JP5091896B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転角等の位置検出に使用されるレゾルバに係り、詳しくは、複数のレゾルバを励磁信号回路に並列に接続してなる位置検出装置に関する。

従来、この種の技術して、下記の特許文献１に記載される回転角検出装置が知られている。この装置は、複数のレゾルバと、各レゾルバへ一定振幅の励磁信号を与える励磁信号発生回路とを備える。各レゾルバは、励磁信号発生部からの一定振幅の励磁信号によって励磁され、各レゾルバを構成するロータの回転に応じて小さな周期及び大きな周期で２重に振幅変調された各一対の信号を出力するようになっている。この装置では、一つの励磁信号発生部に複数のレゾルバが並列に接続されて各レゾルバを励磁するようになっている。

２００２−３５０１８１号公報

ところが、特許文献１に記載の回転角検出装置では、複数のレゾルバを同時に励磁することから、複数のレゾルバのうち１つが地絡や端子間短絡などの故障を起こしても、何れのレゾルバが故障したかを特定することができなかった。このため、全てのレゾルバを一旦停止させなければならなくなり、正常なレゾルバを生かして回転角度検出に使用することができなかった。また、複数のレゾルバを同時に励磁することから、位置検出のために使う必要のないレゾルバまで励磁させることとなり、その分だけ消費電力が増すという問題があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、複数のレゾルバのうち故障したレゾルバの特定を可能とした位置検出装置を提供することになる。この発明の第２の目的は、第１の目的に加え、複数のレゾルバのうち故障したレゾルバへの励磁信号の供給を停止して消費電力を低減することを可能とした位置検出装置を提供することにある。

上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数のレゾルバと、複数のレゾルバに励磁信号を供給するために複数のレゾルバが並列に接続された励磁信号回路とを備えた位置検出装置において、励磁信号回路と複数のレゾルバそれぞれとの間に設けられた複数のスイッチと、複数のスイッチをそれぞれ切り替えることにより、複数のレゾルバそれぞれの故障診断を行う故障診断手段とを備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、複数のレゾルバの故障診断に際し、故障診断手段が複数のスイッチをそれぞれ切り替えることにより、励磁信号回路と複数のレゾルバそれぞれとの接続が切り替えられ、複数のレゾルバそれぞれに対して選択的に励磁信号が供給される。このとき、励磁信号が供給されたレゾルバの動作の有無に基づき複数のレゾルバそれぞれの故障診断が故障診断手段により行われる。

上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、故障診断手段の診断結果に基づき複数のスイッチそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバと励磁信号回路との接続を切るスイッチ制御手段を更に備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、スイッチ制御手段が、故障診断手段の診断結果に基づき複数のスイッチそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバと励磁信号回路との接続が切られる。従って、励磁信号回路から故障したレゾルバへの励磁信号の供給が停止される。

上記第１又は第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、複数のレゾルバとは別に設けられた予備のレゾルバと、励磁信号回路と予備のレゾルバとの間に設けられた予備用スイッチと、故障診断手段の診断結果に基づき予備用スイッチを切り替えることにより、励磁信号回路を予備のレゾルバに接続する予備用スイッチ制御手段とを更に備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明において、予備用スイッチ制御手段が、故障診断手段の診断結果に基づき予備用スイッチを切り替えることにより、励磁信号回路が予備のレゾルバに接続される。従って、故障したレゾルバに代わって予備のレゾルバへ励磁信号回路から励磁信号が供給される。

上記第１又は第２の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の発明において、故障を報知するアラームと、故障診断手段の診断結果に基づきアラームを動作させるアラーム制御手段とを更に備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れか一つに記載の発明の作用に加え、アラーム制御手段が、故障診断手段の診断結果に基づきアラームを動作させることにより、複数のレゾルバの何れかに故障があることが報知される。

請求項１に記載の発明によれば、複数のレゾルバのうち故障したレゾルバを特定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、複数のレゾルバのうち故障したレゾルバへの励磁信号の供給を停止して消費電力を低減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、複数のレゾルバの何れかが故障しても故障したレゾルバに代わって予備のレゾルバにより位置検出を行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか一つに記載の発明の効果に加え、複数のレゾルバの何れかに故障が起きたことをリアルタイムに使用者に知らせることができる。

第１実施形態に係り、位置検出装置を示すブロック回路図。 同じく、第１レゾルバを示す電気回路図。 同じく、故障診断と各スイッチの切り替え制御の内容を示すフローチャート。 第２実施形態に係り、位置検出装置を示すブロック回路図。 同じく、第１レゾルバを示す電気回路図。 第３実施形態に係り、位置検出装置を示すブロック回路図。 同じく、故障診断と各スイッチの切り替え制御の内容を示すフローチャート。

［第１実施形態］
以下、本発明の位置検出装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態の位置検出装置をブロック回路図により示す。この位置検出装置は、第１〜第３の３つのレゾルバ１，２，３と、それら３つのレゾルバ１〜３に接続された電気回路装置４とを備える。電気回路装置４は、３つのレゾルバ１〜３との協働により、被検出対象（図示略）に関する異なる回転角度θＡ，θＢ，θＣをそれぞれ検出するようになっている。この場合、電気回路装置４は、３つのレゾルバ１〜３をそれぞれ励磁すると共に、被検出対象の回転に伴って変調された検出信号を入力して処理することにより異なる回転角度θＡ，θＢ，θＣをそれぞれ演算するようになっている。電気回路装置４は、３つのレゾルバ１〜３それぞれに励磁信号を供給するために３つのレゾルバ１〜３が並列に接続された１つの励磁信号回路５と、３つのレゾルバ１〜３からの検出信号をそれぞれ処理するための第１〜第３の３つの信号処理回路６〜８とを備える。

図２に、第１レゾルバ１を電気回路図により示す。このレゾルバ１は、ステータ３１と、ステータ３１に対応して設けられたＴロータ３２とを備える。ステータ３１には、巻き線方向が直交する２相のサーチコイル３３，３４と、別のコイル３５が設けられる。Ｔロータ３２には、励磁コイル３６が設けられる。ステータ３１の別のコイル３５とＴロータ３２の励磁コイル３６によりロータリトランス３７が構成される。この実施形態では、ステータ３１の別のコイル３５の端子３５ａを１つの入力端子とし、同じくステータ３１の２相のサーチコイル３３，３４それぞれの端子３３ａ，３４ａを２つの出力端子としている。すなわち、この実施形態の第１レゾルバ１は、１励磁２出力タイプとなっている。第２及び第３のレゾルバ２，３の構成についても第１レゾルバ１のそれと同じである。

電気回路装置４は、励磁信号回路５と３つのレゾルバ１〜３それぞれとの接続部に設けられた第１〜第３の３つのスイッチ１１，１２，１３と、３つのスイッチ１１〜１３をそれぞれ切り替えると共に、３つのレゾルバ１〜３それぞれの故障診断を行うための中央処理装置（ＣＰＵ）１０とを備える。３つのスイッチ１１〜１３は、それぞれ「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」に切り替えられるように構成され、それぞれＣＰＵ１０に接続される。ＣＰＵ１０は、本発明の故障診断手段に相当する。

図１に示すように、励磁信号回路５は、励磁波形生成回路１４（正弦波）と、バッファアンプ１５とを備える。励磁波形生成回路１４から出力される正弦波の励磁信号は、バッファアンプ１５を介して出力される。バッファアンプ１５の出力端子は、第１〜第３のスイッチ１１〜１３を介して第１〜第３のレゾルバ１〜３の入力端子３５ａに接続される。励磁信号回路５のアース１６は、第１〜第３のスイッチ１１〜１３を介して第１〜第３のレゾルバ１〜３の入力端子３５ａに接続される。

第１レゾルバ１に対応して設けられた第１信号処理回路６は、２つの差動アンプ１７Ａ，１７Ｂと、それら差動アンプ１７Ａ，１７Ｂからの出力に基づき、第１レゾルバ１により検出される回転角度θＡを演算するための第１信号処理角度演算回路１８とを含む。同様に、第２レゾルバ２に対応して設けられた第２信号処理回路７は、２つの差動アンプ１９Ａ，１９Ｂと第２信号処理角度演算回路２０とを含み、第３レゾルバ３に対応して設けられた第３信号処理回路８は、２つの差動アンプ２１Ａ，２１Ｂと第３信号処理角度演算回路２２とを含む。第１〜第３のレゾルバ１〜３の２組の出力端子３３ａ，３４ａは、それぞれ対応する信号処理回路６〜８の２つの差動アンプ１７Ａ，１７Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ，２１Ａ，２１Ｂの入力端子にそれぞれ接続される。

この他、ＣＰＵ１０には、アラーム２３が接続される。このアラーム２３は、各レゾルバ１〜３の故障を報知するために動作する。この実施形態で、アラーム２３は鳴動及び点滅の機能を有する。ＣＰＵ１０には、上位システムからの要求信号が入力されるようになっている。また、ＣＰＵ１０には、各信号処理回路６〜８から出力される回転角度θＡ，θＢ，θＣの信号が入力されるようになっている。ＣＰＵ１０は、各レゾルバ１〜３の故障診断の結果に基づき３つのスイッチ１１〜１３をそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバ１〜３と励磁信号回路５との接続を切るようになっている。ＣＰＵ１０は、本発明のスイッチ制御手段に相当する。また、ＣＰＵ１０は、故障診断の結果に基づきアラーム２３を動作させるようになっている。ＣＰＵ１０は、本発明のアラーム制御手段に相当する。

次に、ＣＰＵ１０が実行する故障診断と各スイッチ１１〜１３の切り替え制御の内容について図３のフローチャートを参照して説明する。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＣＰＵ１０は、全てのレゾルバ１〜３を動作させるために全てのスイッチ１１〜１３をＯＮにする。これにより、励磁信号回路５から全てのレゾルバ１〜３に励磁信号が供給される状態となる。各レゾルバ１〜３がそれぞれ正常であれば、各レゾルバ１〜３からは、正常な検出信号が出力され、対応する各信号処理回路６〜８からは、回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る正常な信号が出力されることとなる。

その後、ステップ１０１で、ＣＰＵ１０は、第１〜第３のレゾルバ１〜３の何れかが故障か否かを判断する。故障としては、例えば、レゾルバ１〜３の地絡や端子間短絡などが挙げられる。ＣＰＵ１０は、この判断を、各信号処理回路６〜８から出力される回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号の有無に基づいて行う。例えば、３つの回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号が３つともＣＰＵ１０に入力されない場合に、何れのレゾルバ１〜３が故障しているかは特定できないものの、何れかのレゾルバ１〜３が故障しているものと判断することとなる。この判断結果が否定となる場合は、ＣＰＵ１０は全てのレゾルバ１〜３が正常に動作しているものとして、その後の処理を終了する。

一方、ステップ１０１の判断結果が肯定となる場合は、ＣＰＵ１０は、ステップ１０２で、全てのスイッチ１１〜１３をＯＦＦにし、ステップ１０３で、第１レゾルバ１のための第１スイッチ１１をＯＮにする。これにより、励磁信号回路５から第１レゾルバ１へ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ１０４で、ＣＰＵ１０は、第１レゾルバ１が正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第１信号処理回路６からの回転角度θＡの信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ１０７へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ１０５で第１スイッチ１１をＯＦＦとし、ステップ１０６で第１レゾルバ１が故障していることを示す第１故障フラグをＯＮにする。

ステップ１０４又はステップ１０６から移行してステップ１０７では、ＣＰＵ１０は、第２レゾルバ２のための第２スイッチ１２をＯＮにする。これにより、励磁信号回路５から第２レゾルバ２へ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ１０８で、ＣＰＵ１０は、第２レゾルバ２が正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第２信号処理回路７からの回転角度θＢに係る信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ１１１へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ１０９で第２スイッチ１２をＯＦＦにし、ステップ１１０で第２レゾルバ２が故障していることを示す第２故障フラグをＯＮにする。

ステップ１０８又はステップ１１０から移行してステップ１１１では、ＣＰＵ１０は、第３レゾルバ３のための第３スイッチ１３をＯＮにする。これにより、励磁信号回路５から第３レゾルバ３へ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ１１２で、ＣＰＵ１０は、第３レゾルバ３が正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第３信号処理回路８からの回転角度θＣに係る信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ１１５へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ１１３で第３スイッチ１３をＯＦＦにし、ステップ１１４で第３レゾルバ３が故障していることを示す第３故障フラグをＯＮにする。

その後、ステップ１１２又はステップ１１４から移行してステップ１１５で、ＣＰＵ１０は、第１〜第３の故障フラグのうち何れかの故障フラグがＯＮか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのままその後の処理を終了する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ１１６で、何れかのレゾルバ１〜３に故障があることを報知するために、アラーム２３をＯＮにし、その後の処理を終了する。

以上説明したこの実施形態の位置検出装置によれば、３つのレゾルバ１〜３により異なる回転角度θＡ，θＢ，θＣをそれぞれ別個に検出することができる。また、この位置検出装置によれば、３つのレゾルバ１〜３の何れかが故障しているか否かを診断することができる。この故障診断に際して、ＣＰＵ１０は、３つのスイッチ１１〜１３をそれぞれ順次に切り替えることにより、励磁信号回路５と３つのレゾルバ１〜３それぞれとの接続が切り替えられ、３つのレゾルバ１〜３それぞれに対して選択的に励磁信号が供給される。このとき、励磁信号が供給されたレゾルバ１〜３の動作の有無、すなわち回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号に基づき３つのレゾルバ１〜３それぞれの故障診断がＣＰＵ１０により順次行われる。このため、３つのレゾルバ１〜３のうちで故障したレゾルバ１〜３を特定することができる。

この実施形態の位置検出装置によれば、ＣＰＵ１０が、故障診断の結果に基づき３つのスイッチ１１〜１３それぞれを切り替えることにより、故障が特定された、すなわち故障したレゾルバ１〜３と励磁信号回路５との接続が切られる。従って、励磁信号回路５から故障したレゾルバ１〜３への励磁信号の供給が停止される。このため、正常なレゾルバ１〜３については従前通り回転角度θＡ，θＢ，θＣの検出のために使用することができ、故障したレゾルバ１〜３への励磁信号の供給を停止した分だけ検出に要する消費電力を低減することができる。

この実施形態では、ＣＰＵ１０が、故障診断の結果に基づきアラーム２３を動作させることにより、複数のレゾルバ１〜３の何れかに故障があることが報知される。このため、位置検出装置の使用者に、３つのレゾルバ１〜３の何れかに故障が起きたことをリアルタイムに知らせることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の位置検出装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する各実施形態おいて、第１実施形態と同等の構成要素につては同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

図４に、この実施形態の位置検出装置をブロック回路図により示す。図５に、第１レゾルバ１を電気回路図により示す。この実施形態では、第１実施形態が１励磁２出力タイプの３つのレゾルバ１〜３を備えたのに対し、２励磁１出力タイプの３つのレゾルバ１Ａ，２Ａ，３Ａを備えた点で異なる。すなわち、図５に示すように、この実施形態では、ステータ３１の別のコイル３５の端子３５ａを１つの出力端子とし、同じくステータ３１の２相のサーチコイル３３，３４それぞれの端子３３ａ，３４ａを２つの入力端子としている。第２及び第３のレゾルバ２Ａ，３Ａの構成についても第１レゾルバ１Ａのそれと同じである。

電気回路装置４は、励磁信号回路５Ａと３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａそれぞれとの間に設けられた３つの組スイッチ、すなわち第１組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ、第２組スイッチ１２Ａ，１２Ｂ及び第３組スイッチ１３Ａ，１３Ｂと、３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ切り替えると共に、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａそれぞれの故障診断を行うためのＣＰＵ１０とを備える。３つ組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３ＢはそれぞれＣＰＵ１０に接続される。ＣＰＵ１０は、本発明の故障診断手段に相当する。

図４に示すように、励磁信号回路５Ａは、第１励磁波形生成回路１４Ａ（正弦波）と、第２励磁波形生成回路１４Ｂ（余弦波）と、第１バッファアンプ１５Ａと、第２バッファアンプ１５Ｂとを備える。第１励磁波形生成回路１４Ａから出力される正弦波の励磁信号は、第１バッファアンプ１５Ａを介して出力される。第１バッファアンプ１５Ａの出力端子は、第１〜第３の一方の組スイッチ１１Ａ〜１３Ａを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの入力端子３３ａに接続される。励磁信号回路５Ａのアース１６Ａは、第１〜第３の一方の組スイッチ１１Ａ〜１３Ａを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの入力端子３３ａに接続される。第２励磁波形生成回路１４Ｂから出力される余弦波の励磁信号は、第２バッファアンプ１５Ｂを介して出力される。第２バッファアンプ１５Ｂの出力端子は、第１〜第３の他方の組スイッチ１１Ｂ〜１３Ｂを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの入力端子３４ａに接続される。励磁信号回路５Ａのアース１６Ｂは、第１〜第３の他方の組スイッチ１１Ｂ〜１３Ｂを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの入力端子３４ａに接続される。

第１レゾルバ１Ａに対応して設けられた第１信号処理回路６Ａは、１つの差動アンプ１７と、その差動アンプ１７からの出力に基づき、第１レゾルバ１により検出される回転角度θＡを演算するための第１信号処理角度演算回路１８とを含む。同様に、第２レゾルバ２Ａに対応して設けられた第２信号処理回路７Ａは、１つの差動アンプ１９と第２信号処理角度演算回路２０とを含み、第３レゾルバ３Ａに対応して設けられた第３信号処理回路８Ａは、１つの差動アンプ２１と第３信号処理角度演算回路２２とを含む。第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの１組の出力端子３５ａは、対応する信号処理回路６Ａ〜８Ａの差動アンプ１７，１９，２１の入力端子にそれぞれ接続される。

ＣＰＵ１０には、各信号処理回路６Ａ〜８Ａから出力される回転角度θＡ，θＢ，θＣの信号が入力されるようになっている。ＣＰＵ１０は、各レゾルバ１Ａ〜３Ａの故障診断の結果に基づき３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂをそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａと励磁信号回路５Ａとの接続を切るようになっている。ＣＰＵ１０が実行する故障診断と各組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂの切り替え制御の内容については、第１実施形態のそれに準ずる。

従って、この実施形態の位置検出装置でも、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａにより異なる回転角度θＡ，θＢ，θＣをそれぞれ別個に検出することができる。また、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａの何れかが故障しているか否かを診断することができる。この故障診断に際して、ＣＰＵ１０は、３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ順次に切り替えることにより、励磁信号回路５Ａと３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａそれぞれとの接続が切り替えられ、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａそれぞれに対して選択的に励磁信号が供給される。このとき、励磁信号が供給されたレゾルバ１Ａ〜３Ａの動作の有無、すなわち回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号に基づき３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａそれぞれの故障診断がＣＰＵ１０により順次行われる。このため、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａのうちで故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａを特定することができる。

この実施形態の位置検出装置によれば、ＣＰＵ１０が、故障診断の結果に基づき３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａと励磁信号回路５Ａとの接続が切られる。従って、励磁信号回路５Ａから故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａへの励磁信号の供給が停止される。このため、正常なレゾルバ１Ａ〜３Ａについては従前通り回転角度θＡ，θＢ，θＣの検出のために使用することができ、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａへの励磁信号の供給を停止した分だけ検出に要する消費電力を低減することができる。

この実施形態では、ＣＰＵ１０が、故障診断の結果に基づきアラーム２３を動作させることにより、複数のレゾルバ１Ａ〜３Ａの何れかに故障があることが報知される。このため、位置検出装置の使用者にレゾルバ１Ａ〜３Ａの故障をリアルタイムに知らせることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の位置検出装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図６に、この実施形態の位置検出装置をブロック回路図により示す。この実施形態では、第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａのそれぞれに対応して第１予備レゾルバ１Ｂ、第２予備レゾルバ２Ｂ及び第３予備レゾルバ３Ｂをそれぞれ設けた点で第２実施形態と構成が異なる。第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂは、第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａと同様、２励磁１出力タイプとなっている。

励磁信号回路５Ａの第１バッファアンプ１５Ａの出力端子は、第１〜第３の一方の組スイッチ１１Ａ〜１３Ａを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂの入力端子３３ａにそれぞれ接続される。励磁信号回路５Ａのアース１６Ａは、第１〜第３の一方の組スイッチ１１Ａ〜１３Ａを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂの入力端子３３ａに接続される。励磁信号回路５Ａの第２バッファアンプ１５Ｂの出力端子は、第１〜第３の他方の組スイッチ１１Ｂ〜１３Ｂを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂの入力端子３４ａにそれぞれ接続される。励磁信号回路５Ａのアース１６Ｂは、第１〜第３の他方の組スイッチ１１Ｂ〜１３Ｂを介して第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂの入力端子３４ａにそれぞれ接続される。第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂの１組の出力端子３５ａは、それぞれ対応する信号処理回路６Ａ〜８Ａの１つの差動アンプ１７，１９，２１の入力端子に接続される。

ただし、この実施形態では、第１〜第３の組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂの機能が第２実施形態のそれとは異なっている。すなわち、第１〜第３の組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ「ＯＮ１」、「ＯＮ２」及び「ＯＦＦ」の状態に切り替え可能な３接点式のスイッチとなっている。第１〜第３の組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂが「ＯＮ１」のときは、各バッファアンプ１５Ａ，１５Ｂの出力端子と第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａとが接続され、第１〜第３の組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂが「ＯＮ２」のときは、各バッファアンプ１５Ａ，１５Ｂの出力端子と第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂとが接続され、第１〜第３の組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂが「ＯＦＦ」のときは、各バッファアンプ１５Ａ，１５Ｂの出力端子と第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａ及び第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂとの接続がそれぞれ切られるようになっている。

ＣＰＵ１０には、各信号処理回路６Ａ〜８Ａから出力される回転角度θＡ，θＢ，θＣの信号が入力されるようになっている。ＣＰＵ１０は、各レゾルバ１Ａ〜３Ａの故障診断の結果に基づき３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂをそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａと励磁信号回路５Ａとの接続を切るようになっている。また、ＣＰＵ１０は、故障診断の結果に基づき３つの組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂを切り替えることにより、励磁信号回路５Ａを第１〜第３の予備レゾルバ１Ｂ〜３Ｂに接続するようになっている。その他の構成は、第２実施形態のそれと同じである。

次に、ＣＰＵ１０が実行する故障診断と各組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂの切り替え制御の内容について図７のフローチャートを参照して説明する。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＣＰＵ１０は、全てのレゾルバ１Ａ〜３Ａを動作させるために全ての組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂを「ＯＮ１」にする。これにより、励磁信号回路５Ａから全てのレゾルバ１Ａ〜３Ａに励磁信号が供給される状態となる。各レゾルバ１Ａ〜３Ａがそれぞれ正常であれば、各レゾルバ１Ａ〜３Ａからは、正常な検出信号が出力され、対応する各信号処理回路６Ａ〜８Ａからは、回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る正常な信号が出力されることとなる。

その後、ステップ２０１で、ＣＰＵ１０は、第１〜第３のレゾルバ１Ａ〜３Ａの何れかが故障か否かを判断する。ＣＰＵ１０は、この判断を、各信号処理回路６Ａ〜８Ａから出力される回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号の有無に基づいて行う。例えば、３つの回転角度θＡ，θＢ，θＣに係る信号が３つともＣＰＵ１０に入力されていない場合に、何れのレゾルバ１Ａ〜３Ａが故障しているかは特定できないものの、何れかのレゾルバ１Ａ〜３Ａが故障しているものと判断することとなる。この判断結果が否定となる場合は、ＣＰＵ１０は全てのレゾルバ１Ａ〜３Ａが正常に動作しているものとして、その後の処理を終了する。

一方、ステップ２０１の判断結果が肯定となる場合は、ＣＰＵ１０は、ステップ２０２で、全ての組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂを「ＯＦＦ」にし、ステップ２０３で、第１レゾルバ１Ａのために第１組スイッチ１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ「ＯＮ１」にする。これにより、励磁信号回路５Ａから第１レゾルバＡ１へ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ２０４で、ＣＰＵ１０は、第１レゾルバ１Ａが正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第１信号処理回路６Ａからの回転角度θＡの信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ２０８へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ２０５で第１組スイッチ１１Ａ，１１Ｂを「ＯＦＦ」にし、ステップ２０６で第１レゾルバ１Ａが故障していることを示す第１故障フラグをＯＮにし、ステップ２０７で、第１予備レゾルバ１Ｂのために第１組スイッチ１１Ａ，１１Ｂを「ＯＮ２」にする。これにより、第１レゾルバ１Ａに代わって第１予備レゾルバ１Ｂへ励磁信号回路５Ａから励磁信号が供給され、同レゾルバ１Ｂが動作することとなる。

ステップ２０４又はステップ２０７から移行してステップ２０８では、ＣＰＵ１０は、第２レゾルバ２Ａのために第２組スイッチ１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ「ＯＮ１」にする。これにより、励磁信号回路５Ａから第２レゾルバ２Ａへ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ２０９で、ＣＰＵ１０は、第２レゾルバ２Ａが正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第２信号処理回路７Ａからの回転角度θＢに係る信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ２１３へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ２１０で第２組スイッチ１２Ａ，１２Ｂを「ＯＦＦ」にし、ステップ２１１で第２レゾルバ２Ａが故障していることを示す第２故障フラグをＯＮにし、ステップ２１２で、第２予備レゾルバ２Ｂのために第２組スイッチ１２Ａ，１２Ｂを「ＯＮ２」とする。これにより、第２レゾルバ２Ａに代わって第２予備レゾルバ２Ｂへ励磁信号回路５Ａから励磁信号が供給され、同レゾルバ２Ｂが動作することとなる。

ステップ２０９又はステップ２１２から移行してステップ２１３では、ＣＰＵ１０は、第３レゾルバ３Ａのために第３組スイッチ１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ「ＯＮ１」にする。これにより、励磁信号回路５Ａから第３レゾルバ３Ａへ励磁信号が供給される状態となる。

その後、ステップ２１４で、ＣＰＵ１０は、第３レゾルバ３Ａが正常か否かを判断する。この判断を、ＣＰＵ１０は、第３信号処理回路８Ａからの回転角度θＣに係る信号の有無に基づいて行う。この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのまま処理をステップ２１８へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ２１５で第３組スイッチ１３Ａ，１３Ｂを「ＯＦＦ」にし、ステップ２１６で第３レゾルバ３Ａが故障していることを示す第３故障フラグをＯＮにし、ステップ２１７で、第３予備レゾルバ３Ｂのために第３組スイッチ１３Ａ，１３Ｂを「ＯＮ２」とする。これにより、第３レゾルバ３Ａに代わって第３予備レゾルバ３Ｂへ励磁信号回路５Ａから励磁信号が供給され、同レゾルバ３Ｂが動作することとなる。

その後、ステップ２１４又はステップ２１７から移行してステップ２１８で、ＣＰＵ１０は、第１〜第３の故障フラグのうち何れかの故障フラグがＯＮか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＣＰＵ１０は、そのままその後の処理を終了する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＣＰＵ１０は、ステップ２１９で、何れかのレゾルバ１Ａ〜３Ａに故障があることを報知するために、アラーム２３をＯＮにし、その後の処理を終了する。

以上説明したこの実施形態の位置検出装置によれば、第２実施形態の作用効果に加え、以下の作用効果を有する。すなわち、ＣＰＵ１０が、故障診断の結果に基づき各組スイッチ１１Ａ，１１Ｂ〜１３Ａ，１３Ｂを切り替えることにより、励磁信号回路５Ａが、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａに代わって予備のレゾルバ１Ｂ〜３Ｂに接続される。従って、故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａに代わって予備のレゾルバ１Ｂ〜３Ｂへ励磁信号回路５Ａから励磁信号が供給されることとなる。このため、３つのレゾルバ１Ａ〜３Ａの何れかが故障しても故障したレゾルバ１Ａ〜３Ａに代わって予備のレゾルバ１Ｂ〜３Ｂにより各回転角度θＡ，θＢ，θＣをそれぞれ別個に検出することができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。

例えば、前記各実施形態では、３つのレゾルバ１〜３，１Ａ〜３Ａを備えた位置検出装置に具体化したが、レゾルバの数は３つに限られるものではない。

この発明は、モータ等の回転軸の角度検出等に利用可能であり、特に、複数の部位で角度検出を行う場合に利用することができる。

１ 第１レゾルバ
１Ａ 第１レゾルバ
２ 第２レゾルバ
２Ａ 第２レゾルバ
３ 第３レゾルバ
３Ａ 第３レゾルバ
５ 励磁信号回路
５Ａ 励磁信号回路
１０ ＣＰＵ
１１ 第１スイッチ
１１Ａ 第１組スイッチ
１１Ｂ 第１組スイッチ
１２ 第２スイッチ
１２Ａ 第２組スイッチ
１２Ｂ 第２組スイッチ
１３ 第３スイッチ
１３Ａ 第３組スイッチ
１３Ｂ 第３組スイッチ
θＡ 回転角度
θＢ 回転角度
θＣ 回転角度

Claims (4)

1. 複数のレゾルバと、
   前記複数のレゾルバに励磁信号を供給するために前記複数のレゾルバが並列に接続された励磁信号回路と
   を備えた位置検出装置において、
   前記励磁信号回路と前記複数のレゾルバそれぞれとの間に設けられた複数のスイッチと、
   前記複数のスイッチをそれぞれ切り替えることにより、前記複数のレゾルバそれぞれの故障診断を行う故障診断手段と
   を備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. 前記故障診断手段の診断結果に基づき前記複数のスイッチそれぞれを切り替えることにより、故障したレゾルバと前記励磁信号回路との接続を切るスイッチ制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記複数のレゾルバとは別に設けられた予備のレゾルバと、
   前記励磁信号回路と前記予備のレゾルバとの間に設けられた予備用スイッチと、
   前記故障診断手段の診断結果に基づき前記予備用スイッチを切り替えることにより、前記励磁信号回路を前記予備のレゾルバに接続する予備用スイッチ制御手段と
   を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
4. 故障を報知するアラームと、
   前記故障診断手段の診断結果に基づき前記アラームを動作させるアラーム制御手段と
   を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の位置検出装置。

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