【手続補正書】
【提出日】令和2年10月30日(2020.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得システムであって、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定部と、
アナログの前記励磁信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して励磁フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000001
前記励磁フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記励磁信号の励磁周波数成分として取得する励磁信号取得部と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部と、
を備える電気角取得システム。
【請求項２】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得システムであって、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定部と、
アナログの前記励磁信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して励磁フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000002
前記励磁フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記励磁信号の励磁周波数成分として取得する励磁信号取得部と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部と、
を備える電気角取得システム。
【請求項３】
前記励磁信号取得部が前記励磁信号をサンプリングするタイミングと、前記出力信号取得部が２相の前記出力信号をサンプリングするタイミングは同時である、
請求項１または請求項２に記載の電気角取得システム。
【請求項４】
前記励磁信号取得部が前記励磁信号をサンプリングするタイミングと、前記出力信号取得部が２相の前記出力信号をサンプリングするタイミングは異なるタイミングであり、
前記励磁信号取得部および前記出力信号取得部は、前記励磁信号をサンプリングするタイミングと２相の前記出力信号をサンプリングするタイミングとのずれに起因して、フーリエ変換後の前記励磁信号の励磁周波数成分および前記出力信号の励磁周波数成分に生じている位相のずれを補償して、前記前記励磁信号の励磁周波数成分および前記出力信号の励磁周波数成分を取得する、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気角取得システム。
【請求項５】
前記振幅取得部は、
一方の前記出力信号の励磁周波数成分における前記振幅の最大値が他方の前記出力信号の励磁周波数成分における前記振幅の最大値のｂ／ａ倍である場合、一方の前記出力信号の励磁周波数成分における前記振幅をａ／ｂ倍に補正するか、または、他方の前記出力信号の励磁周波数成分における前記振幅をｂ／ａ倍に補正する、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気角取得システム。
【請求項６】
前記出力信号の前記振幅の補正は、前記電気角を取得する段階で１度実行される、
請求項５に記載の電気角取得システム。
【請求項７】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得方法であって、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定工程と、
アナログの前記励磁信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して励磁フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000003
前記励磁フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記励磁信号の励磁周波数成分として取得する励磁信号取得工程と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得工程と、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得工程と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得工程と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得工程と、
を含む電気角取得方法。
【請求項８】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得するコンピュータを、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定部、
アナログの前記励磁信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して励磁フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000004
前記励磁フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記励磁信号の励磁周波数成分として取得する励磁信号取得部、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得部、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部、
として機能させる電気角取得プログラム。
【請求項９】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得システムであって、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定部と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000005
前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部と、
を備える電気角取得システム。
【請求項１０】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得方法であって、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定工程と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000006
前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得工程と、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得工程と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得工程と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得工程と、
を含む電気角取得方法。
【請求項１１】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得するコンピュータを、
サンプリング周波数ｆs、サンプリング数Ｎ、励磁周波数ｆrの少なくとも１個を設定するパラメータ設定部と、
２相のアナログの前記出力信号をサンプリング周波数ｆsでＮ個サンプリングすることでデジタルデータに変換し、フーリエ変換して出力フーリエ信号を取得し、
【数１】
2019086410.tif 000007
前記出力フーリエ信号から式（１）におけるＸ（ｍ）（ただし、ｍはＮ×ｆr／ｆsに等しい整数値またはＮ×ｆr／ｆsに最も近い整数値であり、ｆrは励磁周波数である）に相当するデータを選択して前記出力信号の励磁周波数成分として取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部、
として機能させる電気角取得プログラム。
【請求項１２】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定する電気角取得特性測定システムであって、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御部と、
メモリと、
前記メモリに取り込まれた前記励磁信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する励磁信号取得部と、
前記メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部と、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得部と、を備え、
前記メモリに対する前記励磁信号と、２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定システム。
【請求項１３】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定する電気角取得特性測定方法であって、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御工程と、
メモリに取り込まれた前記励磁信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する励磁信号取得工程と、
前記メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得工程と、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得工程と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得工程と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得工程と、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得工程とを含み、
前記メモリに対する前記励磁信号と、２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定方法。
【請求項１４】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定するコンピュータを、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御部、
メモリに取り込まれた前記励磁信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する励磁信号取得部、
前記メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得部、
前記励磁信号の励磁周波数成分と、２相の前記出力信号の励磁周波数成分とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得部、
として機能させ、
前記メモリに対する前記励磁信号と、２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定プログラム。
【請求項１５】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定する電気角取得特性測定システムであって、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御部と、
メモリと、
前記メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得部と、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部と、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得部と、
、を備え、
前記メモリに対する２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定システム。
【請求項１６】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定する電気角取得特性測定方法であって、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御工程と、
メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得工程と、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得工程と、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得工程と、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得工程と、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得工程と、
を含み、
前記メモリに対する２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定方法。
【請求項１７】
１相励磁２相出力の回転検出器の励磁信号と出力信号とに基づいて前記回転検出器の電気角を取得する特性を測定するコンピュータを、
前記回転検出器のロータに対して、シャフトまたはシャフトに連動して回転する部位が取り付けられたモータを制御するモータ制御部、
メモリに取り込まれた２相の前記出力信号の励磁周波数成分をフーリエ変換によって取得する出力信号取得部、
前記励磁信号と、２相の前記出力信号とに基づいて、前記励磁信号と２相の前記出力信号との位相の関係を取得する位相関係取得部、
２相の前記出力信号の励磁周波数成分に基づいて、２相の前記出力信号の振幅を取得する振幅取得部、
前記位相の関係と２相の前記出力信号の前記振幅とに基づいて、前記回転検出器の電気角を取得する電気角取得部、
前記ロータの回転角度に応じた信号を出力するエンコーダの出力に基づいて取得され、前記メモリに取り込まれた前記ロータの機械角に基づいて、前記回転検出器の電気角の精度を取得する精度取得部、
として機能させ、
前記メモリに対する２相の前記出力信号と、前記ロータの機械角と、の取り込みは前記モータの回転を停止させずに実行される、
電気角取得特性測定プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
すなわち、位相関係取得部４０は、励磁信号の励磁周波数成分Ｐ（ｍ）の位相角αを座標軸の回転角として取得する。なお、位相角αは、ａｒｃｔａｎ（Ｐｉ／Ｐｒ）であるが、位相角αの演算の際にはＰｒが０であっても不定とならない手法（例えば、ａｔａｎ２（Ｐｉ，Ｐｒ）等）で算出することが好ましい。以下、説明を簡略化するため、科学や工学の分野において一般的に用いられているａｔａｎ２（ｙ，ｘ）関数を使用する。なお、標準的なａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）とは以下の関係がある。
ｘ＞０の場合、        ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）
ｙ≧０、ｘ＜０の場合、ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）＋π
ｙ＜０、ｘ＜０の場合、ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）−π
ｙ＞０、ｘ＝０の場合、ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝π／２
ｙ＜０、ｘ＝０の場合、ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝−π／２
ｙ＝０、ｘ＝０の場合、ａｔａｎ２（ｙ、ｘ）＝未定義
座標軸を位相角αだけ回転させた場合、図４Ａにおいて一点鎖線で示すように座標軸が回転し、実軸Ｒｅは実軸Ｒｅ'となり、虚軸Ｉｍは虚軸Ｉｍ'となる。この結果、回転後の実軸Ｒｅ'、虚軸Ｉｍ'において、励磁信号の励磁周波数成分Ｐ（ｍ）は実数部のみが残り（これをＰｒ'と表記する）、虚数部は０になる。なお、Ｐｒ'＝Ｐｒ×ｃｏｓα＋Ｐｉ×ｓｉｎαである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図５においては、図１と同様の構成に図１と同一の符号を付して示している。ここでは、図１と異なる構成について説明し、図１と同一の構成については説明を省略する。図５に示す電気角取得システム１００は、フーリエ変換によって励磁周波数成分を取得する励磁信号取得部２０を備えていない。むろん、電気角θeの算出以外の目的（例えば断線検出等）で励磁信号を電気角取得システム１００に入力しても良い。