(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機器の速度を求めるための装置において、
回転軸周りに回転するように構成された前記回転機器の回転シャフトに固定されたセンスマグネットのセットを有する回転部と、
複数のセンスコイルを有する回路相互接続部を含み、１つ又はそれ以上のセンサが固定されていて、前記回転部に近接して取り付けられた回路アッセンブリであって、該回路アッセンブリ上には構成要素を前記センスマグネットのセットに近接して配置でき、前記センスマグネットのセットは前記回路アッセンブリと組み合わせられて空心電気機械を形成している、前記回路アッセンブリと、
前記回路アッセンブリに連結され、適応アルゴリズムを実行できるようになっているコントローラと、
を備え、
前記適応アルゴリズムは、
前記コントローラに伝送される回転位置に関する位置信号を生成する工程と、
前記位置信号を使って、導出された速度信号を求める工程と、
複数の実測タコメーター速度信号を生成する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度信号を生成する工程と、
選択された条件下で、前記複数の補償された速度信号を前記導出された速度信号と混合して、回転機器の速度を示す混合速度出力を生成する工程と、を含んでいる、装置。
【請求項２】
前記センスマグネットのセットは、前記回転部の回転軸と同心の環状リング状に配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記センスマグネットのセットは、前記環状リング周りの円周部に等寸法の交番する極を分布させて形成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記センスマグネットのセットは、磁界が軸方向に前記回転軸に平行に放射されるように方向付けされている、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記環状リングは、前記磁界を放射する面が、前記回転部の前記回転軸に垂直に、前記回路アッセンブリに近接して設置されるように設けられている、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記センスマグネットのセットは、６個のセンスマグネットを有する低分解能極の第１のセットを含んでいる、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記センスマグネットのセットは、７２個のセンスマグネットを有する高分解能極の第２のセットを含んでいる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記低分解能極の第1のセットは、前記高分解能極の第２のセットにより形成される第２環よりも半径の小さい環を形成している、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記センサはホール効果センサである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記回路相互接続部はプリント回路カードである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記回路相互接続部は可とう回路である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記回路相互接続部はセラミック基板上にある、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記回路相互接続部はリードフレーム・アッセンブリである、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記回路相互接続部は、前記センスコイルが形成された回路要素を含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記センスコイルは、２つ又はそれ以上の導電コイルが、螺旋蛇行様式で前記回路アッセンブリ及び回路相互接続部の１つ又はそれ以上の層の上に設けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記センスコイルは、前記センスコイル上に発生する電圧が直角位相になるようなやり方で、前記回転部の前記回転軸の中心周りを互いに対して回転される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記センスコイルは、前記回転部の前記回転軸周りを、第１層上では前記中心に向かって内向きに、第２層上では前記中心から外向きに同心的に螺旋を描いている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記センスコイルは、第１層上では前記中心に向かって内向きに、第２層上では前記中心から外向きに螺旋を描いている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記センスコイルはそれぞれ、前記導電コイルの半径方向部分により特徴づけられる活性区分と、前記コイルの円周部分により特徴づけられる不活性区分とから成る少なくとも１つの巻線を含んでいる、請求項６に記載の装置。
【請求項２０】
前記活性区分は、前記センスマグネットの低分解能極からの磁束の線と交差し、前記センスコイル上に電圧を発生させる、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記不活性区分は、前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束線の線と交差するとともに、前記センスコイル上の電圧の発生を制限する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束の線の速度は、前記活性区分と約９０度で交差する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束の線の速度は、前記不活性区分と約ゼロ度で交差する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記不活性区分は、前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束の線と交差しない、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの巻線はそれぞれ、前記センスマグネットからの平均複合距離が一定に保たれるように設けられている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの巻線は、２つの層上に前記回転の軸と同心に設けられ、全１４４個の活性区分を形成している、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記センスコイルは、前記回転部の前記回転軸と同心でない螺旋のセットに形成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２８】
前記センスマグネットは、前記磁界が半径方向に、前記回転の軸に直交して放射されるように方向付けされている、請求項３に記載の装置。
【請求項２９】
前記センスコイルは、前記活性区分が軸方向に、前記回転の軸に平行に方向付けされるように設けられている、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束の線の速度は、前記活性区分と約９０度で交差している、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記センスマグネットの前記低分解能極からの前記磁束の線の速度は、前記不活性区分と約ゼロ度で交差する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
回転機器の速度を求めるためのシステムにおいて、
前記回転機器の回転シャフトに固定されたセンスマグネットのセットを含んでいる回転部を有する装置と、
１つ又はそれ以上のセンスコイルを一体部材として有する回路相互接続部を含んでおり、１つ又はそれ以上のセンサが固定されていて、前記回転部に近接して取り付けられている回路アッセンブリであって、前記回路アッセンブリ上に構成要素を前記センスマグネットのセットに近接して配置できるようになった、前記回路アッセンブリと、
前記回路アッセンブリに連結され、適応アルゴリズムを実行できるようになっているコントローラと、を備え、前記適応アルゴリズムは、
前記コントローラに伝送される回転位置に関する位置信号を生成する工程と、
前記位置信号を使って、導出された速度信号を求める工程と、
複数の実測タコメーター速度信号を生成する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度信号を生成する工程と、
選択された条件下で、前記複数の補償された速度信号を前記導出された速度信号と混合して、回転機器の速度を示す混合速度出力を生成する工程と、を含んでいる、システム。
【請求項３３】
前記導出された速度信号は、前記回転シャフトの実測位置における差を実測の間の時間差で除算し、次に除算の結果をフィルタに掛けることにより求められる、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記複数の実測タコメーター速度信号は、電圧が直角位相になるように構成された前記センスコイルの合成出力である、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記混合速度出力は、前記導出された速度信号と前記複数の実測タコメーター速度信号の特性に基づいて、選択された条件下で、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号を組み合わせることにより生成される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記補償された速度信号を生成する工程は、
前記複数の実測タコメーター速度信号からそれぞれのオフセット及びバイアスを抽出する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号をスケーリングして複数のスケール済み速度信号を作り出す工程と、
前記複数のスケール済み速度信号の１つを前記補償された速度信号として選択する工程と、を含んでおり、
前記スケーリングは計算された速度エラーに応答している、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記オフセットを抽出する工程は選択可能なフィルタにより実現される、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記選択可能なフィルタは、前記複数の実測タコメーター速度信号から低周波スペクトル成分を条件付で差し引く、請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記スケーリングには換算係数乗算を適用し、且つ前記換算係数はエラー判定プロセスから導出される、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４０】
前記選択する工程は、前記複数の実測タコメーター速度信号の１つを振幅に基づいて選択する工程を含んでいる、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４１】
前記計算された速度エラーは、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号の時間コヒーレントバージョンとの間の振幅差に応答している、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４２】
回転機器の速度を求めるための方法において、
前記回転機器の回転シャフトに固定されたセンスマグネットのセットを含んでいる回転部を有する装置を提供する工程と、
１つ又はそれ以上のセンスコイルを一体部材として有する回路相互接続部を含み、１つ又はそれ以上のセンサが固定されていて、前記回転部に近接して取り付けられている回路アッセンブリであって、該回路アッセンブリ上に構成要素を前記センスマグネットのセットに近接して配置できるようになっている、前記回路アッセンブリを提供する工程と、
前記回路アッセンブリに連結され、適応アルゴリズムを実行できるようになっているコントローラを提供する工程と、を含み、前記アルゴリズムは、
回転位置に関する位置信号を生成し、前記位置信号を使って、導出された速度信号を求める工程と、
複数の実測タコメーター速度信号を生成する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度信号を生成する工程と、
選択された条件下で、前記複数の補償された速度信号を前記導出された速度信号と混合して、回転機器の速度を示す混合速度出力を生成する工程と、を含んでいる、方法。
【請求項４３】
前記導出された速度信号は、前記回転シャフトの実測位置における差を実測の間の時間差で除算し、次に除算の結果をフィルタに掛けることにより求められる、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数の実測タコメーター速度信号は、電圧が直角位相になるように構成された前記センスコイルの合成出力である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記混合速度出力は、前記導出された速度信号と前記複数の実測タコメーター速度信号の特性に基づいて、選択された条件下で、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号を組み合わせることにより生成される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記補償された速度信号を生成する工程は、
前記複数の実測タコメーター速度信号からそれぞれのオフセット及びバイアスを抽出する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号をスケーリングして複数のスケール済み速度信号を作り出す工程と、
前記複数のスケール済み速度信号の１つを前記補償された速度信号として選択する工程と、を含んでおり、
前記スケーリングは計算された速度エラーに応答している、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記オフセットを抽出する工程は選択可能なフィルタにより実現される、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記選択可能なフィルタは、前記複数の実測タコメーター速度信号から低周波スペクトル成分を条件付で差し引く、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記スケーリングには換算係数乗算を適用し、且つ前記換算係数はエラー判定プロセスから導出される、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記選択する工程は、前記複数の実測タコメーター速度信号の１つを振幅に基づいて選択する工程を含んでいる、請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記計算された速度エラーは、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号の時間コヒーレントバージョンとの間の振幅差に応答している、請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
回転機器の速度を求めるための機械読み取り可能コンピュータプログラムコードによってエンコードされた記憶媒体において、前記記憶媒体は、コントローラに、以下の工程、即ち、
回転位置に関する位置信号を生成し、前記位置信号を使って、導出された速度信号を求める工程と、
複数の実測タコメーター速度信号を生成する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度信号を生成する工程と、
選択された条件下で、前記複数の補償された速度信号を前記導出された速度信号と混合して、前記回転機器の速度を示す混合速度出力を生成する工程と、から成る方法を実行させるためのインストラクションを含んでいる、記憶媒体。
【請求項５３】
前記導出された速度信号は、前記回転装置の実測位置における差を実測の間の時間差で除算し、次に除算の結果をフィルタに掛けることにより求められる、請求項５２に記載の記憶媒体。
【請求項５４】
前記複数の実測タコメーター速度信号は、直角位相になるように構成されている、請求項５２に記載の記憶媒体。
【請求項５５】
前記混合速度出力は、前記導出された速度信号と前記複数の実測タコメーター速度信号の特性に基づいて、選択された条件下で、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号を組み合わせることにより生成される、請求項５２に記載の記憶媒体。
【請求項５６】
前記補償された速度信号を生成する工程は、
前記複数の実測タコメーター速度信号からそれぞれのオフセット及びバイアスを抽出する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号をスケーリングして複数のスケール済み速度信号を作り出す工程と、
前記複数のスケール済み速度信号の１つを前記補償された速度信号として選択する工程と、を含んでおり、
前記スケーリングは計算された速度エラーに応答している、請求項５２に記載の記憶媒体。
【請求項５７】
前記オフセットを抽出する工程は選択可能なフィルタにより実現される、請求項５６に記載の記憶媒体。
【請求項５８】
前記選択可能なフィルタは、前記複数の実測タコメーター速度信号から低周波スペクトル成分を条件付で差し引く、請求項５７に記載の記憶媒体。
【請求項５９】
前記スケーリングには換算係数乗算を適用し、且つ前記換算係数はエラー判定プロセスから導出される、請求項５６に記載の記憶媒体。
【請求項６０】
前記選択する工程は、前記複数の実測タコメーター速度信号の１つを振幅に基づいて選択する工程を含んでいる、請求項５６に記載の記憶媒体。
【請求項６１】
前記計算された速度エラーは、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号の時間コヒーレントバージョンとの間の振幅差に応答している、請求項５６に記載の記憶媒体。
【請求項６２】
回転機器の速度を求めるための、搬送波に具現化されるコンピュータデータ信号を発生する装置において、前記データ信号は、コンピュータに、以下の工程、即ち、
回転位置に関する位置信号を生成し、前記位置信号を使って、導出された速度信号を求める工程と、
複数の実測タコメーター速度信号を生成する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度信号を生成する工程と、
選択された条件下で、前記複数の補償された速度信号を前記導出された速度信号と混合して、前記回転機器の速度を示す混合速度出力を生成する工程と、から成る方法を実行させるように構成されたコードを備えている、装置。
【請求項６３】
前記導出された速度信号は、前記回転シャフトの実測位置における差を実測の間の時間差で除算し、次に除算の結果をフィルタに掛けることにより求められる、請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記複数の実測タコメーター速度信号は、直角位相になるように構成されている、請求項６２に記載の装置。
【請求項６５】
前記混合速度出力は、前記導出された速度信号と前記複数の実測タコメーター速度信号の特性に基づいて、選択された条件下で、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号を組み合わせることにより生成される、請求項６２に記載の装置。
【請求項６６】
前記補償された速度信号を生成する工程は、
前記複数の実測タコメーター速度信号からそれぞれのオフセット及びバイアスを抽出する工程と、
前記複数の実測タコメーター速度信号をスケーリングして複数のスケール済み速度信号を作り出す工程と、
前記複数のスケール済み速度信号の１つを前記補償された速度信号として選択する工程と、を含んでおり、
前記スケーリングは計算された速度エラーに応答している、請求項６２に記載の装置。
【請求項６７】
前記オフセットを抽出する工程は選択可能なフィルタにより実現される、請求項６６に記載の装置。
【請求項６８】
前記選択可能なフィルタは、前記複数の実測タコメーター速度信号から低周波スペクトル成分を条件付で差し引く、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記スケーリングには換算係数乗算を適用し、且つ前記換算係数はエラー判定プロセスから導出される、請求項６６に記載の装置。
【請求項７０】
前記選択する工程は、前記複数の実測タコメーター速度信号の１つを振幅に基づいて選択する工程を含んでいる、請求項６６に記載の装置。
【請求項７１】
前記計算された速度エラーは、前記導出された速度信号と前記補償された速度信号の時間コヒーレントバージョンとの間の振幅差に応答している、請求項６６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の説明）
本出願は、１９９９年９月１６日出願の米国仮特許出願第６０／１５４，２７９号の恩典を請求し、前記出願を参考文献として本願に援用する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングシステムに適用される、モーターの回転数を求めるためのタコメーター装置及び方法論に関する。
【０００３】
【従来技術】
各種型式のスピードセンサもしくは速度検出器は、当技術分野ではよく知られている。最近では、速度検出をモーター制御機能に応用しようということから、それらセンサの精巧化への要求が高まってきている。回転速度センサは、一般的に電気機械と同じ方法で構成されており、例えば、コイルを回転磁石の近傍に配し、それによりファラデーの法則に則って磁界が通過するコイル上に電圧を発生させるようになっている。回転永久磁石はコイル上に電圧を発生させるが、最終的にその電圧の周波数と振幅は通過する磁石の回転速度に比例する。
【０００４】
現在当技術分野で利用可能なタコメーターの多くでは、能力と費用がトレードオフの関係にある。十分な分解能と精度を備えているものは、しばしば高価であり、費用のせいで大量生産が阻まれている。大量生産向きと考えられるほど安価なものは精度の劣っていることが多く、利用するには分解能又は帯域幅が不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなわけで、本技術分野では、モーター制御という用途に見合う精度と分解能があり、しかも大量生産において費用効果が期待できるほどに安価な、低コストで且つ耐久性に優れたタコメーターが必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
先行技術の上記欠点は、本発明に述べる方法により緩和される。
回転機器の速度を求めるための方法及び装置について、ここに説明する。本装置は、回転機器の回転シャフトに固定されたセンスマグネットのセットと回路アッセンブリとを備え、それらが相互に作用して空心電気機械を形成している。回路アッセンブリは、センスコイルとこれに固定されたセンサを有する回路相互接続部を含んでいる。回路アッセンブリは、その上に、回転部上のセンスマグネットのセットに近接して、構成要素が配置されるようになっている。
【０００７】
コントローラは回路アッセンブリに連結され、回転機器の速度を求める適応アルゴリズムを実行するようになっている。アルゴリズムは導出された速度とタコメーターからの実測された速度を組み合わせる方法である。アルゴリズムには複数の機能が含まれており、シャフトの回転位置に関連する位置信号を生成すること、位置信号から導出速度を求め、それをフィルタにかけてノイズを除去すること、２つ又はそれ以上の実測タコメーター速度信号を生成すること、前記２つの実測タコメーター速度信号に応答して補償された速度を生成すること、及び補償速度と導出速度を混合して混合速度出力を生成すること、が挙げられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明するが、幾枚かの図面で、類似の要素には同様の符号を付している。
【０００９】
本発明は、各種モーター及び他の回転機器に使用できるが、例えば、車両のステアリングシステムに採用されているモーター等が挙げられる。ここに説明を目的として記述する本発明の好適な実施形態は、電子ステアリングシステムのモータータコメーターに本発明を適用する事例を示している。好適な実施形態を図示し説明してはいるが、当業者には、本発明がモーター速度及び回転に限定されるわけではなく、回転運動及び速度を測定するための何れの機器にも活用できることが理解されよう。
【００１０】
本発明のある好適な実施形態は、モーターの回転位置と速度を求めることのできる構造及び方法を提供している。図１に示すように、本発明は、回転部２０と固定回路アッセンブリ３０から構成されるタコメーター構造１０を採用している。回転部２０は、回転シャフト２２とセンスマグネット２４を含んでいる。回転シャフト２２は、回転速度を測定しようとする機器のある要素（図示せず）に接続されている。図２は、センスマグネット２４の軸方向（端面）図を示している。センスマグネット２４は、回転シャフト２２に取り付けられ、第1の小半径が第２の大半径に取り囲まれた状態の、２つの同心環状構成に配列されている。同心環状構成は同一平面にある。内環のセンスマグネット２４から成る低分解能磁石２６は、６極永久磁石として構成されている。この好適な実施形態では上記構成を用いているが、他の構成でも理に外れることはない。磁石構造については、使用される感知要素、行われる処理、及び操作上の拘束条件に鑑み検出が適切に行われさえすれば十分である。外環のセンスマグネット２４を形成する高分解能磁石２８は、７２極永久磁石２８として構成されている。ここでも言えることであるが、磁石構造に必要とされる点は、使用される感知要素、行われる処理、及び操作上の拘束条件に鑑み検出が適切に行われるということだけである。磁石２６及び２８はそれぞれ、Ｎ極とＳ極をそれぞれの環の周りに等間隔で交互に配置して構成されている。当業者には、磁石が回転すると交番磁界を作り出し、それが導線（コイル）の近くを通過すると導線上に電圧が発生する、ということが理解されよう。更に、周知の原理を用いれば、発生する電圧の大きさは、通過する磁界の速度、磁石からコイルまでの間隔と方位、に比例する。
【００１１】
図１及び図３は回路アッセンブリ３０を示している。回路アッセンブリ３０は、複数のタコメーターコイル４０、低分解能ホールセンサセット３４、及び高分解能位置センサ３６を含んでいる。回路アッセンブリ３０は、回転センスマグネット２４の軸方向端面に平行に、それに近接して配置されている。回路相互接続部３８により、回路アッセンブリ３０の構成要素の間に電気的な相互接続が設けられるが、これは、手作業による配線、プリントカード、可とう回路、リードフレーム、セラミック基板、又は他の回路接続工作物又は方法論等、各種技法により設けられることを特徴とする。回路アッセンブリ３０の好適な実施形態は、上記要素を多層構造のプリント回路盤型回路相互接続部３８に固定して構成される。
【００１２】
図１及び図３に示すように、タコメーターコイル４０は、回路アッセンブリ３０上に、センスマグネット２４と同心になるような向きで、内環の低分解能極２６に近接して配置されている。本発明の好適な実施形態では、導電タコメーターコイル４０は、回路相互接続部３８に一体的に組み込まれた部分である。タコメーターコイル４０は、各導線が２つの層それぞれの上に１２回巻線を形成するように蛇行様式で同心的に巻かれた２つ又はそれ以上の螺旋導線コイル４２−４８を含んでいる。コイルＡは巻線４２及び４４で構成され、コイルＢは巻き線４６及び４８で構成されている。各巻線は、一方の層では中心に向けて内向きに螺旋し第２の層では中心から外向きに螺旋するように構成されている。これにより、発生電圧上の巻線の物理的構造分散の影響が最小化される。更には、タコメーターコイル４０は、各々が回路アッセンブリ３０上で有効深度が等しくなるような関係に配置されている。即ち、巻線は、磁石からの軸方向平均距離が一定に保たれるように、回路アッセンブリ３０内に積み重ねられている。例えば、第１層のコイルＡの巻線４２を磁石から最も離し、第２層のコイルＡの巻線４４を磁石に最も接近させるとともに、コイルＢ４６及び４８の２つの層をコイルＡの２つの巻線の間に挟むようにもできる。以上述べたコイル及び巻線の配列に関する具体的な構成は説明を目的としたものであり、この他にも多くの構成が本発明の範囲内で考えられるであろう。作動機能で重要なのは、多数の巻線の有効距離（ギャップ）が発生電圧に及ぼす影響を最小限にすることである。２つの１２回巻線について説明してきたが、コイルの構成では、磁界強度、行われる処理、及び物理上及び作動上の拘束条件に鑑み適切な検出が行われれば十分といえる。
【００１３】
図３は、好適な実施形態の部分図である。第１層のコイルＡの巻線４２の３巻きを示している。各巻線は、１巻きにつき６つの活性区分５０と６つの不活性区分５２を備えている。活性区分５０は螺旋中心からの略半径上に位置し、不活性区分５２は一定半径の円弧として位置づけられている。活性区分５０は、螺旋の円周周りに等距離に配置され、低分解能磁石２６により作られる磁界の磁束線を直に切る構造になっている。不活性区分５２は、等半径距離に配置され、低分解能磁石２６からの磁束線の外側に配置される構造になっている。当業者には、巻線を上記のように独特な構成にし、低分解能磁石２６の極が活性区分５０を通過する度に最大電圧が発生し、低分解能磁石２６の極が不活性区分５２を通過する度に最低電圧が発生する又は電圧を全く発生しないようにしていることが理解されよう。この結果、低分解能磁石２６の回転毎のタコメーターコイル４０上の電圧出力が予想可能となる。ある好適な実施形態では、２つのコイルを採用し、２つの層それぞれに、１４４の活性区分と１４４の不活性区分を設けている。但し、不活性区分５２ではなくて活性区分５０の数だけが関係しているということは理解されよう。不活性区分の数はいくつでもよく、活性区分５０との相互接続の物理的拘束条件によってのみ左右される。
【００１４】
更に、タコメーターコイル４０は、２つ（又はそれ以上）の完全螺旋蛇行巻線４２−４４、４６−４８を備えている。巻線４２−４４及び４６−４８は、２つのコイルから発生した電圧が異なる位相関係を持つように、互いに対して位置付けすることができる。更に、この位置付けについては、発生電圧が直角位相になるように構成することができる。低分解能極が６０度区分の６つの磁石から構成されているある好適な実施形態では、２つのコイルは互いに対して３０度、同心的に回転している。この回転の結果、各コイルに発生する２つの発生電圧の間には９０度の位相差が生まれる。図４は、２つのコイルに発生した出力電圧を、所与の速度に対する回転シャフト２２の回転角度の関数として示している。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、巻線はそれぞれに蛇行しているが必ずしも同心ではない。ここでも言えることだが、コイルの構成では、磁界強度、行われる処理、及び物理上及び作動上の拘束条件に鑑み適切な検出が行われれば十分といえる。当業者には、コイルは、他にも多くの巻線配列で構成できることが理解されよう。図５は、本発明のこのような可能な実施形態を示している。
【００１６】
ここで図1に戻るが、ある好適な実施形態では、ホールセンサセット３４は、回路アッセンブリ３０上に、タコメーターコイル４０と同心に且つ回転部２０と同心の位置に配置されている。更に、ホールセンサセットは、タコメーターコイル４０の活性区分５０がセンスマグネット２４の低分解能極と軸方向に整列するのと同じ半径に配置されている。ホールセンサセット３４は、２つのセンサをその間のセンサからの距離が同じになるように、円弧に沿って等間隔に離された多数のセンサから成っている。ある好適な実施形態では、ホールセンサセット３４は３つのホール効果センサ３４ａ、３４ｂ、及び３４ｃから成り、それらセンサは、回転部２０の絶対回転位置が求められるように、所定の基準位置に対して説明した円周に沿って４０度毎に離して配置されている。更に、ホールセンサセット３４は、タコメーターコイル４０の活性区分５０がホールセンサセット３４ａ、３４ｂ、及び３４ｃの何れとも干渉しないこと、又はその逆もないこと、を保証するように位置付けられている。図1では、ホールセンサセット３４は回路アッセンブリ３０の低分解能磁石２６から離れた側に示されている点を考察することも注目に値する。この構成は、ホールセンサセット３４とタコメーターコイル４０の何れを低分解能磁石２６に最も近接して配置するかの交換取引問題に取り組んだものである。ある好適な実施形態では、ホールセンサセット３４からの信号は、タコメーターコイル４０に発生する電圧に比較して、付随的ずれに関してより容易に補償されるので、このような構成が選択されている。当業者には、上記構成に関して、本発明の範囲内で他にも多くの変更が考えられることをお分かりいただけよう。ホールセンサセット３４は、低分解能磁石２６の通過を検出し、各極の通過に対応する信号電圧を提供する。この位置感知により、回転部２０の絶対位置を正確に画定する信号が提供される。又、この好適な実施形態では、６極低分解能磁石を使ってホールセンサセット３４により生成された３つの信号は、３つの信号のある一定の状態はありえないということを保証することにより処理を容易にしている。当業者には、このような構成はエラー及び故障検出を容易にし、信号のトリオが全ての可能な回転位置について決定的な解を常に確実に提示できることが理解されよう。
【００１７】
位置センサ３６は、センスマグネット２４の外環の磁石と軸方向に直接整列し且つ低分解能磁石２６の磁界の影響の外側となるように、回路アッセンブリ３０上に配置されている。位置センサ３６は、高分解能磁石２８の通過を検出し、各極の通過に対応する信号電圧を供給する。全ての場合に検出を容易にし検出能力を強化するために、位置センサ３６は、高分解能磁石２８上の極幅の半分に等しい距離だけ離して単一のパッケージに２つのホールセンサセットを備えている。このように構成することによって、位置センサ３６により生成される位置信号は直角位相となる。当業者には、直角位相信号は、２つの信号の内の一方が全ての可能な位置に対し常に確実に位置決定できるようにすることによって、処理を容易にすることが分かるであろう。更に、このような信号構成により、二次処理で信号の正当性を評価できるようになる。図6は、出力電圧を、所与の速度に対する位置センサ３６の回転角度の関数として示している。高分解能位置の処理は回転位置の相対的判定しかできないことを指摘するのは、注目に値することである。但し、ホールセンサセット３４からの低分解能位置信号により提供される情報と連結して処理すれば、回転部２０の絶対位置を確定することができる。低分解能位置センサは他にも利用できる。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、上記の構造は、タコメーターコイル４０の活性区分をセンスマグネットの軸方向ではなく半径方向近傍に配置するというような様式で構成される。このような実施形態では、これまでの説明は、回転部２０が、同軸であるが同平面ではなく且つその磁界が軸方向ではなく半径方向に放射されるように方向決めされた磁石を含んでいる点以外については当てはまる。更に、回路アッセンブリ３０は、平面状ではなく円筒形状で且つ回転部２０と同軸に形成される。最後に、タコメーターコイル４０、ホールセンサセット３４、及び位置センサ３６は、低分解能磁石２６の通過磁界を検出するために、やはり活性区分５０が軸方向に向くように配置決めされる。
【００１９】
図7は、回転機器の回転速度を求めるために感知される各種信号に適用される処理関数の高位ブロック図を示している。定義された処理はコントローラで実行される典型的なものである。このようなコントローラは、本発明により規定される処理を実行するのに必要なものとして、プロセッサ、ロジック、メモリ、記憶装置、レジスタ、タイミング、割り込み、及び入出力信号インターフェースを含んでいるが、これらに限定されるわけではない。図7では、ブロック１００−１０００は、タコメーター出力を生成するために、上記コントローラにより実行される適応アルゴリズムを示している。最初の4つのブロック、１００、２００、４００、６００は、タコメーターコイル信号を最終的には混合出力にするための「順方向」処理を行う。一方、最後の２つのブロック８００、１０００は、アルゴリズムの適応性を創出する「フィードバック」経路を備えている。
【００２０】
図7において、速度見積１００と標示のついた関数は、デジタル形式の導出速度信号を生成する。このプロセスは、Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＨＲ、即ち要素３６により感知された高分解能位置、及びタイミング用のプロセッサクロック信号を使用する。このプロセスは、信号Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４を出力するが、この信号はコントローラのサンプル期間を通してモーターの速度に比例する。引き続き、オフセット補償２００では、オフセットとバイアスを取り除くため、フィルタに掛けられたタコメーター信号を生成する処理が行われる。このプロセスは、２つのタコメーターコイル信号ＨａｌｌＴａｃｋＶｏｌｔＸ１とＨａｌｌＴａｃｋＶｏｌｔＸ２、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４、及び２つの位相関連フィードバック信号ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０とｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１を入力として使用し、補償済み速度出力Ｘ１＿ＣｏｒｒとＸ２＿Ｃｏｒｒを生成する。引き続き位相入手４００では、２つの補償済み速度の振幅及び位相の関係を確認するための処理が行われる。処理済みの入力には、補償済み速度Ｘ１＿Ｃｏｒｒ、Ｘ２＿Ｃｏｒｒ、及びセンサ３６により検出された高分解能位置から導出されたモーター位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＳＰＩが含まれている。このプロセスは、２つの主要な出力、即ち、選択されたタコメーターの振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇと選択されたタコメーターの位相ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｓｉｇｎを生成する。混合ブロック６００のプロセスに移ると、ここでは、所定のアルゴリズムが混合速度出力を確定する。このプロセスは、選択されたタコメーターの振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇと選択されたタコメーターの位相ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｓｉｇｎを使って２つの出力、即ち、混合速度Ｂｌｅｎｄ＿Ｖｅｌ＿Ｓｉｇｎｅｄと速度符号ＯｕｔｐｕｔＳｉｇｎを生成する。次にポーリング整列８００のプロセスを考察するが、ここでは、タコメーター振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇが、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４の振幅に基づいてタイムシフトされる。選択された信号はフィルタにかけられ、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿Ｔａｃｋという出力として供給される。最後に、ゲイン１０００だが、プロセスはここで、導出速度と所定の条件下でフィルタに掛けられたタコメーターとの間の差の結果生じるエラーコマンドを生成する。エラー信号は、積分され、ゲイン調整フィードバック用のエラーコマンド信号として使用される。このプロセスは、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４とＦｉｌｔｅｒｅｄ＿Ｔａｃｋ信号を入力として用いて、２つの出力ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０とｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１を生成する。これら２つの信号はゲイン調整フィードバックを形成し、今度はそれが上記オフセット補償２００で入力として使用される。
【００２１】
ここで図７及び図８を参照し、上に説明した各プロセスの機能オペレーションをより詳しく見てみよう。図８は、速度見積１００プロセスのブロックを含む機能を示している。このプロセスは、デジタル様式の導出速度をサンプル期間毎の位置信号の変化に基づいて抽出する方法である。このプロセスは、センサ３６により検出された高分解能位置を入力Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＨＲとして使い、信号Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４を出力するが、この信号はモーターの導出速度に比例している。このプロセスは、２つの主関数を使って速度を計算する。第１はデルタクト計算プロセス１０２であり、ここでは、１サンプル後の高分解能位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＨＲを現在の高分解能位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＨＲから引くことにより、位置変化ＤＥＬＴＡ＿ＰＯＳＩＴＩＯＮを算出する。即ち、現在位置からすぐ前の位置を引くわけである。位置の差を、次に、２つのサンプル間の時間差で割る。計算を示す数式は以下のようになる。
【００２２】
【数１】
0004750990.tif 000002
【００２３】
上記数式のある好適な実施形態では、計算を実行するため固定した時間間隔を通して変化する測定位置を求める。当業者には、この計算はいくつかの変型例を使って実行できることが理解されよう。別の実施形態では、計算を行うため、固定した位置変化に対して変化する測定時間間隔を求める。更に別の実施形態では、時間間隔と間隔位置の両方を測定するが、固定間隔に発現するパラメータのどれとも比較しない。
【００２４】
フィルタ１０４は、計算されたデルタクト値を更に処理する。ここでは、フィルタが、過度の遅れを追加すること無く、モーターの真の速度を十分に反映した応答を生み出すように、フィルター特性が選択され確定される。当業者には、このような要件を満たすフィルタの組み合わせ、構成、及びトポロジーの数多く存在することが認識且つ理解されよう。ある好適な実施形態では、４状態移動平均フィルタを採用している。信号はＭｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒと標示が付されており、次に、ゲイン１０６でスケールされ、Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４と標示が付された値として本プロセスから出力される。このパラメータは、速度の高精度表示として本発明を通して使用される。
【００２５】
図９は、オフセット補償プロセス２００を含む機能を示している。このプロセスは、２つのタコメーターコイル信号ＨａｌｌＴａｃｋＶｏｌｔＸ１とＨａｌｌＴａｃｋＶｏｌｔＸ２それぞれから、それぞれのオフセットとバイアス抽出し、補償速度出力Ｘ１＿ＣｏｒｒとＸ２＿Ｃｏｒｒを求める。抽出は、所定の条件下で、各タコメーター信号からその低周波数スペクトル成分を差し引くアルゴリズムにより遂行される。該アルゴリズムは、スケーリング２０２、選択的適応フィルタ２０４、及びゲインスケジュール／変調器であるゲイン適用２１０を備えている点を特徴とする。ここで、スケーリング２０２は、アナログ対デジタル変換の結果として実施形態から生じるゲインと信号レベルのシフトを行い、適応フィルタ２０４は、タコメーターの信号レベルが有効である場合にのみ使用可能である二重の選択的ローパスフィルタ２０６及び合算器２０８を備えており、ゲインスケジューリングは、ゲインプロセス１０００からのフィードバック信号、ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０とｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１に応答するものである。
【００２６】
適応フィルタ２０４は、条件付きで使用可能となるローパスフィルタ２０６と合算器２０８により特徴づけられる。ローパスフィルタ２０６は、設定された条件下で、起動し、起動停止する。起動している場合、フィルタ２０６の結果は、所定の帯域幅までのタコメーター信号の低周波数スペクトル成分となる。起動していない場合は、フィルタ２０６は、タコメーター信号の低周波数スペクトル成分の直前に判明しているフィルタ値を出す。タコメーター信号が有効な時にフィルタ２０６が起動し、有効でない時には起動しないということは重要である。ある好適な実施形態では、これはタコメーター信号が高速時に飽和したときに発現する。タコメーター信号の有効性は各種条件により規制される。ある好適な実施形態では、ある一定のハードウェア拘束条件内で、低速分解能及び帯域幅要件を満たすため、タコメーター信号に関する高速感知能力が、故意に無視される。この結果、タコメーター信号は高速作動条件下で飽和することになる。このように、フィルタリングの誤った情報を避けるために、このような条件下ではフィルタ２０６が起動しないことが望ましい。合算器２０８は、元のタコメーター信号までローパスフィルタ２０６の出力を差し引くので、これにより定常状態成分が排除された補償済みタコメーター信号が生成される。フィルタ２０６の特性は、元の信号に加算された場合には、フィルタ応答がタコメーター信号内のオフセットとバイアスを十分に確実に減衰させることができるように設定される。当業者には、このような要件を満たすことのできるフィルタの組み合わせ、構成、及びトポロジーが数多くあることが理解されよう。ある好適な実施形態では、積分ループ・ローパスフィルタを採用している。
【００２７】
ゲインスケジューリング関数、ゲイン適用２１０は、ゲインプロセス１０００（以下に説明）からのフィードバック信号ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０とｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１に応答する。ゲイン適用２１０プロセスは、補償済み速度出力Ｘ１＿ＣｏｒｒとＸ２＿Ｃｏｒｒをフィードバック信号ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０及びｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１の関数としてスケールする。これにより、正確さと速度補正のための、速度信号のフィードバック制御済み補正を提供する。
【００２８】
図１０は位相入手４００の内部プロセスを示しており、ここでは２つの補償済み速度の振幅と位相の関係を確かめるために処理が行われる。処理された入力には、オフセット補償済み速度Ｘ１＿Ｃｏｒｒ、Ｘ２＿Ｃｏｒｒ、モーター位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＳＰＩ、及びキャリブレーション調整信号ＴａｃｈＯｆｆｓｅｔが含まれている。モーター位置信号Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＳＰＩは、センサ３６により検出される高分解能位置から導出され、先に述べたように絶対位置に割り付けられる。ＴａｃｈＯｆｆｓｅｔ入力は、タコメーターコイル４０（図１及び図３）と低分解能ホールセンサセット３４（図１）の方向付けの差異又はばらつきに対処するために、初期製作に基づく調整を考慮している。このプロセスは、２つの基本的な出力、即ち、選択されたタコメーター振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇと選択されたタコメーター位相ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｓｉｇｎを生成する。このプロセスは、高分解能位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＳＰＩと比較することにより、どのタコメーター信号の振幅と位相を選択すべきかを独立的に確定する。このプロセスは、２つの速度Ｘ１＿ＣｏｒｒとＸ２＿Ｃｏｒｒの振幅を４０２で求める。次に、コンパレータ４０４は、２つのうちの大きい方を確定し、どちらの速度の振幅が大きいかを示す離散的Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｌを生成する。２つの台形信号の性質上、一方が最大値であることが保証されているので、振幅の大きい方の速度が選択される。離散的Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｌはスイッチ４０６を制御し、このスイッチが今度はｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｍａｇと名づけられている選択されたタコメーター速度振幅を通過させる。離散的Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｌは、その後のプロセスでも使用される。高分解能位置Ｍｏｔｏｒ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ＳＰＩによる４０８での第２番目且つ別個の比較によって、速度に関係するそれぞれの符号が抽出される。繰り返すが、当業者には、上に述べた好適な実施形態の変型及び修正が思いつくであろうことが理解されよう。例えば、当業者には、位相情報は位置情報だけを単独で使用して獲得することもできることが認識されよう。但し、このような取り組みは、正確な測定を保証するに当たって、台形波形上での精密な位置づけ及びタイミングに非常に敏感になるであろうという問題に悩まされる。このような制約は好適な実施形態では回避できるので、それにより必要な処理の簡素化が図れる。
【００２９】
図１１は、所定のアルゴリズムが混合速度出力を確定する混合６００プロセスの機能を示している。このプロセスは、選択されたタコメーター振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇ、導出された速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ１４４、及び選択されたタコメーター位相ｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｓｉｇｎを使って２つの出力、即ち混合速度Ｂｌｅｎｄ＿Ｖｅｌ＿Ｓｉｎｇｅｄ及び速度符号ＯｕｔｐｕｔＳｉｇｎを生成する。混合速度という解決策を用いて、導出速度とタコメーター実測速度との間の急激な推移に起因する遷移の潜在的且つ望ましくない影響を回避する。このプロセスは、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４の振幅に基づいて、補償され、実測され、選択された速度ｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｍａｇを使って、導出速度のゲインスケジューラ６０２でスケジューリングのレベルを選択する。合算器６０４は、スケジュールされた速度を加算し、この結果に６０６でタコメーター位相ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｓｉｇｎから求めた適切な符号を掛け、混合複合信号を生成する。混合複合信号は、タコメーター実測速度と導出速度を組み合わせたものから成り、なお飽和の負の影響や過剰な時間遅延は含んでいない。
【００３０】
図１２はポーリング整列８００のプロセスを示しており、ここではタコメーター振幅ｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｍａｇを時間シフトして（遅らせて）導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４とのコヒーレント比較をやり易くする。フィルタリングは、タコメーター振幅ｔａｃｋ＿ｖｅｌ＿ｍａｇがプロセス８０２及び８０４で求められた有効範囲内であるときしか用いられない。有効範囲は、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４の振幅に基づいて確定される。先に述べたように、タコメーター信号の有効性は高速限界点に関係しており、一方、導出速度に関しては、それは、非常に低速でのフィルタリング遅延の関数である。選択スイッチ８０４は、導出速度Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４の振幅に応答して、ｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｍａｇ信号のフィルタに対する適用を制御する。８０８での乗算は、ｔａｃｈ＿ｖｅｌ＿ｍａｇ信号に適切な符号を適用する。時間遅延の生成をやり易くするために、フィルタ８０６が用いられる。適当な時間遅延は、タコメーター信号に対する導出速度信号が被る総時間遅延に基づいて求められる。時間シフトは、アナログ信号上の各種信号及びフィルタリング効果、及び導出速度信号のフィルタリングに関連する大幅な時間遅延を考慮に入れている。先に述べたように、導出速度信号は著しいフィルタリング遅延を被るが、低速では特にそうである。この時間シフトを導入することにより、タコメーター信号を導出速度と容易に比較することのできる、ある結果が導き出される。選択された信号は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿Ｔａｃｈという出力として送り出される。
【００３１】
ある好適な実施形態では、合成フィルタ８０６は、速度見積プロセスに実装されているフィルタ１０４（図８）と同様の４状態移動平均フィルタである。このような要件を満たすフィルタの組み合わせ、構成、及びトポロジーは数多くあることが、当業者には理解されよう。
【００３２】
次に図１３であるが、ゲイン１０００プロセスブロックでは、エラーコマンドが生成され、続いてそれは本発明の適応アルゴリズム内でゲイン補正として使われる。ある好適な実施形態では、エラーコマンドは、導出速度の振幅の、フィルタにかけられたタコメーター速度の振幅との比率測定的比較１００２からの結果として生じる。次にこの比率を使って合算器１００４でエラー信号が生成される。所定の条件下で、状態コントローラ１００６の制御を受けて、エラー変調器１００８はエラー信号を使用可能にしたり使用不能にしたりする。即ち、変調器１００８はゲートの役目をし、これによりエラー信号を通過させたりさせなかったりする。状態コントローラ１００６は、エラー信号が有効な場合にのみ、このエラー信号を通過させる。例えば、フィルタ処理済みのタコメーター速度と導出された速度が両方とも有効範囲にある場合である。ある好適な実施形態では、エラー信号はＭｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿ｄｅｒ＿１４４信号の振幅が毎秒１６乃至６６．４ラジアンである場合に通される。しかしながら、Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿ｄｅｒ＿１４４信号の振幅が毎秒７２ラジアンを超えるか、毎秒１０．４ラジアン未満である場合には、変調器が使用不能となりエラー信号は通過しない。この後の方の条件下では、２つの速度の比率測定式比較とエラー信号の生成は有効ではない。非常に小さい速度では、信号Ｍｏｔｏｒ＿Ｖｅｌ＿Ｄｅｒ＿１４４は過剰な遅延を呈し、一方、より大きい速度、即ち毎秒７２ラジアンを超える速度では、タコメーター信号は飽和する。使用可能の場合には、エラー信号はエラー積分器１０１０を通過し、積分され、ゲイン調整フィードバック用のエラーコマンド信号として使用される。エラー積分器１０１０は、変調器１００８を通過したエラーを選択的に積分する。どの積分器にエラー信号を通すかについての選択は、遅延１０１２において時間シフトされたＰｈａｓｅ＿Ｓｅｌによって制御される。ゲイン調整フィードバックからのこれら２つの補正信号ｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ０とｉｎｔ＿Ｐｈａｓｅ１は、次に上記のオフセット補償２００プロセスの入力として使用される。
【００３３】
開示された発明は、コンピュータ実装プロセス及びそれらのプロセスを実行するための装置という形態で具現化される。本発明はまた、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、この他のコンピュータ読み取り可能記憶媒体のような、実在の媒体に実体化されるインストラクションを含むコンピュータプログラムコードの形態で具現化することもでき、その場合、コンピュータプログラムコードがロードされコンピュータによって実行されると、コンピュータは本発明を実践する装置となる。本発明は、例えば、記憶媒体に記憶されるか、コンピュータにロードされ及び／又はコンピュータにより実行されるか、或いは電気配線やケーブルに載って、光ファイバーを介して、又は電磁放射を介して等、伝送媒体に載って送信されるコンピュータプログラムコードの形態でも具現化でき、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされコンピュータによって実行される場合は、そのコンピュータは本発明を実践する装置となる。汎用マイクロコンピュータ上で実行される場合は、コンピュータプログラムコードセグメントが、特定の論理回路を創出するようにマイクロプロセッサを構成する。
【００３４】
当業者には、本発明の範囲並びに特許請求の範囲に述べる意図の範囲内で、上記好適な実施形態に対して変型及び修正が考えられることが理解されよう。以上、本発明を、特定の実施形態において実行される形で説明してきたが、これにより本発明を限定しようとする意図ははなく、特許請求の範囲に述べる範囲と精神の範囲内で本発明を広く網羅することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タコメーターの固定部及び回転部の断面図である。
【図２】  高低の分解能極両方を示すセンスマグネットの端面図である。
【図３】  回路相互接続部のタコメーターコイル配列の部分図である。
【図４】  低分解能タコメーターコイルからの予想出力波形を示す図である。
【図５】  回路相互接続部盤のタコメーターコイル配列の別の実施形態を示す部分図である。
【図６】  高分解能位置センサからの予想出力波形を示す図である。
【図７】  回転速度を求めるための方法の高位機能ブロック線図である。
【図８】  速度見積プロセスを示す図である。
【図９】  オフセット補償プロセスを示す図である。
【図１０】  位相入手プロセスを示す図である。
【図１１】  混合プロセスを示す図である。
【図１２】  ポーリング整列プロセスを示す図である。
【図１３】  ゲインプロセスを示す図である。
【図１】
0004750990.tif 000003
【図２】
0004750990.tif 000004
【図３】
0004750990.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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