JP3691641B2 - レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法 - Google Patents
レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に基づいて、従来におけるレゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれによる回転位置検出方法を説明する。
【０００３】
図１６に例示された従来の回転位置検出装置６１は、大別してモータ本体６２側と制御装置６３側とからなる。モータ本体６２には、１回転検出レゾルバ６４、多極レゾルバ６５及び両レゾルバ６４，６５を回転させるモータ６６がそれぞれ組み込まれている。一方、制御装置６３は、位置検出回路基板６７を備えている。この位置検出回路基板６７上には、切換スイッチ６８、レゾルバ／デジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）６９、発振回路７０及び記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ７１が構成されている。また、前記制御装置６３は、そのほかにも演算手段としてのＣＰＵ７３、ＰＲＯＭ７４及びＲＡＭ７５を有するコンピュータ７２及びドライブ回路７６を備えている。ＣＰＵ７３は、ドライブ回路７６を介してモータ６６を回転制御する。また、位置検出回路基板６７の発振回路７０は、両レゾルバ６４，６５に所定の２種類の位置測定用信号を与える。両レゾルバ６４，６５は、その角度位置に対応した位置検出信号を切換スイッチ６８を介してＲＤコンバータ６９に出力する。ＲＤコンバータ６９はこれらの信号を１２ビットのデジタル信号に変換することにより、所定の位置検出データを生成する。これらの位置検出データは、ＣＰＵ７３内に取り込まれる。そして、ＣＰＵ７３は、前記位置検出データを用いて演算によりモータ６６の絶対位置を求めるようになっている。
【０００４】
しかしながら、ＲＤコンバータ６９が生成する位置検出データは、ある程度の誤差を含んでいる。この誤差としては、位置検出回路基板６７上の回路自体に起因するもののほか、モータ本体６２側の機器に起因するものがある。よって、従来ではこのような誤差を解消すべくあらかじめ補正データを作成し、それを位置検出回路基板６７上のＥ2 ＰＲＯＭ７１に格納していた。そして、電源投入時にその補正データを用いることにより、毎回位置検出データの補正を行なっていた。なお、本願出願人は、同様の補正データの作成方法を特公平８−１３８８号公報において既に開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記補正データは、モータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側の１セットでまとめて作成されるため、使用時に両者６２，６７の組み合わせが変更されると、補正データそのものが意味をなさなくなる。ゆえに、この場合にはモータ６６の絶対位置を精度よく検出することができなくなる。
【０００６】
また、従来装置６１では、前述のようにモータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側の組み合わせに制約があるため、一対一で使用せざるを得ない。そのため、モータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側のうちの片方が故障したときには、残りの一方も使用不能になってしまう。即ち、結果的に両者６２，６７をともに交換しなくてはならず、極めて不経済であった。
【０００７】
また、仮に故障発生時に両者６２，６７のうちのいずれかを交換して使用した場合、動作不良やさらなる故障を引き起こすことが予想される。また、動作不良等を起こすに至らなくても、モータ６６の絶対位置検出の精度の悪化が予想されていた。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、アクチュエータ本体と制御装置との交換間違いに起因する動作不良や故障を未然に防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、１回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置において、前記制御装置側に設けた第１の記憶手段に、前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを格納させるとともに、前記アクチュエータ本体側に設けた第２の記憶手段に、同アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを格納させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置をその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記第２の記憶手段と前記演算手段とは通信手段を介して電気的に接続され、前記第２の記憶手段に格納されている前記第２の補正データはこの通信手段を介して前記制御装置側に取り込まれることとした。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータの機番に関するデータを格納しているとした。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータに通電する際の位相に関するデータを格納しているとした。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記制御装置は、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データを一時的に格納しておくための第３の記憶手段を備えることとした。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項５において、前記制御装置は第１の読出手段、第２の読出手段及び機番比較判定手段を備え、前記第１の読出手段は、電源投入時に前記通信手段を介して前記第２の記憶手段から前記機番に関するデータのみを読み出し、かつ前記補正用既存データのうち前記機番に関するデータを前記第３の記憶手段から読み出すことと、前記機番比較判定手段は、読み出された前記２つの機番に関するデータに基づいて機番の異同を比較・判定することと、前記第２の読出手段は、機番が異なると判定した場合には前記第２の補正データを読み出してそれを前記第３の記憶手段に新たに格納し、機番が同じであると判定した場合には前記第２の補正データを読み出すことなく前記補正用既存データをそのまま保持することとからなるとした。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、１回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置における回転位置検出方法であって、前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを前記制御装置側に保持させるとともに、前記アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを同アクチュエータ本体側に保持させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法をその要旨とする。
【００１７】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１〜６に記載の発明によると、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データ、及びアクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを併用して、制御装置の演算手段が位置検出データを補正する。このため、いずれか一方の補正データのみを用いて補正を行う場合に比べて、アクチュエータの絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、前記補正データは制御装置側の記憶手段のみならず、アクチュエータ本体側の記憶手段も保持している。従って、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせを変更したときでも、補正データそのものが意味をなさなくなることはない。
【００１８】
さらに、本発明の回転位置検出装置では、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者をともに交換する必要があった従来とは異なり、経済的でありかつ交換作業が簡単になる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によると、アクチュエータ本体側の保持する第２の補正データが通信手段を介して制御装置側に取り込まれ、かつ第１の補正データと併用されることで、位置検出データが補正される。
【００２０】
請求項３に記載の発明によると、第２の記憶手段の保持するアクチュエータの機番に関するデータがあると、制御装置側との組み合わせの適否を判断する際に利用できるため、交換時に組み合わせを間違うことも少なくなる。ゆえに、組み合わせ間違いに伴う動作不良やさらなる故障を引き起こす心配もない。
【００２１】
請求項４に記載の発明によると、第２の記憶手段の保持するアクチュエータに通電する際の位相に関するデータを用いることにより、最適な極に通電することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によると、必要に応じて、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、処理の効率化が図られる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によると、電源投入時に第１の読出手段によって、第２の記憶手段から機番に関するデータのみが読み出され、かつ補正用既存データのうち機番に関するデータが第３の記憶手段から読み出される。前記２つのデータは、機番比較判定手段が機番の異同を比較・判定する際の判断材料となる。そして、機番比較判定手段が機番が異なると判定した場合、第２の読出手段は、第２の記憶手段から第２の補正データを読み出してそれを第３の記憶手段に新たに格納する。従って、演算手段はこの新たな第２の補正データと第１の補正データとを併用して位置検出データを補正することにより、アクチュエータの絶対位置を検出する。なお、補正用既存データは、このとき消去されてもよく、そのまま保持されてもよい。
【００２４】
一方、機番比較判定手段が機番が同じであると判定した場合、第２の読出手段は、第２の補正データを読み出すことなく補正用既存データをそのまま保持する。従って、演算手段はその補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、アクチュエータの絶対位置を検出する。つまり、機番の異同にかかわらず第２の補正データを読み出してくる方式に比べて、電源投入時から絶対位置検出開始までに要する時間が短くなる。このため、確実に処理の効率化が図られ、アクチュエータを短時間で駆動開始することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によると、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データ、及びアクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを併用して、制御装置の演算手段が位置検出データを補正する。このため、いずれか一方の補正データのみを用いて補正を行う場合に比べて、アクチュエータの絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、前記補正データは制御装置側の記憶手段のみならず、アクチュエータ本体側の記憶手段も保持している。従って、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせを変更したときでも、補正データそのものが意味をなさなくなることはない。
【００２６】
さらに、本発明の方法では、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者をともに交換する必要があった従来とは異なり、経済的でありかつ交換作業が簡単になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態のレゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法を図１〜図１５に基づき詳細に説明する。
［モータ本体側の機械的構成］
図１に示されるように、本実施形態の回転位置検出装置１は、大別してアクチュエータ本体としてのモータ本体２側と、制御装置３側とからなる。モータ本体２を構成するハウジング７内には、１回転検出レゾルバ４、多極（１３２極）レゾルバ５及び両レゾルバ４，５を回転させるサーボモータ６がそれぞれ組み込まれている。各レゾルバ４，５はロータ４ａ，５ａ及びステータ４ｂ，５ｂをそれぞれ備えている。前記両ロータ４ａ，５ａは、回転側である出力軸１ａに止着されている。固定側である前記ステータ４ｂ，５ｂは、ロータ４ａ，５ａを包囲するようハウジング７の内壁面に固定されている。ハウジング７の側面には、コネクタボックス８が突設されている。このコネクタボックス８には、制御装置３側との電気的接続を図るためのコネクタケーブル（図示略）の一方の端部が挿抜可能な挿抜口９が形成されている。コネクタボックス８の内壁面には回路基板１０が固定されている。そして、この回路基板上１０には半導体パッケージ１１等の電子部品が搭載されている。前記半導体パッケージ１１の内部にある半導体チップは、後述する第２の記憶手段としての第２のＥ2 ＰＲＯＭ(Electrically Erazable Programmable Read Only Memory) ３２の機能を有している。ロータ４ａ，５ａ及びステータ４ｂ，５ｂと、コネクタボックス８内にある端子１２とは、前記回路基板１０を介して電気的に接続されている。本実施形態では、前記半導体パッケージ１１として８ピンのＤＩＰ（Dual Inline Package ）タイプのものを使用している。なお、これ以降は説明の便宜上、１回転検出レゾルバ４を「×１レゾルバ４」と表記し、多極レゾルバ５を「×１３２レゾルバ５」と表記する。［電気的構成］
図２に示されるように、制御装置３はコンピュータ２１を備えている。前記コンピュータ２１は、演算手段としてのＣＰＵ(Central Processing Unit) ２２、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory) ２３及びＲＡＭ(Random Access Memory)２４を有している。ＰＲＯＭ２３，ＲＡＭ２４は、データ補正の際の演算処理手順に関する制御プログラムを格納している。ＣＰＵ２２は、駆動手段としてのドライブ回路２０を介してサーボモータ６に接続されている。ドライブ回路２０は、ＣＰＵ２２からの指令に基づいて、サーボモータ６を回転制御するための駆動電流を同サーボモータ６に出力する。
【００２８】
制御装置３を構成する位置検出回路基板２５上には、切換スイッチ２６、ＲＤコンバータ２７、発振回路２８等によって位置検出回路が構成されている。発振回路２８は、×１レゾルバ４及び×１３２レゾルバ５に電気的に接続されている。発振回路２８は、絶対回転角を検出するための２種類の基準信号を発生する。第１の基準信号は正弦波信号からなる信号であり、第２の基準信号はその信号と位相が１８０°ずれた信号である。これらの基準信号は、それぞれ×１レゾルバ４及び×１３２レゾルバ５のステータ４ｂ，５ｂ側に出力される。
【００２９】
×１レゾルバ４は、一対の位置検出信号を切換スイッチ２６に出力する。前記一対の位置検出信号は、出力軸の１回転に対応して１周期となるものであり、互いに位相が９０°ずれている。同様に×１３２レゾルバ５は、一対の位置検出信号を切換スイッチ２６に出力する。前記一対の位置検出信号は、出力軸の１／１３２の回転に対応して１周期となるものであり、互いに位相が９０°ずれている。なお、前記切換スイッチ２６の前段に、ゲイン調整のための増幅回路が設けられていてもよい。
【００３０】
両レゾルバ４，５からの位置検出信号は、切換スイッチ２６を介してＲＤコンバータ２７に出力される。切換スイッチ２６はＣＰＵ２２からの指令を受けて切換動作を行い、×１レゾルバ４の位置検出信号または×１３２レゾルバ５の位置検出信号のうちのいずれかを一方を出力する。ＲＤコンバータ２７は入力した位置検出信号をデジタル信号に変換する。その結果、本実施形態では１２ビットの位置検出データが生成され、その位置検出データはＣＰＵ２２に取り込まれる。具体的にいうと、×１レゾルバ４からの位置検出信号は、出力軸１ａの１回転に対応して０から４０９５まで変化する１２ビットの信号となる。×１３２レゾルバ５からの位置検出信号は、出力軸１ａの１／１３２回転に対応して０から４０９５まで変化する１２ビットの信号となる。
【００３１】
そして、ＣＰＵ２２は、ＲＤコンバータ２７からの位置検出データを用いて演算によりサーボモータ６の絶対位置を求める。なお、このような絶対位置の検出は、制御装置３の電源が投入された場合にドライブ回路２０への通電に先立って行われる。なお、詳細については後述する。
【００３２】
図２に示されるように、位置検出回路基板２５上には、第１の記憶手段としての第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９や、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０等が構成されている。第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９には、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 があらかじめ格納されている。ＣＰＵ２２は、第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９に格納されているデータを必要に応じて読み出す。なお、第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の作成手順については後に詳細に説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、電圧が変換された直流電流をモータ本体２側の機器に出力する。
【００３３】
前述のようにモータ本体２は、第２の記憶手段としての第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２を備えている。このＥ2 ＰＲＯＭ３２には、モータ本体２側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 があらかじめ格納されている。ここでモータ本体２側の機器に固有の誤差とは、例えば両レゾルバ４，５のステータ４ｂ，５ｂを構成する励磁コイルの巻回ばらつきに起因して生じる固有の誤差等を指す。なお、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の作成手順については後に詳細に説明する。また、前記第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２には、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 に加えて、モータ６の機番に関するデータと、モータ６に通電する際の位相に関するデータとがあらかじめ格納されている。前者のデータ（以下、単に機番データと呼ぶ。）は、具体的にはモータ６に付されたシリアル番号である。後者のデータ（以下、単に通電位相データと呼ぶ。）は、具体的には０°≦θ＜３６０°の電気角を決めるためのオフセット量である。
【００３４】
第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から直流電源の供給を受けることにより動作する。
第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２とＣＰＵ２２とは、通信手段としてのラインドライバ／レシーバ３３を介して電気的に相互に接続されている。ラインドライバ／レシーバ３３は、読み出し専用ライン、書き込み専用ライン及び同期用ラインからなる。ラインドライバ／レシーバ３３を構成する一方の入出力回路は、位置検出回路基板２５上に形成されている。同じくラインドライバ／レシーバ３３を構成する他方の入出力回路は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２が搭載されている回路基板１０上に形成されている。第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に格納されている第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 は、読み出し専用ラインを介してＣＰＵ２２に取り込まれる。同様に、機番データ及び通電位相データについても、読み出し専用ラインを介してＣＰＵ２２に取り込まれる。かかるラインドライバ／レシーバ３３を用いる利点は、ノイズに対して強くなるため、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から正確に各種データ等を読み出せることである。このことは絶対位置検出の高精度化にも貢献する。
【００３５】
コンピュータ２１は、ＰＲＯＭ２３，ＲＡＭ２４とは別に、第３の記憶手段としての第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１を備えている。このＥ2 ＰＲＯＭ３１には、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データが一時的に格納される。また、Ｅ2 ＰＲＯＭ３１には、ＣＰＵ２２に取り込まれた前記各データ（第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 、機番データ、通電位相データ）も必要に応じて一時的に格納される。
【００３６】
第１の読出手段、第２の読出手段及び機番比較判定手段でもあるＣＰＵ２２は、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２から読み出した第２の機番データと、補正用既存データのうちの機番データとを比較することにより、機番の異同を判定する。そして、その異同の判定結果に基づいて、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すか否かを決定する。
［１回転検出レゾルバ及び多極レゾルバの補正データの作成手順］
図３には、補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を作成する際に用いられる補正治具４１が概略的に示されている。この補正治具４１は、両レゾルバ４，５を回転させるための測定用モータ４２と基準エンコーダ４３とを備えている。測定用モータ４２の出力軸、基準エンコーダ４３の軸及びサーボモータ６の出力軸１ａは、みな同軸上にある。従って、測定用モータ４２を作動することによって、サーボモータ６及び基準エンコーダ４３がそれと同期回転する。
【００３７】
最初に×１レゾルバ４の補正データＲＣＤ1 の作成手順について説明する。
１）まず、前記補正治具４１に補正対象であるモータ本体２をセットする。
２）この後、基準エンコーダ４３の０°の位置まで原点復帰を行う。０°の位置は、モータ本体２を補正治具４１に組み付けたときに決まる位置である。
【００３８】
３）次いで、測定用モータ４２の駆動により×１レゾルバ４を回転させ、×１レゾルバ４のデータが変化するたびに基準エンコーダ４３の角度を読み出し、４０９６個のデータを得る（図４参照）。
【００３９】
４）図４に示すデータを１３２／１２８倍する（図５(a) ，(b) 参照）。その理由は、上位８ビットを×１３２レゾルバ５の極数に合わせるためである。
５）基準エンコーダ４３の０°の位置から×１３２レゾルバ５を回転させ、レゾルバデータに対する基準エンコーダ４３の角度を読み出す。
【００４０】
６）×１レゾルバ４のデータＤ1 に対する基準エンコーダ４３の角度Ａを求める。さらに、図６（ａ）のデータテーブルから、角度Ａに近い値Ａ’を求め、Ａ’に対する×１３２レゾルバ５のデータＤ2 を求める。
【００４１】
７）前記データＤ1 ，Ｄ2 の差を計算し、×１レゾルバ４の補正データＲＣＤ1 とする。図６〜図８には、このことが概略的に示されている。差を求める計算のときには、前記両データＤ1 ，Ｄ2 の有効桁を合わせておく。
【００４２】
次に、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 の作成手順について説明する。
×１３２レゾルバ５の値から作成した１回転分のパルスＤ2 と基準エンコーダ４３の角度データとを、５４０６７２（パルス）／３６０（°）倍して得たパルスＤ4 の差を計算し、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 とする。その際、前もって基準エンコーダ４３の０°と×１３２レゾルバ５の０とが合うように、基準エンコーダ４３の角度にオフセット分を加算しておく。図９（ａ），図９（ｂ）には、このことが概略的に示されている。
【００４３】
なお、両レゾルバ４，５の補正データ（即ち、第２の補正データ）ＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の作成における基本的な考え方は、特公平８−１３８８号公報のそれと同じである。
【００４４】
前記第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 は、ラインドライバ／レシーバ３３の一部である入出力回路を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に読み出し可能に書き込まれる。機番データ及び通電位相データも、同様に前記入出力回路を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に読み出し可能に書き込まれる。
［位置検出回路の補正データの作成手順］
次に、位置検出回路の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の作成手順を図１０，図１１に基づいて説明する。
【００４５】
図１１は、Ｄ／Ａコンバータ４６、基準用位置検出回路基板４７、後に製品となる被測定用の位置検出回路基板２５及びＣＰＵ５１の接続を示すブロック図である。基準用位置検出回路４７は、ゲイン調整用の増幅回路４８と切換スイッチ４９とＲ／Ｄコンバータ５０とを備えている。ＣＰＵ５１は切換スイッチ４９を切換制御するとともに、Ｒ／Ｄコンバータ５０からのデジタルデータを取り込む。ＣＰＵ５１は、当初、切換スイッチ２６，４９をともに×１側に設定する。
【００４６】
Ｄ／Ａコンバータ４６は、位相の９０°ずれた一対の基準信号を、基準用位置検出回路基板４７上に構成された増幅回路４８にそれぞれ出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ４６は、前記一対の基準信号を同様に被測定用の位置検出回路基板２５の切換スイッチ２６にもそれぞれ出力する。このとき、Ｄ／Ａコンバータ４６は、θを０°から３６０°まで変化させる。その結果、レゾルバ分解能に応じた１周期分のデジタルデータ（本実施形態では１２ビット）が得られる。ＣＰＵ５１は、このようにして得られたデータＡに対するＢの差をとり、位置検出回路基板２５の単体での×１補正データＲＣＤ3 を求める（図１０参照）。
【００４７】
ＣＰＵ５１は、次に切換スイッチ２６，４９をともに×１３２側に設定する。このとき、Ｄ／Ａコンバータ４６は、θを０°から３６０°まで変化させる。その結果、レゾルバ分解能に応じた１／１３２周期分のデジタルデータ（本実施形態では１２ビット）が得られる。ＣＰＵ５１は、このようにして得られたデータＡ’に対するＢ’の差をとり、位置検出回路基板２５の単体での×１３２補正データＲＣＤ4 を求める。
【００４８】
以上のようにして作成された位置検出回路基板２５の単体での×１補正データＲＣＤ3 及び×１３２補正データＲＣＤ4 （即ち、第１の補正データ）は、被測定用の位置検出回路基板２５の第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９にＣＰＵ５１を介して読み出し可能に書き込まれる。
［絶対位置を演算により求める手順］
次に、電源投入時においてサーボモータ６の絶対位置を演算により求める手順を図１２〜図１５に基づいて説明する。
【００４９】
図１２のフローチャートに示されるように、ステップＳ1 においてＣＰＵ２２は、所定の制御プログラムに基づいて第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２内のデータ（第２の補正データ、機番データ、通電位相データ）を読み出す。その際、状況に応じて一部のデータのみが読み出されたり、全てのデータが読み出される。その詳細については後述する（図１５のフローチャート参照）。
【００５０】
ステップＳ2 においてＣＰＵ２２は、ＲＤコンバータ２７から出力される×１レゾルバ４の位置検出データを読み出す。この位置検出データは上述のとおり１２ビットのデジタルデータである。
【００５１】
ステップＳ3 においてＣＰＵ２２は、第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９から第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 を読み出すとともに、その一部である補正データＲＣＤ3 を前記位置検出データに加算する（図１４のＰ1 を参照）。この補正データＲＣＤ3 は上述のとおり８ビットのデジタルデータである。
【００５２】
ステップＳ4 においてＣＰＵ２２は、前記ステップＳ3 において得たデータを１３２／１２８倍し、１３ビットのデジタルデータとする。
ステップＳ5 においてＣＰＵ２２は、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の一部である補正データＲＣＤ1 を、前記１３ビットのデジタルデータに加算する（図１４のＰ2 を参照）。
【００５３】
ステップＳ6 においてＣＰＵ２２は、切換スイッチ２６を×１３２側に切り換えるとともに、ＲＤコンバータ２７から出力される×１３２レゾルバ５の位置検出データを読み出す。この位置検出データは上述のとおり１２ビットのデジタルデータである。
【００５４】
ステップＳ7 においてＣＰＵ２２は、上位８ビットの繰り上げ・繰り下げ計算を行う。その際、ＣＰＵ２２は、図１４のＰ3 におけるａ部位及びｂ部位のデータを参照する。繰り上げ・繰り下げ計算の意義は、ｂ部位のデータからａ部位のデータを引いた値が所定値以上であるときに×１に対して×１３２の近いほうを特定することである（図１４のＰ3 を参照）。
【００５５】
ステップＳ8 においてＣＰＵ２２は、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の一部である×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 を、前記ステップＳ7 で得られたデータに加算する（図１４のＰ4 を参照）。
【００５６】
ステップＳ9 においてＣＰＵ２２は、ステップＳ8 で得られたデータに、さらに第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の一部、即ちＲＣＤ4 を加算する。その結果、ＣＰＵ２２は１回転の絶対位置を決定する。
【００５７】
以降、ＣＰＵ２２は、次いで×１３２レゾルバ５の位置検出データのみを読み出し、１サンプリングあたりの最大変化量を超えるか否かに基づいて、上位８ビットの繰り上げ・繰り下げ計算を行う。図１３にはその詳細なフローチャートが示されている。
【００５８】
ステップＳ10においてＣＰＵ２２は、×１３２レゾルバ５の位置検出データのみをＲＤコンバータ２７を介して読み出す。
ステップＳ11においてＣＰＵ２２は、今回の×１３２レゾルバ５の位置検出データと前回の×１３２レゾルバ５の位置検出データとの差ΔＤをとる。
【００５９】
ステップＳ12においてＣＰＵ２２は、ΔＤが正の最大変化量ＶMAX の値を超えているか否かを判断する。ΔＤ＞ＶMAX であるときには、ステップＳ16に移行し、１回転の位置データから４０９６を減じることで繰り下げが実行され、その後にステップＳ14に移行する。ΔＤ＞ＶMAX でないときには、ステップＳ16に移行することなく、次のステップＳ13に移行する。
【００６０】
ステップＳ13においてＣＰＵ２２は、ΔＤが負の最大変化量ＶMIN の値未満であるか否かを判断する。ΔＤ＜ＶMIN であるときには、ステップＳ17に移行し、１回転の位置データに４０９６を加えることで繰り上げが実行される。ΔＤ＜ＶMIN でないときには、ステップＳ17に移行することなく、次のステップＳ14に移行する。
【００６１】
ステップＳ14においてＣＰＵ２２は、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 を、前段のステップＳ13，Ｓ16，Ｓ17において得られたデータに加算する。
ステップＳ15においてＣＰＵ２２は、前記ステップＳ14で得られたデータに補正データＲＣＤ4 を加算し、１回転の絶対位置を決定する。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ10に戻り、それ以降の各ステップ繰り返す。
【００６２】
次に、図１５のフローチャートについて説明する。
同フローチャートに示す処理は、電源投入後に直ちに実行される。ステップＳ21において、第１の読出手段であるＣＰＵ２２は、ラインドライバ／レシーバ３３を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から機番データのみを選択的に読み出す。
【００６３】
ステップＳ22においてＣＰＵ２２は、前回用いた補正用既存データのうち機番データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１から読み出す。
ステップＳ23において、機番比較判定手段であるＣＰＵ２２は、読み出された前記２つの機番データ同士を所定の制御プログラムに基づいて比較する。機番が異なると判定した場合、ＣＰＵ２２はステップＳ24に移行する。機番が同じであると判断した場合、ＣＰＵ２２はステップＳ24に移行することなく、ステップＳ26に移行する。
【００６４】
ステップＳ24においてＣＰＵ２２は、補正用既存データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１から消去し、新たなデータの書き込みに備える。
ステップＳ25において、第２の読出手段であるＣＰＵ２２は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 及び通電位相データを読み出し、それらをデータがクリアされた第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１に新たに格納する。この後、ＣＰＵ２２は図１２のフローチャートのステップＳ2 に移行し、それ以降の処理を実施する。
【００６５】
ステップＳ26においてＣＰＵ２２は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すことなく、前回用いた補正用既存データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１にそのまま保持する。即ち、この場合には第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１のデータクリアは実施されない。この後、ＣＰＵ２２は図１２のフローチャートのステップＳ2 に移行し、それ以降の処理を前記補正用既存データを用いて実施する。
［効果］
さて、以下に本実施形態において特徴的な効果を列挙する。
【００６６】
（イ）この実施形態では、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 を制御装置３側に保持させ、モータ本体２側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 をモータ本体２側に保持させている。そして、これらの補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 を併用して、ＣＰＵ２２に位置検出データの補正を行わせている。このため、いずれか一方の補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 のみを用いて補正を行う場合に比べて、サーボモータ６の絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、モータ本体２と位置検出回路基板２５との組み合わせを変更したときでも、補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 そのものが無意味になることもなくなる。
【００６７】
（ロ）また、本実施形態の回転位置検出装置１では、モータ本体２と位置検出回路基板２５との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者２，２５をともに交換する必要があった従来とは異なり経済的なものとなる。また、組み合わせの制約がなくなることにより、交換作業も簡単になる。
（ハ）この実施形態の回転位置検出装置１は、電源投入時に機番の比較・判定を行い、機番が同じであると判定した場合には第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すことなく前回用いた補正用既存データをそのまま保持する。そして、その補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、サーボモータ６の絶対位置を検出する。つまり、機番の異同にかかわらず第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出してくる方式に比べて、電源投入時から絶対位置検出の開始までに要する時間が短くなる。このため、確実に処理の効率化が図られ、サーボモータ６を短時間で駆動開始することができる。
【００６８】
さらに、モータ本体２側にある機番データは、制御装置３側との組み合わせの適否を判断する際の好適な材料となることから、モータ本体２または位置検出回路基板２５の交換時に両者２，２５の組み合わせを間違うことも極めて少なくなる。ゆえに、本実施形態であれば、このような組み合わせ間違いに伴う動作不良やさらなる故障を引き起こす心配もない。
【００６９】
（ニ）本実施形態では、ハウジング７に突設されたコネクタボックス８内に、第２の記憶手段であるＥ2 ＰＲＯＭ３２が収容されている。この構成であると、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２がハウジング７自身の内部に収容されている場合とは異なり、ロータ４ａ，５ａやステータ４ｂ，５ｂからの離間距離が大きくなる。よって、サーボモータ６の回転による温度変化による影響が小さくなり、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２の誤作動等を未然に防止することができる。このことはサーボモータ６の絶対位置検出の高精度化にも貢献することを意味する。また、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２であれば必要に応じてデータの消去や書き込みが自在であるという利点がある。
【００７０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、例えば次のような別の形態に変更することが可能である。
◎ １回転検出レゾルバ（×１レゾルバ）４及び多極レゾルバ（×１３２レゾルバ）５、を各々１つずつ（合計２つ）用いた前記実施形態に代えて、次のように構成しても勿論よい。例えば、レゾルバ４，５を合計３つ以上（3,4,5,6,7,8 …）使用する。この場合、多極レゾルバ５を複数個使用してもよい。また、多極レゾルバ５は１３２極のみに限定されることはない。
【００７１】
◎ 制御装置３側のＤＣ／ＤＣコンバータ３０からの電源供給を受ける実施形態の構成に代えて、モータ本体２側自身に電源回路を保有させてもよい。
◎ 第１の記憶手段である第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９の一部の領域に、第３の記憶手段が記憶すべきデータを一時的に書き込むこととしてもよい。ただし、位置検出回路基板２５の交換がありうることを考慮すると、第３の記憶手段は同基板２５とは別個に設けられていることが好ましい。
【００７２】
◎ 第２の記憶手段としてＥ2 ＰＲＯＭ３２を用いた実施形態に代えて、読み出しのみが可能な単なるＲＯＭを用いてもよい。
◎ 位置検出回路基板２５とコンピュータ２１とを別個に構成した実施形態に代え、それらの機能を１ボードまたは１チップに集約させるようにして構成してもよい。
【００７３】
◎ 実施形態では、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 、機番データ及び通電位相データの３種を保持させていた。これに代え、例えば第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 及び通電位相データの２種を保持させることとしてもよい。また、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の１種のみを保持させることとしてもよい。
【００７４】
◎ モータ本体２側の第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に、実施形態において示した各種データ以外のものを格納させてもよい。
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
【００７５】
（１） １回転検出レゾルバ、多極レゾルバ、前記各レゾルバを回転させるアクチュエータ及び記憶手段を有するアクチュエータ本体であって、前記記憶手段には同アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための補正データが格納されていることを特徴としたアクチュエータ本体。このような構成のアクチュエータ本体であると、請求項１〜７に記載の発明の実現に極めて適したものとすることができる。
【００７６】
（２） 少なくとも１つのレゾルバと、それを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置における回転位置検出方法であって、
前記アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための補正データを同アクチュエータ本体側に保持させ、その補正データを加味して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法。この方法であると、故障発生時における交換作業が簡単になり、しかもアクチュエータの絶対位置検出の高精度化を図ることができる。
【００７７】
（３） 請求項１〜６のいずれか１項において、前記アクチュエータ本体を構成するハウジングにはコネクタボックスが突設され、前記第２の記憶手段はそのコネクタボックス内に収容されていることを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、アクチュエータの回転による温度変化による影響が小さくなり、誤作動等が未然に防止されるため、絶対位置検出のさらなる高精度化を図ることができる。
【００７８】
（４） 請求項１〜６のいずれか１項において、前記第２の記憶手段はＥ2 ＰＲＯＭであることを特徴とする記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、必要に応じて、データの消去や書き込みを自在に行うことができるので、便利なものとなる。
【００７９】
（５） 技術的思想３において、前記第２の記憶手段はＥ2 ＰＲＯＭの機能を有する半導体チップを備えるパッケージであり、同パッケージは回路基板に搭載された状態で前記コネクタボックスの内壁面に固定されていることを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、実装等が簡単になりしかも信頼性が高くなる。
【００８０】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「パッケージ： ＤＩＰをいうほか、ＳＩＰ，ＳＯＰ，ＱＦＰ，ＰＧＡ等を含む。」
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によれば、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置を提供することができる。
【００８２】
請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータ本体と制御装置との交換間違いに起因する動作不良や故障を未然に防止することができる。
請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータの絶対位置検出の精度がより高くなる。
【００８３】
請求項５に記載の発明によれば、データの再利用が可能であるため、位置検出データの補正を行う際の処理の効率化が図られる。
請求項６に記載の発明によれば、電源投入時から絶対位置検出開始までに要する時間が短くなるため、確実に処理の効率化が図られ、アクチュエータを短時間で駆動開始することができる。
【００８４】
請求項７に記載の発明によれば、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のレゾルバを備えた回転位置検出装置におけるモータ本体の概略断面図。
【図２】同じくレゾルバを備えた回転位置検出装置のブロック図。
【図３】補正データを作成する際に用いられる補正治具を示す概略図。
【図４】×１レゾルバの補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル。
【図５】（ａ）は同補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）は検出信号のグラフ。
【図６】（ａ）は同補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）は検出信号のグラフ。
【図７】同補正データの作成手順を説明するためのデジタルデータの概略図。
【図８】同補正データの作成手順を説明するための検出信号のグラフ。
【図９】（ａ）は×１３２レゾルバの補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）はデジタルデータの概略図。
【図１０】位置検出回路の補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル。
【図１１】同じくその補正データの作成手順を説明するためのブロック図。
【図１２】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１３】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１４】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのデジタルデータの概略図。
【図１５】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１６】従来技術のレゾルバを備えた回転位置検出装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１…レゾルバを備えた回転位置検出装置、２…アクチュエータ本体としてのモータ本体、３…制御装置、４…１回転検出レゾルバとしての×１レゾルバ、５…多極レゾルバとしての×１３２レゾルバ、６…アクチュエータとしてのサーボモータ、２０…駆動手段としてのドライブ回路、２１…制御装置としてのコンピュータ、２２…演算手段、第１の読出手段、第２の読出手段、機番比較判定手段としてのＣＰＵ、２５…位置検出回路を備える位置検出回路基板、２９…第１の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３１…第３の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３２…第２の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３３…通信手段としてのラインドライバ／レシーバ、ＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 …第１の補正データ、ＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 …第２の補正データ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に基づいて、従来におけるレゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれによる回転位置検出方法を説明する。
【０００３】
図１６に例示された従来の回転位置検出装置６１は、大別してモータ本体６２側と制御装置６３側とからなる。モータ本体６２には、１回転検出レゾルバ６４、多極レゾルバ６５及び両レゾルバ６４，６５を回転させるモータ６６がそれぞれ組み込まれている。一方、制御装置６３は、位置検出回路基板６７を備えている。この位置検出回路基板６７上には、切換スイッチ６８、レゾルバ／デジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）６９、発振回路７０及び記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ７１が構成されている。また、前記制御装置６３は、そのほかにも演算手段としてのＣＰＵ７３、ＰＲＯＭ７４及びＲＡＭ７５を有するコンピュータ７２及びドライブ回路７６を備えている。ＣＰＵ７３は、ドライブ回路７６を介してモータ６６を回転制御する。また、位置検出回路基板６７の発振回路７０は、両レゾルバ６４，６５に所定の２種類の位置測定用信号を与える。両レゾルバ６４，６５は、その角度位置に対応した位置検出信号を切換スイッチ６８を介してＲＤコンバータ６９に出力する。ＲＤコンバータ６９はこれらの信号を１２ビットのデジタル信号に変換することにより、所定の位置検出データを生成する。これらの位置検出データは、ＣＰＵ７３内に取り込まれる。そして、ＣＰＵ７３は、前記位置検出データを用いて演算によりモータ６６の絶対位置を求めるようになっている。
【０００４】
しかしながら、ＲＤコンバータ６９が生成する位置検出データは、ある程度の誤差を含んでいる。この誤差としては、位置検出回路基板６７上の回路自体に起因するもののほか、モータ本体６２側の機器に起因するものがある。よって、従来ではこのような誤差を解消すべくあらかじめ補正データを作成し、それを位置検出回路基板６７上のＥ2 ＰＲＯＭ７１に格納していた。そして、電源投入時にその補正データを用いることにより、毎回位置検出データの補正を行なっていた。なお、本願出願人は、同様の補正データの作成方法を特公平８−１３８８号公報において既に開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記補正データは、モータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側の１セットでまとめて作成されるため、使用時に両者６２，６７の組み合わせが変更されると、補正データそのものが意味をなさなくなる。ゆえに、この場合にはモータ６６の絶対位置を精度よく検出することができなくなる。
【０００６】
また、従来装置６１では、前述のようにモータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側の組み合わせに制約があるため、一対一で使用せざるを得ない。そのため、モータ本体６２側及び位置検出回路基板６７側のうちの片方が故障したときには、残りの一方も使用不能になってしまう。即ち、結果的に両者６２，６７をともに交換しなくてはならず、極めて不経済であった。
【０００７】
また、仮に故障発生時に両者６２，６７のうちのいずれかを交換して使用した場合、動作不良やさらなる故障を引き起こすことが予想される。また、動作不良等を起こすに至らなくても、モータ６６の絶対位置検出の精度の悪化が予想されていた。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、アクチュエータ本体と制御装置との交換間違いに起因する動作不良や故障を未然に防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、１回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置において、前記制御装置側に設けた第１の記憶手段に、前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを格納させるとともに、前記アクチュエータ本体側に設けた第２の記憶手段に、同アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを格納させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置をその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記第２の記憶手段と前記演算手段とは通信手段を介して電気的に接続され、前記第２の記憶手段に格納されている前記第２の補正データはこの通信手段を介して前記制御装置側に取り込まれることとした。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータの機番に関するデータを格納しているとした。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータに通電する際の位相に関するデータを格納しているとした。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記制御装置は、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データを一時的に格納しておくための第３の記憶手段を備えることとした。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項５において、前記制御装置は第１の読出手段、第２の読出手段及び機番比較判定手段を備え、前記第１の読出手段は、電源投入時に前記通信手段を介して前記第２の記憶手段から前記機番に関するデータのみを読み出し、かつ前記補正用既存データのうち前記機番に関するデータを前記第３の記憶手段から読み出すことと、前記機番比較判定手段は、読み出された前記２つの機番に関するデータに基づいて機番の異同を比較・判定することと、前記第２の読出手段は、機番が異なると判定した場合には前記第２の補正データを読み出してそれを前記第３の記憶手段に新たに格納し、機番が同じであると判定した場合には前記第２の補正データを読み出すことなく前記補正用既存データをそのまま保持することとからなるとした。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、１回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置における回転位置検出方法であって、前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを前記制御装置側に保持させるとともに、前記アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを同アクチュエータ本体側に保持させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法をその要旨とする。
【００１７】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１〜６に記載の発明によると、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データ、及びアクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを併用して、制御装置の演算手段が位置検出データを補正する。このため、いずれか一方の補正データのみを用いて補正を行う場合に比べて、アクチュエータの絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、前記補正データは制御装置側の記憶手段のみならず、アクチュエータ本体側の記憶手段も保持している。従って、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせを変更したときでも、補正データそのものが意味をなさなくなることはない。
【００１８】
さらに、本発明の回転位置検出装置では、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者をともに交換する必要があった従来とは異なり、経済的でありかつ交換作業が簡単になる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によると、アクチュエータ本体側の保持する第２の補正データが通信手段を介して制御装置側に取り込まれ、かつ第１の補正データと併用されることで、位置検出データが補正される。
【００２０】
請求項３に記載の発明によると、第２の記憶手段の保持するアクチュエータの機番に関するデータがあると、制御装置側との組み合わせの適否を判断する際に利用できるため、交換時に組み合わせを間違うことも少なくなる。ゆえに、組み合わせ間違いに伴う動作不良やさらなる故障を引き起こす心配もない。
【００２１】
請求項４に記載の発明によると、第２の記憶手段の保持するアクチュエータに通電する際の位相に関するデータを用いることにより、最適な極に通電することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によると、必要に応じて、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、処理の効率化が図られる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によると、電源投入時に第１の読出手段によって、第２の記憶手段から機番に関するデータのみが読み出され、かつ補正用既存データのうち機番に関するデータが第３の記憶手段から読み出される。前記２つのデータは、機番比較判定手段が機番の異同を比較・判定する際の判断材料となる。そして、機番比較判定手段が機番が異なると判定した場合、第２の読出手段は、第２の記憶手段から第２の補正データを読み出してそれを第３の記憶手段に新たに格納する。従って、演算手段はこの新たな第２の補正データと第１の補正データとを併用して位置検出データを補正することにより、アクチュエータの絶対位置を検出する。なお、補正用既存データは、このとき消去されてもよく、そのまま保持されてもよい。
【００２４】
一方、機番比較判定手段が機番が同じであると判定した場合、第２の読出手段は、第２の補正データを読み出すことなく補正用既存データをそのまま保持する。従って、演算手段はその補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、アクチュエータの絶対位置を検出する。つまり、機番の異同にかかわらず第２の補正データを読み出してくる方式に比べて、電源投入時から絶対位置検出開始までに要する時間が短くなる。このため、確実に処理の効率化が図られ、アクチュエータを短時間で駆動開始することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によると、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データ、及びアクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを併用して、制御装置の演算手段が位置検出データを補正する。このため、いずれか一方の補正データのみを用いて補正を行う場合に比べて、アクチュエータの絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、前記補正データは制御装置側の記憶手段のみならず、アクチュエータ本体側の記憶手段も保持している。従って、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせを変更したときでも、補正データそのものが意味をなさなくなることはない。
【００２６】
さらに、本発明の方法では、アクチュエータ本体と位置検出回路との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者をともに交換する必要があった従来とは異なり、経済的でありかつ交換作業が簡単になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態のレゾルバを備えた回転位置検出装置及びそれにおける回転位置検出方法を図１〜図１５に基づき詳細に説明する。
［モータ本体側の機械的構成］
図１に示されるように、本実施形態の回転位置検出装置１は、大別してアクチュエータ本体としてのモータ本体２側と、制御装置３側とからなる。モータ本体２を構成するハウジング７内には、１回転検出レゾルバ４、多極（１３２極）レゾルバ５及び両レゾルバ４，５を回転させるサーボモータ６がそれぞれ組み込まれている。各レゾルバ４，５はロータ４ａ，５ａ及びステータ４ｂ，５ｂをそれぞれ備えている。前記両ロータ４ａ，５ａは、回転側である出力軸１ａに止着されている。固定側である前記ステータ４ｂ，５ｂは、ロータ４ａ，５ａを包囲するようハウジング７の内壁面に固定されている。ハウジング７の側面には、コネクタボックス８が突設されている。このコネクタボックス８には、制御装置３側との電気的接続を図るためのコネクタケーブル（図示略）の一方の端部が挿抜可能な挿抜口９が形成されている。コネクタボックス８の内壁面には回路基板１０が固定されている。そして、この回路基板上１０には半導体パッケージ１１等の電子部品が搭載されている。前記半導体パッケージ１１の内部にある半導体チップは、後述する第２の記憶手段としての第２のＥ2 ＰＲＯＭ(Electrically Erazable Programmable Read Only Memory) ３２の機能を有している。ロータ４ａ，５ａ及びステータ４ｂ，５ｂと、コネクタボックス８内にある端子１２とは、前記回路基板１０を介して電気的に接続されている。本実施形態では、前記半導体パッケージ１１として８ピンのＤＩＰ（Dual Inline Package ）タイプのものを使用している。なお、これ以降は説明の便宜上、１回転検出レゾルバ４を「×１レゾルバ４」と表記し、多極レゾルバ５を「×１３２レゾルバ５」と表記する。［電気的構成］
図２に示されるように、制御装置３はコンピュータ２１を備えている。前記コンピュータ２１は、演算手段としてのＣＰＵ(Central Processing Unit) ２２、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory) ２３及びＲＡＭ(Random Access Memory)２４を有している。ＰＲＯＭ２３，ＲＡＭ２４は、データ補正の際の演算処理手順に関する制御プログラムを格納している。ＣＰＵ２２は、駆動手段としてのドライブ回路２０を介してサーボモータ６に接続されている。ドライブ回路２０は、ＣＰＵ２２からの指令に基づいて、サーボモータ６を回転制御するための駆動電流を同サーボモータ６に出力する。
【００２８】
制御装置３を構成する位置検出回路基板２５上には、切換スイッチ２６、ＲＤコンバータ２７、発振回路２８等によって位置検出回路が構成されている。発振回路２８は、×１レゾルバ４及び×１３２レゾルバ５に電気的に接続されている。発振回路２８は、絶対回転角を検出するための２種類の基準信号を発生する。第１の基準信号は正弦波信号からなる信号であり、第２の基準信号はその信号と位相が１８０°ずれた信号である。これらの基準信号は、それぞれ×１レゾルバ４及び×１３２レゾルバ５のステータ４ｂ，５ｂ側に出力される。
【００２９】
×１レゾルバ４は、一対の位置検出信号を切換スイッチ２６に出力する。前記一対の位置検出信号は、出力軸の１回転に対応して１周期となるものであり、互いに位相が９０°ずれている。同様に×１３２レゾルバ５は、一対の位置検出信号を切換スイッチ２６に出力する。前記一対の位置検出信号は、出力軸の１／１３２の回転に対応して１周期となるものであり、互いに位相が９０°ずれている。なお、前記切換スイッチ２６の前段に、ゲイン調整のための増幅回路が設けられていてもよい。
【００３０】
両レゾルバ４，５からの位置検出信号は、切換スイッチ２６を介してＲＤコンバータ２７に出力される。切換スイッチ２６はＣＰＵ２２からの指令を受けて切換動作を行い、×１レゾルバ４の位置検出信号または×１３２レゾルバ５の位置検出信号のうちのいずれかを一方を出力する。ＲＤコンバータ２７は入力した位置検出信号をデジタル信号に変換する。その結果、本実施形態では１２ビットの位置検出データが生成され、その位置検出データはＣＰＵ２２に取り込まれる。具体的にいうと、×１レゾルバ４からの位置検出信号は、出力軸１ａの１回転に対応して０から４０９５まで変化する１２ビットの信号となる。×１３２レゾルバ５からの位置検出信号は、出力軸１ａの１／１３２回転に対応して０から４０９５まで変化する１２ビットの信号となる。
【００３１】
そして、ＣＰＵ２２は、ＲＤコンバータ２７からの位置検出データを用いて演算によりサーボモータ６の絶対位置を求める。なお、このような絶対位置の検出は、制御装置３の電源が投入された場合にドライブ回路２０への通電に先立って行われる。なお、詳細については後述する。
【００３２】
図２に示されるように、位置検出回路基板２５上には、第１の記憶手段としての第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９や、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０等が構成されている。第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９には、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 があらかじめ格納されている。ＣＰＵ２２は、第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９に格納されているデータを必要に応じて読み出す。なお、第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の作成手順については後に詳細に説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、電圧が変換された直流電流をモータ本体２側の機器に出力する。
【００３３】
前述のようにモータ本体２は、第２の記憶手段としての第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２を備えている。このＥ2 ＰＲＯＭ３２には、モータ本体２側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 があらかじめ格納されている。ここでモータ本体２側の機器に固有の誤差とは、例えば両レゾルバ４，５のステータ４ｂ，５ｂを構成する励磁コイルの巻回ばらつきに起因して生じる固有の誤差等を指す。なお、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の作成手順については後に詳細に説明する。また、前記第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２には、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 に加えて、モータ６の機番に関するデータと、モータ６に通電する際の位相に関するデータとがあらかじめ格納されている。前者のデータ（以下、単に機番データと呼ぶ。）は、具体的にはモータ６に付されたシリアル番号である。後者のデータ（以下、単に通電位相データと呼ぶ。）は、具体的には０°≦θ＜３６０°の電気角を決めるためのオフセット量である。
【００３４】
第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から直流電源の供給を受けることにより動作する。
第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２とＣＰＵ２２とは、通信手段としてのラインドライバ／レシーバ３３を介して電気的に相互に接続されている。ラインドライバ／レシーバ３３は、読み出し専用ライン、書き込み専用ライン及び同期用ラインからなる。ラインドライバ／レシーバ３３を構成する一方の入出力回路は、位置検出回路基板２５上に形成されている。同じくラインドライバ／レシーバ３３を構成する他方の入出力回路は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２が搭載されている回路基板１０上に形成されている。第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に格納されている第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 は、読み出し専用ラインを介してＣＰＵ２２に取り込まれる。同様に、機番データ及び通電位相データについても、読み出し専用ラインを介してＣＰＵ２２に取り込まれる。かかるラインドライバ／レシーバ３３を用いる利点は、ノイズに対して強くなるため、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から正確に各種データ等を読み出せることである。このことは絶対位置検出の高精度化にも貢献する。
【００３５】
コンピュータ２１は、ＰＲＯＭ２３，ＲＡＭ２４とは別に、第３の記憶手段としての第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１を備えている。このＥ2 ＰＲＯＭ３１には、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データが一時的に格納される。また、Ｅ2 ＰＲＯＭ３１には、ＣＰＵ２２に取り込まれた前記各データ（第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 、機番データ、通電位相データ）も必要に応じて一時的に格納される。
【００３６】
第１の読出手段、第２の読出手段及び機番比較判定手段でもあるＣＰＵ２２は、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２から読み出した第２の機番データと、補正用既存データのうちの機番データとを比較することにより、機番の異同を判定する。そして、その異同の判定結果に基づいて、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すか否かを決定する。
［１回転検出レゾルバ及び多極レゾルバの補正データの作成手順］
図３には、補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を作成する際に用いられる補正治具４１が概略的に示されている。この補正治具４１は、両レゾルバ４，５を回転させるための測定用モータ４２と基準エンコーダ４３とを備えている。測定用モータ４２の出力軸、基準エンコーダ４３の軸及びサーボモータ６の出力軸１ａは、みな同軸上にある。従って、測定用モータ４２を作動することによって、サーボモータ６及び基準エンコーダ４３がそれと同期回転する。
【００３７】
最初に×１レゾルバ４の補正データＲＣＤ1 の作成手順について説明する。
１）まず、前記補正治具４１に補正対象であるモータ本体２をセットする。
２）この後、基準エンコーダ４３の０°の位置まで原点復帰を行う。０°の位置は、モータ本体２を補正治具４１に組み付けたときに決まる位置である。
【００３８】
３）次いで、測定用モータ４２の駆動により×１レゾルバ４を回転させ、×１レゾルバ４のデータが変化するたびに基準エンコーダ４３の角度を読み出し、４０９６個のデータを得る（図４参照）。
【００３９】
４）図４に示すデータを１３２／１２８倍する（図５(a) ，(b) 参照）。その理由は、上位８ビットを×１３２レゾルバ５の極数に合わせるためである。
５）基準エンコーダ４３の０°の位置から×１３２レゾルバ５を回転させ、レゾルバデータに対する基準エンコーダ４３の角度を読み出す。
【００４０】
６）×１レゾルバ４のデータＤ1 に対する基準エンコーダ４３の角度Ａを求める。さらに、図６（ａ）のデータテーブルから、角度Ａに近い値Ａ’を求め、Ａ’に対する×１３２レゾルバ５のデータＤ2 を求める。
【００４１】
７）前記データＤ1 ，Ｄ2 の差を計算し、×１レゾルバ４の補正データＲＣＤ1 とする。図６〜図８には、このことが概略的に示されている。差を求める計算のときには、前記両データＤ1 ，Ｄ2 の有効桁を合わせておく。
【００４２】
次に、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 の作成手順について説明する。
×１３２レゾルバ５の値から作成した１回転分のパルスＤ2 と基準エンコーダ４３の角度データとを、５４０６７２（パルス）／３６０（°）倍して得たパルスＤ4 の差を計算し、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 とする。その際、前もって基準エンコーダ４３の０°と×１３２レゾルバ５の０とが合うように、基準エンコーダ４３の角度にオフセット分を加算しておく。図９（ａ），図９（ｂ）には、このことが概略的に示されている。
【００４３】
なお、両レゾルバ４，５の補正データ（即ち、第２の補正データ）ＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の作成における基本的な考え方は、特公平８−１３８８号公報のそれと同じである。
【００４４】
前記第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 は、ラインドライバ／レシーバ３３の一部である入出力回路を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に読み出し可能に書き込まれる。機番データ及び通電位相データも、同様に前記入出力回路を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に読み出し可能に書き込まれる。
［位置検出回路の補正データの作成手順］
次に、位置検出回路の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の作成手順を図１０，図１１に基づいて説明する。
【００４５】
図１１は、Ｄ／Ａコンバータ４６、基準用位置検出回路基板４７、後に製品となる被測定用の位置検出回路基板２５及びＣＰＵ５１の接続を示すブロック図である。基準用位置検出回路４７は、ゲイン調整用の増幅回路４８と切換スイッチ４９とＲ／Ｄコンバータ５０とを備えている。ＣＰＵ５１は切換スイッチ４９を切換制御するとともに、Ｒ／Ｄコンバータ５０からのデジタルデータを取り込む。ＣＰＵ５１は、当初、切換スイッチ２６，４９をともに×１側に設定する。
【００４６】
Ｄ／Ａコンバータ４６は、位相の９０°ずれた一対の基準信号を、基準用位置検出回路基板４７上に構成された増幅回路４８にそれぞれ出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ４６は、前記一対の基準信号を同様に被測定用の位置検出回路基板２５の切換スイッチ２６にもそれぞれ出力する。このとき、Ｄ／Ａコンバータ４６は、θを０°から３６０°まで変化させる。その結果、レゾルバ分解能に応じた１周期分のデジタルデータ（本実施形態では１２ビット）が得られる。ＣＰＵ５１は、このようにして得られたデータＡに対するＢの差をとり、位置検出回路基板２５の単体での×１補正データＲＣＤ3 を求める（図１０参照）。
【００４７】
ＣＰＵ５１は、次に切換スイッチ２６，４９をともに×１３２側に設定する。このとき、Ｄ／Ａコンバータ４６は、θを０°から３６０°まで変化させる。その結果、レゾルバ分解能に応じた１／１３２周期分のデジタルデータ（本実施形態では１２ビット）が得られる。ＣＰＵ５１は、このようにして得られたデータＡ’に対するＢ’の差をとり、位置検出回路基板２５の単体での×１３２補正データＲＣＤ4 を求める。
【００４８】
以上のようにして作成された位置検出回路基板２５の単体での×１補正データＲＣＤ3 及び×１３２補正データＲＣＤ4 （即ち、第１の補正データ）は、被測定用の位置検出回路基板２５の第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９にＣＰＵ５１を介して読み出し可能に書き込まれる。
［絶対位置を演算により求める手順］
次に、電源投入時においてサーボモータ６の絶対位置を演算により求める手順を図１２〜図１５に基づいて説明する。
【００４９】
図１２のフローチャートに示されるように、ステップＳ1 においてＣＰＵ２２は、所定の制御プログラムに基づいて第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２内のデータ（第２の補正データ、機番データ、通電位相データ）を読み出す。その際、状況に応じて一部のデータのみが読み出されたり、全てのデータが読み出される。その詳細については後述する（図１５のフローチャート参照）。
【００５０】
ステップＳ2 においてＣＰＵ２２は、ＲＤコンバータ２７から出力される×１レゾルバ４の位置検出データを読み出す。この位置検出データは上述のとおり１２ビットのデジタルデータである。
【００５１】
ステップＳ3 においてＣＰＵ２２は、第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９から第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 を読み出すとともに、その一部である補正データＲＣＤ3 を前記位置検出データに加算する（図１４のＰ1 を参照）。この補正データＲＣＤ3 は上述のとおり８ビットのデジタルデータである。
【００５２】
ステップＳ4 においてＣＰＵ２２は、前記ステップＳ3 において得たデータを１３２／１２８倍し、１３ビットのデジタルデータとする。
ステップＳ5 においてＣＰＵ２２は、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の一部である補正データＲＣＤ1 を、前記１３ビットのデジタルデータに加算する（図１４のＰ2 を参照）。
【００５３】
ステップＳ6 においてＣＰＵ２２は、切換スイッチ２６を×１３２側に切り換えるとともに、ＲＤコンバータ２７から出力される×１３２レゾルバ５の位置検出データを読み出す。この位置検出データは上述のとおり１２ビットのデジタルデータである。
【００５４】
ステップＳ7 においてＣＰＵ２２は、上位８ビットの繰り上げ・繰り下げ計算を行う。その際、ＣＰＵ２２は、図１４のＰ3 におけるａ部位及びｂ部位のデータを参照する。繰り上げ・繰り下げ計算の意義は、ｂ部位のデータからａ部位のデータを引いた値が所定値以上であるときに×１に対して×１３２の近いほうを特定することである（図１４のＰ3 を参照）。
【００５５】
ステップＳ8 においてＣＰＵ２２は、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の一部である×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 を、前記ステップＳ7 で得られたデータに加算する（図１４のＰ4 を参照）。
【００５６】
ステップＳ9 においてＣＰＵ２２は、ステップＳ8 で得られたデータに、さらに第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 の一部、即ちＲＣＤ4 を加算する。その結果、ＣＰＵ２２は１回転の絶対位置を決定する。
【００５７】
以降、ＣＰＵ２２は、次いで×１３２レゾルバ５の位置検出データのみを読み出し、１サンプリングあたりの最大変化量を超えるか否かに基づいて、上位８ビットの繰り上げ・繰り下げ計算を行う。図１３にはその詳細なフローチャートが示されている。
【００５８】
ステップＳ10においてＣＰＵ２２は、×１３２レゾルバ５の位置検出データのみをＲＤコンバータ２７を介して読み出す。
ステップＳ11においてＣＰＵ２２は、今回の×１３２レゾルバ５の位置検出データと前回の×１３２レゾルバ５の位置検出データとの差ΔＤをとる。
【００５９】
ステップＳ12においてＣＰＵ２２は、ΔＤが正の最大変化量ＶMAX の値を超えているか否かを判断する。ΔＤ＞ＶMAX であるときには、ステップＳ16に移行し、１回転の位置データから４０９６を減じることで繰り下げが実行され、その後にステップＳ14に移行する。ΔＤ＞ＶMAX でないときには、ステップＳ16に移行することなく、次のステップＳ13に移行する。
【００６０】
ステップＳ13においてＣＰＵ２２は、ΔＤが負の最大変化量ＶMIN の値未満であるか否かを判断する。ΔＤ＜ＶMIN であるときには、ステップＳ17に移行し、１回転の位置データに４０９６を加えることで繰り上げが実行される。ΔＤ＜ＶMIN でないときには、ステップＳ17に移行することなく、次のステップＳ14に移行する。
【００６１】
ステップＳ14においてＣＰＵ２２は、×１３２レゾルバ５の補正データＲＣＤ2 を、前段のステップＳ13，Ｓ16，Ｓ17において得られたデータに加算する。
ステップＳ15においてＣＰＵ２２は、前記ステップＳ14で得られたデータに補正データＲＣＤ4 を加算し、１回転の絶対位置を決定する。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ10に戻り、それ以降の各ステップ繰り返す。
【００６２】
次に、図１５のフローチャートについて説明する。
同フローチャートに示す処理は、電源投入後に直ちに実行される。ステップＳ21において、第１の読出手段であるＣＰＵ２２は、ラインドライバ／レシーバ３３を介して第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から機番データのみを選択的に読み出す。
【００６３】
ステップＳ22においてＣＰＵ２２は、前回用いた補正用既存データのうち機番データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１から読み出す。
ステップＳ23において、機番比較判定手段であるＣＰＵ２２は、読み出された前記２つの機番データ同士を所定の制御プログラムに基づいて比較する。機番が異なると判定した場合、ＣＰＵ２２はステップＳ24に移行する。機番が同じであると判断した場合、ＣＰＵ２２はステップＳ24に移行することなく、ステップＳ26に移行する。
【００６４】
ステップＳ24においてＣＰＵ２２は、補正用既存データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１から消去し、新たなデータの書き込みに備える。
ステップＳ25において、第２の読出手段であるＣＰＵ２２は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 及び通電位相データを読み出し、それらをデータがクリアされた第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１に新たに格納する。この後、ＣＰＵ２２は図１２のフローチャートのステップＳ2 に移行し、それ以降の処理を実施する。
【００６５】
ステップＳ26においてＣＰＵ２２は、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２から第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すことなく、前回用いた補正用既存データを第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１にそのまま保持する。即ち、この場合には第３のＥ2 ＰＲＯＭ３１のデータクリアは実施されない。この後、ＣＰＵ２２は図１２のフローチャートのステップＳ2 に移行し、それ以降の処理を前記補正用既存データを用いて実施する。
［効果］
さて、以下に本実施形態において特徴的な効果を列挙する。
【００６６】
（イ）この実施形態では、位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 を制御装置３側に保持させ、モータ本体２側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 をモータ本体２側に保持させている。そして、これらの補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 を併用して、ＣＰＵ２２に位置検出データの補正を行わせている。このため、いずれか一方の補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 のみを用いて補正を行う場合に比べて、サーボモータ６の絶対位置検出の精度が確実に高くなる。また、モータ本体２と位置検出回路基板２５との組み合わせを変更したときでも、補正データＲＣＤ1 〜ＲＣＤ4 そのものが無意味になることもなくなる。
【００６７】
（ロ）また、本実施形態の回転位置検出装置１では、モータ本体２と位置検出回路基板２５との組み合わせに特に制約がなくなることにより、片方が故障したときには残りの一方のみを交換することが可能となる。よって、両者２，２５をともに交換する必要があった従来とは異なり経済的なものとなる。また、組み合わせの制約がなくなることにより、交換作業も簡単になる。
（ハ）この実施形態の回転位置検出装置１は、電源投入時に機番の比較・判定を行い、機番が同じであると判定した場合には第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出すことなく前回用いた補正用既存データをそのまま保持する。そして、その補正用既存データを再利用して位置検出データを補正することにより、サーボモータ６の絶対位置を検出する。つまり、機番の異同にかかわらず第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 を読み出してくる方式に比べて、電源投入時から絶対位置検出の開始までに要する時間が短くなる。このため、確実に処理の効率化が図られ、サーボモータ６を短時間で駆動開始することができる。
【００６８】
さらに、モータ本体２側にある機番データは、制御装置３側との組み合わせの適否を判断する際の好適な材料となることから、モータ本体２または位置検出回路基板２５の交換時に両者２，２５の組み合わせを間違うことも極めて少なくなる。ゆえに、本実施形態であれば、このような組み合わせ間違いに伴う動作不良やさらなる故障を引き起こす心配もない。
【００６９】
（ニ）本実施形態では、ハウジング７に突設されたコネクタボックス８内に、第２の記憶手段であるＥ2 ＰＲＯＭ３２が収容されている。この構成であると、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２がハウジング７自身の内部に収容されている場合とは異なり、ロータ４ａ，５ａやステータ４ｂ，５ｂからの離間距離が大きくなる。よって、サーボモータ６の回転による温度変化による影響が小さくなり、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２の誤作動等を未然に防止することができる。このことはサーボモータ６の絶対位置検出の高精度化にも貢献することを意味する。また、Ｅ2 ＰＲＯＭ３２であれば必要に応じてデータの消去や書き込みが自在であるという利点がある。
【００７０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、例えば次のような別の形態に変更することが可能である。
◎ １回転検出レゾルバ（×１レゾルバ）４及び多極レゾルバ（×１３２レゾルバ）５、を各々１つずつ（合計２つ）用いた前記実施形態に代えて、次のように構成しても勿論よい。例えば、レゾルバ４，５を合計３つ以上（3,4,5,6,7,8 …）使用する。この場合、多極レゾルバ５を複数個使用してもよい。また、多極レゾルバ５は１３２極のみに限定されることはない。
【００７１】
◎ 制御装置３側のＤＣ／ＤＣコンバータ３０からの電源供給を受ける実施形態の構成に代えて、モータ本体２側自身に電源回路を保有させてもよい。
◎ 第１の記憶手段である第１のＥ2 ＰＲＯＭ２９の一部の領域に、第３の記憶手段が記憶すべきデータを一時的に書き込むこととしてもよい。ただし、位置検出回路基板２５の交換がありうることを考慮すると、第３の記憶手段は同基板２５とは別個に設けられていることが好ましい。
【００７２】
◎ 第２の記憶手段としてＥ2 ＰＲＯＭ３２を用いた実施形態に代えて、読み出しのみが可能な単なるＲＯＭを用いてもよい。
◎ 位置検出回路基板２５とコンピュータ２１とを別個に構成した実施形態に代え、それらの機能を１ボードまたは１チップに集約させるようにして構成してもよい。
【００７３】
◎ 実施形態では、第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 、機番データ及び通電位相データの３種を保持させていた。これに代え、例えば第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 及び通電位相データの２種を保持させることとしてもよい。また、第２の補正データＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 の１種のみを保持させることとしてもよい。
【００７４】
◎ モータ本体２側の第２のＥ2 ＰＲＯＭ３２に、実施形態において示した各種データ以外のものを格納させてもよい。
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
【００７５】
（１） １回転検出レゾルバ、多極レゾルバ、前記各レゾルバを回転させるアクチュエータ及び記憶手段を有するアクチュエータ本体であって、前記記憶手段には同アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための補正データが格納されていることを特徴としたアクチュエータ本体。このような構成のアクチュエータ本体であると、請求項１〜７に記載の発明の実現に極めて適したものとすることができる。
【００７６】
（２） 少なくとも１つのレゾルバと、それを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置における回転位置検出方法であって、
前記アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための補正データを同アクチュエータ本体側に保持させ、その補正データを加味して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法。この方法であると、故障発生時における交換作業が簡単になり、しかもアクチュエータの絶対位置検出の高精度化を図ることができる。
【００７７】
（３） 請求項１〜６のいずれか１項において、前記アクチュエータ本体を構成するハウジングにはコネクタボックスが突設され、前記第２の記憶手段はそのコネクタボックス内に収容されていることを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、アクチュエータの回転による温度変化による影響が小さくなり、誤作動等が未然に防止されるため、絶対位置検出のさらなる高精度化を図ることができる。
【００７８】
（４） 請求項１〜６のいずれか１項において、前記第２の記憶手段はＥ2 ＰＲＯＭであることを特徴とする記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、必要に応じて、データの消去や書き込みを自在に行うことができるので、便利なものとなる。
【００７９】
（５） 技術的思想３において、前記第２の記憶手段はＥ2 ＰＲＯＭの機能を有する半導体チップを備えるパッケージであり、同パッケージは回路基板に搭載された状態で前記コネクタボックスの内壁面に固定されていることを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置。この構成であると、実装等が簡単になりしかも信頼性が高くなる。
【００８０】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「パッケージ： ＤＩＰをいうほか、ＳＩＰ，ＳＯＰ，ＱＦＰ，ＰＧＡ等を含む。」
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によれば、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置を提供することができる。
【００８２】
請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータ本体と制御装置との交換間違いに起因する動作不良や故障を未然に防止することができる。
請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータの絶対位置検出の精度がより高くなる。
【００８３】
請求項５に記載の発明によれば、データの再利用が可能であるため、位置検出データの補正を行う際の処理の効率化が図られる。
請求項６に記載の発明によれば、電源投入時から絶対位置検出開始までに要する時間が短くなるため、確実に処理の効率化が図られ、アクチュエータを短時間で駆動開始することができる。
【００８４】
請求項７に記載の発明によれば、故障発生時における交換作業が簡単で、しかもアクチュエータの絶対位置検出の精度に優れた、レゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のレゾルバを備えた回転位置検出装置におけるモータ本体の概略断面図。
【図２】同じくレゾルバを備えた回転位置検出装置のブロック図。
【図３】補正データを作成する際に用いられる補正治具を示す概略図。
【図４】×１レゾルバの補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル。
【図５】（ａ）は同補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）は検出信号のグラフ。
【図６】（ａ）は同補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）は検出信号のグラフ。
【図７】同補正データの作成手順を説明するためのデジタルデータの概略図。
【図８】同補正データの作成手順を説明するための検出信号のグラフ。
【図９】（ａ）は×１３２レゾルバの補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル、（ｂ）はデジタルデータの概略図。
【図１０】位置検出回路の補正データの作成手順を説明するためのデータテーブル。
【図１１】同じくその補正データの作成手順を説明するためのブロック図。
【図１２】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１３】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１４】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのデジタルデータの概略図。
【図１５】絶対位置を演算により求める手順を説明するためのフローチャート。
【図１６】従来技術のレゾルバを備えた回転位置検出装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１…レゾルバを備えた回転位置検出装置、２…アクチュエータ本体としてのモータ本体、３…制御装置、４…１回転検出レゾルバとしての×１レゾルバ、５…多極レゾルバとしての×１３２レゾルバ、６…アクチュエータとしてのサーボモータ、２０…駆動手段としてのドライブ回路、２１…制御装置としてのコンピュータ、２２…演算手段、第１の読出手段、第２の読出手段、機番比較判定手段としてのＣＰＵ、２５…位置検出回路を備える位置検出回路基板、２９…第１の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３１…第３の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３２…第２の記憶手段としてのＥ2 ＰＲＯＭ、３３…通信手段としてのラインドライバ／レシーバ、ＲＣＤ1 ，ＲＣＤ2 …第１の補正データ、ＲＣＤ3 ，ＲＣＤ4 …第２の補正データ。
Claims (7)
- １回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置において、
前記制御装置側に設けた第１の記憶手段に、前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを格納させるとともに、前記アクチュエータ本体側に設けた第２の記憶手段に、同アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを格納させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置。 - 前記第２の記憶手段と前記演算手段とは通信手段を介して電気的に接続され、前記第２の記憶手段に格納されている前記第２の補正データはこの通信手段を介して前記制御装置側に取り込まれることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。
- 前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータの機番に関するデータを格納していることを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。
- 前記第２の記憶手段は、前記第２の補正データに加えて、前記アクチュエータに通電する際の位相に関するデータを格納していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。
- 前記制御装置は、前回の位置検出データの補正に用いた補正用既存データを一時的に格納しておくための第３の記憶手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。
- 前記制御装置は第１の読出手段、第２の読出手段及び機番比較判定手段を備え、前記第１の読出手段は、電源投入時に前記通信手段を介して前記第２の記憶手段から前記機番に関するデータのみを読み出し、かつ前記補正用既存データのうち前記機番に関するデータを前記第３の記憶手段から読み出すことと、前記機番比較判定手段は、読み出された前記２つの機番に関するデータに基づいて機番の異同を比較・判定することと、前記第２の読出手段は、機番が異なると判定した場合には前記第２の補正データを読み出してそれを前記第３の記憶手段に新たに格納し、機番が同じであると判定した場合には前記第２の補正データを読み出すことなく前記補正用既存データをそのまま保持することとからなることを特徴とする請求項５に記載のレゾルバを備えた回転位置検出装置。
- １回転検出レゾルバ、多極レゾルバ及び前記各レゾルバを回転させるアクチュエータを有するアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体を駆動させる駆動手段、前記各レゾルバから出力される位置検出信号を変換して位置検出データを生成する位置検出回路及び前記位置検出データを用いて演算により前記アクチュエータの絶対位置を求める演算手段を有する制御装置とを備える回転位置検出装置における回転位置検出方法であって、
前記位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを前記制御装置側に保持させるとともに、前記アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データを同アクチュエータ本体側に保持させ、前記両補正データを併用して前記位置検出データを補正することを特徴としたレゾルバを備えた回転位置検出装置における回転位置検出方法。
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