JPH04161818A - レゾルバを用いた回転位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転軸の回転位置を検出するレゾルバを用
いた回転位置検出装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は２相励磁１相出力のレゾルバの概念的構成を示
すもので、９０度の機械的角度差をもって配置した１次
巻線１．２に５ｌａｎｔ　５ｃｏｓωｔの励磁信号（−
次信号）を加えたとすると、２次巻線３の位置（回転角
）がθのときには、２次巻線３には以下の信号が発生す
る。

ｅ　−ｋｓｉｎ（ｖｔ＋θ）　　ｋ；定数　　−（１）
したがって、−次信号５ｊｎＬｄｔと上記式（１）で示
す２次巻線３の出力信号との位相差を求めれば、２次巻
線３を取り付けた回転軸の回転角θを求めることができ
る。

第４図は、−船釣なレゾルバ駆動制御回路を示すもので
、このレゾルバ駆動制御回路は、発振器１０、カウンタ
２０、メモリ３０およびＤ／Ａ変換器４０からなる構成
によってレゾルバ５０に一次信号ｓｉｎωｔ　、　ｅＯ
１ωｔを供給すると共に、ラッチ６ｏおよびＣＰＵ７０
からなる構成によって回転角θや回転速度ωを検出する
ようにしている。

カウンタ２０はカウント上限が予め設定されたサイクリ
ックカウンタであり、発振器１ｏの発振パルスを順次カ
ウントし、そのカウント値をメモリ３０およびラッチ６
０に出力する。第５図（ａ）は、カウンタ２０の出力が
周期的に（周期Ｔ）カウントアツプされている様子を示
しぞいる。

メモリ３０には、レゾルバ５ｏに出力する一次信号ｓｆ
ｎωｔ　、　ｅＯ１ωｔを形成するためのデータが予め
記憶されており、カウンタ２ｏの出力をアドレス信号と
して記憶データが読み出される。具体的には、５ｉｎｖ
ｔ　５ｃｏｓωｔが交互に（時分割に）がっカウンタ２
０の１力ウント周期Ｔ中に１周期分のｓｉ口ｔ　、　ｅ
Ｏ３ωｔのデータが読み出されるようにデータが記憶さ
れている。

Ｄ／Ａ変換器４０は２チヤンネルであり、メモリ３０か
ら出力される５ｉｎｉｌｌｔ　、　ｃｏｓ＊ｔのデータ
をデジタル／アナログ変換し、その変換信号を励磁信号
ｓｉｎωｔ　ｓ　ｅｏｓｌｌｌｔとしてレゾルバ５０に
出力する（第５図（ｂ））。そしてレゾルバ５０からは
回転軸の回転に応じて先の（１）式に示したような信号
ｅが出力される（第５図（ｄ））。

ゼロクロス検出回路８０は、レゾルバ５０の出力信号ｅ
の例えば、負極性から正極性へのゼロクロスを検出し、
検出信号ＬＴをラッチ６０に出力する（第５図（ｅ））
。このゼロクロス検出信号ＬＴはラッチ６０のラッチタ
イミング信号となる。

ラッチ６０は、このラッチタイミング信号か人力される
度に、カウンタ２０のカウント値をラッチする（第５図
（ｆ））。したがって、ラッチ６０の出力は励磁信号ｓ
ｉｎωｔとレゾルバ５０の出力の位相差θ、すなわち２
次巻線を取り付けた回転軸の位置を表わしていることに
なる。

ＣＰＵ７０は、ラッチ６０のラッチデータを上記励磁信
号ｓｉｎωｔまたはｅＯ１ωｔの周期に同期したタイミ
ングで読み込むことで、上記ラッチデータを定期的にサ
ンプリングするものであり、この場合はゼロクロス検出
回路９０て一時信号ｓｉｎωｔの負極性から正極性への
ゼロクロスを検出し、このゼロクロス検出信号をＣＰＵ
７０の読込みタイミング信号として用いるようにしてい
る。例えば、ＣＰＵ７０では、ゼロクロス検出回路９ｏ
の検出信号を所定時間ｔｌだけ遅延し、この遅延終了時
をサンプリングタイミングとすることでラッチデータを
読み込むようにする（（第５図（Ｃ））。

この結果、ＣＰＵ７０には、第５図（ｇ）に示すような
回転軸の位置データがサンプリングされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来方式によれば、ＣＰＵ７０の位置データのサ
ンプリングタイミングが一定周期であるのに対し、ラッ
チ６０のラッチタイミングは回転軸の回転に応じて様々
に変化する。このため、従来装置においては、ラッチタ
イミングとサンプリングタイミングが一致したときには
、ラッチ６０においてデータの書き込みと読み出しが同
時に発生する可能性があり、この様なときにはデータを
保証し得なくなるという問題がある。

この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、常
に正確な位置データのサンプリングをなし得るレゾルバ
を用いた回転位置検出装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、レゾルバの励磁信号とレゾルバの２次巻
線の出力との位相差データをレゾルバに対する励磁信号
の周期に同期して一定周期でサンプリングして２次巻線
の回転位置を検出するレゾルバを用いた回転位置検出装
置において、前記サンプリングの際、前記位相差データ
を所定時間間隔を置いて２回サンプリングし、これら２
回のサンプリング値が一致したときはこのサンプリング
データを回転位置データとして採用し、前記２回のサン
プリング値が不一致のときは再度所定時間を置いて前記
位相差データをサンプリングし、このサンプリングデー
タを回転位置データして採用するようにする。

〔作用〕

すなわち、２回のサンプリング値が一致したときはデー
タネ安定期ではないと判断し、このサンプリングデータ
を回転位置データとして採用するが、２回のサンプリン
グ値が不一致のときはデータネ安定期にあると判断して
再度所定時間を置いてデータをサンプリングし、二の３
回目のサンプリングデータを回転位置データして採用す
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面にしたがって詳細に
説明する。

第１図は、この発明の実施例を示すフローチャートであ
り、このフローチャートは先の第４図に示した構成のＣ
ＰＵ７０の作用を示している。

すなわち、第４図の構成において、ＣＰＵ７０はサンプ
リング時刻になると、まずラッチ６０からこのときの位
置データθ１を読み込む、第１回目の読み込み処理を実
行する（ステップ１００．１１０）。

次に、ＣＰＵ７０は内部のタイマ回路などの出力に基ず
き上記サンプリング時刻から予め設定した所定時間ｔが
経過したか否か判定し、この時間ｔが経過すると（ステ
ップ１２０）、再度ラッチ６０から位置データθ２を読
み込む、第２回目の読み込み処理を実行する（ステップ
１３０）。

ここで、ＣＰＵ７０は第１回目の読み込み処理の位置デ
ータθｌと第２回目の読み込み処理の位置データθ２を
比較しくステップ１４０）、これらが一致したときはこ
の位置データは正常なものと判断して、該位置データθ
１　（−θ２）を当該サンプリング時刻におけ位置デー
タとして採用する（ステップ１５０）。

しかし、上記ステップ１４０の比較で、θｌとθ２とが
不一致のときは現時点はデータネ安定期にあると判断し
て再度前記第２回目の読み込み時刻から所定時間ｔが経
過したか否か判定しくステップ１６０）、この時間ｔが
経過すると再度う・ツチ６０から位置データθ３を読み
込む、第３回目の読み込み処理を実行する（ステップ１
７０）。

そして、この場合はこの第３回目に読み込んだデータθ
３を当該サンプリング時刻におけ位置データとして採用
する（ステップ１８０）。

すなわち、位置データが第２図（ａ）に示すように変化
するとき第１回目と第２回目のデータが異なる場合は、
第２図（ｂ）に示すように第１回目と第２回目の間にデ
ータネ安定期か存在するときと、第２図（Ｃ）に示すよ
うに第２回目にデータネ安定期が存在するときと、第２
図（、ｄ）に示すように第１回目にデータネ安定期が存
在するときとであるが、この場合は第３回目のデータを
正しいデータとして採用するのである。

なお、上記設定時間ｔはサンプリング周期やレゾルバの
分解能を考慮して適当な値を設定するようにする。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、サンプリングの
際、データネ安定期にあると判断されたときはデータの
３度読みを行い、第３回目のデータを採用するようにし
たので、常に正確に位置データをサンプリングできるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すフローチャート図、第
２図は上記実施例を説明するための図、第３図はレゾル
バの概念的構成を示す図、第４図は一般的なレゾルバ駆
動制御装置を例示する図、第５図は第３図のレゾルバ駆
動制御装置の各部の作用を示すタイムチャートである。 １．２・・・１次巻線、３・・・２次巻線、１０・・・
発振器、２０・・・カウンタ、３０・・・メモリ、４０
・・・Ｄ／Ａ変換器、５０・・・レゾルバ、　６０・・
・ラッチ、７０・・・ＣＰＵ、　　８０．９０・・・ゼ
ロクロス検出回路 第１図 デ°−夕不“匁７定 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レゾルバの励磁信号とレゾルバの２次巻線の出力との位
   相差データをレゾルバに対する励磁信号の周期に同期し
   て一定周期でサンプリングして２次巻線の回転位置を検
   出するレゾルバを用いた回転位置検出装置において、 前記サンプリングの際、前記位相差データを所定時間間
   隔を置いて２回サンプリングし、これら２回のサンプリ
   ング値が一致したときはこのサンプリングデータを回転
   位置データとして採用し、前記２回のサンプリング値が
   不一致のときは再度所定時間を置いて前記位相差データ
   をサンプリングし、このサンプリングデータを回転位置
   データして採用するようにしたことを特徴とするレゾル
   バを用いた回転位置検出装置。