多回転角検出装置
【課題】電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信可能な多回転角検出装置を提供することにある。
【解決手段】第１検出素子群７は、多回転体の角度検出範囲を角度検出範囲内における多回転体の回転数よりも大きな数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列Ａを出力し、第２検出素子群８は、各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列Ｂを出力し、第３検出素子群９及び第４検出素子群１０は、各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄを出力する。
【解決手段】第１検出素子群７は、多回転体の角度検出範囲を角度検出範囲内における多回転体の回転数よりも大きな数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列Ａを出力し、第２検出素子群８は、各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列Ｂを出力し、第３検出素子群９及び第４検出素子群１０は、各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄを出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多回転体の絶対角を検出する多回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のステアリングシャフトと車体との間に多回転角検出装置を備え、多回転角検出装置にて検出されたステアリングホイールの回転角度、操舵速度及び操舵方向等に基づいて、サスペンションの減衰力制御やオートマチックトランスミッションのシフトポジション制御それに四輪操舵車における後輪の操舵制御などを行う技術が知られている。ステアリングシャフトは、ニュートラル位置から右方向及び左方向にそれぞれ２乃至３回転するように構成された多回転体であるので、その回転角度等の検出には、１回転以上にわたって絶対角を検出可能な多回転角検出装置を必要とする。
【０００３】
絶対角を一定の分解能で検出する装置としては、ＢＣＤコードを用いる装置、Ｍ系列コードを用いる装置及びグレイコードを用いる装置などが従来より知られているが、中でもグレイコードを用いる装置は、連鎖するグレイコードの各ステップの前後におけるビットの変化が常に１カ所であるように変化するので、読み出し用のタイミングパルスが不要でかつ高分解能化に有利であり、最も一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、自動車用の多回転角検出装置では、ステアリングシャフトが可動する角度範囲（例えば、±７２０度〜±１０８０度）をセクタと呼ばれる一定の角度範囲に分割し、各セクタ内において一定の分解能で角度検出用デジタルコードを割り当てるのが一般的である。また、各セクタの識別は、１回転以上にわたってセクタの検出を可能にするため、複数の歯車列などを用いた機械的減速機構を介して、ステアリングシャフトに連結された回転ディスクの回転角を検出するものや、ステアリングシャフトに連結された回転ディスクに形成した渦巻き状の溝と、溝内に挿入するリニア型又はロータリ型の位置検出装置のアクチェエータとを用いた機械的減速機構を介して、回転ディスクの回転角を検出するものなどがある。
【特許文献１】特開２０００−２８３９６号公報（図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、そのような機械的な減速機構を使用すると、機械的減速機構に起因するバックラッシュを完全になくすことは不可能であるので、セクタ内の角度を検出するデジタルコードとセクタを識別するデジタルコードの切り換わりのタイミングにズレが発生する。そのズレ量αは、バックラッシュ等によるセクタの検出誤差をｍ度、減速機構の減速比をｎとした場合、各セクタの境界においてα＝±ｍ・ｎとなり、減速比が大きくなるほど、即ち、検出角度範囲が広くなるほど大きくなる。
【０００６】
このように、機械的減速機構を備えたセクタ識別手段をもつ多回転角検出装置は、各セクタを正確に検出することが困難であるので、多回転角検出装置への通電を開始した後、多回転体がイニシャライゼーションの完了に必要な所定のステップ数に相当する角度分だけ回転されるまでの間は、セクタ内の多回転体の絶対角を正確に確定することができない。
【０００７】
ところで、多回転角検出装置を備えた自動車の制御システムの中には、多回転角検出装置への通電開始直後に角度位置情報の信号が入力されないと不具合を生じるシステムを有するものがあり、そのようなシステムが用いられる場合、従来の多回転体の回転角検出装置のように、ステアリングが回転されないと絶対角の情報が確定されない状態がいつもでも続くことが致命的な欠陥になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信可能な多回転角検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の目的を達成するため、多回転体に保持された第１回転ディスクと、該第１回転ディスクの異なる円周上に設けられた第１コードパターン列及び第２コードパターン列と、前記第１コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第１検出素子群と、前記第２コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第２検出素子群と、前記多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクと、該第２回転ディスクの円周上に設けられた第３コードパターン列と、該第３コードパターン列に対向して配置されたそれぞれ複数個の検出素子からなる第３検出素子群及び第４検出素子群とを備え、前記第１検出素子群は、前記多回転体の角度検出範囲を前記多回転体の回転数以上の数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列を出力し、前記第２検出素子群は、前記各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列を出力し、前記第３検出素子群及び第４検出素子群は、前記各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力するという構成にした。
【００１０】
かかる構成により、次に示すような効果を奏する。
【００１１】
まず、第１検出素子群から検出される角度検出用デジタルコード列と、第２検出素子群から検出される前後識別用デジタルコード列と、第３検出素子群及び第４検出素子群から検出されセクタを識別するための２つのセクタ識別用デジタルコード列とを組合せて、本来あるべき適正な組合せか否かを照合して許容できる誤差内の絶対角の情報を求めることができるので、後述の問題（１）、（２）の影響を排除でき、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できると共に、通電開始直後に絶対角の情報が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【００１２】
また、多回転角検出装置への通電を開始した後で、多回転体がイニシャライゼーションに必要な回転角度以上に回転されれば、多回転体の絶対角を正確に検知できる。
【００１３】
上述の問題は、（１）機械的減速機構に起因するバックラッシュにより、第１回転ディスクの角度検出用デジタルコード列及び前後識別用デジタルコード列の切換部と、第２回転ディスクの第１，第２セクタ識別用デジタルコードの切換部とを切り換えるタイミングにズレが生じるため、角度検出用デジタルコード列及び前後識別用デジタルコード列に対して、検出されるべき第１，第２セクタ識別用デジタルコードコード列に隣接するコード列が検出されると、適正なコード列の組合せとして検出されないこと、（２）各検出素子に供給される電源電圧の変動、検出素子の出力特性のバラツキや経時変化、及び回転角検出装置を構成する部品の寸法・位置誤差等の原因によって各検出素子から出力される信号に揺らぎが生じるため、前後識別用デジタルコード列の切換部付近、第１セクタ識別用デジタルコード列の切換部付近、及び第２セクタ識別用デジタルコードの切換部付近において切り換えるタイミングにズレが生じ、角検出用デジタルコード列に対して、検出されるべき前後識別用デジタルコード列、第１セクタ識別用デジタルコード列及び第２セクタ識別用デジタルに隣接するコード列が検出されると、適性なコード列の組合として検出されない、ということである。
【００１４】
また本発明は、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の切換部とを同位相にするという構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合においても、その他の角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できる。ここで、各セクタに割り当てる角度を、機械的減速機構によるバックラッシュなどに起因する最大ズレ角の２倍以上に設定することで、絶対角の情報の最大誤差を１／２セクタ以下に抑えることができる。
【００１６】
さらに本発明は、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相とし、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらすという構成にした。
【００１７】
かかる構成によると、前後識別用デジタルコード列、又は、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードが出力された場合において、その誤ったコードを含むコード列とその他のコード列との組合せがたったひとつだけ存在するように構成できるので、その誤ったコード列を含むコード列とその他のコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できる。
【００１８】
また本発明は、前記角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び前記２つのセクタ識別用デジタルコード列が、グレイコード列であるという構成にした。
【００１９】
かかる構成によると、Ｍコード等の他のデジタルコード列をもって構成する場合とは異なり、タイミングを読むためのタイミングパルスが不要であるので、多回転角検出装置の構成を簡略化することができ、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。また、イニシャライゼーション完了前及び完了後において、角度検出用デジタルコード列を検出するための複数個の検出素子のうちの１つが故障し、正しい検出信号を出力できなくなった場合においても、各ステップ毎に変化する角度検出用デジタルコード列の並びをチェックすることによって出力エラーの発生を直ちに認識することができる。さらに、グレイコードに対応するテーブルの作成が容易となるので、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記グレイコード列が循環性を有するという構成にした。
【００２１】
このように、各デジタルコード列に循環性を付与すると、角度検出用デジタルコード列を出力する第１検出素子群、セクタ内角度範囲識別用デジタルコード列を出力する第２検出素子群、並びにセクタ識別用デジタルコード列を出力する第３及び第４検出素子群を構成する各検出素子を、コードパターン列の周方向に等間隔に配設できるので、多回転角検出装置の組立を容易化できる。
【００２２】
さらに本発明は、前記セクタに割り当てる角度を９０°、前記角度検出用デジタルコード列を６ビット、前記２つのセクタ識別用デジタルコード列をそれぞれ５ビットとし、±３．７５回転する多回転体の絶対角を検出するという構成にした。
【００２３】
１セクタを９０°にすると、減速機構のバックラッシュ等に起因する角度検出用デジタルコード列とセクタ識別用デジタルコード列の切り換わりタイミングのズレを最大４５°にすることができるので、減速比の大きな減速機構を用いることができる。さらに、１セクタを９０°、角度検出用デジタルコード列を６ビット、セクタ識別用デジタルコード列を合計１０ビットとすると、検出素子を第１及び第２の回転ディスクの回転中心に対しておよそ９０°の範囲内に設定できる。よって、かかる構成によれば、多回転体の絶対角度を±３．７５回転の範囲で正確に検出でき、かつ、数１０分の１の減速比を有する大きな減速機構を備えた場合でも減速機構のバックラッシュの影響を除くことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の多回転角検出装置は、多回転体と一体回転する第１回転ディスクの回転から角度検出用デジタルコード列と前後識別用デジタルコード列とを出力し、多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクの回転から２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力するので、角度検出用デジタルコード列と、前後識別用デジタルコード列と、２つのセクタ識別用デジタルコード列との組合せが本来あるべき適正な組合せであるのか否かを照合することにより、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信でき、通電開始直後に角度位置情報の信号が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る多回転角検出装置の一例を、図１乃至図７に基づいて説明する。図１は実施形態に係る多回転角検出装置の分解斜視図、図２は実施形態に係る第１回転ディスクの背面図、図３は実施形態に係る遊星歯車と内歯車と第２回転ディスクとの連結状態を示すケースの要部内面図、図４は実施形態に係る第１及び第２の回転ディスクと第１乃至第４の検出素子群を構成する各検出素子との組立状態を示す説明図、図５は実施形態に係る第１乃至第４の検出素子群と信号変換手段との接続状態及び実施形態に係る信号変換手段の構成を示すブロック図、図６は実施形態に係る角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び切換部が同位相の２つのセクタ識別用デジタルコード列の相関を示す表図、図７は図６に示す第１，第２セクタ識別用デジタルコード列の切換部を合致させた場合と１／２セクタずらした場合との効果の違いを説明する説明図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明による多回転角検出装置は、ケース１と、カバー２と、これらを組み合わせることによって構成されるハウジング内に回転可能に収納される第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４と、前記カバー２の内面に設定される回路基板５と、当該回路基板５に取り付けられる信号検出素子受け６と、信号検出素子受け６内に所定の配列で収納され、端子部が前記回路基板５に形成された図示しない端子部と電気的に接続された第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ、第２検出素子群７を構成する２個の検出素子８ａ，８ｂ、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと、第１回転ディスク３によって回転駆動され、第２回転ディスク４を所定の減速比で減速駆動する遊星歯車１１と、一端が前記回路基板５に取り付けられ、他端が前記カバー２に開口されたコネクタ挿入孔２ａ内に挿入されたコネクタ１２と、前記第１乃至第４の検出素子群７〜１０によって検出されたデジタルコード列を第１回転ディスク３の回転角度に変換する信号変換手段１３から主に構成されている。なお、この図においては、図が複雑化することを防止するため、検出素子群７〜１０を構成する各検出素子が実際よりも少数に描かれている。
【００２７】
ケース１は、図示しない多回転体を挿通するための中央開口２１を有する底板２２と、底板２２の外周縁より起立された一定高さの周壁２３と、円形の回転ディスク収納部２４と方形の回路基板収納部２５との間に起立された円弧状の隔壁２６とからなり、回転ディスク収納部２４の内面には、遊星歯車１１が噛み合わされる内歯車２７が多回転体（例えばステアリングシャフト）の回転軸と同心、即ち中央開口２１と同心に形成されている。また、底板２２の内面には、回路基板５をねじ止めるための回路基板取付ボス２２ａとケース１に対するカバー２の位置決めを行うための位置決め突起２２ｂとが形成されており、周壁２３の外面には、ケース１を所要のステータ部（例えば自動車の車体）にねじ止めするためのケース取付ボス２３ａとカバー２をケース１にスナップ結合するための係止爪２３ｂとが形成されている。
【００２８】
カバー２は、図示しない多回転体を挿通するための中央開口３１を有する天板３２と、天板３２の内周縁より外向きに起立された円筒形のガイド部３３と、天板３２の外周縁より内向きに起立された周壁３４とをもって、平面形状がケース１とほぼ同形同大に形成されている。天板３２には、ケース１に形成された位置決め突起２２ｂを嵌合する孔部２ｂが形成されており、周壁３４には、ケース１に形成された係止爪２３ｂを係止する係止孔３４ａが形成されている。
【００２９】
ケース１と前記カバー２とは、ケース１に形成された係止爪２３ｂをカバー２に形成された係止孔３４ａに係合することによって一体化され、他の部材３〜１１を収納するためのハウジングを構成する。
【００３０】
第１回転ディスク３は、図示しない多回転体を嵌合するための中央開口４１を有し、その表面側（カバー２側）には、中央開口４１より起立された円筒状の多回転体連結部４２と、当該多回転体連結部４２と同心に形成された第１コードパターン列４３及び第２コードパターン列４４とが形成されている。また、第１回転ディスク３の背面側（ケース１側）には、図３に示すように、ケース１に形成された内歯車２７の内周で遊星歯車１１を自転及び公転させるための環状の遊星歯車取付部４５が、多回転体の回転軸Ｏに対して偏心して突出形成されている。なお、図１の例においては、第１コードパターン列４３及び第２コードパターン列４４が、遮光板の配列をもって構成されている。この第１回転ディスク３は、中央開口４１内に貫通されたステアリングシャフトなどの図示しない多回転体に固着され、多回転体と一体に１回転以上回転する。
【００３１】
第２回転ディスク４は、図示しない多回転体を挿通すると共に、第１回転ディスク３の外周側で第１回転ディスク３を回転自在に配置するための中央開口５１を有し、その表面側（カバー２側）には、多数の信号検出用の遮光板の配列からなる第３コードパターン列５２が形成されている。また、この第２回転ディスク２３の背面側（ケース１側）には、図３に示すように、遊星歯車１１を連結するための複数個の係合突起部５３が周方向に等間隔に突設されている。
【００３２】
図４に示すように、第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆは、第１回転ディスク３に形成された第１コードパターン列４３と対向に配置され、第２検出素子群８を構成する２個の検出素子８ａ，８ｂは、第１回転ディスク３に形成された第２コードパターン列４４と対向に配置され、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ〜９ｅ及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ〜１０ｅは、第２回転ディスク４に形成された第３コードパターン列５３と対向に配置される。これにより、第１検出素子群７からは６ビットの角度検出用デジタルコード列が出力され、第２検出素子群８からは２ビットのセクタ内角度範囲識別用デジタルコード列が出力され、第３及び第４の検出素子群９，１０からはそれぞれ５ビットの異なる２つのセクタ識別用デジタルコード列が出力される。
【００３３】
前記各検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅとしては、発光素子と受光素子とを一体に組み合わせてなるフォトインタラプタが用いられ、フォトインタラプタを構成する発光素子と受光素子とは、それぞれ所定のコードパターン列４３，４４，５３を介してその両側に配置される。かかる構成によると、第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４の回転に伴ってフォトインタラプタを構成する発光素子と受光素子の間をコードパターン列を構成する遮光板が間欠的に通過するので、発光素子と受光素子の間に遮光板がある場合とない場合の受光素子の出力を信号として取り出すことにより、第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４の回転を検出することができる。なお、コードパターン列４３，４４，５３の具体的な構成及びコードパターン列４３，４４，５３に対する検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅの具体的な配列については、後に詳細に説明する。
【００３４】
回路基板５は、ケース１の回路基板収納部２５及びカバー２のこれと対応する部分に収納可能な形状に形成されており、所要の位置には、ケース１に形成された位置決め突起２２ｂを貫通するための透孔５ａが開設されている。そして、その表面には、検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅの端子部及びコネクタ１２を電気的に接続するための端子部を含む図示しない所要の回路パターンが形成されている。
【００３５】
遊星歯車１１は、図１及び図３に示すように、図示しない多回転体を挿通するための中央開口６１を有し、その周囲に複数の円形の係合孔６２が等間隔で形成されている。中央開口６１の内周には、第１回転ディスク３の反面側に当該第１回転ディスク１の回転中心（多回転体の回転軸）に対して偏心して設けられた遊星歯車取付部４５が係合し、各係合孔６２には、第２回転ディスク４の背面に形成された係合突起部５３が係合される。したがって、第１回転ディスク３が図示しない多回転体の回転に伴って回転すると、遊星歯車取付部４５が中央開口６１の内周に密に係合しながら回転するので、遊星歯車１１がケース１に形成された内歯車２７と噛み合いを保ったまま内歯車２７の内周で自転及び公転する。ここで、遊星歯車１１及び内歯車２７の歯数は、第１回転ディスク３に対して第２回転ディスク４が減速回転するように設定され、例えば、内歯車２７の歯数を３１とし、遊星歯車１１の歯数を３０とすれば、第１回転ディスク３に対する第２回転ディスク４の減速比を１／３０とすることができる。このように、遊星歯車１１及び内歯車２７は、多回転体の回転を第２回転ディスク４に伝達する回転伝達部として機能し、第１回転ディスク３に対して第２回転ディスク４を減速回転する。
【００３６】
コネクタ１２は、所要数のコネクタピン１２ａとこれらの各コネクタピン１２ａを所要の配列で保持する絶縁樹脂製の保持部１２ｂとからなる。コネクタピン１２ａの一端は回路基板５に接続され、他端はカバー２に開口されたコネクタ挿入孔２ａに臨んで配置される。
【００３７】
信号検出素子受け６は、各検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅを所定の配列で保持するものであって、各信号検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅを個別に取り付けるための区画化された検出素子取付部６ａを有しており、回路基板６にねじ止めされる。
【００３８】
信号変換手段１３は、図５に示すように、第１検出素子群７から出力される６ビットの角度検出用デジタルコード列、第２検出素子群８から出力される２ビットの前後識別用デジタルコード列、第３及び第４の検出素子群９，１０から出力されるそれぞれ５ビットのセクタ識別用デジタルコード列を入力し、各デジタルコード列を第１回転ディスク３の回転角度に変換する。この信号変換手段１３には、分解能に相当する多回転体の回転角を１ステップとする各ステップ毎のあるべき角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列、及び２つの異なるセクタ識別用デジタルコード列の関係を示すテーブルが記憶された記憶部１３ａを備えており、検出素子群７〜１０から出力された各デジタルコード列と当該テーブルに記憶されたデジタルコード列とを照合することによって、検出素子群７〜１０から出力された各デジタルコード列の適否をチェックしており、適正と判断される各コード列の組合せを見極めて求めた絶対角の情報を制御装置１４に出力し、制御装置１４から制御対象となる各種機器１５（システムを含む）に制御信号を出力している。
【００３９】
なお信号変換手段１３は、検出素子の故障などによって、検出素子群７〜１０から出力されるコード列が稀にあり得ない組合せとなるが、その場合には検出をエラーと判断して、制御装置１４から各種機器１５にエラー検出の情報を送信する。
【００４０】
図６に示すように、６ビットの角度検出用デジタルコード列Ａは、セクタ１〜セクタ２４における各セクタにおいて、６ビットからなる６０ステップのグレイコードをもって構成される。２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂは、各セクタの前半部と後半部を識別するためのものである。また、５ビットの第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ及び第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄは、セクタを識別するためのものである。そして、各セクタの切換部は、第１，第２セクタの切換部と同位相に構成される。
【００４１】
角度検出用デジタルコード列Ａをグレイコード列をもって構成すると、Ｍコード等の他のデジタルコード列をもって構成する場合とは異なり、タイミングを読むためのタイミングパルスが不要であるので、多回転角検出装置の構成を簡略化することができ、多回転角検出装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、各ステップのコード列がセクタ内及び各セクタ間にわたり１ビットずつ変化するので、タイミングパルスなどを使用することなく簡単な信号処理によって高分解能に角度検出ができる。さらに、電源投入直後に行われるイニシャライゼーションの完了前及び完了後において、角度検出用デジタルコード列Ａを検出する検出素子７ａ〜７ｆの１つが故障して正しい検出信号を出力できなくなった場合、そのステップ間で２ビット以上の変化が生じることになるので、各ステップ毎に１ビットだけ変化する角度検出用デジタルコード列の並びをチェックすることによって、出力エラーが発生したものと判断できる。さらに、信号変換手段１３の記憶部１３ａに記憶されるグレイコードに対応するテーブルの作成が容易となるので、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
なお、前後識別用デジタルコード列Ｂ及びセクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄも、角度検出用デジタルコード列Ａと同様に、グレイコードをもって構成される。
【００４３】
図６に示すグレーコードをなす角度検出用デジタルコード列Ａは、後述する循環性を付与するために、どの桁から読み始めても１セクタ中で同一のコードが現れない６ビットのコード列のみをもって６０ステップの循環型グレイコードを構成することができないため、どの桁から読み始めても同一のコードが現れない第１コード列と、読み始める桁を変えると同一のコードが現れる第２コード列との組合せをもって構成する。
【００４４】
第１コード列は、ステップ１〜３、ステップ５〜１３、ステップ１５〜２３、ステップ２５〜３３、ステップ３５〜４３、ステップ４５〜５３及びステップ５５〜６０に示すコード列であり、（１０００００）、（１１００００）、（１０１０００）、（１１１０００）、（１１０１００）、（１０１１０００）（１１１１００）、（１１１０１０）、（１１１１１０）の９種類のコード列を用いて構成される。
【００４５】
一方、第２コード列は、同一の２つのコード列が各セクタの前半部及び後半部のそれぞれにおいて同じ配置関係にある。すなわち、それらのコード列のうち前半部のコード列は前半部の最初のコード列（ステップ１）から数えて第４番目にあり、後半部のコード列は後半部の最初のコード列（ステップ３１）から数えて第３４番目に配置される。
【００４６】
例えば図６に示すように、セクタ２２の前半部のステップ４と後半部のステップ３４に（１００１００）が配置され、セクタ２２の前半部のステップ１４と後半部のステップ４４に（０１００１０）が配置されると共に、セクタ２２の前半部のステップ２４と後半部のステップ５４に（００１００１）が配置される。それらの第２コード列は、いずれもコード列（１００１００）を１桁ずつずらしてなるコード列である。なお、第２コード列をなす各コードは、６ビットコードの前半の３ビットと後半の３ビットのそれぞれが同一のコード列からなり、（０１１０１１）を１桁ずつずらした（０１１０１），（１１０１１０）などを用いることもできる。
【００４７】
なお、循環性をもつグレイコードをなす角度検出用デジタルコード列Ａは、図６に示すように、１ステップごとに１ビットずつコードが変化し、かつ、セクタにおける最初のコード列と最後のコード列とが１ビット変化する関係をもつグレイコードであり、各セクタ内においてコード列の並びが所定のステップ数ごとに一定方向に１桁ずつずれていき、各セクタ内でコード列の並びが一定方向に最大にずれた状態からさらに一定方向に所定のステップ数だけずらすと、コード列の並びがさらに一定方向に１桁ずれて、元のコード列の並びに戻る。
【００４８】
ここで所定数とは、各セクタのステップ数、即ち、１セクタ内の角度検出用デジタルコード列の数を、角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数で割った商のことを示す。具体的には、１セクタの角度をＢ度、実現したい分解能をｂ度、１セクタ内の角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数をｎ（偶数）とすると、各セクタのステップ数がＢ／ｂとなるので、そのステップ数Ｂ／ｂを１セクタ内の角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数ｎで割った商Ｂ／（ｂ×ｎ）が所定数となる。なお、グレイコードが循環性を有するためには、各セクタのステップ数Ｂ／ｂを偶数とすることが必要である。
【００４９】
具体的に説明すると、角度検出用デジタルコード列Ａは、図６から明らかなように、１ステップごとに１ビットずつコードが変化し、かつ、最初（第１ステップ）のコード列（０００１００）と最後（第６０ステップ）のコードのコード列（０００１１０）とが１ビット変化する関係にある。また、例えばステップ７の（１０１１１１）に着目すると、１０ステップごとに（１１０１１１）、（１１１０１１）、（１１１１０１）、という具合に、コードの並びが図の右方向に１桁ずつずれて、ステップ５７において（０１１１１１）となり、ステップ７のコード列の並びに対して右方向へのずれが最大になる。そして、ステップ５７の（０１１１１１）をさらに同一方向に１０ステップずらすと、次セクタのステップ７の（１０１１１１）となるように、ズレのない元の状態のコード列の並びに戻る。
【００５０】
このように、角度検出用デジタルコード列Ａに循環性を付与すると、角度検出
用デジタルコード列を出力する第１検出素子群を、コードパターン列の周方向に等間隔に配設できるので、多回転角検出装置の組立を容易化できると共に、高精度かつ高分解能の角度検出を行うことができる。また、第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆのそれぞれに対して、第１コードパターン列４３を構成する遮光板及び遮光板間のスペースの角度上の位置関係が同様の配置関係となるので、第１コードパターン列４３に沿って第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆを周方向に沿って一定角度間隔で配置することができ、各検出素子７ａ〜７ｆの位置決めが容易になって多回転角検出装置の小型化を図ることができる。
【００５１】
図６において、２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂは、各１セクタの前半部と後半部を識別するためのものであって、各セクタの前半部を示す（００）及び（１１）と、後半部を示す（０１）及び（１０）から構成され、図６に示すようにセクタ１からセクタ２４にかけて（００）、（０１）、（１１）、（１０）の順に繰り返し割り当てられる。
【００５２】
したがって、本例の多回転角検出装置は、角度検出用デジタルコード列Ａと２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂとを組み合わせることによって、各セクタの前半部及び後半部にひとつずつ配置された同一の第２コード列が、各セクタの前半部に属するのか、あるいは後半部に属するのかを識別することができるので、各セクタの前半部及び後半部にひとつずつ配置された同一の第２コード列のそれぞれを異なる角度として検出することができる。
例えば、図６に示すように、セクタ２２のステップ４とステップ３４に対応する角度検出用デジタルコード列Ａは同一の第２コード列（１００１００）であるが、ステップ４がセクタ２２の前半部に属するので前後識別用デジタルコード列Ｂの（１１）と組み合わされ、ステップ３４がセクタ２２の後半部に属するので前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）とを組み合わされることによってステップ４の角度を（４．５度、具体的は８１４．５度）、ステップ３４の角度を（４９．５度、具体的には８５９．５度）としてを検出することができる。ステップ１４とステップ４４の（０１００１０）、（００１００１）についても同様である。
【００５３】
なお、本例の多回転角検出装置においては、２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂとして（００）、（０１）、（１０）、（１１）を用いたが、（０）、（１）を用いることができるのは勿論、多回転角検出装置の分解能や、１セクタの大きさ、角度検出用デジタルコード列Ａのビット数などに応じてその他のコード列を用いることもできる。
【００５４】
図６に示すように、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ〜９ｅから出力される５ビットの第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ、及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ〜１０ｅから出力される５ビットの第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄは、（１００００）、（１１０００）、（１０１００）、（１１１００）、（１１０１０）、（１１１１０）のコード列を用いた循環性をもつグレイコードから構成される。これらの各セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄは、分解能が９０度のグレイコードをなし、１ステップごとにコードの並びが１ビットずつ変化すると共に、セクタ１のコード列の並びとセクタ２４のコード列の並びも１ビット変化する関係にあり、多回転体の回転範囲内においては同一のコード列が表れないように構成されている。また、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの切換部と第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの切換部とは、各セクタの切換部と同位相に設定される。
【００５５】
次に、本発明による多回転角検出装置の作用を図６に基づいて説明する。
【００５６】
第１例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａが前後識別用デジタルコード列Ｂの前半部と後半部との切換部付近にある場合について説明する。
【００５７】
例えば、セクタ２２のステップ３１の角度検出用デジタルコード列Ａと、前後識別用デジタルコード列Ｂ、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１０００００）（１０）（１０１１１）（００００１）」であるところ、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）が（１１）と検出されて、「（１０００００）（１１）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００５８】
信号変換手段１３（図５）にそれらのコード列が入力されると、記憶部１３ａのテーブルに記憶された各デジタルコード列と照合され、角度検出用デジタルコード列Ａ（１０００００）は、セクタの後半部のステップ３１の角度であり、また、第１，第２セクタ識別用コード列Ｃ，Ｄが（１０１１１），（００００１）となる組合せはセクタ２２以外にはあり得ないことが判るので、直ちにセクタ２２であることを識別・判断し、「セクタ２２のステップ３１の角度４５度」、即ち、８５５度に相当する絶対角の情報を制御装置１４に出力することができる。
【００５９】
なお、信号の揺らぎによって生じる角度検出用デジタルコード列Ａ及び前後識別用デジタルコード列Ｂの切り換えタイミングの相対的なズレ量は、±１ステップ未満、即ち本発明の構成では±１．５度未満である。
次に第２例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａがセクタの切換部付近にある場合について説明する。
【００６０】
例えば、セクタ２２のステップ６０の角度検出用デジタルコード列Ａと前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（０００１１０）（１０）（１０１１１）（００００１）」であるところ、信号の揺らぎにより前後識別用デジタルコード列Ｂ（１０）が（００）、ズレ角により第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの（１０１１１）が（１０１１０）として検出されて、「（０００１１０）（００）（１０１１０）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６１】
信号変換手段１３は、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）がセクタの後半部のステップ６０の角度であるため、前後識別用デジタルコード列Ｂが（００）や（１１）となる組合せはあり得ないので、前後識別用デジタルコード列Ｂは（１０）または（０１）であると判断し、また、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）が第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ（１０１１０）及びＤ（００００１）と組合わされておりズレ角がセクターの１／２未満であるため、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）はセクタ２２に属すると判断して、「セクタ２２のステップ６０の角度８８．５度」、即ち、８９８．５度に相当する角度信号を制御装置１４に出力することができる。
【００６２】
次に第３例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａがセクタ及び前後識別用デジタルコード列の切換部付近にない場合について説明する。
【００６３】
第３例のその１として、例えば、セクタ２２におけるステップ６のコード列Ａとコード列Ｂ，Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１０１１１０）（１１）（１０１１１）（００００１）」であるところ、検出素子の故障によりコード列Ｂの（１１）が（０１）として検出されて、「（１０１１１０）（０１）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６４】
信号変換手段１３は、角度検出用デジタルコード列Ａの（１０１１１０）が前半部のステップ６に対応する角度であるため、前後識別用デジタルコード列Ｂは（００）又は（１１）でなければならず矛盾が生じるため、直ちに誤ったコード列の組み合わせであることが判別でき、上記「（１０１１１０）（０１）（１０１１１）（００００１）」の検出をエラーと判断して、制御装置１４にエラー検出の情報を送信する。
【００６５】
次に、第３例のその２として、例えば、セクタ２２におけるステップ４の角度検出用デジタルコード列Ａと前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１００１００）（１１）（１０１１１）（００００１）」であるところ、検出素子の故障によりコード列Ｂの（１１）が（１０）として検出されて、「（１００１００）（１０）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６６】
信号変換手段１３は、検出された「（１００１００）（１０）（１０１１１）（００００１）」がセクタ２２の第３４ステップに存在するので、その検出結果を誤りであるとは判別することができず、「セクタ２２のステップ３４の角度４９．５度」、即ち、８５９．５度に相当する絶対角の情報を制御装置１４に出力することになる。
【００６７】
したがって、たとえ検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合であっても、本来の角度が「セクタ２２のステップ４の角度４．５度」、即ち、８１４．５度に対して、４５度分（１／２セクタ分）だけずれた角度を検出することになるので、最大エラー角度が４５度以内で検出できる。なお、電源投入直後（即ちイグニッションキーをオンした直後）瞬間的に角度検出する誤差は、通常４５度以内であれば許容できる範囲内である。その理由は、ハンドルが回転されて角度検出用デジタルコード列Ａに続くコード列をチェックすれば、直ぐにそのエラーを修正できるからである。これは、角度検出用デジタルコード列Ａが、第２コード列にあたる第４，３４ステップの（１００１００）である場合であるが、第１４，４４ステップの（０１００１０）、及び第２４，５４ステップの（００１００１）についても同様である。
【００６８】
次に第４例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａが前後識別用デジタルコード列Ｂの切換部付近にある場合について説明する。
【００６９】
例えば、セクタ２２のステップ２８において、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（１１００１１）、（１１）、（１０１１１）、（００００１）」であるところ、第１セクタ識別用コード列Ｃに対する検出素子の故障により（１０１１１）が（１０１０１）と検出されて、「（１１００１１）（１１）（１０１０１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００７０】
角度検出用デジタルコード列Ａ（１１００１１）は、セクタの前半に属するステップ２８の角度であり、前後識別用デジタルコード列Ｂが（１１）、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃが（１０１０１）であることから、それらのコード列の組合せに対応する第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの候補が、セクタ５の前後識別用デジタルコード列Ｂに対応する（１１００００）なるが、当初検出された第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄ（００００１）との組み合わが矛盾したものになるので、上記当初の「（１１００１１）（１１）（１０１０１）（００００１）」の検出はあり得ないコード列の組合せであると判断して、制御装置１４にエラー検出の情報を送信する。
【００７１】
このように、本発明によれば、信号の揺らぎや機械的減速機構のバックラッシュによるズレ角が生じても、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を得て制御装置に送信できると共に、通電開始直後に絶対角の情報が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【００７２】
また、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合においても、その他の角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を得て制御装置に送信できる。ここで、各セクタに割り当てる角度を、機械的減速機構によるバックラッシュなどに起因する最大ズレ角の２倍以上に設定することで、絶対角の情報の最大誤差を１／２セクタ以下に抑えることができる。
【００７３】
さらに、信号変換手段３において、検出素子の故障などによって、検出素子群７〜１０から出力されるコード列の組み合わせが、あり得ない組合せとなることがあるが、その場合には、エラーと判断して制御装置１４から各種機器１５にエラー検出の情報を送信することによって、制御上のトラブルを回避できる。
【００７４】
次に、図７に基づいて本発明に好適な変形例について説明する。図７（Ａ）は、図６に示すセクタ１〜セクタ５と前後識別用デジタルコード列Ｂ，第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄの関係を示すものである。図７（Ｂ）は、本発明に好適な変形例を示すものであり、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの切換部に対して第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの切換部を１／２セクタ分ずらした構成であり、その他の構成は図７(Ａ)と同一である。
【００７５】
まず、図７（Ａ）について説明する。図７（Ａ）において、セクタ１の最終ステップ６０に対し、角度検出用デジタルコード列Ａ，前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄが本来「（０００１１０）（０１）（０１０００）（１１１０１）」であるところを、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（０１）が（１１）、第１セクタ識別用コード列Ｃの（０１０００）が（１１０００）、第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの（１１１０１）が（１０１０１）と検出されて、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出されることがある。一方、セクタ２の最終ステップ６０に対し、「（０００１１０）（１０）（１１０００）（１０１０１）」であるところを、検出素子の故障に起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）を（１１）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出することがある。このような場合、信号の揺らぎや検出素子の故障によって、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組合せとして同一コード列のものが二つ現れて、検出する絶対角にエラーが生じるという危険性が稀にある。
【００７６】
次に、図７（Ｂ）について説明する。図７（Ｂ）において、セクタ１の最終ステップ６０に対し、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（０００１１０）（０１）（０１０００）（１１１０１）」であるところを、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（０１）を（１１）、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの（０１０００）を（１１０００）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１１１０１）」と検出することがある。一方、セクタ２の最終ステップ６０に対し、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（０００１１０）（１０）（１１０００）（１０１０１）」であるところを、検出素子の故障に起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）を（１１）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出する可能性がある。
【００７７】
このように、図７（Ｂ）の構成は、たとえ信号の揺らぎや検出素子に故障が生じたとしても、信号の揺らぎや検出素子の故障によって、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組合せとして同一コード列のものが二つ現れないため、検出する絶対角にエラーが生じるという危険性がないので、図７（Ａ）の構成に比べて安全性の点で好適である。
【００７８】
したがって、各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相にすると共に、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらすと、前後識別用デジタルコード列、又は、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードが出力された場合であっても、全セクタ内において、その誤ったコードを含むコード列とその他のコード列との組合せがひとつだけ存在するよう構成できるので、その誤ったコード列を含むコード列とその他のコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置１４に送信できる。
【００７９】
本実施形態に係る多回転角検出装置は、１セクタを９０°、分解能を１．５°、角度検出用デジタルコード列を６ビット、前後識別用デジタルコード列を２ビット、セクタ識別用デジタルコード列を合計１０ビットで構成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、１セクタについては３６０°以下の任意の角度に設定することができ、分解能についても任意の角度に設定することができる。
【００８０】
また、前記実施形態においては、信号の検出系を遮光板とフォトインタラプタの組合せをもって形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、透孔や切り欠きなどの光学パターンとフォトインタラプタとの組合せ、磁気パターンと磁気検出素子との組合せ、又は抵抗体パターンと集電ブラシとの組合せなどをもって構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態に係る多回転角検出装置の分解斜視図である。
【図２】実施形態に係る第１回転ディスクの背面図である。
【図３】実施形態に係る遊星歯車と内歯車と第２回転ディスクとの連結状態を示すケースの要部内面図である。
【図４】実施形態に係る第１及び第２の回転ディスクと第１乃至第４の検出素子群を構成する各検出素子との組立状態を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る第１乃至第４の検出素子群と信号変換手段との接続状態及び実施形態に係る信号変換手段の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び切換部が同位相の２つのセクタ識別用デジタルコード列の相関を示す表図である。
【図７】図６に示す第１，第２セクタ識別用デジタルコード列の切換部を合致させた場合と１／２セクタずらした場合の効果の違いを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
３ 第１回転ディスク
４ 第２回転ディスク
７ 第１検出素子群
７ａ〜７ｆ 検出素子
８ 第２検出素子群
８ａ，８ｂ 検出素子
９ 第３検出素子群
９ａ〜９ｅ 検出素子
１０ 第４検出素子群
１０ａ〜１０ｅ 検出素子
１１ 遊星歯車（減速機構）
１３ 信号変換手段
Ａ 角度検出用デジタルコード列
Ｂ 前後識別用デジタルコード列
Ｃ 第１セクタ識別用デジタルコード列
Ｄ 第２セクタ識別用デジタルコード列
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多回転体の絶対角を検出する多回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のステアリングシャフトと車体との間に多回転角検出装置を備え、多回転角検出装置にて検出されたステアリングホイールの回転角度、操舵速度及び操舵方向等に基づいて、サスペンションの減衰力制御やオートマチックトランスミッションのシフトポジション制御それに四輪操舵車における後輪の操舵制御などを行う技術が知られている。ステアリングシャフトは、ニュートラル位置から右方向及び左方向にそれぞれ２乃至３回転するように構成された多回転体であるので、その回転角度等の検出には、１回転以上にわたって絶対角を検出可能な多回転角検出装置を必要とする。
【０００３】
絶対角を一定の分解能で検出する装置としては、ＢＣＤコードを用いる装置、Ｍ系列コードを用いる装置及びグレイコードを用いる装置などが従来より知られているが、中でもグレイコードを用いる装置は、連鎖するグレイコードの各ステップの前後におけるビットの変化が常に１カ所であるように変化するので、読み出し用のタイミングパルスが不要でかつ高分解能化に有利であり、最も一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、自動車用の多回転角検出装置では、ステアリングシャフトが可動する角度範囲（例えば、±７２０度〜±１０８０度）をセクタと呼ばれる一定の角度範囲に分割し、各セクタ内において一定の分解能で角度検出用デジタルコードを割り当てるのが一般的である。また、各セクタの識別は、１回転以上にわたってセクタの検出を可能にするため、複数の歯車列などを用いた機械的減速機構を介して、ステアリングシャフトに連結された回転ディスクの回転角を検出するものや、ステアリングシャフトに連結された回転ディスクに形成した渦巻き状の溝と、溝内に挿入するリニア型又はロータリ型の位置検出装置のアクチェエータとを用いた機械的減速機構を介して、回転ディスクの回転角を検出するものなどがある。
【特許文献１】特開２０００−２８３９６号公報（図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、そのような機械的な減速機構を使用すると、機械的減速機構に起因するバックラッシュを完全になくすことは不可能であるので、セクタ内の角度を検出するデジタルコードとセクタを識別するデジタルコードの切り換わりのタイミングにズレが発生する。そのズレ量αは、バックラッシュ等によるセクタの検出誤差をｍ度、減速機構の減速比をｎとした場合、各セクタの境界においてα＝±ｍ・ｎとなり、減速比が大きくなるほど、即ち、検出角度範囲が広くなるほど大きくなる。
【０００６】
このように、機械的減速機構を備えたセクタ識別手段をもつ多回転角検出装置は、各セクタを正確に検出することが困難であるので、多回転角検出装置への通電を開始した後、多回転体がイニシャライゼーションの完了に必要な所定のステップ数に相当する角度分だけ回転されるまでの間は、セクタ内の多回転体の絶対角を正確に確定することができない。
【０００７】
ところで、多回転角検出装置を備えた自動車の制御システムの中には、多回転角検出装置への通電開始直後に角度位置情報の信号が入力されないと不具合を生じるシステムを有するものがあり、そのようなシステムが用いられる場合、従来の多回転体の回転角検出装置のように、ステアリングが回転されないと絶対角の情報が確定されない状態がいつもでも続くことが致命的な欠陥になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信可能な多回転角検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の目的を達成するため、多回転体に保持された第１回転ディスクと、該第１回転ディスクの異なる円周上に設けられた第１コードパターン列及び第２コードパターン列と、前記第１コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第１検出素子群と、前記第２コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第２検出素子群と、前記多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクと、該第２回転ディスクの円周上に設けられた第３コードパターン列と、該第３コードパターン列に対向して配置されたそれぞれ複数個の検出素子からなる第３検出素子群及び第４検出素子群とを備え、前記第１検出素子群は、前記多回転体の角度検出範囲を前記多回転体の回転数以上の数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列を出力し、前記第２検出素子群は、前記各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列を出力し、前記第３検出素子群及び第４検出素子群は、前記各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力するという構成にした。
【００１０】
かかる構成により、次に示すような効果を奏する。
【００１１】
まず、第１検出素子群から検出される角度検出用デジタルコード列と、第２検出素子群から検出される前後識別用デジタルコード列と、第３検出素子群及び第４検出素子群から検出されセクタを識別するための２つのセクタ識別用デジタルコード列とを組合せて、本来あるべき適正な組合せか否かを照合して許容できる誤差内の絶対角の情報を求めることができるので、後述の問題（１）、（２）の影響を排除でき、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できると共に、通電開始直後に絶対角の情報が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【００１２】
また、多回転角検出装置への通電を開始した後で、多回転体がイニシャライゼーションに必要な回転角度以上に回転されれば、多回転体の絶対角を正確に検知できる。
【００１３】
上述の問題は、（１）機械的減速機構に起因するバックラッシュにより、第１回転ディスクの角度検出用デジタルコード列及び前後識別用デジタルコード列の切換部と、第２回転ディスクの第１，第２セクタ識別用デジタルコードの切換部とを切り換えるタイミングにズレが生じるため、角度検出用デジタルコード列及び前後識別用デジタルコード列に対して、検出されるべき第１，第２セクタ識別用デジタルコードコード列に隣接するコード列が検出されると、適正なコード列の組合せとして検出されないこと、（２）各検出素子に供給される電源電圧の変動、検出素子の出力特性のバラツキや経時変化、及び回転角検出装置を構成する部品の寸法・位置誤差等の原因によって各検出素子から出力される信号に揺らぎが生じるため、前後識別用デジタルコード列の切換部付近、第１セクタ識別用デジタルコード列の切換部付近、及び第２セクタ識別用デジタルコードの切換部付近において切り換えるタイミングにズレが生じ、角検出用デジタルコード列に対して、検出されるべき前後識別用デジタルコード列、第１セクタ識別用デジタルコード列及び第２セクタ識別用デジタルに隣接するコード列が検出されると、適性なコード列の組合として検出されない、ということである。
【００１４】
また本発明は、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の切換部とを同位相にするという構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合においても、その他の角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できる。ここで、各セクタに割り当てる角度を、機械的減速機構によるバックラッシュなどに起因する最大ズレ角の２倍以上に設定することで、絶対角の情報の最大誤差を１／２セクタ以下に抑えることができる。
【００１６】
さらに本発明は、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相とし、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらすという構成にした。
【００１７】
かかる構成によると、前後識別用デジタルコード列、又は、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードが出力された場合において、その誤ったコードを含むコード列とその他のコード列との組合せがたったひとつだけ存在するように構成できるので、その誤ったコード列を含むコード列とその他のコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信できる。
【００１８】
また本発明は、前記角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び前記２つのセクタ識別用デジタルコード列が、グレイコード列であるという構成にした。
【００１９】
かかる構成によると、Ｍコード等の他のデジタルコード列をもって構成する場合とは異なり、タイミングを読むためのタイミングパルスが不要であるので、多回転角検出装置の構成を簡略化することができ、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。また、イニシャライゼーション完了前及び完了後において、角度検出用デジタルコード列を検出するための複数個の検出素子のうちの１つが故障し、正しい検出信号を出力できなくなった場合においても、各ステップ毎に変化する角度検出用デジタルコード列の並びをチェックすることによって出力エラーの発生を直ちに認識することができる。さらに、グレイコードに対応するテーブルの作成が容易となるので、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記グレイコード列が循環性を有するという構成にした。
【００２１】
このように、各デジタルコード列に循環性を付与すると、角度検出用デジタルコード列を出力する第１検出素子群、セクタ内角度範囲識別用デジタルコード列を出力する第２検出素子群、並びにセクタ識別用デジタルコード列を出力する第３及び第４検出素子群を構成する各検出素子を、コードパターン列の周方向に等間隔に配設できるので、多回転角検出装置の組立を容易化できる。
【００２２】
さらに本発明は、前記セクタに割り当てる角度を９０°、前記角度検出用デジタルコード列を６ビット、前記２つのセクタ識別用デジタルコード列をそれぞれ５ビットとし、±３．７５回転する多回転体の絶対角を検出するという構成にした。
【００２３】
１セクタを９０°にすると、減速機構のバックラッシュ等に起因する角度検出用デジタルコード列とセクタ識別用デジタルコード列の切り換わりタイミングのズレを最大４５°にすることができるので、減速比の大きな減速機構を用いることができる。さらに、１セクタを９０°、角度検出用デジタルコード列を６ビット、セクタ識別用デジタルコード列を合計１０ビットとすると、検出素子を第１及び第２の回転ディスクの回転中心に対しておよそ９０°の範囲内に設定できる。よって、かかる構成によれば、多回転体の絶対角度を±３．７５回転の範囲で正確に検出でき、かつ、数１０分の１の減速比を有する大きな減速機構を備えた場合でも減速機構のバックラッシュの影響を除くことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の多回転角検出装置は、多回転体と一体回転する第１回転ディスクの回転から角度検出用デジタルコード列と前後識別用デジタルコード列とを出力し、多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクの回転から２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力するので、角度検出用デジタルコード列と、前後識別用デジタルコード列と、２つのセクタ識別用デジタルコード列との組合せが本来あるべき適正な組合せであるのか否かを照合することにより、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置に送信でき、通電開始直後に角度位置情報の信号が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る多回転角検出装置の一例を、図１乃至図７に基づいて説明する。図１は実施形態に係る多回転角検出装置の分解斜視図、図２は実施形態に係る第１回転ディスクの背面図、図３は実施形態に係る遊星歯車と内歯車と第２回転ディスクとの連結状態を示すケースの要部内面図、図４は実施形態に係る第１及び第２の回転ディスクと第１乃至第４の検出素子群を構成する各検出素子との組立状態を示す説明図、図５は実施形態に係る第１乃至第４の検出素子群と信号変換手段との接続状態及び実施形態に係る信号変換手段の構成を示すブロック図、図６は実施形態に係る角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び切換部が同位相の２つのセクタ識別用デジタルコード列の相関を示す表図、図７は図６に示す第１，第２セクタ識別用デジタルコード列の切換部を合致させた場合と１／２セクタずらした場合との効果の違いを説明する説明図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明による多回転角検出装置は、ケース１と、カバー２と、これらを組み合わせることによって構成されるハウジング内に回転可能に収納される第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４と、前記カバー２の内面に設定される回路基板５と、当該回路基板５に取り付けられる信号検出素子受け６と、信号検出素子受け６内に所定の配列で収納され、端子部が前記回路基板５に形成された図示しない端子部と電気的に接続された第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ、第２検出素子群７を構成する２個の検出素子８ａ，８ｂ、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと、第１回転ディスク３によって回転駆動され、第２回転ディスク４を所定の減速比で減速駆動する遊星歯車１１と、一端が前記回路基板５に取り付けられ、他端が前記カバー２に開口されたコネクタ挿入孔２ａ内に挿入されたコネクタ１２と、前記第１乃至第４の検出素子群７〜１０によって検出されたデジタルコード列を第１回転ディスク３の回転角度に変換する信号変換手段１３から主に構成されている。なお、この図においては、図が複雑化することを防止するため、検出素子群７〜１０を構成する各検出素子が実際よりも少数に描かれている。
【００２７】
ケース１は、図示しない多回転体を挿通するための中央開口２１を有する底板２２と、底板２２の外周縁より起立された一定高さの周壁２３と、円形の回転ディスク収納部２４と方形の回路基板収納部２５との間に起立された円弧状の隔壁２６とからなり、回転ディスク収納部２４の内面には、遊星歯車１１が噛み合わされる内歯車２７が多回転体（例えばステアリングシャフト）の回転軸と同心、即ち中央開口２１と同心に形成されている。また、底板２２の内面には、回路基板５をねじ止めるための回路基板取付ボス２２ａとケース１に対するカバー２の位置決めを行うための位置決め突起２２ｂとが形成されており、周壁２３の外面には、ケース１を所要のステータ部（例えば自動車の車体）にねじ止めするためのケース取付ボス２３ａとカバー２をケース１にスナップ結合するための係止爪２３ｂとが形成されている。
【００２８】
カバー２は、図示しない多回転体を挿通するための中央開口３１を有する天板３２と、天板３２の内周縁より外向きに起立された円筒形のガイド部３３と、天板３２の外周縁より内向きに起立された周壁３４とをもって、平面形状がケース１とほぼ同形同大に形成されている。天板３２には、ケース１に形成された位置決め突起２２ｂを嵌合する孔部２ｂが形成されており、周壁３４には、ケース１に形成された係止爪２３ｂを係止する係止孔３４ａが形成されている。
【００２９】
ケース１と前記カバー２とは、ケース１に形成された係止爪２３ｂをカバー２に形成された係止孔３４ａに係合することによって一体化され、他の部材３〜１１を収納するためのハウジングを構成する。
【００３０】
第１回転ディスク３は、図示しない多回転体を嵌合するための中央開口４１を有し、その表面側（カバー２側）には、中央開口４１より起立された円筒状の多回転体連結部４２と、当該多回転体連結部４２と同心に形成された第１コードパターン列４３及び第２コードパターン列４４とが形成されている。また、第１回転ディスク３の背面側（ケース１側）には、図３に示すように、ケース１に形成された内歯車２７の内周で遊星歯車１１を自転及び公転させるための環状の遊星歯車取付部４５が、多回転体の回転軸Ｏに対して偏心して突出形成されている。なお、図１の例においては、第１コードパターン列４３及び第２コードパターン列４４が、遮光板の配列をもって構成されている。この第１回転ディスク３は、中央開口４１内に貫通されたステアリングシャフトなどの図示しない多回転体に固着され、多回転体と一体に１回転以上回転する。
【００３１】
第２回転ディスク４は、図示しない多回転体を挿通すると共に、第１回転ディスク３の外周側で第１回転ディスク３を回転自在に配置するための中央開口５１を有し、その表面側（カバー２側）には、多数の信号検出用の遮光板の配列からなる第３コードパターン列５２が形成されている。また、この第２回転ディスク２３の背面側（ケース１側）には、図３に示すように、遊星歯車１１を連結するための複数個の係合突起部５３が周方向に等間隔に突設されている。
【００３２】
図４に示すように、第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆは、第１回転ディスク３に形成された第１コードパターン列４３と対向に配置され、第２検出素子群８を構成する２個の検出素子８ａ，８ｂは、第１回転ディスク３に形成された第２コードパターン列４４と対向に配置され、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ〜９ｅ及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ〜１０ｅは、第２回転ディスク４に形成された第３コードパターン列５３と対向に配置される。これにより、第１検出素子群７からは６ビットの角度検出用デジタルコード列が出力され、第２検出素子群８からは２ビットのセクタ内角度範囲識別用デジタルコード列が出力され、第３及び第４の検出素子群９，１０からはそれぞれ５ビットの異なる２つのセクタ識別用デジタルコード列が出力される。
【００３３】
前記各検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅとしては、発光素子と受光素子とを一体に組み合わせてなるフォトインタラプタが用いられ、フォトインタラプタを構成する発光素子と受光素子とは、それぞれ所定のコードパターン列４３，４４，５３を介してその両側に配置される。かかる構成によると、第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４の回転に伴ってフォトインタラプタを構成する発光素子と受光素子の間をコードパターン列を構成する遮光板が間欠的に通過するので、発光素子と受光素子の間に遮光板がある場合とない場合の受光素子の出力を信号として取り出すことにより、第１回転ディスク３及び第２回転ディスク４の回転を検出することができる。なお、コードパターン列４３，４４，５３の具体的な構成及びコードパターン列４３，４４，５３に対する検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅの具体的な配列については、後に詳細に説明する。
【００３４】
回路基板５は、ケース１の回路基板収納部２５及びカバー２のこれと対応する部分に収納可能な形状に形成されており、所要の位置には、ケース１に形成された位置決め突起２２ｂを貫通するための透孔５ａが開設されている。そして、その表面には、検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅの端子部及びコネクタ１２を電気的に接続するための端子部を含む図示しない所要の回路パターンが形成されている。
【００３５】
遊星歯車１１は、図１及び図３に示すように、図示しない多回転体を挿通するための中央開口６１を有し、その周囲に複数の円形の係合孔６２が等間隔で形成されている。中央開口６１の内周には、第１回転ディスク３の反面側に当該第１回転ディスク１の回転中心（多回転体の回転軸）に対して偏心して設けられた遊星歯車取付部４５が係合し、各係合孔６２には、第２回転ディスク４の背面に形成された係合突起部５３が係合される。したがって、第１回転ディスク３が図示しない多回転体の回転に伴って回転すると、遊星歯車取付部４５が中央開口６１の内周に密に係合しながら回転するので、遊星歯車１１がケース１に形成された内歯車２７と噛み合いを保ったまま内歯車２７の内周で自転及び公転する。ここで、遊星歯車１１及び内歯車２７の歯数は、第１回転ディスク３に対して第２回転ディスク４が減速回転するように設定され、例えば、内歯車２７の歯数を３１とし、遊星歯車１１の歯数を３０とすれば、第１回転ディスク３に対する第２回転ディスク４の減速比を１／３０とすることができる。このように、遊星歯車１１及び内歯車２７は、多回転体の回転を第２回転ディスク４に伝達する回転伝達部として機能し、第１回転ディスク３に対して第２回転ディスク４を減速回転する。
【００３６】
コネクタ１２は、所要数のコネクタピン１２ａとこれらの各コネクタピン１２ａを所要の配列で保持する絶縁樹脂製の保持部１２ｂとからなる。コネクタピン１２ａの一端は回路基板５に接続され、他端はカバー２に開口されたコネクタ挿入孔２ａに臨んで配置される。
【００３７】
信号検出素子受け６は、各検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅを所定の配列で保持するものであって、各信号検出素子７ａ〜７ｆ、８ａ，８ｂ、９ａ〜９ｅ、１０ａ〜１０ｅを個別に取り付けるための区画化された検出素子取付部６ａを有しており、回路基板６にねじ止めされる。
【００３８】
信号変換手段１３は、図５に示すように、第１検出素子群７から出力される６ビットの角度検出用デジタルコード列、第２検出素子群８から出力される２ビットの前後識別用デジタルコード列、第３及び第４の検出素子群９，１０から出力されるそれぞれ５ビットのセクタ識別用デジタルコード列を入力し、各デジタルコード列を第１回転ディスク３の回転角度に変換する。この信号変換手段１３には、分解能に相当する多回転体の回転角を１ステップとする各ステップ毎のあるべき角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列、及び２つの異なるセクタ識別用デジタルコード列の関係を示すテーブルが記憶された記憶部１３ａを備えており、検出素子群７〜１０から出力された各デジタルコード列と当該テーブルに記憶されたデジタルコード列とを照合することによって、検出素子群７〜１０から出力された各デジタルコード列の適否をチェックしており、適正と判断される各コード列の組合せを見極めて求めた絶対角の情報を制御装置１４に出力し、制御装置１４から制御対象となる各種機器１５（システムを含む）に制御信号を出力している。
【００３９】
なお信号変換手段１３は、検出素子の故障などによって、検出素子群７〜１０から出力されるコード列が稀にあり得ない組合せとなるが、その場合には検出をエラーと判断して、制御装置１４から各種機器１５にエラー検出の情報を送信する。
【００４０】
図６に示すように、６ビットの角度検出用デジタルコード列Ａは、セクタ１〜セクタ２４における各セクタにおいて、６ビットからなる６０ステップのグレイコードをもって構成される。２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂは、各セクタの前半部と後半部を識別するためのものである。また、５ビットの第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ及び第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄは、セクタを識別するためのものである。そして、各セクタの切換部は、第１，第２セクタの切換部と同位相に構成される。
【００４１】
角度検出用デジタルコード列Ａをグレイコード列をもって構成すると、Ｍコード等の他のデジタルコード列をもって構成する場合とは異なり、タイミングを読むためのタイミングパルスが不要であるので、多回転角検出装置の構成を簡略化することができ、多回転角検出装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、各ステップのコード列がセクタ内及び各セクタ間にわたり１ビットずつ変化するので、タイミングパルスなどを使用することなく簡単な信号処理によって高分解能に角度検出ができる。さらに、電源投入直後に行われるイニシャライゼーションの完了前及び完了後において、角度検出用デジタルコード列Ａを検出する検出素子７ａ〜７ｆの１つが故障して正しい検出信号を出力できなくなった場合、そのステップ間で２ビット以上の変化が生じることになるので、各ステップ毎に１ビットだけ変化する角度検出用デジタルコード列の並びをチェックすることによって、出力エラーが発生したものと判断できる。さらに、信号変換手段１３の記憶部１３ａに記憶されるグレイコードに対応するテーブルの作成が容易となるので、多回転角検出装置の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
なお、前後識別用デジタルコード列Ｂ及びセクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄも、角度検出用デジタルコード列Ａと同様に、グレイコードをもって構成される。
【００４３】
図６に示すグレーコードをなす角度検出用デジタルコード列Ａは、後述する循環性を付与するために、どの桁から読み始めても１セクタ中で同一のコードが現れない６ビットのコード列のみをもって６０ステップの循環型グレイコードを構成することができないため、どの桁から読み始めても同一のコードが現れない第１コード列と、読み始める桁を変えると同一のコードが現れる第２コード列との組合せをもって構成する。
【００４４】
第１コード列は、ステップ１〜３、ステップ５〜１３、ステップ１５〜２３、ステップ２５〜３３、ステップ３５〜４３、ステップ４５〜５３及びステップ５５〜６０に示すコード列であり、（１０００００）、（１１００００）、（１０１０００）、（１１１０００）、（１１０１００）、（１０１１０００）（１１１１００）、（１１１０１０）、（１１１１１０）の９種類のコード列を用いて構成される。
【００４５】
一方、第２コード列は、同一の２つのコード列が各セクタの前半部及び後半部のそれぞれにおいて同じ配置関係にある。すなわち、それらのコード列のうち前半部のコード列は前半部の最初のコード列（ステップ１）から数えて第４番目にあり、後半部のコード列は後半部の最初のコード列（ステップ３１）から数えて第３４番目に配置される。
【００４６】
例えば図６に示すように、セクタ２２の前半部のステップ４と後半部のステップ３４に（１００１００）が配置され、セクタ２２の前半部のステップ１４と後半部のステップ４４に（０１００１０）が配置されると共に、セクタ２２の前半部のステップ２４と後半部のステップ５４に（００１００１）が配置される。それらの第２コード列は、いずれもコード列（１００１００）を１桁ずつずらしてなるコード列である。なお、第２コード列をなす各コードは、６ビットコードの前半の３ビットと後半の３ビットのそれぞれが同一のコード列からなり、（０１１０１１）を１桁ずつずらした（０１１０１），（１１０１１０）などを用いることもできる。
【００４７】
なお、循環性をもつグレイコードをなす角度検出用デジタルコード列Ａは、図６に示すように、１ステップごとに１ビットずつコードが変化し、かつ、セクタにおける最初のコード列と最後のコード列とが１ビット変化する関係をもつグレイコードであり、各セクタ内においてコード列の並びが所定のステップ数ごとに一定方向に１桁ずつずれていき、各セクタ内でコード列の並びが一定方向に最大にずれた状態からさらに一定方向に所定のステップ数だけずらすと、コード列の並びがさらに一定方向に１桁ずれて、元のコード列の並びに戻る。
【００４８】
ここで所定数とは、各セクタのステップ数、即ち、１セクタ内の角度検出用デジタルコード列の数を、角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数で割った商のことを示す。具体的には、１セクタの角度をＢ度、実現したい分解能をｂ度、１セクタ内の角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数をｎ（偶数）とすると、各セクタのステップ数がＢ／ｂとなるので、そのステップ数Ｂ／ｂを１セクタ内の角度検出用デジタルコード列を構成するコード符号の数ｎで割った商Ｂ／（ｂ×ｎ）が所定数となる。なお、グレイコードが循環性を有するためには、各セクタのステップ数Ｂ／ｂを偶数とすることが必要である。
【００４９】
具体的に説明すると、角度検出用デジタルコード列Ａは、図６から明らかなように、１ステップごとに１ビットずつコードが変化し、かつ、最初（第１ステップ）のコード列（０００１００）と最後（第６０ステップ）のコードのコード列（０００１１０）とが１ビット変化する関係にある。また、例えばステップ７の（１０１１１１）に着目すると、１０ステップごとに（１１０１１１）、（１１１０１１）、（１１１１０１）、という具合に、コードの並びが図の右方向に１桁ずつずれて、ステップ５７において（０１１１１１）となり、ステップ７のコード列の並びに対して右方向へのずれが最大になる。そして、ステップ５７の（０１１１１１）をさらに同一方向に１０ステップずらすと、次セクタのステップ７の（１０１１１１）となるように、ズレのない元の状態のコード列の並びに戻る。
【００５０】
このように、角度検出用デジタルコード列Ａに循環性を付与すると、角度検出
用デジタルコード列を出力する第１検出素子群を、コードパターン列の周方向に等間隔に配設できるので、多回転角検出装置の組立を容易化できると共に、高精度かつ高分解能の角度検出を行うことができる。また、第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆのそれぞれに対して、第１コードパターン列４３を構成する遮光板及び遮光板間のスペースの角度上の位置関係が同様の配置関係となるので、第１コードパターン列４３に沿って第１検出素子群７を構成する６個の検出素子７ａ〜７ｆを周方向に沿って一定角度間隔で配置することができ、各検出素子７ａ〜７ｆの位置決めが容易になって多回転角検出装置の小型化を図ることができる。
【００５１】
図６において、２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂは、各１セクタの前半部と後半部を識別するためのものであって、各セクタの前半部を示す（００）及び（１１）と、後半部を示す（０１）及び（１０）から構成され、図６に示すようにセクタ１からセクタ２４にかけて（００）、（０１）、（１１）、（１０）の順に繰り返し割り当てられる。
【００５２】
したがって、本例の多回転角検出装置は、角度検出用デジタルコード列Ａと２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂとを組み合わせることによって、各セクタの前半部及び後半部にひとつずつ配置された同一の第２コード列が、各セクタの前半部に属するのか、あるいは後半部に属するのかを識別することができるので、各セクタの前半部及び後半部にひとつずつ配置された同一の第２コード列のそれぞれを異なる角度として検出することができる。
例えば、図６に示すように、セクタ２２のステップ４とステップ３４に対応する角度検出用デジタルコード列Ａは同一の第２コード列（１００１００）であるが、ステップ４がセクタ２２の前半部に属するので前後識別用デジタルコード列Ｂの（１１）と組み合わされ、ステップ３４がセクタ２２の後半部に属するので前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）とを組み合わされることによってステップ４の角度を（４．５度、具体的は８１４．５度）、ステップ３４の角度を（４９．５度、具体的には８５９．５度）としてを検出することができる。ステップ１４とステップ４４の（０１００１０）、（００１００１）についても同様である。
【００５３】
なお、本例の多回転角検出装置においては、２ビットの前後識別用デジタルコード列Ｂとして（００）、（０１）、（１０）、（１１）を用いたが、（０）、（１）を用いることができるのは勿論、多回転角検出装置の分解能や、１セクタの大きさ、角度検出用デジタルコード列Ａのビット数などに応じてその他のコード列を用いることもできる。
【００５４】
図６に示すように、第３検出素子群９を構成する５個の検出素子９ａ〜９ｅから出力される５ビットの第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ、及び第４検出素子群１０を構成する５個の検出素子１０ａ〜１０ｅから出力される５ビットの第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄは、（１００００）、（１１０００）、（１０１００）、（１１１００）、（１１０１０）、（１１１１０）のコード列を用いた循環性をもつグレイコードから構成される。これらの各セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄは、分解能が９０度のグレイコードをなし、１ステップごとにコードの並びが１ビットずつ変化すると共に、セクタ１のコード列の並びとセクタ２４のコード列の並びも１ビット変化する関係にあり、多回転体の回転範囲内においては同一のコード列が表れないように構成されている。また、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの切換部と第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの切換部とは、各セクタの切換部と同位相に設定される。
【００５５】
次に、本発明による多回転角検出装置の作用を図６に基づいて説明する。
【００５６】
第１例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａが前後識別用デジタルコード列Ｂの前半部と後半部との切換部付近にある場合について説明する。
【００５７】
例えば、セクタ２２のステップ３１の角度検出用デジタルコード列Ａと、前後識別用デジタルコード列Ｂ、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１０００００）（１０）（１０１１１）（００００１）」であるところ、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）が（１１）と検出されて、「（１０００００）（１１）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００５８】
信号変換手段１３（図５）にそれらのコード列が入力されると、記憶部１３ａのテーブルに記憶された各デジタルコード列と照合され、角度検出用デジタルコード列Ａ（１０００００）は、セクタの後半部のステップ３１の角度であり、また、第１，第２セクタ識別用コード列Ｃ，Ｄが（１０１１１），（００００１）となる組合せはセクタ２２以外にはあり得ないことが判るので、直ちにセクタ２２であることを識別・判断し、「セクタ２２のステップ３１の角度４５度」、即ち、８５５度に相当する絶対角の情報を制御装置１４に出力することができる。
【００５９】
なお、信号の揺らぎによって生じる角度検出用デジタルコード列Ａ及び前後識別用デジタルコード列Ｂの切り換えタイミングの相対的なズレ量は、±１ステップ未満、即ち本発明の構成では±１．５度未満である。
次に第２例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａがセクタの切換部付近にある場合について説明する。
【００６０】
例えば、セクタ２２のステップ６０の角度検出用デジタルコード列Ａと前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（０００１１０）（１０）（１０１１１）（００００１）」であるところ、信号の揺らぎにより前後識別用デジタルコード列Ｂ（１０）が（００）、ズレ角により第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの（１０１１１）が（１０１１０）として検出されて、「（０００１１０）（００）（１０１１０）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６１】
信号変換手段１３は、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）がセクタの後半部のステップ６０の角度であるため、前後識別用デジタルコード列Ｂが（００）や（１１）となる組合せはあり得ないので、前後識別用デジタルコード列Ｂは（１０）または（０１）であると判断し、また、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）が第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃ（１０１１０）及びＤ（００００１）と組合わされておりズレ角がセクターの１／２未満であるため、角度検出用デジタルコード列Ａ（０００１１０）はセクタ２２に属すると判断して、「セクタ２２のステップ６０の角度８８．５度」、即ち、８９８．５度に相当する角度信号を制御装置１４に出力することができる。
【００６２】
次に第３例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａがセクタ及び前後識別用デジタルコード列の切換部付近にない場合について説明する。
【００６３】
第３例のその１として、例えば、セクタ２２におけるステップ６のコード列Ａとコード列Ｂ，Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１０１１１０）（１１）（１０１１１）（００００１）」であるところ、検出素子の故障によりコード列Ｂの（１１）が（０１）として検出されて、「（１０１１１０）（０１）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６４】
信号変換手段１３は、角度検出用デジタルコード列Ａの（１０１１１０）が前半部のステップ６に対応する角度であるため、前後識別用デジタルコード列Ｂは（００）又は（１１）でなければならず矛盾が生じるため、直ちに誤ったコード列の組み合わせであることが判別でき、上記「（１０１１１０）（０１）（１０１１１）（００００１）」の検出をエラーと判断して、制御装置１４にエラー検出の情報を送信する。
【００６５】
次に、第３例のその２として、例えば、セクタ２２におけるステップ４の角度検出用デジタルコード列Ａと前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄとの組合せが、本来「（１００１００）（１１）（１０１１１）（００００１）」であるところ、検出素子の故障によりコード列Ｂの（１１）が（１０）として検出されて、「（１００１００）（１０）（１０１１１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００６６】
信号変換手段１３は、検出された「（１００１００）（１０）（１０１１１）（００００１）」がセクタ２２の第３４ステップに存在するので、その検出結果を誤りであるとは判別することができず、「セクタ２２のステップ３４の角度４９．５度」、即ち、８５９．５度に相当する絶対角の情報を制御装置１４に出力することになる。
【００６７】
したがって、たとえ検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合であっても、本来の角度が「セクタ２２のステップ４の角度４．５度」、即ち、８１４．５度に対して、４５度分（１／２セクタ分）だけずれた角度を検出することになるので、最大エラー角度が４５度以内で検出できる。なお、電源投入直後（即ちイグニッションキーをオンした直後）瞬間的に角度検出する誤差は、通常４５度以内であれば許容できる範囲内である。その理由は、ハンドルが回転されて角度検出用デジタルコード列Ａに続くコード列をチェックすれば、直ぐにそのエラーを修正できるからである。これは、角度検出用デジタルコード列Ａが、第２コード列にあたる第４，３４ステップの（１００１００）である場合であるが、第１４，４４ステップの（０１００１０）、及び第２４，５４ステップの（００１００１）についても同様である。
【００６８】
次に第４例として、検出される角度検出用デジタルコード列Ａが前後識別用デジタルコード列Ｂの切換部付近にある場合について説明する。
【００６９】
例えば、セクタ２２のステップ２８において、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（１１００１１）、（１１）、（１０１１１）、（００００１）」であるところ、第１セクタ識別用コード列Ｃに対する検出素子の故障により（１０１１１）が（１０１０１）と検出されて、「（１１００１１）（１１）（１０１０１）（００００１）」として検出される例を説明する。
【００７０】
角度検出用デジタルコード列Ａ（１１００１１）は、セクタの前半に属するステップ２８の角度であり、前後識別用デジタルコード列Ｂが（１１）、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃが（１０１０１）であることから、それらのコード列の組合せに対応する第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの候補が、セクタ５の前後識別用デジタルコード列Ｂに対応する（１１００００）なるが、当初検出された第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄ（００００１）との組み合わが矛盾したものになるので、上記当初の「（１１００１１）（１１）（１０１０１）（００００１）」の検出はあり得ないコード列の組合せであると判断して、制御装置１４にエラー検出の情報を送信する。
【００７１】
このように、本発明によれば、信号の揺らぎや機械的減速機構のバックラッシュによるズレ角が生じても、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を得て制御装置に送信できると共に、通電開始直後に絶対角の情報が入力されないと不具合を生じるシステムをもつ自動車制御システムに対して有効に適用できる。
【００７２】
また、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードを出した場合においても、その他の角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を得て制御装置に送信できる。ここで、各セクタに割り当てる角度を、機械的減速機構によるバックラッシュなどに起因する最大ズレ角の２倍以上に設定することで、絶対角の情報の最大誤差を１／２セクタ以下に抑えることができる。
【００７３】
さらに、信号変換手段３において、検出素子の故障などによって、検出素子群７〜１０から出力されるコード列の組み合わせが、あり得ない組合せとなることがあるが、その場合には、エラーと判断して制御装置１４から各種機器１５にエラー検出の情報を送信することによって、制御上のトラブルを回避できる。
【００７４】
次に、図７に基づいて本発明に好適な変形例について説明する。図７（Ａ）は、図６に示すセクタ１〜セクタ５と前後識別用デジタルコード列Ｂ，第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄの関係を示すものである。図７（Ｂ）は、本発明に好適な変形例を示すものであり、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの切換部に対して第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの切換部を１／２セクタ分ずらした構成であり、その他の構成は図７(Ａ)と同一である。
【００７５】
まず、図７（Ａ）について説明する。図７（Ａ）において、セクタ１の最終ステップ６０に対し、角度検出用デジタルコード列Ａ，前後識別用デジタルコード列Ｂ及び第１，第２セクタ識別用デジタルコード列Ｃ，Ｄが本来「（０００１１０）（０１）（０１０００）（１１１０１）」であるところを、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（０１）が（１１）、第１セクタ識別用コード列Ｃの（０１０００）が（１１０００）、第２セクタ識別用デジタルコード列Ｄの（１１１０１）が（１０１０１）と検出されて、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出されることがある。一方、セクタ２の最終ステップ６０に対し、「（０００１１０）（１０）（１１０００）（１０１０１）」であるところを、検出素子の故障に起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）を（１１）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出することがある。このような場合、信号の揺らぎや検出素子の故障によって、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組合せとして同一コード列のものが二つ現れて、検出する絶対角にエラーが生じるという危険性が稀にある。
【００７６】
次に、図７（Ｂ）について説明する。図７（Ｂ）において、セクタ１の最終ステップ６０に対し、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（０００１１０）（０１）（０１０００）（１１１０１）」であるところを、信号の揺らぎに起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（０１）を（１１）、第１セクタ識別用デジタルコード列Ｃの（０１０００）を（１１０００）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１１１０１）」と検出することがある。一方、セクタ２の最終ステップ６０に対し、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが「（０００１１０）（１０）（１１０００）（１０１０１）」であるところを、検出素子の故障に起因して前後識別用デジタルコード列Ｂの（１０）を（１１）と検出し、「（０００１１０）（１１）（１１０００）（１０１０１）」と検出する可能性がある。
【００７７】
このように、図７（Ｂ）の構成は、たとえ信号の揺らぎや検出素子に故障が生じたとしても、信号の揺らぎや検出素子の故障によって、各コード列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組合せとして同一コード列のものが二つ現れないため、検出する絶対角にエラーが生じるという危険性がないので、図７（Ａ）の構成に比べて安全性の点で好適である。
【００７８】
したがって、各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相にすると共に、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらすと、前後識別用デジタルコード列、又は、第１，第２セクタ識別用デジタルコード列を出力する検出素子のひとつが故障して誤ったコードが出力された場合であっても、全セクタ内において、その誤ったコードを含むコード列とその他のコード列との組合せがひとつだけ存在するよう構成できるので、その誤ったコード列を含むコード列とその他のコード列との組合せを照合することによって、電源投入直後に、許容できる誤差内で検出された絶対角の情報を制御装置１４に送信できる。
【００７９】
本実施形態に係る多回転角検出装置は、１セクタを９０°、分解能を１．５°、角度検出用デジタルコード列を６ビット、前後識別用デジタルコード列を２ビット、セクタ識別用デジタルコード列を合計１０ビットで構成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、１セクタについては３６０°以下の任意の角度に設定することができ、分解能についても任意の角度に設定することができる。
【００８０】
また、前記実施形態においては、信号の検出系を遮光板とフォトインタラプタの組合せをもって形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、透孔や切り欠きなどの光学パターンとフォトインタラプタとの組合せ、磁気パターンと磁気検出素子との組合せ、又は抵抗体パターンと集電ブラシとの組合せなどをもって構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態に係る多回転角検出装置の分解斜視図である。
【図２】実施形態に係る第１回転ディスクの背面図である。
【図３】実施形態に係る遊星歯車と内歯車と第２回転ディスクとの連結状態を示すケースの要部内面図である。
【図４】実施形態に係る第１及び第２の回転ディスクと第１乃至第４の検出素子群を構成する各検出素子との組立状態を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る第１乃至第４の検出素子群と信号変換手段との接続状態及び実施形態に係る信号変換手段の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る角度検出用デジタルコード列、前後識別用デジタルコード列及び切換部が同位相の２つのセクタ識別用デジタルコード列の相関を示す表図である。
【図７】図６に示す第１，第２セクタ識別用デジタルコード列の切換部を合致させた場合と１／２セクタずらした場合の効果の違いを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
３ 第１回転ディスク
４ 第２回転ディスク
７ 第１検出素子群
７ａ〜７ｆ 検出素子
８ 第２検出素子群
８ａ，８ｂ 検出素子
９ 第３検出素子群
９ａ〜９ｅ 検出素子
１０ 第４検出素子群
１０ａ〜１０ｅ 検出素子
１１ 遊星歯車（減速機構）
１３ 信号変換手段
Ａ 角度検出用デジタルコード列
Ｂ 前後識別用デジタルコード列
Ｃ 第１セクタ識別用デジタルコード列
Ｄ 第２セクタ識別用デジタルコード列
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多回転体に保持された第１回転ディスクと、該第１回転ディスクの異なる円周上に設けられた第１コードパターン列及び第２コードパターン列と、前記第１コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第１検出素子群と、前記第２コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第２検出素子群と、前記多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクと、該第２回転ディスクの円周上に設けられた第３コードパターン列と、該第３コードパターン列に対向して配置されたそれぞれ複数個の検出素子からなる第３検出素子群及び第４検出素子群とを備え、
前記第１検出素子群は、前記多回転体の角度検出範囲を前記多回転体の回転数以上の数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列を出力し、
前記第２検出素子群は、前記各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列を出力し、
前記第３検出素子群及び第４検出素子群は、前記各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力する
ことを特徴とする多回転角検出装置。
【請求項２】
前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の切換部とを同位相にしたことを特徴とする請求項１に記載の多回転角検出装置。
【請求項３】
前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相とし、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらしたことを特徴とする請求項１に記載の多回転角検出装置。
【請求項４】
前記角度検出用デジタルコード列、前記前後識別用デジタルコード列及び前記２つのセクタ識別用デジタルコード列が、グレイコード列であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多回転角検出装置。
【請求項５】
前記グレイコード列が、循環性を有することを特徴とする請求項４に記載の多回転角検出装置。
【請求項６】
前記セクタに割り当てる角度を９０°、前記角度検出用デジタルコード列を６ビット、前記２つのセクタ識別用デジタルコード列をそれぞれ５ビットとし、±３．７５回転する多回転体の絶対角を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多回転角検出装置。
【請求項１】
多回転体に保持された第１回転ディスクと、該第１回転ディスクの異なる円周上に設けられた第１コードパターン列及び第２コードパターン列と、前記第１コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第１検出素子群と、前記第２コードパターン列に対向して配置された複数個の検出素子からなる第２検出素子群と、前記多回転体に対して機械的減速機構を介し減速回転する第２回転ディスクと、該第２回転ディスクの円周上に設けられた第３コードパターン列と、該第３コードパターン列に対向して配置されたそれぞれ複数個の検出素子からなる第３検出素子群及び第４検出素子群とを備え、
前記第１検出素子群は、前記多回転体の角度検出範囲を前記多回転体の回転数以上の数で等分割する３６０°以下の角度を１セクタとし、各セクタ内の角度を所望の分解能で検出する角度検出用デジタルコード列を出力し、
前記第２検出素子群は、前記各セクタの前半部と後半部とを識別する前後識別用デジタルコード列を出力し、
前記第３検出素子群及び第４検出素子群は、前記各セクタを識別する２つのセクタ識別用デジタルコード列を出力する
ことを特徴とする多回転角検出装置。
【請求項２】
前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の切換部とを同位相にしたことを特徴とする請求項１に記載の多回転角検出装置。
【請求項３】
前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の一方の切換部とを同位相とし、前記各セクタの切換部と前記２つのセクタ識別用デジタルコード列の他方の切換部とを１／２セクタ分ずらしたことを特徴とする請求項１に記載の多回転角検出装置。
【請求項４】
前記角度検出用デジタルコード列、前記前後識別用デジタルコード列及び前記２つのセクタ識別用デジタルコード列が、グレイコード列であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多回転角検出装置。
【請求項５】
前記グレイコード列が、循環性を有することを特徴とする請求項４に記載の多回転角検出装置。
【請求項６】
前記セクタに割り当てる角度を９０°、前記角度検出用デジタルコード列を６ビット、前記２つのセクタ識別用デジタルコード列をそれぞれ５ビットとし、±３．７５回転する多回転体の絶対角を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多回転角検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１０７２００（Ｐ２００８−１０７２００Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９０１６８（Ｐ２００６−２９０１６８）
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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