(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１矩形波信号と第２矩形波信号を、送信装置から送信し、伝送路を伝送させ、受信装置で受信し、前記送信装置と前記受信装置では、前記第１矩形波信号の立ち上がりのタイミングと、前記第２矩形波信号の立ち下がりのタイミングとが同期している送受信システムに用いられる信号送受信手段において、
前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記立ち上がりと前記立ち下がりの相互間の反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記反転を行い、
前記伝送路では、第１矩形波信号と第２矩形波信号の両方の立ち上がりのタイミングが同期し、又は、第１矩形波信号と第２矩形波信号の両方の立ち下がりのタイミングが同期することを特徴とする信号送受信手段。
【請求項２】
前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号のどちらか一方について、前記反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記伝送路より前記送信装置側で前記反転した前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、再度、前記反転を行うことを特徴とする請求項１に記載の信号送受信手段。
【請求項３】
前記送信装置と前記受信装置のどちらか一方で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号の両方について、前記反転を行う場合に、
前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号のどちらか一方について、前記反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記伝送路より前記送信装置側で前記反転していない前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記反転を行うことを特徴とする請求項１に記載の信号送受信手段。
【請求項４】
少なくともバイポーラＩＣを用いて構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の信号送受信手段。
【請求項５】
前記送信装置は、モータを制御する制御装置に用いられ、
前記受信装置は、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号に基づき、前記モータを駆動する駆動装置に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の信号送受信手段。
【請求項６】
ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて、前記モータを駆動し操舵補助トルクを発生させる電動パワーステアリング装置に前記送受信システムが用いられることを特徴とする請求項５に記載の信号送受信手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矩形波信号を送受信する送受信システムに用いられる信号送受信手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
矩形波信号を送受信する送受信システムでは、矩形波信号の伝達遅れを補償するために遅延回路を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−５９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の送受信システムでは、流動的に変化する矩形波信号の伝達遅れの大きさ（遅延時間）に対応するために、遅延時間を可変設定できるようにしている。具体的には、遅延素子に並列接続したスイッチング回路によって可変設定する。このため、送受信システム毎に遅延素子をスイッチング素子によって設定しなければならない煩雑さがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、煩雑な設定なしに、矩形波信号の伝達遅れを補償できる送受信システムに用いられる信号送受信手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１矩形波信号と第２矩形波信号を、送信装置から送信し、伝送路を伝送させ、受信装置で受信し、前記送信装置と前記受信装置では、前記第１矩形波信号の立ち上がりのタイミングと、前記第２矩形波信号の立ち下がりのタイミングとが同期している送受信システムに用いられる信号送受信手段において、
前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記立ち上がりと前記立ち下がりの相互間の反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記反転を行い、
前記伝送路では、第１矩形波信号と第２矩形波信号の両方の立ち上がりのタイミングが同期し、又は、第１矩形波信号と第２矩形波信号の両方の立ち下がりのタイミングが同期することを特徴としている。
【０００７】
送受信システムでは、複数の矩形波信号、すなわち、第１矩形波信号と第２矩形波信号を、送信装置から送信し、伝送路を伝送させ、受信装置で受信する。送信装置では、第１矩形波信号の立ち上がりのタイミングと、第２矩形波信号の立ち下がりのタイミングとが同期し、伝達遅れは発生していない。そして、本発明の信号送受信手段によれば、受信装置でも、第１矩形波信号の立ち上がりのタイミングと、第２矩形波信号の立ち下がりのタイミングとを同期させ、伝達遅れを発生させなくすることができる。伝達遅れは、前記のように、第１矩形波信号の立ち上がりのタイミング（時刻）と、第２矩形波信号の立ち下がりのタイミング（時刻）の、いわゆる絶対値を直接の対象とせず、立ち上がりのタイミング（時刻）と立ち下がりのタイミング（時刻）の相対的な差（時間）を対象としている。すなわち、第１矩形波信号に対して、第２矩形波信号で伝達遅れが生じても、従来のように、遅延素子で、第１矩形波信号を遅らすことで、伝達遅れを解消することができる。ただ、従来では、伝達遅れの大きさに応じて、遅延素子を設定しなければならない。
【０００８】
本発明では、第１矩形波信号の立ち上がりと、第２矩形波信号の立ち下がりとが、伝送路を伝送する間に、第１矩形波信号の立ち上がりのタイミングと、第２矩形波信号の立ち下がりのタイミングとがずれ、伝達遅れが発生することに基づき、伝送路を伝送中は、第１矩形波信号と第２矩形波信号の互いの立ち上がりのタイミングを合わせ（同期させ）、互いの立ち下がりのタイミングを合わせ（同期させ）ることとした。第１矩形波信号と第２矩形波信号の互いの立ち上がりは、どのような伝送路であっても同様に遅れ、互いのタイミングの差である伝達遅れは発生しない。同様に、第１矩形波信号と第２矩形波信号の互いの立ち下がりも、どのような伝送路であっても同様に遅れ、互いのタイミングの差である伝達遅れは発生しない。そして、第１矩形波信号と第２矩形波信号とで互いの立ち上がり等のタイミングを揃えるために、伝送路より送信装置側で、第１矩形波信号又は第２矩形波信号について、立ち上がりと立ち下がりの相互間の反転を行っている。また、反転された第１矩形波信号又は第２矩形波信号を再度反転して元に戻すように、相互間の関係を元に戻すために、伝送路より受信装置側で、第１矩形波信号又は第２矩形波信号の立ち上がりと立ち下がりの相互間の反転を再度行っている。
【０００９】
また、本発明では、前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号のどちらか一方について、前記反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記伝送路より前記送信装置側で前記反転した前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、再度、前記反転を行うことが好ましい。
【００１０】
これによれば、伝送路より送信装置側で、第１矩形波信号と第２矩形波信号とで互いの立ち上がり等のタイミングを揃えることができ、伝送路より受信装置側で、反転された第１矩形波信号又は第２矩形波信号を再度反転して元に戻すことができる。
【００１１】
また、本発明では、前記送信装置と前記受信装置のどちらか一方で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号の両方について、前記反転を行う場合に、
前記伝送路より前記送信装置側で、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号のどちらか一方について、前記反転を行い、
前記伝送路より前記受信装置側で、前記伝送路より前記送信装置側で前記反転していない前記第１矩形波信号又は前記第２矩形波信号について、前記反転を行うことが好ましい。
【００１２】
これによっても、伝送路より送信装置側で、第１矩形波信号と第２矩形波信号とで互いの立ち上がり等のタイミングを揃えることができ、伝送路より受信装置側で、反転された第１矩形波信号又は第２矩形波信号を再度反転して元に戻すことができる。
【００１３】
また、本発明では、少なくともバイポーラＩＣを用いて構成されることが好ましい。
【００１４】
バイポーラＩＣは、静電気等の環境外乱によって誤動作し難いので、有望であるが、第１矩形波信号の立ち上がりと、第２矩形波信号の立ち下がりとで、伝達遅れが、Ｃ−ＭＯＳ−ＩＣや、ＢＩ−ＣＭＯＳ−ＩＣより大きくなりやすかった。しかし、第１の本発明によれば、第１矩形波信号の立ち上がりと第２矩形波信号の立ち下がりの伝達遅れを解消することができるので、バイポーラＩＣを用いることで、環境外乱にもタフで、伝達遅れの発生も抑制された送受信システムを提供できる。
【００１５】
また、本発明では、前記送信装置は、モータを制御する制御装置に用いられ、
前記受信装置は、前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号に基づき、前記モータを駆動する駆動装置に用いられることが好ましい。
【００１６】
これによれば、モータと駆動装置（受信装置）とが一体として形成され、それらから制御装置（送信装置）が離れたところに配置され、駆動装置（受信装置）と制御装置（送信装置）の間に任意の経路で伝送路をどのように配置させても、矩形波信号の伝達遅れを補償することができるので、伝達遅れを解消された前記第１矩形波信号と前記第２矩形波信号に基づき、モータを駆動させることができる。伝達遅れが解消された第１矩形波信号と第２矩形波信号によれば、モータ出力のトルクリップルを抑制したり、振動や音の発生を抑制したりすることができる。
【００１７】
また、本発明では、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて、前記モータを駆動し操舵補助トルクを発生させる電動パワーステアリング装置に前記送受信システムが用いられることが好ましい。
【００１８】
これによれば、モータ出力のトルクリップルが抑制され、振動や音の発生も抑制された電動パワーステアリング装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１９】
これらの本発明によれば、煩雑な設定なしに、矩形波信号の伝達遅れを補償できる信号送受信手段を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムを搭載した電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムを有するモータ制御システムの結線図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムのＵ＿Ｈ系統（Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）の概念的な回路図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムのＵ＿Ｌ系統（Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）の概念的な回路図である。
【図６】第１矩形波信号と第２矩形波信号の立ち上がり時のコンデンサの電位の波形図である。
【図７】第１矩形波信号と第２矩形波信号の立ち下がり時のコンデンサの電位の波形図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムを有するモータ制御システムの結線図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る信号送受信手段が用いられた送受信システムのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段９が用いられた送受信システム３を搭載した電動パワーステアリング装置１の構成図を示す。電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（ステアリングハンドル）１１と、転舵輪１０と、ステアリングホイール１１と転舵輪１０との間を連結する連結部材とを有している。連結部材は、ステアリングホイール１１に加えられた操舵トルクを転舵輪１０に伝達し、転舵輪１０を転舵させる。その連結部材は、ステアリングシャフト１２と、自在継ぎ手１３と、ピニオン軸１４と、減速機構１５と、ピニオンギア１６と、ラックギア１７と、ラック軸１８と、タイロッド１９とを有している。
【００２３】
ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１に一体に設けられ、自在継ぎ手１３を介してピニオン軸１４に連結されている。ピニオン軸１４の先端に設けられたピニオンギア１６に噛み合うように、ラックギア１７がラック軸１８に設けられている。ピニオンギア１６とラックギア１７の噛み合いにより、ピニオン軸１４さらにはステアリングシャフト１２、ステアリングホイール１１の回転運動は、ラック軸１８の長手方向（車幅方向）の往復運動に変換される。ラック軸１８の両端には、タイロッド１９を介して、転舵輪１０が連結されている。
【００２４】
また、電動パワーステアリング装置１は、モータ７（Ｍ）を有している。モータ７は、ステアリングホイール１１の操舵の方向に対して順方向又は逆方向に、発生させたアシストトルク（アシスト力）を減速機構１５に伝達させる。モータ７は、発生させたアシストトルクを減速機構１５を介してピニオン軸１４に作用させる。これにより、電動パワーステアリング装置１は、運転者がステアリングホイール１１に加えた操舵トルクをピニオン軸１４に伝達するとともに、モータ７で発生させたアシストトルクをピニオン軸１４に伝達し、ピニオンギア１６とラックギア１７とを有するラック＆ピニオン機構によって転舵輪１０を転舵させる。なお、モータ７としては、３相のブラシレスモータを用いることができる。
【００２５】
減速機構１５は、モータ７で発生したアシストトルクをピニオン軸１４に伝達するトルク伝達手段であり、例えば、ウォームギア機構を用いることができる。ウォームギア機構は、モータ７のモータ軸に連結したウォーム軸と、このウォーム軸に形成したウォームギアと、このウォームギアに噛み合いピニオン軸１４に連結したウォームホイールとから構成することができる。
【００２６】
電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出し操舵トルク（信号）をＣＰＵ（制御装置、送信装置）４へ送信するトルクセンサ８を有している。
【００２７】
ＣＰＵ４は、制御装置として機能し、トルクセンサ８から受信した操舵トルク（信号）に基づいて、制御信号をＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）５へ送信する。モータ７が、３相のブラシレスモータとすると、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各相毎に、一対の制御信号として、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）との、計６系統の制御信号が、ＣＰＵ（制御装置、送信装置）４から、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）５へ、信号送受信手段９と伝送路６を介して伝送される。なお、この伝送の観点から、ＣＰＵ（制御装置、送信装置）４と、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）５を見ると、ＣＰＵ４は、送信装置として機能し、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、受信装置として機能し、ＣＰＵ４とＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５とそれらを繋ぐ信号送受信手段９と伝送路６とで、送受信システム３を構成していると考えることができる。
【００２８】
ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）に応じた駆動電流Ｉ（Ｕ）を、モータ（Ｍ）７へ供給する。また、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、第１矩形波信号（Ｖ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｖ＿Ｌ系統）に応じた駆動電流Ｉ（Ｖ）を、モータ（Ｍ）７へ供給する。ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、第１矩形波信号（Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｗ＿Ｌ系統）に応じた駆動電流Ｉ（Ｗ）を、モータ（Ｍ）７へ供給する。モータ７は、供給された駆動電流Ｉ（Ｕ）、Ｉ（Ｖ）、Ｉ（Ｗ）によって、回転し、前記アシストトルク（アシスト力）を発生させる。なお、このモータ駆動（モータ制御）の観点から、ＣＰＵ（制御装置、送信装置）４と、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）５と、モータ７とを見ると、ＣＰＵ４は、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）５さらにはモータ７を制御する制御装置として機能し、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、ＣＰＵ４による制御に基づいてモータ７を駆動させる駆動装置として機能し、ＣＰＵ４とＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５とモータ７とで、モータ制御システム２を構成していると考えることができる。
【００２９】
図２に、本発明の第１の実施形態に係る信号送受信手段９が用いられた送受信システム３を有するモータ制御システム２の結線図を示す。また、モータ制御システム２は、送受信システム３を有している。送受信システム３では、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）を、ＣＰＵ（送信装置）４から送信し、送信元Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１を介して、伝送路６を伝送させ、受信側Ｉ／Ｆ２３を介して、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（受信装置）５で受信する。伝送路６よりＣＰＵ（送信装置）４側には、送信元Ｉ／Ｆ２１が設けられている。伝送路６よりＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（受信装置）５側には、受信側Ｉ／Ｆ２３が設けられている。送信元Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１と、受信側Ｉ／Ｆ２３とで、信号送受信手段９が構成されている。
【００３０】
図３に、一例として、送受信システム３の、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）のタイミングチャートを示す。
【００３１】
図３（ａ）に、ＣＰＵ４のＵ＿Ｈ系統から出力される第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１の時間変化を示している。図３（ｂ）に、ＣＰＵ４のＵ＿Ｌ系統から出力される第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１の時間変化を示している。第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１のＬレベルからＨレベルへの立ち上がりのタイミングと、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりのタイミングとが、略同期するように、ＣＰＵ４から送信されている。同様に、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりのタイミングと、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１のＬレベルからＨレベルへの立ち上がりのタイミングとが、略同期するように、ＣＰＵ４から送信されている。
【００３２】
また、図２に示すように、送信元Ｉ／Ｆ２１は、バイポーラＩＣ（バッファ）２２と、インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、ＩＮＶ３を有している。バイポーラＩＣ（バッファ）２２は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）の各系統毎に、基準電位に対して信号レベルがＨ（ハイ）かＬ（ロウ）の比較（判定）を行い、ＨであればＬレベルの信号を出力し、ＬであればＨレベルの信号を出力する。これによって、静電気等の環境外乱によって、信号レベルが変動しづらい低インピーダンス化することが可能となる。
また、インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、ＩＮＶ３は、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）のそれぞれに接続されている。
【００３３】
図３（ｃ）に、インバータＩＮＶ１で反転された第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ２（送信元Ｉ／Ｆ２１の出力電圧（Ｕ＿Ｌ系統））の時間変化を示している。反転したので、図３（ｂ）のＶＬ１に比べ、図３（ｃ）のＶＬ２は、ＶＬ１の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＬ１の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。一方、送信元Ｉ／Ｆ２１の出力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ２は、ＣＰＵ４の出力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ１に一致（同期）する。
【００３４】
そして、前記反転により、図３（ａ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ２（ＶＨ１）の立ち上がりのタイミングと、図３（ｃ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ２の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、送信元Ｉ／Ｆ２１から伝送路６経由で受信側Ｉ／Ｆ２３へ送信されている。同様に、図３（ａ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ２（ＶＨ１）の立ち下がりのタイミングと、図３（ｃ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ２の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、送信元Ｉ／Ｆ２１から伝送路６経由で受信側Ｉ／Ｆ２３へ送信されている。
【００３５】
図３（ｄ）に、伝送路６を伝送後の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ３（受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｈ系統））の時間変化を示している。伝送したので、図３（ａ）のＶＨ１に比べ、図３（ｄ）のＶＨ３は、ＶＨ１の立ち上がりのタイミングから遅延時間ｔｄＨ１だけ遅延して立ち上がり、ＶＨ１の立ち下がりのタイミングから遅延時間ｔｄＬ１だけ遅延して立ち下がっている。遅延時間ｔｄＨ１は、遅延時間ｔｄＬ１と等しくなく、より長くなっている。なお、遅延時間ｔｄＨ１と遅延時間ｔｄＬ１については、図４〜図７を参照して後に詳しく説明する。
【００３６】
図３（ｅ）に、伝送路６を伝送後の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ３（受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｌ系統））の時間変化を示している。伝送したので、図３（ｃ）のＶＬ２に比べ、図３（ｅ）のＶＬ３は、ＶＬ２の立ち上がりのタイミングから遅延時間ｔｄＨ１遅延して立ち上がり、ＶＬ２の立ち下がりのタイミングから遅延時間ｔｄＬ１遅延して立ち下がっている。立ち上がりの遅延時間ｔｄＨ１は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）とで等しくなっている。また、立ち下がりの遅延時間ｔｄＬ１も、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）とで等しくなっている。これは、同じ長さで同じ形状に引き回された伝送路６では、遅延時間ｔｄＨ１と遅延時間ｔｄＬ１とはそれぞれ一定になるからである。
【００３７】
それぞれの遅延時間の一致により、図３（ｄ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ３の立ち上がりのタイミングと、図３（ｅ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ３の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３に受信されている。同様に、図３（ｄ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ３の立ち下がりのタイミングと、図３（ｅ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ３の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３に受信されている。
【００３８】
また、図２に示すように、受信側Ｉ／Ｆ２３は、フィルタ２４と、インバータＩＮＶ４、ＩＮＶ５、ＩＮＶ６を有している。フィルタ２４は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）からのノイズ除去を目的としてフィルタリングを行い、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５で使用可能な電位に昇圧（回復・増幅）させている。具体的に、フィルタ２４は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）の各系統毎に、立ち上がりの際には、閾値ＶＨに対して信号レベルがＨ（ハイ）かＬ（ロウ）の比較（判定）を行い、ＨであればＨレベルの信号を出力し、ＬであればＬレベルの信号を出力する。また、立ち下がりの際には、閾値ＶＬに対して信号レベルがＨ（ハイ）かＬ（ロウ）の比較（判定）を行い、ＨであればＨレベルの信号を出力し、ＬであればＬレベルの信号を出力する。これによって、静電気等の環境外乱によって、信号レベルが変動しづらい、高精度な送信が可能である。
【００３９】
また、インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、ＩＮＶ３は、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）のそれぞれに接続されている。
【００４０】
また、インバータＩＮＶ４、ＩＮＶ５、ＩＮＶ６は、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）のそれぞれに接続されている。なお、インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、ＩＮＶ３が、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）のそれぞれに接続されている場合は、インバータＩＮＶ４、ＩＮＶ５、ＩＮＶ６も、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）のそれぞれに接続すればよい。
【００４１】
図３（ｆ）に、インバータＩＮＶ４で反転された第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ４（受信側Ｉ／Ｆ２３の出力電圧（Ｕ＿Ｌ系統））の時間変化を示している。反転したので、図３（ｅ）のＶＬ３に比べ、図３（ｆ）のＶＬ４は、ＶＬ３の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＬ３の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。一方、受信側Ｉ／Ｆ２３の出力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ４は、受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ３に一致（同期）する。
【００４２】
そして、反転により、図３（ｄ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ４（ＶＨ３）の立ち上がりのタイミングと、図３（ｆ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ４の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３からＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５へ送信されている。同様に、図３（ｄ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ４（ＶＨ３）の立ち下がりのタイミングと、図３（ｆ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ４の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３からＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５へ送信されている。これらの同期の現象は、矩形波信号の伝達遅れを補償できたことを示している。
【００４３】
また、図２に示すように、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５は、３系統の駆動電流Ｉ（Ｕ）、Ｉ（Ｖ）、Ｉ（Ｗ）を、モータ（Ｍ）７へ供給する。ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５では、駆動電流Ｉ（Ｕ）、Ｉ（Ｖ）、Ｉ（Ｗ）は、対応する系統の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）のＨレベルとＬレベルに対応させて、電流の向きを順方向と逆方向とに変えている。すなわち、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５では、駆動電流Ｉ（Ｕ）、Ｉ（Ｖ）、Ｉ（Ｗ）は、対応する系統の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）の立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングに対応させて、電流の向きを、順方向逆方向トルクセンサ８の出力する信号の向きによって変えている。
【００４４】
次に、図３（ｄ）に示す立ち上がりの遅延時間ｔｄＨ１と立ち下がり遅延時間ｔｄＬ１の大きさが異なり、遅延時間ｔｄＨ１の方が、遅延時間ｔｄＬ１より大きくなる理由について説明する。
【００４５】
図４に、送受信システム３のＵ＿Ｈ系統（Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）の概念的な回路図を示し、図５に、送受信システム３のＵ＿Ｌ系統（Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）の概念的な回路図を示す。送受信システム３のＵ＿Ｈ系統（Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と、Ｕ＿Ｌ系統（Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）とが異なる点は、Ｕ＿Ｌ系統（Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）にはインバータＩＮＶ１とＩＮＶ４が接続されている点である。一方、バイポーラＩＣ２２が、ＰＮＰ型Ｔｒ（トランジスタ）とＮＰＮ型Ｔｒを有している点は共通している。また、フィルタ２４が、一端が接地されたコンデンサＣとバッファＢＵＦを有している点は共通している。バイポーラＩＣ２２では、ＰＮＰ型ＴｒのベースとＮＰＮ型Ｔｒのベースが、相互に接続され、ＣＰＵ４に接続されている。ＰＮＰ型ＴｒのコレクタとＮＰＮ型Ｔｒのコレクタが、相互に接続され、伝送路６に接続されている。
【００４６】
第１矩形波信号（第２矩形波信号）が、ＨレベルからＬレベルへと立ち下がると、ＰＮＰ型Ｔｒがオンし、ＮＰＮ型Ｔｒはオフする。そうすると、電流Ｉｏｕｔが、高電位ＶａからＰＮＰ型Ｔｒを介して伝送路６とコンデンサＣに流れ込み、コンデンサＣの接地されていない側の電位Ｖｂを上昇させる。
【００４７】
図６に、第１矩形波信号（第２矩形波信号）の立ち上がり時のコンデンサＣの電位Ｖｂの波形図を示す。この電位Ｖｂに対して、フィルタ２４は、閾値ＶＨ（バイポーラ）に対して信号レベルがＨ（ハイ）かＬ（ロウ）の比較（判定）を行い、ＨであればＨレベルの信号を出力し、ＬであればＬレベルの信号を出力する。閾値ＶＨ（バイポーラ）は、受信側Ｉ／Ｆ２３のバッファＢＵＦに、バイポーラＩＣを用いた場合の閾値であり、オンからＨ（ハイ）判定までは遅延時間ｔｄＨ１となる。立ち上がり時の電位Ｖｂの波形では、電位ＶｂがレベルＨに近づくにつれて、傾きが小さくなっている。これは、ＰＮＰ型Ｔｒの方が、ＮＰＮ型Ｔｒより駆動能力が小さく、エミッタ−コレクタ間の電位差が小さくなると電流を流し難いからである。このために、遅延時間ｔｄＨ１が大きくなっている。なお、静電気等の環境外乱に対するタフネスのために、閾値ＶＨ（バイポーラ）は高めに設定している。送信元Ｉ／Ｆ２１のバッファ（バイポーラＩＣ）２２に、Ｃ−ＭＯＳやＢＩ−ＣＭＯＳのＩＣを用いる場合は、静電気等の環境外乱に対するタフネスが得難いので、閾値ＶＨ（Ｃ−ＭＯＳ、ＢＩ−ＣＭＯＳ）を、閾値ＶＨ（バイポーラ）より小さくする。このため、遅延時間ｔｄＨ２を、遅延時間ｔｄＨ１より小さくできる。
【００４８】
図７に、第１矩形波信号（第２矩形波信号）の立ち下がり時のコンデンサＣの電位Ｖｂの波形図を示す。第１矩形波信号（第２矩形波信号）が、ＬレベルからＨレベルへと立ち上がると、ＰＮＰ型Ｔｒがオフし、ＮＰＮ型Ｔｒはオンする。コンデンサＣが、伝送路６とＮＰＮ型Ｔｒを介して接地され（低電位に接続され）、電流Ｉｉｎが、コンデンサＣから流れ出でて、コンデンサＣの接地されていない側の電位Ｖｂを降下させる。
【００４９】
この電位Ｖｂに対して、フィルタ２４は、閾値ＶＬ（バイポーラ）に対して信号レベルがＨ（ハイ）かＬ（ロウ）の比較（判定）を行い、ＨであればＨレベルの信号を出力し、ＬであればＬレベルの信号を出力する。閾値ＶＬ（バイポーラ）は、送信元Ｉ／Ｆ２１のバッファ（バイポーラＩＣ）２２に、バイポーラＩＣを用いた場合の閾値であり、オフからＬ（ロウ）判定までは遅延時間ｔｄＬ１となる。立ち下がり時の電位Ｖｂの波形では、電位ＶｂがレベルＬに近づいても、傾きは変わらない。これは、ＰＮＰ型Ｔｒより、ＮＰＮ型Ｔｒの方が駆動能力が大きく、エミッタ−コレクタ間の電位差が小さくなっても電流を流し易いからである。このために、遅延時間ｔｄＬ１は遅延時間ｔｄＨ１より小さくなっている。なお、静電気等の環境外乱に対するタフネスのために、閾値ＶＬ（バイポーラ）は低めに設定している。送信元Ｉ／Ｆ２１のバッファ（バイポーラＩＣ）２２に、Ｃ−ＭＯＳやＢＩ−ＣＭＯＳのＩＣを用いる場合は、静電気等の環境外乱に対するタフネスが得難いので、閾値ＶＬ（Ｃ−ＭＯＳ、ＢＩ−ＣＭＯＳ）を、閾値ＶＬ（バイポーラ）より大きくする。このため、遅延時間ｔｄＬ２を、遅延時間ｔｄＬ１より小さくできる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図８に、本発明の第２の実施形態に係るモータ制御システム２の結線図を示す。第２の実施形態のモータ制御システム２が、第１の実施形態のモータ制御システム２と異なっている点は、ＣＰＵ４において、系統（Ｕ＿Ｈ系統、Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｌ系統）毎に、インバータＩＮＶ７〜ＩＮＶ１２が接続されている点と、伝送路６よりＣＰＵ４側の送信元Ｉ／Ｆ２１において、Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統に替えて、Ｕ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統に、インバータＩＮＶ１３〜ＩＮＶ１５が接続されている点である。すなわち、伝送路６よりＣＰＵ４側の送信元Ｉ／Ｆ２１と、伝送路６よりＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５側の受信側Ｉ／Ｆ２３とで、インバータＩＮＶ４等が接続される系統が異なっている点が異なっている。
【００５１】
図９に、送受信システム３の、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）のタイミングチャートを示す。第１矩形波信号（Ｖ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｌ系統）のタイミングチャートも、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）のタイミングチャートと、第１矩形波信号と第２矩形波信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングは同様になる。
【００５２】
図９（ａ）に、ＣＰＵ４のインバータＩＮＶ７の前の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１０の時間変化を示している。図９（ｂ）に、ＣＰＵ４のインバータＩＮＶ８の前の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１０の時間変化を示している。第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１０のＬレベルからＨレベルへの立ち上がりのタイミングと、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１０のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりのタイミングとが、同期している。同様に、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１０のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりのタイミングと、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１０のＬレベルからＨレベルへの立ち上がりのタイミングとが、同期している。
【００５３】
図９（ｃ）に、ＣＰＵ４のインバータＩＮＶ７で反転された第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１１の時間変化を示している。反転したので、図９（ａ）のＶＨ１０に比べ、図９（ｃ）のＶＨ１１は、ＶＨ１０の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＨ１０の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。
【００５４】
図９（ｄ）に、ＣＰＵ４のインバータＩＮＶ８で反転された第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１１の時間変化を示している。反転したので、図９（ｂ）のＶＬ１０に比べ、図９（ｄ）のＶＬ１１は、ＶＬ１０の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＬ１０の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。
【００５５】
図９（ｅ）に、インバータＩＮＶ１３で反転された第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１２（送信元Ｉ／Ｆ２１の出力電圧（Ｕ＿Ｈ系統））の時間変化を示している。反転したので、図９（ｃ）のＶＨ１１に比べ、図９（ｅ）のＶＨ１２は、ＶＨ１１の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＨ１１の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。一方、送信元Ｉ／Ｆ２１の出力電圧（Ｕ＿Ｌ系統）ＶＬ１２は、ＣＰＵ４の出力電圧（Ｕ＿Ｌ系統）ＶＬ１０に一致（同期）する。
【００５６】
そして、前記反転により、図９（ｅ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１２の立ち上がりのタイミングと、図９（ｄ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１２の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、送信元Ｉ／Ｆ２１から伝送路６経由で受信側Ｉ／Ｆ２３へ送信されている。同様に、図９（ｅ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１２の立ち下がりのタイミングと、図９（ｄ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１２の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、送信元Ｉ／Ｆ２１から伝送路６経由で受信側Ｉ／Ｆ２３へ送信されている。
【００５７】
図９（ｆ）に、伝送路６を伝送後の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１３（受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｈ系統））の時間変化を示している。伝送したので、図９（ｅ）の伝送前の電圧ＶＨ１２に比べ、図９（ｆ）の伝送後の電圧ＶＨ１３は、ＶＨ１２の立ち上がりのタイミングから遅延時間ｔｄＨ１だけ遅延して立ち上がり、ＶＨ１２の立ち下がりのタイミングから遅延時間ｔｄＬ１だけ遅延して立ち下がっている。遅延時間ｔｄＨ１は、遅延時間ｔｄＬ１と等しくなく、より長くなっている。
【００５８】
図９（ｇ）に、伝送路６を伝送後の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１３（受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｌ系統））の時間変化を示している。伝送したので、図９（ｄ）のＶＬ１２（ＶＬ１１）に比べ、図９（ｇ）のＶＬ１３は、ＶＬ１２の立ち上がりのタイミングから遅延時間ｔｄＨ１遅延して立ち上がり、ＶＬ１２の立ち下がりのタイミングから遅延時間ｔｄＬ１遅延して立ち下がっている。立ち上がりの遅延時間ｔｄＨ１は、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）とで等しくなっている。また、立ち下がりの遅延時間ｔｄＬ１も、第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）と、第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）とで等しくなっている。これは、同じ長さで同じ形状に引き回された伝送路６では、遅延時間ｔｄＨ１と遅延時間ｔｄＬ１とはそれぞれ一定になるからである。
【００５９】
それぞれの遅延時間の一致により、図９（ｆ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１３の立ち上がりのタイミングと、図９（ｇ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１３の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３に受信されている。同様に、図９（ｆ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１３の立ち下がりのタイミングと、図９（ｇ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１３の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３に受信されている。
【００６０】
図９（ｈ）に、インバータＩＮＶ４で反転された第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１４（受信側Ｉ／Ｆ２３の出力電圧（Ｕ＿Ｌ系統））の時間変化を示している。反転したので、図９（ｇ）のＶＬ１３に比べ、図９（ｈ）のＶＬ１４は、ＶＬ１３の立ち上がりのタイミングで立ち下がり、ＶＬ１３の立ち下がりのタイミングで立ち上がっている。一方、受信側Ｉ／Ｆ２３の出力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ１４は、受信側Ｉ／Ｆ２３の入力電圧（Ｕ＿Ｈ系統）ＶＨ１３に一致（同期）する。
【００６１】
そして、反転により、図９（ｆ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１４（ＶＨ１３）の立ち上がりのタイミングと、図９（ｈ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１４の立ち下がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３からＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５へ送信されている。同様に、図９（ｆ）の第１矩形波信号（Ｕ＿Ｈ系統）の電圧ＶＨ１４（ＶＨ１３）の立ち下がりのタイミングと、図９（ｈ）の第２矩形波信号（Ｕ＿Ｌ系統）の電圧ＶＬ１４の立ち上がりのタイミングとが、同期するように、受信側Ｉ／Ｆ２３からＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５へ送信されている。これらの同期の現象は、矩形波信号の伝達遅れを補償できたことを示している。
【００６２】
なお、第２の実施形態では、ＣＰＵ４において、系統（Ｕ＿Ｈ系統、Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｌ系統）毎に、インバータＩＮＶ７〜ＩＮＶ１２を接続したが、これに限らず、ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ５において、系統（Ｕ＿Ｈ系統、Ｕ＿Ｌ系統、Ｖ＿Ｈ系統、Ｖ＿Ｌ系統、Ｗ＿Ｈ系統、Ｗ＿Ｌ系統）毎に、インバータＩＮＶ７〜ＩＮＶ１２を接続してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１      電動パワーステアリング装置
２      モータ制御システム
３      送受信システム
４      ＣＰＵ（制御装置、送信装置）
５      ＦＥＴ  ｄｒｉｖｅｒ（駆動装置、受信装置）
６      伝送路
７      モータ
９      信号送受信手段
１２    ステアリングシャフト
２１    送信元Ｉ／Ｆ
２２    バイポーラＩＣ（バッファ）
２３    受信側Ｉ／Ｆ
２４    フィルタ
ＩＮＶ１〜ＩＮＶ１８  インバータ
【図１】
0005395762.tif 000002
【図２】
0005395762.tif 000003
【図３】
0005395762.tif 000004
【図４】
0005395762.tif 000005
【図５】
0005395762.tif 000006
【図６】
0005395762.tif 000007
【図７】
0005395762.tif 000008
【図８】
0005395762.tif 000009
【図９】
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