態１において説明したセンサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａと、実施形態２において説明した振幅変動抑制部４３との双方を有することで、第２磁気センサ３Ｂの出力位相及び出力振幅の変動の双方を補正することができる。

　以上説明したように、補正演算部４ｂ（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）では、センサ位相補正部４２又はセンサ位相補正部４２ａと、振幅変動抑制部４３との双方を備える。このため、第１磁気センサ３Ａ（第２磁気センサ３Ｂ）の出力位相及び出力振幅の変動の双方を補正することができ、実施形態１，２よりも高精度に回転体１００の絶対角度を検出することができる。

　これにより、回転角度検出装置による位置検出精度を実施形態１，２よりも向上させることができ、これに伴い、各種機器の回転制御性能の向上に実施形態１，２よりも貢献することができる。

（実施形態４）
　図２６は、実施形態４に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。図２７は、図２６に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。図２８は、実施形態４に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図２９は、実施形態４に係る回転角度検出装置の図２８に示すIV’－IV’断面図である。

　図２６及び図２７に示すように、実施形態４に係る回転角度検出装置１ａの回転体１００ａは、実施形態１の構成に加え、磁極対２Ｃ１が等間隔に並ぶ第３磁気トラック２Ｃを有している。

　図２７に示す例において、第３磁気トラック２Ｃは、２８対の磁極対２Ｃ１を有している。

　なお、本実施形態では、第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ、及び第３磁気トラック２Ｃが回転体１００ａの軸方向の一方の端面に設けられたアキシャル型の構成であるが、これに限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ、及び第３磁気トラック２Ｃが回転体１００ａの外周面に軸方向に並び設けられたラジアル型の構成であっても良い。

　図２８及び図２９に示すように、実施形態４では、２つの第１磁気センサモジュール２００ａおよび第２磁気センサモジュール２００ｂが回転体１００ａの径方向に並び設けられている。これら２つの第１磁気センサモジュール２００ａおよび第２磁気センサモジュール２００ｂは、実施形態１，２，３において説明した磁気センサモジュール２００と実質的に同一の構成及び機能を有している。

　第１磁気センサモジュール２００ａおよび第２磁気センサモジュール２００ｂは、第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ、及び第３磁気トラック２Ｃが設けられた回転体１００ａとそれぞれギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。

　より具体的には、第１磁気センサモジュール２００ａの第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａに対向し、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知する。第１磁気センサモジュール２００ａの第２磁気センサ３Ｂは、第２磁気トラック２Ｂに対向し、第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知する。また、第２磁気センサモジュール２００ｂの第１磁気センサ３Ａは、第１磁気トラック２Ａに対向し、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知する。第２磁気センサモジュール２００ｂの第２磁気センサ３Ｂは、第３磁気トラック２Ｃに対向し、第３磁気トラック２Ｃの磁界を検知する。

　第１磁気センサモジュール２００ａおよび第２磁気センサモジュール２００ｂは、回転体１００ａとは同期回転しない固定部位に設けられている。

　図２７に示す例では、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数を３２（Ｐ＝３２、Ｐは自然数）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数を３１（Ｐ－１＝３１）とし、Ａ点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第２磁気トラック２Ｂの磁極位相とが一致している。すなわち、第１磁気センサモジュール２００ａは、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致するＡ点を原点位置として、回転体１００ａの全周における絶対角度を検出することができる。

　なお、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数との関係は、上記に限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をＰとしたとき、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数をＰ＋１とした構成であっても良い。

　また、図２７に示す例では、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数を３２（＝４×８）、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数を２８（＝４×７）とし、回転体１００ａを周方向に４分割するＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点の各点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第３磁気トラック２Ｃの磁極位相とが一致している。すなわち、第２磁気センサモジュール２００ｂは、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致するＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点の各点を原点位置として、回転体１００ａの全周を４分割した各区間における絶対角度を検出することができる。

　図２７に示す第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数との関係を一般化すると、第２磁気センサモジュール２００ｂは、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をｎ×Ｑ（ｎ，Ｑは自然数）、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数をｎ×（Ｑ－１）とし、回転体１００ａを周方向にｎ分割する各点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第３磁気トラック２Ｃの磁極位相とが一致する構成とすれば、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する各点を原点位置として、回転体１００ａの全周をｎ分割した各区間における絶対角度を検出することができる。

　なお、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数との関係は、上記に限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をｎ×Ｑとしたとき、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数をｎ×（Ｑ＋１）とした構成であっても良い。

　このように、回転体１００ａの全周における絶対角度を検出する構成に対し、回転体１００ａの全周をｎ分割した各区間における絶対角度を検出する構成を加えることで、回転体１００ａの絶対角度検出の信頼性を高めることができる。

　以上説明したように、実施形態４に係る回転角度検出装置１ａは、回転軸Ｘを軸心とする第３磁気トラック２Ｃをさらに備え、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をｎ×Ｑ（ｎ，Ｑは自然数）としたとき、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数をｎ×（Ｑ－１）又はｎ×（Ｑ＋１）とし、第１磁気トラック２Ａの磁界及び第２磁気トラック２Ｂの磁界を検知して、回転体１００ａの全周における絶対角度を検出する第１磁気センサモジュール２００ａと、第１磁気トラック２Ａの磁界及び第３磁気トラック２Ｃの磁界を検知して、回転体１００ａの全周をｎ分割した各区間における絶対角度を検出する第２磁気センサモジュール２００ｂとを備える。

　これにより、回転体１００ａの絶対角度検出の信頼性を高めることができる。

　また、第１磁気センサモジュール２００ａおよび第２磁気センサモジュール２００ｂを、実施形態１，２，３と同様に、補正演算部４，４ａ，４ｂ（第１補正演算部４Ａ、第２補正演算部４Ｂ）を具備した構成とすることで、高精度に回転体１００ａの絶対角度を検出することができる。

（実施形態５）
　図３０は、実施形態５に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。

　本実施形態において、実施形態５に係る回転角度検出装置１ｂの回転体１００ｂは、実施形態４に係る回転角度検出装置１ａの回転体１００ａと同様に、第１磁気トラック２Ａ、第２磁気トラック２Ｂ、及び第３磁気トラック２Ｃを有している。

　本実施形態において、第１磁気トラック２Ａの磁極対数、及び第２磁気トラック２Ｂの磁極対数、及び第３磁気トラック２Ｃの磁極対数は、実施形態４と同一である。

　すなわち、実施形態４と同様に、第１磁気センサモジュール２００ａは、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致するＡ点を原点位置として、回転体１００ｂの全周における絶対角度を検出することができる（図２７参照）。

　また、実施形態４と同様に、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数との関係を一般化すると、第２磁気センサモジュール２００ｂは、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をｎ×Ｑ（ｎ，Ｑは自然数）、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数をｎ×（Ｑ－１）とし、回転体１００ａを周方向にｎ分割する各点において第１磁気トラック２Ａの磁極位相と第３磁気トラック２Ｃの磁極位相とが一致する構成とすれば、第１磁気センサ３Ａの検出信号の位相と第２磁気センサ３Ｂの検出信号の位相とが一致する各点を原点位置として、回転体１００ｂの全周をｎ分割した各区間における絶対角度を検出することができる。

　なお、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数と第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数との関係についても、実施形態４と同様に、上記に限るものではなく、例えば、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数をｎ×Ｑとしたとき、第３磁気トラック２Ｃの磁極対２Ｃ１の数をｎ×（Ｑ＋１）とした構成であっても良い。

　実施形態４では、第１磁気センサモジュール２００ａと第２磁気センサモジュール２００ｂとが、回転体１００ａの径方向に並び設けられた例を示した（図２８参照）。この場合、第１磁気トラック２Ａの磁界を検知する、第１磁気センサモジュール２００ａの第１磁気センサ３Ａと、第２磁気センサモジュール２００ｂの第１磁気センサ３Ａとが、回転体１００ａの径方向に並ぶこととなるため、第１磁気トラック２Ａの径方向の幅を、第２磁気トラック２Ｂ及び第３磁気トラック２Ｃの径方向の幅よりも大きくする必要がある。

　本実施形態では、図３０に示すように、第１磁気センサモジュール２００ａと第２磁気センサモジュール２００ｂとが回転体１００ｂの周方向に角度θだけずれて配置されている。これにより、第１磁気センサモジュール２００ａの第１磁気センサ３Ａと、第２磁気センサモジュール２００ｂの第１磁気センサ３Ａとが、回転体１００ｂの周方向に並ぶこととなるため、第１磁気トラック２Ａの径方向の幅Ｗ１を、実施形態４よりも小さくすることができる。具体的には、例えば、第１磁気トラック２Ａの径方向の幅Ｗ１を、第２磁気トラック２Ｂの径方向の幅Ｗ２、第３磁気トラック２Ｃの径方向の幅Ｗ３と同等にすることができる（Ｗ１≒Ｗ２≒Ｗ３）。このため、実施形態４よりも、回転体１００ｂの中空穴の直径Φを大きくすることができる。これにより、実施形態５に係る回転角度検出装置１ｂを適用する機器の設計の自由度を実施形態４よりも高めることができる。

　以上説明したように、実施形態５に係る回転角度検出装置１ｂは、第１磁気センサモジュール２００ａと第２磁気センサモジュール２００ｂとが回転体１００ｂの周方向に角度θだけずれて配置されている。これにより、第１磁気トラック２Ａの径方向の幅Ｗ１を、実施形態４よりも小さくすることができる。このため、実施形態４よりも、回転体１００ｂの中空穴の直径Φを大きくすることができ、実施形態５に係る回転角度検出装置１ｂを適用する機器の設計の自由度を実施形態４よりも高めることができる。

　以下、回転角度検出装置の磁気センサモジュールの変形例について説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１から実施形態３で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付すか、又は省略して重複する説明は省略する。

　図３１は、磁気センサモジュールの第１の変形例を示す図である。図１に例示した回転角度検出装置１では、１つのＩＣチップに集積化された磁気センサモジュール２００と、ＩＣチップ外に設けられた通信部９及び記憶部１０を有する例を示した。これに対し、図３１に例示する回転角度検出装置１Ａでは、磁気センサモジュール２００、通信部９、及び記憶部１０が１つのＩＣチップに集積化された例を示している。

　具体的には、磁気センサモジュール２００は、第１磁気センサ３Ａと、第１補正演算部４Ａと、第１位相検出部５Ａと、第２磁気センサ３Ｂと、第２補正演算部４Ｂと、第２位相検出部５Ｂと、位相差検出部６と、角度算出部７と、角度情報生成部８と、処理部１１と、ＲＡＭ１２とを備える。

　処理部１１は、電源が供給された場合、記憶部１０から各種の情報を読み出し、読み出した各種の情報をＲＡＭ１２に保存する。各種の情報とは、角度算出部７で用いられる計算パラメータ、第１磁気トラック２Ａの磁極対２Ａ１の数（Ｐ）、第２磁気トラック２Ｂの磁極対２Ｂ１の数（Ｐ＋１）、第１補正演算部４Ａで用いられる第１磁気センサ補正情報、第２補正演算部４Ｂで用いられる第２磁気センサ補正情報、絶対角度基準位置等、回転角度検出装置１の動作に必要な情報である。

　角度算出部７は、計算パラメータなどをＲＡＭ１２から読み出す。第１補正演算部４Ａは、第１磁気センサ補正情報などをＲＡＭ１２から読み出す。第２補正演算部４Ｂは、第２磁気センサ補正情報などをＲＡＭ１２から読み出す。よって、磁気センサモジュール２００は、角度算出部７、第１補正演算部４Ａおよび第２補正演算部４Ｂからのアクセス距離が短くなり、情報の読み込み、書き出し処理を高速に行うことができる。

　ここで、磁気センサモジュール２００において電源が供給されたときの動作について説明する。図３２は、電源が供給されたときの磁気センサモジュール２００の動作についての説明に供するフローチャートである。

　ステップＳ２０１において、処理部１１は、電源が供給されたときに、記憶部１０にアクセスして、記憶部１０から各種の情報を読み出す。

　ステップＳ２０２において、処理部１１は、読み出した各種の情報をＲＡＭ１２に保存する。

　図３３は、磁気センサモジュールの第２の変形例を示す図である。図３３に例示する回転角度検出装置１Ｂでは、磁気センサモジュール２００及び通信部９が１つのＩＣチップに集積化された例を示している。

　図３４は、磁気センサモジュールの第３の変形例を示す図である。図３５は、磁気センサモジュールの第４の変形例を示す図である。図３４に例示する回転角度検出装置１Ｃ及び図３５に例示する回転角度検出装置１Ｄでは、角度情報生成部８が生成した絶対角度情報を所定の信号（例えば、ＡＢＺ相信号、パラレル信号、シリアルデータ、アナログ電圧、ＰＷＭ変調信号等）に変換して出力する第１通信部９Ａと、この第１通信部９Ａから出力された所定の信号を、外部制御装置が認識可能な所定の通信プロトコルに変換する第２通信部９Ｂとを有する例を示している。

　図３４に例示する回転角度検出装置１Ｃでは、磁気センサモジュール２００、第１通信部９Ａ、及び記憶部１０が１つのＩＣチップに集積化された例を示している。

　図３５に例示する回転角度検出装置１Ｄでは、磁気センサモジュール２００及び第１通信部９Ａが１つのＩＣチップに集積化された例を示している。

　１つのＩＣチップに集積化する際、図１、図３１から図３５の何れの態様であっても良い。

１，１ａ，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　回転角度検出装置
２　磁気トラック
２Ａ　第１磁気トラック
２Ａ１　磁極対
２Ｂ　第２磁気トラック
２Ｂ１　磁極対
２Ｃ　第３磁気トラック
２Ｃ１　磁極対
３　磁気センサ
３Ａ　第１磁気センサ
３Ａ１，３Ａ２　磁気センサ素子
３Ｂ　第２磁気センサ
３Ｂ１，３Ｂ２　磁気センサ素子
４　補正演算部
４Ａ　第１補正演算部
４Ｂ　第２補正演算部
５Ａ　第１位相検出部
５Ｂ　第２位相検出部
６　位相差検出部
７　角度算出部
８　角度情報生成部
９　通信部
９Ａ　第１通信部
９Ｂ　第２通信部
１０　記憶部
１１　処理部
１２　ＲＡＭ
４１　正規化処理部
４２，４２ａ　センサ位相補正部
４３　振幅変動抑制部
１００，１００ａ　回転体
２００　磁気センサモジュール
２００ａ　第１磁気センサモジュール
２００ｂ　第２磁気センサモジュール
４１１　オフセット電圧補正部
４１２　振幅補正部

Claims

　Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有する回転体と、
　１つの前記磁気トラックの磁界を検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する、複数の磁気センサ部と、
　前記回転体の回転角に応じて前記磁気センサ部が出力した前記ｓｉｎ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は前記回転体の回転角に応じて前記磁気センサ部が出力した前記ｃｏｓ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された磁気センサ補正情報を記憶する記憶部と、
　前記磁気センサ補正情報に基づき前記ｓｉｎ信号及び前記ｃｏｓ信号を補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号に補正する補正演算部と、
　前記補正ｓｉｎ信号及び前記補正ｃｏｓ信号の位相を算出する位相検出部と、
　複数の前記位相の位相差を算出する位相差検出部と、
　前記位相差を絶対角度に変換する角度算出部と、
　を備える
　回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の平均値をＶｓｉｎａｖｅ、前記ｃｏｓ信号の平均値をＶｃｏｓａｖｅ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎａｖｅ及び前記Ｖｃｏｓａｖｅが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（１）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（２）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算する
　請求項１に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の最大値をＶｓｉｎｍａｘ、前記ｓｉｎ信号の最小値をＶｓｉｎｍｉｎ、前記ｃｏｓ信号の最大値をＶｃｏｓｍａｘ、前記ｃｏｓ信号の最小値をＶｃｏｓｍｉｎ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎｍａｘ、前記Ｖｓｉｎｍｉｎ、前記Ｖｃｏｓｍａｘ、及び前記Ｖｃｏｓｍｉｎが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（３）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（４）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算する
　請求項１に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の平均値をＶｓｉｎａｖｅ、前記ｃｏｓ信号の平均値をＶｃｏｓａｖｅ、前記ｓｉｎ信号の最大値をＶｓｉｎｍａｘ、前記ｓｉｎ信号の最小値をＶｓｉｎｍｉｎ、前記ｃｏｓ信号の最大値をＶｃｏｓｍａｘ、前記ｃｏｓ信号の最小値をＶｃｏｓｍｉｎ、入力の信号値をｓｉｎθ_ｉ、ｃｏｓθ_ｉ、出力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’とし、前記Ｖｓｉｎａｖｅ、前記Ｖｃｏｓａｖｅ、前記Ｖｓｉｎｍａｘ、前記Ｖｓｉｎｍｉｎ、前記Ｖｃｏｓｍａｘ、及び前記Ｖｃｏｓｍｉｎが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（５）及び下記式（７）を用いて前記ｓｉｎθ’を演算すると共に、下記式（６）及び下記式（８）を用いて前記ｃｏｓθ’を演算する
　請求項１に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓ（θ’＋θ_ｉｃ）、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（９）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（１０）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算する
　請求項２から請求項４の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎ（θ’＋θ_ｉｃ）、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（１１）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算すると共に、下記式（１２）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算する
　請求項２から請求項４の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、
　前記補正演算部は、
　下記式（１３）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（１４）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算する
　請求項２から請求項４の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎθ’、ｃｏｓ（θ’＋θ_ｉｃ）、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（１５）及び下記式（１７）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（１６）及び下記式（１８）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算する
　請求項２から請求項４の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記ｓｉｎ信号の出力位相と前記ｃｏｓ信号の出力位相との間のセンサ位相誤差をθ_ｉｃ、入力の信号値をｓｉｎ（θ’＋θ_ｉｃ）、ｃｏｓθ’、出力の信号値をｓｉｎθ_ｏ、ｃｏｓθ_ｏとし、前記θ_ｉｃが前記磁気センサ補正情報として前記記憶部に記憶され、
　前記補正演算部は、
　下記式（１９）及び下記式（２１）を用いて前記ｓｉｎθ_ｏを演算すると共に、下記式（２０）及び下記式（２２）を用いて前記ｃｏｓθ_ｏを演算する
　請求項２から請求項４の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記複数の磁気トラックは、前記回転体の軸方向の一方の端面に着磁されている
　請求項１から請求項９の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記複数の磁気トラックは、
　第１磁気トラックと、
　前記第１磁気トラックの外周に設けられた第２磁気トラックと、
　前記第１磁気トラックの内周に設けられた第３磁気トラックと、
　を含み、
　前記第１磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサと前記第２磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサとを含む第１磁気センサモジュールと、
　前記第１磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサと前記第３磁気トラックの磁界を検知する前記磁気センサとを含む第２磁気センサモジュールと、
　を備える
　請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の回転角度検出装置。
　前記第１磁気センサモジュールと前記第２磁気センサモジュールとが前記回転体の周方向にずれて配置されている
　請求項１１に記載の回転角度検出装置。
　Ｎ極とＳ極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有する回転体の回転角に応じて、１つの前記磁気トラックの磁界を検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力する、複数の磁気センサ部が出力した前記ｓｉｎ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｓｉｎ信号の値に近づくようにし、又は前記回転体の回転角に応じて、前記磁気センサ部が出力した前記ｃｏｓ信号の値が、当該磁気センサ部の基準のｃｏｓ信号の値に近づくようにする事前に設定された磁気センサ補正情報に基づき、前記ｓｉｎ信号及び前記ｃｏｓ信号を補正ｓｉｎ信号及び補正ｃｏｓ信号に補正する信号補正ステップと、
　前記補正ｓｉｎ信号及び前記補正ｃｏｓ信号の位相を算出する位相算出ステップと、
　複数の前記位相の位相差を算出する位相差算出ステップと、
　前記位相差を絶対角度に変換する絶対角度算出ステップと、
　を有する
　回転角度検出方法。