(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに巻回される１次側の励磁信号入力巻線、ステータに巻回される２次側のＳｉｎ信号出力巻線およびＣｏｓ信号出力巻線を有するレゾルバの回転位置情報を得るレゾルバデジタル変換装置において、
通常時電源が非通電状態で、かつ前記ロータが無回転時の場合に、
パルス状の電圧を前記Ｓｉｎ信号出力巻線および前記Ｃｏｓ信号出力巻線に印加することを特徴とするレゾルバデジタル変換装置。
【請求項２】
通常時電源が非通電状態で、かつ前記ロータが無回転時の場合に、
前記Ｓｉｎ信号出力巻線と前記Ｃｏｓ信号出力巻線の出力を比較器で比較することで、前記ロータの回転開始を検知することを特徴とする請求項１に記載のレゾルバデジタル変換装置。
【請求項３】
前記通常時電源が通電状態の場合に、正弦波状の電圧を前記励磁信号入力巻線に印加し、前記通常時電源が非通電状態で、かつ前記ロータが回転時の場合に、パルス状の電圧を前記励磁信号入力巻線に印加することを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバデジタル変換装置。
【請求項４】
ロータに巻回される１次側の励磁信号入力巻線、ステータに巻回される２次側のＳｉｎ信号出力巻線およびＣｏｓ信号出力巻線を有するレゾルバの回転位置情報を得るレゾルバデジタル変換装置において、
通常時電源が非通電状態で、かつ前記ロータが無回転時の場合に、パルス状の電圧を前記Ｓｉｎ信号出力巻線および前記Ｃｏｓ信号出力巻線に印加することで、前記ロータの回転位置情報を得ることを特徴としたレゾルバ回転位置情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバを位置検出器として用いる場合、特に停電時に多回転情報を得るための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用組み立てロボットや医療用機器のアーム制御などで、電源障害または突発的停電時などにおけるバックアップとして、停電状態でアームの関節部が回転しても位置情報を記録する機能が必要とされている。そして、関節部のサーボモータに取り付けられたレゾルバの軸の一回転の位置情報と、さらに何回転したかの情報として、多回転情報が必要となっている。
【０００３】
従来のレゾルバにて停電時に多回転情報を得る場合、例えば特許文献１の様にパルス状の励磁電圧をレゾルバに印加し、Ｓｉｎ、Ｃｏｓ出力から出力されるパルス状の出力電圧をコンパレータなどで２値化することにより多回転情報を得ることができる。また、パルス状の励磁電圧は、無回転時はパルスの周波数を低くし、回転時は回転速度に応じてパルスの周期を高くすることで無回転時の消費電流を抑え、高速回転時にも応答できるようなこともできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１１３６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の検出方法では、次のような課題が発生していた。
【０００６】
従来の方法は、無回転時においてパルス状の励磁電圧を印加する場合、通常市販されているレゾルバは入力インピーダンスが低く、１次側の入力に対する２次側出力は１／２程度のレベルになるため、所望のレベルの出力を確保するためには入力側へのパルスの周波数を低く抑えたとしてもある程度のレベルの電圧を印加することになり、消費電流が大きくなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来課題を解決するもので、停電状態の無回転時に多回転情報を得るときに、２次側であるレゾルバの出力側へのパルス印加し位置情報を検出することで消費電力を抑える装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のレゾルバデジタル変換回路は、多回転処理回路を備えたレゾルバデジタル変換回路（ＲＤ変換回路）において、停電状態で無回転時にはレゾルバの２次側であるＳｉｎ、Ｃｏｓの出力側に励磁電圧を印加し、回転位置によって変化する出力巻線のインダクタンスの特性を利用して、回転位置によるＳｉｎ、Ｃｏｓへの励磁電圧をそれぞれコンパレータの非反転入力、反転入力側へ入力して２値化し、回転開始時はその論理変化を検出し、本来の励磁回路へパルス印加開始情報を伝達し、レゾルバの励磁側へのパルス印加を開始することを特徴としたものである。
【０００９】
このため、レゾルバ出力側へのパルス印加を開始することによって、レゾルバの出力側ではインピーダンスが大きいことにより、消費電流を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレゾルバデジタル変換装置は、２次側であるレゾルバ出力側へのパルス印加を開始することによって、レゾルバの出力側ではインピーダンスが大きいことにより、消費電流を抑えることができるので、停電状態で無回転時にサーボモータなどの位置を検出する装置のバックアップ用の電池の消耗を減らし、停止時の装置の待機時間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明におけるレゾルバデジタル変換回路のブロック図
【図２】本発明におけるレゾルバデジタル変換回路の動作タイミングチャート
【図３】従来例の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のレゾルバデジタル変換装置は、停電時の多回転処理回路を備えたレゾルバデジタル変換装置において、無回転時にはレゾルバのＳｉｎ、Ｃｏｓの出力側に励磁電圧を印加し、回転位置によって変化する出力巻線のインダクタンスの特性を利用して、回転位置によるＳｉｎ、Ｃｏｓへの励磁電圧をそれぞれコンパレータの非反転入力、反転入力側へ入力して２値化し、回転開始時はその論理変化を検出し、本来の励磁回路へパルス印加開始情報を伝達し、２次側であるレゾルバの出力側へのパルス印加を開始することにより、レゾルバの出力側ではインピーダンスが大きいことから、消費電流を抑えることができるので、停電状態で無回転時にサーボモータなどの位置を検出する装置のバックアップ用の電池の消耗を減らし、停止時の装置の待機時間を長くすることができる。
【００１３】
以下、本発明のレゾルバデジタル変換回路を好適な実施の形態を示しながら説明する。（実施の形態１）
本発明の実施形態の説明のため、まず、図３の従来のレゾルバデジタル変換回路のブロック図を示し、従来例を説明する。
【００１４】
図３に示すような従来のレゾルバデジタル変換回路は、通電時に正弦波をレゾルバ３０１に励磁する正弦波励磁回路３０３と、停電時にレゾルバ３０１にパルス励磁を行うパルス励磁回路３０２と、正弦波励磁回路３０３とパルス励磁回路３０２の出力切替を励磁切替３１９の励磁切替信号により行うスイッチ３０４と、ＲＤ処理回路３１０に入力される励磁信号を正弦波励磁かパルス励磁に切り替えるスイッチ３０５を備え、スイッチ３０４とスイッチ３０５は通電常時には正弦波励磁に、停電時にはパルス励磁に切り替わるよう構成されている。通電、停電状態は、通常時電源３１８を電圧検出装置３１７で電源電圧を検出し、その検出した通電か停電かの情報を動作切替入力３２１へ入力することにより判別している。
【００１５】
ＲＤ処理回路３１０について、通電状態には多回転情報は正弦波状の励磁電圧をレゾルバ３０１に印加し、Ｓｉｎ、Ｃｏｓ出力から出力される正弦波の出力電圧を入力バッファ３１２、入力バッファ３１３を介し多回転ＲＤ処理部３１５および一回転ＲＤ処理部３１４に入力し、これらの入力情報を合成処理部３１６で処理され多回転情報を得ることができる。また、非通電時には、パルス状の励磁電圧は一回転ＲＤ処理部３１４に入力された情報からレゾルバ３０１のロータ（図示せず）のロータ位置を検出している。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態１に係るレゾルバデジタル変換回路のブロック図を示している。図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るレゾルバデジタル変換回路は、通電時に正弦波をレゾルバ１０１に励磁する正弦波励磁回路１０３と停電時にレゾルバ１０１にパルス励磁を行うパルス励磁回路１０２と、正弦波励磁回路１０３とパルス励磁回路
１０２の出力切替を行うスイッチ１０４と、ＲＤ処理回路１１０に入力する励磁信号を正弦波かパルスに切り替えるスイッチ１０５を備え、スイッチ１０４とスイッチ１０５は通電常時には正弦波励磁に、停電時にはパルス励磁に切り替わるよう励磁切替１１９から励磁切替信号が出力されるよう構成されている。従来例と同様に、通電、停電状態は、通常時電源１１８を電圧検出装置１１７で電源電圧を検出し、その検出した通電か停電かの情報を動作切替入力１２１へ入力することにより判別している。
【００１７】
本発明では、通電状態または停電状態で回転している時に多回転情報を得る場合、正弦波またはパルス状の励磁電圧をレゾルバ１０１に印加し、Ｓｉｎ、Ｃｏｓ出力から出力されるパルス状の出力電圧を入力バッファ１１２、入力バッファ１１３を介し多回転ＲＤ処理部１１５および一回転ＲＤ処理部１１４に入力し、これらの入力情報は合成処理部１１６で処理され多回転情報を得ることができる。また、無回転時には、パルス状の励磁電圧は一回転ＲＤ処理部１１４に入力された情報からレゾルバ１０１のロータ（図示せず）のロータ位置を検出している。
【００１８】
また、レゾルバ出力の受信側にはスイッチ１０６を備え、レゾルバ１０１が停電状態でさらに無回転時には、励磁切替１２０から励磁切替信号が出力されスイッチ１０６は出力切替され、ＲＤ処理回路１１０内の周期性信号発生器１０９から出力バッファ１０７を介して出力される周期性信号をレゾルバ出力側に印加される。また、レゾルバ出力にはＳｉｎ出力、Ｃｏｓ出力のレベルを比較する比較器１０８を備える。
【００１９】
図２に、本発明におけるレゾルバデジタル変換回路の動作タイミングチャートを示し、以下、レゾルバおよび回路動作の詳細を説明する。
【００２０】
通電状態から停電状態に変わると、前述のように、励磁切替１１９によりスイッチ１０４およびスイッチ１０５により、通常時から停電時に励磁信号を正弦波からパルスに切り替える。
【００２１】
次に、ＲＤ処理回路３１０の一回転ＲＤ処理部３１４内のＡＤコンバータ（図示せず）により２値化されたデータから回転停止を検知すると、励磁切替１２０から励磁切替信号が出力されスイッチ１０６へ切替信号を出力し、通常、ＲＤ処理回路１１０の入力へ接続されている状態からレゾルバ出力へ周期性信号を印加できるよう、周期性信号発生器１０９へ接続され、パルス励磁回路１０２を非動作し、周期性信号発生器１０９から出力されるパルス状の周期性信号をレゾルバ出力側に印加される。
【００２２】
これにより、レゾルバ出力への周期性信号は非常に微弱であるためレゾルバへの消費電流を小さく抑えることができる。
【００２３】
そして、Ｓｉｎ信号、Ｃｏｓ信号出力から出力されるパルス状の出力電圧が比較器１０８に入力され、比較器１０８内のコンパレータなど（図示せず）で２値化され、励磁パルス制御回路１１１で２値化されたデータを論理比較することにより回転開始を検知すると、励磁パルス制御回路１１１からパルス励磁回路１０２を動作させ、パルス励磁による停電動作に移行する。
【００２４】
最後に、再度、回転状態で通電が開始されると正弦波をレゾルバ１０１に励磁する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明にかかるレゾルバデジタル変換装置は、レゾルバを回転数および位置検出器として用いる産業用サーボモータ等を用いた装置において、停電時に多回転情報を得るための装置のバックアップ用の電池の低消費電力化に有用である。
【符号の説明】
【００２６】
１０１、３０１  レゾルバ
１０２、３０２  パルス励磁回路
１０３、３０３  正弦波励磁回路
１０４、１０５、１０６、３０４、３０５  スイッチ
１０７  出力バッファ
１０８  比較器
１０９  周期性信号発生器
１１０、３１０  ＲＤ処理回路
１１１  励磁パルス制御回路
１１２、１１３、３１２、３１３  入力バッファ
１１４、３１４  一回転ＲＤ処理部
１１５、３１５  多回転ＲＤ処理部
１１６、３１６  合成処理部
１１７、３１７  電圧検出装置
１１８、３１８  通常時電源
１１９、１２０、３１９  励磁切替
１２１、３２１  動作切替入力
【図１】
0005906382.tif 000002
【図２】
0005906382.tif 000003
【図３】
0005906382.tif 000004