(57)【要約】【課題】  角度検出信号の誤差を低減し、強度および耐環境性を向上するのに好適な角度検出信号補正方法を提供する。【解決手段】  レゾルバ１０の製造時には、レゾルバ１０にマスタＲＤＣ２０を取り付けて角度検出データθを取得し、取得した角度検出データθの特性に応じてレゾルバ１０を分類し、レゾルバ１０が属する分類を表示したシールをレゾルバ１０に貼付する。そして、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換時には、レゾルバ１０に貼付されたシールに基づいて、各分類にそれぞれ対応して用意した複数の補正データのなかから、レゾルバ１０が属する分類に対応する補正データを選択し、選択した補正データをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させる。【選択図】図５
2008116400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度センサから出力される角度検出信号を波形成型器により補正する角度検出信号補正方法であって、
前記波形成型器は、補正データを保持する保持手段を備え、前記保持手段の補正データに基づいて前記角度検出信号を補正し角度検出データとして出力するものであり、
複数の前記角度センサのそれぞれについて、当該角度センサに所定の前記波形成型器を取り付けて前記角度検出データを取得し、取得した角度検出データの特性に応じて当該角度センサを分類するステップと、
分類された分類済み角度センサごとに、当該分類済み角度センサが属する分類を示す識別マークを当該分類済み角度センサまたはその付属物に付するステップと、
前記分類済み角度センサに前記波形成型器を取り付けるときは、当該分類済み角度センサまたはその付属物に付された前記識別マークに基づいて、前記各分類にそれぞれ対応して用意した複数の前記補正データのなかから、当該分類済み角度センサが属する分類に対応する前記補正データを選択するステップと、
選択した補正データを、前記分類済み角度センサに取り付けるべき前記波形成型器に保持させるステップとを含むことを特徴とする角度検出信号補正方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記識別マークは、シール、刻印、バーコードおよび非接触型ＩＣタグのいずれかであることを特徴とする角度検出信号補正方法。
【請求項３】
請求項１記載の角度検出信号補正方法により前記補正データを保持させた前記波形成型器を前記分類済み角度センサに取り付けてなることを特徴とする角度検出信号補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角度センサから出力される角度検出信号を波形成型器により補正する方法および装置に係り、特に、角度検出信号の誤差を低減し、強度および耐環境性を向上するのに好適な角度検出信号補正方法および角度検出信号補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの回転角度を検出するセンサとしては、交流励磁を利用する多相のレゾルバが用いられている。リラクタンス型のレゾルバは、モータ等の回転軸に回転自在に取り付けられ、ロータとステータの間のリアクタンスがロータの位置により変化し、その変化に応じた交流信号を角度検出信号として出力する。回転角度センサから得られる角度検出信号は、位相が異なる多相のアナログ信号であり、レゾルバデジタルコンバータ（ＲＤＣ：Resolver Digital Converter、以下ＲＤＣと略記する。）により処理される。
【０００３】
ＲＤＣは、回転角度センサから角度検出信号を入力し、入力した角度検出信号に基づいてロータの回転角度位置をデジタルデータである角度検出データとして出力する。ＲＤＣとしては、電気回路により角度検出データを得るものと、角度検出信号をＡ／Ｄコンバータで変換して得られたデジタルデータに基づいて演算器により角度検出データを算出するものが知られている。
【０００４】
回転角度センサとＲＤＣによる回転角度の検出には様々な誤差が伴う。角度検出信号は、例えば、センサの感度差やＲＤＣ内の増幅度の差により振幅に差異がでる。また、検波回路、増幅回路またはＡ／Ｄコンバータによりオフセットが加わる。
従来、回転角度センサの誤差を補正する技術としては、例えば、特許文献１記載の技術が知られている。
【０００５】
特許文献１記載の技術では、アクチュエータ本体は、２つのレゾルバおよびそれらを回転させるアクチュエータを有する。位置検出回路は、両レゾルバから出力される位置検出信号を変換して角度検出データを生成する。位置検出回路に固有の誤差を補正するための第１の補正データを制御装置側に保持させる。アクチュエータ本体側機器に固有の誤差を補正するための第２の補正データをアクチュエータ本体側に保持させる。そして、両補正データを併用して角度検出データを補正する。
【特許文献１】特開平１１−６４０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術にあっては、第２の補正データを保持する電子部品（ＲＯＭ等）をアクチュエータ本体側に設ける必要があるため、アクチュエータの強度および耐環境性が損なわれるという問題がある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、角度検出信号の誤差を低減し、強度および耐環境性を向上するのに好適な角度検出信号補正方法および角度検出信号補正装置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】
【０００７】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１の角度検出信号補正方法は、角度センサから出力される角度検出信号を波形成型器により補正する角度検出信号補正方法であって、前記波形成型器は、補正データを保持する保持手段を備え、前記保持手段の補正データに基づいて前記角度検出信号を補正し角度検出データとして出力するものであり、複数の前記角度センサのそれぞれについて、当該角度センサに所定の前記波形成型器を取り付けて前記角度検出データを取得し、取得した角度検出データの特性に応じて当該角度センサを分類するステップと、分類された分類済み角度センサごとに、当該分類済み角度センサが属する分類を示す識別マークを当該分類済み角度センサまたはその付属物に付するステップと、前記分類済み角度センサに前記波形成型器を取り付けるときは、当該分類済み角度センサまたはその付属物に付された前記識別マークに基づいて、前記各分類にそれぞれ対応して用意した複数の前記補正データのなかから、当該分類済み角度センサが属する分類に対応する前記補正データを選択するステップと、選択した補正データを、前記分類済み角度センサに取り付けるべき前記波形成型器に保持させるステップとを含む。
【０００８】
ここで、識別マークを角度センサまたはその付属品に付することには、識別マークを角度センサまたはその付属品に印刷しまたは刻印すること、識別マークを印刷しまたは刻印したシール等の貼付媒体を角度センサまたはその付属品に貼付すること、分類識別情報を記録した識別マークとしての非接触型ＩＣタグを角度センサまたはその付属品に埋め込むことが含まれる。
【０００９】
〔発明２〕  さらに、発明２の角度検出信号補正方法は、発明１の角度検出信号補正方法において、前記識別マークは、シール、刻印、バーコードおよび非接触型ＩＣタグのいずれかである。
〔発明３〕  一方、上記目的を達成するために、発明３の角度検出信号補正装置は、発明１の角度検出信号補正方法により前記補正データを保持させた前記波形成型器を前記分類済み角度センサに取り付けてなる。
【００１０】
このような構成であれば、波形成型器により、適切な補正データに基づいて、角度センサから出力される角度検出信号が補正される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、発明１の角度検出信号補正方法、または発明３の角度検出信号補正装置によれば、角度センサおよび波形成型器の取付時に、識別マークを照合するだけで適切な補正データを波形成型器に保持させることができるので、故障発生時等に迅速な対応が可能となるとともに、適切な補正データに基づいて角度検出信号が補正されるので、角度検出信号の誤差を低減することができるという効果が得られる。また、従来のように、角度センサを組み込む装置等にＲＯＭ等の電子部品を追加する必要がないので、強度および耐環境性を損なうことなく、また、製造時に角度センサの微調整が不要となるので、歩留まりが向上するという効果も得られる。
【００１２】
一方、発明３の角度検出信号補正装置によれば、角度センサおよび波形成型器の取付時に波形成型器に保持させた適切な補正データに基づいて角度検出信号が補正されるので、角度検出信号の誤差を低減することができるという効果が得られる。また、従来のように、角度センサを組み込む装置等にＲＯＭ等の電子部品を追加する必要がないので、強度および耐環境性を損なうことなく、また、製造時に角度センサの微調整が不要となるので、歩留まりが向上するという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１ないし図５は、本発明に係る角度検出信号補正方法および角度検出信号補正装置の実施の形態を示す図である。
まず、本実施の形態に係る角度検出信号の補正方法の実施に用いる角度検出信号補正装置の構成を説明する。
図１は、角度検出信号補正装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
角度検出信号補正装置は、図１に示すように、モータ等の回転軸に回転自在に取り付けられた３相のレゾルバ１０と、レゾルバ１０からの角度検出信号であるレゾルバ信号に基づいて回転軸の回転角度位置を角度検出データとして検出するＲＤＣ２０とを有して構成される。
レゾルバ１０は、円筒状のステータと、回転軸を把持してステータ内に回転自在に配設されたロータとで構成されており、ロータとステータとの間のリラクタンスがロータの位置により変化し、ロータの１回転につきリラクタンス変化の基本波成分が１周期となるように構成されている。すなわち、ロータの内径中心をステータの内径中心と一致させ、ロータの外形中心をその内径中心から一定の偏心量だけ偏心させるようにしてロータの肉厚を変化させてあり、これによってリラクタンスがロータの位置により変化するようになっている。このため、レゾルバ１０は、外部から励磁信号sinωｔが与えられると、回転軸の回転角度に応じて変化するＡ相のレゾルバ信号と、Ａ相のレゾルバ信号に対して位相が１２０°異なるＢ相のレゾルバ信号と、Ｂ相のレゾルバ信号に対して位相が１２０°異なるＣ相のレゾルバ信号とを出力する。
【００１５】
ＲＤＣ２０は、レゾルバ１０に励磁信号sinωｔを出力する励磁信号発生器１１と、レゾルバ１０からのＡ相のレゾルバ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、レゾルバ１０からのＢ相のレゾルバ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１３と、レゾルバ１０からのＣ相のレゾルバ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１４とを有して構成されている。
【００１６】
Ａ／Ｄコンバータ１２〜１４は、励磁信号sinωｔに同期したタイミングでＡ相、Ｂ相、Ｃ相のレゾルバ信号を同時にサンプリングし、デジタルデータａ(θ)、ｂ(θ)、ｃ(θ)に変換する。
ＲＤＣ２０は、さらに、補正データを記憶するメモリ１６と、メモリ１６の補正データに基づいてレゾルバ信号を補正し角度検出データθを出力する回転角度位置検出部１７とを有して構成されている。レゾルバ信号の補正方法については、特許文献１の技術その他の公知技術を採用することができる。
【００１７】
メモリ１６は、外部から補正データの書換が可能となっている。なお、任意の種類のメモリを採用することができるが、電力の供給が遮断されても記憶内容を保持可能な種類のメモリであることが好ましい。
次に、本実施の形態に係る角度検出信号の補正方法の概要を説明する。
第１に、レゾルバ１０の製造時には、レゾルバ１０を角度検出データθの特性に応じて分類する。例えば、ＲＤＣ２０から得られた角度検出データθの特性を検査装置等で調査し、特性が「Ａ」であれば分類Ａに分類し、特性が「Ｂ」であれば分類Ｂに分類する。分類されたレゾルバ１０には、その分類を表示したシールを貼付して保存する。
【００１８】
一方、各分類ごとに、その分類に属するレゾルバ１０のレゾルバ信号を補正するのに適切な補正データを用意しておく。分類は、角度検出データθの特性に応じたものとなっているので、例えば、分類Ａであれば、特性Ａに特化した補正データを用意する。
第２に、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の稼働中に故障が発生し、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換時には、故障したレゾルバ１０またはＲＤＣ２０を交換した後、レゾルバ１０に貼付されたシールから分類を把握し、その分類に対応する補正データをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させる。
【００１９】
次に、レゾルバ１０の分類方法を詳細に説明する。
図２は、レゾルバ１０の分類方法の手順を示すフローチャートである。
図３は、レゾルバ１０を分類する場合を示す図である。
レゾルバ１０の製造が完了した場合は、まず、図２に示すように、ステップＳ１００において、未分類の複数のレゾルバ１０のなかからいずれかを選択し、選択したレゾルバ１０（以下、選択レゾルバ１０という。）に検査用のＲＤＣ２０（以下、マスタＲＤＣ２０という。）を取り付ける。次いで、ステップＳ１０２において、選択レゾルバ１０およびマスタＲＤＣ２０を稼動させ、マスタＲＤＣ２０から角度検出データθを取得し、ステップＳ１０４において、図３に示すように、取得した角度検出データθの特性に応じてレゾルバ１０を分類する。図３の例では、選択レゾルバ１０を分類Ａ、分類Ｂ、…、分類Ｘのいずれかに分類している。
【００２０】
次いで、ステップＳ１０６において、選択レゾルバ１０が属する分類を表示したシールを選択レゾルバ１０に貼付する。例えば、分類Ａに属する選択レゾルバ１０であれば、「Ａ」と表示したシールを貼付する。ここで、シールは、選択レゾルバ１０に貼付する場合に限らず、選択レゾルバ１０の包装、取扱書類その他の付属品に貼付してもよい。
そして、未分類のすべてのレゾルバ１０についてステップＳ１００〜Ｓ１０６の作業が終了するまで繰り返し行う。
【００２１】
次に、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換方法を詳細に説明する。
図４は、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換方法の手順を示すフローチャートである。
図５は、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０を交換する場合を示す図である。
レゾルバ１０およびＲＤＣ２０を稼動している場合は、まず、図４に示すように、ステップＳ２００において、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０に故障が発生したか否かを判断する。故障の発生は、センサ等を用いて行ってもよい。
【００２２】
故障が発生したと判断した場合は、ステップＳ２０２において、レゾルバ１０に故障が発生したか否かを判断する。レゾルバ１０に故障が発生したと判断した場合は、ステップＳ２０４において、故障したレゾルバ１０を別のレゾルバ１０に交換する。
そして、ステップＳ２０６において、新たなレゾルバ１０に貼付されたシールから分類を把握し、複数の補正データのなかから新たなレゾルバ１０が属する分類に対応する補正データを選択し、ステップＳ２０８において、図５に示すように、選択した補正データをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させる。図５の例では、シールに「Ａ」と表示されていれば分類Ａに対応する補正データＡを、シールに「Ｂ」と表示されていれば分類Ｂに対応する補正データＢをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させている。補正データの記憶が完了すれば、その後直ちに、レゾルバ１０およびＲＤＣ２０を再稼動させることができる。
【００２３】
この一連の作業は、コンピュータにより行うこともできる。具体的には、コンピュータは、各分類に対応させて補正データを記憶装置に記憶しておき、ＲＤＣ２０をコネクタで通信可能に接続した上で、スキャナ等によりシールから読み取った画像情報に基づいて分類を認識し、認識した分類に対応する補正データを記憶装置から読み出し、読み出した補正データをＲＤＣ２０に送信する。
【００２４】
一方、ステップＳ２０２において、ＲＤＣ２０に故障が発生したと判断した場合は、ステップＳ２１０において、故障したＲＤＣ２０を別のＲＤＣ２０に交換する。
そして、ステップＳ２０６において、現行のレゾルバ１０に貼付されたシールから分類を把握し、複数の補正データのなかから現行のレゾルバ１０が属する分類に対応する補正データを選択し、ステップＳ２０８において、選択した補正データを新たなＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させる。その後直ちに、レゾルバ１０およびＲＤＣ２０を再稼動させることができる。
【００２５】
このようにして、本実施の形態では、レゾルバ１０の製造時には、レゾルバ１０にマスタＲＤＣ２０を取り付けて角度検出データθを取得し、レゾルバ１０を分類し、レゾルバ１０が属する分類を表示したシールをレゾルバ１０に貼付し、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換時には、レゾルバ１０に貼付されたシールに基づいて、各分類にそれぞれ対応して用意した複数の補正データのなかから、レゾルバ１０が属する分類に対応する補正データを選択し、選択した補正データをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させる。
【００２６】
これにより、レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換時に、シールを照合するだけで適切な補正データをＲＤＣ２０のメモリ１６に記憶させることができるので、故障発生時に迅速な対応が可能となるとともに、適切な補正データに基づいて角度検出信号が補正されるので、角度検出信号の誤差を低減することができる。また、従来のように、レゾルバ１０を組み込む装置にＲＯＭ等の電子部品を追加する必要がないので、強度および耐環境性を損なうことなく、また、製造時にレゾルバ１０の微調整が不要となるので、歩留まりが向上する。
【００２７】
上記実施の形態において、レゾルバ１０は、発明１または３の角度センサに対応し、ＲＤＣ２０は、発明１または３の波形成型器に対応し、メモリ１６は、発明１の保持手段に対応し、シールは、発明１または２の識別マークに対応している。
なお、上記実施の形態においては、レゾルバ１０にシールを貼付したが、シールに代えて、分類またはバーコードをレゾルバ１０に印刷または刻印し、分類識別情報を記録した非接触型ＩＣタグをレゾルバ１０に埋め込んでもよい。もちろん、レゾルバ１０に印刷等する場合に限らず、レゾルバ１０の包装、取扱書類その他の付属品に印刷等してもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態においては、３相のレゾルバ１０に適用した場合について説明したが、これに限らず、角度検出信号を出力するものであれば、任意の種類の角度センサに適用することができる。
また、上記実施の形態においては、ＲＤＣ２０に適用した場合について説明したが、これに限らず、補正データに基づいて角度検出信号を補正し角度検出データθを出力するものであれば、任意の種類の波形成型器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】角度検出信号補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】レゾルバ１０の分類方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】レゾルバ１０を分類する場合を示す図である。
【図４】レゾルバ１０またはＲＤＣ２０の交換方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】レゾルバ１０またはＲＤＣ２０を交換する場合を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０                レゾルバ
２０                ＲＤＣ
１１                励磁信号発生器
１２〜１４          Ａ／Ｄコンバータ
１６                メモリ
１７                回転角度位置検出部
【図１】
2008116400.tif 000003
【図２】
2008116400.tif 000004
【図３】
2008116400.tif 000005
【図４】
2008116400.tif 000006
【図５】
2008116400.tif 000007