(57)【要約】【課題】出力信号の位相変化の空間周期を細分化して内挿できる、比較的簡単な構成のレゾルバを提供することを目的とする。【解決手段】モータの回転絶対角を検出するレゾルバにおいて、前記モータの回転軸を中心としたリング状に形成され、先端にはそれぞれ歯が設けられた複数の突極を有するステータと、前記ステータに対向するとともに前記回転軸から偏心したリング状に形成され、ｎ個（ｎは２以上の整数）の歯を有するロータと、検出信号の信号振幅および位相に基づいて前記モータの絶対回転位置を算出するとともに前記検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出して楕円補正を行う演算手段、を備えたことを特徴とするもの。【選択図】  図５
2012242293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転絶対角を検出するレゾルバにおいて、
前記モータの回転軸を中心としたリング状に形成され、先端にはそれぞれ歯が設けられた複数の突極を有するステータと、
前記ステータに対向するとともに前記回転軸から偏心したリング状に形成され、ｎ個（ｎは２以上の整数）の歯を有するロータと、
検出信号の信号振幅および位相に基づいて前記モータの絶対回転位置を算出するとともに前記検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出して楕円補正を行う演算手段、
を備えたことを特徴とするレゾルバ。
【請求項２】
前記演算手段は、前記ロータと前記ステータ間のギャップが前記モータ１回転につき１周期分変化することによる前記検出信号の信号振幅変化に基づいて前記モータの１回転内における位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ。
【請求項３】
前記演算手段は、前記モータ１／ｎ回転につき前記検出信号の位相が１周期分変化することに基づいて、前記モータの１／ｎ回転内における位置を算出することを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバ。
【請求項４】
前記演算手段は、前記ステータの前記突極に巻き付けられた検出巻き線群の近接する各相を組み合わせて複数のチャネルに分割し、チャネルごとに前記モータの回転位置を算出し、これらの算出値を平均化することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバに関し、詳しくは、モータの回転絶対角を検出するレゾルバの出力信号の誤差補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レゾルバは、電磁誘導を利用して軸の角度を検出する角度センサであり、たとえば高精度サーボモータの回転絶対角を検出するセンサとして用いられている。
【０００３】
図８はモータの回転角を検出するレゾルバが出力するｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の説明図であって、（Ａ）は振幅誤差および位相誤差を有する信号波形例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の信号を直交座標で表したリサージュ波形である。
【０００４】
（Ｂ）に示すリサージュ波形は、信号電圧の振幅が異なると楕円となり、各信号電圧のオフセット値により原点からずれた円または楕円の波形となる。また、楕円の長軸および短軸は、位相誤差が存在すると座標軸と平行ではなく、座標軸に対してある角度で傾斜することになる。
【０００５】
ところで、レゾルバの機械的加工には限界があることから、レゾルバの出力信号だけで細かい角度を検出することは困難である。そこで、従来から内挿回路を用い、レゾルバの出力信号の位相変化の空間周期をさらに細分化して内挿することが行われている。
【０００６】
ところが、内挿回路はレゾルバから出力される２相信号を正弦波と仮定して作られているため、２相信号に理想的な正弦波からのズレがあると、内挿精度に悪影響を与えてしまう。このため、２相信号における振幅誤差、位相誤差およびオフセットを補正する必要がある。そこで、たとえば特許文献１や特許文献２に記載されているような補正装置や補正方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１に記載されているレゾルバでは、複数回のリサージュ半径ＲのMax値、Min値のそれぞれの平均値から求めた補正データで、角度検出誤差を補正する。
【０００８】
特許文献２に記載されているエンコーダでは、２相正弦波状信号のリサージュ波形に最も近似する楕円と誤差に最も近似する３次高調波曲線を最小二乗法により求めて、角度検出誤差を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１０１４８１号公報
【特許文献２】特開２００６−０９０７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、出力信号の位相変化の空間周期を細分化して内挿できる、比較的簡単な構成のレゾルバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、
モータの回転絶対角を検出するレゾルバにおいて、
前記モータの回転軸を中心としたリング状に形成され、先端にはそれぞれ歯が設けられた複数の突極を有するステータと、
前記ステータに対向するとともに前記回転軸から偏心したリング状に形成され、ｎ個（ｎは２以上の整数）の歯を有するロータと、
検出信号の信号振幅および位相に基づいて前記モータの絶対回転位置を算出するとともに前記検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出して楕円補正を行う演算手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、
請求項１に記載のレゾルバにおいて、
前記演算手段は、前記ロータと前記ステータ間のギャップが前記モータ１回転につき１周期分変化することによる前記検出信号の信号振幅変化に基づいて前記モータの１回転内における位置を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、
請求項１または２に記載のレゾルバにおいて、
前記演算手段は、前記モータ１／ｎ回転につき前記検出信号の位相が１周期分変化することに基づいて、前記モータの１／ｎ回転内における位置を算出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載のレゾルバにおいて、
前記演算手段は、前記ステータの前記突極の検出巻き線群を近接する各相を組み合わせて複数のチャネルに分割し、チャネルごとに前記モータの回転位置を算出し、これらの算出値を平均化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
これらにより、単一のレゾルバでモータの絶対回転位置を検出できるとともに、振幅変動するリサージュ波形信号を同時に補正でき、内挿精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例を示すレゾルバの構成説明図である。
【図２】演算部２の構成例を示すブロック図である。
【図３】レゾルバ１の回転と検出信号の関連説明図である。
【図４】位相検出回路２３の動作説明図である。
【図５】演算部２の他の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の構成による誤差補正動作の説明図である。
【図７】本発明に基づくリサージュ波形に対する楕円補正の説明図である。
【図８】モータの回転角を検出するレゾルバから出力されるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すレゾルバの構成説明図であり、上面図を示している。図１において、レゾルバ１はアウタ・ロータ型として構成されていて、外側にはロータ１ａが設けられ、内側にはステータ１ｂが設けられている。内側のステータ１ｂは中空構造になっている。
【００１８】
ステータ１ｂは積層鋼板で構成されており、図示しないモータの回転軸を中心としたリング状に形成されている。ステータ１ｂの先端には、複数の歯１ｂ１が形成された４×ｍ個（ｍは整数で、図１ではｍ＝４として１６個）の突極１ｂ３が設けられている。１ｂ２は突極１ｂ３に巻かれたコイル（検出巻き線群）である。各突極のコイル１ｂ１は図示しない演算部２に接続され、モータの絶対回転位置の算出が行われる。
【００１９】
ロータ１ａも積層鋼板でリング形状に構成されていて、リング幅はリング１周につき１周期分変化するように形成されている。そして、このリング形状内側のステータ１ｂの歯と対向するように、一定ピッチでｎ個（図１では３６個）の歯１ａ１が形成されている。すなわち、ロータ１ａは、ステータ１ｂに対向するとともにモータの回転軸から偏心したリング状にｎ個の歯が形成された構成となっている。
【００２０】
ステータ１ｂの突極１ｂ３は、ロータ１ａの歯１ａ１に対して機械角が９０°異なる位置ごとに設けられ、近接する各相ごとにｓｉｎ０相、ｃｏｓ０相、ｓｉｎπ相、ｃｏｓπ相を構成する。
【００２１】
レゾルバ１は全体が４つのチャネルｃｈ０〜ｃｈ３に分割され、ステータ１ｂの突極１ｂ３は、近接するｓｉｎ０相、ｃｏｓ０相、ｓｉｎπ相、ｃｏｓπ相の４つの相を１組として各チャネルに対応する。
【００２２】
各突極のコイル１ｂ１は図示しない演算部２に接続され、モータの絶対回転位置の算出および検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出して楕円補正を行う。
【００２３】
ロータ１ａの歯１ａ１とステータ１ｂの歯１ｂ１間のギャップは、ロータ１ａの１回転につき１周期分変化する。図１において、ｃｈ０中央付近におけるギャップはｄ０、ｃｈ１中央付近におけるギャップはｄ１、ｃｈ２中央付近におけるギャップはｄ２、ｃｈ３中央付近におけるギャップはｄ３となっている。
【００２４】
ロータ１ａが回転すると、ロータ１ａの歯１ａ１とステータ１ｂの歯１ｂ１間のギャップはｄ０→ｄ１→ｄ２→ｄ３→ｄ０→・・・のように連続的に変化する。ロータ１ａの歯１ａ１とステータ１ｂの歯１ｂ１間のギャップが変化すると、検出信号の振幅はギャップに反比例するため、ステータ１ｂに巻かれたコイル１ｂ１のインダクタンスが変化する。ロータ１ａの１回転につき検出信号の振幅は１周期分変化する。このギャップ変化による検出信号の振幅変化を利用して、モータ１回転内の回転位置が検出される。なお、モータ１回転内の回転位置は、モータ１／ｎ回転を分解能として検出する。
【００２５】
また、ロータの歯１ａ１とステータ１ｂの歯１ｂ１の相対位置が変化すると、ステータに巻かれたコイルのインダクタンスが変化する。ロータ１／ｎ回転につき検出信号の位相は１周期分変化する。この検出信号の位相変化を利用して、モータ１／ｎ回転内の回転位置が検出される。
【００２６】
すなわち、検出信号の振幅変化に基づいてモータの回転位置を分解能１／ｎ回転で検出し、さらに、その１／ｎ回転内における回転位置を検出信号の位相変化に基づいて高精度に求める。
【００２７】
また、検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出することにより、リサージュ波形の楕円補正も行う。
【００２８】
図２はモータの絶対回転位置を算出する演算部２の構成例を示すブロック図であり、２００〜２０３は検出回路、２１０〜２１３は位相振幅検出回路、２２は平均化手段、２３は位相検出回路である。
【００２９】
検出回路２００〜２０１は、それぞれレゾルバ１の各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３に対して励磁信号を出力するとともに、各チャネルからの検出信号が入力される。検出回路２００〜２０１は、検出信号に基づいてインダクタンスの変化を検出信号の振幅変化として取り出し、位相振幅検出回路２１０〜２１３に出力する。
【００３０】
具体的には、検出回路２００〜２０３は、検出信号に基づいてそれぞれ以下の演算を行い、結果を位相振幅検出回路２１０〜２１３に出力する。
・検出回路２００
（Ａ＋Ｂ・ｓｉｎθ）ｓｉｎθn0      （０−１）
（Ａ＋Ｂ・ｓｉｎθ）ｃｏｓθn0      （０−２）
【００３１】
・検出回路２０１
（Ａ＋Ｂ・ｃｏｓθ）ｓｉｎθn1      （１−１）
（Ａ＋Ｂ・ｃｏｓθ）ｃｏｓθn1      （１−２）
【００３２】
・検出回路２０２
（Ａ−Ｂ・ｓｉｎθ）ｓｉｎθn2      （２−１）
（Ａ−Ｂ・ｓｉｎθ）ｃｏｓθn2      （２−２）
【００３３】
・検出回路２０３
（Ａ−Ｂ・ｃｏｓθ）ｓｉｎθn3      （３−１）
（Ａ−Ｂ・ｃｏｓθ）ｃｏｓθn3      （３−２）
【００３４】
なお、Ａはインダクタンスのモータ回転の平均値、Ｂはインダクタンスのモータ回転中のギャップ変化による変動の振幅、θはモータ１回転内における回転位置を分解能１／ｎで検出した回転角、θn0〜θn3は各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３で検出されるモータ１／ｎ回転内における回転角である。
【００３５】
位相振幅検出回路２１０〜２１３は、検出回路２００〜２０３からの入力に基づいて、各チャネルごとに１／ｎ回転内における回転角θn0〜θn3を算出する。また、検出回路２００〜２０３からの出力の二乗平均により振幅値を得る。
【００３６】
具体的には、位相振幅検出回路２１０は、式（０−１）と式（０−２）に基づいてｔａｎ-1処理を行い、１／ｎ回転内における回転角θn0を算出する。さらに、位相振幅検出回路２１０は、式（０−１）と式（０−２）の二乗平均をとり、
（Ａ＋Ｂ・ｓｉｎθ）                （０−３）
を算出する。
【００３７】
同様に、位相振幅検出回路２１１は、式（１−１）と式（１−２）に基づいてｔａｎ-1処理を行い、１／ｎ回転内における回転角θn1を算出する。さらに、位相振幅検出回路２１１は、式（１−１）と式（１−２）の二乗平均をとり、
（Ａ＋Ｂ・ｃｏｓθ）                （１−３）
を算出する。
【００３８】
同様に、位相振幅検出回路２１２は、式（２−１）と式（２−２）に基づいてｔａｎ-1処理を行い、１／ｎ回転内における回転角θn2を算出する。さらに、位相振幅検出回路２１２は、式（２−１）と式（２−２）の二乗平均をとり、
（Ａ−Ｂ・ｓｉｎθ）                （２−３）
を算出する。
【００３９】
同様に、位相振幅検出回路２１３は、式（３−１）と式（３−２）に基づいてｔａｎ-1処理を行い、１／ｎ回転内における回転角θn3を算出する。さらに、位相振幅検出回路２１３は、式（３−１）と式（３−２）の二乗平均をとり、
（Ａ−Ｂ・ｃｏｓθ）                （３−３）
を算出する。
【００４０】
式（０−３）から式（１−３）を減算して２Ｂ・ｓｉｎθを求める。また、式（１−３）から式（３−３）を減算して２Ｂ・ｃｏｓθを求める。算出された２Ｂ・ｓｉｎθと２Ｂ・ｃｏｓθは位相検出回路２３に入力され、ｔａｎ-1処理により、モータ１回転内における回転角θを算出する。
【００４１】
また、位相振幅検出回路２１０〜２１３で算出された回転角θn0〜θn3は平均化手段２２に入力される。平均化手段２２は、回転角θn0〜θn3の平均をとり、モータ１／ｎ回転内における回転角θnを算出する。
【００４２】
位相検出回路２３で算出した回転角θと平均化手段２２で算出した回転角θnを組み合わせ、モータの絶対回転位置を高精度に検出する。
【００４３】
図３はレゾルバ１の回転と検出信号の関連説明図である。図３では、（ａ）〜（ｄ）にかけてレゾルバ１が回転していく様子を示している。図３（ａ）において、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離（ギャップ）はチャネルｃｈ１で最も小さくなっている。ロータ１ａが回転するにつれてステータ１ｂとロータ１ａ間の距離が最小となるチャネルが移動していき、図３（ｂ）ではチャネルｃｈ０、図３（ｃ）ではチャネルｃｈ３、図３（ｄ）ではチャネルｃｈ２でそれぞれ距離が最小となっている。
【００４４】
また、図３のチャネルｃｈ０〜ｃｈ３の図では、円の大きさは検出信号のインダクタンスのモータ回転中のギャップ変化による変動の振幅Ｂの大きさを示し、矢印は回転角θnにおける式（０−１）と式（０−２）、式（１−１）と式（１−２）、式（２−１）と式（２−２）、式（３−１）と式（３−２）のベクトルを示している。
【００４５】
図３（ａ）では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離はチャネルｃｈ１で最も小さいため、チャネルｃｈ１の円の大きさが最大（すなわちインダクタンスの振幅Ｂが最大）となる。一方、チャネルｃｈ１の反対側であるチャネルｃｈ３では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離は最大となり、チャネルｃｈ３の円の大きさが最小（すなわちインダクタンスの振幅Ｂが最小）となる。チャネルｃｈ０，ｃｈ２では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離はちょうど中間程度となる。そのため、チャネルｃｈ０，ｃｈ２の円の大きさはチャネル１とチャネル３の中間程度となる。
【００４６】
図３（ｂ）では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離はチャネルｃｈ０で最小、チャネルｃｈ２で最大、チャネルｃｈ１，ｃｈ３で中間程度となる。そのため、各チャネルの円の大きさはチャネルｃｈ０で最大、チャネルｃｈ２で最小、チャネルｃｈ１，ｃｈ３で中間程度となる。
【００４７】
図３（ｃ）では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離はチャネルｃｈ３で最小、チャネルｃｈ１で最大、チャネルｃｈ０，ｃｈ２で中間程度となる。そのため、各チャネルの円の大きさはチャネルｃｈ３で最大、チャネルｃｈ１で最小、チャネルｃｈ０，ｃｈ２で中間程度となる。
【００４８】
図３（ｄ）では、ステータ１ｂとロータ１ａ間の距離はチャネルｃｈ２で最小、チャネルｃｈ０で最大、チャネルｃｈ１，ｃｈ３で中間程度となる。そのため、各チャネルの円の大きさはチャネルｃｈ２で最大、チャネルｃｈ０で最小、チャネルｃｈ１，ｃｈ３で中間程度となる。
【００４９】
このように、インダクタンスの振幅Ｂは、モータ１が１回転につき１周期分変化するため、この変化を検出することによりモータ１回転内の回転位置を求めることができる。なお、図３の各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の円の大きさは、それぞれ式（０−３），式（１−３），式（２−３），式（３−３）に対応している。
【００５０】
図４は位相検出回路２３の動作説明図である。図４（ａ）において、上段の図はｃｈ０振幅−ｃｈ２振幅（２Ｂ・ｓｉｎθ）を示し、下段の図はｃｈ１振幅−ｃｈ３振幅（２Ｂ・ｃｏｓθ）を示したものである。図４（ｂ）は、回転角θとｃｈ０振幅−ｃｈ２振幅およびｃｈ１振幅−ｃｈ３振幅の関係をベクトルで示す図である。位相検出回路２３において、ｃｈ０振幅−ｃｈ２振幅（２Ｂ・ｓｉｎθ）とｃｈ１振幅−ｃｈ３振幅（２Ｂ・ｃｏｓθ）の算出結果を、図４（ｂ）に示すようにベクトルの成す角度をｔａｎ-1処理することにより、モータ１回転内における回転角θが求まる。
【００５１】
図１のように構成することにより、単一のレゾルバでモータの絶対回転位置を検出することができ、シンプルな構成で小型化が容易な位置検出装置を実現できる。また、単一のレゾルバで絶対回転位置を検出するため、レゾルバ間の磁気干渉に配慮する必要がなく、検出部の構成をシンプルかつ低コストにできる。
【００５２】
モータ１／ｎ回転内における回転角θnを求める構成は、従来の通常のｎＸレゾルバによる位置検出と同等である。本発明では、さらにロータ１ａをステータ１ｂに対して相対的に偏心させることで、検出信号の振幅変化からロータ１回転内における絶対位置情報を検出できるようにし、単一のレゾルバで分解能の高い絶対位置検出を実現している。
【００５３】
また、上記実施例では、レゾルバ１を４つのチャネルｃｈ０〜ｃｈ３に分割したが、分割数は４に限らない。突極１ｂ３を増やして分割数を増やせば、より高精度に回転角θnを求めることができる。
【００５４】
さらに、上記実施例では、ステータ１ｂに歯１ｂ１が２個形成されている例を示しているが、歯数は１個でもよいし、３個以上でもよい。
【００５５】
図５はモータの絶対回転位置を算出するとともに検出信号のリサージュ波形の楕円特徴値を算出して楕円補正を行う演算部２の構成例を示すブロック図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００５６】
図５において、第１リサージュ算出部２０４は検出回路２００〜２０３の検出信号に基づいてモータ回転リサージュ波形を算出するもので、この第１リサージュ算出部２０４で算出されたリサージュ波形は、回転角検出部２０６に入力される。回転角検出部２０６で算出された回転角は、各チャネルの楕円補正部２２０〜２２３に入力される。
【００５７】
第１楕円特徴値算出部２０５は、検出回路２００〜２０３の検出信号に基づいて、各チャネルにおけるリサージュ波形の楕円特徴値をそれぞれ求め、求めた各チャネルの楕円特徴値を対応する各チャネルの楕円補正部２２０〜２２３に入力して格納する。
【００５８】
楕円補正部２２０〜２２３は、回転角検出部２０６から入力される回転角および第１楕円特徴値算出部２０５から入力される各チャネルそれぞれのリサージュ波形の楕円特徴値に基づき、検出回路２００〜２０３からそれぞれ出力される各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の楕円信号に対する誤差補正処理を行い、補正された信号を第２リサージュ算出部２２４および第３リサージュ算出部２３０に出力する。
【００５９】
第２リサージュ算出部２２４は、楕円補正部２２０〜２２３の出力信号に基づいてモータ１回転内における回転角θ1Xを算出するためのリサージュ波形を算出するものであり、この第２リサージュ算出部２２４の算出結果は、楕円補正部２２６に入力される。
【００６０】
第２楕円特徴値算出部２２５は、第２リサージュ算出部２２４で算出されるリサージュ波形の楕円特徴値を求め、楕円補正部２２６に入力して格納する。
【００６１】
楕円補正部２２６は、第２楕円特徴値算出部２２５から入力されるリサージュ波形の楕円特徴値に基づき、第２リサージュ算出部２２４から出力される楕円信号に対する誤差補正処理を行い、補正された信号を回転角検出部２４０に出力する。
【００６２】
第３リサージュ算出部２３０は、楕円補正部２２０〜２２３の出力信号に基づいて部分回転角θnXを算出するためのリサージュ波形を算出するものであり、この第３リサージュ算出部２３０の算出結果は、楕円補正部２３６に入力される。
【００６３】
回転角検出部２４０は、楕円補正部２２６の出力信号に基づいてモータ１回転内における回転角θ1Xを算出するものであり、図２でモータ１回転内における回転角θを算出するための位相検出回路２３の系統と同等の回路を構成する。
【００６４】
第３楕円特徴値算出部２３１は、第３リサージュ算出部２３０で算出されるリサージュ波形の楕円特徴値を求め、楕円補正部２３２に入力して格納する。
【００６５】
楕円補正部２３２は、回転角検出部２４０から入力される回転角θ1Xおよび第３楕円特徴値算出部２３１から入力されるリサージュ波形の楕円特徴値に基づき、第３リサージュ算出部２３０から出力される楕円信号に対する誤差補正処理を行い、補正された信号を回転角検出部２５０に出力する。
【００６６】
回転角検出部２５０は、楕円補正部２３２の出力信号に基づいてモータの部分回転角θnXを算出するものであり、図２でモータの部分回転角θnXを算出するための平均化手段２２の系統と同等の回路を構成する。
【００６７】
図６は、図５の構成による誤差補正動作の説明図である。
各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３における検出回路２００〜２０１の検出信号のリサージュ波形は、（ａ）に示すように、それぞれｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の振幅誤差と位相誤差に応じた楕円になってその中心位置は各信号電圧のオフセット値に応じて原点からずれるとともに回転角１Ｘに応じて変動する。
【００６８】
これら各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の検出回路２００〜２０１の検出信号から抽出したそれぞれの楕円の特徴値に基づき、（ｂ）に示すように、各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の楕円信号に対してオフセット値やゲインの補正を行う。
【００６９】
（ｃ）に示すように、補正された各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の楕円信号に基づき、回転角１Ｘを算出する。
【００７０】
さらに、（ｂ）で補正された各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の楕円信号から抽出したそれぞれの楕円の特徴値および（ｃ）で算出された回転角１Ｘに基づき、（ｄ）に示すように、（ｂ）で補正された各チャネルｃｈ０〜ｃｈ３の楕円信号に対して楕円補正を行い、半径が回転角１Ｘに応じて変動するチャネルｃｈ０〜ｃｈ３それぞれの同心円群を得る。
【００７１】
そして、これら同心円群に基づき、（ｅ）に示すようにモータ１／ｎ回転内におけるリサージュ波形の楕円補正を行い回転角θnxを算出するとともに、（ｆ）に示すようにモータ１回転内におけるリサージュ波形の楕円補正を行い回転角θ1xを算出する。
【００７２】
図７は、本発明に基づくリサージュ波形に対する楕円補正の説明図である。図７において、楕円Ａはｃｏｓ信号およびｓｉｎ信号に基づくリサージュ波形を示し、楕円Ｂは楕円Ａに対してオフセット補償を行ったリサージュ波形を示し、円Ｃはオフセット補償された楕円Ｂに対して抽出された楕円特徴値を補正パラメータとして楕円補正を行ったリサージュ波形を示している。これら補正パラメータは、モータ１回転の特性に基づき、最小二乗法で各リサージュ波形の楕円特徴値を算出することにより、推定する。
【００７３】
ここで、楕円方程式は、次式で表すことができる。
【００７４】
2012242293.tif 000003
【００７５】
そして、最小二乗法で以下の楕円特徴値を計算する。
中心点座標：（Ｘ0,Ｙ0）
楕円のＸ軸方向の長さ：ａ
楕円のＹ軸方向の長さ：ｂ
楕円の傾き：θ
オフセット補正：Ｘ1＝Ｘ−Ｘ0、Ｙ1＝Ｙ−Ｙ0
楕円→円補正：Ｙ2＝Ｙ1、Ｘ2＝Ｊ・（Ｘ1＋Ｋ・Ｙ1）
Ｊ＝ａ／（ｂ・ｃｏｓθ）
Ｋ＝（ｂ／ａ）・ｓｉｎθ
【００７６】
なお、第１楕円特徴値算出部２０５および第２楕円特徴値算出部２２５による楕円の特徴値算出は、ハードウエアの計算速度条件を満たす場合にはほぼリアルタイムで行ってもよいが、一般的には機器の経年変化などに応じて定期的な保守作業周期で行えばよく、必ずしも常にリアルタイムに行う必要はない。
【００７７】
さらに、上記実施例では単一のレゾルバで分解能の高い絶対位置検出を行う例について説明したが、同様な手法を光学式エンコーダやリニアモータの高分解能の絶対位置検出に対しても展開適用できる。
【００７８】
以上説明したように、本発明によれば、出力信号の位相変化の空間周期を細分化して高精度で内挿でき、単一のレゾルバでモータの絶対回転位置を検出できるとともに、振幅変動するリサージュ波形信号を同時に補正でき、高精度で高分解能の絶対位置検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００７９】
１    レゾルバ
１ａ  ロータ
１ａ１  歯
１ｂ  ステータ
１ｂ１  歯
１ｂ２  コイル
１ｂ３  突極
２    演算部
２００〜２０３  検出回路
２０４  第１リサージュ算出部
２０５  第１楕円特徴値算出部
２０６、２４０、２５０  回転角検出部
２２０〜２２３、２２６、２３２  楕円補正部
２２４  第２リサージュ算出部
２２５  第２楕円特徴値算出部
２３０  第３リサージュ算出部
２３１  第３楕円特徴値算出部
【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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