JPH0989589A - 改良型位置エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置エンコーダ用のセンサ故障検出回路の実
現。 【構成】 この回路は少くとも１つの位置センサの第１
の組から高分解能で状態を変える位置信号を受け、か
つ、少くとも１つのセンサの第２の組からそれよりも低
い分解能で状態を変える位置信号を受領する。この検出
回路は低い方の分解能での位置信号の状態間で、高分解
能で位置信号の計数値を監視し、所定の範囲について計
数値を比較する。この範囲は低い方の分解能での位置信
号の状態間で、高分解能での位置信号が生ずる期待計数
値を表わしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は故障表示器を有する位
置エンコーダ、とくに切換えリラクタンスドライブで使
用するための故障表示器を有する位置エンコーダに関す
る。

【０００２】一般に、リラクタンス機械は電動機として
動作でき、電動機では、その移動部分が磁気回路のリラ
クタンスが最小となる位置、すなわち、励起巻線のイン
ダクタンスが最大となる位置、へ移動しようとする傾向
によってトルク（回転力）が作り出される。

【０００３】リラクタンス機械の一つの形式では、相巻
線の励起が制御された周波数で生じている。この種の機
械は電動機又は発電機として動作することができる。こ
れらは一般に同期リラクタンスモータと呼ばれている。
リラクタンス機械の第２の形式では、ロータの角度位置
を検出し、ロータの位置の関数として相巻線を励起する
ための回路が備えられている。このリラクタンス機械の
第２の形式のものも電動機又は発電機となり、この種の
機械が一般に切換えリラクタンス機械として知られてい
る。この発明は、一般に電動機又は発電機として動作す
る切換えリラクタンス機械を含む、切換えリラクタンス
機械に関する。

【０００４】

【従来の技術】図１は電動機として動作する切換えリラ
クタンス機械（スイッチト・リラクタンス機械）用の切
換リラクタンスドライブシステム（スイッチト・リラク
タンス・ドライブ・システム）１０の主要な部品を示
す。入力直流電源１１はバッテリィもしくは交流主電源
を整流し、濾波したものでよい。電源１１から供給され
る直流電圧は、電動機１２の相巻線をまたいでパワーコ
ンバータ１３によって切換えられ、パワーコンバータは
電子制御部１４の制御下に置かれている。切換えは、ド
ライブ１０の適切な動作のためには、ロータの回転角度
と正しく同期していなければならない。従って、ロータ
位置検出器１５が普通は採用されて、ロータの角度位置
に対応した信号を供給するようにしている。ロータ位置
検出器１５は速度帰還信号を生成するために使用され
る。

【０００５】ロータ位置検出器１５はいろいろな形態を
とることができる。あるシステムでは、ロータ位置検出
器１５はロータ位置トランスジューサで構成され、パワ
ーコンバータ１３内で装置の違った切換え状態が必要と
なる位置にロータが回転する度毎に、状態を変える出力
信号を送出するようにしている。別なシステムでは、ロ
ータ位置検出器１５は相対位置エンコーダで構成し、ク
ロックパルス（又は類似の信号）がロータが予め選定し
た角度を通過して回転する度毎に送出されるようにして
いる。

【０００６】ロータ位置検出器１５がロータ位置トラン
スジューサで構成されているシステムでは、ロータの角
度位置を表わす出力信号を適切に送出するためのロータ
位置トランスジューサ回路の故障は性能を著しく劣化さ
せるし、ひどい場合には電動機が作動しなくなる。ある
場合には、故障しているロータ位置トランスジューサ出
力に基づいて機械を制御しようとする制御器１４は、そ
の機械も制御回路の他の部分も破壊してしまうことがあ
りうる。

【０００７】ロータ位置検出器１５からの正確な信号が
大切なことは図２及び第３を参照して説明できる。図２
及び図３は電動機として動作しているリラクタンス機械
の切換えを説明している。

【０００８】図２はロータポール２０がステータポール
２１に矢印２２に従って近付いていることを示す。図２
に示すように、全部の相巻線２３がステータポール２１
に巻かれている。上述のように、ステータポール２１の
周りの相巻線２３の部分が励起されるときはロータに力
が作用してロータポール２０をステータポール２１に整
列されるように引込む。

【０００９】図３はパワーコンバータ１３内の切換え
（スイッチング）回路を示し、この回路はステータポー
ル２１の周りで相巻線２３の部分の励起を制御する。パ
ワー切換え装置３１，３２がオンに切換ると、相巻線
（コイル）２３は直流電源に接続されて、相巻線が励起
される。

【００１０】一般に、相巻線は励起されて、ロータの回
転に次のように影響を与える：ロータの第１の角度位置
（ターン・オン角度と呼ばれる）では、制御器１４は切
換え装置３１，３２の両方をオンとするために切換え信
号を送出する。切換え装置３１，３２がオンのときは相
巻線は直流バスに接続され、それが増大する磁気フラッ
クスを電動機内に形成する。この磁気フラックスがロー
タポールを引込んで電動機トルクを作り出す。機械内部
で磁気フラックスが増大すると、電流が直流電源から流
れ、スイッチ３１，３２及び相巻線２３を通って直流バ
スにより供給される。ある種の制御器では電流帰還が採
用され、相電流の振幅が切換え装置３１及び３２の一方
又は両方を素早くオンとオフとに切換えて電流にチョッ
ピングを施して制御されるようにしている。

【００１１】多くのシステムでは、相巻線が直流バスラ
インに接続されたままであり（あるいはチョッピングを
採用したときはチョッピング装置に接続されて）ロータ
が、ここで言うロータの自由回転角（フリーホイーリン
グ角）に到達するまで回転をする。ロータが自由回転角
に相当する角度位置（図２の位置２４）に到達すると、
一つのスイッチ、例えば３１、がオフとなる。その結
果、相巻線を通って流れる電流は流れ続けるが、スイッ
チの一つ（この例では３２）、を通ってだけ流れ、ま
た、帰路ダイオード（この例では３４）の一つだけを通
ることになる。自由回転期間中は、相巻線をまたいで殆
んど電圧差はなく、フラックスはほぼ一定に保たれる。
電動機系はこの自由回転状態を、ロータが“ターン・オ
フ”角度と呼ばれている角度位置（図２の位置２５とし
て示してある）に回転するまで、持続する。ロータがタ
ーン・オフ角度に到達すると、両スイッチ３１，３２が
オフに変り、相巻線内の電流はダイオード３３，３４を
通って流れ始める。ダイオード３３，３４はこのときに
直流バスから反対の極性で直流電圧を加えるようにし
て、機械内の磁気フラックス（したがってそれとともに
相電流）を減少させることになる。

【００１２】切換えリラクタンス電動機内の相巻線の励
起はロータの角度位置を正確に検出することに大きく依
存している。もしロータ位置検出器が故障して、制御器
が相巻線を励起し続けると、危険なほど大きな電流が電
動機内に形成されて、電動機と制御器とを破損すること
になる。さらに、ドライブ系が故障したときは、各種の
制御及び電動機の部品を試験して故障した素子を見付け
なければならない。そこで、表示器を置いて、ドライブ
系の故障がロータ位置検出器の故障の結果であったこと
を特に示すようにするのが良く、これによって、不要な
試験やデバグ（虫とり）をしなくてもよくなる。ある種
の複雑なロータ位置検出器には何がしかの故障表示回路
を備えているが、エンコーダは比較器値段が高く、適切
に動作させるには付加的なハードウェアを必要とする。
既知の位置デコーダは低コストでコンパクトなロータ位
置検出器とはならず、ロータ位置検出器が故障したとき
には表示を提供しない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】センサ誤りを検出する
問題に加えて、切換えリラクタンス機械用の既知のエン
コーダシステムは、歩進的な位置エンコーダによって提
供される信号を急速で処理するのには、位相励起が適切
な時間に生ずるようにするために高価な電子回路を必要
とするから、それがしばしば制限となる。例えば、既知
のシステムでは、歩進的な位置エンコーダが作られて、
ロータの１周りの回転毎に比較的多数のディジタルクロ
ックパルスを送出している。高価な電子回路や高速マイ
クロプロセッサを使用しないシステムでは、この歩進的
エンコーダによって送られてくる多数のディジタルパル
スを、ロータの角度位置で相巻線の励起を適切に同期す
るように処理するのは時にむずかしく、かつ高価なもの
となる。

【００１４】この発明の目的は、既知の位置検出器が持
っていた上述のあるいは他の欠点を克服して、故障が発
生したことを表示するのに、複雑もしくは高価な付加的
回路を必要としないような、比較的費用のかからないロ
ータ位置検出器を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】さらに、この発明は、歩
進的かつ絶対的なエンコーダを含むロータ位置エンコー
ダを提供し、繰返し歩進的位置信号の使用を通して位相
励起を効果的に制御する方法を提供する。この位置信号
各回転毎に絶対的なエンコーダで発生する状態の変化の
全数よりも大きな数のディジタルパルスで構成されてい
る。この歩進的エンコーダからの繰返し信号を使用する
ことにより、低コストで、効果的なモータ制御器の構造
を可能としている。

【００１６】この発明の独立クレームで定義される。こ
の発明の好ましい特徴は従属したクレームで述べられて
いる。

【００１７】この発明は、低コストで、効果的な制御シ
ステムに発展され、このシステムには改良されたロータ
位置検出器であって、第１の分解能を使用するセンサの
第１の組と、第２の分解能を使用するセンサの第２の組
とが含まれている。

【００１８】

【実施例】この発明の第１の実施例によると、センサ故
障検出器が、位置センサの第１の組から、高分解能で状
態が変化する位置信号と、位置センサの第２の組から低
分解能で状態が変化する位置信号とを受領する。検出回
路は高分解能での位置信号に対する計数値を低分解能で
の位置信号の状態間について監視し、計数値を所定値で
この間の期待計数値のものと比較する。検知した計数値
と、示唆された計数値との差がセンサの一つについての
誤差を表わす。この方法では、この発明によるセンサ故
障検出回路が切換リラクタンス機械の位置エンコーダに
対するセンサ故障を検出できる。

【００１９】以下に示すこの発明の実施例は、切換リラ
クタンスドライブシステムの位置エンコーダのセンサの
故障を効果的に検出するために、センサ故障検出回路を
用いて実現できるものとする。この発明では明瞭を重ん
じて、実際の構成のすべての特徴を明細書の中で記載し
ないこととする。

【００２０】一般に、この発明の構成は図４に示すよう
に、切換えリラクタンス機械の動作を制御するための位
置エンコーダと改良された制御システムとで構成され
る。図４において、このシステムは制御器４０がロータ
位置エンコーダ４２からのロータの角度位置に対応する
信号を受信するように構成されている。エンコーダ４２
からの信号に応答して、制御器４０は切換え（スイッチ
ング）信号（すなわち点火信号）を生成し、パワースイ
ッチングデバイス（図４に例示せず）で相巻線の励起を
制御するもののスイッチング状態を判断する。

【００２１】図４の実施例では、エンコーダ４２によっ
て制御器４０に提供される信号は２組、すなわち第１の
組４２ａと第２の組４２ｂとで成る。第１の組４２ａを
構成する信号はロータの絶対位置に対応する第１の分解
能をもつもので、組４２ａからの信号は３６０電気角度
のどのスパン内でも現実のロータ位置を定義するのに使
用できる。第２の組４２ｂを構成する信号は歩進的位置
に対応する第２の分解能のもので、組４２ｂを構成する
信号が絶対位置を示すものではないが、ロータの相対的
な動きを示す、回転当りのパルスの整数値を提供するよ
うにしている。図４の実施例では、第１の組の分解能は
第２の組の分解能よりも小さく、エンコーダ４２からの
出力信号で第１及び第２の組を構成するもの４２ａ−ｂ
は一連のディジタルパルスで成る。

【００２２】図５，６及び７は、エンコーダ４２の構造
の詳細を示す。図５−７の実施例では、エンコーダ４２
はカップ・ベィン（コップ羽根）５０とセンサ５１ａ，
５１ｂ、及び５１ｃ並びに５２ａ及び５２ｂで成る。

【００２３】図５はカップ・ベイン５０の斜視図を、図
６及び７はカップ・ベイン５０の詳細と、この発明によ
るセンサ５１ａ−ｃ及び５２ａ−ｂの位置関係を示す。

【００２４】図６について見れば、カップ・ベイン５０
は二重分解能のカップ・ベインで、２組の歯５３，５６
を含んでいる。歯の第１の組５３には８の突出する歯５
３ａ−ｈがあって、歯５３ａ−ｈに対応する８の光阻止
領域５４ａ−ｈ（以下これを“マーク”領域と呼ぶ）
と、８の光透過領域（以下これを“スペース”領域と呼
ぶ）を定義づけている。図の実施例では歯５３ａ−ｈは
すべて同じ幅であり、その寸法はマーク領域の角度展開
がスペース領域の角度展開と実質的に等しくなるように
している。

【００２５】図６及び７は歯の第１の組５３がどのよう
に使用されて、第１の分解能をもつディジタルエンコー
ダとなり、ステータに対するロータの絶対的な位置を示
す信号を送出するかを示す。図６では、３つのセンサ５
１ａ−５１ｃがカップ・ベイン５０と共働して、ディジ
タル信号の第１の組を作るかを示す。第５−７の実施例
では３つのセンサ５１ａ−５１ｃはスロットのある光セ
ンサであって、図７に示すように実質的に１５°離れて
位置決めされたもので構成されている。光センサ５１ａ
−５１ｃは８の歯５３ａ−ｈを受入れるようにも位置決
めされている。動作に当っては、３つのセンサ５１ａ−
５１ｂが第１の論理レベル（例えば、論理“１”）のデ
ィジタル信号を、歯５３ａ−ｈの１つがそのセンサが関
係しているスロット内にあるときに送出し、そのセンサ
が関係しているスロットが空のときには第２の論理レベ
ル（例えば、論理“０”）のディジタル信号を送出す
る。従って、歯５３ａ−ｈがセンサ５１ａ−５１ｃを回
り過ぎて行くときはセンサからの出力が全体でロータの
絶対位置を示すようになる。

【００２６】もう一度図６に戻って、カップ・ベイン５
０には歯５６の第２の組が含まれる。図５−７の実施例
では、歯５６の第２の組は１２０の歯が等しい幅であっ
て、１２０の光阻止領域（以下“マーク”領域と呼ぶ）
と１２０の光透過領域（以下“スペース”領域と呼ぶ）
とを作っている。

【００２７】図６及び７は歯の第２の組５６がどのよう
に第２の分解能のディジタルエンコーダを提供するのに
用いられて、ロータの歩進的な位置を示す信号を送出す
るかを示している。図６を見ると、２つのセンサ５２
ａ，５２ｂがカップ・ベイン５０と共働してディジタル
信号の第２の組を作るのに用いられている。図５−７の
実施例では、２つのセンサ５２ａ−５２ｂはスロットの
ある光センサが、図７に示すように実質的に０．７５°
離れて位置決めされている。光センサ５２ａ−５２ｂは
１２０の歯で歯の第２の組５６を成すものを受領するよ
うに位置決めされている。センサ５２ａ，５２ｂは上述
のセンサ５１ａ−５１ｃと同様な動作をする。センサ５
２ａ及び５２ｂの出力を次に述べるように監視すること
によって、ロータが０．７５°高分解能歩進の回転をす
る度毎にディジタルパルスを発生する。このディジタル
パルスでセンサ５２ａと５２ｂを監視して得られるもの
は、第２の分解能の信号の第２の組の一例を構成してい
る。

【００２８】図５−７に例示した特定のエンコーダ４２
は例示にすぎず、この発明は他の形式及び構成のベイ
ン、センサ、及び位置エンコーダにも適用できる。例え
ば、組当りの歯の数は変えることができ、この発明の趣
旨を離れずにセンサの位置と数とを変えることもでき
る。さらに、カップ・ベインを用いることは本質的なこ
とではないし、ベインが光阻止及び光透過部分を定義す
ることは本質的なことではない。他の形式のベインとセ
ンサとを使うことができる。例えばベインは磁気的なマ
ーク領域と非磁気的なスペース領域で構成でき、センサ
はホール効果デバイスで構成できる。同様に、ベインは
強磁性体材料の歯で構成し、センサはそれぞれがリラク
タンスセンサで形成できる。ディジタル信号を抽出する
他の手段には変化するキャパシタンス又はインダクタン
スの領域と、変化を検出するための適当なセンサを含む
ものがある。

【００２９】また、光の透過率を変える領域に代って、
光反射率の変動を使用することもできる。図７のセンサ
の間隔は、その出力信号がマークとスペースの領域が進
んで行くに従って特定のシーケンスに従うものであるこ
とが理解されたと思う。もし十分なスペースがなくて、
ある限られた角度展開範囲内にすべてもしくは両方のセ
ンサを配列するとなると、各センサはそれぞれの位置に
あるが、隣りのセンサに対して位置が決められて、適当
な時間を除くと、別のマーク／スペースによって影響を
受けることになる。マーク領域がピッチ円直径（ＰＣ
Ｄ）をもっていると考えれば、ＰＣＤ上の１つのセンサ
の位置はセンサによって作られる波形のタイミングを変
えずに１又は複数のマーク／スペースピッチによって変
えることができる。

【００３０】したがって、この発明は図５−７に例示し
た特定のエンコーダに限定されず、第１の分解能で信号
の第１の組を作り、第２の分解能で信号の第２の組を作
るものに適用することができる。図４を見ると、この発
明の制御器４０はエンコーダ４２から２組の出力信号を
受領して、これらの信号をパワーデバイスのスイッチン
グの制御に利用して、切換えリラクタンス機械の相巻線
の励起を制御する。ディジタル出力信号４２ｂでエンコ
ーダ４２からの第２の組が周波数てい倍器４４に送られ
ていることに気付くと思う。周波数てい倍器４４はエン
コーダ４２からの第２の分解能の信号の第２の組を受領
して、高周波クロック信号（ＨＦクロック）を生成し、
それが角度制御器４６によって機械の相巻線の励起の制
御に使用される。図４には示していないが、実施例で、
周波数てい倍器４４がエンコーダ４２から信号の第１の
組を受領して、信号の第１の組からＨＦクロックを生成
することも想定している。

【００３１】図８（ａ），８（ｂ）は図４の周波数てい
倍器４４を実現するために使用できる回路の例を提供す
る。図８（ａ）はエンコーダ４２からの信号の第２の組
が周波数てい倍器４４に提供されたときに使用すること
ができる回路を示す。図８（ｂ）はエンコーダ４２から
の信号の第１の組４２ａが周波数てい倍器４４に提供さ
れたときに使用される回路を示す。

【００３２】図８（ａ）を見ると、ディジタル信号の第
２の組４２ｂが歩進的検出器６０に加えられ、そこでセ
ンサ５２ａ，５２ｂからの信号を監視してロータが回転
の所定の高分解能歩進だけ回路したときに状態を変える
信号を作る。図８の実施例では、歩進検出器６０は排他
的論理和（ＸＯＲ）ゲートで成る。歩進検出器６０から
の出力は一連のクロックパルスであり、各クロックパル
スはロータの回転の高分解能歩進に対応している。歩進
検出器６０からのクロックパルスの列は８ビットアップ
カウンタ６１のリセット入力に加えられる。従って、ア
ップカウンタ６１はセンサ５２ａ，５２ｂから得られた
ディジタルパルスの列を受領し、これがロータの完全な
回転毎に所定数のパルスをもって構成されている。８ビ
ットアップカウンタ６１のクロック入力は（÷Ｎ）分周
器６３を介してシステムクロックに接続されており、こ
こでＮは整数であって、この例では値４である。システ
ムクロックは、エンコーダ４２によって送出されるディ
ジタル信号の第２の組で成るディジタルパルスの周波数
に対して、非常に高い周波数をもっている。

【００３３】動作時には、アップカウンタ６１はエンコ
ーダ４２によって提供されるディジタル信号の第２の組
で生ずるパルスの立上り又は立下りの各時にリセットさ
れる。アップカウンタ６１は分周されたシステムクロッ
クに応答して計数を重ね、ロータの角速度に対応するク
ロックされた出力を送出する。例えば、ロータが第１の
速度（例えば、比較的遅い速度）で回転しているとき
は、カウンタ６１は相対的にみて、しょっちゅうはリセ
ットされず、したがってカウンタ６１の最大計数値は比
較的大きくなる。ロータの角速度が第２の速度に増大す
ると、カウンタ６１はもっと頻繁にリセットされて、カ
ウンタ６１の最大出力は比較的小さくなる。一般に、カ
ウンタ６１の出力は８ビット最大計数値であってモータ
の速度の逆数に対応したものとなる。カウンタ６１の最
大出力はプログラマブルデバイダ６２に、エンコーダ４
２によって提供されたディジタル信号の第２の組内のパ
ルスに応答して送出される。

【００３４】アップカウンタ６１からの８ビットディジ
タル出力はプログラマブルデバイダ６２の制御入力に加
えられる。プログラマブルデバイダ６２はそのクロック
入力としてシステムクロックを受領する。従来技術から
認識されるように、プログラマブルデバイダ６２は標準
構成のもので、そのクロックに加えられた信号の周波数
の何分の１かの周波数をもつ出力クロック信号を送出す
る。図８（ａ），８（ｂ）の実施例では、プログラマブ
ルデバイダは出力クロック周波数が入力クロック周波数
を制御入力で受領した８ビットディジタルワードで表現
された数で除したものに等しいような形式のものであ
る。従って、プログラマブルデバイダ６２は、高周波デ
ィジタルクロック信号（ＨＦクロック）であって、エン
コーダ４２からの信号の第２の組を構成するディジタル
パルスの周波数に比例して変る周波数をもつものを提供
する。エンコーダ４２からの信号の第２の組を構成する
ディジタルパルスの周波数がモータの速度に比例して変
化するから、ＨＦクロック信号はモータの速度に比例し
て変化する周波数をもつ。

【００３５】図８（ａ），８（ｂ）には示していない
が、実施例で分周したシステムクロックの周波数がエン
コーダ４２からの継続するクロックパルスの間でアップ
カウンタ６１をオーバーフローさせそうな場合は、アッ
プカウンタ６１のビット数は結果として増大させてよ
い。

【００３６】図８（ｂ）はエンコーダ４２からの信号の
第１の組４２ａが周波数てい倍器４４に提供されるとき
に周波数てい倍器を実現するための回路である。図８
（ｂ）の回路は図８（ａ）について上述したのと同様に
作動するが、カウンタ６１が、信号４２ａによって反映
されるように、回転の歩進を介してロータが回転する度
毎にリセットされる。

【００３７】論理回路６４は信号４２ａを監視して、組
４２を構成する信号が状態を変える都度、クロックパル
スを送出する。図８（ｂ）の回路が利用されるときは、
エンコーダ４２からの高分解能パルス列４２ｂはモータ
ドライブの機能を整えるためには必要ない。このような
実施例では１つのパルス列だけを提供する簡単なＲＰＴ
を用いることができる。

【００３８】図４に戻って、周波数てい倍器４４からの
ＨＦクロック信号が角度制御回路部４６とチョッピング
制御回路部４７に加えられる。一般に、角度制御回路部
４６とチョッピング制御回路部４７とはＨＦクロックと
エンコーダ４２からの信号とに応答してパワーデバイス
に対してスイッチング信号を送出する。チョッピング制
御部４７は比較的小さな角速度で、相巻線内の電流制御
に対してチョッピング方法が効果的なときに用いること
ができ、角度制御部４６はモータの速度が比較的大き
く、チョッピング制御が効果的でないときに採用され
る。一般に、角度制御器４６とチョッピング制御器４７
とはエンコーダ４２から得られたディジタルロータ位置
信号を受領して、このエンコーダ４２からのロータ位置
信号を所望の動作条件を得るためのターンオン及びター
ンオフ角度に対応する信号と比較する。適切な制御部が
ロータがターンオン角度に対応した位置にあると判断す
るときは、スイッチング信号が適切なパワーデバイス用
に生成されて、適切な相巻線を励起する。エンコーダ４
２から得られたロータ位置信号がロータがターンオフ角
度に対応する位置にあることを示すときは、適切な制御
器がスイッチング信号を生成して、適切なスイッチング
デバイスをオフとし、適切な相巻線の励起を解く。チョ
ッピング制御が使用されるときは、制御部４７は相巻線
内の電流を制御するために、ターンオンとターンオフと
の角度によって決まる期間の間でチョッピング信号を生
成することになる。この種の技術は切換えリラクタンス
ドライブの技術では公知のことである。

【００３９】図４の実施例では、ターンオンとターンオ
フの情報が制御規則テーブル４８により用意され、テー
ブル４８はその内容としてトルク要求とモータの実際の
速度とを表わす入力信号を含んでいる。図４の実施例で
は、制御規則テーブル４８はルックアップテーブルで成
り、ＥＰＲＯＭ内に予め補間したマトリックスを含み、
ターンオン及びターンオフデータがいくつかの速度／ト
ルク要求の組合せに対して記憶されている。このターン
オン及びターンオフデータは経験的に得てもよいし、計
算してもよい。別な実施例では、制御規則テーブル４８
がまばらなマトリックスで成り、マイクロプロセッサ又
はＡＳＩＣを用いて、実時間で適切なターンオンとター
ンオフとの角度を計算するようにしている。

【００４０】図９（ａ）は一般に図４の角度制御器４６
を実現するために使用される回路の例を示す。図９
（ａ）に示すように、角度制御器４６は８ビットのアッ
プカウンタ７０で成り、そのクロック入力として図８に
関係して述べたＨＦクロック信号を受領する。説明した
ように、ＨＦクロック信号は一連のクロックパルスで成
り、ロータの角速度に比例した周波数で発生する。アッ
プカウンタ７０のリセット入力はパルス列５１ａに接続
されている。

【００４１】図９（ａ）を見ると、８ビットカウンタ７
０はパルス列５１ａにエッジが生ずる度毎にリセットさ
れる。図９（ａ）の実施例では、アップカウンタ７０は
各立上りエッジでリセットされるが、他の実施例ではカ
ウンタ７０は立下りエッジでリセットされている。カウ
ンタ７０はロータポールがステータポールに対してとる
ある絶対的位置に対応した点でリセットされるから、ま
た、カウンタ７０はロータの速度に比例して変るＨＦク
ロック信号でクロックされているから、アップカウンタ
７０の走行中の出力は時間で増大するディジタルワード
であり、ディジタルワードの値はロータの位置に対応し
ている。これが図９（ｂ）の角度制御ランプ信号として
一般的に示されている。

【００４２】図９（ｂ）を見ると、アップカウンタ７０
の出力は角度制御ランプによって表わされる。図９
（ｂ）が示すように時間の一点Ｔ₀ では、カウンタ７０
は信号５１ａの立上りエッジを受領する。この立上りエ
ッジはカウンタ７０をリセットして、その出力をゼロに
落す。上述のように、この立上りエッジの発生は、ロー
タポールがステータポールに対してある絶対位置に到達
したことを示している。カウンタ７０がリセットされた
後に、その出力は各ＨＦクロックパルスに応答して増加
し、時間Ｔ₄ でパルス列５１ａからの立上りエッジの次
の発生があるまで続く。ＨＦクロックパルスがロータの
速度に比例するレートで発生するから、カウンタ７０の
出力はロータの位置に対応することになる。

【００４３】図９（ａ）に戻ると、カウンタ７０からの
ディジタル出力でロータ位置に対応するものが、スイッ
チング信号もしくは点火信号を発生するのに使われて、
関心のある相巻線を励起もしくは励起を解くためのパワ
ーデバイスを制御する。とくに、図９（ａ）では８ビッ
ト比較器７２が、ロータがターンオン（オン切換え）角
度に到達したときを検知するのに使われて、適当なスイ
ッチングデバイスがオンに切換えされるようにする。図
９（ａ）に示すように、比較器７２はそのＡ入力で、８
ビットワードを所望のターンオン点に対応する制御規則
テーブル４８から受領する。比較器７２はそのＢ入力で
カウンタ７０から走行中の出力を受領する。図９（ａ）
の実施例では、比較器７２は、そのＡ入力がＢ入力を超
えたときにはいつでも論理高出力を送出する。従って、
比較器７２の出力は、所望のターンオン（オン切換り）
角度がカウンタ７０の走行中の出力を超えたときにはい
つも論理高（“１”）となり、他のときは論理低
（“０”）となる。この信号はインバータ７３で反転さ
れて、カウンタ７０の走行中の出力がターンオン（オン
切換り）角度を表わす信号を超えたときはいつも論理高
であるディジタル信号を送出するようにする。

【００４４】同様に、比較器７４がそのＡ入力に制御規
則テーブル４８から所望のターンオフ（オフ切換り）角
度に対応するディジタルワードを受領し、Ｂ入力にカウ
ンタ７０の走行中の出力を受領する。比較器７２に似
て、比較器７４は、Ａ入力のワードがＢ入力のワードを
超えたときはいつも、論理高（“１”）である出力信号
を作る。従って、比較器７４はカウンタ７０からの出力
がターンオフ（オフ切換り）角度に対応する信号を超え
たときはいつでも論理低（“０”）であるディジタル信
号を作る。

【００４５】比較器７２からの反転出力と、比較器７４
からの出力とは共にＡＮＤゲート７５に送られる。従っ
て、ＡＮＤゲート７５は、カウンタ７０からの走行中の
出力がターンオン（オン切換り）角度を表わす信号より
大きく、かつターンオフ（オフ切換り）角度を表わす信
号より小さいときにだけ論理高であるディジタル信号を
送出する。ＡＤＮゲート７５からのこの出力信号は図９
（ａ）に示していない回路によって適当な相巻線に対す
る励起を制御するために使用することができる。比較器
７２，７４とＡＮＤゲート７５の一般的な動作を図９
（ｂ）に示し、そこではＡＮＤゲート７５からの出力は
一連のパルスを表わし、機械の励起の制御に用いること
ができるものとなっている。

【００４６】当業者には判断できるところであろうが、
図９（ａ）に例示した制御系は基本的なもので、フリー
ホイーリングのようなもっと複雑な制御機能を実現する
ための回路を含んでいない。この種の付加的な機能は、
この発明の趣旨を変えずに（例えば他の比較器を付加す
ることによって）図９（ａ）の回路に簡単に付け加える
ことができる。さらに図９（ａ）は単相に対してだけの
制御回路を例示している。この回路は一般にモータの各
相に繰返すことになり、付加的な回路（図示せず）は一
般にエッジを変える必要があって、ドライブがモータ動
作から発電動作に移行するときは立上りでのリセットか
ら立下りでのリセットに角度制御ランプをリセットする
エッジを変更する。例えば、図９（ａ）の回路はアップ
カウンタ７０が繰返され、センサ５１ｂ又は５１ｃのい
ずれかからのパルス列からリセットされる。図９（ａ）
の制御系を多相モータに拡張するための技術及び回路
は、ここでの開示の長所をもつことは当業者に自明のこ
とと思う。さらに、図９（ａ）の制御回路は角度制御器
を一般的に例示した。この制御器はチョッピング回路を
含むように変形して、相巻線内の実際の電流を所望の電
流との間の比較をオン切換り角度とオフ切換り角度の間
で行うようにし、実際の電流が所望の電流と一致又は超
えたときには相電流をチョップすることができる。

【００４７】図４の制御器は切換えリラクタンス機械の
効果的な制御が高価な絶対的位置エンコーダ又は高価な
処理回路なしに、できるようにしている。従って、図４
に示したようにこの発明の制御器は、低コストで効果的
な制御系を提供する。

【００４８】図４の効果的な低コストの制御器を提供す
るのに加えて、この発明のシステムと、とくに第１の分
解能をもつ信号の第１の組と、第２の分解能をもつ信号
の第２の組とを送出するエンコーダの使用とは、センサ
デバイス５１ａ−ｃ，５２ａ−ｂのどんな故障も検出す
るために新しいセンサ故障検出回路の使用を可能とす
る。

【００４９】一般に、この発明のセンサ故障検出回路は
少くとも１つの位置センサの第１の組から第１の分解能
で位置信号を、また、少くとも１つの位置センサの第２
の組から第２の分解能で位置信号を受領する。この検出
回路は少くとも１つの位置センサの第１の組からと、少
くとも１つの位置センサの第２の組からとの位置信号を
監視して、第１の分解能での位置信号と、第２の分解能
での位置信号との間の関係を解析することにより、位置
センサ故障を検出する。

【００５０】図１０はこの発明の回転の一方向用のセン
サ故障検出回路の一実施例を示す。上述のように、この
センサ故障検出回路はその入力にエンコーダ４２のセン
サ５１ａ−ｃから出力の第１の組４２ａを受け、またエ
ンコーダ４２のセンサ５２ａ−ｂから出力の第２の組４
２ｂを受ける。

【００５１】センサ故障検出回路はエンコーダ４２のセ
ンサ５２ａ−ｂからの出力の第２の組を、歩進検出器８
０の２つの入力として受領し、所定の高分解能歩進でロ
ータが回転したかどうかを判断する。この実施例では、
歩進検出器８０はＸＯＲゲート８２を含み、ゲート８２
はセンサ５２ａ−ｂからの出力が所定の高分解能歩進で
ロータが回転したことを示す度毎に状態を変えるパルス
を送出する。ＸＯＲゲート８２からの出力信号はアップ
／ダウンカウンタ８３をクロックする。こうしてアップ
／ダウンカウンタ８３は、そのリセット以降に発生した
ロータの回転の高分解能歩進の数の追跡を維持する。

【００５２】エンコーダ４２のセンサ５２ａ−ｂからの
出力信号の第２の組は方向検出器８４にも入力され、そ
こでロータの回転方向が判断され、方向検出器８４の出
力がアップ／ダウンカウンタ８３のアップ／ダウン入力
に提供されて、計数の方向が制御される。

【００５３】図１０に示すセンサ故障検出回路はセンサ
５１ａ−ｃ又は５２ａ−ｂのいずれかに故障があるかど
うかを、低分解能センサ５１ａ−ｃの状態の各変化の間
で生ずる高分解能歩進の数を監視して判断している。従
って、図１０の実施例では、デコーダ８５が備えられて
いる。図１０のデコーダ８５はセンサ５１ａ−ｃの出力
の状態で継続する変化で決まる継続時間をもつディジタ
ルパルスを送出する。デコーダ８５からの出力はバッフ
ァ８６へ入力として送られ、それでデコーダ８５からの
Ｑ出力に反映されて、反転Ｑ出力にはデコーダ８５の出
力の補数が送出される。

【００５４】バッファ８６のＱ出力はアップ／ダウンカ
ウンタ８３のリセット入力に加えられ、このカウンタを
リセットするのに用いられる。リセットはセンサ５１ａ
−ｃの出力の状態に変化が生じ、デコーダ８５の論理高
出力を作る度毎に行なわれる。このカウンタは次に計数
を重ね（あるいは減らし）、ロータの回転の高分解能歩
進の累積数を表わす走行中の出力を送出する。比較器８
７，８９はカウンタ８３からの走行中の計数値を受領し
て、それをロータの回転の高分解能歩進の範囲を表わす
所定値と比較する。この所定値は、すべてのセンサが適
切に動作しているときに、センサ５１ａ−ｃの出力の継
続する変化の間で期待される高分解能歩進の範囲を示
す。

【００５５】図１０の実施例では、これらの値は４と６
とである。これらの値はセンサ５２ａと５２ｂとが適切
に動作しているときは、歩進検出器８０が立上りエッジ
信号を生成するように各高分解能歩進が働くように選ば
れている。低分解能パルスのエッジは高分解能パルスの
エッジと必ずしも整列していないから（実際にはセンサ
とベイン５０の歯の相対的な位置によって整列が決ま
る）、低分解能パルスの間に発生する高分解能パルスの
数は、ドライブの適切な動作の間に変ることになる。こ
の実施例では、４と６との間で変る。比較器８７はその
入力のディジタルワードを比較して、カウンタ８３から
の計数値が期待された低い方の値（すなわち、この実施
例では４パルス）より小さいときにはいつも論理高出力
を送出する。同様に、比較器８９は、もしパルスの数が
高い方の値（すなわち、この実施例では６パルス）より
も大きいときに論理高を送出する。

【００５６】エンコーダ４２からの出力（すなわち、セ
ンサ５１ａ−ｃからの出力）の第１の組の次の状態変化
では、検出器８５からの出力は論理低に落ちて、ラッチ
８８，８９をトリガし、そこで比較器８７，８９からの
出力をそれぞれラッチする。比較器８７又は８９のいず
れかの出力が論理高であり（高分解能パルスの数が期さ
れた範囲外である、すなわちすべてのセンサが動作して
いない）ときは、いずれかの比較器８７又は８９からの
論理高出力がラッチ８８又は９０へラッチされて、故障
信号が作られる。カウンタ８３の出力が期待された範囲
内であれば、比較器８７，８９は共に論理低信号を作
り、それがラッチ８８，９０にラッチされて、センサが
適切に機能していることを示す信号を提供する。

【００５７】図１１は図５，６，７に示した位置エンコ
ーダからのロータの２２．５°角度回転の位置信号、従
ってカップ・ベイン５０の２２．５°回転の位置信号を
受けるセンサ故障検出回路に対するタイミングチャート
の例を示す。信号５２ａはエンコーダ４２の位置センサ
５２ａからの位置信号を表わし、信号５２ｂはセンサ５
２ｂからの位置信号を表わす。５２ａと５２ｂの下の信
号はＸＯＲゲート８２の出力を表わす。センサ５１ａ，
５１ｂ，５１ｃからの出力は５２ａ，５２ｂ及びＸＯＲ
ゲート８２の出力の下に示されている。上述の実施例で
は、センサ５２ａ，５２ｂからの信号はセンサ５１ａ−
５１ｃからの信号よりも高い分解能を有している。図１
１に示すタイミングチャートから分るように、センサ５
１ａ−５１ｃの出力に対する第１の状態変化は点Ｐ₀ に
生じ、センサ５１ａからの出力は論理低レベルから論理
高レベルへ変化する。状態の変化はデコーダ８５からの
出力が論理低から論理高へ進むようにし、図１１に示す
ようにバッファ８６のＱ出力を論理低から論理高へ進む
ようにする。これが図１１に示すカウンタ出力により示
されている。このときに、カウンタ８３の出力が期待し
た低い方の値よりも小さいから、比較器８７の出力は論
理高となる。

【００５８】時点Ｐ₀ でカウンタ８３をリセット信号が
リセットした後に、カウンタはＸＯＲゲート８２の出力
によってクロックされ、それによって、リセットからの
回転の高分解能歩進の数が計数される。カウンタ８３が
４つのクロックパルスを受信した時点では、その出力は
４であり、比較器８７の出力は論理低に落ちる。

【００５９】時点Ｐ₁ では、センサ５１ｃの出力が論理
高から論理低へ落ちるときセンサ５１ａ−ｃの出力に別
の状態変化が生じている。この時点でバッファ８６のＱ
出力は論理低に落ち、バッファ８６の反転Ｑ出力は比較
器８７の出力をラッチ８８内にラッチして故障信号を作
る。この例では、比較器８７の出力が論理低のときであ
るから、ラッチされた故障信号はセンサの適切な動作を
示す論理低である。

【００６０】時点Ｐ₁ からＰ₃ までの波形は図１０の回
路がセンサの故障を検出するために使用される仕方を例
示している。図１１の例では、センサ５２ｂが故障し
て、その出力が常に論理低である。時点Ｐ₃ では、セン
サ５１ａ−ｃの出力の次の状態変化が起り、カウンタ８
３がリセットされる。ＸＯＲゲート８２の出力でカウン
タがクロックされるのは前と同じである。この例では、
センサ５２ｂの出力が常に論理低であるから、ＸＯＲゲ
ート８２の出力はセンサ５２ａの出力を追跡する。従っ
て、センサ５１ａ−ｃの出力の次の状態変化が時点Ｐ₃
で生ずる時までは、比較器８７の出力が故障信号にラッ
チされて、カウンタ８３は４つのクロックパルスよりも
少ない数を受領する。こういうわけで、カウンタ８３の
出力は、期待した低い値よりも小さくなり、比較器８７
からの論理高出力はセンサ故障を示す故障信号にラッチ
されることになる。

【００６１】制御回路（図示せず）はセンサ故障検出回
路の出力を監視して、センサの故障が発生したときを判
断することができる。センサの故障発生時には、制御器
回路はドライブの動作を停止して、補助位置決め機構に
切換えるか、ある種の故障検出機能を実行するかをする
ことができる。

【００６２】上述の例では、センサ５２ｂに故障がある
としたが、図１０の回路の解析から分るように、他のセ
ンサ５１ａ−ｃと５２ａのいずれかの故障も、センサ故
障が生じたことを示す故障信号を作ることになる。

【００６３】さらに、図１０の実施例ではセンサ故障検
出回路がディスクリートで別個な部品で構成されるとし
たが、実施例として同じ回路を回路の他の部分で使用す
ることも想定している。例えば、図４の制御器を図１０
のセンサ故障検出回路と組合わせて、歩進検出器６１，
８０用に同じ回路を使うことが可能である。さらに、こ
の発明の別な実施例では、適切にプログラムされたマイ
クロプロセッサを用いて、図１０の回路で実行される一
般的機能を実行するようにすることを想定している。図
１２及び１３はこのような実施例を示す。図１２はセン
サ故障検出回路の他の実施例を一般的に示し、そこでは
プログラムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコン
トローラ１２６が第１の分解能の位置信号の第１の組１
２８と、第２の分解能の位置信号の第２の組１３０とを
受領する。回路１２６は入力信号１３０，１２８の組を
監視して、位置センサ故障の発生時にはライン１３２上
に故障信号を送出する。センサ故障検出回路１２６はＡ
ＳＩＣ集積回路を含み、位置信号１２８，１３０間の関
係が正常の位置センサ動作と一致するかを判断する。あ
るいは、センサ故障検出回路１２６は適切にソフトウェ
アを走らせるマイクロプロセッサと、位置センサの組か
らの位置信号を記憶し比較するのに必要なメモリとを備
えている。

【００６４】図１３はセンサ故障検出回路１２６の動作
の一般的なフローチャートを示す。段階１３４では、検
出回路１２６は第２の組の位置センサ５２ａ−５２ｂか
らの位置信号１３０が、ロータが高分解能歩進をしたこ
とを示しているかどうかを判断する。位置信号１３０が
この種の動きを示すときは、検出回路１２６は次にロー
タが前進したか逆進したかを段階１３６で判断する。ロ
ータが逆進しているのであれば、計数可変値は１つ減る
ことになり（段階１３８）、ロータが前進していれば計
数可変値は１つ歩進（増歩進）する（段階１４０）。次
の段階１４２では、検出回路１２６は、第１の組の位置
センサ５１ａ−ｃからの位置信号１２８から、状態の変
化が位置信号１２８内で生じたかどうか判断する。生じ
ていなければ、検出回路１２６は段階１３４に戻る。生
じていれば、段階１４４で、検出回路１２６は計数可変
値内に記憶されている値を、位置信号１２８の状態の変
化の間に、位置信号１３０によって示される歩進数を表
わす期待値と比較する。計数値が期待された範囲の外で
あるときは、位置センサ故障が発生する。しかし、計数
値が期待された範囲内であれば、計数可変値は段階１４
８でリセットされ、検出回路１２６は段階１３４に戻
る。

【００６５】さらに別な実施例では、異なる分解能をも
つ２つの歩進エンコーダか、異なる分解能をもつ２つの
絶対エンコーダを想定している。さらに、上述のこの発
明の実施例では論理回路、ＡＳＩＣ又はマイクロプロセ
ッサを含んでいるが、この発明は適切にプログラムされ
たマイクロコントローラ、特定の論理回路もしくはアナ
ログ回路によって実行できることは当業者に明らかであ
ろう。

【００６６】

【発明の効果】この発明を回転機械について記述してき
たが、当業者であれば、同じ動作原理が線形位置エンコ
ーダに応用されても等しい効果が得られることに気づく
であろう。例えば、リラクタンス機械は他の形式の電気
機械と一緒にリニアモータとして構成できる。リニアモ
ータの可動部材はロータに対応している。ここで用いた
“ロータ”はリニアモータの可動部材を含めているつも
りである。

【００６７】したがって、この発明の原理は上述の例及
び説明で開示されたところにより、各種の形式の回路や
装置を用いて実現できる。当業者はここで例示した応用
例に厳密に従わず、かつ、この発明の趣旨を離れずに修
正、変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】切換えリラクタンス ドライブ リラクタンス
システムの主要な部品

【図２】ステータポールに近づいているロータポール
と、ステータポールに関連した相巻線の部分に対する転
換点

【図３】図２のステータポールに関連した相巻線の部分
の励起を制御する電力コンバータのスイッチング回路の
概要

【図４】切換えリラクタンスドライブの動作を制御する
ための位置エンコーダと改良された制御システム

【図５】図４のエンコーダの構造の詳細

【図６】図４のエンコーダの構造の詳細

【図７】図４のエンコーダの構造の詳細

【図８】ａ及びｂは図４の周波数てい倍器を実現するた
めに使用される回路の例

【図９】ａ及びｂは図４の角度制御器を実現するために
使用される回路の例と、角度制御器によって送られる信
号とそこで生成される信号

【図１０】この発明のセンサ故障検出回路の一実施例

【図１１】図５，６及び７に示す位置エンコーダからの
位置信号を受けるセンサ故障検出回路のタイムチャート
の例

【図１２】この発明のセンサ故障検出回路の他の実施例
の概念図

【図１３】図１２のセンサ故障検出回路の動作を示すお
およその流れ図図中同一番号は同一部品を示す。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の分解能で出力信号を作るようにさ
   れた第１の組のしるしと、第２の分解能で第２の出力信
   号を作るようにされた第２の組のしるしとを有する部材
   と；第１の組のしるしとの間の相対的な動きに影響を受
   けるようにされていて、その動きを示す第１の出力信号
   を作る第１のセンサ手段と；第２の組のしるしとの間の
   相対的な動きに影響を受けるようにされていて、その動
   きを示す第２の出力信号を作る第２のセンサ手段と；第
   １及び第２の出力信号を比較して、センサ手段からの第
   １又は第２の出力に誤りがあるかどうかを判断するため
   の解析手段とを備えた可変リラクタンス機械用の位置エ
   ンコーダ。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の組のしるしが第１及
   び第２のセンサ手段に影響を与えて、それぞれ第１及び
   第２の分解能でディジタル出力を作るようにされている
   請求項１記載のエンコーダ。
3. 【請求項３】 前記解析手段が、第２の出力信号の遷移
   の間で第１の出力信号の遷移を計数することができる計
   数手段と、第１の出力信号の該遷移の計数が所定の範囲
   外にあるときは誤り状態を表示する手段とを備えている
   請求項１又は２記載のエンコーダ。
4. 【請求項４】 前記表示する手段が、所定の値以上であ
   る計数器の出力に応答するしきい値手段を含む請求項３
   記載のエンコーダ。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２のセンサ手段は回転す
   る前記部材によって影響されるようになっている請求項
   １乃至４のいずれかに記載のエンコーダ。
6. 【請求項６】 前記第１の分解能が第２の分解能の整数
   倍である請求項１乃至５のいずれかに記載のエンコー
   ダ。
7. 【請求項７】 前記第２の信号出力の変化が第１の信号
   出力の選定した１つと実質的に一致するように第１及び
   第２のセンサ手段が配置されている請求項１乃至６のい
   ずれかに記載のエンコーダ。
8. 【請求項８】 前記部材上の第１及び第２のしるしが第
   １及び第２の歯で成り、前記第１及び第２のセンサはそ
   の通過に応答するものである請求項１乃至７のいずれか
   に記載のエンコーダ。
9. 【請求項９】 前記センサは光センサであり、第１及び
   第２の歯は光阻止用及び光透過性領域を定義するもので
   ある請求項８記載のエンコーダ。
10. 【請求項１０】 前記第１のセンサ手段は２つの位置セ
    ンサで成り、かつ第２のセンサ手段は３つの位置センサ
    で成る請求項１乃至９のいずれか記載のロータ位置エン
    コーダ。
11. 【請求項１１】 前記歩進検出器がＸＯＲゲートで成る
    請求項１１記載のロータ位置エンコーダ。
12. 【請求項１２】 前記第１の出力を受領するように接続
    され、第１の出力信号の変化する状態で状態を変える第
    １のデコーダ信号を生成するデコーダと；前記第２の出
    力信号を受領するように接続され、第２の組の信号の変
    化する状態で状態を変える第２の検出器信号を生成する
    歩進検出器と；前記第１及び第２の出力信号を受領する
    ように接続され、第１の信号の状態の変化に応答してリ
    セットされ、第２の出力信号の状態の変化に応答してそ
    の出力が歩進的に変るカウンタと；前記カウンタの出力
    と低い方の所定の値に対応する信号とを受領するように
    接続されて、カウンタの出力が低い方の所定値より小さ
    いときには第１の状態をもつ出力を作る第１の比較器
    と；第１の比較器の出力を監視し、第１の組の信号の状
    態の変化が生じたときに、第１の比較器の出力が第１の
    状態となるときにはロータ位置エンコーダの故障を表示
    するための手段とを備えた請求項１乃至１１のいずれか
    記載のロータ位置エンコーダ。
13. 【請求項１３】 前記ロータ位置エンコーダは、さらに
    前記カウンタの出力と高い方の所定値に対応する信号と
    を受領するように接続されて、カウンタの出力が高い方
    の所定値よりも大きいときに第１の状態をもつ出力を作
    る第２の比較器を備えた請求項１２記載のロータ位置エ
    ンコーダ。
14. 【請求項１４】 前記第１の比較器の出力を監視するた
    めの手段が第２の比較器の出力を監視して、第１の比較
    器又は第２の比較器のいずれかの出力が、第１の出力信
    号の状態内に変化が生じたときに、第１の状態であると
    きにはエンコーダの故障を表示するための手段を含む請
    求項１３記載のロータ位置エンコーダ。
15. 【請求項１５】 前記カウンタの出力が第２の出力信号
    の状態内の変化に応答して歩進されるものである請求項
    １２、１３又は１４に記載のロータ位置エンコーダ。
16. 【請求項１６】 前記比較器の出力を監視するための手
    段が、比較器の出力を受領するラッチで成り、該ラッチ
    は第１の出力信号の状態内の変化に応答してトリガされ
    るものである請求項１２、１３、１４、又は１５記載の
    ロータ位置エンコーダ。