回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法
【課題】簡易な構成でレゾルバから出力される多相出力信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部の検出誤差を求める。
【解決手段】ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置検出値からＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えている。
【解決手段】ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置検出値からＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転角に応じた３相以上の位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、このレゾルバから出力される３相以上の位置信号を位置検出値に変換する信号変換部とを備えた回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転角度位置検出装置としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載の従来例が知られている。
特許文献１記載の従来例は、励磁信号が供給されたレゾルバから出力される３相電流信号を半固定抵抗によって構成される電流／電圧変換器で電圧信号に変換し、この電圧信号を３相／２相変換器でｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に変換し、さらにＲ／Ｄ変換器（レゾルバ・デジタル・コンバータ）でデジタル角度信号に変換し、このデジタル角度信号をＣＰＵに供給して回転角位置信号を演算し、この回転角位置信号に基づいてＤＤ（ダイレクトドライブ）モータを駆動するようにしている。
【０００３】
ここで、ＣＰＵで演算される回転角位置信号には、通常、誤差が含まれる。その誤差の検証は、通常、基準エンコーダを搭載したレゾルバ精度測定器等で基準エンコーダの値とＣＰＵから出力された回転角位置信号とを比較測定することによって、レゾルバの検出誤差を評価するようにしている。この検出誤差は、レゾルバ本体の検出誤差と、３相／２相変換器、Ｒ／Ｄ変換器、ＣＰＵ等を含む位置検出部の誤差とが重畳されたものとなっている。
【０００４】
レゾルバを使用した回転位置検出装置では、高精度互換性の確保が要求されている。通常、レゾルバを含むＤＤモータと、検出回路を含むドライブユニットと、取り替え負荷の１対１の組み合わせが一般的であったが、実際に複数の組み合わせを多数同時に使用するときや保守・交換時のメンテナンス性を考慮した場合、レゾルバと検出回路の各々の誤差が最小に抑えられていると、高精度な互換性を保ちつつ組み合わせの自由や交換が可能となる。
【０００５】
このように高精度を保ちつつ交換できる調整方法として、特許文献２に記載の従来例が知られている。この従来例では、励磁信号により励磁される励磁コイルとＳＩＮ成分とＣＯＳ成分の振幅変調信号を出力する二次コイルとを有するレゾルバと、前記励磁信号と振幅変調信号とに基づき前記レゾルの回転角度に応じた角度検出値を出力する信号処理回路を有する位置検出回路を備え、レゾルバの特定の回転角度に相当する特定の励磁信号と特定の変調信号を前記信号処理回路に与えてその検出誤差を算出するようにしている。
【０００６】
同様に、特許文献３に記載の従来例では、レゾルバから出力される２相の２次側電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、デジタル変換された２次側電圧を補正する補正手段と、この補正手段の出力から位置情報を算出する位置算出手段とを備えたレゾルバインターフェース装置において、前記補正手段の信号からレゾルバの検出誤差を補正する補正パラメータを求める調整手段と、この調整手段で求めた補正パラメータを記憶する記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記記憶手段に記憶した補正パラメータを使って前記２次側電圧の振幅位相及びオフセットを補正することにより、レゾルバの検出誤差を補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３１５５号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４１０８号公報
【特許文献３】特開２００７−５７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の従来例にあっては、１相励磁２相出力型のレゾルバに対して検出誤差を算出するようにしたものであって、軸倍角４のレゾルバが記載されているものの、１相励磁で３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバについて適用することができないという未解決の課題がある。
同様に、上記特許文献３に記載の従来例にあっては、上記特許文献２と同様に１相励磁２相出力型のレゾルバを対象としてＡＤ変換手段から出力されるデジタル変換されたレゾルの２次側電圧を補正する補正手段の信号から補正パラメータを求めるようにしており、３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには適用できないとともに、その補正パラメータは２次側電圧に振幅調整ゲインを乗算する振幅調整と、２相の２次側電圧が９０°の位相差となるように調整する位相調整と、オフセット調整とを行うもので、２相出力型のレゾルバに対しては有効であるが３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには応用できず、さらにはレゾルバの検出誤差は検出できるが検出回路の検出誤差を検出することはできないという未解決の課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成で３沿う以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力される多相出力信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部の検出誤差を求めることができる回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
この構成であれば、２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから３相以上のＮ相位置信号が出力され、このＮ相位置信号が、切換回路によって位置信号演算部のＮ相入力端子に順次シフトされたＮ段階分入力され、切換回路で入力を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてレゾルバ側の検出誤差及び位置信号演算部の検出誤差が重畳された検出誤差を機械角２６０度の全角度範囲で計測し、計測した各計測誤差の軸倍角数毎の範囲でＮ個の軸倍角平均値を算出し、Ｎ個の軸倍角平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の検出誤差を相殺して位置信号演算部側の検出誤差のみを算出することができる。
【００１２】
また、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の１２０度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力される３相位置信号が入力され、当該３相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記３相位置信号の前記位置信号演算部のＡ相、Ｂ相及びＣ相入力端子への入力をＡ相、Ｂ相及びＣ相、Ｂ相、Ｃ相及びＡ相、Ｃ相、Ａ相及びＢ相の３段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて３回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測した３回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した３個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。
この構成であれば、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の位置信号を出力する３相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバにおいて、位置信号演算部の検出誤差を正確に検出することができる。
【００１３】
また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正するので、検出誤差を抑制した位置信号演算部を構成することができる。
【００１４】
また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができる。このレゾルバ側の検出誤差をレゾルバ側で補正しておくことにより、検出誤差を抑制したレゾルバを構成することができる。このため、レゾルバと位置信号演算部との互換性を確保することができ、レゾルバと位置信号演算部とを任意に組合せることができる。
【００１５】
さらに、本発明の一の形態に係る回転角度位置検出装置の誤差検出方法は、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、前記位置信号演算部のＮ相入力端子への前記レゾルバからのＮ相位置信号を順次シフトさせてＮ段階に切換えて入力するステップと、該Ｎ相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測するステップと、計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップとを備えたことを特徴としている。
この構成によれば、上述した回転角度位置検出装置と同様の作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力されるＮ相位置信号を、位置信号演算部のＮ相入力端子に、順次シフトさせたＮ段階に切換えて入力し、入力信号を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差を除去して位置信号演算部のみの検出誤差を正確に検出することができるという効果が得られる。
【００１７】
そして、算出した位置信号演算部の検出誤差を、信号補正部で、位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度の位置信号演算部を構成することができる。
同様に、誤差検出部で計測した検出誤差から検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができ、このレゾルバ側の検出誤差でレゾルバのＮ相位置信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度のレゾルバを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の回転角度検出装置を構成するレゾルバを装着した回転テーブル装置の軸方向の断面図である。
【図２】図１のレゾルバの平面から見た模式図である。
【図３】１相励磁３相出力の多極レゾルバにおけるステータのコイルの配線構造を示す回路図である。
【図４】制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の検出誤差算出部で実行する検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】８０歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。
【図７】８０歯レゾルバの全周精度波形の拡大図である。
【図８】相順ＡＢＣでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図９】相順ＢＣＡでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図１０】相順ＣＡＢでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図１１】相順ＡＢＣ〜ＣＡＢでの全歯の平均誤差とこれらの平均値とを示す波形図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態を示す８０歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４の実施形態における制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は絶対角度位置検出装置としての３相の多極レゾルバを装着した回転テーブル装置を示す断面図である。
回転テーブル装置１０は、図１に示すように、上端を開放した円筒状の固定ケース体２２と、この固定ケース体２２にクロスローラ軸受１４を介して回転自在に支持された回転テーブル１２とで構成されている。そして、固定ケース体２２に対する回転テーブル１２の回転角度位置検出装置を構成する多極レゾルバ３０によって検出している。ここで、多極レゾルバ３０およびクロスローラ軸受１４は、回転テーブル装置１０の半径方向内側からその順序で半径方向の同一平面上に配置されている。
【００２０】
固定ケース体２２には、内周側に軸方向上方（図１の上方向）に突出した円環状の内壁体２２ａが形成され、内壁体２２ａよりも径方向外側には、軸方向上方に突出した円環状の外壁体２２ｂが形成されている。一方、回転テーブル１２には、内周側に軸方向下方（図１の下方向）に突出した円環状の内壁体１２ａが形成され、内壁体１２ａよりも半径方向外側には、軸方向下方に突出した円環状の外壁体１２ｂが形成されている。そして、固定ケース体２２および回転テーブル１２は、固定ケース体２２の内壁体２２ａが回転テーブル１２の内壁体１２ａと外壁体１２ｂの間に、回転テーブル１２の外壁体１２ｂが固定ケース体２２の内壁体２２ａと外壁体２２ｂの間に位置するように互いに跨って配置されている。
【００２１】
クロスローラ軸受１４は、内輪１４ａと、外輪１４ｂと、内輪１４ａおよび外輪１４ｂの間で転動可能に設けられた複数のクロスローラ（ころ）１４ｃとを有して構成されている。クロスローラ１４ｃは、直径が長さよりわずかに大きな略円筒状で、軌道上偶数番目の回転軸と、軌道上奇数番目の回転軸が互いに９０°傾斜している。
内輪１４ａは、固定ケース体２２の内壁体２２ａに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、固定ケース体２２の内壁体２２ａの上端を内輪１４ａの下面に当接させ、内輪押え２６の押圧部２６ｂを内輪１４ａの上面に接触させ、内輪押え２６をボルト２６ａで固定ケース体２２の内壁体２２ａに締結することにより固定される。
【００２２】
外輪１４ｂは、回転テーブル１２の外壁体１２ｂに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、回転テーブル１２の外壁体１２ｂの下端を外輪１４ｂの上面に当接させ、外輪押え２８の押圧部２８ｂを外輪１４ｂの下面に接触させ、外輪押え２８をボルト２８ａで回転テーブル１２の外壁体１２ｂに締結することにより固定される。
なお、固定ケース体２２は、ボルト２４ａにより固定板２４に固定され、回転テーブル１２は、例えば内壁体１２ａの内周面が後述するモータ４０の回転軸の外周面に嵌合して回転駆動される。
【００２３】
多極レゾルバ３０は、図２に示すように、例えばインナーロータ式のインクリメンタルレゾルバであって、環状の成層鉄心からなる円環状のレゾルバロータ１８と、このレゾルバロータ１８の外側に所定間隔をもって対向して同軸的に配置された環状の成層鉄心で構成された環状のレゾルバステータ２０とを有する。レゾルバロータ１８は、レゾルバステータ２０との対向面となる外周面に突起状の例えば８０個の歯１９が、円周方向に等間隔に形成されている。一方、レゾルバステータ２０のレゾルバロータ１８との対向面に形成されたコイル２１ａを巻装したポール２１ｂにも歯２１ｃが形成されているが、隣り合うポール２１ｂとは１／３歯分のずれを持ち、且つポール２１ｂは円周方向に等間隔に形成されている。このインクリメンタル型の多極レゾルバ３０は、この例ではレゾルバロータ１８の歯１９が８０個形成されており、１回転につき、基本波成分が８０周期となるインクリメンタルレゾルバ信号を出力する軸倍角８０Ｘとされている。すなわち、レゾルバロータ７１の一回転当たり、４０９６（＝２１２）×８０＝３２７６８０パルスのデジタル角度信号φに変換される。つまり、０から４０９５までのカウントが８０回繰り返されたデジタル値となる。
【００２４】
そして、レゾルバロータ１８は、ボルト１８ｂにより回転テーブル１２の内壁体１２ａの外周面に取り付けられている。
一方、レゾルバステータ２０は、ボルト２０ｃにより固定ケース体２２における内輪押え２６の内周面に取り付けられ、内輪押え２６と一体に固定ケース体２２の内壁体２２ａの内周面側に固定されている。
【００２５】
次に、レゾルバステータ２０の配線構造を説明する。
図３は、１相励磁３相出力の多極レゾルバ３０のレゾルバステータ２０のコイルの配線構造を示す回路図である。
レゾルバステータ２０は、環状部材の内周に等間隔で２４個のポール２１ｂと、各ポール２１ｂに巻装した３相のＡ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣを備えている。
Ａ〜Ｃ相コイルＬＡ〜ＬＣのそれぞれは、図２に示すように、レゾルバステータ２０の内周面に反時計方向にＡ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣの順で繰り返して巻装されている。
【００２６】
ここで、Ａ相コイルＬＡは、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＡ１１、ＬＡ１２、……ＬＡ１８が直列に接続されている。また、Ｂ相コイルＬＢも、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＢ１１、ＬＢ１２、……ＬＢ１８が直列に接続されている。さらに、Ｃ相コイルＬＣも、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＣ１１、ＬＣ１２、……ＬＣ１８が直列に接続されている。
そして、Ａ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣのコイル部ＬＡ１１、ＬＢ１１及びＬＣ１１側の端部が互いに接続されて中性点が形成され、この中性点が接続端子ＣＯＭに接続されている。
【００２７】
そして、Ａ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣのコイルＬＡ１１、ＬＢ１１、ＬＣ１１および第２系統のコイルＬＡ２１、ＬＢ２１、ＬＣ２１に、端子ＣＯＭから正弦波からなる励磁信号ｓｉｎωｔが入力されることにより、他端側から下式に示すように、互いに位相が１２０°異なる３相のレゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣを得ることができる。
Ａ相：φＡ＝（ＡＤＣ＋ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)）ｓｉｎωｔ ……（１）
Ｂ相：φＢ＝（ＢＤＣ＋ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)）ｓｉｎωｔ ……（２）
Ｃ相：φＣ＝（ＣＤＣ＋ＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)）ｓｉｎωｔ ……（３）
ここで、ＡＤＣ、ＢＤＣ及びＣＤＣはＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる直流成分であり、ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)、ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)及びＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)はＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる１次の交流成分である。
また、後述するように発振器５０から励磁信号の供給を受けて３相コイルＬＡ〜ＬＣのコイル部ＬＡ１１〜ＬＣ１８によりレゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣが検出されるので、励磁用コイルを設ける必要がなく、配線構造が簡素となる。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る制御システムの構成を説明する。
図４は、制御システムの構成を示すブロック図である。
制御システムは、図４に示すように、ＤＤモータ４０と、ＤＤモータ４０の回転軸の外周面に嵌合する多極レゾルバ３０と、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣに基づいて回転角度を検出する位置信号演算部としての中継装置２００と、中継装置２００で検出した回転角度に基づいてモータ４０を制御するパワーアンプ３００とを有して構成されている。
【００２９】
中継装置２００は、発振器５０と、発振器５０から出力される励磁信号を適度な信号レベルに増幅する増幅器５２と、発振器５０から出力される励磁信号を移相する移相器５３とを有する励磁信号形成回路５４を備えている。増幅器５２から出力される励磁信号ｓｉｎωｔが多極レゾルバ３０のＡ〜Ｃ相のコイルＬＡ〜ＬＣの中性点に接続された端子ＣＯＭに供給される。また、移相器５３は、発振器５０から出力される励磁信号の位相を遅らせ、２相のレゾルバ信号のうちのキャリア信号の位相と同期させたＲｅｆ信号を後述するＲ／Ｄ変換器６０に供給する。
【００３０】
中継装置２００は、さらに、コイルＬＡ〜ＬＣから出力される３相検出電流ＩＡ、ＩＢ及びＩＣが入力される電流／電圧変換器５６と、この電流／電圧変換器５６の出力がそれぞれ入力されてＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に変換する３相／２相変換器５７と、この３相／２相変換器５７から出力されるＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号が入力されて、これら２相出力を移相器５３から供給される移相出力に基づいて信号処理してデジタル角度信号φに変換して出力するＲ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変換器５８とを備えている。
【００３１】
電流／電圧変換器５６では、半固定式のセンス抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３を使用して、コイルＬＡ〜ＬＣから出力される３相検出電流ＩＡ、ＩＢ及びＩＣを下記（４）式、（４）式及び（６）式で表される３相検出電圧ＶＡ、ＶＢ及びＶＣに変換する。
Ａ相：ＶＡ＝（ＡＤＣ＋ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)）ｓｉｎωｔ …………（４）
Ｂ相：ＶＢ＝（ＢＤＣ＋ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)）ｓｉｎωｔ……（５）
Ｃ相：ＶＣ＝（ＣＤＣ＋ＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)）ｓｉｎωｔ……（６）
ここで、ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)、ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°）およびＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)はＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる１次（基本波）成分である。
【００３２】
Ｒ／Ｄ変換器５８は、移相器５３から入力されるＲｅｆ信号に基づいて、３／２相変換器５７からのレゾルバ信号を所定周期でサンプリングし、サンプリングして得られた信号値をデジタル角度信号φとしてＣＰＵ５９に出力する。具体的には、２相のレゾルバ信号は、レゾルバロータ１８の１回転当たり４０９６（＝２１２）×８０＝３２７６８０パルスのデジタル角度信号φａに変換される。つまり、０から３２７６８０までのカウントアップされたデジタル値となる。
ＣＰＵ５９は、Ｒ／Ｄ変換器５８から出力されるデジタル角度信号φからＤＤモータ４０の回転角度位置を演算し、その回転角度位置信号を、インバータ回路を含むモータ制御回路６０に出力する。
【００３３】
また、多極レゾルバ３０のコイルＬａ、Ｌｂ及びＬｃと中継器２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃとの間に信号切換回路６１が介挿されている。この信号切換回路６１は、例えば半導体スイッチング素子を有するアナログスイッチで構成され、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣがそれぞれ個別に入力されるスイッチ回路ＳＷａ、ＳＷｂ及びＳＷｃを有する。これらスイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｃのそれぞれは、並列に配置された３つのスイッチ部Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を有し、これらスイッチ部Ｓ１、Ｓ２及びＳｅの一方の固定端子ｔｆ１１、ｔｆ１２及びｔｆ１３にＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、他方の固定端子ｔｆ２１、ｔｆ２２及びｔｆ２３が互いに接続されて中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに接続されている。
【００３４】
そして、各スイッチ回路ＳＷａ、ＳＷｂ及びＳＷｃのスイッチ部Ｓ１〜Ｓ３が、選択信号ＳＬ１及びＳＬ２によって、選択的に３段階にオンオフ制御される。
すなわち、選択信号ＳＬ１及びＳＬ２がともに論理値“０”であるときには、図４に示すように、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御される。
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＡ相レゾルバ信号φＡが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＢ相レゾルバ信号φＢが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＣ相レゾルバ信号φＣが入力される。
【００３５】
また、選択信号ＳＬ１が論理値“１”で且つ選択信号ＳＬ２が論理値“０”であるときには、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御される。
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＢ相レゾルバ信号φＢが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＡ相レゾルバ信号φＡが入力される。
【００３６】
さらに、選択信号ＳＬ１が論理値“０”で且つ選択信号ＳＬ２が論理値“１”であるときには、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部ＳステップＳ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御される。
【００３７】
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＡ相レゾルバ信号φＡが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＢ相レゾルバ信号φＢが入力される。
信号切換回路６１に供給される選択信号ＳＬ１及びＳＬ２は、検出誤差算出部６２から入力される。この検出誤差算出部６２は、ＣＰＵ等の演算処理装置を備えており、ＣＰＵ５９から出力される回転角位置信号が入力されているとともに、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓが設けられている。
【００３８】
そして、検出誤差算出部６２は、図５に示す検出誤差算出処理を実行する。この検出誤差算出処理は、所定時間（例えば１０ｍｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、図５に示すように、先ず、ステップＳ１で、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓのスイッチ信号を読込み、この検出誤差検出開始スイッチＳＷｓがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときにはステップＳ２に移行して、ともに論理値“０”の選択信号ＳＬ１及びＳＬ２を信号切換回路６１に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３９】
一方、ステップＳ１の判定結果が、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓがオン状態であるときには、ステップＳ３に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップＳ４に移行して、読込んだ回転角度位置信号に基づいて下記（７）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測を開始する。
次いで、ステップＳ５に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したか否かを判定し、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ３に戻り、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したときには、ステップＳ６に移行する。
このステップＳ６では、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１をもとに８０歯の平均値すなわち、８０歯の１電気角は機械角４．５度に相当するので、機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ１を算出して、所定の記憶領域に記憶する。
【００４０】
次いで、ステップＳ７に移行して、論理値“１”の選択信号ＳＬ１と論理値“０”の選択信号ＳＬ２とを信号切換回路６１に出力し、次いでステップＳ８に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いで、ステップＳ９に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記（８）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ２の計測を開始する。
次いで、ステップＳ１０に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ８に戻り、計測が完了したときにはステップＳ１１に移行する。
【００４１】
このステップＳ１１では、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ２をもとに８０歯の平均値すなわち機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ２を算出し、これを所定の記憶領域に記憶してからステップＳ１２に移行する。このステップＳ１２では、論理値“０”の選択信号ＳＬ１と論理値“１”の選択信号ＳＬ２とを信号切換回路６１に出力し、次いで、ステップＳ１３に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップＳ１４に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記（９）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ３の計測を開始する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１５に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ１３に戻り、計測が完了したときには、ステップＳ１６に移行して、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ３をもとに８０歯の平均値すなわち機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ３を算出する。
次いで、ステップＳ１７に移行して、算出した軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３の平均値（Ｍｅ１＋Ｍｅ２＋Ｍｅ３）／３を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差が除去された中継装置２００の検出誤差Ｅｃを算出し、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差ＥｃをＲＡＭ等のメモリ６３に形成した記憶領域に記憶してからステップＳ１８に移行する。
【００４３】
このステップＳ１８では、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを例えば検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、レゾルバ３０側の検出誤差Ｅｒを算出し、これを所定の記憶領域に記憶してから誤差算出処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
なお、レゾルバ側の検出誤差Ｅｒ１、Ｅｒ２及びＥｒの誤差波形には２次までの高調波成分が重畳しているものとする。同様に、中継装置２００の検出誤差Ｅｃについても誤差波形には２次までの高調波が重畳しているものとする。
【００４４】
Ｅｒｒｏｒ１＝Ｅｒ１＋Ｅｃ
Ｅｒ１＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎθ＋Ｒｃ１１ｃｏｓθ＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２θ
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（７）
ここで、Ｒｄｃ１１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ１１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ１１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ１２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ１２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
Ｄｄｃ１：位置信号演算部側誤差波形の直流成分
Ｄｓ１：位置信号演算部側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｄｃ１：位置信号演算部側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｄｓ２：位置信号演算部側誤差波形のＳＩＮ２次成分
ＤＣ２：位置信号演算部側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４５】
Ｅｒｒｏｒ２＝Ｅｒ２＋Ｅｃ
Ｅｒ２＝Ｒｄｃ２１＋Ｒｓ２１ｓｉｎθ＋Ｒｃ２１ｃｏｓθ＋Ｒｓ２２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ２２ｃｏｓ２θ
＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎ(θ+120)＋Ｒｃ１１ｃｏｓ(θ+120)
＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２(θ+120)＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２(θ+120)
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（８）
ここで、Ｒｄｃ２１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ２１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ２１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ２２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ２２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４６】
Ｅｒｒｏｒ３＝Ｅｒ３＋Ｅｃ
Ｅｒ３＝Ｒｄｃ３１＋Ｒｓ３１ｓｉｎθ＋Ｒｃ３１ｃｏｓθ＋Ｒｓ３２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ３２ｃｏｓ２θ
＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎ(θ+240)＋Ｒｃ１１ｃｏｓ(θ+240)
＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２(θ+240)＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２(θ+240)
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（９）
ここで、Ｒｄｃ３１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ３１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ３１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ３２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ３２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４７】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
モータ制御回路６０によって、モータ４０が回転駆動されると、回転テーブル１２に回転トルクが付与され、回転テーブル１２が回転する。
このときに、多極レゾルバ３０の３相コイルＬＡ〜ＬＣの中性点には、端子ＣＯＭを介して中継装置２００の励磁信号形成回路５４から励磁信号ｓｉｎωｔが供給されている。このため、回転テーブル１２と一体に回転するレゾルバロータ１８との間のリラクタンス変化が検出され、３相コイルＬＡ〜ＬＣにおけるコイル部ＬＡ１１〜ＬＣ１８から３相検出電流でなるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及び中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃにそれぞれ入力される。
これら各相レゾルバ信号φＡ〜φＣは、電流／電圧変換器５６で３相検出電圧ＶＡ〜ＶＣに変換される。これら３相検出電圧ＶＡ〜ＶＣは３相／２相変換器５７に供給されて、ＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に変換される。
【００４８】
次いで、Ｒ／Ｄ変換器５８で移相器５３から供給される発振器５０から出力される励磁信号の位相を遅らせて３相／２相変換器５７から出力されるＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号のキャリア信号の位相と同期させたＲｅｆ信号に基づいてＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号をデジタル角度信号φに変換する。
そして、このデジタル角度信号φがＣＰＵ５９に供給されて、ＤＤモータ４０の回転角度位置検出値を演算し、この回転各位置検出値をモータ制御回路６０に出力することにより、このモータ制御回路６０でＤＤモータ４０を駆動制御する。
【００４９】
ところで、通常状態では、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号Ｂ及びＣ相レゾルバ信号Ｃには検出誤差Ｅｒを含んでいるとともに、中継装置２００で算出される回転角度位置検出値にも中継装置２００で発生する検出誤差Ｅｃを含んでいる。
したがって、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値にはレゾルバ側の検出誤差Ｅｒと中継装置２００で発生する検出誤差Ｅｃが重畳されている。
【００５０】
ここで、レゾルバが、電気角３６０度が機械角３６０度に相当するアブソリュートレゾルバで構成されている場合には、以下に説明するように、３等分割処理を行うことにより、中継装置２００側の検出誤差を正確に検出することができる。
すなわち、ＤＤモータ４０をモータ制御回路６０で回転駆動して、多極レゾルバ３０からＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが出力されている状態で、検出誤差算出部６２の検出誤差検出開始スイッチＳＷｓをオン状態とすることにより、前述した図５に示す検出誤差算出処理のステップＳ１〜ステップＳ１３を実行して前述した（１）式〜（３）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測する。
【００５１】
このため、先ず、信号切換回路６１で、アブソリュートレゾルバから出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ，Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが、それぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに供給されている状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記（１）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１を計測する。
【００５２】
次いで、信号切換回路６１に対して論理値“１”の選択信号ＳＬ１及び論理値“０”の選択信号ＳＬ２を出力して、アブソリュートレゾルバのＢ相レゾルバ信号φＢ、Ｃ相レゾルバ信号φＣ及びＡ相レゾルバ信号φＡをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２を計測する。
【００５３】
さらに、信号切換回路６１に対して論理値“０”の選択信号ＳＬ１及び論理値“１”の選択信号ＳＬ２を出力して、アブソリュートレゾルバのＣ相レゾルバ信号φＣ、Ａ相レゾルバ信号φＡ及びＢ相レゾルバ信号φＢをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３を計測する。
【００５４】
そして、計測した３つの検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を加算して３で除することにより、検出誤差平均値Ｅｒｒｏｒｍを算出する。
このとき、前述した（１）〜（３）式から明らかなように、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒに対して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒの各信号成分が１２０度の位相差を有し、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒの各信号成分が２４０°の位相差を有することになる。
【００５５】
このため、三相交流の起電力の和はＳＩＮθ＋ＳＩＮ（θ＋１２０°）＋ＳＩＮ（θ＋２４０°）＝０となることから１２０度ずつ位相が異なるレゾルバの検出誤差Ｅｒを加算することにより、下記１０式で表されるように、レゾルバの検出誤差Ｅｒは零となり、中継装置２００の検出誤差のみが残ることになり、中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを容易且つ正確に算出することができる。
Ｅｃ＝（Ｅｒｒｏｒ１＋Ｅｒｒｏｒ２＋Ｅｒｒｏｒ３）／３
＝０＋Ｅｃ …………（１０）
となり、レゾルバ側の誤差が消え、回路側の誤差のみが得られる。
【００５６】
ところが、多極レゾルバ３０の場合には、レゾルバロータ１８の全周３６０度にわたる誤差を測定した例が図６に示すようになる。
ここで、レゾルバロータ１８には８０個の歯１９が形成されているので、中継装置２００の電気角３６０度は機械角４．５度に相当する。この図６の全周波形をさらに０度〜４５度の範囲で拡大した例を図７に示す。
【００５７】
この図７から明らかなように、１電気角（＝機械角４．５度）の範囲に発生している１サイクル分の誤差成分は、機械角度を推移すると、機械角０度〜４．５度の範囲から１８度〜２２．４度の範囲までは少しずつ増え、その後は少しずつ減少している。
この結果、機械角０度〜４．５度の範囲で３等分割を計測する場合と、他の角度範囲で３等分割を計測した場合では結果が異なることになる。
【００５８】
つまり、対象となる測定値が異なると、上述したアブソリュートレゾルバのように３等分割処理を行った場合には、結果が異なることになり、より真値を求めることが不可能となる。
そこで、本実施形態では、ＤＤモータ４０をモータ制御回路６０で回転駆動して、多極レゾルバ３０からＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが出力されている状態で、検出誤差算出部６２の検出誤差検出開始スイッチＳＷｓをオン状態とすることにより、前述した図５に示す検出誤差算出処理が実行される。
【００５９】
このため、先ず、信号切換回路６１で、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ，Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが、それぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに供給されている状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記（１）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１を機械角３６０度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図８（ａ）に示すようになる。この図８（ａ）では、全周のうちの１８０度分を示している。
【００６０】
次いで、信号切換回路６１に対して論理値“１”の選択信号ＳＬ１及び論理値“０”の選択信号ＳＬ２を出力して、多極レゾルバ３０のＢ相レゾルバ信号φＢ、Ｃ相レゾルバ信号φＣ及びＡ相レゾルバ信号φＡをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２を機械角３６０度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図９（ａ）に示すようになる。この図９（ａ）では全周のうちの１８０度分を示している。
【００６１】
さらに、信号切換回路６１に対して論理値“０”の選択信号ＳＬ１及び論理値“１”の選択信号ＳＬ２を出力して、多極レゾルバ３０のＣ相レゾルバ信号φＣ、Ａ相レゾルバ信号φＡ及びＢ相レゾルバ信号φＢをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３を計測する。このときの計測結果の一例は、図１０（ａ）に示すようになる。この図１０（ａ）では全周のうちの１８０度分を示している。
【００６２】
そして、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１、Ｅｒｒｏｒ２及びＥｒｒｏｒ３のそれぞれについて全８０歯の平均値である軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３を算出する。
これら軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３は、それぞれ、図８（ｂ）の特性曲線Ｌ１、図９（ｂ）の特性曲線Ｌ２及び図１０（ｂ）の特性曲線Ｌ３に示す誤差波形となる（機械角４．５度分）。
【００６３】
このように、各相順での検出誤差の計測を、全歯を対象にして行い、その計測結果に対して、軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３を算出することにより、１歯ごとに増減していたレゾルバ側の誤差値（１サイクル成分）が画一化され、電気角３６０度当たりの誤差として認識することができる。
このため、算出した軸倍角範囲平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ２及びＭｅ３の平均値を求める３等分割平均処理することにより、図１１で太い実線図示の特性曲線Ｌ４で示す３等分割平均値を求めることができる。この３等分割平均値は、図１１から明らかなように、レゾルバ側の全周誤差が除去された結果となり、検出回路としての中継装置２００側の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができる。
【００６４】
そして、算出した中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを例えば計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差Ｅｒを求めることができる。
Ｅｒ＝Ｅｒｒｏｒ１−Ｅｃ
＝（Ｒｄｃ１１＋ＲＳ１１ｓｉｎθ＋ＲＣ１１ｃｏｓθ＋ＲＳ１２ｓｉｎ２θ＋ＲＣ１２ｃｏｓ２θ）
したがって、図４に示すように、算出した中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを補正パラメータとしてＣＰＵ５９に接続された記憶装置を構成するＲＡＭ等のメモリ６４に記憶しておき、ＣＰＵ５９でデジタル位置信号φからＤＤモータ４０の回転位置検出値を演算する際に、メモリ６４に記憶されている中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃに応じた補正パラメータで回転位置検出値を補正することにより、検出誤差Ｅｃを略零とする中継装置２００を構成することができる。
【００６５】
同様に、レゾルバ検出誤差Ｅｒも算出することができるので、このレゾルバ検出誤差Ｅｒに基づいて多極レゾルバ３０から出力される３相レゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣを補正することにより、レゾルバ検出誤差Ｅｒを略零とする多極レゾルバ３０を構成することができる。
このように構成することにより、多極レゾルバ３０と中継装置２００との双方の検出誤差Ｅｒ及びＥｃを略零とすることができ、多極レゾルバ３０と中継装置２００とを一対一で対応させる必要がなく、両者を任意に組合せることができ、メンテナンス時の多極レゾルバ３０又は中継装置２００の交換を行った場合でも、高精度を維持することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施形態を図１２について説明する。
この第２の実施形態では、レゾルバロータ１８の全周分の検出誤差波形に代えて、相順をかえながら機械角４５度分（１０歯分）の検出誤差を計測し、計測した各相順の検出誤差の軸倍角平均値を算出するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、前述した図６に示す全８０歯分の検出誤差では、図１２に示すように、全周で機械角４５度の範囲で８回の繰り返し誤差が確認されている。このため、前述した第１の実施形態における全周分の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を検出する場合に代えて、８回分のうちの１つ例えば機械角０度〜４５度の範囲すなわち１０歯分の検出誤差をＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について全周推定値Ｅｒｒｏｒ１１〜Ｅｒｒｏｒ１３として計測し、計測した１０歯分の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１１〜Ｅｒｒｏｒ１３のそれぞれの平均値を軸倍角平均値Ｍｅ１１〜Ｍｅ１３として算出し、算出した軸倍角平均値Ｍｅ１１〜Ｍｅ１３の平均値（Ｍｅ１１＋Ｍｅ１２＋Ｍｅ１３）／３を算出して中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃとする。これによっても、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができる。
【００６７】
この第２の実施形態によると、ＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について１０歯分すなわち機械角４５度分の検出誤差を計測することにより、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができるので、前述した第１の実施形態におけるデータ処理量を１／８に低減することができ、検出誤差算出部６２を構成するＣＰＵ等の演算処理装置の負担を軽減することができるとともに、検出誤差Ｅｃを算出する処理速度を向上させることができ、さらにメモリ６３の記憶容量を削減することができる。
【００６８】
次に、本発明の第３の実施形態を図１３について説明する。
この第３の実施形態では、ＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測する毎に軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出した場合に代えて、全ての検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測した後に、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出するようにしたものである。
【００６９】
すなわち、第３の実施形態では、図１３に示すように、前述した図５の検出誤差算出処理において、ステップＳ６、ステップＳ１１を省略し、これに代えて、ステップＳ１６で、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出することを除いては、前述した図５の処理と同様の処理を行うようにしたものである。
この第３の実施形態では、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測した後に、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出するので、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、しかも全歯の平均化を行う軸倍角平均処理を１回で済ませることができる。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態を図１４について説明する。
この第４の実施形態は、本発明を互いに９０度の位相差を有する４相レゾルバ信号を出力する多極レゾルバに適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１４に示すように、多極レゾルバ３０に４相のコイルがスター結線で巻装され、この多極レゾルバ３０から出力される４相のレゾルバ信号φＡ、φＢ、φＣ及びφＤが信号切換回路６１を介して中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ、ｔｉｃ及びｔｉｄに入力されている。ここで、信号切換回路６１は、前述した第１の実施形態における３相レゾルバ信号を順次シフトさせる場合と同様に、４相レゾルバ信号を順次４段階にシフトさせるように４つのスイッチ部を有する４つのスイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｄが設けられている。そして、各スイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｄのスイッチ部の切換えが選択信号ＳＬ１及びＳＬ２を“００”、“１０”、“０１”及び“１１”に切り換えることにより、４段階の切換えを行うようにしている。
【００７１】
ここで、４段階の切換えは、選択信号ＳＬ１が“０”、ＳＬ２が“０”であるときには、入力端子ｔｉａにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｉｂにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｃにＣ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｄにＤ相レゾルバ信号φＤが入力される。
また、選択信号ＳＬ１が“１”、ＳＬ２が“０”であるときには、入力端子ｔｉａにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｂにＣ相レゾルバ信号φＣが、入力端子ｔｃにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｉｄにＡ相レゾルバ信号φＡが入力される。
【００７２】
また、選択信号ＳＬ１が“０”、ＳＬ２が“１”であるときには、入力端子ｔｉａにＣ相レゾルバ信号φＣが、入力端子ｔｉｂにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｃにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｉｄにＢ相レゾルバ信号φＢが入力される。
また、選択信号ＳＬ１が“１”、ＳＬ２が“１”であるときには、入力端子ｔｉａにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｉｂにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｃにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｄにＣ相レゾルバ信号φＣが入力される。
【００７３】
そして、検出誤差算出部６２で、検出誤差計測時に、信号切換回路６１を４段階に切り換え、そのそれぞれにおいて、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて検出誤差Ｅｒｒｏｒ１、Ｅｒｒｏｒ２、Ｅｒｒｏｒ３及びＥｒｒｏｒ４を計測し、計測した４つの検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ４のそれぞれについて軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ４を算出し、算出した軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ４の平均値Ｍｅｍ＝（Ｍｅ１＋Ｍｅ２＋Ｍｅ３＋Ｍｅ４）／４を算出することにより、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃのみを算出することができる。
【００７４】
さらに、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを例えば計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、多極レゾルバ３０の検出誤差Ｅｒのみを算出することができる。
このように、第４の実施形態によれば、４相のレゾルバ信号を出力するレゾルバ３０についても、本発明を適用することができ、３相及び４相のレゾルバ信号を出力する多極レゾルバ３０にかかわらず、５相以上の（３６０°／Ｎ）相で各相レゾルバ信号の総和が零となる多相出力型の多極レゾルバに本発明を適用することができる。
【００７５】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、多極レゾルバ３０の内側が回転するインナーロータ式で構成したが、これに限らず、多極レゾルバ３０をレゾルバロータ１８が外側で、レゾルバステータ２０が内側となるアウターロータ式で構成することもできる。この場合には回転テーブル装置１０もインナーロータ式に代えてアウターロータ式を適用する。
【００７６】
また、上記第１〜第４の実施形態においては、多極レゾルバ３０の軸倍角が８０Ｘに設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２以上の軸倍角２Ｘ，３Ｘ，４Ｘ……を持つ多極レゾルバに本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態においては、本発明を回転テーブル装置１０に設置した多極レゾルバに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回転テーブル１２をロータとし、固定ケース体２２の内周面にステータを配置したダイレクトモータ構成とすることもでき、さらに電動モータの回転軸の回転角度を直接検出したり、他の任意の回転駆動装置に適用して回転角度を検出したりすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…回転テーブル装置
１２…回転テーブル
１４…クロスローラ軸受
１８…レゾルバロータ
１９…歯
２０…レゾルバステータ
２１ａ…励磁コイル
２１ｂ…ポール
２１ｃ…歯
２２…固定ケース体
３０…多極レゾルバ
４０…ＤＤモータ
５０…発振器
５２…増幅器
５３…移相器
５６…電流／電圧変換器
５７…３相／２相変換器
５８…Ｒ／Ｄ変換器、
５９…ＣＰＵ
６０…モータ制御回路
６１…信号切換回路
６２…検出誤差算出部
６３，６４…メモリ
２００…中継装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転角に応じた３相以上の位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、このレゾルバから出力される３相以上の位置信号を位置検出値に変換する信号変換部とを備えた回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転角度位置検出装置としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載の従来例が知られている。
特許文献１記載の従来例は、励磁信号が供給されたレゾルバから出力される３相電流信号を半固定抵抗によって構成される電流／電圧変換器で電圧信号に変換し、この電圧信号を３相／２相変換器でｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に変換し、さらにＲ／Ｄ変換器（レゾルバ・デジタル・コンバータ）でデジタル角度信号に変換し、このデジタル角度信号をＣＰＵに供給して回転角位置信号を演算し、この回転角位置信号に基づいてＤＤ（ダイレクトドライブ）モータを駆動するようにしている。
【０００３】
ここで、ＣＰＵで演算される回転角位置信号には、通常、誤差が含まれる。その誤差の検証は、通常、基準エンコーダを搭載したレゾルバ精度測定器等で基準エンコーダの値とＣＰＵから出力された回転角位置信号とを比較測定することによって、レゾルバの検出誤差を評価するようにしている。この検出誤差は、レゾルバ本体の検出誤差と、３相／２相変換器、Ｒ／Ｄ変換器、ＣＰＵ等を含む位置検出部の誤差とが重畳されたものとなっている。
【０００４】
レゾルバを使用した回転位置検出装置では、高精度互換性の確保が要求されている。通常、レゾルバを含むＤＤモータと、検出回路を含むドライブユニットと、取り替え負荷の１対１の組み合わせが一般的であったが、実際に複数の組み合わせを多数同時に使用するときや保守・交換時のメンテナンス性を考慮した場合、レゾルバと検出回路の各々の誤差が最小に抑えられていると、高精度な互換性を保ちつつ組み合わせの自由や交換が可能となる。
【０００５】
このように高精度を保ちつつ交換できる調整方法として、特許文献２に記載の従来例が知られている。この従来例では、励磁信号により励磁される励磁コイルとＳＩＮ成分とＣＯＳ成分の振幅変調信号を出力する二次コイルとを有するレゾルバと、前記励磁信号と振幅変調信号とに基づき前記レゾルの回転角度に応じた角度検出値を出力する信号処理回路を有する位置検出回路を備え、レゾルバの特定の回転角度に相当する特定の励磁信号と特定の変調信号を前記信号処理回路に与えてその検出誤差を算出するようにしている。
【０００６】
同様に、特許文献３に記載の従来例では、レゾルバから出力される２相の２次側電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、デジタル変換された２次側電圧を補正する補正手段と、この補正手段の出力から位置情報を算出する位置算出手段とを備えたレゾルバインターフェース装置において、前記補正手段の信号からレゾルバの検出誤差を補正する補正パラメータを求める調整手段と、この調整手段で求めた補正パラメータを記憶する記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記記憶手段に記憶した補正パラメータを使って前記２次側電圧の振幅位相及びオフセットを補正することにより、レゾルバの検出誤差を補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３１５５号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４１０８号公報
【特許文献３】特開２００７−５７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の従来例にあっては、１相励磁２相出力型のレゾルバに対して検出誤差を算出するようにしたものであって、軸倍角４のレゾルバが記載されているものの、１相励磁で３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバについて適用することができないという未解決の課題がある。
同様に、上記特許文献３に記載の従来例にあっては、上記特許文献２と同様に１相励磁２相出力型のレゾルバを対象としてＡＤ変換手段から出力されるデジタル変換されたレゾルの２次側電圧を補正する補正手段の信号から補正パラメータを求めるようにしており、３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには適用できないとともに、その補正パラメータは２次側電圧に振幅調整ゲインを乗算する振幅調整と、２相の２次側電圧が９０°の位相差となるように調整する位相調整と、オフセット調整とを行うもので、２相出力型のレゾルバに対しては有効であるが３相以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには応用できず、さらにはレゾルバの検出誤差は検出できるが検出回路の検出誤差を検出することはできないという未解決の課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成で３沿う以上の多相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力される多相出力信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部の検出誤差を求めることができる回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
この構成であれば、２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから３相以上のＮ相位置信号が出力され、このＮ相位置信号が、切換回路によって位置信号演算部のＮ相入力端子に順次シフトされたＮ段階分入力され、切換回路で入力を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてレゾルバ側の検出誤差及び位置信号演算部の検出誤差が重畳された検出誤差を機械角２６０度の全角度範囲で計測し、計測した各計測誤差の軸倍角数毎の範囲でＮ個の軸倍角平均値を算出し、Ｎ個の軸倍角平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の検出誤差を相殺して位置信号演算部側の検出誤差のみを算出することができる。
【００１２】
また、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の１２０度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力される３相位置信号が入力され、当該３相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記３相位置信号の前記位置信号演算部のＡ相、Ｂ相及びＣ相入力端子への入力をＡ相、Ｂ相及びＣ相、Ｂ相、Ｃ相及びＡ相、Ｃ相、Ａ相及びＢ相の３段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて３回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測した３回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した３個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。
この構成であれば、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の位置信号を出力する３相出力型で且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバにおいて、位置信号演算部の検出誤差を正確に検出することができる。
【００１３】
また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正するので、検出誤差を抑制した位置信号演算部を構成することができる。
【００１４】
また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができる。このレゾルバ側の検出誤差をレゾルバ側で補正しておくことにより、検出誤差を抑制したレゾルバを構成することができる。このため、レゾルバと位置信号演算部との互換性を確保することができ、レゾルバと位置信号演算部とを任意に組合せることができる。
【００１５】
さらに、本発明の一の形態に係る回転角度位置検出装置の誤差検出方法は、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、前記位置信号演算部のＮ相入力端子への前記レゾルバからのＮ相位置信号を順次シフトさせてＮ段階に切換えて入力するステップと、該Ｎ相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測するステップと、計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップとを備えたことを特徴としている。
この構成によれば、上述した回転角度位置検出装置と同様の作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力されるＮ相位置信号を、位置信号演算部のＮ相入力端子に、順次シフトさせたＮ段階に切換えて入力し、入力信号を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差を除去して位置信号演算部のみの検出誤差を正確に検出することができるという効果が得られる。
【００１７】
そして、算出した位置信号演算部の検出誤差を、信号補正部で、位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度の位置信号演算部を構成することができる。
同様に、誤差検出部で計測した検出誤差から検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができ、このレゾルバ側の検出誤差でレゾルバのＮ相位置信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度のレゾルバを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の回転角度検出装置を構成するレゾルバを装着した回転テーブル装置の軸方向の断面図である。
【図２】図１のレゾルバの平面から見た模式図である。
【図３】１相励磁３相出力の多極レゾルバにおけるステータのコイルの配線構造を示す回路図である。
【図４】制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の検出誤差算出部で実行する検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】８０歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。
【図７】８０歯レゾルバの全周精度波形の拡大図である。
【図８】相順ＡＢＣでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図９】相順ＢＣＡでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図１０】相順ＣＡＢでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。
【図１１】相順ＡＢＣ〜ＣＡＢでの全歯の平均誤差とこれらの平均値とを示す波形図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態を示す８０歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４の実施形態における制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は絶対角度位置検出装置としての３相の多極レゾルバを装着した回転テーブル装置を示す断面図である。
回転テーブル装置１０は、図１に示すように、上端を開放した円筒状の固定ケース体２２と、この固定ケース体２２にクロスローラ軸受１４を介して回転自在に支持された回転テーブル１２とで構成されている。そして、固定ケース体２２に対する回転テーブル１２の回転角度位置検出装置を構成する多極レゾルバ３０によって検出している。ここで、多極レゾルバ３０およびクロスローラ軸受１４は、回転テーブル装置１０の半径方向内側からその順序で半径方向の同一平面上に配置されている。
【００２０】
固定ケース体２２には、内周側に軸方向上方（図１の上方向）に突出した円環状の内壁体２２ａが形成され、内壁体２２ａよりも径方向外側には、軸方向上方に突出した円環状の外壁体２２ｂが形成されている。一方、回転テーブル１２には、内周側に軸方向下方（図１の下方向）に突出した円環状の内壁体１２ａが形成され、内壁体１２ａよりも半径方向外側には、軸方向下方に突出した円環状の外壁体１２ｂが形成されている。そして、固定ケース体２２および回転テーブル１２は、固定ケース体２２の内壁体２２ａが回転テーブル１２の内壁体１２ａと外壁体１２ｂの間に、回転テーブル１２の外壁体１２ｂが固定ケース体２２の内壁体２２ａと外壁体２２ｂの間に位置するように互いに跨って配置されている。
【００２１】
クロスローラ軸受１４は、内輪１４ａと、外輪１４ｂと、内輪１４ａおよび外輪１４ｂの間で転動可能に設けられた複数のクロスローラ（ころ）１４ｃとを有して構成されている。クロスローラ１４ｃは、直径が長さよりわずかに大きな略円筒状で、軌道上偶数番目の回転軸と、軌道上奇数番目の回転軸が互いに９０°傾斜している。
内輪１４ａは、固定ケース体２２の内壁体２２ａに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、固定ケース体２２の内壁体２２ａの上端を内輪１４ａの下面に当接させ、内輪押え２６の押圧部２６ｂを内輪１４ａの上面に接触させ、内輪押え２６をボルト２６ａで固定ケース体２２の内壁体２２ａに締結することにより固定される。
【００２２】
外輪１４ｂは、回転テーブル１２の外壁体１２ｂに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、回転テーブル１２の外壁体１２ｂの下端を外輪１４ｂの上面に当接させ、外輪押え２８の押圧部２８ｂを外輪１４ｂの下面に接触させ、外輪押え２８をボルト２８ａで回転テーブル１２の外壁体１２ｂに締結することにより固定される。
なお、固定ケース体２２は、ボルト２４ａにより固定板２４に固定され、回転テーブル１２は、例えば内壁体１２ａの内周面が後述するモータ４０の回転軸の外周面に嵌合して回転駆動される。
【００２３】
多極レゾルバ３０は、図２に示すように、例えばインナーロータ式のインクリメンタルレゾルバであって、環状の成層鉄心からなる円環状のレゾルバロータ１８と、このレゾルバロータ１８の外側に所定間隔をもって対向して同軸的に配置された環状の成層鉄心で構成された環状のレゾルバステータ２０とを有する。レゾルバロータ１８は、レゾルバステータ２０との対向面となる外周面に突起状の例えば８０個の歯１９が、円周方向に等間隔に形成されている。一方、レゾルバステータ２０のレゾルバロータ１８との対向面に形成されたコイル２１ａを巻装したポール２１ｂにも歯２１ｃが形成されているが、隣り合うポール２１ｂとは１／３歯分のずれを持ち、且つポール２１ｂは円周方向に等間隔に形成されている。このインクリメンタル型の多極レゾルバ３０は、この例ではレゾルバロータ１８の歯１９が８０個形成されており、１回転につき、基本波成分が８０周期となるインクリメンタルレゾルバ信号を出力する軸倍角８０Ｘとされている。すなわち、レゾルバロータ７１の一回転当たり、４０９６（＝２１２）×８０＝３２７６８０パルスのデジタル角度信号φに変換される。つまり、０から４０９５までのカウントが８０回繰り返されたデジタル値となる。
【００２４】
そして、レゾルバロータ１８は、ボルト１８ｂにより回転テーブル１２の内壁体１２ａの外周面に取り付けられている。
一方、レゾルバステータ２０は、ボルト２０ｃにより固定ケース体２２における内輪押え２６の内周面に取り付けられ、内輪押え２６と一体に固定ケース体２２の内壁体２２ａの内周面側に固定されている。
【００２５】
次に、レゾルバステータ２０の配線構造を説明する。
図３は、１相励磁３相出力の多極レゾルバ３０のレゾルバステータ２０のコイルの配線構造を示す回路図である。
レゾルバステータ２０は、環状部材の内周に等間隔で２４個のポール２１ｂと、各ポール２１ｂに巻装した３相のＡ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣを備えている。
Ａ〜Ｃ相コイルＬＡ〜ＬＣのそれぞれは、図２に示すように、レゾルバステータ２０の内周面に反時計方向にＡ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣの順で繰り返して巻装されている。
【００２６】
ここで、Ａ相コイルＬＡは、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＡ１１、ＬＡ１２、……ＬＡ１８が直列に接続されている。また、Ｂ相コイルＬＢも、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＢ１１、ＬＢ１２、……ＬＢ１８が直列に接続されている。さらに、Ｃ相コイルＬＣも、図２及び図３に示すように、２つ置きの８つのポール２２に個別に巻装された８つのコイル部ＬＣ１１、ＬＣ１２、……ＬＣ１８が直列に接続されている。
そして、Ａ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣのコイル部ＬＡ１１、ＬＢ１１及びＬＣ１１側の端部が互いに接続されて中性点が形成され、この中性点が接続端子ＣＯＭに接続されている。
【００２７】
そして、Ａ相コイルＬＡ、Ｂ相コイルＬＢ及びＣ相コイルＬＣのコイルＬＡ１１、ＬＢ１１、ＬＣ１１および第２系統のコイルＬＡ２１、ＬＢ２１、ＬＣ２１に、端子ＣＯＭから正弦波からなる励磁信号ｓｉｎωｔが入力されることにより、他端側から下式に示すように、互いに位相が１２０°異なる３相のレゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣを得ることができる。
Ａ相：φＡ＝（ＡＤＣ＋ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)）ｓｉｎωｔ ……（１）
Ｂ相：φＢ＝（ＢＤＣ＋ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)）ｓｉｎωｔ ……（２）
Ｃ相：φＣ＝（ＣＤＣ＋ＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)）ｓｉｎωｔ ……（３）
ここで、ＡＤＣ、ＢＤＣ及びＣＤＣはＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる直流成分であり、ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)、ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)及びＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)はＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる１次の交流成分である。
また、後述するように発振器５０から励磁信号の供給を受けて３相コイルＬＡ〜ＬＣのコイル部ＬＡ１１〜ＬＣ１８によりレゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣが検出されるので、励磁用コイルを設ける必要がなく、配線構造が簡素となる。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る制御システムの構成を説明する。
図４は、制御システムの構成を示すブロック図である。
制御システムは、図４に示すように、ＤＤモータ４０と、ＤＤモータ４０の回転軸の外周面に嵌合する多極レゾルバ３０と、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣに基づいて回転角度を検出する位置信号演算部としての中継装置２００と、中継装置２００で検出した回転角度に基づいてモータ４０を制御するパワーアンプ３００とを有して構成されている。
【００２９】
中継装置２００は、発振器５０と、発振器５０から出力される励磁信号を適度な信号レベルに増幅する増幅器５２と、発振器５０から出力される励磁信号を移相する移相器５３とを有する励磁信号形成回路５４を備えている。増幅器５２から出力される励磁信号ｓｉｎωｔが多極レゾルバ３０のＡ〜Ｃ相のコイルＬＡ〜ＬＣの中性点に接続された端子ＣＯＭに供給される。また、移相器５３は、発振器５０から出力される励磁信号の位相を遅らせ、２相のレゾルバ信号のうちのキャリア信号の位相と同期させたＲｅｆ信号を後述するＲ／Ｄ変換器６０に供給する。
【００３０】
中継装置２００は、さらに、コイルＬＡ〜ＬＣから出力される３相検出電流ＩＡ、ＩＢ及びＩＣが入力される電流／電圧変換器５６と、この電流／電圧変換器５６の出力がそれぞれ入力されてＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に変換する３相／２相変換器５７と、この３相／２相変換器５７から出力されるＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号が入力されて、これら２相出力を移相器５３から供給される移相出力に基づいて信号処理してデジタル角度信号φに変換して出力するＲ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変換器５８とを備えている。
【００３１】
電流／電圧変換器５６では、半固定式のセンス抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３を使用して、コイルＬＡ〜ＬＣから出力される３相検出電流ＩＡ、ＩＢ及びＩＣを下記（４）式、（４）式及び（６）式で表される３相検出電圧ＶＡ、ＶＢ及びＶＣに変換する。
Ａ相：ＶＡ＝（ＡＤＣ＋ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)）ｓｉｎωｔ …………（４）
Ｂ相：ＶＢ＝（ＢＤＣ＋ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°)）ｓｉｎωｔ……（５）
Ｃ相：ＶＣ＝（ＣＤＣ＋ＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)）ｓｉｎωｔ……（６）
ここで、ＡＡＣ１ｓｉｎ(θ)、ＢＡＣ１ｓｉｎ(θ＋１２０°）およびＣＡＣ１ｓｉｎ(θ＋２４０°)はＡ相、Ｂ相及びＣ相に含まれる１次（基本波）成分である。
【００３２】
Ｒ／Ｄ変換器５８は、移相器５３から入力されるＲｅｆ信号に基づいて、３／２相変換器５７からのレゾルバ信号を所定周期でサンプリングし、サンプリングして得られた信号値をデジタル角度信号φとしてＣＰＵ５９に出力する。具体的には、２相のレゾルバ信号は、レゾルバロータ１８の１回転当たり４０９６（＝２１２）×８０＝３２７６８０パルスのデジタル角度信号φａに変換される。つまり、０から３２７６８０までのカウントアップされたデジタル値となる。
ＣＰＵ５９は、Ｒ／Ｄ変換器５８から出力されるデジタル角度信号φからＤＤモータ４０の回転角度位置を演算し、その回転角度位置信号を、インバータ回路を含むモータ制御回路６０に出力する。
【００３３】
また、多極レゾルバ３０のコイルＬａ、Ｌｂ及びＬｃと中継器２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃとの間に信号切換回路６１が介挿されている。この信号切換回路６１は、例えば半導体スイッチング素子を有するアナログスイッチで構成され、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣがそれぞれ個別に入力されるスイッチ回路ＳＷａ、ＳＷｂ及びＳＷｃを有する。これらスイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｃのそれぞれは、並列に配置された３つのスイッチ部Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を有し、これらスイッチ部Ｓ１、Ｓ２及びＳｅの一方の固定端子ｔｆ１１、ｔｆ１２及びｔｆ１３にＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、他方の固定端子ｔｆ２１、ｔｆ２２及びｔｆ２３が互いに接続されて中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに接続されている。
【００３４】
そして、各スイッチ回路ＳＷａ、ＳＷｂ及びＳＷｃのスイッチ部Ｓ１〜Ｓ３が、選択信号ＳＬ１及びＳＬ２によって、選択的に３段階にオンオフ制御される。
すなわち、選択信号ＳＬ１及びＳＬ２がともに論理値“０”であるときには、図４に示すように、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御される。
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＡ相レゾルバ信号φＡが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＢ相レゾルバ信号φＢが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＣ相レゾルバ信号φＣが入力される。
【００３５】
また、選択信号ＳＬ１が論理値“１”で且つ選択信号ＳＬ２が論理値“０”であるときには、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御される。
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＢ相レゾルバ信号φＢが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＡ相レゾルバ信号φＡが入力される。
【００３６】
さらに、選択信号ＳＬ１が論理値“０”で且つ選択信号ＳＬ２が論理値“１”であるときには、スイッチ回路ＳＷａのスイッチ部Ｓ３がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ２がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｂのスイッチ部Ｓ１がオンに、スイッチ部Ｓ２及びＳ３がオフに制御され、スイッチ回路ＳＷｃのスイッチ部ＳステップＳ２がオンに、スイッチ部Ｓ１及びＳ３がオフに制御される。
【００３７】
このため、中継装置２００の入力端子ｔｉａにＣ相レゾルバ信号φＣが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｂにＡ相レゾルバ信号φＡが入力され、中継装置２００の入力端子ｔｉｃにＢ相レゾルバ信号φＢが入力される。
信号切換回路６１に供給される選択信号ＳＬ１及びＳＬ２は、検出誤差算出部６２から入力される。この検出誤差算出部６２は、ＣＰＵ等の演算処理装置を備えており、ＣＰＵ５９から出力される回転角位置信号が入力されているとともに、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓが設けられている。
【００３８】
そして、検出誤差算出部６２は、図５に示す検出誤差算出処理を実行する。この検出誤差算出処理は、所定時間（例えば１０ｍｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、図５に示すように、先ず、ステップＳ１で、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓのスイッチ信号を読込み、この検出誤差検出開始スイッチＳＷｓがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときにはステップＳ２に移行して、ともに論理値“０”の選択信号ＳＬ１及びＳＬ２を信号切換回路６１に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３９】
一方、ステップＳ１の判定結果が、検出誤差検出開始スイッチＳＷｓがオン状態であるときには、ステップＳ３に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップＳ４に移行して、読込んだ回転角度位置信号に基づいて下記（７）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測を開始する。
次いで、ステップＳ５に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したか否かを判定し、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ３に戻り、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１の計測が完了したときには、ステップＳ６に移行する。
このステップＳ６では、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１をもとに８０歯の平均値すなわち、８０歯の１電気角は機械角４．５度に相当するので、機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ１を算出して、所定の記憶領域に記憶する。
【００４０】
次いで、ステップＳ７に移行して、論理値“１”の選択信号ＳＬ１と論理値“０”の選択信号ＳＬ２とを信号切換回路６１に出力し、次いでステップＳ８に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いで、ステップＳ９に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記（８）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ２の計測を開始する。
次いで、ステップＳ１０に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ８に戻り、計測が完了したときにはステップＳ１１に移行する。
【００４１】
このステップＳ１１では、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ２をもとに８０歯の平均値すなわち機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ２を算出し、これを所定の記憶領域に記憶してからステップＳ１２に移行する。このステップＳ１２では、論理値“０”の選択信号ＳＬ１と論理値“１”の選択信号ＳＬ２とを信号切換回路６１に出力し、次いで、ステップＳ１３に移行して、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップＳ１４に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記（９）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ３の計測を開始する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１５に移行して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップＳ１３に戻り、計測が完了したときには、ステップＳ１６に移行して、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ３をもとに８０歯の平均値すなわち機械角４．５度分の軸倍角範囲平均値Ｍｅ３を算出する。
次いで、ステップＳ１７に移行して、算出した軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３の平均値（Ｍｅ１＋Ｍｅ２＋Ｍｅ３）／３を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差が除去された中継装置２００の検出誤差Ｅｃを算出し、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差ＥｃをＲＡＭ等のメモリ６３に形成した記憶領域に記憶してからステップＳ１８に移行する。
【００４３】
このステップＳ１８では、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを例えば検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、レゾルバ３０側の検出誤差Ｅｒを算出し、これを所定の記憶領域に記憶してから誤差算出処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
なお、レゾルバ側の検出誤差Ｅｒ１、Ｅｒ２及びＥｒの誤差波形には２次までの高調波成分が重畳しているものとする。同様に、中継装置２００の検出誤差Ｅｃについても誤差波形には２次までの高調波が重畳しているものとする。
【００４４】
Ｅｒｒｏｒ１＝Ｅｒ１＋Ｅｃ
Ｅｒ１＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎθ＋Ｒｃ１１ｃｏｓθ＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２θ
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（７）
ここで、Ｒｄｃ１１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ１１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ１１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ１２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ１２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
Ｄｄｃ１：位置信号演算部側誤差波形の直流成分
Ｄｓ１：位置信号演算部側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｄｃ１：位置信号演算部側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｄｓ２：位置信号演算部側誤差波形のＳＩＮ２次成分
ＤＣ２：位置信号演算部側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４５】
Ｅｒｒｏｒ２＝Ｅｒ２＋Ｅｃ
Ｅｒ２＝Ｒｄｃ２１＋Ｒｓ２１ｓｉｎθ＋Ｒｃ２１ｃｏｓθ＋Ｒｓ２２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ２２ｃｏｓ２θ
＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎ(θ+120)＋Ｒｃ１１ｃｏｓ(θ+120)
＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２(θ+120)＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２(θ+120)
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（８）
ここで、Ｒｄｃ２１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ２１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ２１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ２２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ２２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４６】
Ｅｒｒｏｒ３＝Ｅｒ３＋Ｅｃ
Ｅｒ３＝Ｒｄｃ３１＋Ｒｓ３１ｓｉｎθ＋Ｒｃ３１ｃｏｓθ＋Ｒｓ３２ｓｉｎ２θ
＋Ｒｃ３２ｃｏｓ２θ
＝Ｒｄｃ１１＋Ｒｓ１１ｓｉｎ(θ+240)＋Ｒｃ１１ｃｏｓ(θ+240)
＋Ｒｓ１２ｓｉｎ２(θ+240)＋Ｒｃ１２ｃｏｓ２(θ+240)
Ｅｃ＝Ｄｄｃ１＋Ｄｓ１ｓｉｎθ＋Ｄｃ１ｃｏｓθ＋Ｄｓ２ｓｉｎ２θ＋Ｄｃ２ｃｏｓ２θ
…………（９）
ここで、Ｒｄｃ３１：レゾルバ側誤差波形の直流成分
Ｒｓ３１：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ１次成分
Ｒｃ３１：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ１次成分
Ｒｓ３２：レゾルバ側誤差波形のＳＩＮ２次成分
Ｒｃ３２：レゾルバ側誤差波形のＣＯＳ２次成分
【００４７】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
モータ制御回路６０によって、モータ４０が回転駆動されると、回転テーブル１２に回転トルクが付与され、回転テーブル１２が回転する。
このときに、多極レゾルバ３０の３相コイルＬＡ〜ＬＣの中性点には、端子ＣＯＭを介して中継装置２００の励磁信号形成回路５４から励磁信号ｓｉｎωｔが供給されている。このため、回転テーブル１２と一体に回転するレゾルバロータ１８との間のリラクタンス変化が検出され、３相コイルＬＡ〜ＬＣにおけるコイル部ＬＡ１１〜ＬＣ１８から３相検出電流でなるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及び中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃにそれぞれ入力される。
これら各相レゾルバ信号φＡ〜φＣは、電流／電圧変換器５６で３相検出電圧ＶＡ〜ＶＣに変換される。これら３相検出電圧ＶＡ〜ＶＣは３相／２相変換器５７に供給されて、ＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に変換される。
【００４８】
次いで、Ｒ／Ｄ変換器５８で移相器５３から供給される発振器５０から出力される励磁信号の位相を遅らせて３相／２相変換器５７から出力されるＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号のキャリア信号の位相と同期させたＲｅｆ信号に基づいてＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号をデジタル角度信号φに変換する。
そして、このデジタル角度信号φがＣＰＵ５９に供給されて、ＤＤモータ４０の回転角度位置検出値を演算し、この回転各位置検出値をモータ制御回路６０に出力することにより、このモータ制御回路６０でＤＤモータ４０を駆動制御する。
【００４９】
ところで、通常状態では、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号Ｂ及びＣ相レゾルバ信号Ｃには検出誤差Ｅｒを含んでいるとともに、中継装置２００で算出される回転角度位置検出値にも中継装置２００で発生する検出誤差Ｅｃを含んでいる。
したがって、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値にはレゾルバ側の検出誤差Ｅｒと中継装置２００で発生する検出誤差Ｅｃが重畳されている。
【００５０】
ここで、レゾルバが、電気角３６０度が機械角３６０度に相当するアブソリュートレゾルバで構成されている場合には、以下に説明するように、３等分割処理を行うことにより、中継装置２００側の検出誤差を正確に検出することができる。
すなわち、ＤＤモータ４０をモータ制御回路６０で回転駆動して、多極レゾルバ３０からＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが出力されている状態で、検出誤差算出部６２の検出誤差検出開始スイッチＳＷｓをオン状態とすることにより、前述した図５に示す検出誤差算出処理のステップＳ１〜ステップＳ１３を実行して前述した（１）式〜（３）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測する。
【００５１】
このため、先ず、信号切換回路６１で、アブソリュートレゾルバから出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ，Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが、それぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに供給されている状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記（１）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１を計測する。
【００５２】
次いで、信号切換回路６１に対して論理値“１”の選択信号ＳＬ１及び論理値“０”の選択信号ＳＬ２を出力して、アブソリュートレゾルバのＢ相レゾルバ信号φＢ、Ｃ相レゾルバ信号φＣ及びＡ相レゾルバ信号φＡをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２を計測する。
【００５３】
さらに、信号切換回路６１に対して論理値“０”の選択信号ＳＬ１及び論理値“１”の選択信号ＳＬ２を出力して、アブソリュートレゾルバのＣ相レゾルバ信号φＣ、Ａ相レゾルバ信号φＡ及びＢ相レゾルバ信号φＢをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３を計測する。
【００５４】
そして、計測した３つの検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を加算して３で除することにより、検出誤差平均値Ｅｒｒｏｒｍを算出する。
このとき、前述した（１）〜（３）式から明らかなように、検出誤差Ｅｒｒｏｒ１に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒに対して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒの各信号成分が１２０度の位相差を有し、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３に含まれるレゾルバ検出誤差Ｅｒの各信号成分が２４０°の位相差を有することになる。
【００５５】
このため、三相交流の起電力の和はＳＩＮθ＋ＳＩＮ（θ＋１２０°）＋ＳＩＮ（θ＋２４０°）＝０となることから１２０度ずつ位相が異なるレゾルバの検出誤差Ｅｒを加算することにより、下記１０式で表されるように、レゾルバの検出誤差Ｅｒは零となり、中継装置２００の検出誤差のみが残ることになり、中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを容易且つ正確に算出することができる。
Ｅｃ＝（Ｅｒｒｏｒ１＋Ｅｒｒｏｒ２＋Ｅｒｒｏｒ３）／３
＝０＋Ｅｃ …………（１０）
となり、レゾルバ側の誤差が消え、回路側の誤差のみが得られる。
【００５６】
ところが、多極レゾルバ３０の場合には、レゾルバロータ１８の全周３６０度にわたる誤差を測定した例が図６に示すようになる。
ここで、レゾルバロータ１８には８０個の歯１９が形成されているので、中継装置２００の電気角３６０度は機械角４．５度に相当する。この図６の全周波形をさらに０度〜４５度の範囲で拡大した例を図７に示す。
【００５７】
この図７から明らかなように、１電気角（＝機械角４．５度）の範囲に発生している１サイクル分の誤差成分は、機械角度を推移すると、機械角０度〜４．５度の範囲から１８度〜２２．４度の範囲までは少しずつ増え、その後は少しずつ減少している。
この結果、機械角０度〜４．５度の範囲で３等分割を計測する場合と、他の角度範囲で３等分割を計測した場合では結果が異なることになる。
【００５８】
つまり、対象となる測定値が異なると、上述したアブソリュートレゾルバのように３等分割処理を行った場合には、結果が異なることになり、より真値を求めることが不可能となる。
そこで、本実施形態では、ＤＤモータ４０をモータ制御回路６０で回転駆動して、多極レゾルバ３０からＡ相レゾルバ信号φＡ、Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが出力されている状態で、検出誤差算出部６２の検出誤差検出開始スイッチＳＷｓをオン状態とすることにより、前述した図５に示す検出誤差算出処理が実行される。
【００５９】
このため、先ず、信号切換回路６１で、多極レゾルバ３０から出力されるＡ相レゾルバ信号φＡ，Ｂ相レゾルバ信号φＢ及びＣ相レゾルバ信号φＣが、それぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに供給されている状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記（１）式で表される検出誤差Ｅｒｒｏｒ１を機械角３６０度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図８（ａ）に示すようになる。この図８（ａ）では、全周のうちの１８０度分を示している。
【００６０】
次いで、信号切換回路６１に対して論理値“１”の選択信号ＳＬ１及び論理値“０”の選択信号ＳＬ２を出力して、多極レゾルバ３０のＢ相レゾルバ信号φＢ、Ｃ相レゾルバ信号φＣ及びＡ相レゾルバ信号φＡをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ２を機械角３６０度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図９（ａ）に示すようになる。この図９（ａ）では全周のうちの１８０度分を示している。
【００６１】
さらに、信号切換回路６１に対して論理値“０”の選択信号ＳＬ１及び論理値“１”の選択信号ＳＬ２を出力して、多極レゾルバ３０のＣ相レゾルバ信号φＣ、Ａ相レゾルバ信号φＡ及びＢ相レゾルバ信号φＢをそれぞれ中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ及びｔｉｃに入力し、この状態で、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Ｅｒｒｏｒ３を計測する。このときの計測結果の一例は、図１０（ａ）に示すようになる。この図１０（ａ）では全周のうちの１８０度分を示している。
【００６２】
そして、計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１、Ｅｒｒｏｒ２及びＥｒｒｏｒ３のそれぞれについて全８０歯の平均値である軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３を算出する。
これら軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３は、それぞれ、図８（ｂ）の特性曲線Ｌ１、図９（ｂ）の特性曲線Ｌ２及び図１０（ｂ）の特性曲線Ｌ３に示す誤差波形となる（機械角４．５度分）。
【００６３】
このように、各相順での検出誤差の計測を、全歯を対象にして行い、その計測結果に対して、軸倍角範囲平均値Ｍｅ１、Ｍｅ２及びＭｅ３を算出することにより、１歯ごとに増減していたレゾルバ側の誤差値（１サイクル成分）が画一化され、電気角３６０度当たりの誤差として認識することができる。
このため、算出した軸倍角範囲平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ２及びＭｅ３の平均値を求める３等分割平均処理することにより、図１１で太い実線図示の特性曲線Ｌ４で示す３等分割平均値を求めることができる。この３等分割平均値は、図１１から明らかなように、レゾルバ側の全周誤差が除去された結果となり、検出回路としての中継装置２００側の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができる。
【００６４】
そして、算出した中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを例えば計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差Ｅｒを求めることができる。
Ｅｒ＝Ｅｒｒｏｒ１−Ｅｃ
＝（Ｒｄｃ１１＋ＲＳ１１ｓｉｎθ＋ＲＣ１１ｃｏｓθ＋ＲＳ１２ｓｉｎ２θ＋ＲＣ１２ｃｏｓ２θ）
したがって、図４に示すように、算出した中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃを補正パラメータとしてＣＰＵ５９に接続された記憶装置を構成するＲＡＭ等のメモリ６４に記憶しておき、ＣＰＵ５９でデジタル位置信号φからＤＤモータ４０の回転位置検出値を演算する際に、メモリ６４に記憶されている中継装置２００を構成する回路の検出誤差Ｅｃに応じた補正パラメータで回転位置検出値を補正することにより、検出誤差Ｅｃを略零とする中継装置２００を構成することができる。
【００６５】
同様に、レゾルバ検出誤差Ｅｒも算出することができるので、このレゾルバ検出誤差Ｅｒに基づいて多極レゾルバ３０から出力される３相レゾルバ信号φＡ、φＢ及びφＣを補正することにより、レゾルバ検出誤差Ｅｒを略零とする多極レゾルバ３０を構成することができる。
このように構成することにより、多極レゾルバ３０と中継装置２００との双方の検出誤差Ｅｒ及びＥｃを略零とすることができ、多極レゾルバ３０と中継装置２００とを一対一で対応させる必要がなく、両者を任意に組合せることができ、メンテナンス時の多極レゾルバ３０又は中継装置２００の交換を行った場合でも、高精度を維持することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施形態を図１２について説明する。
この第２の実施形態では、レゾルバロータ１８の全周分の検出誤差波形に代えて、相順をかえながら機械角４５度分（１０歯分）の検出誤差を計測し、計測した各相順の検出誤差の軸倍角平均値を算出するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、前述した図６に示す全８０歯分の検出誤差では、図１２に示すように、全周で機械角４５度の範囲で８回の繰り返し誤差が確認されている。このため、前述した第１の実施形態における全周分の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を検出する場合に代えて、８回分のうちの１つ例えば機械角０度〜４５度の範囲すなわち１０歯分の検出誤差をＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について全周推定値Ｅｒｒｏｒ１１〜Ｅｒｒｏｒ１３として計測し、計測した１０歯分の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１１〜Ｅｒｒｏｒ１３のそれぞれの平均値を軸倍角平均値Ｍｅ１１〜Ｍｅ１３として算出し、算出した軸倍角平均値Ｍｅ１１〜Ｍｅ１３の平均値（Ｍｅ１１＋Ｍｅ１２＋Ｍｅ１３）／３を算出して中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃとする。これによっても、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができる。
【００６７】
この第２の実施形態によると、ＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について１０歯分すなわち機械角４５度分の検出誤差を計測することにより、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを正確に検出することができるので、前述した第１の実施形態におけるデータ処理量を１／８に低減することができ、検出誤差算出部６２を構成するＣＰＵ等の演算処理装置の負担を軽減することができるとともに、検出誤差Ｅｃを算出する処理速度を向上させることができ、さらにメモリ６３の記憶容量を削減することができる。
【００６８】
次に、本発明の第３の実施形態を図１３について説明する。
この第３の実施形態では、ＡＢＣ相、ＢＣＡ相及びＣＡＢ相の各相順について検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測する毎に軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出した場合に代えて、全ての検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測した後に、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出するようにしたものである。
【００６９】
すなわち、第３の実施形態では、図１３に示すように、前述した図５の検出誤差算出処理において、ステップＳ６、ステップＳ１１を省略し、これに代えて、ステップＳ１６で、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出することを除いては、前述した図５の処理と同様の処理を行うようにしたものである。
この第３の実施形態では、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３を計測した後に、各相順の検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ３の軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ３を算出するので、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、しかも全歯の平均化を行う軸倍角平均処理を１回で済ませることができる。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態を図１４について説明する。
この第４の実施形態は、本発明を互いに９０度の位相差を有する４相レゾルバ信号を出力する多極レゾルバに適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１４に示すように、多極レゾルバ３０に４相のコイルがスター結線で巻装され、この多極レゾルバ３０から出力される４相のレゾルバ信号φＡ、φＢ、φＣ及びφＤが信号切換回路６１を介して中継装置２００の入力端子ｔｉａ、ｔｉｂ、ｔｉｃ及びｔｉｄに入力されている。ここで、信号切換回路６１は、前述した第１の実施形態における３相レゾルバ信号を順次シフトさせる場合と同様に、４相レゾルバ信号を順次４段階にシフトさせるように４つのスイッチ部を有する４つのスイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｄが設けられている。そして、各スイッチ回路ＳＷａ〜ＳＷｄのスイッチ部の切換えが選択信号ＳＬ１及びＳＬ２を“００”、“１０”、“０１”及び“１１”に切り換えることにより、４段階の切換えを行うようにしている。
【００７１】
ここで、４段階の切換えは、選択信号ＳＬ１が“０”、ＳＬ２が“０”であるときには、入力端子ｔｉａにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｉｂにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｃにＣ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｄにＤ相レゾルバ信号φＤが入力される。
また、選択信号ＳＬ１が“１”、ＳＬ２が“０”であるときには、入力端子ｔｉａにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｂにＣ相レゾルバ信号φＣが、入力端子ｔｃにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｉｄにＡ相レゾルバ信号φＡが入力される。
【００７２】
また、選択信号ＳＬ１が“０”、ＳＬ２が“１”であるときには、入力端子ｔｉａにＣ相レゾルバ信号φＣが、入力端子ｔｉｂにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｃにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｉｄにＢ相レゾルバ信号φＢが入力される。
また、選択信号ＳＬ１が“１”、ＳＬ２が“１”であるときには、入力端子ｔｉａにＤ相レゾルバ信号φＤが、入力端子ｔｉｂにＡ相レゾルバ信号φＡが、入力端子ｔｃにＢ相レゾルバ信号φＢが、入力端子ｔｉｄにＣ相レゾルバ信号φＣが入力される。
【００７３】
そして、検出誤差算出部６２で、検出誤差計測時に、信号切換回路６１を４段階に切り換え、そのそれぞれにおいて、ＣＰＵ５９から出力される回転角度位置検出値に基づいて検出誤差Ｅｒｒｏｒ１、Ｅｒｒｏｒ２、Ｅｒｒｏｒ３及びＥｒｒｏｒ４を計測し、計測した４つの検出誤差Ｅｒｒｏｒ１〜Ｅｒｒｏｒ４のそれぞれについて軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ４を算出し、算出した軸倍角平均値Ｍｅ１〜Ｍｅ４の平均値Ｍｅｍ＝（Ｍｅ１＋Ｍｅ２＋Ｍｅ３＋Ｍｅ４）／４を算出することにより、中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃのみを算出することができる。
【００７４】
さらに、算出した中継装置２００を構成する検出回路の検出誤差Ｅｃを例えば計測した検出誤差Ｅｒｒｏｒ１から減算することにより、多極レゾルバ３０の検出誤差Ｅｒのみを算出することができる。
このように、第４の実施形態によれば、４相のレゾルバ信号を出力するレゾルバ３０についても、本発明を適用することができ、３相及び４相のレゾルバ信号を出力する多極レゾルバ３０にかかわらず、５相以上の（３６０°／Ｎ）相で各相レゾルバ信号の総和が零となる多相出力型の多極レゾルバに本発明を適用することができる。
【００７５】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、多極レゾルバ３０の内側が回転するインナーロータ式で構成したが、これに限らず、多極レゾルバ３０をレゾルバロータ１８が外側で、レゾルバステータ２０が内側となるアウターロータ式で構成することもできる。この場合には回転テーブル装置１０もインナーロータ式に代えてアウターロータ式を適用する。
【００７６】
また、上記第１〜第４の実施形態においては、多極レゾルバ３０の軸倍角が８０Ｘに設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２以上の軸倍角２Ｘ，３Ｘ，４Ｘ……を持つ多極レゾルバに本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態においては、本発明を回転テーブル装置１０に設置した多極レゾルバに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回転テーブル１２をロータとし、固定ケース体２２の内周面にステータを配置したダイレクトモータ構成とすることもでき、さらに電動モータの回転軸の回転角度を直接検出したり、他の任意の回転駆動装置に適用して回転角度を検出したりすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…回転テーブル装置
１２…回転テーブル
１４…クロスローラ軸受
１８…レゾルバロータ
１９…歯
２０…レゾルバステータ
２１ａ…励磁コイル
２１ｂ…ポール
２１ｃ…歯
２２…固定ケース体
３０…多極レゾルバ
４０…ＤＤモータ
５０…発振器
５２…増幅器
５３…移相器
５６…電流／電圧変換器
５７…３相／２相変換器
５８…Ｒ／Ｄ変換器、
５９…ＣＰＵ
６０…モータ制御回路
６１…信号切換回路
６２…検出誤差算出部
６３，６４…メモリ
２００…中継装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
【請求項２】
Ａ相、Ｂ相及びＣ相の１２０度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力される３相位置信号が入力され、当該３相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記３相位置信号の前記位置信号演算部のＡ相、Ｂ相及びＣ相入力端子への入力をＡ相、Ｂ相及びＣ相、Ｂ相、Ｃ相及びＡ相、Ｃ相、Ａ相及びＢ相の３段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて３回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測した３回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した３個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
【請求項３】
前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角度位置検出装置。
【請求項４】
前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転角度位置検出装置。
【請求項５】
ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、
前記位置信号演算部のＮ相入力端子への前記レゾルバからのＮ相位置信号を順次シフトさせてＮ段階に切換えて入力するステップと、
該Ｎ相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測するステップと、
計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップと
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置の誤差検出方法。
【請求項１】
ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記Ｎ相位置信号の前記位置信号演算部のＮ相入力端子への入力を順次シフトさせたＮ段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてＮ回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測したＮ回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
【請求項２】
Ａ相、Ｂ相及びＣ相の１２０度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力される３相位置信号が入力され、当該３相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記３相位置信号の前記位置信号演算部のＡ相、Ｂ相及びＣ相入力端子への入力をＡ相、Ｂ相及びＣ相、Ｂ相、Ｃ相及びＡ相、Ｃ相、Ａ相及びＢ相の３段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて３回の検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測し、計測した３回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した３個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
【請求項３】
前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転角度位置検出装置。
【請求項４】
前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転角度位置検出装置。
【請求項５】
ロータの回転角に応じて３６０°／Ｎ（Ｎは３以上の整数）毎の位相差を有するＮ相の位相信号を出力し、且つ２以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるＮ相位置信号が入力され、当該Ｎ相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、
前記位置信号演算部のＮ相入力端子への前記レゾルバからのＮ相位置信号を順次シフトさせてＮ段階に切換えて入力するステップと、
該Ｎ相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角３６０度の全角度範囲で計測するステップと、
計測したＮ個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したＮ個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップと
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置の誤差検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１１２６６２（Ｐ２０１２−１１２６６２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９２４２（Ｐ２０１０−２５９２４２）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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