(57)【要約】【課題】角度誤差の低減化および高速応答化を図ることができるＲ／Ｄコンバータを提供する。【解決手段】ＡＤコンバータ３１は、レゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換する。マイクロコンピュータ２１では、上記ＡＤ変換出力であるｓｉｎθ，ｃｏｓθをロータ軸の象限に応じて正規化テーブル３５で正規化するとともに、ヒステリシス補正する。また、正規化、ヒステリシス補正されたｓｉｎθ，ｃｏｓθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出し、さらに、ロータ軸角度θをアドレスとしてθ：Ａ，Ｂテーブルからエンコード信号Ａ，Ｂを読み出して出力ポート３８から出力する。【選択図】  図１
2004309285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力に基づいて前記レゾルバのロータ軸角度を求めるＲ／Ｄコンバータにおいて、
前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換するＡＤコンバータと、
前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値をヒステリシス補正する補正手段と、
前記レゾルバのロータ軸角度データを保持する角度データ記憶手段と、
前記ＡＤコンバータから正弦波値及び余弦波値に対するエンコードデータを予め保持するエンコードデータ記憶手段と、
前記補正手段によりヒステリシス補正された正弦波値及び余弦波値のいずれか一方を前記角度データ記憶手段にアドレスとして与え、正弦波値及び余弦波値に対応する角度データを読み出す角度データ読出手段と、
前記角度データ読出手段により読み出された角度データを前記エンコードデータ記憶手段にアドレスとして与え、前記エンコードデータを読み出すエンコードデータ読出手段と、
前記エンコードデータ読出手段により読み出されたエンコードデータを外部へ出力する出力手段と
を具備することを特徴とするＲ／Ｄコンバータ。
【請求項２】
前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値の極性に基づいて、前記レゾルバのロータ軸が前記レゾルバの角度空間を４等分して形成される象限のいずれに属するかを判断する判断手段を具備し、
前記補正手段は、
前記判断手段に判断された象限に基づいて、前記ＡＤコンバータからの正弦波値または余弦波値のいずれか一方に対してヒステリシス補正することを特徴とする請求項１記載のＲ／Ｄコンバータ。
【請求項３】
前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力の正負非対称を補正すべく、前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値を正規化する正規化手段を具備することを特徴とする請求項１記載のＲ／Ｄコンバータ。
【請求項４】
前記正規化手段は、前記ＡＤコンバータからの第１象限における正弦波値に基づいて他象限の正弦波値および余弦波値を正規化することを特徴とする請求項３記載のＲ／Ｄコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レゾルバの出力をデジタル化するコンバータ（以下、Ｒ／Ｄコンバータという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レゾルバは、回転トランスの一種であり、２個のステータ巻線と１個のロータ巻線を備えている。２個のステータ巻線は、機械的に９０度の角度ずらして配置されている。ステータ巻線との結合により得られる信号の振幅は、ロータ（軸）の位置とステータとの相対位置の関数になる。このため、レゾルバからは、軸角度のサイン（正弦波）及びコサイン（余弦波）で変調された、次式（１）及び（２）で示される２種類の出力電圧（Ｓ３−Ｓ１，Ｓ４−Ｓ２）が得られる。
Ｓ３−Ｓ１＝Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθ        …    （１）
Ｓ４−Ｓ２＝Ａ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθ        …    （２）
ただし、θ：軸角度、ω：ロータ励起周波数（ｆ）に対応する角速度、Ａ：ロータ励起振幅である。
【０００３】
従来、Ｒ／Ｄコンバータとして、図８に示す回路構成により、上記出力電圧（Ｓ３−Ｓ１，Ｓ４−Ｓ２）からレゾルバのロータ軸角度θを得る技術が提案されている。
【０００４】
上記従来技術では、トランスデューサが最下位ビットに等しい位置を通過すると、出力が１ＬＳＢだけ更新される。ＣＬＫＯＵＴの更新は、１ＬＳＢの増加に対応する。アップダウンカウンタの現在のワード状態をφとすると、（Ｓ３−Ｓ１）は、サインコサイン掛算器によりｃｏｓφで乗算され、（Ｓ２−Ｓ４）は、ｓｉｎφで乗算されるので、以下の式を得ることができる。
Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθ・ｃｏｓψ
Ａ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθ・ｓｉｎψ
【０００５】
これらの信号を誤差アンプで減算すると、以下の式を得る。
Ａ・ｓｉｎωｔ（ｓｉｎθ・ｃｏｓψ−ｃｏｓθ・ｓｉｎψ）
【０００６】
または
Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎ（θ−ψ）
ここで、（θ−ψ）＝角度誤差である。
【０００７】
復調回路、積分器、電圧制御発振器（ＶＣＯ）によりクローズドループを形成し、ｓｉｎ（θ−ψ）をゼロとするように動作する。この動作が成立すると、アップダウンカウンタのワード状態ψは、レゾルバのロータ軸角度θと等しくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、一種のＰＬＬ制御であるため、応答速度が遅く、特に、高分解能になるほど応答速度が遅くなるという問題がある。また、アナログ演算回路の温度ドリフトを補償する必要があり、ＩＣ回路が複雑になり、高価になるという問題がある。さらに、レゾルバとＲ／Ｄコンバータ間のインターフェースケーブルが長くなると、励磁正弦波とレゾルバからの正弦波出力、余弦波出力との遅延が原因で位相ずれが大きくなり、角度誤差が大きくなるという問題がある。
【０００９】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、角度誤差の低減化および高速応答化を図ることができるＲ／Ｄコンバータを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＲ／Ｄコンバータは、レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力に基づいて前記レゾルバのロータ軸角度を求めるＲ／Ｄコンバータにおいて、前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換するＡＤコンバータと、前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値をヒステリシス補正する補正手段と、前記レゾルバのロータ軸角度データを保持する角度データ記憶手段と、前記ＡＤコンバータから正弦波値及び余弦波値に対するエンコードデータを予め保持するエンコードデータ記憶手段と、前記補正手段によりヒステリシス補正された正弦波値及び余弦波値のいずれか一方を前記角度データ記憶手段にアドレスとして与え、正弦波値及び余弦波値に対応する角度データを読み出す角度データ読出手段と、前記角度データ読出手段により読み出された角度データを前記エンコードデータ記憶手段にアドレスとして与え、前記エンコードデータを読み出すエンコードデータ読出手段と、前記エンコードデータ読出手段により読み出されたエンコードデータを外部へ出力する出力手段とを具備することを特徴としている。
【００１１】
上記Ｒ／Ｄコンバータによれば、ＡＤコンバータにより、前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換し、補正手段により、ＡＤ変換された正弦波値及び余弦波値をヒステリシス補正し、角度データ読出手段により、ヒステリシス補正された正弦波値及び余弦波値のいずれか一方を前記角度データ記憶手段にアドレスとして与え、正弦波値及び余弦波値に対応する角度データを読み出し、さらに、エンコードデータ読出手段により、角度データを前記エンコードデータ記憶手段にアドレスとして与え、前記エンコードデータを読み出し、出力から外部へ出力するので、角度誤差の低減化および高速応答化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、本発明では、前記補正手段により、前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値の極性に基づいて、前記レゾルバのロータ軸が前記レゾルバの角度空間を４等分して形成される象限のいずれに属するかを判断する判断手段に判断された象限に基づいて、前記ＡＤコンバータからの正弦波値または余弦波値のいずれか一方に対してヒステリシス補正することを好ましい形態としている。
【００１３】
また、本発明では、正規化手段により、前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力の正負非対称を補正すべく、前記ＡＤコンバータからの正弦波値及び余弦波値を正規化することを好ましい形態としている。また、本発明では、前記正規化手段により、前記ＡＤコンバータからの第１象限における正弦波値に基づいて他象限の正弦波値および余弦波値を正規化することを好ましい形態としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
【００１５】
Ａ．実施形態の構成
まず、図１は、本発明の一実施形態によるＲ／Ｄコンバータの構成を示すブロック図である。図１において、レゾルバ１は、後述するマイクロコンピュータからなるＲ／Ｄコンバータから出力され、ＬＰＦ、増幅器を介して供給されるレゾルバ用正弦波により励磁され、モータなどの回転軸に直結されたロータ回転軸の回転角度に連動した正弦波出力及び余弦波出力を出力する。
【００１６】
Ｒ／Ｄコンバータ２は、増幅器２０、マイクロコンピュータ２１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２、および増幅器２３から構成されている。増幅器（ＡＭＰ）２０は、レゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力を所定の電圧まで増幅し、マイクロコンピュータ２１に供給する。
【００１７】
マイクロコンピュータ２１は、ＭＰＵ３０、ＡＤコンバータ３１、ＤＡコンバータ３２、データＲＯＭ３３、ｓｉｎθ：θテーブル３４、正規化テーブル３５、θ：Ａ，Ｂテーブル３６、出力ポート３７を備えている。なお、ｓｉｎθ：θテーブル３４、正規化テーブル３５、θ：Ａ，Ｂテーブル３６は、個別に設けられても、ＲＯＭ３７として１つの構成要素として設けられていてもよい。
【００１８】
ＡＤコンバータ３１は、例えば、１０〜１４ビットの分解能を有し、所定のサンプリングクロックに従って増幅器２０からのレゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換する。一方、ＤＡコンバータ３２は、正弦波を所定のサンプリング周波数でサンプリングした値が記憶されたデータＲＯＭ３３からＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）により読み出された値を、アナログ信号に変換し、ＬＰＦ２２、増幅器２３を介して、レゾルバ用励磁正弦波としてレゾルバ１に供給する。ＬＰＦ２２は、ＤＡコンバータ３２から出力されるレゾルバ１への励磁用正弦波の量子化による高域成分を除去する。増幅器２３は、ＬＰＦ２２からの励磁用正弦波を増幅し、レゾルバ１に供給する。
【００１９】
ＭＰＵ３０は、ＡＤコンバータ３１のサンプリングタイミング、レゾルバ１への励磁用正弦波を生成するためのＤＡコンバータ３２のタイミングを同期させる。より具体的には、ＤＡコンバータ３２に５０μｓｅｃ毎に励磁信号用のデータを供給する。すなわち、１０ｋＨｚの正弦波を得るために、１周期に付き２０サンプルの正弦波データを供給する。また、ＡＤコンバータ３１におけるＡＤ変換を１０ｋＨｚ毎に行なう。
【００２０】
このように、双方を同期させることにより、励磁用正弦波の特定位相（励磁正弦波の正または負のピーク）で、レゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換することが可能となり、前述したｓｉｎωｔ、ｃｏｓωｔを定数「１」と見なすことができる。この結果、レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力をｓｉｎθ，ｃｏｓθとすることが可能となる。
【００２１】
また、ＭＰＵ３０では、ＡＤ変換の入力範囲が０〜５Ｖに対して、増幅器２０からの入力信号は、０〜４Ｖの直流信号（正弦波）であるので、交流の正弦波に変換し、入力信号−２Ｖ＝交流の正弦波としている。ＡＤ変換の分解能を１０ビットとすると、２Ｖ＝１０２４／２．５＝４１０＝１９９Ｈ（１６進）となる。したがって、入力信号−１９９Ｈ＝交流の正弦波入力［ｓｉｎθ（ＡＣ）］となる。
【００２２】
また、本実施形態では、ＡＤ変換処理、ＤＡ変換処理、角度計算処理を、タイマ割り込みを同期させて行なうが、割り込み間のオーバーヘッドや、ＡＤコンバータ入力へのノイズなどが原因となり、ＡＤ変換値に誤差が生じる。これを補償するために、本実施形態では、ＡＤ変換値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）にヒステリシス特性を持たせている。すなわち、１サンプル前と現在のＡＤ変化値の差が一定値以内（例えば５ＬＳＢ）のときは、ＡＤ変換値を１サンプル前の値とする。これにより、エンコーダパルスのチャタリングやモータ停止時のパルス出力を防止できる。
【００２３】
図２は、ＡＤコンバータ３１から出力されるｓｉｎθ，ｃｏｓθ、およびロータ軸角度θを示す概念図である。本実施形態では、ロータ軸の３６０°角度空間を４分割し、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性をチェックすることにより、レゾルバのロータの象限（現在軸角度）を判定する。すなわち、図２に示すように、３６０°角度空間を４分割し、０−９０°間を第１象限、９０−１８０°間を第２象限、１８０−２７０°間を第３象限、２７０−３６０°間を第４象限とする。
【００２４】
ロータ軸角度θは、図示から分かるように、上記ｓｉｎθ，ｃｏｓθから直接演算すれば取得することが可能であるが、マイクロコンピュータ２１では、演算処理が遅いため、レゾルバ１が高速回転するような場合を想定すると、直接演算で求めることは難しい。そこで、本実施形態では、ｓｉｎθ：θテーブル３４に０〜４５°の範囲で予めロータ軸角度θを記憶させ、上記ｓｉｎθ，ｃｏｓθをアドレスとして、格納されているロータ軸角度θを読み出すことにより、高度な演算を行なうことなく、ロータ軸角度θを求めるようにしている。なお、ロータ軸角度θが４５°以上では、ｓｉｎθ／θが小さくなり、エンコード信号の周波数が低下するので、ロータ軸角度θが４５°以下（すなわち、ｓｉｎθが０．７７０７以下）では、ｓｉｎθをｓｉｎθ：θテーブル３４のアドレスとして用い、４５°以上（すなわち、ｓｉｎθが０．７７０７以上）では、ｃｏｓθを、ｓｉｎθ：θテーブル３４のアドレスとして用いるようになっている。
【００２５】
また、レゾルバ１の出力、すなわちｓｉｎθとｃｏｓθとの振幅は同一でなく、正負非対称である。そこで、ｃｏｓθを第１象限のｓｉｎθに対して正規化する必要がある。ｓｉｎθ，ｃｏｓθの最大値をそれぞれｓｉｎθＭＡＸ，ｃｏｓθＭＡＸとすると、正規化された値ｃｏｓθＮは、ｃｏｓθ×（ｓｉｎθＭＡＸ／ｃｏｓθＭＡＸ）となる。より具体的には、ＣＯＳθをアドレスとしてＣＯＳθ正規化テーブル３５を予め用意しておき、ｃｏｓθをアドレスとして、ＳＩＮθ＝ＣＯＳθ×（ＳＩＮθＭＡＸ／ＣＯＳθＭＡＸ）を内容とする正規化テーブル３５から上記ｓｉｎθを読み出すことにより、正規化を行なっている。ｓｉｎθが負の値である場合にも、同様に正規化を行なう。
【００２６】
このように、ＭＰＵ３０は、ＡＤコンバータ３１からのＡＤ変換値、すなわちｓｉｎθ，ｃｏｓθに対して、ロータ軸が存在する象限に従って、ヒステリシス処理、正規化処理した後、ｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出し、さらに、該ロータ軸角度θからエンコード信号Ａ，Ｂを求め、出力ポート３８から出力する。ロータ軸角度θからエンコード信号Ａ，Ｂを求める際にも、演算ではなく、エンコード信号Ａ，Ｂをデータ化したθ：Ａ，Ｂテーブル３６を予め用意しておき、ロータ軸角度θをアドレスとして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６から上記エンコード信号Ａ，Ｂを読み出すことにより、エンコード信号Ａ，Ｂを取得している。
【００２７】
Ｂ．実施形態の動作
次に、本発明の実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作について説明する。ここで、図３ないし図７は、本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
まず、ステップＳ１で、ＤＡコンバータ３２のサンプリング周波数（ＳＤＦＳ）を２００ＫＨｚとし、サーキュラーアドレシングにて、データＲＯＭ３３の値をサイクリックに送信することにより２００／２０＝１０ＫＨｚの励磁正弦波を発生し、ＬＰＦ、増幅器を介してレゾルバへ供給する。電源投入後、５０ｍｓｅｃ程度の初期励磁期間を設け、レゾルバの励磁状態が安定するまで待機する。
【００２９】
次に、ステップＳ２で、レゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力を取り込み、ＡＤコンバータ３１でＡＤ変換を行なう。ここで、ＡＤ変換及びＤＡ変換のサンプリングクロックに同一信号を用い、レゾルバ励磁正弦波の特定位相（励磁正弦波の正または負のピーク）で、レゾルバ１の正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換する。
【００３０】
次に、ステップＳ３で、ＡＤ変換された直流のｓｉｎθ，ｃｏｓθを、交流のｓｉｎθ，ｃｏｓθに変換する。次に、ステップＳ４で、ＡＤ変換値のヒステリシス（例えば５ＬＳＢ）を設定する。次に、ステップＳ５で、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性をチェックすることにより、レゾルバ１のロータの現在位置（象限）を判定する。
【００３１】
まず、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第１象限（０〜９０°）の場合について説明する。ｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第１象限であった場合には、ステップＳ６で、第１象限の処理を行なう。第１象限の処理では、まず、ステップＳ２０で、ｓｉｎθが０．７０７以下であるか否かを判断する。そして、ｓｉｎθが０．７０７以下であれば、すなわち、ロータ軸角度が４５°以下であれば、ステップＳ２１で、ｓｉｎθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｓｉｎθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｓｉｎθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ２２で、ｓｉｎθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３２】
一方、第１象限において、ｓｉｎθが０．７０７以上であれば、すなわち、４５°〜９０°の範囲であれば、ステップＳ２３で、ｃｏｓθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｃｏｓθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｃｏｓθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ２４で、ｃｏｓθをアドレスとして、ｓｉｎθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。次に、ステップＳ２５で、正規化されたｃｏｓθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、ステップＳ２６で、ロータ軸角度θを、θ＝４５°−θなる式で補正する。これは、４５°〜９０°の範囲では、ｓｉｎθの代わりに、ロータ軸角度の増加に伴って減少するｃｏｓθをアドレスとしているためであり、この補正により、ロータ軸角度は０〜４５°の値をとる。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３３】
次に、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第２象限（９０°〜１８０）の場合について説明する。ｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第２象限であった場合には、図３に示すステップＳ７で、第２象限の処理を行なう。第２象限の処理では、まず、ステップＳ３０で、ｓｉｎθが０．７０７以下であるか否かを判断する。そして、第２象限において、ｓｉｎθが０．７０７以上であれば、すなわち、９０°〜１３５°の範囲であれば、ステップＳ３１で、ｃｏｓθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｃｏｓθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｃｏｓθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ３２で、ｃｏｓθの絶対値ＡＢＳ（ｃｏｓθ）を求める。これは、第２象限では、ｃｏｓθが負のためである。次に、ステップＳ３３で、該ＡＢＳ（ｃｏｓθ）をアドレスとして、ＳＩＮθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。次に、ステップＳ３４で、正規化されたＣＯＳθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３４】
一方、第２象限において、ｓｉｎθが０．７０７以下であれば、すなわち、ロータ軸角度が１３５°〜１８０°の範囲であれば、ステップＳ３５で、ｓｉｎθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｓｉｎθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｓｉｎθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ３６で、ｓｉｎθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、ステップＳ３７で、ロータ軸角度θを、θ＝４５°−θなる式で補正する。これは、１３５°〜１８０°の範囲では、ロータ軸角度θの増加に伴ってｓｉｎθが減少するためであり、この補正により、ロータ軸角度は０〜４５°の値をとる。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３５】
次に、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第３象限（１８０°〜２７０）の場合について説明する。ｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第３象限であった場合には、図３に示すステップＳ８で、第３象限の処理を行なう。第３象限の処理では、まず、ステップＳ４０で、ｓｉｎθの絶対値ＡＢＳ（ｓｉｎθ）を求める。これは、第３象限では、ｓｉｎθが負であるためである。次に、ステップＳ４１で、ｓｉｎθが０．７０７以下であるか否かを判断する。そして、ｓｉｎθが０．７０７以下であれば、すなわち、ロータ軸角度が１８０°〜２２５°の範囲であれば、ステップＳ４２で、ｓｉｎθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｓｉｎθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｓｉｎθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ４３で、ｓｉｎθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。これは、第３象限では、ｓｉｎθが負（第１象限のｓｉｎθに対して非対称）のためである。次に、ステップＳ４４で、ｓｉｎθの絶対値ＡＢＳ（ｓｉｎθ）をアドレスとして、ｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３６】
一方、第３象限において、ｓｉｎθが０．７０７以上であれば、すなわち、２２５°〜２７０°の範囲であれば、ステップＳ４５で、ｃｏｓθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｃｏｓθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｃｏｓθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ４６で、ｃｏｓθの絶対値ＡＢＳ（ｃｏｓθ）を求める。これは、第３象限では、ｃｏｓθが負のためである。次に、ステップＳ４７で、ｃｏｓθをアドレスとして、ｓｉｎθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。次に、ステップＳ４８で、正規化されたｃｏｓθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、ステップＳ４９で、ロータ軸角度θを、θ＝４５°−θなる式で補正する。これは、２２５°〜２７０°の範囲では、ｓｉｎθの代わりに、ロータ軸角度の増加に伴って減少するｃｏｓθをアドレスとしているためであり、この補正により、ロータ軸角度は０〜４５°の値をとる。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３７】
次に、ＡＤ変換出力のｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第４象限（２７０°〜３６０°）の場合について説明する。ｓｉｎθ，ｃｏｓθの極性が第４象限であった場合には、図３に示すステップＳ９で、第４象限の処理を行なう。第４象限の処理では、まず、ステップＳ５０で、ｓｉｎθの絶対値ＡＢＳ（ｓｉｎθ）を求める。これは、第４象限では、ｓｉｎθが負であるためである。そして、ｓｉｎθが０．７０７以上であれば、すなわち、２７０°〜３１５°の範囲であれば、ステップＳ５２で、ｃｏｓθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｃｏｓθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｃｏｓθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ５４で、ｃｏｓθをアドレスとして、ｓｉｎθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。次に、ステップＳ５５で、正規化されたｃｏｓθをアドレスとしてｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３８】
一方、第４象限において、ｓｉｎθが０．７０７以下であれば、すなわち、ロータ軸角度が３１５°〜３６０°の範囲であれば、ステップＳ５６で、ｓｉｎθをヒステリシス補正する。すなわち、１サンプル前と現在のｓｉｎθの差が一定値以内（この場合、５ＬＳＢ）のときは、ｓｉｎθを１サンプル前の値とする。次に、ステップＳ５７で、ｓｉｎθの正規化テーブル３５をサーチして正規化する。これは、第４象限では、ｓｉｎθが負（第１象限のｓｉｎθに対して非対称）のためである。次に、ステップＳ５８で、ｓｉｎθの絶対値ＡＢＳ（ｓｉｎθ）をアドレスとして、ｓｉｎθ：θテーブル３４からロータ軸角度θを読み出す。次に、ステップＳ５９で、ロータ軸角度θを、θ＝４５°−θなる式で補正する。これは、３１５°〜３６０°の範囲では、角度θの増加に伴ってｓｉｎθが減少するためであり、この補正により、ロータ軸角度は０〜４５°の値をとる。次に、図３のルーチンへ戻り、ステップＳ１０で、ロータ軸角度θをアドレスにして、θ：Ａ，Ｂテーブル３６からエンコード信号Ａ，Ｂを読み出し、ステップＳ１１で、エンコード信号Ａ，Ｂを出力ポート３８から出力する。
【００３９】
上述したように、本実施形態によれば、高度な演算を必要としないので、演算能力が低いマイクロコンピュータ２１でも、レゾルバ１の高回転対応化に十分対応することができる。また、ＡＤ変換値にヒステリシス特性を持たせることにより、割り込み間のオーバーヘッドや、ＡＤコンバータ入力へのノイズなどが原因となり、ＡＤ変換値に生じる誤差を補償することができる。また、レゾルバ１の出力であるｓｉｎθ，ｃｏｓθを正規化することにより、正負非対称による角度誤差を補正することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明によれば、ＡＤコンバータにより、前記レゾルバの正弦波出力及び余弦波出力をＡＤ変換し、補正手段により、ＡＤ変換された正弦波値及び余弦波値をヒステリシス補正し、角度データ読出手段により、ヒステリシス補正された正弦波値及び余弦波値のいずれか一方を前記角度データ記憶手段にアドレスとして与え、正弦波値及び余弦波値に対応する角度データを読み出し、さらに、エンコードデータ読出手段により、角度データを前記エンコードデータ記憶手段にアドレスとして与え、前記エンコードデータを読み出し、出力から外部へ出力するようにしたので、角度誤差の低減化および高速応答化を図ることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるＲ／Ｄコンバータの構成を示すブロック図である。
【図２】レゾルバの角度と象限とを示す概念図である。
【図３】本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施形態によるＲ／Ｄコンバータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来技術によるＲ／Ｄコンバータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  レゾルバ
２  Ｒ／Ｄコンバータ
２１  マイクロコンピュータ
２２  ＬＰＦ
２３  増幅器
３０  ＭＰＵ（補正手段、角度データ読出手段、エンコードデータ読出手段、判断手段）
３１  ＡＤコンバータ
３２  ＤＡコンバータ
３３  データＲＯＭ
３４  ｓｉｎθ：θテーブル（角度データ記憶手段）
３５  正規化テーブル（正規化手段）
３６  θ：Ａ，Ｂテーブル（エンコードデータ記憶手段）
３８  出力ポート（出力手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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