JP2006349591A - Rotary sensor and mobile body system for vehicle using it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary sensor with high resolution using a resolver for position detection. <P>SOLUTION: The rotary sensor comprises: the resolver 2 outputting sine wave and cosine wave voltages by input of one phase of sinusoidal voltage; an A/D converter 18 A/D converting the output; a calculation part 17 calculating an angle of a drive shaft from the output; a rectangular wave generation part 14 generating a rectangular wave synchronously with the A/D converter 18; and an excited wave generation part 1 generating the sinusoidal voltage to be input to the resolver 2 from the rectangular wave. In this sensor, after the first step of determining a quadrant of rotating angle of the drive shaft and the second step of determining on which side the rotating angle of the drive shaft is present when the determined quadrant is further equally halved are performed, the angle of the drive shaft is calculated according to the determination result. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は回転センサおよびそれを用いた車両用移動体システムに関する。さらに詳しくは、レゾルバを用いて軸の回転角度を検出するための回転センサ並びにそのセンサを用いてスライドドアなどの移動体を駆動するための車両用移動体システムに関する。   The present invention relates to a rotation sensor and a vehicle moving body system using the rotation sensor. More specifically, the present invention relates to a rotation sensor for detecting a rotation angle of a shaft using a resolver, and a vehicle moving body system for driving a moving body such as a slide door using the sensor.

スライドドアの位置検出と、その位置検出に基づいて行われるスライドドアを開閉するための速度制御および挟み込み時における反転制御には、そのスライドドアのモータ軸などの駆動部に、ホール素子または光学式のパルスエンコーダなどの検出装置が用いられている。他方、回転センサとしては、ホール素子または光学式のパルスエンコーダの他に、モータの位置検出装置としてレゾルバを用いたものがある。このものは、レゾルバから出力されるアナログ出力のデジタル変換のためのR/D(レゾルバ/デジタル)コンバータ、モータ軸角度の演算部および励磁用の正弦波の生成部などを備えている。   For the detection of the position of the sliding door, the speed control for opening and closing the sliding door performed based on the position detection, and the reversal control at the time of pinching, a drive element such as a motor shaft of the sliding door has a hall element or an optical type Detection devices such as pulse encoders are used. On the other hand, as a rotation sensor, there is one using a resolver as a motor position detection device in addition to a Hall element or an optical pulse encoder. This includes an R / D (resolver / digital) converter for digital conversion of analog output output from the resolver, a motor shaft angle calculation unit, an excitation sine wave generation unit, and the like.

上述したような、ホール素子または光学式のパルスエンコーダなどを利用した装置を用いて、高い分解能でモータ回転軸の角度検出をすることもできるが、分解能を高くしようとすると、ホール素子などの個数を多くしたり、またその配置などの精度が要求されることになる。そのような問題を解決するために、レゾルバなどの検出装置を用いることで高い分解能を得ることもできるが、このような検出装置は、その内部に高価なDSP(デジタルシグナルプロセッサー)などが備え付けられており、そこから得られる分解能は一回転につき4000分割にもおよび、このような高分解能を必要としない車両用のドアには不向きであり、高価でもある。   The angle of the motor rotation shaft can be detected with high resolution by using a device using a Hall element or an optical pulse encoder as described above. However, if the resolution is to be increased, the number of Hall elements, etc. In addition, the accuracy of the arrangement and the like is required. In order to solve such a problem, a high resolution can be obtained by using a detection device such as a resolver. However, such a detection device is provided with an expensive DSP (digital signal processor) or the like. Therefore, the resolution obtained from the rotation is 4000 divisions per rotation, which is unsuitable and expensive for a vehicle door that does not require such high resolution.

しかしながら、モータ駆動される前記スライドドアの他、車両後方のバックドアやトランクリッド等の安全性を確保するためには、高い分解能と位置精度に基づく挟み込み荷重の低減が必要であり、加えて、車両に搭載するためには小型かつ、信頼性の高いセンサが必要となる。   However, in addition to the sliding door driven by the motor, in order to ensure the safety of the back door and the trunk lid behind the vehicle, it is necessary to reduce the pinching load based on high resolution and positional accuracy. In order to be mounted on a vehicle, a small and highly reliable sensor is required.

本発明は、このような背景のもとに、車両用移動体の位置検出にレゾルバを用いて、さらにR/DコンバータとしてDSPなどの高価な機器を用いず、ホール素子、光学式センサなどよりも小型で信頼性が高く、かつ、高分解能な位置検出装置である回転センサを提供すること、およびそれにより安全性が高い車両用移動体システムを提供することを課題としている。   With this background, the present invention uses a resolver to detect the position of a vehicle moving body, and does not use an expensive device such as a DSP as an R / D converter. Another object of the present invention is to provide a rotation sensor that is a small, highly reliable, and high-resolution position detecting device, and thereby to provide a vehicle moving body system with high safety.

本発明の回転センサ(請求項1)は、駆動軸と、その駆動軸の回転角度を検出するために、1相の正弦波電圧入力により正弦波および余弦波電圧を出力するレゾルバと、その正弦波および余弦波電圧の出力をA/D変換するA/Dコンバータと、そのA/Dコンバータの出力から前記駆動軸の角度を計算する計算部と、前記A/Dコンバータと同期して矩形波を生成する矩形波生成部と、その矩形波から前記レゾルバに入力する正弦波電圧を生成する励磁波生成部とからなり、前記A/Dコンバータ、計算部および矩形波生成部がマイコンで構成され、前記計算部がA/D変換された正弦波および余弦波電圧の出力から前記駆動軸の回転角度の象限を判定する第1段階と、その判定された象限をさらに2等分に分割したときに、前記駆動軸の回転角度がどちらの側にあるかを判定する第2段階を経た後、その判定結果に応じて前記駆動軸の角度を計算することを特徴とする。   A rotation sensor according to the present invention (Claim 1) includes a resolver that outputs a sine wave and a cosine wave voltage by a one-phase sine wave voltage input and a sine of the drive shaft in order to detect a rotation angle of the drive shaft An A / D converter for A / D converting the output of the wave and cosine wave voltage, a calculation unit for calculating the angle of the drive shaft from the output of the A / D converter, and a rectangular wave in synchronization with the A / D converter And an excitation wave generation unit that generates a sine wave voltage to be input to the resolver from the rectangular wave, and the A / D converter, the calculation unit, and the rectangular wave generation unit are configured by a microcomputer. When the calculation unit divides the quadrant of the rotation angle of the drive shaft from the output of the A / D converted sine wave and cosine wave voltage and further divides the determined quadrant into two equal parts Of the drive shaft Rolling after the angle has undergone the second stage determines whether to either side, and calculates the angle of the drive shaft in accordance with the determination result.

このような回転センサは、前記マイコンが、前記判定結果に応じて前記計算部で前記駆動軸の角度対正弦波および余弦波電圧に対応した前記駆動軸の角度を検索するためのテーブルを保存した記憶部を備えているもの(請求項2)が好ましい。   In such a rotation sensor, the microcomputer stores a table for searching the drive shaft angle corresponding to the sine wave and cosine wave voltages in the calculation unit according to the determination result. What has a memory | storage part (Claim 2) is preferable.

本発明の車両用移動体システム(請求項3)は、前述の回転センサと、前記駆動軸を駆動させる駆動モータと、その駆動モータによって作動する車両用移動体と、その車両用移動体の開閉を制御する制御部を備えていることを特徴とする。さらに、このような回転センサを用いた車両用移動体システムにおける車両用移動体は、車両の側面に設けられたスライドドアまたは車両の後方に設けられたバックドアやトランクリッドのいづれでもよい(請求項4)。   A vehicle moving body system according to the present invention (Claim 3) includes the above-described rotation sensor, a drive motor for driving the drive shaft, a vehicle moving body operated by the drive motor, and opening and closing of the vehicle moving body. It is characterized by having a control part which controls. Further, the vehicle moving body in the vehicle moving body system using such a rotation sensor may be either a slide door provided on the side surface of the vehicle, a back door provided on the rear side of the vehicle, or a trunk lid. Item 4).

本発明の回転センサ(請求項1)は、マイコンを用いてレゾルバの正弦波および余弦波電圧出力を処理するので、簡単な構成で高分解能な位置検出が可能であり、低廉なセンサとなる。   Since the rotation sensor of the present invention (claim 1) processes the sine wave and cosine wave voltage output of the resolver using a microcomputer, it can detect the position with high resolution with a simple configuration and is an inexpensive sensor.

また、前記マイコンが、前記判定結果に応じて前記計算部で前記駆動軸の角度対正弦波および余弦波電圧に対応した前記駆動軸の角度を検索するためのテーブルを保存した記憶部を備えている場合(請求項2)は、高速の応答を可能とする。   In addition, the microcomputer includes a storage unit that stores a table for searching the angle of the drive shaft corresponding to the sine wave and cosine wave voltages of the drive shaft in the calculation unit according to the determination result. (Claim 2) enables a high-speed response.

本発明の車両用移動体システム(請求項3)は、前述の回転サンサによって移動体の位置を検出するので、その車両用移動体の位置検出精度を向上させることができる。そのため、精度の高い速度制御を可能とし、さらに挟み込みの検知荷重の低減も可能となる。また、位置検出装置のサイズを小型にすることができる。   In the vehicle moving body system according to the present invention (Claim 3), the position of the moving body is detected by the above-described rotating sensor, so that the position detection accuracy of the vehicle moving body can be improved. For this reason, it is possible to control the speed with high accuracy, and it is also possible to reduce the detection load of pinching. Further, the size of the position detection device can be reduced.

前記車両用移動体が車両の側面後方に設けられたスライドドア、バックドアまたはトランクリッドである場合(請求項4)も上述と同様に移動体の位置検出精度を向上させることができ、特に挟み込みの検知荷重の低減により安全な車両用移動体システムとなる。   When the vehicle moving body is a slide door, a back door or a trunk lid provided at the rear side of the vehicle (Claim 4), the position detection accuracy of the moving body can be improved similarly to the above, By reducing the detected load, a safe vehicle moving body system is obtained.

つぎに図面を参照しながら本発明の回転センサの実施形態を説明する。図1は本発明の回転センサの実施形態を示すブロック図、図2はレゾルバの一例を示す一部切り欠き斜視図、図3は図1の回転センサの計算部の第1段階を示すフロー図、図4は図1の回転センサの計算部の第2段階の第1象限を示すフロー図、図5は図1の回転センサの計算部の第2段階の第3象限を示すフロー図である。   Next, an embodiment of the rotation sensor of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a rotation sensor of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing an example of a resolver, and FIG. 3 is a flowchart showing a first stage of a calculation unit of the rotation sensor of FIG. 4 is a flowchart showing the first quadrant of the second stage of the calculation unit of the rotation sensor of FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing the third quadrant of the second stage of the calculation unit of the rotation sensor of FIG. .

まず、図1および図2を用いて本発明の回転センサAを説明する。回転センサAは励磁波生成部1と、その励磁波生成部1よって生成される励磁波で励磁されるレゾルバ2と、そのレゾルバ2からの出力を処理するための出力回路3と、その出力回路3から得られる出力を演算するマイコン4とからなる。   First, the rotation sensor A of the present invention will be described with reference to FIGS. The rotation sensor A includes an excitation wave generator 1, a resolver 2 excited by the excitation wave generated by the excitation wave generator 1, an output circuit 3 for processing an output from the resolver 2, and an output circuit thereof 3 is a microcomputer 4 that calculates an output obtained from the computer 3.

図1に示す励磁波生成部1は後述するマイコン内部の矩形波生成部より生成された矩形波を分周する分周回路15と、その分周回路15に続くローパスフィルタ16(以下LPFという)と、LPF16に続くバッファアンプ7とからなる。生成される矩形波は、分周回路15によって分周される。この分周された矩形波はLPF16およびそれに続くバッファアンプ7により入力正弦波11となる。なお、マイコン4から矩形波の代わりに直接に正弦波を生成することもできる。   An excitation wave generating unit 1 shown in FIG. 1 has a frequency dividing circuit 15 that divides a rectangular wave generated by a rectangular wave generating unit inside a microcomputer, which will be described later, and a low-pass filter 16 (hereinafter referred to as LPF) following the frequency dividing circuit 15. And a buffer amplifier 7 following the LPF 16. The generated rectangular wave is divided by the frequency dividing circuit 15. This frequency-divided rectangular wave becomes an input sine wave 11 by the LPF 16 and the subsequent buffer amplifier 7. A sine wave can be generated directly from the microcomputer 4 instead of the rectangular wave.

図2にブラシレスレゾルバの一例を示す。このものはそのシャフト20と、そのシャフト20の後端部に配置されるレゾルバ2とを有する。そのレゾルバ2はステータ5とロータ6とからなる。ステータ5は、中心部に前記ロータ6を回転自在に保持するための開口を有する円筒状であり、その円筒状の周縁に90度の角度で2個1組の出力コイル8、9が配置されている。ロータ6には励磁コイル10が設けられており、ロータ6の回転に伴って回転する。   FIG. 2 shows an example of a brushless resolver. This has a shaft 20 and a resolver 2 disposed at the rear end of the shaft 20. The resolver 2 includes a stator 5 and a rotor 6. The stator 5 has a cylindrical shape having an opening for rotatably holding the rotor 6 at the center, and two sets of output coils 8 and 9 are arranged at an angle of 90 degrees on the peripheral edge of the cylindrical shape. ing. The rotor 6 is provided with an exciting coil 10 that rotates as the rotor 6 rotates.

このように構成されるブラシレスレゾルバは、ロータ6に交流電圧を印加し、シャフト20と共にロータ6を回転すると、ステータ5には回転角に応じた位相差を持つ電圧が誘起される。この位相差を取り出すことにより回転角が求められる。前記出力回路3は、このような位相差を持つ出力電圧を増幅し、その後その出力をマイコン4へと伝送する。   In the brushless resolver configured as described above, when an AC voltage is applied to the rotor 6 and the rotor 6 is rotated together with the shaft 20, a voltage having a phase difference corresponding to the rotation angle is induced in the stator 5. The rotation angle is obtained by taking out this phase difference. The output circuit 3 amplifies the output voltage having such a phase difference, and then transmits the output to the microcomputer 4.

マイコン4は、その内部にA/Dコンバータ18、計算部17、出力ポート19および矩形波生成部14を備えている。このマイコン4はコンピュータの中央処理部と周辺回路が1つのチップのICに集積された例えばRAM、ROM、CPU、A/D変換機および時間間隔を作ったり、外部信号パルスをカウントしたりするためのタイマ、カウンタなどが配置されている。なお、このマイコン4はモータ制御用のマイコンを兼ねることもできる。   The microcomputer 4 includes an A / D converter 18, a calculation unit 17, an output port 19, and a rectangular wave generation unit 14 therein. The microcomputer 4 has a central processing unit and peripheral circuits of a computer integrated on a single chip IC, for example, RAM, ROM, CPU, A / D converter, and time interval, and counts external signal pulses. Timers, counters, etc. are arranged. The microcomputer 4 can also serve as a motor control microcomputer.

前記出力回路3から得られた出力は、まずA/Dコンバータ18によってA/D変換される。次いで計算部17によって得られたA/D変換された情報により回転角度が計算される。計算部17にはA/Dコンバータ18から得られる情報により回転角度を決定するための演算部21と、それら得られた情報および演算部21の演算結果などを基にして参照されるテーブル22がある。そのテーブル22には得られる情報と回転角度の関係が蓄積されている、数種のテーブルから構成されている。なお、矩形波生成部14はマイコン内部のカウンタなどにより生成された時間間隔毎に矩形波を生成するものであり、その生成された矩形波は前述した励磁波生成部1へと送られて、レゾルバ2のロータ6に入力される励磁用正弦波となる。   The output obtained from the output circuit 3 is first A / D converted by the A / D converter 18. Next, the rotation angle is calculated from the A / D converted information obtained by the calculation unit 17. The calculation unit 17 includes a calculation unit 21 for determining a rotation angle based on information obtained from the A / D converter 18 and a table 22 that is referred to based on the obtained information and the calculation result of the calculation unit 21. is there. The table 22 is composed of several types of tables in which the relationship between the obtained information and the rotation angle is accumulated. The rectangular wave generator 14 generates a rectangular wave at every time interval generated by a counter or the like inside the microcomputer, and the generated rectangular wave is sent to the excitation wave generator 1 described above. The excitation sine wave is input to the rotor 6 of the resolver 2.

図1に戻って、このように構成される回転センサAの動作を説明する。まず、マイコン4内部の矩形波生成部14によって生成された矩形波は、励磁波生成部1へと送られる。この励磁波生成部1では、生成された矩形波を分周回路15によって分周した後、LPF16を介して正弦波を生成し、バッファアンプ7を介して励磁用正弦波入力11となる。   Returning to FIG. 1, the operation of the rotation sensor A configured as described above will be described. First, the rectangular wave generated by the rectangular wave generator 14 inside the microcomputer 4 is sent to the excitation wave generator 1. In the excitation wave generating unit 1, the generated rectangular wave is frequency-divided by the frequency dividing circuit 15, and then a sine wave is generated via the LPF 16 and becomes the excitation sine wave input 11 via the buffer amplifier 7.

この励磁用正弦波入力11(sinωt)は前述のレゾルバ2のロータ6に係止されている励磁コイル10に流される。ステータ6に係止されている2個1組の出力コイル8、9は、ロータ6に係止されている励磁コイル10の回転方向に対して互いに90度位相をずらして配置されている。このように配置された励磁コイル10に前記励磁波生成部1から送られる励磁用正弦波入力11を入力すると、出力コイル8、9からそれぞれ以下に表す2つのSIN出力12およびCOS出力13が得られる。
SIN=Asinθsinωt
COS=Acosθsinωt
ここで A:レゾルバ励磁振幅
θ:ロータ角度
ω:励磁周波数
である。
The excitation sine wave input 11 (sin ωt) is supplied to the excitation coil 10 that is locked to the rotor 6 of the resolver 2 described above. A set of two output coils 8 and 9 that are locked to the stator 6 are arranged 90 degrees out of phase with respect to the rotational direction of the exciting coil 10 that is locked to the rotor 6. When the excitation sine wave input 11 sent from the excitation wave generator 1 is input to the excitation coil 10 arranged in this way, two SIN outputs 12 and COS outputs 13 shown below are obtained from the output coils 8 and 9, respectively. It is done.
SIN = Asinθsinωt
COS = A cos θ sin ωt
Where A: Resolver excitation amplitude
θ: Rotor angle
ω: Excitation frequency.

次いで、レゾルバ2の出力として得られたSIN出力12およびCOS出力13は出力回路3に入力される。出力回路3は、前記2つの出力を増幅するための増幅回路であり、マイコン4で得られたアナログのSIN出力12およびCOS出力13をデジタル信号に変換する前に用いられる。   Next, the SIN output 12 and the COS output 13 obtained as the output of the resolver 2 are input to the output circuit 3. The output circuit 3 is an amplifier circuit for amplifying the two outputs, and is used before the analog SIN output 12 and COS output 13 obtained by the microcomputer 4 are converted into digital signals.

前記出力回路3で増幅されたSIN出力12およびCOS出力13は、マイコン4内部のA/Dコンバータ18により、A/D変換される。このA/D変換のタイミングは、マイコン4のタイマなどによって前記正弦波入力11と同期するように行われる。つまり、前述した励磁用正弦波入力11の周波数と同期させてA/D変換のデータの取り込みタイミングとするため、前述の式中にあるsinωtは定数とみなすことができる。そうすると、SIN出力12およびCOS出力のA/D変換値は、sinθとcosθによって決まる。   The SIN output 12 and the COS output 13 amplified by the output circuit 3 are A / D converted by the A / D converter 18 in the microcomputer 4. The A / D conversion timing is synchronized with the sine wave input 11 by a timer of the microcomputer 4 or the like. That is, since the timing for taking in data for A / D conversion is synchronized with the frequency of the excitation sine wave input 11 described above, sin ωt in the above equation can be regarded as a constant. Then, the A / D conversion values of the SIN output 12 and the COS output are determined by sin θ and cos θ.

このようにして得られたA/D変換されたsinθおよびcosθによって、モータの回転角度がマイコン4内部の計算部17で計算される。その計算部17を含めたマイコン4内部の動作を図3に示すフローチャートに示す。まずSIN出力12およびCOS出力13がマイコン4内部に入力されると、レゾルバの励磁を安定させるために所定時間の初期励磁が行われた後(S1)、前述したように励磁用正弦波入力11の周波数と同期して、A/Dコンバータ18でA/D変換が行われる(S2)。その後、AD変換値の電圧調整、AD変換値のヒステリシス設定などが行われる。このようにして得られたsinθとcosθよりモータの回転軸の角度をまず第1〜4象限のどこにあるかを判定する(S3)。この判定にはsinθとcosθの正負の符号により判定される。   The rotation angle of the motor is calculated by the calculation unit 17 inside the microcomputer 4 based on the thus obtained A / D converted sin θ and cos θ. The internal operation of the microcomputer 4 including the calculation unit 17 is shown in the flowchart shown in FIG. First, when the SIN output 12 and the COS output 13 are inputted into the microcomputer 4, after the initial excitation is performed for a predetermined time in order to stabilize the excitation of the resolver (S1), as described above, the excitation sine wave input 11 is input. A / D conversion is performed by the A / D converter 18 in synchronization with the frequency (S2). Thereafter, AD conversion value voltage adjustment, AD conversion value hysteresis setting, and the like are performed. From the sin θ and cos θ obtained in this way, it is first determined where in the first to fourth quadrants the angle of the rotating shaft of the motor (S3). This determination is made based on the signs of sin θ and cos θ.

ここから図4に基づいて説明していく。図4は前述した象限判定するステップ(S3)でモータの回転軸の角度が第1象限にあると判定された時のフローチャートを示す。まず、得られたsinθの値が0.707(θが45度)以下であるかどうかを判定する(S4)。つまり、sinθが0.707より大きい範囲では、θの値の変化量に対するsinθの値の変化量が大きくなるので、その場合はcosθの値を参照してθの値を計算するようにする。   From here, it demonstrates based on FIG. FIG. 4 shows a flowchart when it is determined in the above-described quadrant determination step (S3) that the angle of the rotation shaft of the motor is in the first quadrant. First, it is determined whether or not the obtained sin θ value is 0.707 (θ is 45 degrees) or less (S4). That is, in the range where sin θ is larger than 0.707, the change amount of the sin θ value with respect to the change amount of the θ value becomes large. In this case, the value of θ is calculated with reference to the value of cos θ.

sinθが0.707以下である場合は、sinθのヒステリシスを設定した
後、sinθとθのテーブル23からθの値が設定される(S5)。このようなテーブル22はマイコン4内部のROMなどに予め保存させることもできる。次いで、得られたθの値は、ステップ(S7)で、車両用のドア、トランクリッドなどの制御のための次処理へと引き渡される。
When sin θ is 0.707 or less, after setting the hysteresis of sin θ, the value of θ is set from the table 23 of sin θ and θ (S5). Such a table 22 can be stored in advance in a ROM or the like in the microcomputer 4. Next, in step (S7), the obtained value of θ is transferred to the next process for controlling the vehicle door, trunk lid, and the like.

また、先ほど説明したように、sinθの値が0.707以上である場合は、cosθの値を用いる。まず、得られたcosθのヒステリシス設定が行われた後、cosθ対θの正規化テーブル24に基づいてθが決定される(S6)。このテーブル24も前述したようにマイコン4内部のROMなどに予め保存しておくこともでき、またそれらを外部のデータとして参照することもできる。その後は、得られたθの情報を次処理へと引き渡すステップ(S7)へと移る。また、前記cosθ対θの正規化テーブル24に基づいてθが決定されるステップ(S6)において、そのcosθの値からsinθの値を求めて、そのsinθを用いて前記sinθとθのテーブル23からθの値を決定する(S5)ようにすることもできる。   As described above, when the value of sin θ is 0.707 or more, the value of cos θ is used. First, after setting the hysteresis of the obtained cos θ, θ is determined based on the normalization table 24 of cos θ vs. θ (S6). The table 24 can also be stored in advance in a ROM or the like inside the microcomputer 4 as described above, and can be referred to as external data. Thereafter, the process proceeds to a step (S7) of transferring the obtained θ information to the next process. In step (S6) in which θ is determined based on the normalization table 24 of cos θ vs. θ, the value of sin θ is obtained from the value of cos θ, and the sin θ and θ table 23 are used to determine the value of sin θ. It is also possible to determine the value of θ (S5).

次に、モータの回転軸の角度が第3象限にあると判定された時のフローチャートを図5に示す。第3象限にあるときも、前述の第1象限とほぼ同じなので、重複する箇所の説明は省略する。第1象限の場合と異なり、第3象限ではsinθおよびcosθの値が負である。そのため、その絶対値を求めるステップを新たに挿入する(S8)。sinθの絶対値を求めるステップ(S8a)はsinθの値が0.707(θが45度)以下であるかどうかを判定するステップ(S4)の前に挿入され、cosθの絶対値を求めるステップ(S8b)はcosθとθの正規化テーブルサーチステップ(S7)の前に挿入される。第2象限または第4象限の場合も同様に、絶対値を用いてsinθまたはcosθの値を正の値にして同様に処理を行なっていく。このようにすることで、正規化テーブルのデータ量を減らして、テーブル検索にかかる負荷を小さくすることができる。   Next, a flowchart when it is determined that the angle of the rotation shaft of the motor is in the third quadrant is shown in FIG. Even in the third quadrant, since it is almost the same as the first quadrant described above, the description of the overlapping parts is omitted. Unlike the case of the first quadrant, the values of sin θ and cos θ are negative in the third quadrant. Therefore, a step for obtaining the absolute value is newly inserted (S8). The step of obtaining the absolute value of sin θ (S8a) is inserted before the step of determining whether the value of sin θ is 0.707 (θ is 45 degrees) or less (S4), and the step of obtaining the absolute value of cos θ ( S8b) is inserted before the normalization table search step (S7) of cos θ and θ. Similarly, in the second quadrant or the fourth quadrant, the absolute value is used to set the value of sin θ or cos θ to a positive value, and the same processing is performed. By doing in this way, the data amount of a normalization table can be reduced and the load concerning a table search can be made small.

このように正規化テーブル22を用いて駆動軸角度を決定するので、計算部17に大きな負担をかけることがない。そのため、高価なDSPなどを用いなくとも、ある程度高速な応答が可能となる。   Since the drive shaft angle is determined using the normalization table 22 in this way, a large burden is not imposed on the calculation unit 17. Therefore, a high-speed response can be achieved to some extent without using an expensive DSP.

さらに、本発明のシステムを車両用のドア、例えば車両の側面を開閉するためのスライドドアまたは後部に設けられたバックドアなどに用いると、容易な構成で、約100程度の分解能を得ることができ、それが低廉な価格で実現できる。また、例えばその分解能が回転軸の回転毎につき100以上であるとすると、その100分割の1分割毎にドア位置およびドア速度を検知することができるため、人体や物が挟まれた場合でもその挟み込みの検知が敏速に行われ、ドアの挟み込みの荷重がそのまま人体や物に伝わりにくく、安全なドアシステムを構築できる。   Further, when the system of the present invention is used for a vehicle door, for example, a slide door for opening and closing a side surface of a vehicle or a back door provided at the rear, a resolution of about 100 can be obtained with an easy configuration. Can be realized at a low price. For example, if the resolution is 100 or more per rotation of the rotary shaft, the door position and the door speed can be detected for each of the 100 divisions, so even if a human body or an object is sandwiched The detection of pinching is performed promptly, and the load of pinching the door is not easily transmitted to the human body or objects, so that a safe door system can be constructed.

図1は本実施形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of this embodiment. 図2はレゾルバの一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a resolver. 図3は図1の回転センサの計算部の第1段階のフロー図である。FIG. 3 is a flowchart of the first stage of the calculation unit of the rotation sensor of FIG. 図4は図1の回転センサの計算部の第2段階の第1象限のフロー図である。FIG. 4 is a flowchart of the first quadrant of the second stage of the calculation unit of the rotation sensor of FIG. 図5は図1の回転センサの計算部の第2段階の第3象限のフロー図である。FIG. 5 is a flowchart of the third quadrant of the second stage of the calculation unit of the rotation sensor of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

S1 初期励磁ステップ
S2 A/D変換ステップ
S3 象限判定ステップ
S4 sinθ≦0.707ステップ
S5 sinθ対θテーブルサーチステップ
S6 cosθ対θテーブルサーチステップ
S7 次処理引渡ステップ
S8a ABS(sinθ)を求めるステップ
S8b ABS(cosθ)を求めるステップ
1 励磁電源
2 レゾルバ
3 出力回路
4 マイコン
5 ステータ
6 ロータ
7 バッファアンプ
8 出力コイル
9 出力コイル
10 励磁コイル
11 入力正弦波
12 SIN出力
13 COS出力
14 矩形波生成部
15 分周回路
16 ローパスフィルタ
17 計算部
18 A/Dコンバータ
20 シャフト
21 演算部
22 テーブル
23 テーブル(sinθ、θ)
24 テーブル(cosθ、θ)
S1 initial excitation step S2 A / D conversion step S3 quadrant determination step S4 sin θ ≦ 0.707 step S5 sin θ vs. θ table search step S6 cos θ vs. θ table search step S7 next processing delivery step S8a step for obtaining ABS (sin θ) S8b ABS Step (1) for obtaining (cos θ) Excitation power supply 2 Resolver 3 Output circuit 4 Microcomputer 5 Stator 6 Rotor 7 Buffer amplifier 8 Output coil 9 Output coil 10 Excitation coil 11 Input sine wave 12 SIN output 13 COS output 14 Rectangular wave generator 15 Frequency division Circuit 16 Low-pass filter 17 Calculation unit 18 A / D converter 20 Shaft 21 Calculation unit 22 Table 23 Table (sin θ, θ)
24 tables (cos θ, θ)

Claims (4)

駆動軸と、
その駆動軸の回転角度を検出して、1相の正弦波電圧入力により正弦波および余弦波電圧を出力するレゾルバと、
その正弦波および余弦波電圧の出力をA/D変換するA/Dコンバータと、
そのA/Dコンバータの出力から前記駆動軸の角度を計算する計算部と、
前記A/Dコンバータと同期して矩形波を生成する矩形波生成部と、
その矩形波から前記レゾルバに入力する正弦波電圧を生成する励磁波生成部とからなり、
前記A/Dコンバータ、計算部および矩形波生成部がマイコンで構成され、
前記計算部が、A/D変換された正弦波および余弦波電圧の出力から前記駆動軸の回転角度の象限を判定する第1段階と、その判定された象限をさらに2等分に分割したときに、前記駆動軸の回転角度がどちらの側にあるかを判定する第2段階を経た後、その判定結果に応じて前記駆動軸の角度を計算することを特徴とする回転センサ。
A drive shaft;
A resolver that detects a rotation angle of the drive shaft and outputs a sine wave and a cosine wave voltage by a one-phase sine wave voltage input;
An A / D converter for A / D converting the output of the sine wave and cosine wave voltage;
A calculation unit for calculating the angle of the drive shaft from the output of the A / D converter;
A rectangular wave generator that generates a rectangular wave in synchronization with the A / D converter;
An excitation wave generation unit that generates a sine wave voltage input to the resolver from the rectangular wave,
The A / D converter, the calculation unit, and the rectangular wave generation unit are configured by a microcomputer,
When the calculation unit divides the determined quadrant into two equal parts, and a first step of determining a quadrant of the rotation angle of the drive shaft from the output of the A / D converted sine wave and cosine wave voltage In addition, after passing through a second step of determining which side the rotation angle of the drive shaft is, the rotation sensor calculates the angle of the drive shaft according to the determination result.
前記マイコンが、前記判定結果に応じて前記計算部で前記駆動軸の角度対正弦波および余弦波電圧に対応した前記駆動軸の角度を検索するためのテーブルを保存した記憶部を備えている請求項1記載の回転センサ。   The microcomputer includes a storage unit storing a table for searching the drive shaft angle corresponding to the sine wave and cosine wave voltages of the drive shaft in the calculation unit according to the determination result. Item 10. The rotation sensor according to Item 1. 請求項1記載の回転センサと、前記駆動軸を駆動させる駆動モータと、その駆動モータによって作動する車両用移動体と、その車両用移動体の開閉を制御する制御部とからなる車両用移動体システム。   A vehicle moving body comprising: the rotation sensor according to claim 1; a drive motor for driving the drive shaft; a vehicle moving body operated by the drive motor; and a control unit for controlling opening and closing of the vehicle moving body. system. 前記車両用移動体が、車両の側面に設けられたスライドドアまたは車両の後方に設けられたバックドアないしトランクリッドのいずれかである請求項3記載の車両用移動体システム。   The vehicle moving body system according to claim 3, wherein the vehicle moving body is one of a slide door provided on a side surface of the vehicle and a back door or a trunk lid provided behind the vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1940130A2 (en) 2006-12-26 2008-07-02 NEC Infrontia Corporation Communication system
JP2009288020A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Olympus Corp Signal processing circuit for encoder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1940130A2 (en) 2006-12-26 2008-07-02 NEC Infrontia Corporation Communication system
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