WO2021153069A1 - 回転角度算出装置の校正方法、回転角度算出装置の校正装置、回転角度算出装置、モータ制御装置、電動アクチュエータ製品及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

回転角度算出装置の校正方法、回転角度算出装置の校正装置、回転角度算出装置、モータ制御装置、電動アクチュエータ製品及び電動パワーステアリング装置 Download PDF

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calibration
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優介 西岡
義宏 青崎
浩之 山村
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日本精工株式会社
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    • H02P2203/05—Determination of the rotor position by using two different methods and/or motor models

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating a rotation angle calculation device, a calibration device for a rotation angle calculation device, a rotation angle calculation device, a motor control device, an electric actuator product, and an electric power steering device.
  • a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of a rotating body based on a detection signal output from a sensor according to the rotation of the rotating body is known.
  • an angle detection device having a sensor unit that detects the rotation angle of a rotating body and outputs a sin signal and a cos signal is known.
  • calibrate the rotation angle calculation device by comparing the rotation angle calculated from the output signal of the sensor with the measurement data of the rotation angle of the rotating body separately measured. Is preferable.
  • Patent Document 2 describes a time stamping unit that assigns a time stamp ATi to the detection signal Ai of the sensor A and a time stamp BTj to the detection signal Bj of the sensor B, and a detection signal based on the time stamps ATi and BTi.
  • a synchronization signal search unit for searching the storage unit for the detection signal Bj most synchronized with Ai, and a vernier calculation means for calculating the angle difference of the synchronization signal searched by the synchronization signal search unit and performing the vernier calculation are described.
  • a calibration method of a rotation angle calculation device for calculating the rotation angle of a rotating body based on a detection signal output from a sensor according to the rotation of the rotating body is provided.
  • the rotation angle calculation device calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal, transmits the rotation angle data indicating the rotation angle from the rotation angle calculation device to the calibration device, and captures the detection signal from the sensor.
  • the time difference data related to the time difference from the time when the rotation angle data is transmitted is transmitted from the rotation angle calculation device to the calibration device, the calibration device measures the rotation angle of the rotating body, and the calibration device measures the rotation angle of the rotating body.
  • the measured time and the communication time when the rotation angle data was transmitted or received were measured by the calibration device, and the rotation angle and rotation angle data of the rotating body measured by the calibration device at a time retroactive by the time difference from this communication time.
  • the calibration data of the rotation angle data is acquired by comparing.
  • a calibration device for a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal output from the sensor according to the rotation of the rotating body.
  • the constituent device receives the rotation angle data indicating the rotation angle of the rotating body calculated based on the detection signal from the rotation angle calculation device, and transmits the rotation angle data after the rotation angle calculation device captures the detection signal from the sensor.
  • a receiver that receives time difference data related to the time difference until And, the timing unit that measures the communication time when the rotation angle data is transmitted or received is compared with the rotation angle data of the rotating body measured by the rotation angle measurement unit at a time retroactive by a time difference from this communication time.
  • a sensor that outputs a detection signal according to the rotation of the rotating body, a rotation angle calculation unit that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal, and a rotation angle calculation.
  • a receiving unit that receives calibration data for calibrating the rotation angle of the rotating body calculated by the unit, a storage unit that stores the received calibration data, and a storage unit that stores the rotation angle of the rotating body calculated by the rotation angle calculation unit.
  • the correction unit that corrects with the calibrated data and the rotation angle data that indicates the rotation angle that is calculated by the rotation angle calculation unit and is not corrected by the correction unit are transmitted, and the rotation angle data is transmitted after capturing the detection signal from the sensor.
  • a rotation angle calculation device including a transmission unit for transmitting time difference data relating to the time difference until the time difference is provided.
  • the above-mentioned rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotation shaft of the motor as a rotating body, and the motor according to the rotation angle of the rotation shaft corrected by the correction unit.
  • a motor control device comprising a drive unit to drive is provided.
  • an electric actuator product comprising the motor control device described above and a motor controlled by the motor control device.
  • the motor control device and the motor controlled by the motor control device are provided, and the steering assisting force is applied to the steering system of the vehicle by the motor.
  • An electric power steering device is provided.
  • the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device is synchronized with the rotation angle measured by an external measuring device different from the rotation angle calculation device, and the calibration data of the rotation angle calculation device is generated. can.
  • the calibration system 1 of the embodiment calibrates a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10 which is a rotating body.
  • the object of the present invention is not limited to the rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10.
  • the present invention can be applied to a rotation angle calculation device that calculates the rotation angles of various rotating bodies.
  • the calibration system 1 includes a rotation angle calculation device calibrated by the calibration system 1 and a calibration device 40.
  • the rotation angle calculation device includes a sensor unit 20 and a control device 30.
  • the sensor unit 20 outputs a detection signal corresponding to the rotation of the rotating shaft 11 to the control device 30. See FIG.
  • the sensor unit 20 includes a magnet 21, a circuit board 22, and a support member 23.
  • the magnet 21 is fixed to an end 14 opposite to the output end 12 of the rotating shaft 11 of the motor 10 and has different magnetic poles (S pole and N pole) arranged along the circumferential direction of the rotating shaft 11. There is.
  • An MR (Magnetic Resistance) sensor element (Integrated Circuit) 24 for detecting magnetic flux is mounted on the circuit board 22.
  • a plurality of MR sensor elements may be mounted on the circuit board 22 to form a redundant system in which the rotation axis 11 is calculated separately based on the detection signals of each MR sensor element.
  • the circuit board 22 is fixed to the support member 23 by fixing means such as a fastening screw or caulking (not shown). Similarly, the support member 23 is also fixed to the motor 10 by a fixing means (not shown). The position where the circuit board 22 is fixed to the support member 23 and the position where the support member 23 is fixed to the motor 10 are when the circuit board 22 is fixed to the support member 23 and the support member 23 is fixed to the motor 10. The circuit board 22 is arranged between the support member 23 and the motor 10, and the MR sensor element 24 is determined to be close to the magnet 21.
  • the MR sensor element 24 detects the change in the magnetic flux of the magnet 21 according to the rotation angle, and responds to the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10. Output the detection signal.
  • the MR sensor element 24 outputs the sinusoidal signal sin ⁇ m and the cosine signal cos ⁇ m corresponding to the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10 as detection signals corresponding to the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10.
  • the sensor used by the rotation angle calculation device of the present invention is not limited to the MR sensor.
  • the rotation angle calculation device of the present invention may detect the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10 by a sensor of a type other than the MR sensor.
  • the support member 23 is, for example, a cover that covers the circuit board 22.
  • the support member 23 has, for example, a recess that opens downward in FIG. 1, and the circuit board 22 is fixed in the recess of the support member 23.
  • the opening of the recess of the support member 23 is shielded by the motor 10, and the circuit board 22 is housed in the recess of the support member 23 and the internal space defined by the motor 10.
  • the support member 23 may be formed of a metal having good thermal conductivity such as an aluminum alloy and may serve as a heat sink. Further, the support member 23 may be the heat sink itself.
  • the control device 30 which is an electronic control unit (ECU) separate from the sensor unit 20, is connected to the sensor unit 20 by a harness 25.
  • the detection signal output from the MR sensor element 24 in response to the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10 is transmitted to the control device 30 via the harness 25.
  • the control device 30 calculates the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10 based on the detection signal by the MR sensor element 24, controls the power semiconductor switching element according to the calculated rotation angle ⁇ m, and drives the motor 10. do.
  • the control device 30 includes a processor 31 such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro-Processing Unit), a storage device 32 such as a memory, and analog-to-digital converters (ADCs) 33 and 34. , A drive circuit 35 and a communication I / F (interface) circuit 36 are provided.
  • the function of the control device 30 described below is realized, for example, by the processor 31 executing a computer program stored in the storage device 32.
  • the control device 30 may be formed in addition to or in place of the processor 31 by dedicated hardware for executing each information processing described below.
  • the control device 30 may include a functional logic circuit set in a general-purpose semiconductor integrated circuit.
  • the control device 30 may have a programmable logic device (PLD: Programmable Logic Device) such as a field-programmable gate array (FPGA).
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA field-programmable gate array
  • Outputs COS cos ⁇ m.
  • the control device 30 reads the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS converted into digital signals by the ADC 33 and the ADC 34.
  • the control device 30 calculates the detection angle ⁇ c of the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10 based on the sine signal SIN and the cosine signal COS.
  • the detection angle ⁇ c is a value theoretically calculated based on the sine signal SIN and the cosine signal COS, and is a theoretical value before calibration.
  • the control device 30 receives the calibration data Dc for calibrating the detection angle ⁇ c from the external measuring device 43 of the calibration device 40 shown in FIG. 1 via the communication I / F circuit 36.
  • the control device 30 corrects the detection angle ⁇ c calculated based on the sine signal SIN and the cosine signal COS based on the calibration data Dc received from the external measuring device 43, thereby correcting the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10. Is calculated.
  • the control device 30 controls the drive circuit 35 (for example, an inverter or the like) according to the calculated rotation angle ⁇ m to drive the motor 10.
  • the control device 30 includes a rotation angle calculation unit 50, a correction unit 51, a drive signal generation unit 52, a timekeeping unit 53, a transmission data generation unit 54, a transmission unit 55, a reception unit 56, and a calibration data acquisition unit. 57 is provided.
  • the rotation angle calculation unit 50 calculates the detection angle ⁇ c of the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10 based on the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS converted into digital signals by the ADC 33 and the ADC 34.
  • the rotation angle calculation unit 50 includes an adder 60, a subtractor 61, and a calculation unit 62.
  • the calculation unit 62 calculates the detection angle ⁇ c based on the output of the adder 60 (COS + SIN) and the output of the subtractor 61 (COS-SIN).
  • the correction unit 51 reads out the calibration data Dc stored in the storage device 32, corrects the detection angle ⁇ c based on the calibration data Dc, and acquires the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10.
  • the calibration data Dc is data that corrects an error (so-called linearity error) between the actual rotation angle ⁇ m to be detected and the detection angle ⁇ c.
  • the horizontal axis shows the actual rotation angle ⁇ m of the rotation axis 11 of the motor 10, and the vertical axis shows the reference angle ⁇ r (single point chain line) and the detection angle ⁇ c (solid line) which are the reference when calibrating the detection angle ⁇ c. ..
  • the reference angle ⁇ r ideally coincides with the actual rotation angle ⁇ m.
  • the calibration data Dc is, for example, data in which the difference ( ⁇ c ⁇ r) between the detection angle ⁇ c and the reference angle ⁇ r is associated with the detection angle ⁇ c and stored in the storage device 32. See FIG.
  • the drive signal generation unit 52 generates a drive signal for controlling the drive circuit 35 based on the corrected rotation angle ⁇ m, and outputs the drive signal to the drive circuit 35.
  • the drive signal generation unit 52 outputs a gate signal for turning on / off the switching element mounted on the drive circuit 35.
  • the control device 30 drives the motor 10 according to the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10.
  • the control device 30 operates a mode in which the rotation angle calculation unit 50, the correction unit 51, and the drive signal generation unit 52 are operated to drive the motor 10 as described above (hereinafter, may be referred to as “motor drive mode”). , As one of the operation modes of the control device 30.
  • the control device 30 outputs data indicating the detection angle ⁇ c calculated by the rotation angle calculation unit 50 and before being corrected by the correction unit 51 (hereinafter, “data output mode””. As one of the operation modes of the control device 30).
  • the data indicating the detection angle ⁇ c output in the data output mode (hereinafter, may be referred to as “rotation angle data Da”) can be used by the calibration device 40 outside the control device 30 to generate the calibration data Dc. ..
  • rotation angle data Da the rotation angle calculation unit 50, the timekeeping unit 53, the transmission data generation unit 54, and the transmission unit 55 operate.
  • the timekeeping unit 53 measures the time. For example, the time measuring unit 53 may time the elapsed time from a predetermined time point (for example, the time when the operation mode of the control device 30 is switched to the data output mode) as a time, or may always operate to measure the current time. good.
  • the transmission data generation unit 54 receives a timing signal St indicating the timing at which the control device 30 has captured the detection signals (sine signal SIN and cosine signal COS) from the MR sensor element 24.
  • the timing signal St may be a signal indicating the sample hold timing of the ADC 33 and the ADC 34. Further, when the conversion time from the analog signal to the digital signal by the ADC 33 and the ADC 34 is sufficiently short, it may be a signal indicating the output timing of the ADC 33 and the ADC 34.
  • the transmission data generation unit 54 acquires the time measured by the time measuring unit 53 at the timing indicated by the timing signal St as the acquisition time ct1 of the detection signal of the MR sensor element 24.
  • the transmission data generation unit 54 receives the detection angle ⁇ c calculated by the rotation angle calculation unit 50, and generates transmission data in which the rotation angle data Da indicating the detection angle ⁇ c is stored.
  • the transmission data generated by the transmission data generation unit 54 is transmitted by the transmission unit 55 to the external measurement device 43 of the calibration device 40 via the communication I / F circuit 36.
  • the transmission unit 55 may transmit transmission data using a CAN (Controller Area Network) communication protocol for a predetermined digital signal.
  • the transmission data generation unit 54 may generate transmission data in a predetermined data format according to the communication protocol.
  • An example of the data format of the transmitted data is shown in FIG.
  • the transmission data has a data format in which the rotation angle data Da and the time difference data Dt are stored in the same frame.
  • the transmission data may include status information indicating a state of whether or not the rotation angle data Da is usable data. The status information is not essential.
  • the rotation angle data Da and the time difference data Dt corresponding to each MR sensor element may be stored in the same frame, or may be divided into a plurality of frames. You may send it. Further, when a redundant system is configured by a plurality of MR sensor elements, it may be transmitted as an angle difference with respect to a predetermined rotation angle data Da of the MR sensor element. For example, in the case of a three-system redundant system, the rotation angle data of the first system is 100 degrees, the rotation angle data of the second system is 102 degrees, and the rotation angle data of the third system is 99 degrees.
  • the time difference data Dt is data relating to the time difference from the capture time ct1 in which the detection signal is captured from the MR sensor element 24 to the transmission of the transmission data.
  • the time point at which the transmission data generation unit 54 stores the time difference data Dt in the transmission data is a time point before the time point at which the transmission data is transmitted. Therefore, the transmission data generation unit 54 cannot time the time when the transmission data is transmitted at the time when the transmission data is generated. Therefore, for example, the transmission data generation unit 54 may generate the time difference data Dt indicating the time difference from the capture time tc1 to the completion of generation of the transmission data.
  • the processing time t required for the transmission unit 55 to transmit the transmission data is a fixed known processing time. Therefore, the time difference data Dt can indirectly represent the time difference from the capture time ct1 to the transmission of the transmission data by adding the processing time t.
  • the timing unit 53 clocks at the storage timing of these data. The time may be acquired to predict the generation completion time of the transmission data.
  • the transmission unit 55 When the transmission data generation unit 54 generates transmission data storing the rotation angle data Da and the time difference data Dt, the transmission unit 55 outputs the transmission data to the outside at a known processing time t from the time when the transmission data generation is completed. do. For example, the transmission unit 55 transmits the transmission data to the external measuring device 43 of the calibration device 40.
  • the transmission form of the rotation angle data Da and the time difference data Dt by the transmission unit 55 is not limited to the above.
  • the transmission data generation unit 54 may generate the time difference data Dt after transmitting the rotation angle data Da, and the transmission unit 55 may transmit the time difference data Dt after transmitting the rotation angle data Da.
  • the transmission data generation unit 54 acquires the time measured by the time counting unit 53 when the transmission unit 55 transmits the rotation angle data Da, and the rotation angle starts from the capture time ct1 in which the detection signal is captured from the MR sensor element 24.
  • the time difference data Dt that directly represents the time difference until the data Da is transmitted may be generated.
  • the rotation angle data Da and the time difference data Dt are used by the calibration device 40 to generate the calibration data Dc.
  • the control device 30 has a calibration data receiving mode for receiving the calibration data Dc as one of the operation modes of the control device 30. In the calibration data receiving mode, the receiving unit 56 and the calibration data acquisition unit 57 operate. The receiving unit 56 receives the calibration data Dc from the outside. For example, the receiving unit 56 receives the calibration data Dc from the external measuring device 43 of the calibration device 40. The calibration data acquisition unit 57 stores the calibration data Dc received by the reception unit 56 in the storage device 32.
  • the calibration device 40 includes a drive motor 41, a rotation angle measuring unit 42, and an external measuring device 43.
  • the rotary shaft 44 of the drive motor 41 is connected to the rotary shaft 11 of the motor 10 by a connecting portion 45. By rotating the rotary shaft 44, the drive motor 41 rotates the rotary shaft 11 of the motor 10 and changes the rotation angle ⁇ m of the rotary shaft 11 to various angles.
  • the rotation angle measuring unit 42 generates a reference angle measurement signal Sr for measuring the reference angle ⁇ r which is the reference for the calibration of the rotation angle calculation device (that is, the calibration of the detection angle ⁇ c). For example, the rotation angle measuring unit 42 generates a signal for measuring the rotation angle of the rotation shaft 44 of the drive motor 41 connected to the rotation shaft 11 of the motor 10 as a reference angle measurement signal Sr. The rotation angle measuring unit 42 outputs the reference angle measuring signal Sr to the external measuring device 43.
  • the rotation angle measurement unit 42 may be, for example, an encoder that outputs a number of pulses corresponding to the amount of rotation of the rotation shaft 44 as a reference angle measurement signal Sr.
  • the external measuring device 43 may measure the reference angle ⁇ r by counting (accumulating) the number of pulses output by the rotation angle measuring unit 42.
  • the rotation angle measuring unit 42 is not limited to the encoder, and may be another type of rotation angle measuring device (for example, a calibrated rotation angle measuring device) or the like.
  • the external measuring device 43 generates calibration data Dc based on the rotation angle data Da and the time difference data Dt transmitted from the control device 30 and the reference angle measurement signal Sr, and transmits the calibration data Dc to the control device 30.
  • the external measuring device 43 includes a processor 46 such as a CPU and an MPU, a storage device 47 such as a memory, a communication I / F circuit 48, and an I / F (interface circuit) 49.
  • the external measuring device 43 receives the rotation angle data Da and the time difference data Dt from the control device 30 via the communication I / F circuit 48. Further, the calibration data Dc is transmitted to the control device 30 via the communication I / F circuit 48.
  • the external measuring device 43 receives the reference angle measurement signal Sr from the rotation angle measuring unit 42 via the I / F 49.
  • the function of the external measuring device 43 described below is realized, for example, by the processor 46 executing a computer program stored in the storage device 47.
  • the external measuring device 43 may be formed in addition to or in place of the processor 46 by dedicated hardware for executing each information processing described below.
  • the external measuring device 43 may include a functional logic circuit set in a general-purpose semiconductor integrated circuit.
  • the external measuring device 43 may have a PLD such as an FPGA.
  • the external measuring device 43 includes a receiving unit 70, a rotation angle measuring unit 71, a time measuring unit 72, a capturing time calculation unit 73, a calibration data generating unit 74, and a transmitting unit 75.
  • the receiving unit 70 receives the transmission data transmitted from the control device 30.
  • the receiving unit 70 outputs the rotation angle data Da included in the transmission data to the calibration data generation unit 74, and outputs the time difference data Dt included in the transmission data to the acquisition time calculation unit 73.
  • the rotation angle measurement unit 71 receives the reference angle measurement signal Sr output from the rotation angle measurement unit 42, and measures the reference angle ⁇ r based on the reference angle measurement signal Sr.
  • the reference angle ⁇ r may be measured by counting (accumulating) the number of pulses output from the rotation angle measuring unit 71, which is an encoder.
  • the timekeeping unit 72 clocks the time.
  • the time measuring unit 72 may time the elapsed time from a predetermined time point as a time, or may measure the current time.
  • the time measuring unit 72 of the external measuring device 43 does not have to be synchronized with the time measuring unit 53 of the control device 30. That is, the time measured by the time measuring unit 72 and the time measured by the time measuring unit 53 may be different at the same time point.
  • the time difference between the time measured by the time measuring unit 72 and the time measured by the measuring unit 53 at the same time point is output from the measurement cycle by the rotation angle measuring unit 71 (for example, the rotation angle measuring unit 71 which is an encoder). It may be longer than the pulse interval).
  • the acquisition time calculation unit 73 monitors a communication line (for example, a bus) for transmitting transmission data from the control device 30 to the external measurement device 43, and monitors the timing at which the control device 30 transmits the transmission data at high speed.
  • the acquisition time calculation unit 73 acquires the time measured by the time counting unit 72 at the timing when the transmission data is transmitted as the communication time tt of the transmission data.
  • the acquisition time calculation unit 73 monitors the timing at which the transmission data is received by the reception unit 70 at high speed, and sets the time measured by the clock unit 72 at the timing when the transmission data is received as the communication time tt of the transmission data. You may get it.
  • the acquisition time calculation unit 73 is the time that should have been obtained when the acquisition time of the detection signal of the MR sensor element 24 is measured by the timing unit 72 of the external measuring device 43 (hereinafter referred to as “acquisition time tk2”). Is calculated based on the communication time tt and the time difference data Dt. That is, the capture time tc2 of the detection signal of the MR sensor element 24 is calculated as the time measured by the time measuring unit 72.
  • the acquisition time calculation unit 73 sets the time retroactive from the communication time tt by the time difference from the acquisition time ct1 of the detection signal of the MR sensor element 24, which can be known based on the time difference data Dt, to the transmission of the transmission data. Calculated as the capture time tc2. For example, the acquisition time calculation unit 73 adds the known processing time t required for the transmission unit 55 to transmit the transmission data to the time difference td indicated by the time difference data Dt, and the time is as far back as the communication time tt. Is calculated as the capture time ct2.
  • the time difference data Dt is transmitted after the rotation angle data Da.
  • the time retroactive from the communication time tt to the time difference indicated by the time difference data Dt is calculated as the capture time ct2.
  • the calibration data generation unit 74 receives the reference angle ⁇ r output by the rotation angle measurement unit 71. Further, the time measured by the time measuring unit 72 at the timing when the reference angle ⁇ r is measured is acquired as the measurement time tm of the reference angle ⁇ r. For example, the calibration data generation unit 74 acquires the time when the pulse is output from the rotation angle measurement unit 71, which is an encoder, as the measurement time tm. The calibration data generation unit 74 stores the reference angle ⁇ r in association with the measurement time tm.
  • the calibration data generation unit 74 searches the reference angle ⁇ r measured at the capture time ct2 from the stored reference angles ⁇ r at each measurement time tm by comparing the capture time ct2 with the measurement time tm. That is, the calibration data generation unit 74 searches for the reference angle ⁇ r synchronized with the detection signal of the MR sensor element 24 captured at the capture time ct2. That is, the reference angle ⁇ r synchronized with the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da is searched.
  • the above-mentioned "reference angle ⁇ r measured at the capture time ct2" may be the reference angle ⁇ r at the measurement time tm closest to the capture time ct2, and the measurement time within a predetermined allowable time range from the capture time ct2. It may be the reference angle ⁇ r at tm.
  • the calibration data generation unit 74 calculates the difference ( ⁇ c ⁇ r) between the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da and the reference angle ⁇ r, associates the difference ( ⁇ c ⁇ r) with the detection angle ⁇ c, and obtains the calibration data Dc. Generate. Further, the calibration data Dc may be reconstructed from the obtained plurality of detection angles ⁇ c and the corresponding plurality of calibration data Dc by using an interpolation method or the like. By doing so, it is possible to obtain more detailed calibration data Dc.
  • the ADC 33 and the ADC 34 start converting the detection signals (sine signal SIN, cosine signal COS) of the MR sensor element 24.
  • the transmission data generation unit 54 of the control device 30 takes in the time t10 and acquires it as the time tc1.
  • the times t10 to t19 in FIG. 9 represent the times on the time axis measured by the time measuring unit 53 of the control device 30.
  • the times t20 to t23 represent times on the time axis measured by the time measuring unit 72 of the external measuring device 43.
  • the rotation angle calculation unit 50 of the control device 30 starts the calculation of the detection angle ⁇ c of the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10.
  • the calculation of the detection angle ⁇ c is completed at time t12.
  • the transmission data generation unit 54 starts generating the rotation angle data Da indicating the detection angle ⁇ c, the time difference data Dt, and the transmission data including the status information at the subsequent time t13.
  • the generation of transmission data is completed at time t14.
  • the transmission unit 55 of the control device 30 transmits the transmission data to the external measurement device 43 at a known processing time t from the time t14.
  • the acquisition time calculation unit 73 detects the transmission of the transmission data at the time t21 measured by the timing unit 72 of the external measurement device 43, and the transmission data is transmitted.
  • the time t21 is acquired as the time tt.
  • the same time at which the transmission data is transmitted is set to the time measuring unit 53 of the control device 30 and the time measuring unit 72 of the external measuring device 43. These are the times measured by. Therefore, the acquisition time calculation unit 73 of the external measuring device 43 adds the processing time t to the time difference td1 indicated by the time difference data Dt from the communication time t21 (as shown in the “timing processing” column in the figure). The time t20 that goes back by the length (td1 + t) is calculated. As a result, the capture time calculation unit 73 can acquire the capture time ct2 (time t20) that should have been obtained when the capture time of the detection signal of the MR sensor element 24 is timed by the timing unit 72.
  • the calibration data generation unit 74 associates the difference ( ⁇ c ⁇ r) between the reference angle ⁇ r measured at the capture time tc2 (t20) and the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da with the detection angle ⁇ c, and calibrates the calibration data. Generate Dc.
  • the control device 30 converts the detection signal of the MR sensor element 24 into a digital signal (time t15 to t16), calculates the detection angle ⁇ c (time t16 to t17), in the same manner as the operation at times t10 to t14.
  • the transmission data is generated (time t18 to time t19), and the transmission data is transmitted to the external measuring device 43 (time t19 to (time t19 + t)).
  • the external measuring device 43 acquires the time t23 as the communication time tt at which the transmission data is transmitted. Further, the external measuring device 43 sets the time t22, which is traced back from the communication time t23 by the time length (td2 + t) obtained by adding the processing time t to the time difference td2 indicated by the time difference data Dt, to the detection signal of the MR sensor element 24 by the time measuring unit 72. It is acquired as the capture time ct2 that should have been obtained when the capture time was timed.
  • the external measuring device 43 generates calibration data Dc by associating the difference ( ⁇ c ⁇ r) between the reference angle ⁇ r measured at the capture time tc2 (t22) and the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da with the detection angle ⁇ c. do.
  • the reference angle synchronized with the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da ⁇ r can be obtained.
  • the reference angle ⁇ r synchronized with the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da can be acquired.
  • the time difference (td1 + t, td2 + t) from the capture time tc1 of the detection signal of the MR sensor element 24 to the transmission of the transmission data may differ depending on the transmission data.
  • the waiting time (t12 to t13) from the first calculation of the detection angle ⁇ c to the start of generation of transmission data is determined by, for example, the control device 30 in parallel with other processing. By being executed, it is longer than the second waiting time (t17 to t18).
  • the synchronization of the above can be ensured, and the calibration data Dc of the rotation angle calculation device can be generated according to these detection signals and the reference angle ⁇ r. See FIG.
  • the transmission unit 75 of the external measuring device 43 transmits the calibration data Dc generated by the calibration data generation unit 74 to the control device 30.
  • the control device 30 may have a second data output mode that outputs the calibrated angle ⁇ cc obtained by correcting the detection angle ⁇ c based on the calibration data Dc.
  • the detection signal is taken in again from the MR sensor element 24, the detection angle ⁇ c is calculated by the rotation angle calculation unit 50, and the detection angle ⁇ c is corrected by the correction unit 51 based on the calibration data Dc. Calculate the calibrated angle ⁇ cc.
  • the transmission data generation unit 54 generates transmission data in which the rotation angle data Da indicating the calibrated angle ⁇ cc is stored instead of the detection angle ⁇ c before the correction by the correction unit 51. That is, the transmission data generation unit 54 includes at least the rotation angle data Da indicating the calibrated angle ⁇ cc and the Dt related to the time difference from the capture time ct1 when the detection signal is captured from the MR sensor element 24 to the transmission of the transmission data. To generate.
  • the external measuring device 43 When the external measuring device 43 receives the transmission data including the rotation angle data Da indicating the calibrated angle ⁇ cc, the external measuring device 43 sets the capture time tc2 of the detection signal of the MR sensor element 24 to the time measuring unit of the external measuring device 43 in the same manner as described above. Calculated as the time clocked by 72.
  • the external measuring device 43 calculates an error ( ⁇ cc ⁇ r) between the reference angle ⁇ r measured at the capture time ct2 and the calibrated angle ⁇ cc indicated by the rotation angle data Da, and the error ( ⁇ cc ⁇ r) is within a predetermined error range. If it does not fit in, the calibration data Dc is generated again. When the error ( ⁇ cc ⁇ r) is within the predetermined error range, the generation of the calibration data Dc is completed.
  • step S1 the ADC 33 and the ADC 34 incorporate the detection signal from the MR sensor element 24 into the control device 30 by converting it into a digital signal.
  • the transmission data generation unit 54 of the control device 30 acquires the capture time ct1 of the detection signal of the MR sensor element 24 by the timekeeping unit 53.
  • the rotation angle measuring unit 71 of the external measuring device 43 measures the reference angle ⁇ r.
  • the calibration data generation unit 74 acquires the measurement time tm of the reference angle ⁇ r by the time measuring unit 72.
  • step S2 the rotation angle calculation unit 50 of the control device 30 calculates the detection angle ⁇ c of the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10 based on the output signals of the ADC 33 and the ADC 34.
  • step S3 the transmission data generation unit 54 generates transmission data in which the rotation angle data Da indicating the detection angle ⁇ c and the time difference data Dt are stored.
  • the time difference data Dt is data relating to the time difference from the capture time ct1 to the transmission of the rotation angle data Da.
  • step S4 the transmission unit 55 of the control device 30 transmits the transmission data to the external measurement device 43 of the calibration device 40.
  • the receiving unit 70 of the external measuring device 43 receives the transmission data.
  • the acquisition time calculation unit 73 of the external measuring device 43 sets the time when the control device 30 transmits the transmission data or the time when the transmission data is received by the reception unit 70 by the time measuring unit 72, and the communication time tt of the transmission data is set. Get as.
  • step S5 the capture time calculation unit 73 clocks the capture time ct2 in which the control device 30 captures the detection signal of the MR sensor element 24 by the timing unit 72 based on the communication time tt and the time difference data Dt. Calculated as time.
  • step S6 the calibration data generation unit 74 compares the reference angle ⁇ r measured at the capture time tc2 with the detection angle ⁇ c indicated by the rotation angle data Da, and generates calibration data Dc.
  • step S7 the calibration data generation unit 74 determines whether or not the calibration data Dc for one round of the rotating shaft 11 of the motor 10 has been obtained. If the calibration data Dc for one lap has not been obtained yet (step S7: N), the process proceeds to step S8. When the calibration data Dc for one lap is obtained (step S7: Y), the process proceeds to step S9. By rotating the drive motor 41 in step S8, the rotation angle ⁇ m of the rotation shaft 11 of the motor 10 is changed. After that, the process returns to step S1.
  • step S9 it is determined whether or not the value obtained by correcting the detection angle ⁇ c calculated by the rotation angle calculation unit 50 using the calibration data Dc generated in steps S1 to S8 is within a predetermined error range. Specifically, the operation mode of the control device 30 is switched to the second data output mode, and the calibrated angle ⁇ cc obtained by correcting the detection angle ⁇ c based on the calibration data Dc is obtained from the control device 30 by the external measuring device 43. Send to.
  • the external measuring device 43 calculates an error ( ⁇ cc ⁇ r) between the reference angle ⁇ r and the calibrated angle ⁇ cc, and the error ( ⁇ cc ⁇ r) is within a predetermined error range over the entire rotation angle range of the rotation shaft 11. Determine if it fits in.
  • the process returns to step S1 and regenerates the calibration data Dc.
  • the process ends when the error ( ⁇ cc ⁇ r) is within the predetermined error range (step S9: Y).
  • step S7 it is determined whether or not the calibration data Dc for one lap has been acquired, but the calibration data Dc for one cycle or more may be acquired. In this case, a plurality of calibration data Dc obtained with respect to the detection angle ⁇ c may be averaged to obtain calibration data Dc. This makes it possible to reduce noise.
  • the column shaft 102 of the steering handle 101 is connected to the tie rod 106 of the steering wheel via the reduction gear 103, the universal joints 104A and 104B, and the pinion rack mechanism 105.
  • the column shaft 102 is provided with a torque sensor 110 that detects the steering torque Th of the steering handle 101, and a motor 10 that assists the steering force of the steering handle 101 is connected to the column shaft 102 via the reduction gear 103. Has been done.
  • the control device 30 described above is used as an electronic control unit that controls the power steering device. Power is supplied to the control device 30 from the battery 114, which is a power source, and an ignition key signal is input from the ignition key 111.
  • the control device 30 calculates the steering angle ⁇ of the steering handle 101 based on the rotation angle ⁇ m of the motor 10 calculated as described above and the reduction ratio N of the reduction gear 103.
  • the control device 30 calculates the steering assist command value of the assist command using the assist map or the like based on the steering angle ⁇ , the steering torque Th, and the vehicle speed Vh detected by the vehicle speed sensor 112, and is calculated.
  • the current I supplied to the motor 10 is controlled based on the steering assist command value.
  • the torque sensor 110 detects the steering torque Th by the driver's handle operation transmitted from the steering handle 101, and calculates the steering angle ⁇ based on the rotation angle ⁇ m of the motor 10. Then, the motor 10 is driven and controlled by the steering assist command value calculated based on the steering torque Th, the steering angle ⁇ , and the vehicle speed Vh, and this drive is applied to the steering system as an auxiliary force (steering assist force) for the driver's steering wheel operation. Granted.
  • the calibration system 1 calibrates a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotating body based on a detection signal output from the MR sensor element 24 according to the rotation of the rotating body, and a rotation angle calculation device.
  • the calibration device 40 of the above is provided.
  • the rotation angle calculation device includes a sensor unit 20 on which the MR sensor element 24 is mounted and a control device 30.
  • the control device 30 calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal of the MR sensor element 24, and transmits the rotation angle data Da indicating the rotation angle from the control device 30 to the calibration device 40. Further, the control device 30 transmits the time difference data Dt relating to the time difference from the acquisition of the detection signal from the MR sensor element 24 to the transmission of the rotation angle data Da from the control device 30 to the calibration device 40.
  • the calibration device 40 measures the rotation angle ⁇ r of the rotating body, and measures the measurement time tm at which the rotation angle ⁇ r is measured and the communication time tt at which the rotation angle data Da is transmitted or received.
  • the calibrator 40 has a rotation angle ⁇ r measured by the calibrator 40 at a time ct2 retroactive from the communication time tt by the time difference between the time when the detection signal is captured from the MR sensor element 24 and the time when the rotation angle data Da is transmitted, and the rotation angle data. By comparing with Da, the calibration data Dc of the rotation angle data Da is acquired.
  • the control device 30 transmits the transmission data in which the rotation angle data Da and the time difference data Dt are stored in the same frame to the calibration device 40.
  • the communication overhead can be reduced as compared with the case where the rotation angle data Da and the time difference data Dt are stored in separate frames and transmitted.
  • the frequency of transmission of the rotation angle data Da can be increased, so that the time required for the calibration process can be reduced.
  • the control device 30 stores the rotation angle data Da to generate transmission data to be transmitted to the calibration device 40, and then transmits the transmission data to the calibration device 40 at a known processing time t.
  • the control device 30 generates the time difference data Dt indicating the time difference from the acquisition of the detection signal from the MR sensor element 24 to the completion of the generation of the transmission data.
  • the calibration device 40 rotates the rotating body by the drive motor 41 and acquires calibration data Dc at a plurality of rotation angles of the rotating body. This makes it possible to generate calibration data Dc at a plurality of rotation angles of different rotating bodies.
  • rotation angle calculation unit 51 ... correction unit, 52 ... drive signal generation unit, 53 ... timing unit, 54 ... transmission data generation unit, 55 ... transmission unit, 56 ... receiver, 57 ... calibration data acquisition unit, 60 ... adder, 61 ... subtractor, 62 ... arithmetic unit, 70 ... receiver, 71 ... rotation angle Measuring unit, 72 ... Measuring unit, 73 ... Importing time calculation unit, 74 ... Calibration data generation unit, 75 ... Transmission unit, 101 ... Steering handle, 102 ... Column axis , 103 ... reduction gear, 104A, 104B ... universal joint, 105 ... pinion rack mechanism, 106 ... tie rod, 110 ... torque sensor, 111 ... ignition key, 112 ... vehicle speed Sensor, 114 ... Battery

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Abstract

校正方法では、回転角度算出装置（２０、３０）が、センサの検出信号に基づいて回転角度θｃを算出し（Ｓ２）、回転角度θｃを示す回転角度データＤａを校正装置（４０）へ送信し（Ｓ３）、検出信号を取り込んでから回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データＤｔを校正装置へ送信する（Ｓ３）。校正装置が、回転角度θｒを測定し（Ｓ１）、回転角度θｒを測定した測定時刻ｔｍと、回転角度データが送信又は受信された通信時刻ｔｔを計時し（Ｓ１、Ｓ４）、検出信号を取り込んでから回転角度データを送信するまでの時間差だけ通信時刻ｔｔから遡った時刻ｔｃ２に測定した回転角度θｒと、回転角度データＤａとを比較することにより、回転角度データの校正データＤｃを取得する（Ｓ５、Ｓ６）。

Description

回転角度算出装置の校正方法、回転角度算出装置の校正装置、回転角度算出装置、モータ制御装置、電動アクチュエータ製品及び電動パワーステアリング装置
　本発明は、回転角度算出装置の校正方法、回転角度算出装置の校正装置、回転角度算出装置、モータ制御装置、電動アクチュエータ製品及び電動パワーステアリング装置に関する。
　回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、回転体の回転角を検知してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を出力するセンサ部を有する角度検出装置が知られている。
　このような回転角度算出装置を使用する場合には、センサの出力信号から算出した回転角度と、別途測定した回転体の回転角度の測定データとを比較して、回転角度算出装置を校正することが好ましい。
　異なるセンサで得られた検出信号を比較する技術としては、下記特許文献２に記載の発明が知られている。特許文献２には、センサＡの検出信号ＡｉにタイムスタンプＡＴｉを付与し、センサＢの検出信号ＢｊにタイムスタンプＢＴｊを付与するタイムスタンプ付与部と、タイムスタンプＡＴｉ及びＢＴｉに基づいて、検出信号Ａｉに最も同期した検出信号Ｂｊを格納部から検索する同期信号検索部と、同期信号検索部で検索された同期信号の角度差の演算及びバーニア演算を行うバーニア演算手段が記載されている。
特開２０１８－１８５１９８号公報 特開２０１４－２１０４７２号公報
　回転角度算出装置とは別の外部測定装置による測定データを用いて回転角度算出装置を校正する場合、回転角度算出装置が算出した回転角度と、外部測定装置の測定データとの間の同期を確保する必要がある。
　上記特許文献２のようにタイムスタンプの比較によって同期を確保する場合、回転角度算出装置の計時手段と外部測定装置の計時手段とが同期していないと、回転角度算出装置が算出した回転角度と外部測定装置で得た測定データとの同期を確保できない。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回転角度算出装置が算出した回転角度と、回転角度算出装置とは別の外部測定装置で測定した回転角度との同期を確保して、回転角度算出装置の校正データを生成することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置の校正方法が与えられる。校正方法では、回転角度算出装置が、検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出し、回転角度を示す回転角度データを、回転角度算出装置から校正装置へ送信し、センサから検出信号を取り込んでから回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを、回転角度算出装置から校正装置へ送信し、校正装置が、回転体の回転角度を測定し、校正装置が回転体の回転角度を測定した測定時刻と、回転角度データが送信又は受信された通信時刻を、校正装置で計時し、この通信時刻より時間差だけ遡った時刻に校正装置が測定した回転体の回転角度と、回転角度データとを比較することにより、回転角度データの校正データを取得する。
　本発明の他の一形態によれば、回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置の校正装置が与えられる。構成装置は、検出信号に基づいて算出された回転体の回転角度を示す回転角度データを回転角度算出装置から受信するとともに、回転角度算出装置が検出信号をセンサから取り込んでから回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを、回転角度算出装置から受信する受信部と、回転体の回転角度を測定する回転角度測定部と、回転角度測定部が回転体の回転角度を測定した測定時刻、及び回転角度データが送信又は受信された通信時刻を計時する計時部と、この通信時刻より時間差だけ遡った時刻に回転角度測定部が測定した回転体の回転角度と、回転角度データとを比較することにより、回転角度データの校正データを生成する校正データ生成部と、を備える。
　本発明の更なる他の一形態によれば、回転体の回転に応じた検出信号を出力するセンサと、検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出する回転角度算出部と、回転角度算出部が算出した回転体の回転角度を校正する校正データを受信する受信部と、受信した校正データを記憶する記憶部と、回転角度算出部が算出した回転体の回転角度を、記憶部に記憶した校正データで補正する補正部と、回転角度算出部により算出され且つ補正部によって補正されていない回転角度を示す回転角度データを送信するとともに、センサから検出信号を取り込んでから回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを送信する送信部と、を備える回転角度算出装置が与えられる。
　本発明の更なる他の一形態によれば、回転体としてモータの回転軸の回転角度を算出する上記の回転角度算出装置と、補正部によって補正された回転軸の回転角度に応じてモータを駆動する駆動部と、を備えるモータ制御装置が与えられる。
　本発明の更なる他の一形態によれば、上記のモータ制御装置と、モータ制御装置によって制御されるモータと、を備える電動アクチュエータ製品が与えられる。
　本発明の更なる他の一形態によれば、上記のモータ制御装置と、モータ制御装置によって制御されるモータと、を備え、モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置が与えられる。
　本発明によれば、回転角度算出装置が算出した回転角度と、回転角度算出装置とは別の外部測定装置で測定した回転角度との同期を確保して、回転角度算出装置の校正データを生成できる。
実施形態の回転角度算出装置の校正システムの一例の概略構成図である。 実施形態の回転角度算出装置の一例の概略を示す分解図である。 実施形態の回転角度算出装置の概略構成図である。 図３の制御装置の機能構成の一例の説明図である。 図４の回転角度算出部の機能構成の一例の説明図である。 校正データの一例の説明図である。 図４の送信データ生成部が生成する送信データのフォーマットの一例の説明図である。 図１の外部測定装置の機能構成の一例の説明図である。 制御装置と外部測定装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 実施形態の回転角度算出装置の校正方法の一例のフローチャートである。 実施形態の回転角度算出装置を備える電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
　本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
　なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　（構成）
　図１を参照する。実施形態の校正システム１は、回転体であるモータ１０の回転軸１１の回転角度を算出する回転角度算出装置を校正する。なお、本発明の対象は、モータ１０の回転軸１１の回転角度を算出する回転角度算出装置に限定されない。本発明は、様々な回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置に適用できる。
　校正システム１は、校正システム１により校正される回転角度算出装置と、校正装置４０とを備える。回転角度算出装置は、センサユニット２０と制御装置３０とを備える。
　センサユニット２０は、回転軸１１の回転に応じた検出信号を制御装置３０に出力する。図２を参照する。センサユニット２０は、磁石２１と、回路基板２２と、支持部材２３とを備える。
　磁石２１は、モータ１０の回転軸１１の出力端１２と反対側の端部１４に固定され、回転軸１１の周方向に沿って配列された異なる磁極（Ｓ極及びＮ極）を有している。
　回路基板２２には磁束を検出するＭＲ（磁気抵抗：Magnetic Resistance）センサ素子（Integrated Circuit）２４が実装されている。回路基板２２に複数のＭＲセンサ素子を実装して、各々のＭＲセンサ素子の検出信号に基づいて回転軸１１を別個に算出する冗長系を構成してもよい。
　回路基板２２は図示しない締結ネジやかしめなどの固定手段によって支持部材２３に固定されている。また、支持部材２３も同様に図示しない固定手段によってモータ１０に固定されている。
　回路基板２２が支持部材２３に固定される位置と、支持部材２３がモータ１０に固定される位置は、回路基板２２が支持部材２３に固定され且つ支持部材２３がモータ１０に固定されたときに、支持部材２３とモータ１０との間に回路基板２２が配置されて、ＭＲセンサ素子２４が磁石２１に近接するように決定されている。
　これによりＭＲセンサ素子２４は、モータ１０の回転軸１１の回転に伴って磁石２１が回転すると、回転角度に応じた磁石２１の磁束変化を検出し、モータ１０の回転軸１１の回転に応じた検出信号を出力する。
　例えば、ＭＲセンサ素子２４は、モータ１０の回転軸１１の回転角度θｍに応じた正弦信号ｓｉｎθｍと余弦信号ｃｏｓθｍを、モータ１０の回転軸１１の回転に応じた検出信号として出力する。
　なお、本発明の回転角度算出装置が使用するセンサはＭＲセンサに限定されない。本発明の回転角度算出装置は、ＭＲセンサ以外の方式のセンサによってモータ１０の回転軸１１の回転角度θｍを検出してもよい。
　支持部材２３は、例えば回路基板２２を覆うカバーである。支持部材２３は、例えば、図１において下方に開口する凹部を有しており、回路基板２２は支持部材２３の凹部内に固定される。支持部材２３をモータ１０に固定すると、支持部材２３の凹部の開口部がモータ１０によって遮蔽され、支持部材２３の凹部とモータ１０によって画成される内部空間内に回路基板２２が収納される。これにより、外部からの衝撃や異物から回路基板２２が保護される。
　支持部材２３は、例えばアルミ合金などの熱伝導性のよい金属で形成されて、ヒートシンクとしての役割を果たしてよい。また、支持部材２３はヒートシンクそのものであってもよい。
　センサユニット２０とは別体の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である制御装置３０は、ハーネス２５によりセンサユニット２０と接続される。モータ１０の回転軸１１の回転に応じてＭＲセンサ素子２４から出力される検出信号は、ハーネス２５を経由して制御装置３０に伝達される。
　制御装置３０は、ＭＲセンサ素子２４による検出信号に基づいてモータ１０の回転軸１１の回転角度θｍを演算し、演算した回転角度θｍに応じてパワー半導体スイッチング素子を制御して、モータ１０を駆動する。
　図３を参照する。制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等のプロセッサ３１と、メモリ等である記憶装置３２と、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ：Analog-Digital Converter）３３及び３４と、駆動回路３５と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）回路３６を備える。
　以下に説明する制御装置３０の機能は、例えばプロセッサ３１が、記憶装置３２に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
　制御装置３０は、プロセッサ３１に加えて又は代えて、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
　例えば、制御装置３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えば制御装置３０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
　上記のとおり、ＭＲセンサ素子２４は、モータ１０の回転軸１１とともに回転する磁石２１の磁束を検出することにより、モータ１０の回転軸１１の回転角度θｍに応じた正弦信号ＳＩＮ＝ｓｉｎθｍと余弦信号ＣＯＳ＝ｃｏｓθｍを出力する。
　制御装置３０は、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４によってディジタル信号に変換された正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳを読み取る。
　制御装置３０は、正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳに基づいてモータ１０の回転軸１１の回転角度の検出角度θｃを算出する。検出角度θｃは、正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳに基づいて理論的に算出された値であり、校正前の理論値である。
　制御装置３０は、検出角度θｃを校正するための校正データＤｃを、図１に示す校正装置４０の外部測定装置４３から通信Ｉ／Ｆ回路３６を経由して受信する。
　制御装置３０は、正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳに基づいて算出した検出角度θｃを、外部測定装置４３から受信した校正データＤｃに基づいて補正することにより、モータ１０の回転軸１１の回転角度θｍを演算する。
　制御装置３０は、演算した回転角度θｍに応じて駆動回路３５（例えばインバータなど）を制御して、モータ１０を駆動する。
　図４を参照して、制御装置３０の機能構成の一例を説明する。
　制御装置３０は、回転角度算出部５０と、補正部５１と、駆動信号生成部５２と、計時部５３と、送信データ生成部５４と、送信部５５と、受信部５６と、校正データ取得部５７を備える。
　回転角度算出部５０は、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４によってディジタル信号に変換された正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳに基づいて、モータ１０の回転軸１１の回転角度の検出角度θｃを算出する。
　図５を参照する。回転角度算出部５０は、加算器６０と、減算器６１と、演算部６２を備える。
　演算部６２は、加算器６０の出力（ＣＯＳ＋ＳＩＮ）と、減算器６１の出力（ＣＯＳ－ＳＩＮ）とに基づいて検出角度θｃを算出する。
　図４を参照する。補正部５１は、記憶装置３２に格納された校正データＤｃを読み出し、校正データＤｃに基づいて検出角度θｃを補正し、モータ１０の回転軸１１の回転角度θｍを取得する。
　校正データＤｃは、検出対象である実際の回転角度θｍと検出角度θｃとの誤差（いわゆるリニアリティ誤差）を補正するデータである。
　図６を参照する。横軸はモータ１０の回転軸１１の実際の回転角度θｍを示し、縦軸は、検出角度θｃを校正する際の基準となる基準角度θｒ（一点鎖線）と、検出角度θｃ（実線）を示す。基準角度θｒは、理想的には実際の回転角度θｍと一致する。
　校正データＤｃは、例えば、検出角度θｃと基準角度θｒの差分（θｃ－θｒ）を検出角度θｃに対応付けて記憶装置３２に格納したデータである。
　図４を参照する。補正部５１は、検出角度θｃに関連付けられて記憶された校正データＤｃ＝（θｃ－θｒ）を記憶装置３２から読み出して、検出角度θｃから減じることにより補正後の回転角度θｒ＝θｍを算出する。
　駆動信号生成部５２は、補正後の回転角度θｍに基づいて、駆動回路３５を制御する駆動信号を生成し、駆動回路３５に出力する。例えば、駆動信号生成部５２は、駆動回路３５に実装されたスイッチング素子をオンオフするゲート信号を出力する。
　以上により、制御装置３０はモータ１０の回転軸１１の回転角度θｍに応じてモータ１０を駆動する。
　制御装置３０は、上記のように回転角度算出部５０と補正部５１と駆動信号生成部５２とを作動させてモータ１０を駆動するモード（以下「モータ駆動モード」と表記することがある）を、制御装置３０の動作モードの一つとして有する。
　一方で制御装置３０は、モータ駆動モードに加えて、回転角度算出部５０により算出され、かつ補正部５１によって補正される前の検出角度θｃを示すデータを出力するモード（以下「データ出力モード」と表記することがある）を、制御装置３０の動作モードの一つとして有する。
　データ出力モードで出力される検出角度θｃを示すデータ（以下「回転角度データＤａ」と表記することがある）は、制御装置３０の外部の校正装置４０が校正データＤｃを生成するために使用できる。
　データ出力モードでは、回転角度算出部５０と、計時部５３と、送信データ生成部５４と、送信部５５が作動する。
　計時部５３は、時刻を計時する。例えば、計時部５３は所定の時点（例えば制御装置３０の動作モードがデータ出力モードに切り替わった時点）からの経過時間を時刻として計時してもよく、常時作動して現在時刻を計時してもよい。
　送信データ生成部５４は、ＭＲセンサ素子２４からの検出信号（正弦信号ＳＩＮ及び余弦信号ＣＯＳ）を制御装置３０が取り込んだタイミングを示すタイミング信号Ｓｔを受信する。
　例えば、タイミング信号Ｓｔは、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４のサンプルホールドタイミングを示す信号であってよい。また、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４によるアナログ信号からディジタル信号への変換時間が十分短い場合には、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４の出力タイミングを示す信号であってもよい。
　送信データ生成部５４は、タイミング信号Ｓｔが示すタイミングで計時部５３が計時した時刻を、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ１として取得する。
　また、送信データ生成部５４は、回転角度算出部５０が算出した検出角度θｃを受信し、検出角度θｃを示す回転角度データＤａを格納した送信データを生成する。送信データ生成部５４が生成した送信データは、送信部５５により通信Ｉ／Ｆ回路３６を経由して校正装置４０の外部測定装置４３へ送信される。
　例えば、送信部５５は、所定のディジタル信号用のＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルを用いて送信データを送信してよい。送信データ生成部５４は、通信プロトコルに従った所定のデータフォーマットの送信データを生成してよい。
　送信データのデータフォーマットの一例を図７に示す。送信データは、回転角度データＤａと時間差データＤｔとが同一のフレームに格納されるデータフォーマットを有する。
また例えば、送信データは、回転角度データＤａが使用可能なデータであるか否かの状態を示すステータス情報が含んでもよい。なお、ステータス情報は必須ではない。
　また、複数のＭＲセンサ素子にて冗長系を構成する場合、それぞれのＭＲセンサ素子に対応する回転角度データＤａ及び時間差データＤｔを同一のフレームに格納しても良いし、複数のフレームに分割して送信しても良い。また、複数のＭＲセンサ素子にて冗長系を構成する場合、予め定めたＭＲセンサ素子の回転角度データＤａに対する角度差分として送信して良い。例えば、３系統の冗長系の場合、第１系統の回転角度データを１００度、第２系統の回転角度データを１０２度、第３系統の回転角度データを９９度とする。第１系統の回転角度データとして１００度を送信し、第２系統及び第３系統の回転角度データとして、第１系統の回転角度データとの差分である＋２度及び－１度を回転角度データとして送信しても良い。このようにすることで送信データの圧縮が図れる。
　時間差データＤｔは、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んだ取り込み時刻ｔｃ１から送信データを送信するまでの時間差に関するデータである。
　ここで、送信データ生成部５４が時間差データＤｔを送信データに格納する時点は、送信データが送信される時点以前の時点である。したがって、送信データ生成部５４は、送信データを生成する時点では、送信データが送信される時点を計時することができない。このため、例えば送信データ生成部５４は、取り込み時刻ｔｃ１から送信データの生成完了までの時間差を示す時間差データＤｔを生成してよい。
　送信部５５が送信データを送信するのに要する処理時間ｔは、固定された既知の処理時間である。したがって、時間差データＤｔは、処理時間ｔが加算されることにより、取り込み時刻ｔｃ１から送信データを送信するまでの時間差を間接的に表すことができる。
　送信データ生成部５４は、回転角度算出部５０から検出角度θｃを受信して回転角度データＤａ及びステータス情報を送信データに格納する。そして、送信データ生成部５４は、計時部５３が計時した時刻ｔｅを取得し、時間差ｔｄ＝ｔｅ－ｔｃを示す時間差データＤｔを送信データに格納して送信データの生成を完了する。
　なお、検出角度θｃを受信してから送信データの生成完了までに要する時刻が既知の固定時間である場合には、検出角度θｃの受信タイミングで計時部５３が計時した時刻を取得して送信データの生成完了時刻を予測してもよい。また、回転角度データＤａやステータス情報を送信データに格納してから送信データの生成完了までに要する時刻が既知の固定時間である場合には、これらのデータの格納タイミングで計時部５３が計時した時刻を取得して送信データの生成完了時刻を予測してもよい。
　送信データ生成部５４により、回転角度データＤａ及び時間差データＤｔを格納した送信データが生成されると、送信部５５は、送信データの生成完了時点から既知の処理時間ｔで送信データを外部に出力する。例えば送信部５５は、送信データを校正装置４０の外部測定装置４３へ送信する。
　なお、送信部５５による回転角度データＤａ及び時間差データＤｔの送信形態は上記に限定されない。送信データ生成部５４は、回転角度データＤａを送信した後に時間差データＤｔを生成し、送信部５５は、回転角度データＤａを送信した後に時間差データＤｔを送信してもよい。この場合に送信データ生成部５４は、送信部５５が回転角度データＤａを送信した時点で計時部５３が計時した時刻を取得し、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んだ取り込み時刻ｔｃ１から回転角度データＤａを送信するまでの時間差を直接表す時間差データＤｔを生成してもよい。
　回転角度データＤａ及び時間差データＤｔは、校正装置４０が校正データＤｃを生成するために使用される。制御装置３０は、校正データＤｃを受信する校正データ受信モードを、制御装置３０の動作モードの一つとして有する。
　校正データ受信モードでは、受信部５６と校正データ取得部５７が作動する。
　受信部５６は、校正データＤｃを外部から受信する。例えば、受信部５６は、校正装置４０の外部測定装置４３から校正データＤｃを受信する。
　校正データ取得部５７は、受信部５６が受信した校正データＤｃを、記憶装置３２に格納する。
　次に、校正データＤｃを生成する校正装置４０について説明する。図１を参照する。校正装置４０は、駆動モータ４１と、回転角度測定部４２と、外部測定装置４３を備える。
　駆動モータ４１の回転軸４４は、連結部４５によりモータ１０の回転軸１１に連結されている。駆動モータ４１は、回転軸４４を回転させることにより、モータ１０の回転軸１１を回転させて回転軸１１の回転角度θｍを様々な角度に変更する。
　回転角度測定部４２は、回転角度算出装置の校正（すなわち検出角度θｃの校正）の基準となる基準角度θｒを測定するための基準角度測定信号Ｓｒを生成する。例えば、回転角度測定部４２は、モータ１０の回転軸１１と連結された駆動モータ４１の回転軸４４の回転角度を測定するための信号を、基準角度測定信号Ｓｒとして生成する。回転角度測定部４２は、基準角度測定信号Ｓｒを外部測定装置４３へ出力する。
　回転角度測定部４２は、例えば、回転軸４４の回転量に応じた個数のパルスを基準角度測定信号Ｓｒとして出力するエンコーダであってよい。外部測定装置４３は、回転角度測定部４２が出力するパルスの数をカウントする（累積する）ことにより、基準角度θｒを測定してよい。
　なお、回転角度測定部４２はエンコーダに限定されるものではなく、他の形式の回転角度測定装置（例えば、校正済の回転角度測定装置）等であってもよい。
　外部測定装置４３は、制御装置３０から送信される回転角度データＤａ及び時間差データＤｔと、基準角度測定信号Ｓｒとに基づいて、校正データＤｃを生成して制御装置３０へ送信する。
　外部測定装置４３は、ＣＰＵやＭＰＵ等であるプロセッサ４６と、メモリ等である記憶装置４７と、通信Ｉ／Ｆ回路４８と、Ｉ／Ｆ（インタフェース回路）４９を備える。
　外部測定装置４３は、通信Ｉ／Ｆ回路４８を経由して、制御装置３０から回転角度データＤａ及び時間差データＤｔを受信する。また、通信Ｉ／Ｆ回路４８を経由して校正データＤｃを制御装置３０へ送信する。
　外部測定装置４３は、Ｉ／Ｆ４９を経由して、回転角度測定部４２から基準角度測定信号Ｓｒを受信する。
　以下に説明する外部測定装置４３の機能は、例えばプロセッサ４６が、記憶装置４７に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
　外部測定装置４３は、プロセッサ４６に加えて又は代えて、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
　例えば、外部測定装置４３は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えば外部測定装置４３は、ＦＰＧＡ等のＰＬＤを有していてもよい。
　図８を参照して、外部測定装置４３の機能構成の一例を説明する。外部測定装置４３は、受信部７０と、回転角度測定部７１と、計時部７２と、取込時刻算出部７３と、校正データ生成部７４と、送信部７５を備える。
　受信部７０は、制御装置３０から送信される送信データを受信する。受信部７０は、送信データに含まれる回転角度データＤａを校正データ生成部７４へ出力し、送信データに含まれる時間差データＤｔを取込時刻算出部７３に出力する。
　回転角度測定部７１は、回転角度測定部４２から出力される基準角度測定信号Ｓｒを受信し、基準角度測定信号Ｓｒに基づいて基準角度θｒを測定する。例えば、エンコーダである回転角度測定部７１から出力されるパルスの数をカウントする（累積する）ことにより、基準角度θｒを測定してよい。
　計時部７２は、時刻を計時する。例えば、計時部７２は所定の時点からの経過時間を時刻として計時してもよく、現在時刻を計時してもよい。
　なお、外部測定装置４３の計時部７２は、制御装置３０の計時部５３と同期していなくてもよい。すなわち、同一の時点で計時部７２が計時した時刻と計時部５３が計時した時刻が異なっていてもよい。例えば、同一の時点で計時部７２が計時した時刻と計時部５３が計時した時刻との間の時間差は、回転角度測定部７１による測定周期（例えばエンコーダである回転角度測定部７１から出力されるパルスの間隔）よりも長くてもよい。
　取込時刻算出部７３は、制御装置３０から送信データを外部測定装置４３へ送信する通信回線（例えばバス）を監視して、制御装置３０が送信データを送信したタイミングを高速監視する。取込時刻算出部７３は、送信データが送信されたタイミングで計時部７２が計時した時刻を、送信データの通信時刻ｔｔとして取得する。
　または、取込時刻算出部７３は、受信部７０で送信データを受信したタイミングを高速監視して、送信データが受信されたタイミングで計時部７２が計時した時刻を、送信データの通信時刻ｔｔとして取得してもよい。
　取込時刻算出部７３は、外部測定装置４３の計時部７２によって、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻を計時した場合に得られたはずの時刻（以下「取り込み時刻ｔｃ２」と表記する）を、通信時刻ｔｔと時間差データＤｔとに基づいて算出する。すなわち、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ２を計時部７２により計時される時刻として算出する。
　例えば、取込時刻算出部７３は、時間差データＤｔに基づいて知得できるＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ１から送信データを送信するまでの時間差だけ、通信時刻ｔｔから遡った時刻を、取り込み時刻ｔｃ２として算出する。
　例えば、取込時刻算出部７３は、時間差データＤｔが示す時間差ｔｄに、送信部５５が送信データを送信するのに要する既知の処理時間ｔを加えた時間長だけ、通信時刻ｔｔから遡った時刻を、取り込み時刻ｔｃ２として算出する。
　また例えば、上記のように、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ１から回転角度データＤａを送信するまでの時間差を直接表す時間差データＤｔを、回転角度データＤａの後に送信する場合には、時間差データＤｔが示す時間差に通信時刻ｔｔから遡った時刻を、取り込み時刻ｔｃ２として算出する。
　校正データ生成部７４は、回転角度測定部７１が出力する基準角度θｒを受信する。また、基準角度θｒが測定されたタイミングで計時部７２が計時した時刻を、基準角度θｒの測定時刻ｔｍとして取得する。例えば、校正データ生成部７４は、エンコーダである回転角度測定部７１からパルスが出力された時刻を測定時刻ｔｍとして取得する。校正データ生成部７４は、測定時刻ｔｍと関連付けて基準角度θｒを記憶する。
　校正データ生成部７４は、取り込み時刻ｔｃ２と測定時刻ｔｍとを比較することにより、記憶した各測定時刻ｔｍにおける基準角度θｒの中から、取り込み時刻ｔｃ２に測定された基準角度θｒを検索する。
　すなわち、校正データ生成部７４は、取り込み時刻ｔｃ２に取り込まれたＭＲセンサ素子２４の検出信号と同期した基準角度θｒを検索する。すなわち、回転角度データＤａが示す検出角度θｃと同期した基準角度θｒを検索する。
　なお、上記の「取り込み時刻ｔｃ２に測定された基準角度θｒ」は、取り込み時刻ｔｃ２に最も近い測定時刻ｔｍにおける基準角度θｒであってもよく、取り込み時刻ｔｃ２から所定の許容時間範囲内の測定時刻ｔｍにおける基準角度θｒであってもよい。
　校正データ生成部７４は、回転角度データＤａが示す検出角度θｃと基準角度θｒとの差分（θｃ－θｒ）を算出し、差分（θｃ－θｒ）を検出角度θｃに関連付けて、校正データＤｃを生成する。また、得られた複数の検出角度θｃ及び対応する複数の校正データＤｃから補間手法等を用いて、校正データＤｃを再構成するようにしてもよい。このようにすることでより細やかな校正データＤｃとすることができる。
　図９を参照して、制御装置３０と外部測定装置４３の動作の一例を説明する。
　時刻ｔ１０において、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４は、ＭＲセンサ素子２４の検出信号（正弦信号ＳＩＮ、余弦信号ＣＯＳ）の変換を開始する。制御装置３０の送信データ生成部５４は、時刻ｔ１０を取り込み時刻ｔｃ１として取得する。
　なお、図９の時刻ｔ１０～ｔ１９は、制御装置３０の計時部５３により計時される時間軸上の時刻を表す。また、時刻ｔ２０～ｔ２３は、外部測定装置４３の計時部７２により計時される時間軸上の時刻を表す。
　時刻ｔ１１においてＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４における変換処理が完了すると、制御装置３０の回転角度算出部５０は、モータ１０の回転軸１１の回転角度の検出角度θｃの演算を開始する。検出角度θｃの演算は時刻ｔ１２に完了する。
　検出角度θｃの演算が完了すると、その後の時刻ｔ１３において送信データ生成部５４は、検出角度θｃを示す回転角度データＤａと、時間差データＤｔと、ステータス情報を含んだ送信データの生成を開始し、時刻ｔ１４において送信データの生成を完了する。例えば送信データには、取り込み時刻ｔｃ１（ｔ１０）から送信データの生成完了時刻ｔ１４までの時間差ｔｄ１＝（ｔ１４－ｔ１０）を示す時間差データＤｔが格納される。
　時刻ｔ１４において送信データの生成が完了すると、制御装置３０の送信部５５は、時刻ｔ１４から既知の処理時間ｔで送信データを外部測定装置４３へ送信する。
　送信データが制御装置３０から送信されると、取込時刻算出部７３は、外部測定装置４３の計時部７２で計時される時刻ｔ２１において送信データの送信を検出し、送信データが送信された通信時刻ｔｔとして時刻ｔ２１を取得する。
　ここで、時刻ｔ１４から処理時間ｔが経過した時刻と、時刻ｔ２１（時刻ｔｔ）は、送信データが送信された同一時刻を、制御装置３０の計時部５３と外部測定装置４３の計時部７２とでそれぞれ計時した時刻である。
　そこで、外部測定装置４３の取込時刻算出部７３は、（図中の「タイミング処理」の欄に示すように）通信時刻ｔ２１から、時間差データＤｔが示す時間差ｔｄ１に処理時間ｔを加えた時間長（ｔｄ１＋ｔ）だけ遡った時刻ｔ２０を算出する。
　これにより、取込時刻算出部７３は、計時部７２によってＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻を計時した場合に得られたはずの取り込み時刻ｔｃ２（時刻ｔ２０）を取得できる。
　そして、校正データ生成部７４は、取り込み時刻ｔｃ２（ｔ２０）に測定された基準角度θｒと回転角度データＤａが示す検出角度θｃとの差分（θｃ－θｒ）を検出角度θｃに関連付けて、校正データＤｃを生成する。
　その後、制御装置３０は、時刻ｔ１０～ｔ１４における動作と同様に、ＭＲセンサ素子２４の検出信号をディジタル信号へ変換し（時刻ｔ１５～ｔ１６）、検出角度θｃを演算し（時刻ｔ１６～ｔ１７）、送信データを生成し（時刻ｔ１８～時刻ｔ１９）、送信データを外部測定装置４３へ送信する（時刻ｔ１９～（時刻ｔ１９＋ｔ））。
　外部測定装置４３は、送信データが送信された通信時刻ｔｔとして時刻ｔ２３を取得する。
　また外部測定装置４３は、通信時刻ｔ２３から、時間差データＤｔが示す時間差ｔｄ２に処理時間ｔを加えた時間長（ｔｄ２＋ｔ）だけ遡った時刻ｔ２２を、計時部７２によってＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻を計時した場合に得られたはずの取り込み時刻ｔｃ２として取得する。
　外部測定装置４３は、取り込み時刻ｔｃ２（ｔ２２）に測定された基準角度θｒと回転角度データＤａが示す検出角度θｃとの差分（θｃ－θｒ）を検出角度θｃに関連付けて、校正データＤｃを生成する。
　以上のようにしてＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ２を外部測定装置４３の計時部７２により計時される時刻として算出することにより、回転角度データＤａが示す検出角度θｃと同期した基準角度θｒを取得できる。
　これにより、仮に、制御装置３０の計時部５３が外部測定装置４３の計時部７２と同期していなくても、回転角度データＤａが示す検出角度θｃと同期した基準角度θｒを取得できる。
　なお、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ１から送信データを送信するまでの時間差（ｔｄ１＋ｔ、ｔｄ２＋ｔ）は、送信データによって異なっていることがある。例えば、図９に示す例では、１回目に検出角度θｃを演算してから送信データの生成を開始するまでの待機時間（ｔ１２～ｔ１３）は、例えば制御装置３０が並列して他の処理が実行されていることによって、２回目の待機時間（ｔ１７～ｔ１８）よりも長くなっている。
　このように、時間差（ｔｄ１＋ｔ、ｔｄ２＋ｔ）が送信データによって異なっていても、時間差データＤｔに基づいて取り込み時刻ｔｃ２を算出することにより、回転角度データＤａが示す検出角度θｃと基準角度θｒの同期を確保できる。
　以上のようにして、実施形態の校正システム１によれば、制御装置３０にて取り込んだＭＲセンサ素子２４の検出信号と、制御装置３０とは別の外部測定装置４３で測定した基準角度θｒとの同期を確保することができ、これら検出信号及び基準角度θｒに応じて、回転角度算出装置の校正データＤｃを生成できる。
　図８を参照する。外部測定装置４３の送信部７５は、校正データ生成部７４が生成した校正データＤｃを制御装置３０へ送信する。
　なお、校正データＤｃを制御装置３０へ送信した後に、校正データＤｃにより補正された検出角度θｃが所定の誤差範囲に収まっているか否かを判定することが好ましい。
　このため、制御装置３０は、校正データＤｃに基づいて検出角度θｃを補正して得られる校正済角度θｃｃを出力する第２のデータ出力モードを有してもよい。
　第２のデータ出力モードでは、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を再度取り込んで、回転角度算出部５０により検出角度θｃを算出し、補正部５１により校正データＤｃに基づいて検出角度θｃを補正して校正済角度θｃｃを算出する。
　送信データ生成部５４は、補正部５１による補正前の検出角度θｃに代えて、校正済角度θｃｃを示す回転角度データＤａを格納した送信データを生成する。
　すなわち、送信データ生成部５４は、校正済角度θｃｃを示す回転角度データＤａと、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んだ取り込み時刻ｔｃ１から送信データを送信するまでの時間差に関するＤｔを少なくとも含む送信データを生成する。
　外部測定装置４３は、校正済角度θｃｃを示す回転角度データＤａを含んだ送信データを受信すると、上記と同様にして、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ２を外部測定装置４３の計時部７２により計時される時刻として算出する。
　外部測定装置４３では、取り込み時刻ｔｃ２に測定された基準角度θｒと回転角度データＤａが示す校正済角度θｃｃとの誤差（θｃｃ－θｒ）を算出し、誤差（θｃｃ－θｒ）が所定の誤差範囲に収まっていない場合には、校正データＤｃを再度生成する。誤差（θｃｃ－θｒ）が所定の誤差範囲に収まっている場合には、校正データＤｃの生成を完了する。
　（回転角度算出装置の校正方法）
　次に、図１０を参照して、実施形態の回転角度算出装置の校正方法について説明する。
　ステップＳ１においてＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４は、ＭＲセンサ素子２４からの検出信号をディジタル信号へ変換することにより、制御装置３０に取り込む。制御装置３０の送信データ生成部５４は、ＭＲセンサ素子２４の検出信号の取り込み時刻ｔｃ１を、計時部５３により取得する。
　一方で、外部測定装置４３の回転角度測定部７１は、基準角度θｒを測定する。校正データ生成部７４は、基準角度θｒの測定時刻ｔｍを計時部７２により取得する。
　ステップＳ２において制御装置３０の回転角度算出部５０は、ＡＤＣ３３及びＡＤＣ３４の出力信号に基づいてモータ１０の回転軸１１の回転角度の検出角度θｃを算出する。
　ステップＳ３において送信データ生成部５４は、検出角度θｃを示す回転角度データＤａと、時間差データＤｔとを格納した送信データを生成する。上記の通り、時間差データＤｔは、取り込み時刻ｔｃ１から回転角度データＤａを送信するまでの時間差に関するデータである。
　ステップＳ４において制御装置３０の送信部５５は、送信データを校正装置４０の外部測定装置４３へ送信する。外部測定装置４３の受信部７０は、送信データを受信する。
　このとき、外部測定装置４３の取込時刻算出部７３は、制御装置３０が送信データを送信した時刻又は受信部７０で送信データを受信した時刻を、計時部７２によって、送信データの通信時刻ｔｔとして取得する。
　ステップＳ５において取込時刻算出部７３は、通信時刻ｔｔと時間差データＤｔとに基づいて、制御装置３０がＭＲセンサ素子２４の検出信号を取り込んだ取込時刻ｔｃ２を、計時部７２により計時される時刻として算出する。
　ステップＳ６において校正データ生成部７４は、取り込み時刻ｔｃ２に測定された基準角度θｒと回転角度データＤａが示す検出角度θｃとを比較して、校正データＤｃを生成する。
　ステップＳ７において校正データ生成部７４は、モータ１０の回転軸１１の１周分の校正データＤｃが得られたか否かを判定する。まだ１周分の校正データＤｃが得られていない場合（ステップＳ７：Ｎ）に処理はステップＳ８に進む。１周分の校正データＤｃが得られた場合（ステップＳ７：Ｙ）に処理はステップＳ９に進む。
　ステップＳ８において駆動モータ４１を回転させることにより、モータ１０の回転軸１１の回転角度θｍを変更する。その後に処理はステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ９において、回転角度算出部５０が算出した検出角度θｃを、ステップＳ１～Ｓ８により生成した校正データＤｃを用いて補正した値が、所定の誤差範囲に収まっているか否かを判定する。
　具体的には、制御装置３０の動作モードを第２のデータ出力モードに切り替え、校正データＤｃに基づいて検出角度θｃを補正して得られる校正済角度θｃｃを、制御装置３０から外部測定装置４３へ送信する。
　外部測定装置４３は、基準角度θｒと校正済角度θｃｃとの誤差（θｃｃ－θｒ）を算出し、回転軸１１の回転角度範囲に全てに亘って、誤差（θｃｃ－θｒ）が所定の誤差範囲に収まっているか否かを判定する。
　誤差（θｃｃ－θｒ）が所定の誤差範囲に収まっていない場合（ステップＳ９：Ｎ）に処理はステップＳ１に戻り、校正データＤｃを生成し直す。誤差（θｃｃ－θｒ）が所定の誤差範囲に収まっている場合（ステップＳ９：Ｙ）に処理は終了する。
　ステップＳ７では、１周分の校正データＤｃを収得したかを判定しているが、1周期以上の校正データＤｃを収得するようにしても良い。この場合、検出角度θｃに対して得られた複数の校正データＤｃを平均処理して校正データＤｃとして良い。これによりノイズを低減できる。
　（回転角度センサの適用）
　次に、図１１を参照して、本実施形態の回転角度算出装置を、車両の操舵系に付与する操舵補助力を制御する電動パワーステアリング装置に適用した場合の構成例を説明する。
　操向ハンドル１０１のコラム軸１０２は減速ギア１０３、ユニバーサルジョイント１０４Ａ及び１０４Ｂ、ピニオンラック機構１０５を経て操向車輪のタイロッド１０６に連結されている。コラム軸１０２には、操向ハンドル１０１の操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１１０が設けられており、操向ハンドル１０１の操舵力を補助するモータ１０が減速ギア１０３を介してコラム軸１０２に連結されている。
　上述の制御装置３０は、パワーステアリング装置を制御する電子制御ユニットとして使用される。制御装置３０には、電源であるバッテリ１１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１１からイグニションキー信号が入力される。
　制御装置３０は、上記のように演算したモータ１０の回転角度θｍと減速ギア１０３の減速比Ｎとに基づいて、操向ハンドル１０１の操舵角θを演算する。制御装置３０は、操舵角θと、操舵トルクＴｈと、車速センサ１１２で検出された車速Ｖｈとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいてモータ１０に供給する電流Ｉを制御する。
　このような構成の電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル１０１から伝達された運転手のハンドル操作による操舵トルクＴｈをトルクセンサ１１０で検出し、モータ１０の回転角度θｍに基づいて操舵角θを演算し、操舵トルクＴｈ、操舵角θ及び車速Ｖｈに基づいて算出される操舵補助指令値によってモータ１０は駆動制御され、この駆動が運転手のハンドル操作の補助力（操舵補助力）として操舵系に付与される。
　（実施形態の効果）
　（１）校正システム１は、回転体の回転に応じてＭＲセンサ素子２４から出力される検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置と、回転角度算出装置を校正するための校正装置４０を備える。回転角度算出装置は、ＭＲセンサ素子２４が搭載されたセンサユニット２０と制御装置３０とを備える。
　制御装置３０は、ＭＲセンサ素子２４の検出信号に基づいて回転体の回転角度を算出し、回転角度を示す回転角度データＤａを、制御装置３０から校正装置４０へ送信する。
　また、制御装置３０は、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んでから回転角度データＤａを送信するまでの時間差に関する時間差データＤｔを、制御装置３０から校正装置４０へ送信する。
　校正装置４０は、回転体の回転角度θｒを測定し、回転角度θｒを測定した測定時刻ｔｍと、回転角度データＤａが送信又は受信された通信時刻ｔｔを計時する。
　校正装置４０は、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んでから回転角度データＤａを送信するまでの時間差だけ通信時刻ｔｔから遡った時刻ｔｃ２に校正装置４０が測定した回転角度θｒと、回転角度データＤａとを比較することにより、回転角度データＤａの校正データＤｃを取得する。
　これにより、回転角度算出装置が算出した回転角度と、回転角度算出装置とは別の校正装置４０で測定した回転角度との同期を確保して、回転角度算出装置の校正データを生成することができる。
　例えば、回転角度算出装置の計時部５３が、校正装置４０の計時部７２と同期していなくても、回転角度算出装置が算出した回転角度と、回転角度算出装置とは別の校正装置４０で測定した回転角度との同期を確保できる。
　（２）制御装置３０は、回転角度データＤａと時間差データＤｔとが同一のフレームに格納された送信データを校正装置４０に送信する。これにより、回転角度データＤａと時間差データＤｔとを別個のフレームに格納して送信するよりも、通信のオーバヘッドを低減できる。この結果、回転角度データＤａの送信頻度をより高くすることができるので、校正処理に要する時間を低減できる。
　（３）制御装置３０は、回転角度データＤａを格納して校正装置４０に送信される送信データを生成した後に、既知の処理時間ｔで送信データを校正装置４０へ送信する。制御装置３０は、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んでから送信データの生成完了までの時間差を示す時間差データＤｔを生成する。
　これにより、時間差データＤｔが示す時間差に既知の処理時間ｔを加算することにより、ＭＲセンサ素子２４から検出信号を取り込んでから送信データを送信するまでの時間長を間接的に表すことができる。この結果、送信データを送信するまでの時間差に関する情報を、この送信データに格納することができる。
　（４）校正装置４０は、駆動モータ４１により回転体を回転させて、回転体の複数の回転角度における校正データＤｃを取得する。
　これにより、回転体の異なる複数の回転角度における校正データＤｃを生成できる。
　１...校正システム、１０...モータ、１１...回転軸、１２...出力端、１４...端部、２０...センサユニット、２１...磁石、２２...回路基板、２３...支持部材、２４...ＭＲセンサ素子、２５...ハーネス、３０...制御装置、３１...プロセッサ、３２...記憶装置、３３、３４...アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）、３５...駆動回路、３６...通信Ｉ／Ｆ回路、４０...校正装置、４１...駆動モータ、４２...回転角度測定部、４３...外部測定装置、４４...回転軸、４５...連結部、４６...プロセッサ、４７...記憶装置、４８...通信Ｉ／Ｆ回路、４９...Ｉ／Ｆ、５０...回転角度算出部、５１...補正部、５２...駆動信号生成部、５３...計時部、５４...送信データ生成部、５５...送信部、５６...受信部、５７...校正データ取得部、６０...加算器、６１...減算器、６２...演算部、７０...受信部、７１...回転角度測定部、７２...計時部、７３...取込時刻算出部、７４...校正データ生成部、７５...送信部、１０１...操向ハンドル、１０２...コラム軸、１０３...減速ギア、１０４Ａ、１０４Ｂ...ユニバーサルジョイント、１０５...ピニオンラック機構、１０６...タイロッド、１１０...トルクセンサ、１１１...イグニションキー、１１２...車速センサ、１１４...バッテリ

Claims (9)

  1. 　回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置の校正方法であって、
    　前記回転角度算出装置が、前記検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出し、
    　前記回転角度を示す回転角度データを、前記回転角度算出装置から校正装置へ送信し、
    　前記センサから前記検出信号を取り込んでから前記回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを、前記回転角度算出装置から前記校正装置へ送信し、
    　前記校正装置が、前記回転体の回転角度を測定し、
    　前記校正装置が前記回転体の回転角度を測定した測定時刻と、前記回転角度データが送信又は受信された通信時刻を、前記校正装置で計時し、
    　前記通信時刻より前記時間差だけ遡った時刻に前記校正装置が測定した前記回転体の回転角度と、前記回転角度データとを比較することにより、前記回転角度データの校正データを取得する、
    　ことを特徴とする回転角度算出装置の校正方法。
  2. 　前記回転角度算出装置は、前記回転角度データと前記時間差データとが同一のフレームに格納された送信データを前記校正装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の校正方法。
  3. 　前記回転角度算出装置は、
    　前記センサから前記検出信号を取り込んでから前記送信データの生成完了までの時間差を示す前記時間差データを生成し、
    　前記送信データの生成完了後に既知の処理時間で前記送信データを前記校正装置へ送信することを特徴とする請求項２に記載の校正方法。
  4. 　前記回転体を回転させて、前記回転体の複数の回転角度における前記校正データを取得することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の校正方法。
  5. 　回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出装置の校正装置であって、
    　前記検出信号に基づいて算出された前記回転体の回転角度を示す回転角度データを前記回転角度算出装置から受信するとともに、前記回転角度算出装置が前記検出信号を前記センサから取り込んでから前記回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを、前記回転角度算出装置から受信する受信部と、
    　前記回転体の回転角度を測定する回転角度測定部と、
    　前記回転角度測定部が前記回転体の回転角度を測定した測定時刻、及び前記回転角度データが送信又は受信された通信時刻を計時する計時部と、
    　前記通信時刻より前記時間差だけ遡った時刻に前記回転角度測定部が測定した前記回転体の回転角度と、前記回転角度データとを比較することにより、前記回転角度データの校正データを生成する校正データ生成部と、
    　を備えることを特徴とする校正装置。
  6. 　回転体の回転に応じた検出信号を出力するセンサと、
    　前記検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出部と、
    　前記回転角度算出部が算出した前記回転体の回転角度を校正する校正データを受信する受信部と、
    　受信した前記校正データを記憶する記憶部と、
    　前記回転角度算出部が算出した前記回転体の回転角度を、前記記憶部に記憶した前記校正データで補正する補正部と、
    　前記回転角度算出部により算出され且つ前記補正部によって補正されていない前記回転角度を示す回転角度データを送信するとともに、前記センサから前記検出信号を取り込んでから前記回転角度データを送信するまでの時間差に関する時間差データを送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする回転角度算出装置。
  7. 　前記回転体としてモータの回転軸の回転角度を算出する請求項６に記載の回転角度算出装置と、
    　前記補正部によって補正された前記回転軸の回転角度に応じて前記モータを駆動する駆動部と、
    　を備えることを特徴とするモータ制御装置。
  8. 　請求項７に記載のモータ制御装置と、
    　前記モータ制御装置によって制御されるモータと、
    　を備えることを特徴とする電動アクチュエータ製品。
  9. 　請求項７に記載のモータ制御装置と、
    　前記モータ制御装置によって制御されるモータと、
    　を備え、前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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