特許 5981277 位置検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981277

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 F

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-197655(P2012-197655)

(22)【出願日】2012年9月7日

(65)【公開番号】特開2014-52313(P2014-52313A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年6月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000149066

【氏名又は名称】オークマ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 太志

(72)【発明者】

【氏名】林 康一

【審査官】 平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０３３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３２４９４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象の変位に対応して周期的に変化する互いに９０度位相の異なる２相の正弦波のセンサ出力信号を出力する位置検出センサと、
前記センサ出力信号のオフセット値を記憶するオフセット記憶器と、
前記センサ出力信号から前記オフセット記憶器が記憶するオフセット値を除去するオフセット除去手段と、
前記オフセット値除去後の前記センサ出力信号を測定対象の位置を表す位置信号に変換する内挿手段と、
前記位置信号を速度信号に変換する速度変換手段と、
前記センサ出力信号を入力とする低域通過フィルタと、
所定のタイミングで前記低域通過フィルタの出力値を前記オフセット記憶器に記憶させるオフセット設定手段と、
を備える位置検出装置において、
前記低域通過フィルタは、初段が１次のデジタル低域通過フィルタであり、
前記初段のデジタル低域通過フィルタは、前記センサ出力信号のフィルタ処理を開始する時に、フィルタ出力信号の初期値を、当該デジタル低域通過フィルタの定常状態のフィルタ出力信号の近似値とし、
さらに、前記初段のデジタル低域通過フィルタは、一方の前記センサ出力信号をフィルタ処理する際、他方のセンサ出力信号に所定の係数を乗じて定常状態のフィルタ出力信号の近似値を生成する、
位置検出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の位置検出装置であって、前記所定の係数は、前記速度信号に基づき定められる、位置検出装置。

【請求項3】

請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記所定の係数は、
前記２相のセンサ出力信号のうち位相が遅れた信号のフィルタ処理においては、前記初段のデジタル低域通過フィルタのカットオフ周波数を前記速度信号で除算し、これに−１を乗じた値であり、
前記２相のセンサ出力信号のうち位相が進んだ信号のフィルタ処理においては、前記初段のデジタル低域通過フィルタのカットオフ周波数を前記速度信号で除算した値である、
位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象の変位に対応して周期的に変化する互いに９０°位相の異なる２相のセンサ出力信号に基づき位置の検出を行う位置検出装置に関し、特にセンサ出力信号に含まれるオフセット値の除去に関する。

【背景技術】

【0002】

位置センサは、測定対象の位置の変化に対して周期的に値が変化する互いに位相が９０°異なる２相の信号を出力する。位置センサからの出力信号に含まれるオフセット値の経時変化を除去し、オフセット値除去後の信号を位置情報に変換する位置検出装置について下記特許文献１や下記特許文献２に開示されている。

【0003】

位置センサからの出力信号に含まれるオフセット値は、周囲温度の変化や位置センサを構成する部材等の特性変化により変化を生じる。この経時変化するオフセット値を除去するため、特許文献１，２に記載された位置検出装置では、位置センサからの出力信号に対しデジタル低域通過フィルタによるフィルタ処理を施し、オフセット値を抽出する。そして、抽出されたオフセット値を位置センサからの出力信号から減算することで、オフセット値を除去する。

【0004】

図３は下記特許文献１の図１を元に、本発明の説明のため、必要のない装置等を省略した従来技術を示す図である。位置検出センサ１は、可動部の位置の測定結果を示す測定位置信号ＡＳおよびＡＣを出力する。測定位置信号ＡＳおよびＡＣは、可動部の位置の変化に対して周期的に値が変化するアナログ信号である。また、測定位置信号ＡＳおよびＡＣの位相は互いに異なり、これらの位相差は９０°である。測定位置信号ＡＳおよびＡＣは、これらが対となって可動部の位置を示す。例えば、可動部が回転するものであれば、これの回転に伴って周期的に変化する信号を得て、この信号に基づき可動部の角度位置が得られる。

【0005】

Ａ／Ｄ変換器２は、測定位置信号ＡＳをデジタル信号に変換し、デジタル測定位置信号ＤＳとして減算器１２および１次のデジタル低域通過フィルタ４に出力する。Ａ／Ｄ変換器３は、測定位置信号ＡＣをデジタル信号に変換し、デジタル測定位置信号ＤＣとして減算器１３および１次のデジタル低域通過フィルタ５に出力する。

【0006】

１次のデジタル低域通過フィルタ４は、デジタル測定位置信号ＤＳに対し、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ１を出力し、１次のデジタル低域通過フィルタ６は、信号ＳＤＣ１に対し、さらに１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施し、結果的にデジタル測定位置信号ＤＳの２次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ２を記憶器８に出力する。

【0007】

１次のデジタル低域通過フィルタ５は、デジタル測定位置信号ＤＣに対し、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ１を出力し、１次のデジタル低域通過フィルタ７は、信号ＣＤＣ１に対し、さらに1次のデジタル低域通過フィルタ処理を施し、結果的にデジタル測定位置信号ＤＣの２次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ２を記憶器９に出力する。

【0008】

記憶器８は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が１であるときは、信号ＳＤＣ２の値をオフセット値ＳＯＦとして記憶する。記憶器８は、設定信号ＳＥＴの値が１である間、このような記憶動作を所定の時間間隔で行い、記憶内容を更新する。一方、記憶器８は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０であるときは、現在記憶している値を維持し更新は行わない。

【0009】

記憶器９は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が１であるときは、信号ＣＤＣ２の値をオフセット値ＣＯＦとして記憶する。記憶器９は、設定信号ＳＥＴの値が１である間、このような記憶動作を所定の時間間隔で行い、記憶内容を更新する。一方、記憶器９は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０であるときは、現在記憶している値を維持し更新は行わない。

【0010】

記憶器８は、オフセット値ＳＯＦを減算器１２に出力し、記憶器９は、オフセット値ＣＯＦを減算器１３に出力する。減算器１２は、デジタル測定位置信号ＤＳからオフセット値ＳＯＦを減算し、減算結果を内挿手段１４に出力する。減算器１３は、デジタル測定位置信号ＤＣからオフセット値ＣＯＦを減算し、減算結果を内挿手段１４に出力する。内挿手段１４は、可動部の位置を示す位置信号ＰＯＳを減算器１２および１３から出力された信号に基づいて生成し出力する。この位置信号ＰＯＳは、位置検出装置の検出結果として、可動部の移動制御等に用いることができる。

【0011】

速度変換器１１は、位置信号ＰＯＳの時間微分である速度信号ＶＥＬを求め、オフセット設定手段１０に出力する。オフセット設定手段１０は、速度信号ＶＥＬに基づいて設定信号ＳＥＴを１次のデジタル低域通過フィルタ４および５と記憶器８および９に出力する。オフセット設定手段１０が、速度信号ＶＥＬに基づいて設定信号ＳＥＴを出力する内部構造は特許文献１，２に開示されており、本発明の説明上必要性がないため、説明を省略する。

【0012】

１次のデジタル低域通過フィルタ４によるオフセット算出の式は、時間ｔにおける位置検出センサ１からのデジタル測定位置信号ＤＳ(t)、オフセット算出値をＳＤＣ１(t)、前記１次のデジタル低域通過フィルタ４、５の係数をＫｆとすると式１で表すことができる。
ＳＤＣ１(t)＝ＳＤＣ１(t-1)＋(ＤＳ(t)−ＳＤＣ１(t-1))＊Ｋｆ ・・・（式１）

【0013】

１次のデジタル低域通過フィルタ５によるオフセット算出の式は、時間ｔにおける位置検出センサ１からのデジタル測定位置信号ＤＣ(ｔ)、オフセット算出値をＣＤＣ１（ｔ）、前記１次のデジタル低域通過フィルタ４、５の係数をＫｆとすると式２で表すことができる。
ＣＤＣ１(t)＝ＣＤＣ１(t-1)＋(ＤＣ(t)−ＣＤＣ１(t-1))＊Ｋｆ ・・・（式２）

【0014】

図４は１次のデジタル低域通過フィルタ４にて行われる１次のデジタル低域通過フィルタ処理のブロック図を示す。減算器１５はデジタル測定位置信号ＤＳと記憶器１６が前回出力した信号ＳＤＣ１が入力され、減算信号ＳＵＢを出力する。乗算器１７は減算信号ＳＵＢと記憶器１８に記憶されている１次のデジタル低域通過フィルタ４の係数Ｋｆを入力として、乗算信号ＭＵＬを出力する。加算器１９は乗算器１７から出力される乗算信号ＭＵＬと記憶器１６が前回出力した信号ＳＤＣ１が入力され、セレクト回路２０に加算信号ＡＤＤを出力する。記憶器２１は１次のデジタル低域通過フィルタ４の初期値０が記憶されており、信号０をセレクト回路２０に出力する。

【0015】

セレクト回路２０はオフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した際、初めて記憶器８が１次のデジタル低域通過フィルタ６の出力信号ＳＤＣ２をオフセット値ＳＯＦとして記憶する場合、記憶器１８が出力する信号０を信号ＳＥＬとして出力する。それ以外の場合は、記憶器１６が前回出力した信号ＳＤＣ１を元に式１の処理を施した、加算器１９から出力される加算信号ＡＤＤを信号ＳＥＬとして出力する。

【0016】

記憶器１６は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０である間、現在記憶している値を維持し更新は行わない。一方、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した時、または１である間は、セレクト回路２０のＳＥＬ信号を記憶し、所定の時間間隔で記憶内容は随時更新される。そして、デジタル測定位置信号ＤＳの１次の低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ１として、１次のデジタル低域通過フィルタ６に出力する。

【0017】

１次のデジタル低域通過フィルタ５に関しても、図４に示す低域通過フィルタ処理のブロック図と同様の処理を行い、デジタル測定位置信号ＤＣの１次の低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ１を１次のデジタル低域通過フィルタ７に出力するため、説明を省略する。

【0018】

結果的にオフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０の場合は、１次のデジタル低域通過フィルタ４、５から出力される信号ＳＤＣ１、ＣＤＣ１は変化しない。また、設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した時の時間を０とすると、時間０における１次のデジタル低域通過フィルタ４、５から出力される信号ＳＤＣ１(0)、ＣＤＣ１(0)は式３、４で表される。
ＳＤＣ１(0)＝０＋(ＤＳ(0)−０)＊Ｋｆ ・・・（式３）
ＣＤＣ１(0)＝０＋(ＤＣ(0)−０)＊Ｋｆ ・・・（式４）
また、設定信号ＳＥＴの値が１でかつ前記時間が０以降の場合は(時間ｔとする)、信号ＳＤＣ１(t)、ＣＤＣ１(t)は前記で示した式１、式２で表される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２００１−０３３２０６号公報

【特許文献2】特開２０１０−１９７３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

図５は式１及び式３で処理される１次のデジタル低域通過フィルタを表計算ツール等でシミュレーションをした波形図である。波形２２はデジタル測定位置信号ＤＳ、波形２３はデジタル測定位置信号ＤＳと９０度位相が異なるデジタル測定位置信号ＤＣを表す。
波形２４はデジタル測定位置信号ＤＳに対し、式１による１次のデジタル低域フィルタ処理を施した定常状態での波形である。波形２５は時間ｔが０の時、オフセット算出初期値を０、つまり式３の処理を実施し、時間０以降は式１による１次のデジタル低域フィルタ処理を施した過渡状態での波形である。

【0021】

１次のデジタル低域フィルタ処理を施した定常状態での波形２４は元信号であるデジタル測定位置信号ＤＳ(波形２２)をほぼ積分した波形で変動しており、過渡状態である波形２５は、定常状態である波形２４に対し、誤差が生じる。また、オフセット算出値が収束するまでに時間がかかってしまう。

【0022】

この現象により、従来の位置検出装置では、過渡状態でのオフセット算出値に誤差を生じさせ、かつオフセット算出値が収束するまでに時間が生じることになり、位置検出誤差が増大することがあった。

【0023】

本発明はこのような問題点に対してなされたものである。すなわち、位置検出装置において、位置センサからの出力信号のオフセット算出における、過渡状態でのオフセット算出誤差を低減、オフセット収束時間の短縮を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明の位置検出装置は、位置センサからのセンサ出力信号を低域通過させる低域通過フィルタを有する。この低域通過フィルタの出力値に基づきオフセット値が設定される。この低域通過フィルタの初段は、１次のデジタル低域通過フィルタである。以下、この初段の１次のデジタル低域通過フィルタを初段フィルタと記す。本発明の位置検出装置においては、オフセット値生成のためにフィルタ処理を開始する時の初期値を、初段フィルタの定常状態の出力信号の値としている。現実には、オフセット値が定まる以前に定常状態の出力信号を決定できないので、近似的に求めた値とする。定常状態における出力信号の近似値を初期値として入力することにより、開始時点から、初段フィルタの出力信号が、オフセットを含んだ定常状態の出力信号に近い値となる。これにより、出力信号が早期に収束する。初段フィルタの出力信号が早期に収束することにより低域通過フィルタ全体の出力信号も、早期に収束する。

【0025】

初段フィルタの定常状態の出力信号は、初段フィルタの入力信号を積分し、利得を乗じたものであり、初段フィルタへの入力信号、つまりセンサ出力信号が正弦波であれば、初段フィルタの出力信号は、入力信号に対して位相が９０°遅れた正弦波信号となる。したがって、オフセット値生成のためのフィルタ処理開始時に初段フィルタに入力する値は、初段フィルタに入力されるセンサ出力信号に対し位相が９０°遅れた正弦波信号の値に基づくものとできる。定常状態の正弦波信号の振幅は、測定対象の速度が初段フィルタのカットオフ周波数より十分に大きい場合には、初段フィルタのカットオフ周波数を、位置センサの出力信号に基づき算出した測定対象の速度で除算した値となる。この値は、前出の利得である。

【0026】

位置センサの２相のセンサ出力信号が、互いに９０°の位相差を有する正弦波であれば、初段フィルタの定常状態における出力信号の近似値をこれらの正弦波信号から生成することができる。

【0027】

初段フィルタの定常状態の正弦波信号の振幅は、初段フィルタのカットオフ周波数を、位置センサの出力信号に基づき算出した測定対象の速度で除算した値になる。この除算結果、またはこの除算結果に−１を乗じた値を適切なセンサ出力信号に乗算することにより、定常状態の正弦波信号を生成することができる。

【0028】

具体的には、２相のセンサ出力信号のうち位相の遅れたセンサ出力信号（以下、Ａ相出力信号と記す。）の積分が、もう一方の位相が進んだセンサ出力信号（以下、Ｂ相出力信号と記す。）に−１を乗じたものと一致する。したがって、初段フィルタにＡ相出力信号を入力した場合の定常状態の初段フィルタの出力信号は、Ｂ相出力信号に−１および上記の除算結果（利得）を乗算したものとなる。Ｂ相出力信号の積分は、Ａ相信号と一致する。したがって、初段フィルタにＢ相出力信号を入力した場合の定常状態の初段フィルタの出力信号は、Ａ相出力信号に上記の除算結果（利得）を乗じたものとなる。

【0029】

上記の除算結果（利得）は、速度信号に応じて変化するが、オフセット値を生成する時の速度を所定の値または所定の範囲に限定していれば、除算結果は一定であるか、または大きくは変わらない値である。したがって、その都度、除算を行う必要はなく、固定値により代用してもよい。

【発明の効果】

【0030】

低域通過フィルタ処理を用いたオフセット値生成の開始時点において、初段フィルタの入力に、初段フィルタの定常状態における出力信号の近似値に基づく値を初期値とすることで、低域通過フィルタの出力値が早期に収束し、オフセット値を早期に取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本実施形態の位置検出装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す初段の低域通過フィルタの内部構成を示すブロック図である。

【図3】従来の位置検出装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図３に示す初段の低域通過フィルタの内部構成を示すブロック図である。

【図5】シミュレーションにより得られた、１次のデジタル低域通過フィルタの入出力波形である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１、２は本発明の位置検出装置の実施形態を、図３、４に対応させて示すブロック図であり、図３、４と同じ機能のものは同じ符号とし、その説明を省略する。

【0033】

Ａ／Ｄ変換器２は、測定位置信号ＡＳをデジタル信号に変換し、デジタル測定位置信号ＤＳとして減算器１２および１次のデジタル低域通過フィルタ２６、２７に出力する。Ａ／Ｄ変換器３は、測定位置信号ＡＣをデジタル信号に変換し、デジタル測定位置信号ＤＣとして減算器１３および１次のデジタル低域通過フィルタ２６、２７に出力する。

【0034】

図２は１次のデジタル低域通過フィルタ２６にて行われる１次のデジタル低域通過フィルタ処理のブロック図を示す。反転器３０はデジタル測定位置信号ＤＣが入力され、反転信号ＮＤＣを乗算器３１に出力する。除算器３２は記憶器３３に記憶されている１次のデジタル低域通過フィルタ２６のカットオフ周波数となる速度ＦＶＥＬから、速度変換器１１が出力するＶＥＬ信号を除算し、除算信号ＦＰを乗算器３１に出力する。除算信号ＦＰはカットオフ周波数となる速度ＦＶＥＬと速度信号ＶＥＬの比率を表す。乗算器３１は反転器３０から出力される反転信号ＮＤＣと除算器３２から出力される除算信号ＦＰが入力され、乗算信号ＭＵＬ２をセレクト回路２０に出力する。

【0035】

セレクト回路２０はオフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した際、初めて記憶器８が１次のデジタル低域通過フィルタ２８の出力信号ＳＤＣ２をオフセット値ＳＯＦとして記憶する場合、乗算器３１が出力する乗算信号ＭＵＬ２を信号ＳＥＬとして出力する。設定信号ＳＥＴの値が０から１へと変化した時以外の場合は、記憶器１６が前回出力した信号ＳＤＣ１を元に式１の処理を施した、加算器１９から出力される加算信号ＡＤＤを信号ＳＥＬとして出力する。オフセット設定手段１０は、例えば、速度変換器の出力である速度信号ＶＥＬが所定の値、または所定の範囲になったとき設定信号ＳＥＴを１とする。そして、速度信号ＶＥＬが所定の値または所定の範囲から逸脱すると、設定信号ＳＥＴを０とする。

【0036】

記憶器１６は、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０である間、現在記憶している値を維持し更新は行わない。一方、オフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した時、または１である間は、セレクト回路２０のＳＥＬ信号を記憶し、所定の時間間隔で記憶内容は随時更新される。そして、デジタル測定位置信号ＤＳの１次の低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ１として、１次のデジタル低域通過フィルタ２８に出力する。

【0037】

１次のデジタル低域通過フィルタ２７は、図２に示すブロック図とほぼ同様の処理が行われ、減算器１５の入力はデジタル測定位置信号ＤＣであること、反転器３０がないこと、乗算器３１の入力はデジタル測定位置信号ＤＳであること、以外は同様の処理が行われ、デジタル測定位置信号ＤＣの１次の低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ１を１次のデジタル低域通過フィルタ２９に出力する。

【0038】

結果的にオフセット設定手段１０から出力された設定信号ＳＥＴの値が０の場合は、１次のデジタル低域通過フィルタ２６、２７から出力される信号ＳＤＣ１、ＣＤＣ１の値は変化しない。また、設定信号ＳＥＴの値が０から１に変化した時の時間を０とすると、時間０における１次のデジタル低域通過フィルタ２６、２７から出力される信号ＳＤＣ１(0)、ＣＤＣ１(0)は式５、６で表される。
ＳＤＣ１(0)＝−ＤＣ(0)＊ＦＰ＋(ＤＳ(0)＋ＤＣ(0)＊ＦＰ)＊Ｋｆ ・・・（式５）
ＣＤＣ１(0)＝ＤＳ(0)＊ＦＰ＋(ＤＣ(0)−ＤＳ(0)＊ＦＰ)＊Ｋｆ ・・・（式６）
また、設定信号ＳＥＴの値が１でかつ前記時間が０以降の場合は(時間ｔとする)、信号ＳＤＣ１(t)、ＣＤＣ１(t)は前記で示した式１、式２で表される。

【0039】

１次のデジタル低域通過フィルタ２８は、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ１が入力され、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施し、結果的にデジタル測定位置信号ＤＳの２次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＳＤＣ２を記憶器８に出力する。

【0040】

１次のデジタル低域通過フィルタ２９は、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ１が入力され、１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施し、結果的にデジタル測定位置信号ＤＣの２次のデジタル低域通過フィルタ処理を施した信号ＣＤＣ２を記憶器９に出力する。

【0041】

１次のデジタル低域通過フィルタ２６で行われる、デジタル測定位置信号ＤＳに対する、１次のデジタル低域通過フィルタ処理はアナログ低域通過フィルタ回路(アナログＣＲ回路)と同様に考えることができ、定常状態での周波数特性の利得及び位相角は以下に示す式７で表される。
利得 ＝ １／√（(ＶＥＬ＊Ｃ＊Ｒ)²＋１） ・・・（式７）
位相角 ＝ −tan^-1 (ＶＥＬ＊Ｃ＊Ｒ) ・・・（式７）
ここでＣ＊Ｒは１次のデジタル低域通過フィルタの時定数、ＶＥＬは速度信号を表す。

【0042】

速度信号ＶＥＬが時定数の逆数である１／(Ｃ＊Ｒ)、つまりカットオフ周波数となる速度信号(以降ＦＶＥＬと記載)の場合、式７より利得は１／√２、位相角は−４５°となる。

【0043】

一方、速度信号ＶＥＬが速度信号ＦＶＥＬより十分大きい場合、例えば１０００倍(ＶＥＬ＝１０００／(Ｃ＊Ｒ))とした場合、式７より利得はＦＶＥＬ／ＶＥＬと近似することができる。また、位相角は−９０°となり、デジタル測定位置信号ＤＳを積分し、ＦＶＥＬ／ＶＥＬ倍した形とほぼ同じになる。

【0044】

以上より、速度信号ＶＥＬが速度信号ＦＶＥＬより十分大きい場合、定常状態での１次のデジタル低域通過フィルタ２６の出力信号ＳＤＣ１は式８で近似することができる。
ＳＤＣ１≒−ＤＣ＊ＦＰ (ＦＰ＝ＦＶＥＬ／ＶＥＬ) ・・・（式８）

【0045】

式８に示す定常状態での１次のデジタル低域通過フィルタ２６の出力近似値を１次のデジタル低域通過フィルタ処理のオフセット算出初期値として使用することにより、式５に示す式となる。そして式１に示すＳＤＣ１(t)は、定常状態での近似値を初期値として１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施すため、迅速にオフセットの算出をすることが可能となり、過渡状態時の誤差軽減にもつながる。１次のデジタル低域通過フィルタ２７で行われる、デジタル測定位置信号ＤＣに対する、１次のデジタル低域通過フィルタ処理も同様に考えることができ、定常状態での１次のデジタル低域通過フィルタ２７の出力信号ＣＤＣ１は式９で近似することができる。
ＣＤＣ１≒ＤＳ＊ＦＰ (ＦＰ＝ＦＶＥＬ／ＶＥＬ) ・・・（式９）

【0046】

式９に示す定常状態での１次のデジタル低域通過フィルタ２７の出力近似値を１次のデジタル低域通過フィルタ処理のオフセット算出初期値として使用することにより、式６に示す式となる。そして式２に示すＣＤＣ１(t)は、定常状態での近似値を初期値として１次のデジタル低域通過フィルタ処理を施すため、迅速にオフセットの算出をすることが可能となり、過渡状態時の誤差軽減にもつながる。

【0047】

上述の実施形態においては、低域通過フィルタは、Ａ相、Ｂ相のそれぞれに対応して別個に設けられているが、一つを用意し、時分割にてＡ相、Ｂ相のオフセット値の生成を行ってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ 位置検出センサ、２，３ ＡＤ変換器、４，５，６，７，２６，２７，２８，２９ １次のデジタル低域通過フィルタ、８，９，１６，１８，２１，３３ 記憶器、１０ オフセット設定手段、１１ 速度変換器、１２,１３,１５ 減算器、１４ 内挿手段、２０ セレクト回路、３０ 反転器、１７,３１ 乗算器、３２ 除算器、１９ 加算器、２２ 位置検出センサからのデジタル出力信号ＤＳ、２３ 位置検出センサからのデジタル出力信号ＤＣ、２４ デジタル出力信号ＤＳに対し、式１による低域フィルタ処理を施した定常状態での波形、２５ 時間０の時は、式３によるデジタル低域フィルタ処理を、時間ｔ以降の時は、式１によるデジタル低域フィルタ処理を施した過渡状態での波形。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】