JP2009145305A - 回転位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡素な構成で、安価に、モータの回転位置を高精度に検出可能な回転位置検出装置を提供する。
【解決手段】回転位置検出装置１は、電気角θ_Ｅに伴って変化する正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅに基づいて、電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲を４５°刻みの８個の角度区分に分割するとともに、モータ角度θ_Ｅの属する角度区分を判定する区分判定部５と、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅに基づいて、０≦Ｒ＜１の範囲の変数Ｒを計算する変数演算部６と、角度区分“１”の関係“θ_Ｔ＝ｔａｎ^−１Ｒ”を用いて、変数Ｒに対応する０≦θ_Ｃ＜４５°の範囲の圧縮角度信号θ_Ｃを求める圧縮角度信号生成部７と、角度区分毎に予め定められた計算式に基づいて圧縮角度信号θ_Ｃを復元し、０≦θ_Ｄ＜３６０°の範囲の検出角信号θ_Ｄを生成する角度復元部９と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータに備えられた一対の磁電変換素子から出力される正弦波信号及び余弦波信号を用いて、モータの回転位置を検出する回転位置検出装置に関する。

一般に、モータを用いた被駆動対象の位置制御では、モータの回転位置を検出し、その検出結果に応じたフィードバック制御が行われている。この位置制御を正確に行うためには、回転位置の検出精度を向上させることが極めて重要である。
なお、周知のように、モータの回転位置は「機械角」及び「電気角」を用いて表現することができるが、本明細書では、特に断りのない限り「電気角θ_Ｅ」で回転位置を表現するものとする。機械角と電気角の関係は、図９に示す通りである。例えば、６極のモータ３において、固定子に対して回転子が一回転（＝機械角３６０°）すると、電気角は１０８０°変化する。また、電気角３６０°は機械角１２０°に相当する。

上記位置制御が行われている一例として、図８に示す荷役車両１０では、搭乗者によってハンドル１２が操作され、その操作量に応じた指令値（電気信号）がＥＰＳモータ１３に入力される。そして、ＥＰＳモータ１３の回転動作によって操舵輪１１の角度が制御され、荷役車両１０の進行方向が決定される。
この荷役車両１０において、ＥＰＳモータ１３の回転位置が正確に検出できないとすると、ハンドル１２の操作量と操舵輪１１の角度との関係にズレが生じたり、ＥＰＳモータ１３の不自然なトルク変動によって、搭乗者の乗り心地が悪化したりする。荷役車両に限らず、他の走行車両についても同様である。

そこで、従来から、モータの回転位置を高精度に検出するための種々の検討がなされている。例えば、特許文献１に記載されている位置制御モータ装置では、電気角を９０°ずらした一対のホール素子（４ａ、４ｂ）がモータ３の近傍に配置され（図９参照）、電気角θ_Ｅに応じて変化する正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが得られるようになっている。
そして、０°≦θ_Ｅ＜４５°、１３５°≦θ_Ｅ＜２２５°、３１５°≦θ_Ｅ＜３６０°の範囲の正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ、及び４５°≦θ_Ｅ＜１３５°、２２５°≦θ_Ｅ＜３１５°の範囲の余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅを繋ぎ合わせ、これを直線として取り扱うことによって、電気角θ_Ｅに応じた検出信号が生成されるようになっている。
特開平４−２０８０９０号公報

しかしながら、上記範囲の正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅは厳密には直線ではないので、生成された検出信号によってモータの回転位置を高精度に検出することはできなかった（特許文献１の図３参照）。
したがって、この位置制御モータ装置における手法を図８に示す荷役車両１０に適用したとしても、やはり、ハンドル１２の操作量と操舵輪１１の角度との関係にズレが生じたり、ＥＰＳモータ１３の不自然なトルク変動によって、搭乗者の乗り心地が悪化したりする場合があった。

そこで本発明は、比較的簡素な構成で、安価に、モータの回転位置を高精度に検出可能な回転位置検出装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る回転位置検出装置は、
固定子に対する回転子の相対的な回転位置に応じて電気角θ_Ｅが変化するモータに一対の磁電変換器が備えられ、前記磁電変換器から出力される正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅに基づいて前記回転位置を検出する回転位置検出装置であって、ｉ）前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが正であるか否か、及び前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値と前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値との大小関係に基づいて、前記電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲を４５°刻みの複数の角度区分に分割するとともに、前記電気角θ_Ｅの属する前記角度区分を判定する角度区分判定部と、ｉｉ）前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値及び前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値のうち、小さい方を大きい方で割る除算を行って、０≦Ｒ＜１の範囲の変数Ｒを計算する変数演算部と、ｉｉｉ）式“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”の関係を用いて、０≦θ_Ｃ＜４５°の範囲に圧縮された圧縮角度信号θ_Ｃを求める圧縮角度信号生成部と、ｉｖ）前記角度区分毎に予め定められた計算式に基づいて、前記圧縮角度信号θ_Ｃを前記電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲に復元し、検出角度信号θ_Ｄを生成する角度復元部と、を備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記変数Ｒの計算式が、前記角度区分毎に予め決定されている。

さらに好ましくは、本発明に係る回転位置検出装置は、ｖ）前記変数Ｒと前記圧縮角度信号θ_Ｃの関係を保持するマップと、をさらに備え、前記圧縮角度信号θ_Ｃを求める度に、式“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”の計算を行うことなく、前記圧縮角度信号θ_Ｃを求めることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る走行車両は、
ｉ）上記いずれかの回転位置検出装置と、ｉｉ）前記回転位置検出装置によって、固定子と回転子の相対回転位置に応じて変化する電気角θ_Ｅが検出されるＥＰＳモータと、ｉｉｉ）前記ＥＰＳモータによって制御される操舵輪と、ｉｖ）前記ＥＰＳモータを駆動するモータドライバと、を備え、前記モータドライバは、前記回転位置検出装置から出力される検出角度信号θ_Ｄを参照しつつ、前記ＥＰＳモータを駆動する。

本発明によれば、比較的簡素な構成で、安価に、モータの回転位置を高精度に検出可能な回転位置検出装置を提供することができる。

はじめに、本発明に係る回転位置検出装置の基本概念について説明する。なお、以下では、６極モータの回転位置を検出する場合について説明する。

［基本概念］
図２に示すように、本発明に係る回転位置検出装置１は、第１磁電変換器４ａから出力される正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと、第２磁電変換器４ａから出力される余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅとに基づいてモータ３の回転位置、すなわち電気角θ_Ｅを検出するものである。第１磁電変換器４ａ及び第２磁電変換器４ｂは、互いに電気角を９０°（＝機械角３０°）ずらした状態でモータ３の近傍、または内部に備えられる（図９参照）。

正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅという２つの信号に基づいて電気角θ_Ｅを求めるためには、例えば、“ｓｉｎθ_Ｅ／ｃｏｓθ_Ｅ”のような計算を行って２つの信号をひとまとめにする必要がある。図１（Ａ）は、式“ｓｉｎθ_Ｅ／ｃｏｓθ_Ｅ”を用いてｔａｎθ_Ｅを計算し、電気角θ_Ｅを求めようとするものであるが、これには以下の問題点があった。
すなわち、図１（Ａ）に示す方法によれば、例えば、ｔａｎθ_Ｅ＝０の場合に、電気角θ_Ｅは０°であるのか１８０°であるのかを特定することができない（第１の問題）。また、電気角θ_Ｅ＝９０°、２７０°の漸近線付近では、ｔａｎθ_Ｅが極端に大きく、または小さくなり、計算に支障が生じる（第２の問題）。

そこで、本発明に係る回転位置検出装置では、電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲を４５°刻みの８個の角度区分に分割し、図１（Ｂ）に示す電気角θ_Ｅと正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅとの関係から、検出すべき電気角θ_Ｅが属している角度区分を判定する。図１（Ｂ）から明らかなように、角度区分の判定は、（１）正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの正負、（２）余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの正負、及び（３）正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値の大小関係、を判定して行うことができる。
例えば、｜ｃｏｓθ_Ｅ｜＞｜ｓｉｎθ_Ｅ｜、ｓｉｎθ_Ｅ＞０、ｃｏｓθ_Ｅ＞０の場合、角度区分は“１”である。また、｜ｓｉｎθ_Ｅ｜＞｜ｃｏｓθ_Ｅ｜、ｓｉｎθ_Ｅ＜０、ｃｏｓθ_Ｅ＜０の場合の角度区分は“６”である。
角度区分を判定することにより、第１の問題が解消できる。

また、本発明に係る回転位置検出装置では、第２の問題が起こりえない領域、すなわち、角度区分“１”のｔａｎθ_Ｅと電気角θ_Ｅの関係を用いて、全ての角度区分における電気角θ_Ｅの特定を行うことを特徴とする。
具体的には、図１（Ａ）に示すように、角度区分“１”におけるｔａｎθ_Ｅは０以上で、かつ１未満の値しかとり得ないので、この範囲に収まる変数を正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅとから生成する必要がある。本発明では、この変数を“変数Ｒ”とし、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値のうち、小さい方を大きい方で割る除算によって計算する。
そして、角度区分“１”の関係“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”を用いて、変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃを求める。

しかしながら、変数Ｒのとり得る値は０≦Ｒ＜１なので、圧縮角度信号θ_Ｃのとり得る角度は０≦θ_Ｃ＜４５°であり、角度区分に関する情報が欠落してしまっている。
そこで、本発明に係る回転位置検出装置では、予め判定されている角度区分に基づいて圧縮角度信号θ_Ｃを復元し、最終的に、電気角θ_Ｅに対応する検出角度信号θ_Ｄ（０≦θ_Ｄ＜３６０°）を得ることができる。

［実施形態］
続いて、添付図面を参照して、上記本発明の基本概念を実現するための好ましい実施形態について説明する。
図２は本発明に係る回転位置検出装置の構成を示すブロック図、図３は本発明に係る回転位置検出装置の動作を示すフロー図、図４は本発明に係る回転位置検出装置のステップＳ２の動作を詳細に示すフロー図、図５は角度区分毎に予め定められた変数Ｒの計算式、及び圧縮角度信号θ_Ｃを復元するための計算式を示す表、図６は圧縮角度信号θ_Ｃを求める際に参照されるマップを示すグラフである。

図２に示すブロック図おいて、モータドライバ２は主にＩＧＢＴ等のパワー半導体素子からなり、モータ３に対して指令値を出力する。モータ３は、例えば三相同期モータであり、電圧指令値を受けて回転する。また、モータ３は、回転子とともに回転するセンサ磁石（図示を省略）を備えている。センサ磁石には、モータ３の極数（例えば、６極）に応じた正弦波着磁がなされている。

センサ磁石の近傍には、第１磁電変換器４ａと第２磁電変換器４ｂが備えられ、固定子に対する回転子の相対的な回転位置に応じた磁界の変化が電気信号として出力される。本実施形態において、第１磁電変換器４ａ及び第２磁電変換器４ｂは、同一の特性を有するホール素子である。図９に示すように、第１磁電変換器４ａ及び第２磁電変換器４ｂは電気角を９０°（＝機械角３０°）ずらした状態で配置されているので、第１磁電変換器４ａから出力される電気信号を正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅとした場合、第２磁電変換器４ｂから出力される電気信号は余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅとなる。

通常、第１磁電変換器４ａ及び第２磁電変換器４ｂからはアナログ信号が出力されるが、この信号形式は任意に変更することができる。例えば、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変換し、ディジタル信号となった正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが回転位置検出装置１に入力されるようにしてもよい。

回転位置検出装置１に正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが入力されると（図３のステップＳ１）、まず、区分判定部５において、電気角θ_Ｅの属する角度区分が判定される（ステップＳ２）。

図４を参照して、ステップＳ２では、まず、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅが正であるか否かが判定される（ステップＳ２−１）。正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅが正の場合、角度区分は“１”〜“４”のいずれかであると判定されたことになる。続いて、余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが正であるか否かが判定される（ステップＳ２−２ａ）。余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅも正の場合、角度区分は“１”、“２”のいずれかであると判定されたことになる。
続いて、ステップＳ２では、余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値が正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２−３ａ）。そして、この条件を満たす場合は、角度区分は“１（０≦θ_Ｅ＜４５°）”であると判定される（ステップＳ２−４ａ）。一方、ステップＳ２−３ａの条件を満たさない場合は、角度区分は“２（４５≦θ_Ｅ＜９０°）”であると判定される（ステップＳ２−４ｂ）。
他の場合も同様に、電気角θ_Ｅが“３”〜“８”のどの角度区分に属しているのかが判定される。

結局、図４に示すステップＳ２では、（１）正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅが正であるか否か、（２）余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが正であるか否か、及び（３）正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値の大小関係が順次判定される。そして、この判定結果に基づいて、電気角θ_Ｅの属する角度区分が判定される。

区分判定部５による角度区分の判定（図３のステップＳ２）が終了すると、変数演算部６によって変数Ｒの計算が行われる（ステップＳ３）。この計算には、第１磁電変換器４ａから出力される正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと、第２磁電変換器４ｂから出力される余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅと、区分判定部５における判定結果とが使用される。

図５に示すように、本実施例における変数Ｒの計算は、角度区分毎に予め定められた計算式に基づいて行われる。各計算式では、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅと余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅのうち、絶対値の大きい方が分母となり、小さい方が分子となっている。また、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅは、適宜、符合“−”を付けて正の値に変換される。これにより、変数Ｒは、０以上で、かつ１未満であることが保証される。

具体的には、角度区分が“１”の場合、変数Ｒは式“ｓｉｎθ_Ｅ／ｃｏｓθ_Ｅ”で計算される。図１（Ｂ）から明らかなように、角度区分“１”では、｜ｃｏｓθ_Ｅ｜＞｜ｓｉｎθ_Ｅ｜、ｓｉｎθ_Ｅ＞０、ｃｏｓθ_Ｅ＞０が成立しているから、変数Ｒのとり得る値は０≦Ｒ＜１となる。また、角度区分が“６”の場合、変数Ｒは式“−ｃｏｓθ_Ｅ／−ｓｉｎθ_Ｅ”で計算される。角度区分“６”では、｜ｓｉｎθ_Ｅ｜＞｜ｃｏｓθ_Ｅ｜、ｓｉｎθ_Ｅ＜０、ｃｏｓθ_Ｅ＜０が成立しているから、この場合も変数Ｒのとり得る値は０≦Ｒ＜１となる。

変数演算部６による変数Ｒの計算（図３のステップＳ３）が終了すると、圧縮角度信号生成部７によって圧縮角度信号θ_Ｃが求められる（ステップＳ４）。これには、マップ８と、変数演算部６で計算された変数Ｒとが使用される。
図６に示すように、マップ８には、図１（Ａ）に示す角度区分“１”の変数Ｒと圧縮角度信号θ_Ｃの関係“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”が保持されている。マップ８によれば、変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃ（０≦θ_Ｃ＜４５°）を求めることができる。なお、マップ８を使用せずに、圧縮角度信号θ_Ｃを求める度に“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”の計算を行ってもよい。

具体的には、検出すべき電気角θ_Ｅが３０°（ｓｉｎθ_Ｅ＝０．５００、ｃｏｓθ_Ｅ＝０．８６６）の場合、ステップＳ２において角度区分は“１”であると判定され、ステップＳ３において変数Ｒ（＝ｓｉｎθ_Ｅ／ｃｏｓθ_Ｅ）は０．５７７と計算される。そして、図６のマップより、０．５７７の変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃ（＝３０°）が求められる。
また、検出すべき電気角θ_Ｅが６０°（ｓｉｎθ_Ｅ＝０．８６６、ｃｏｓθ_Ｅ＝０．５００）の場合、ステップＳ２において角度区分は“２”であると判定され、ステップＳ３において変数Ｒ（＝ｃｏｓθ_Ｅ／ｓｉｎθ_Ｅ）は０．５７７と計算される。そして、図６のマップより、０．５７７の変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃ（＝３０°）が求められる。すなわち、検出すべき電気角θ_Ｅが３０°と６０°の場合では、圧縮角度信号θ_Ｃはいずれも３０°となる。

さらに具体的には、検出すべき電気角θ_Ｅが１１０°（ｓｉｎθ_Ｅ＝０．９４０、ｃｏｓθ_Ｅ＝−０．３４２）の場合、ステップＳ２において角度区分は“３”であると判定され、ステップＳ３において変数Ｒ（＝−ｃｏｓθ_Ｅ／ｓｉｎθ_Ｅ）は０．３６４と計算される。そして、図６のマップより、０．３６４の変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃ（＝２０°）が求められる。
また、検出すべき電気角θ_Ｅが２５０°（ｓｉｎθ_Ｅ＝−０．９４０、ｃｏｓθ_Ｅ＝−０．３４２）の場合、ステップＳ２において角度区分は“６”であると判定され、ステップＳ３において変数Ｒ（＝−ｃｏｓθ_Ｅ／−ｓｉｎθ_Ｅ）は０．３６４と計算される。そして、図６のマップより、０．３６４の変数Ｒに対応する圧縮角度信号θ_Ｃ（＝２０°）が求められる。すなわち、検出すべき電気角θ_Ｅが１１０°と２５０°の場合でも、圧縮角度信号θ_Ｃはいずれも２０°となる。

圧縮角度信号θ_Ｃが求められると、続いて、角度復元部９による圧縮角度信号θ_Ｃの復元が行われる（図３のステップＳ５）。この復元は、区分判定部５での判定結果を参照し、角度区分毎に定められている計算式（図５参照）に基づいて行われる。

すなわち、検出すべき電気角θ_Ｅが６０°（角度区分“２”）の場合は式“９０−θ_Ｃ”によって復元が行われる。前記の通り、圧縮角度信号θ_Ｃは３０°であるから、結局、検出角度信号θ_Ｄは６０°となる。
また、検出すべき電気角θ_Ｅが１１０°（角度区分“３”）の場合は式“９０＋θ_Ｃ”によって復元が行われる。前記の通り、圧縮角度信号θ_Ｃは２０°であるから、結局、検出角度信号θ_Ｄは１１０°となる。
さらに、検出すべき電気角θ_Ｅが２５０°（角度区分“６”）の場合は式“２７０−θ_Ｃ”によって復元が行われる。前記の通り、圧縮角度信号θ_Ｃは２０°であるから、結局、検出角度信号θ_Ｄは２５０°となる。
なお、検出すべき電気角θ_Ｅが３０°（角度区分“１”）の場合は、特に復元を行う必要はないので、検出角度信号θ_Ｄは３０°のままである。

図２を参照して、角度復元部９で生成された検出角度信号θ_Ｄは、モータドライバ２に出力される。そして、モータドライバ２は、目標とするモータ３の電気角θ_Ｅと検出角度信号θ_Ｄとを比較して、誤差がある場合は、その誤差を修正するような指令値をモータ３に出力する。

以上のように、本発明に係る回転位置検出装置によれば、正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅに基づいて、検出すべき電気角θ_Ｅに対応する検出角度信号θ_Ｄを得ることができる。また、本発明に係る回転位置検出装置では、図６に示すマップを用いて複雑な計算を省略しているので、高度な演算処理を行う必要がなく、簡素な構成で、しかも安価に電気角θ_Ｅを検出することができる。

なお、本発明に係る回転位置検出装置は上記構成に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。
例えば、圧縮角度信号生成部７において取り扱うことのできる値が正の整数に限定される場合は、図７に示すマップを使用することにより、検出精度を向上させることができる。すなわち、図７に示すマップにおいて、横軸は変数Ｒに“２５６”を乗じた値であり、縦軸は圧縮角度信号θ_Ｃに“４”を乗じた値である。これにより、４５°を１８０段階に区切って取り扱うことができるので、０．２５°という高い精度で電気角θ_Ｅを検出することができる。

また、本発明に係る回転位置検出装置の適用可能範囲は非常に広く、モータの回転位置を検出することが必要な、あらゆる分野に適用することができる。

本発明に係る回転位置検出装置の基本概念であって、（Ａ）はｔａｎθ_Ｅと電気角θ_Ｅの関係、及び角度区分“１”における変数Ｒと圧縮角度信号θ_Ｃの関係を示すグラフ、（Ｂ）は電気角θ_Ｅと正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの関係を示すグラフである。 本発明に係る回転位置検出装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る回転位置検出装置の動作の全体を示すフロー図である。 本発明に係る回転位置検出装置の動作において、ステップＳ２部分を詳細に説明するフロー図である。 角度区分毎に予め定められている変数Ｒの計算式、及び圧縮角度信号θ_Ｃを復元するための計算式を示す表である。 ステップＳ５において参照されるマップを示すグラフである。 ステップＳ５において参照されるマップの変形例を示すグラフである。 荷役車両の構成を簡単に説明するブロック図である。 電気角と機械角の関係を説明するための、６極モータの模式断面図である。

符号の説明

１ 回転位置検出装置
２ モータドライバ
３ モータ
４ａ 第１磁電変換器
４ｂ 第２磁電変換器
５ 区分判定部
６ 変数演算部
７ 圧縮角度信号生成部
８ マップ
９ 角度復元部
１０ 荷役車両
１１ 操舵輪
１２ ハンドル
１３ ＥＰＳモータ
Ｒ 変数

Claims (4)

1. 固定子に対する回転子の相対的な回転位置に応じて電気角θ_Ｅが変化するモータに一対の磁電変換器が備えられ、前記磁電変換器から出力される正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅに基づいて前記回転位置を検出する回転位置検出装置であって、
   ｉ）前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅ及び前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅが正であるか否か、及び前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値と前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値との大小関係に基づいて、前記電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲を４５°刻みの複数の角度区分に分割するとともに、前記電気角θ_Ｅの属する前記角度区分を判定する角度区分判定部と、
   ｉｉ）前記正弦波信号ｓｉｎθ_Ｅの絶対値及び前記余弦波信号ｃｏｓθ_Ｅの絶対値のうち、小さい方を大きい方で割る除算を行って、０≦Ｒ＜１の範囲の変数Ｒを計算する変数演算部と、
   ｉｉｉ）式“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”の関係を用いて、０≦θ_Ｃ＜４５°の範囲に圧縮された圧縮角度信号θ_Ｃを求める圧縮角度信号生成部と、
   ｉｖ）前記角度区分毎に予め定められた計算式に基づいて、前記圧縮角度信号θ_Ｃを前記電気角θ_Ｅのとり得る全角度範囲に復元し、検出角度信号θ_Ｄを生成する角度復元部と、
   を備えたことを特徴とする回転位置検出装置。
2. 前記変数Ｒの計算式が、前記角度区分毎に予め決定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転位置検出装置。
3. ｖ）前記変数Ｒと前記圧縮角度信号θ_Ｃの関係を保持するマップと、
   をさらに備え、
   前記圧縮角度信号θ_Ｃを求める度に、式“θ_Ｃ＝ｔａｎ^−１Ｒ”の計算を行うことなく、前記圧縮角度信号θ_Ｃを求めることができることを特徴とする請求項１に記載の回転位置検出装置。
4. ｉ）請求項１〜３のいずれかに記載の回転位置検出装置と、
   ｉｉ）前記回転位置検出装置によって、固定子と回転子の相対回転位置に応じて変化する電気角θ_Ｅが検出されるＥＰＳモータと、
   ｉｉｉ）前記ＥＰＳモータによって制御される操舵輪と、
   ｉｖ）前記ＥＰＳモータを駆動するモータドライバと、
   を備え、
   前記モータドライバは、前記回転位置検出装置から出力される検出角度信号θ_Ｄを参照しつつ、前記ＥＰＳモータを駆動することを特徴とする走行車両。

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