(57)【要約】  信号処理装置、たとえばレゾルバデジタルコンバータ（３０）は、アナログ入力、たとえばレゾルバ信号Ｖｓｉｎ、Ｖｃｏｓのような正弦波信号をデジタル出力、たとえばロータの角度位置および角速度に変換する。第１処理ユニット（３１）、たとえば直交エンコーダは、第１分解能で入力を監視し、デジタル出力とアナログ入力との間の第１トラッキング誤差ｅ１を生成し、たとえば入力信号をサンプリングし正弦余弦関数または逆正接関数を適用する第２処理ユニット（３２）が、第１分解能より高い第２分解能で入力を監視し、デジタル出力とアナログ入力との間の第２トラッキング誤差ｅ２を生成する。装置は、第１または第２トラッキング誤差に基づき、たとえばフィルタ（３３）を通して処理することによりデジタル出力を決定し、トラッキング安定性を向上するために２つの誤差を切り替えるためのスイッチ（３４）を含む。切り替えは、たとえば第１誤差信号ｅ１と閾値、たとえば最大誤差値との比較に基づき行われることが可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換するための信号処理装置であって、デジタル出力は正弦波入力を追跡し、
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成することと、
前記入力を前記第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成することと、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定し、トラッキングの安定性を向上させるため、前記デジタル出力を提供するために前記処理ユニットが前記第１と第２トラッキング誤差の使用を切り替えることと、
を行うための処理ユニットを含む、装置。
【請求項２】
前記入力が正弦波入力である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記入力が正弦および余弦信号を含む、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記処理ユニットが、入力の離散的事象を監視することにより前記第１分解能で監視を行い、入力のサンプリングにより前記第２分解能で監視を行う、請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記処理ユニットが、前記第１分解能での監視用の方形波入力を提供するため、前記入力を調整するための調整ユニットを含む、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記処理ユニットが、前記対象の位置を監視するために、前記方形波入力の立上がりおよび／または立下りエッジを監視する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記処理ユニットが、位相分離した１組の入力信号に基づき前記第１位置信号を決定するための直交エンコーダを含む、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記処理ユニットが、前記監視対象から位相分離した１組の正弦波入力信号の逆正接関数に基づき前記第２分解能で監視を行う、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記処理ユニットが前記監視対象から正弦および余弦入力信号を受信し、以下の式に従って前記第２トラッキング誤差を決定し、
【数１】
2008532017.tif 000029
ただしθは対象の位置であり、
【数２】
2008532017.tif 000030
はデジタル出力である、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットが、前記第１誤差信号を出力するための第１処理ユニットと、前記第２誤差信号を出力するための第２処理ユニットと、前記第１または第２誤差信号に基づき前記デジタル出力を決定するための第３処理信号と、前記第１または第２トラッキング誤差を前記第３処理ユニットへ切り替えるためのスイッチユニットとを含む、先の請求項の
いずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理ユニットが、前記第１誤差信号が閾値を越えている場合に、前記デジタル出力を提供するために第１誤差信号を使用する、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記処理ユニットが、前記デジタル出力信号を生成するために、第１または第２誤差信号を積算するための積分器を含む、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理ユニットがタイプ２サーボループを備える、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理ユニットが、第１または第２誤差信号から前記監視対象の速度を決定する、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記監視対象がシャフトであり、デジタル出力が前記シャフトの角度位置である、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記監視対象がスケールのスライダである、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
入力がレゾルバからのものである、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
入力がエンコーダからのものである、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記入力がシンクロからのものである、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記入力が直線位置センサからのものであり、これは基準電圧が加えられるパターン化ワイヤの基準スケールと、スケールに沿って動き、基準スケールパターンと同じピッチのパターン化ワイヤの組を有するが、一方のパターン化ワイヤが他方から９０度ずらされて離間されるスライダとを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
先の請求項のいずれか一項に記載の装置を含むモータ制御装置。
【請求項２２】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置を含む位置センサ。
【請求項２３】
先の請求項のいずれか一項に記載の装置を含む車両制御システム。
【請求項２４】
監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換する方法であって、デジタル出力が入力を追跡し、
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成することと、
前記入力を前記第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成することと、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定することと、
トラッキングの安定性を向上させるために、前記第１と第２トラッキング誤差とを切り替えることと、
を含む方法。
【請求項２５】
監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換するデジタル信号プロセッサの制御ソフトウェアであって、デジタル出力が入力を追跡し、
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成する構成要素と、
前記入力を前記第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成する構成要素と、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定する決定要素であって、トラッキングの安定性を向上させるために前記第１と第２トラッキング誤差との間で切り替えを行う決定要素と、
を含むソフトウェア。
【請求項２６】
請求項２５のソフトウェアを含む記憶媒体。
【請求項２７】
監視対象の検出位置を示す入力信号に基づきデジタル角度出力を提供するための信号処理装置であって、装置のデジタル出力が入力信号を追跡し、装置が、デジタル角度出力が直交エンコーダの出力または入力信号をサンプリングするサンプリング手段の出力のいずれかに基づくようにする切り替え手段を含む、信号処理装置。
【請求項２８】
レゾルバのアナログ正弦波出力からデジタル角度を提供するためのレゾルバデジタルコンバータであって、第１角度を決定し、第１角度およびコンバータ出力に基づき第１誤差信号を提供する直交エンコーダと、レゾルバ出力をサンプリングし、サンプリングされたレゾルバ出力およびコンバータ出力に基づき第２誤差信号を提供する観測器と、第１または第２誤差信号に基づきコンバータ出力を決定するフィルタと、コンバータがレゾルバ出力に関してロック外れが生じていると決定される場合に第２誤差信号から第１誤差信号にフィルタ入力を切り替えるスイッチとを含む、コンバータ。
【請求項２９】
レゾルバの出力信号を監視し、レゾルバのデジタルロータ角度を提供するための角度トラッキング観測器であって、レゾルバ出力信号をサンプリングするためのサンプラと、レゾルバ出力信号を監視するための直交エンコーダとを含み、デジタル角度が、レゾルバ出力により示されるロータ角度から逸脱する場合はサンプラではなく直交エンコーダの出力に基づきロータのデジタル角度を決定する、観測器。
【請求項３０】
監視対象の位置を示す正弦波入力を受け、監視対象の位置を示す出力信号を提供するための信号処理装置であって、
正弦波入力を受け、対象に関して第１分解能で第１位置信号を決定し、装置出力を受け、第１位置信号および装置出力に基づき第１誤差信号を決定する第１誤差決定要素と、
正弦波入力を受け、対象に関して第１分解能より高い第２分解能で第２位置信号を決定し、装置出力を受け、第２位置信号および装置出力に基づき第２誤差信号を決定する第２誤差決定要素と、
前記第１または第２誤差関数に基づき前記出力信号を提供する位置決定要素と、
前記第１または第２誤差信号を前記位置決定要素に提供し、出力信号が逸脱傾向にある場合に前記第１誤差信号に切り替える切り替え要素と、
を含む装置。
【請求項３１】
監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換するための信号処理装置であって、デジタル出力は入力を追跡し、
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成するための第１処理ユニットと、
前記入力を前記第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成するための第２処理ユニットと、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定する第３処理ユニットと、
前記第１または第２トラッキング誤差を前記第３処理ユニットへ供給するスイッチユニットであって、トラッキングの安定性を向上させるために、前記第１と第２トラッキング誤差との間で切り替えを行うスイッチユニットと、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００５年３月４日に出願されたオーストラリア仮特許出願第２００５９０１０５０号より優先権を主張する。その内容全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、監視対象の位置を決定する際に使用される装置および方法に関する。たとえば電気モータのロータのようなシャフトの角度位置および／または速度の検出に使用可能であるが、さらに広く使用されることも可能である。本発明は、ブレーキバイワイヤシステムのようなバイワイヤ制御システムを含む、車両制御システムにおいて特に有用であり得る。
【背景技術】
【０００３】
制御システムにおいてアクチュエータとして電気モータを使用する場合、たとえば車輪ブレーキのキャリパを作動させるためには、作動時にモータのロータの位置および／または速度に関するフィードバックを取得することがアクチュータの正確な制御のために重要である場合がある。
【０００４】
通常、ロータ位置を監視するためにはレゾルバが用いられる。レゾルバ自体は、監視されるロータと連結するロータを有し、その中にコイルを含む。レゾルバは、レゾルバロータに隣接して取り付けられる１組の固定的な直交するコイルも含み、これはロータコイルが回転するとそれぞれ正弦信号と余弦信号を出力するためレゾルバロータコイルと連結する。正弦信号および余弦信号は位相がずれているため、両振幅の測定によってあらゆる時点において絶対的なロータ角度を決定可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、多様な実施形態において多くの長所をもたらし、デジタル位置信号を提供するために、たとえばレゾルバ等の関連で使用可能である新たな信号処理および位置決定装置および方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、本発明は、監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル出力に変換するための信号処理装置を提供する。デジタル出力は入力を追跡する。この装置は以下のことを行うための処理ユニットを含む。
【０００７】
前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成するため第１分解能にて前記入力を監視すること、
前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成するため前記第１分解能より高い第２分解能にて前記入力を監視すること、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定し、トラッキングの安定性を向上するために前記デジタル出力を提供するため前記処理ユニットは前記第１および第２トラッキング誤差の使用を切り替えること。
【０００８】
したがって、本発明は一実施形態では、レゾルバのアナログ出力をデジタル角度位置および速度値に変換するためのコンバータを提供する。これらの値は、フィードバック制御もしくは監視のために使用される。しかし、本発明はこのようなシステムに限定されず、その他多くの状況に応用可能である。
【０００９】
本発明は、高い速度および加速度において安定しており、非常に正確であるコンバータを提供することが可能である。
【００１０】
第２誤差信号は、一周期内に一定数の入力をサンプリングし、高分解能の位置信号が抽出可能になることによって取得されることが可能である。しかし、装置は出力デジタル信号の入力信号に対する相違も追跡し、これが過度に高い、たとえば角度ロックがされていない不安定な傾向を示している場合、装置はより低い分解能の、ロックされていないことによる影響が少ない、より離散的な出力を提供する第１誤差信号に切り替えることが可能である。
【００１１】
ロックは、たとえばレゾルバまたはコンバータの高分解能サンプリング部分が処理することができない高いロータ速度または加速度、および／またはノイズ、温度ドリフト、位相シフトまたは不均一な振幅等により外れる可能性がある。
【００１２】
このような場合、装置は状況が安定化するまでより低い分解能の信号を使用することが可能であり、その際、装置は高分解能トラッキングに切り替えらることが可能である。
【００１３】
入力は好適には正弦波入力であり、好適には正弦および余弦信号、たとえばレゾルバにより提供される信号からなる。本発明はしかし、その他の入力、たとえば単一正弦波または２つより多い信号または異なる位相関係を有する信号、たとえば９０度以外、たとえば０から１８０度の間の信号を変換するために使用されることも可能である。たとえば、対象の位置の検知が、レゾルバと類似ではあるが３つのワインディングを使用するシンクロを用いて実施された場合、この装置は３つの正弦波信号を受信し、これらはそれぞれ相互に１２０度ずれている。本発明は、その他の信号生成器、たとえば多極レゾルバ、光学エンコーダのようなエンコーダ、またはインダクトシン（登録商標）トランスデューサと共に用いられることも可能である。後者は、レゾルバと同じ種の信号を提供するが、直線運動を直接検出し、また規則的な波形パターンを有するプリント回路トレースからなる励起スケールと、スケールに沿って動きスケールパターンと平行かつ同じピッチのプリント回路トレースの組を含むスライダとを利用する。しかし一方のスライダトレースは、他方から４分の１ピッチ分シフトされている。
【００１４】
処理ユニットは、入力信号を調整するための調整ユニットを含むことが可能である。たとえば第１トラッキング誤差を決定するために方形波入力を提供するためにである。これはたとえば、各入力信号に関してシュミットトリガーを備えることが可能である。調整、たとえば方形波の使用は、ノイズ等に対して安定性を提供しつつ、入力信号状態の粗さの決定を容易にすることが可能である。
【００１５】
処理ユニットは、第１トラッキング誤差に関して低い分解能でアナログ信号を監視するのみであるため、これはたとえば対象の運動の測定周期の半分または４半分に関して、たとえばロータ角度の正弦波周期の４半分に関してのみ入力の状態を識別することが可能である。処理ユニットはたとえば、調整された、たとえば方形波の入力のゼロ交差または立上りおよび／または立下りエッジを監視、たとえば計数することが可能である。
【００１６】
特に好適な実施形態では、処理ユニットは直交エンコーダを含む。直交エンコーダは、９０度ごとに位相が分けられる１組の方形波に基づき監視対象の４つの位置の１つを決定する。エンコーダは、反復するサイクルの４つの位置のいずれかに対象があるか、たとえばロータの回転の９０度のどの区分にあるかを決定するため、２つの波の「１」または「０」状態を決定する。
【００１７】
直交エンコーダは、特に安定的な測定形態であり、その他の場合はロックが外れてしまう可能性がある場合にもトラッキングコンバータに関して全体的な安定性を提供する。
【００１８】
第１誤差信号を提供するために、装置のデジタル出力が直交エンコーダの出力から引かれることが可能である。
【００１９】
一実施形態では処理ユニットは、逆正接関数に基づき対象の位置を決定することにより、アナログ入力を高い分解能で監視する。これにより、レゾルバからの正弦および余弦信号の指数に位置情報、たとえばモータのロータの回転角度を取得するために逆正接関数を適用する。その結果が装置の現在のデジタル出力と比較され、トラッキング誤差を得る。
【００２０】
本発明の特に好適な形態では、処理ユニットはたとえばレゾルバから監視対象からの正弦波および余弦波信号を受信し、以下に基づき第２トラッキング誤差を決定する。
【００２１】
【数１】
2008532017.tif 000002
【００２２】
ここではθは対象の位置、たとえばロータ角度であり、
【００２３】
【数２】
2008532017.tif 000003
【００２４】
はデジタル出力である。
２つのトラッキング誤差間の切り替えは、コンバータ全体の安定性を向上させるために任意の適切な方法で実施可能である。
【００２５】
好適な一実施形態では、処理ユニットは、第１誤差信号に基づき、たとえば第１誤差信号が閾値を越えている場合に、第２から第１誤差信号に切り替える。閾値はたとえば９０度であることが可能であり、第１誤差信号の誤差が最大誤差値、たとえば第１処理ユニットとしての直交エンコーダにおいてｐｉ／２を越えることを回避することが意図されている。このようにして、誤差信号が不安定になることが回避される。
【００２６】
その他の切り替え方式が使用されることも可能である。たとえば、装置は第２誤差信号を閾値に対して比較、または２つの処理ユニットの出力間の絶対差を比較することが可能である。２つの誤差信号の組み合わせを使用することも可能であり、現在のデジタル出力を、切り替えを行うか否かを決定する際に使用することが可能である。誤差信号の変化率を監視することも可能である。
【００２７】
デジタル出力を得るための第１および第２トラッキング誤差の処理は、任意の適した方法を利用することが可能であり、適切なフィルタ要素を利用可能である。フィルタ要素は、位置および速度出力両方を提供するよう構成されることが可能である。１つの好適な形態では、タイプ２のサーボループを備え、２つの積分要素を含むことが可能である。
【００２８】
デジタル出力信号を増加または減少させるためトラッキングカウンタに作用可能である誤差信号を生成するために、供給された誤差信号のための積分器が含まれることが可能である。
【００２９】
適切な伝達関数は、一定的なランプ入力に応じて定常状態出力誤差を除去可能である積分器と連結されたＰＩ観測器である。伝達関数はたとえば、Ｇ（ｓ）＝Ｋ１（Ｋ２＋１／ｓ）であることが可能である。たとえば拡張カルマンフィルタまたはルーエンバーガーフィルタを含むその他の伝達関数も可能である。たとえば伝達関数は、下記の形であることが可能である。
Ｇ（ｓ）＝（Ｋ１Ｓ２＋Ｋ２ｓ＋Ｋ３）／ｓ２
上記のように、監視対象はシャフトであり、デジタル出力はシャフトの角度位置であることが可能である。または監視対象はスライダであり、デジタル出力はスケールに沿ったスライダの直線運動を示すことが可能である。速度が出力されることも可能である。
【００３０】
上述のように、信号発生器／対象モニタはレゾルバ、シンクロまたは直線エンコーダ、たとえばインダクトシン（商標登録）エンコーダであることが可能である。これは光学エンコーダであることも可能である。
【００３１】
本発明は様々な状況において使用可能である。たとえば、モータ、たとえば電気または油圧モータのフィードバック制御、または位置の検知、たとえば角度または位置センサとして使用可能である。たとえば航空電子工学、海事または自動車における制御のような車両管理および制御システムも用途に含まれ、たとえばブレーキ制御システム、ステアリングシステムまたは変速システムのようなバイワイヤコントロールに使用可能である。また、ロボット工学または機械制御、たとえば工作機械の数値制御にも使用可能である。
【００３２】
本発明は安定的かつ頑丈な位置検出装置の構成を容易にするため、本発明は安全上問題のある状況に特に有用である。
【００３３】
本発明は、上述のいずれかの実施形態に係る装置を含む電気モータ制御にも及ぶ。
本発明は、上述のいずれかの実施形態に係る装置を含む車両制御システムにも及ぶ。
【００３４】
本発明はさらに、監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル出力に変換し、デジタル出力が入力を追跡する方法にも及ぶ。この方法は、以下を含む。
【００３５】
入力を第１分解能で監視し、デジタル出力と入力との間の第１トラッキング誤差を生成すること、
入力を第１分解能より高い第２分解能で監視し、デジタル出力と入力との間の第２トラッキング誤差を生成すること、
第１または第２トラッキング誤差に基づきデジタル出力を決定すること、および
トラッキングの安定性を向上させるために、第１と第２トラッキング誤差との間で切り替えること。
【００３６】
本発明は、監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換するためのデジタル信号プロセッサ用のソフトウェアにも及ぶ。デジタル出力は入力を追跡する。このソフトウェアは以下を含む。
【００３７】
入力を第１分解能で監視し、デジタル出力と入力との間の第１トラッキング誤差を生成する構成要素と、
入力を第１分解能より高い第２分解能で監視し、デジタル出力と入力との間の第２トラッキング誤差を生成する構成要素と、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定する決定要素であって、トラッキングの安定性を向上させるために第１と第２トラッキング誤差との間で切り替えを行う決定要素。
【００３８】
ソフトウェアは、任意の適切な記録媒体に設けられることが可能であり、本発明はソフトウェアを搭載する記録媒体にも及ぶ。また発明は、ソフトウェアコードが組み込まれるハードウェアおよびファームウェア、また本発明を実施するためのコードを含むデジタル信号プロセッサチップ、たとえばＤＳＰチップにも及ぶ。
【００３９】
本発明はソフトウェアを使用せずに電気的に実施されることも可能である。たとえば、スイッチ、フィルタ、積分器、信号多重、信号加算等全てが、レジスタ、キャパシタ、演算増幅器等を用いて実行可能である。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、プログラム可能ゲートアレイ（ＰＧＳ）も使用可能である。これによる電子機器は、デジタル構成要素とアナログ構成要素両方を用いるハイブリッドシステムであることが可能である。
【００４０】
さらなる態様では、本発明は、監視対象の検知位置を示す入力信号に基づきデジタル角度出力を提供するための信号処理装置を提供する。装置のデジタル出力は入力信号を追跡し、装置は、デジタル角度出力が、直交エンコーダの出力または入力信号をサンプリングするサンプリング手段の出力のいずれかに基づいているための切り替え手段を含む。
【００４１】
別の態様では、本発明はレゾルバのアナログ正弦波出力からデジタル角度を出すためのレゾルバデジタルコンバータを提供する。コンバータは、第１角度を決定し、コンバータ出力の第１角度に基づき第１誤差信号を提供するための直交エンコーダと、レゾルバ出力をサンプリングし、サンプリングされたレゾルバ出力とコンバータ出力とに基づき第２誤差信号を提供するための観測器と、第１または第２誤差信号に基づきコンバータ出力を決定するフィルタと、レゾルバ出力に対してコンバータのロック外れが検出されると第２誤差信号から第１誤差信号へフィルタ入力を切り替えるためのスイッチとを含む。
【００４２】
さらなる態様では、本発明はレゾルバの出力信号を監視し、レゾルバのデジタルロータ角度を提供するための角度トラッキング観測器を備える。観測器は、レゾルバ出力信号をサンプリングするためのサンプラと、レゾルバ出力信号を監視するための直交エンコーダとを含み、観測器は、レゾルバ出力により示されるロータ角度とデジタル角度がずれている場合はサンプリング装置ではなく直交エンコーダの出力に基づきロータのデジタル角度を決定する。
【００４３】
さらに別の態様では本発明は、監視対象の位置を示す正弦波入力を受信し、監視対象の位置を示す出力信号を提供するための信号処理装置を提供する。この装置は以下を含む。
【００４４】
正弦波入力を受け、第１分解能で対象の位置信号を決定し、装置出力を受け、第１位置信号と装置出力とに基づき第１誤差信号を決定する第１誤差決定要素と、
正弦波入力を受け、第１分解能より高い第２分解能で対象の位置信号を決定し、装置出力を受け、第２位置信号と装置出力とに基づき第２誤差信号を決定する第２誤差決定要素と、
第１または第２誤差関数に基づき出力信号を提供する位置決定要素と、
第１または第２誤差信号を位置決定要素に提供する切り替え要素であって、出力信号が逸脱傾向にある場合に第１誤差信号に切り替える切り替え要素。
【００４５】
別の態様では、本発明は、監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル出力に変換するための信号処理装置を提供し、デジタル出力は入力を追跡する。装置は以下を含む。
【００４６】
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成するための第１処理ユニットと、
前記入力を第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との
間の第２トラッキング誤差を生成するための第２処理ユニットと、
前記デジタル出力を前記第１または第２トラッキング誤差に基づき決定する第３処理ユニットと、
前記第１または第２トラッキング誤差を前記第３処理ユニットに供給するためのスイッチユニットであって、トラッキングの安定性を向上させるために前記第１と第２トラッキング誤差とを切り替える切り替え要素。
【００４７】
上述の態様はいずれも、必要に応じて適切に、上述の他の態様との関連で述べられたいずれかの特徴を含むことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の実施形態を添付の図面を参照して、以下に例示的に説明する。特定の図面によって先の説明の普遍性は否定されず、本発明は図面に示される以外の形態を取ることが可能であることは自明である。
【００４９】
図１を参照すると、モータ制御システム１は、シャフト３を有する電気モータ２を含む。モータ２は制御装置４により制御され、これはコマンド信号Ｃを受け、コマンドアクションを実施するためモータ２に適切な電圧を適切な時間加える。
【００５０】
このようなシステムは、多様な用途および環境に使用されている。これらはたとえば、車両制御システム内のアクチュエータを提供するために使用され、また車両ブレーキシステムに使用されることが可能である。
【００５１】
したがって一実施形態では、モータ制御システムは、ブレーキバイワイヤシステムのキャリパブレーキアセンブリに使用されることが可能であり、電気モータ２はブレーキディスク６を把持する１組のブレーキパッド５を作動させる。シャフト３はたとえば、減速ギア装置および回転−直線運動機構、たとえばボールねじを介してパッド５に係合されることが可能である。
【００５２】
このブレーキの実施形態では、制御装置４は、車両管理システムの遠隔電子制御ユニット７からコマンド信号を受信し、適切な時間の間適切な電圧を加え、指令されたブレーキ動作を行う。
【００５３】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）７は、運転者による指示および運転条件に応じてブレーキコマンドを発する。これにより、車両状態に関連する様々なセンサ８および運転者の意図に関連する様々なセンサ９からの信号を受信し、車両の様々なブレーキアセンブリ１にコマンド信号を出力する。
【００５４】
車両センサ８は、車輪速度センサ、加速度計、エンジンセンサ、ヨーセンサ、排気ガスセンサ等を含むことが可能であり、運転者指示／要求センサ（人間と機械の相互作用（ＨＭＩ）センサ）は、ブレーキまたはスロットルペダルセンサおよびステアリングホイールセンサを含むことが可能である。たとえば、ブレーキペダルセンサは、たとえばペダルの移動量または運転者の足からペダルに加わる力により決定されるブレーキに関する運転者の要求に比例する信号を提供することが可能である。
【００５５】
ＥＣＵ７は、多数の異なるブレーキ様式に係り車両ブレーキを制御することが可能である。これは単に運転者の指示に従うか、または何らかの介入、たとえばアンチロックブレーキング（ＡＢＳ）、トラクションコントロール（ＴＣ）、車両安定性またはパニックブレーキ制御を提供することが可能である。
【００５６】
電子制御ユニット７およびブレーキキャリパアセンブリ１は、任意の適切な方法で通信可能である。たとえばこれらは個別に接続される、および／または１つまたは複数の通信バスを介して接続されることが可能である。
【００５７】
モータ２が正確に作動することを確実にするために、制御装置４はモータ２をフィードバック方式で制御し、モータ２は、モータシャフト３の角度位置θおよび角速度ωを示すフィードバック信号１２を提供するためシャフト３上にレゾルバ１１を含む。制御装置４は、コマンドアクション、たとえばブレーキ動作が確実に達成されることを保証するために、モータ２への通電を変更することが可能である。たとえば制御装置４内のコンバータ１３が、レゾルバ１１のアナログ出力を制御装置４用にデジタル入力に変換する。
【００５８】
レゾルバ１１は図２に概略的に示される。これは、コイル２１を中に有するロータ２０と、相互に直行するとともにロータコイル２１と連結する１組のステータコイル２２と２３とを備える。ロータコイル２０の交流信号Ｖｒｅｆによる通電は、各ステータコイル２２および２３に同じ周波数の信号を発生させるが、ロータ２０が回転すると結合の強度は正弦波状に変動し、これにより各ステータコイル２２、２３からの出力信号は正弦波包絡線で振幅変調される。ステータコイルは相互に直交するため、２つのステータコイルの包絡線は相互に９０度離れており、これによりステータコイル２はロータ位置に対して正弦信号包絡線をもたらし、ステータコイル２３は余弦信号包絡線をもたらす。
【００５９】
したがって、レゾルバ１１は、２つの信号をいずれかの時点に測定することにより正弦（θ）信号Ｖｓｉｎと余弦（θ）信号Ｖｃｏｓを提供し、ロータの絶対角度位置θの取得を可能にする。ロータ角度θの変化率は、ロータ角度および速度ωを提供するために２つの信号から決定可能である。
【００６０】
本発明は、たとえばレゾルバ１１により提供される位置信号の処理、およびアナログ位置信号のデジタル信号への変換に関する。したがって、モータ制御システムのコンバータ１３に、アナログ入力１２からデジタル回転角度
【００６１】
【数３】
2008532017.tif 000004
【００６２】
およびデジタル角速度
【００６３】
【数４】
2008532017.tif 000005
【００６４】
を提供するために使用されることが可能である。しかし、本発明はさらに広い用途を有し、たとえば一般的な位置センサおよびアクチュータの分野のように、あらゆる適切な位置信号のアナログからデジタル処理にも使用される。
【００６５】
本発明の一実施形態の全体的な構造は、レゾルバデジタルコンバータ３０の形で図３に示される。これは、デジタル出力をアナログ出力にトラッキングすることにより、レゾルバのＶｓｉｎおよびＶｃｏｓのアナログ正弦入力からデジタル回転角度
【００６６】
【数５】
2008532017.tif 000006
【００６７】
およびデジタル角速度
【００６８】
【数６】
2008532017.tif 000007
【００６９】
を決定する。
コンバータ３０は、レゾルバ出力を監視し、第１の（低い）分解能の実際のロータ角度θと出力デジタル角度
【００７０】
【数７】
2008532017.tif 000008
【００７１】
との間の第１トラッキング誤差ｅ１を生成する第１処理ユニット３１を含む。またこれは、第２の（高い）分解能でレゾルバ出力を監視し、実際のロータ角度θと出力デジタル角度
【００７２】
【数８】
2008532017.tif 000009
【００７３】
との間の第２トラッキング誤差ｅを生成する第２処理ユニット３２も含む。
フィルタ３３は第１または第２誤差信号ｅ１またはｅ２を受信し、適切な伝達関数を提供するよう構成されており、これによりデジタルロータ角度
【００７４】
【数９】
2008532017.tif 000010
【００７５】
および／またはデジタルロータ角速度
【００７６】
【数１０】
2008532017.tif 000011
【００７７】
が誤差信号から導出可能である。これらのデジタル信号は、制御装置４において設けられているように、モータ２のフィードバック制御において使用可能である。
【００７８】
スイッチ３４は、第１または第２誤差信号ｅ１またはｅ２のいずれかをフィルタ３３と接続し、コンバータの出力が安定した状態を保つことを保証するために、２つの誤差信号ｅ１またはｅ２を切り替えるスイッチ制御装置３５により作動される。これにより、スイッチ制御装置３５はデジタル出力の一方または両方、およびトラッキング誤差の一方または両方を受けることが可能であり、これらからデジタル出力のロック外れがあるか、および出力の入力からのドリフト傾向があるかを決定する。
【００７９】
一般に、スイッチ制御装置３５は、高分解能でロータ角度および速度を決定するためにフィルタ３３に第２トラッキング誤差ｅ２を供給する。しかし、デジタル出力のロック外れが検出されると、スイッチ制御装置３５は、フィルタ３３に低い分解能のトラッキング
誤差ｅ１を供給する。低分解能処理ユニットはノイズ、センサドリフト等に影響されにくいため、これによってコンバータ出力が安定した状態を保つことが可能になり、第２高分解能処理ユニットより安定した出力を提供する。
【００８０】
第１処理ユニットは、たとえば入力信号、または入力信号の処理または加工されたバージョン、たとえばゼロ交差または波形の立上りまたは立下りエッジのようなエッジ事象の離散事象を監視することにより、位置を決定可能であり、第２処理ユニットは、入力信号を離散事象間の複数の時点を含むサイクルにおける複数の点にてサンプリングすることにより監視することが可能である。
【００８１】
図３の装置のより詳しい実施例が図４のコンバータ４０に示される。ここでは、第１処理ユニットは、直交エンコーダ４１ａを含む。このエンコーダは、１組のレゾルバ出力を受け、これを位相が９０度ずらされた方形波の組に調整する。続いてエンコーダ４１ａは、各入力信号チャネルの振幅に応じて、たとえば方形波パルスの立上りおよび／または立ち下がりエッジを監視することにより、モータシャフト３の位置を回転の全周期のうちの４つの四分円の１つにあるとして決定する。
【００８２】
これにより、ロータ角度が配置される四分円に応じて方形波の組は振幅の組み合わせ「１、１」、「１、０」、「０、１」または「０、０」を有することが可能である。したがって、エンコーダ４１ａは振幅の組を決定し、これによりロータ角度をｐｉ／２内で（また振幅の組が受信される順序を監視することにより回転動作の方向も）決定可能である。エンコーダ４１ａは、検出されたロータ角度の四分円を出力し、コンパレータ４１ｂがデジタル出力角度
【００８３】
【数１１】
2008532017.tif 000012
【００８４】
をここから減算し、第１トラッキング誤差信号ｅ１を提供する。
したがって、第１トラッキング誤差は、以下に基づく。
【００８５】
【数１２】
2008532017.tif 000013
【００８６】
ここではＮｑｕａｄは、四分円の数であり、［＿］は最も近い整数に切り下げることを示す。
【００８７】
第２処理ユニットは、２つのレゾルバ入力信号ＶｓｉｎおよびＶｃｏｓにそれぞれ正弦波および余弦波発生器４２ｃおよび４２ｄにより決定されるデジタル出力角度
【００８８】
【数１３】
2008532017.tif 000014
【００８９】
の正弦および余弦を乗算する１組の乗算器４２ａと４２ｂとを含む。２つの乗算器の結果は、続いてコンパレータ４２ｅに送られ、第２トラッキング誤差ｅ２を提供する。
【００９０】
これにより、第２トラッキング誤差ｅ２は、以下の三角恒等式から得られる。
【００９１】
【数１４】
2008532017.tif 000015
【００９２】
【数１５】
2008532017.tif 000016
【００９３】
が小さい場合、
【００９４】
【数１６】
2008532017.tif 000017
【００９５】
であり、したがって
【００９６】
【数１７】
2008532017.tif 000018
【００９７】
であれば、
【００９８】
【数１８】
2008532017.tif 000019
【００９９】
である。さらに、閉ループシステムは、小さい誤差に関してはほぼ直線状である。
コンバータ４０はフィルタ要素４３ａおよび４３ｂも含み、これらは誤差信号ｅ１またはｅ２のいずれかを取り、ロータのデジタル角度位置
【０１００】
【数１９】
2008532017.tif 000020
【０１０１】
およびデジタル角速度
【０１０２】
【数２０】
2008532017.tif 000021
【０１０３】
を提供する。フィルタ要素は、積分器４３ｂと直列に連結されるＰＩオブザーバ４３ａを含み、これは一定のランプ入力に応じて定常状態の出力誤差を除去可能である。伝達関数Ｇ（ｓ）はたとえば以下の通りであることが可能である。
【０１０４】
【数２１】
2008532017.tif 000022
【０１０５】
しかし、その他の伝達関数、たとえば拡張カルマンフィルタまたはルーエンベルガーオブザーバも可能である。たとえば以下が可能である。
【０１０６】
【数２２】
2008532017.tif 000023
【０１０７】
２つの誤差信号ｅ１とｅ２との間の切り替えは、本実施例では直角位相処理ユニット４１ａ、４１ｂからの誤差信号ｅ１の絶対値により決定される。したがって、ブロック４５ａは、誤差信号ｅ１の絶対値を取り、これがコンパレータ４５ｂの閾値Ｍと比較される。その結果がブロック４５ｃに伝えられ、結果の記号を決定し、コンパレータの出力がゼロより小さい場合は「０」を出力し、その他の場合は「１」を出力する。スイッチ４４は、制御信号「１」を受けた場合は誤差信号ｅ１を通し、制御信号「０」を受けた場合は誤差信号ｅ２を通す。
【０１０８】
このように、トラッキングは通常、レゾルバロータ２０の、そしてこれによりモータシャフト２の正確な監視を行うために、第２処理ユニットとフィルタとにより形成される高分解能システムを用いて行われる。しかし、アナログ入力とデジタル出力（直交エンコーダにより決定される）との間の誤差信号が設定値Ｍ（たとえば９０度）より大きい場合、出力のロックが外れ、これに対処するために、直交エンコーダを用いてトラッキングが続けられる。ロックが復活すると、コンバータは高分解能処理ユニットに基づくトラッキングを再開する。したがって、コンバータ出力は、直角位相およびサンプリングシステムによるハイブリッドである。
【０１０９】
第２処理ユニットは、第１処理ユニットより高い分解能でモータシャフト角度θのトラッキングを行う。しかし、第１処理ユニットは、第２処理ユニットより安定しており、これらの２つを組み合わせることにより、本実施形態は全体としてトラッキングが正確および安定的なコンバータを実現し、制御装置６によりモータ２の良好な制御を可能にする。
【０１１０】
スイッチユニット４４は必ずしも第１トラッキング誤差ｅ１と閾値との比較に基づいてのみ作動されるのではなく、出力の安定性および逸脱を決定するために、出力信号のその他の適切な監視方法が実施可能である。たとえば、第２トラッキング誤差または２つの誤差の間の絶対差が閾値と比較されることが可能である。
【０１１１】
図５は、図４と類似のコンバータ５０を示すが、様々なハードウェア要素を示している。この実施形態では、１組の乗算ＤＡＣ５２ａと５２ｂが、デジタル処理により生成された
【０１１２】
【数２３】
2008532017.tif 000024
【０１１３】
および
【０１１４】
【数２４】
2008532017.tif 000025
【０１１５】
関数によりアナログ入力ＶｓｉｎおよびＶｃｏｓをそれぞれ乗算し、その出力を加算増幅器５２ｃに提供し、その出力は誤差信号ｅ２を提供するために復調器５２ｄを通る。
【０１１６】
誤差信号ｅ２は、スイッチ５４を通りデジタルフィルタ５３ａへ至り、これは上述の（４）または（５）のような伝達関数を提供し、そのフィルタの出力は積分器５３ｂ（一定の角速度でのモータシャフト３の回転に関連する遅延誤差を除去する）へ至る。積分器５３ｂの出力は、入力を追跡するための一定の周波数を生成するために、電圧制御された発振器５３ｃへ至る。これは、極性を評価し、前転の場合はアップカウントし、逆転の場合はダウンカウントするようアップダウンカウンタ５３ｄ（そしてその際第２積分器を提供する）を制御する。
【０１１７】
直交エンコーダ５１ａは、１組の方形波を提供するための１組のシュミットトリガー５１ｂと、２つの方形波入力チャネルから精度ｐｉ／２でロータ角度を決定するカウンタ５１ｃとを含み、その出力を加算増幅器５１ｄに伝達し、デジタル誤差信号
【０１１８】
【数２５】
2008532017.tif 000026
【０１１９】
を引くことにより誤差信号ｅ１を提供する。この誤差信号ｅ１は、スイッチ５４の制御にも用いられ、これにより誤差信号ｅ１が特定の閾値を上回った際にスイッチ５４は誤差信号ｅ２ではなくｅ１を通過させる。
【０１２０】
見て取れるように、コンバータ５０の作動は、局部周波数を発生し、これを入力信号周波数を追跡するよう適合させる位相ロックループの作動に類似である。
【０１２１】
図６は本発明の別の実施形態を示しており、ここではコンバータ６０は、図４と同様に直角位相コンバータ６１ａとコンパレータ６１ｂとを含む。しかし、ここでは高分解能処理は、逆正接関数を正弦および余弦入力信号の商に適用するブロック６２ａにより実施される。したがって、ブロック６２ａはロータ角度θを以下の式に基づき出力する。
【０１２２】
【数２６】
2008532017.tif 000027
【０１２３】
ここではａｒｃｔａｎ２は、逆正接関数である。
この信号はコンパレータ６２ｂへ出力され、これによりスイッチ６４は直交エンコーダからの誤差信号ｅ１または逆正接エンコーダからの誤差信号ｅ２をフィルタ要素６３ａおよび６３ｂへ通過させ、その際モータシャフト３のデジタル角度位置および角速度を決定する。
【０１２４】
上述の全てのケースでは、コンバータは安定的かつ正確で、信号入力を忠実に追跡する
デジタル出力を提供し、正確なフィードバック制御を確実にする。
【０１２５】
ここで図７ａから７ｄおよび図８ａから８ｄを参照して２つのシミュレーションを説明する。
【０１２６】
図７ａから７ｄの第１のケースでは、実際の角度位置は高い加速定数α＝５００ｒａｄ／ｓｅｃ２で変動し、図８ａから８ｄの第２のケースでは、実際の角度位置の変化は、θ（ｔ）＝２００πｓｉｎ（０．４πｔ）で示される正弦波パターンを有し、角加速度は同様に最大５００ｒａｄ／ｓｅｃ２に達する。いずれのケースでも、シミュレーションは８０秒間行われ、ノイズ効果のためにシミュレーションされたレゾルバ出力の純粋な正弦および余弦信号に［−０．１、０．１］内のホワイトノイズが加えられた。
【０１２７】
図７ａ、７ｂおよび図８ａ、８ｂは、公知の観測器の出力のグラフであり、図７ｃ、７ｄおよび８ｃ、８ｄは以下の伝達関数を使用した場合の図４の実施形態に従った観測器の出力のグラフを示す。
【０１２８】
【数２７】
2008532017.tif 000028
【０１２９】
公知のタイプの２つの観測器は、（ｉ）図４の形の、伝達関数（７）を備えるが、直交エンコーダおよびスイッチユニットがない基本的なレゾルバコンバータ、（ｉｉ）カルマンフィルタ観測器である。
【０１３０】
第１のケースでは、レゾルバコンバータおよびカルマンフィルタのいずれも図７ａおよび７ｂに示されるように不安定であるが、図７ｃに見られる図４に係る推定器は安定しており、その推定誤差は過渡応答に応じてゼロに収束する（図７ｃでは明確にするため［０、５］秒のみ表示）。
【０１３１】
図７ｄは、出力を調整する際に、高分解能サンプラが使用される場合はバイナリ「ゼロ」であり、直交エンコーダカウントが使用される場合はバイナリ「１」がであるスイッチモードを示す。
【０１３２】
第２のケースでは、図８ａおよび８ｂに示されるように、ベーシックレゾルバコンバータおよびカルマンフィルタが不安定であったが、図８ｃに示されるように図４の実施形態の位置推定誤差は安定している（明確にするため［０、１０］秒のみ表示）。この場合、推定誤差は漸近的にゼロに近づくのではなく、±２度で収束される。
【０１３３】
図８ｄに示されるスイッチモードは、図７ｄと類似の方法であるが、明確にするためグラフでは［９．４、９．５］秒の間のみ示されている。
【０１３４】
上記の説明ではキャリパブレーキのモータ制御に注目していたが、本発明はたとえばステアリングバイワイヤ制御システムおよびバイワイヤギヤチェンジ制御システムのようなその他の車両制御システムを含むその他多数の用途に利用可能である。
【０１３５】
本発明は、車両制御およびモータ制御以外にも広く応用可能であり、全体としてアナログ位置情報をデジタル情報に正確に変換する必要があるシステムに関連する。特に、本発明に係るコンバータは正確かつ安定的なデジタル出力を容易にするため、安全上重要な状況に有用である。
【０１３６】
本発明は、フィードバック制御を行うために、電気または油圧モータのようなアクチュータと共に使用可能である。また、監視対象に関する位置情報を提供するために、たとえば角度センサのようなセンサと共に使用されることも可能である。
【０１３７】
本発明はたとえば、航空宇宙制御システムまたは自動車制御システムのような車両制御システムに使用可能である。また、たとえばロボット工学、軍事システム、およびたとえば数値制御される工作機械の制御のような機械全般の制御にも使用可能である。
【０１３８】
レゾルバの出力と共に使用されるのと同様に、本発明は、たとえばレゾルバと類似であるが３つのワインディングを有するシンクロを含むその他のセンサにも適合可能である。レゾルバもシンクロも回転に関する情報を提供するが、たとえばボールねじ接続により直線運動に関する情報も提供可能である。さらに、本発明はたとえばインダクトシン（登録商標）装置のような直線運動センサと共に使用することが可能であり、これは基準電圧が加えられるプリント回路トレースからなるスケールと、スケールに沿って動き、スケールと同じピッチの１組のトレースを有するが１つのトレースは他方から９０度ずらされているスライダとを含む。２つのスライダスケールの出力は、レゾルバの出力と類似である。
【０１３９】
本発明は、たとえばディスク上の光回折格子に光を通す光学正弦波エンコーダのようなエンコーダと共に使用されることも可能である。
【０１４０】
上述の実施形態は、第１の組の処理ユニットから第３の処理ユニットへ誤差信号を切り替える方法を示しているが、システムはたとえば、位置信号が切り替えられ、切り替えられた位置信号に基づき誤差が決定されるようなその他の同等の構造を有することが可能である。
【０１４１】
本発明は、多数の形のアナログ入力と共に使用されることが可能であり、信号は正弦波信号であることが望ましくはあるが、代わりにその他の位置情報を決定するために適した信号であることも可能である。また、入力信号は９０度位相がずれている必要はなく、その他の位相の関係も使用されることが可能である。
【０１４２】
本発明は、あらゆる適切な方法、たとえばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）チップ内にコード化されるハードウェア要素として、および／またはソフトウェア内に設けられて実施されることが可能である。
【０１４３】
先に説明された部分に様々な変形、追加および／または修正が、本発明の範囲から逸脱することなく可能であり、上述の教示に鑑みて、本発明は様々な方法でソフトウェア、ファームウェアおよび／またはハードウェアとして実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の実施形態に係る処理装置が利用可能であるモータ制御システムの概略図である。
【図２】レゾルバの概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る処理装置の概略的なブロック図である。
【図４】図３の装置の構造を実現した処理装置の型の概略的なブロック図である。
【図５】図４の装置の一実施方法の図である。
【図６】図３の装置の構造を実現した別の処理装置の概略的なブロック図である。
【図７ａ】第１入力信号シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図７ｂ】第１入力信号シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図７ｃ】第１入力信号シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図７ｄ】第１入力信号シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図８ａ】第２入力シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図８ｂ】第２入力シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図８ｃ】第２入力シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図８ｄ】第２入力シナリオのシミュレーション結果のグラフである。
【図１】
2008532017.tif 000031
【図２】
2008532017.tif 000032
【図３】
2008532017.tif 000033
【図４】
2008532017.tif 000034
【図５】
2008532017.tif 000035
【図６】
2008532017.tif 000036
【図７ａ】
2008532017.tif 000037
【図７ｂ】
2008532017.tif 000038
【図７ｃ】
2008532017.tif 000039
【図７ｄ】
2008532017.tif 000040
【図８ａ】
2008532017.tif 000041
【図８ｂ】
2008532017.tif 000042
【図８ｃ】
2008532017.tif 000043
【図８ｄ】
2008532017.tif 000044
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月1日(2006.12.1)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
監視対象の位置を示すアナログ入力をデジタル位置出力に変換するための信号処理装置であって、デジタル出力は入力を追跡し、
前記入力を第１分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第１トラッキング誤差を生成することと、
前記入力を前記第１分解能より高い第２分解能で監視し、前記デジタル出力と前記入力との間の第２トラッキング誤差を生成することと、
前記第１または第２トラッキング誤差に基づき前記デジタル出力を決定し、トラッキングの安定性を向上させるため、前記デジタル出力を提供するために前記処理ユニットが前記第１と第２トラッキング誤差の使用を切り替えることと、
を行うための処理ユニットを含む、装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記処理ユニットが、前記第１誤差信号を出力するための第１処理ユニットと、前記第２誤差信号を出力するための第２処理ユニットと、前記第１または第２誤差信号に基づき前記デジタル出力を決定するための第３処理ユニットと、前記第１または第２トラッキング誤差を前記第３処理ユニットへ切り替えるためのスイッチユニットとを含む、先の請求項のいずれか一項に記載の装置。
【国際調査報告】
2008532017.tif 000045
2008532017.tif 000046
2008532017.tif 000047