(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022164402
(43)【公開日】2022-10-27
(54)【発明の名称】回転角度検出装置
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20221020BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021069871
(22)【出願日】2021-04-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小澤 崇晴
【テーマコード（参考）】
2F077
【Ｆターム（参考）】
2F077AA04
2F077CC02
2F077NN02
2F077NN17
2F077NN19
2F077PP12
2F077PP14
2F077TT16
(57)【要約】
【課題】故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサにより回転電機の出力軸の回転角度を検出可能な回転角度検出装置を得る。
【解決手段】回転電機の出力軸と共に回転可能に保持された８極磁石の磁束を検出する複数の回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４と、８極磁石８０Ｃの磁束を複数の回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の各々が検出した際の各々の出力を比較し、他の複数の回転角センサの出力との差異が所定値以上の回転角センサを異常と判定すると共に、異常と判断した回転角センサ以外の回転角センサの出力に基づいて出力軸の回転角度を算出するマイコン４０Ｂと、を含む。
【選択図】図７
【解決手段】回転電機の出力軸と共に回転可能に保持された８極磁石の磁束を検出する複数の回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４と、８極磁石８０Ｃの磁束を複数の回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の各々が検出した際の各々の出力を比較し、他の複数の回転角センサの出力との差異が所定値以上の回転角センサを異常と判定すると共に、異常と判断した回転角センサ以外の回転角センサの出力に基づいて出力軸の回転角度を算出するマイコン４０Ｂと、を含む。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の異なる磁極が回転体の回転方向に配列されるように前記回転体に保持された永久磁石（８０Ｃ）の磁束を、前記回転体の回転軸と交差する方向に前記回転体の回転軸から離れた位置で各々検出する複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）と、
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて異常を検出し、異常を示さない磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて前記回転軸の回転角を導出する回転角度導出部（４０Ｂ）と、
を含む回転角度検出装置。
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて異常を検出し、異常を示さない磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて前記回転軸の回転角を導出する回転角度導出部（４０Ｂ）と、
を含む回転角度検出装置。
【請求項2】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）は、各々少なくとも１つの磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を含む複数の系統に分かれており、
前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、異常が検出された系統以外の系統に含まれる磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて回転角を導出する請求項１に記載の回転角度検出装置。
前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、異常が検出された系統以外の系統に含まれる磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて回転角を導出する請求項１に記載の回転角度検出装置。
【請求項3】
前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、前記複数の系統の各系統が複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を含む場合には、前記複数の系統の各系統に含まれる複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて各系統毎に異常を検出するか、または前記複数の系統のいずれかの系統に含まれる磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の中のいずれかの磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力と前記いずれかの系統以外の他の系統に含まれる磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の中のいずれかの磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力とに基づいて前記複数の系統各々の異常を検出する請求項２に記載の回転角度検出装置。
【請求項4】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）は、前記回転体の回転方向に対する接線方向と平行に配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項5】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）は、前記永久磁石（８０Ｃ）の磁束の変化に応じて電圧が各々所定の位相差で正弦波状に変化する電気信号を各々出力し、前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、他の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）が出力した電気信号との位相差と前記所定の位相差との偏差が、所定の閾値偏差以上の電気信号を出力した磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を異常と判定する請求項１～４のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項6】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）は、前記永久磁石（８０Ｃ）の磁束の変化に応じて電圧が各々所定の振幅差で正弦波状に変化する電気信号を各々出力し、前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、他の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）が出力した電気信号との振幅差と前記所定の振幅差との偏差が、所定の振幅偏差以上の電気信号を出力した磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を異常と判定する請求項１～４のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項7】
前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の各々の出力に基づいて各々算出された回転角度において、他の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて算出された回転角度との差異が所定の閾値角度以上の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を異常と判定する請求項１～４のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項8】
前記回転角度導出部（４０Ｂ）は、作動開始時に前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）のいずれかが異常と判定した場合は、回転角の導出を中止し、作動開始後に前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）のいずれかが異常と判定した場合は、異常と判定した磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）以外の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて導出した回転角を出力する請求項１～７のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項9】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の個数が奇数の場合は、前記永久磁石（８０Ｃ）の法線（８８）上に１の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を配置し、該法線（８８）を中心に他の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を対称に配置する請求項１～８のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項10】
前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の個数が偶数の場合は、前記永久磁石（８０Ｃ）の法線を中心に前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）を対称に配置する請求項１～８のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項11】
回転軸が中空形状である回転電機の前記回転軸の回転角の導出に用いられる請求項１～１０のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【請求項12】
産業用ロボット、並びに自動運転車両の操舵、制動及び機関の制御に係る回転電機の出力軸の回転角度を出力する請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回転電機の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出装置として磁気エンコーダ装置が知られている。回転角度検出装置は、産業用ロボット及び各種産業用機械等に組み込まれ、産業用ロボット及び各種産業用機械等の制御装置は、回転角度検出装置が検出した回転電機の出力軸の回転角度の情報(現在値)と指令信号(目標値)とを比較して、目標値と現在値との偏差を解消するようなフィードバック制御を行う。
【0003】
磁気エンコーダ装置は、回転電機の回転子等を構成する永久磁石の磁束の変化に対応した電気信号を出力する回転角センサを備えるが、回転角センサに不具合が生じた場合、回転電機の出力軸の回転角度を検出することができなくなる。
【0004】
特許文献１と、特許文献２の各々には、多極磁石の磁束を２系統以上の回転角センサの出力差分で較正する回転角センサの発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１９－２８０３７号公報
【特許文献2】特開２０２０－１５３８０６号公報
【発明の概要】
【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に係る発明は、２系統の回転角センサを有するので、開度検出手段の故障検出は可能だが、どちらの系統の回転角センサが故障しているかまではわからず、故障した回転角センサを除く正常な回転角センサのみ動かすことができないという問題があった。
【0007】
また、特許文献２に係る発明は、多極磁石の全周に回転角センサの配置が必要なので、多極磁石の外径ごとに回転角センサを配置する径を変える必要があると共に、回転角センサのいずれかが故障した場合を想定していないという問題があった。
【0008】
本発明は上記課題に鑑みて創作されたものであり、故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサにより回転電機の出力軸の回転角度を検出可能な回転角度検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために本発明に係る回転電機の制御装置は、複数の異なる磁極が回転体の回転方向に配列されるように前記回転体に保持された永久磁石（８０Ｃ）の磁束を、前記回転体の回転軸と交差する方向に前記回転体の回転軸から離れた位置で各々検出する複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）と、前記複数の磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて異常を検出し、異常を示さない磁束検出部（２２Ｂ１～２２Ｂ４）の出力に基づいて前記回転軸の回転角を導出する回転角度導出部（４０Ｂ）と、を含む。
【0010】
この様に構成することで、故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサにより回転電機の出力軸の回転角度を検出可能な回転角度検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】（Ａ）は、回転角度検出装置のパッケージの一例を示した概略図であり、（Ｂ）は、回転角度検出装置の構成の一例を示した概略図である。
【図2】（Ａ）は、回転角センサに含まれる磁場検出部の構成を示した概略図であり、（Ｂ）は、磁場検出部の出力波形を示した概略図である。
【図3】（Ａ）は、回転する２極磁石の軸方向に回転角センサを実装した場合を示した説明図であり、（Ｂ）は、回転する２極磁石の軸方向に回転角センサを実装した場合を示した説明図であり、（Ｃ）は、回転角センサの出力波形を示した概略図である。
【図4】（Ａ）は、回転する１０極磁石の外周の接線方向と平行に回転角センサを実装した場合を示した説明図であり、（Ｂ）は、回転する１０極磁石の磁束密度成分を示した説明図であり、（Ｃ）は、回転角センサの出力波形を示した概略図である。
【図5】（Ａ）は回転角センサが、略円環状を呈する８極磁石の外周の接線方向と平行に配設されると共に、回転角センサ２０と回転角センサとの間の中心を８極磁石の法線が通るように実装される回転角度検出装置の一例を示し、（Ｂ）は、４個の回転角センサのうち２個の回転角センサを、８極磁石の法線が通る位置から８極磁石の軸方向に対応する方向で各々段違いに配設すると共に、回転角センサの各々に囲まれた領域の中心を８極磁石の法線が通るように実装される回転角度検出装置の一例を示し、（Ｃ）は、２個の回転角センサを各々段違いに配設した回転角度検出装置の構成の一例を示した概略図である。
【図6】（Ａ）は、回転角センサの中心を８極磁石の法線が通り、法線を中心に２個の回転角センサが各々対称に配置されるように実装される回転角度検出装置の構成の一例を示し、（Ｂ）は、８極磁石に面した側に２個の回転角センサを、８極磁石に面した側の反対側に１個の回転角センサを各々実装した回転角度検出装置の構成の一例を示した概略図である。
【図7】回転角センサを４個備えた回転角度検出装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図8】回転角センサを３個備えた回転角度検出装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図9】第１実施形態に係る回転角度検出装置の処理の一例を示したフローチャートである。
【図10】回転角度検出装置の出力系統の一例を示した説明図である。
【図11】第２実施形態に係る回転角センサを４個備えた回転角度検出装置の構成の一例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
［第１実施形態］
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は、回転角度検出装置１０Ａのパッケージの一例を示した概略図であり、図１（Ｂ）は、回転角度検出装置１０Ａの構成の一例を示した概略図である。
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は、回転角度検出装置１０Ａのパッケージの一例を示した概略図であり、図１（Ｂ）は、回転角度検出装置１０Ａの構成の一例を示した概略図である。
【0013】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、回転角度検出装置１０Ａはパッケージ内に回転角センサ２０Ａ１、及び回転角センサ２０Ａ２の複数の回転角センサを含む。
【0014】
【0015】
図２（Ａ）に示したように、磁束検出部２２Ａ１、２２Ａ２は、一例としてＭＲ（磁気抵抗）素子で構成されている。磁束検出部２２Ａ１、２２Ａ２は、４つの抵抗がブリッジ状に配置されたホイートストンブリッジの一種であり、電圧Ｖｃｃが印加された状態で、矢印方向の磁束を受けると各々の抵抗の抵抗値が変化する。その結果、磁束検出部２２Ａ１は、端子Ｓｉｎ＋、Ｓｉｎ－から電圧が正弦波状に変化する出力波形７０を有する電気信号を出力し、磁束検出部２２Ａ２は、端子Ｃｏｓ＋、Ｃｏｓ－から出力波形７０とは異なる位相で電圧が変化する出力波形７２を有する電気信号を出力する。
【0016】
出力波形７０と出力波形７２との位相差は、磁束検出部２２Ａ１、２２Ａ２の実装位置による。図２（Ａ）に示したように、磁束検出部２２Ａ２を、磁束を受ける向きが、磁束検出部２２Ａ１とは９０度異なる位置に実装すると、出力波形７０が正弦波状であれば、出力波形７２は余弦波状となる。
【0017】
本実施形態では、磁束検出部２２Ａ１、２２Ａ２はＭＲ素子を採用したが、ホール素子等の他の磁気検出素子を用いてもよい。
【0018】
図３（Ａ）は、回転する２極磁石８０Ａの軸方向に回転角センサ２０Ａ１を実装した場合を示した説明図であり、図３（Ｂ）は、回転する２極磁石８０Ａの軸方向に回転角センサ２０Ａ２を実装した場合を示した説明図であり、図３（Ｃ）は、回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２の出力波形７０、７２を示した概略図である。
【0019】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、回転する磁石の軸方向に回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２を実装する場合をｏｎ－ａｘｉｓと称する。ｏｎ－ａｘｉｓでは、一例として、回転角センサ２０Ａ１を方向Ｂ（Ｘ）の磁束８２Ａで出力波形７０が最大振幅となるように、回転角センサ２０Ａ２を方向Ｂ（Ｙ）の磁束８２Ｂで出力波形７２が最大振幅となるように、各々実装する。磁束８２Ａと磁束８２Ｂとが互いに９０度ずれていて、かつ出力波形７０が正弦波状であれば、出力波形７２は余弦波状となる。
【0020】
回転する２極磁石８０Ａの軸方向は、回転電機では出力軸の軸線上になる場合がある。しかしながら、ステッピングモータ等の回転電機では、出力軸内には、各種のケーブルを配設する場合があるので、かかる場合には回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２をｏｎ－ａｘｉｓで実装することが困難となる。
【0021】
図４（Ａ）は、回転する１０極磁石８０Ｂの外周の回転方向の接線方向と平行に回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２を実装した場合を示した説明図であり、図４（Ｂ）は、回転する１０極磁石８０Ｂの磁束密度成分を示した説明図であり、図４（Ｃ）は、回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２の出力波形７４、７６を示した概略図である。ｏｆｆ－ａｘｉｓでは、略円環状を呈する１０極磁石８０Ｂの外周からギャップΔｄ外側に設けられたセンサ配置領域８４に回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２を含む回転角度検出装置１０Ａのパッケージが実装される。その結果、回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２は、１０極磁石８０Ｂの外周の接線に平行な面に各々実装される。
【0022】
図４（Ａ）に示したように、回転する磁石の接線方向と平行に回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２を実装する場合をｏｆｆ－ａｘｉｓと称する。
【0023】
ｏｆｆ－ａｘｉｓでは、一例として、回転角センサ２０Ａ１を１０極磁石８０Ｂの法線方向Ｂ（Ｒ）において、磁束密度波形が理想正弦波に近い状態となる位置に実装する。また、回転角センサ２０Ａ２を１０極磁石８０Ｂの接線方向Ｂ（θ）において、磁束密度波形が理想正弦波に近い状態となる位置に実装する。法線方向Ｂ（Ｒ）と接線方向Ｂ（θ）が互いに９０度ずれているのであれば、出力波形７４が正弦波状であれば、出力波形７６は余弦波状となる。
【0024】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、磁気検出する回転角センサが偶数個の場合を示した概略図である。図５（Ａ）は回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ２、２０Ｂ３、２０Ｂ４（以後、「回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４」と略記）が、略円環状を呈する８極磁石８０Ｃの外周の接線９０の方向と平行に、各々の中心部との距離がギャップΔｇとなるように配設されると共に、回転角センサ２０Ｂ２と回転角センサ２０Ｂ３との間の中心を８極磁石８０Ｃの法線８８が通るように実装される回転角度検出装置１０Ｂｓの一例を示している。法線８８は、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、８極磁石８０Ｃの軸方向の中心を通り、回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４は法線８８を中心として対称に配置される。そして、法線８８が、回転角センサ２０Ｂ２と回転角センサ２０Ｂ３との間の中心を通るように回転角度検出装置１０Ｂｓを実装することにより、回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の各々は、８極磁石８０Ｃの磁束の変化を効率よく検出できる。また、回転角度検出装置１０Ｂｓが配設される位置は、８極磁石８０Ｃの外周からギャップΔｄの外側である。
【0025】
ギャップΔｇは、回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の仕様にもよるが、一例として、０．５ｍｍ～５ｍｍ程度である。ギャップΔｇは、後述する他の実装例でも適用されているが、図５（Ａ）の場合と同様に、一例として、０．５ｍｍ～５ｍｍ程度である。
【0026】
図５（Ｂ）は、回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ３と、回転角センサ２０Ｂ２、２０Ｂ４とを、８極磁石８０Ｃの法線８８が通る位置から８極磁石８０Ｃの軸方向に対応する方向で各々段違いに配設すると共に、回転角センサ２０Ｂ１、Ｂ２、２０Ｂ３、２０Ｂ４の各々に囲まれた領域の中心を８極磁石８０Ｃの法線８８が通るように実装される回転角度検出装置１０Ｂｐの一例を示している。また、回転角度検出装置１０Ｂｐは、回転角センサ２０Ｂ１の中心部と回転角センサ２０Ｂ３との中心部の距離、及び回転角センサ２０Ｂ２の中心部と回転角センサ２０Ｂ４との中心部の距離が、各々ギャップΔｇとなっている。
【0027】
回転角度検出装置１０Ｂｓ及び回転角度検出装置１０Ｂｐは、共に略直方体状のパッケージを有し、当該パッケージは、８極磁石８０Ｃの外周の接線９０の方向と平行に実装される。従って、回転角度検出装置１０Ｂｓにおいて、回転角センサ２０Ｂ１と８極磁石８０Ｃとの距離は、回転角センサ２０Ｂ２と８極磁石８０Ｃとの距離よりも大きくなる。同様に、回転角センサ２０Ｂ４と８極磁石８０Ｃとの距離は、回転角センサ２０Ｂ３と８極磁石８０Ｃとの距離よりも大きくなる。従って、回転角センサ２０Ｂ１、Ｂ４に各々到達する８極磁石８０Ｃの磁束の強度は、回転角センサ２０Ｂ２、２０Ｂ３に各々到達する８極磁石の磁束の強度よりも低くなる。
【0028】
しかしながら、回転角度検出装置１０Ｂｐでは、８極磁石８０Ｃに対する回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ２、２０Ｂ３、２０Ｂ４の各々の距離は等しいので、回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の各々が検出する８極磁石８０Ｃの磁束の強度は略同等となる。
【0029】
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）に示した回転角度検出装置１０Ｂｐから回転角センサ２０Ｂ２、２０Ｂ３を間引き、回転角度検出装置１０Ｂｐの回転角センサ２０Ｂ１に対応する回転角センサ２０Ａ１と、回転角センサ２０Ｂ４に対応する回転角センサ２０Ａ２とを各々配設した回転角度検出装置１０Ａｐの構成の一例を示している。
【0030】
回転角度検出装置１０Ａｐも、８極磁石８０Ｃに対する回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２の各々の距離は等しいので、回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２の各々が検出する８極磁石８０Ｃの磁束の強度は略同等となる。
【0031】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、磁気検出する回転角センサが奇数個の場合を示した概略図である。図６（Ａ）は回転角センサ２０Ｃ１、２０Ｃ２、２０Ｃ３が、８極磁石８０Ｃの外周の接線９０の方向と平行に、各々の中心部との距離がギャップΔｇとなるように配設されると共に、回転角センサ２０Ｃ２の中心を８極磁石８０Ｃの法線８８が通り、法線８８を中心に回転角センサ２０Ｃ１と回転角センサ２０Ｃ３とが対称に配置されるように実装される回転角度検出装置１０Ｃｓの構成の一例を示している。
【0032】
図６（Ｂ）は、８極磁石８０Ｃに面した側に回転角センサ２０Ｃ２、２０Ｃ３を、８極磁石８０Ｃに面した側の反対側に回転角センサ２０Ｃ１を各々実装した回転角度検出装置１０Ｃｒの構成の一例を示した概略図である。回転角度検出装置１０Ｃｒにおいて、法線８８は、回転角センサ２０Ｃ２と回転角センサ２０Ｃ３との間を通り、回転角センサ２０Ｃ１の中心を通る。回転角度検出装置１０Ｃｒは、基板の一方の面に回転角センサ２０Ｃ２、Ｃ３を、基板の他方の面に回転角センサ２０Ｃ１を、各々実装することにより、回転角度検出装置１０Ｃｓよりも、パッケージを小型化できる。
【0033】
図７は、回転角センサを４個備えた回転角度検出装置１０Ｂ（１０Ｂｓ、１０Ｂｐ）の構成の一例を示したブロック図である。回転角度検出装置１０Ｂは、回転角センサ２０Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の４系統を備えている。回転角センサ２０Ｂ１は、回転電機の回転子等を構成する永久磁石の磁束を検出するＭＲ素子等の磁束検出部２２Ｂ１と、磁束検出部２２Ｂ１が出力した信号を増幅する増幅部２４Ｂ１と、を備えている。回転角センサ２０Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の各々も、回転角センサ２０Ｂ１と同様に、磁束検出部２２Ｂ２、２２Ｂ３、２２Ｂ４、及び増幅部２４Ｂ２、２４Ｂ３、２４Ｂ４の各々を備える。
【0034】
回転角センサ２０Ｂ１を備える系統は、回路基板３０Ｂ１に実装されたＬＰＦ（ローパスフィルタ）３２Ｂ１により、増幅部２４Ｂ１で増幅された信号から高周波成分を除去した信号を制御装置であるマイコン４０Ｂに入力する。マイコン４０Ｂでは、ＡＤ変換部４２Ｂ１において、ＬＰＦ３２Ｂ１から入力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、モータ角演算部４４Ｂ１において、回転電機の出力軸の回転角度を算出する。
【0035】
回転角センサ２０Ｂ２、２０Ｂ３、２０Ｂ４を各々含む系統においても、回路基板３０Ｂ２、３０Ｂ３、３０Ｂ４に各々実装されたＬＰＦ３２Ｂ２、３２Ｂ３、３２Ｂ４により、増幅部２４Ｂ２、２４Ｂ３、２４Ｂ４で各々増幅された信号から高周波成分を各々除去した信号を制御装置であるマイコン４０Ｂに入力する。マイコン４０Ｂでは、ＡＤ変換部４２Ｂ２、４２Ｂ３、４２Ｂ４の各々において、ＬＰＦ３２Ｂ２、３２Ｂ３、３２Ｂ４の各々から入力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、モータ角演算部４４Ｂ２、４４Ｂ３、４４Ｂ４において、回転電機の出力軸の回転角度を各々算出する。
【0036】
そして、マイコン４０Ｂは、故障判定部４６Ｂ１において、回転角センサ２０Ｂ１を含む系統のモータ角演算部４４Ｂ１で算出した回転角度と、回転角センサ２０Ｂ２を含む系統のモータ角演算部４４Ｂ２で算出した回転角度との各々を比較する。例えば、故障判定部４６Ｂ１は、モータ角演算部４４Ｂ１による算出結果とモータ角演算部４４Ｂ２による算出結果との差分が、所定の閾値角度以上の場合に、回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統のいずれかが故障したと判定する。所定の閾値角度は、例えば、正常値の１０～２０％の値であるが、具体的には、実機を通じた実験によって決定する。
【0037】
同様に、マイコン４０Ｂは、故障判定部４６Ｂ２において、回転角センサ２０Ｂ３を含む系統のモータ角演算部４４Ｂ３で算出した回転角度と、回転角センサ２０Ｂ４を含む系統のモータ角演算部４４Ｂ４で算出した回転角度との各々を比較する。例えば、故障判定部４６Ｂ２は、モータ角演算部４４Ｂ３による算出結果とモータ角演算部４４Ｂ４による算出結果との差分が、所定の閾値角度以上の場合に、回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統のいずれかが故障したと判定する。
【0038】
正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１、４６Ｂ２からの入力に基づいて、正常な系統を判断する。例えば、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１から回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統のいずれかが故障したとの判定結果が入力されると共に、故障判定部４６Ｂ２から回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統は正常であるとの判定結果が入力された場合は、回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統が正常な系統と判断し、回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統の各々で算出した回転角度の情報を、プリドライバであるサーボアンプ６０に出力する。本実施形態では、正常な回転角センサから複数の回転角度の情報が得られるので、一例として、正常系統判断部４８Ｂは、正常な回転角センサによって検出した回転角度の平均値をサーボアンプ６０に出力する。
【0039】
また、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１から回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統は正常であるとの判定結果が入力されると共に、故障判定部４６Ｂ２から回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統のいずれかが故障したとの判定結果が入力された場合は、回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統が正常な系統と判断し、回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統の各々で算出した回転角度の情報を、プリドライバであるサーボアンプ６０に出力する。
【0040】
上記以外にも、正常系統判断部４８Ｂは、例えば、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１から回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統のいずれかが故障したとの判定結果が入力されると共に、故障判定部４６Ｂ２から回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統は正常であるとの判定結果が入力された場合は、モータ角演算部４４Ｂ１、４４Ｂ２、４４Ｂ３、４４Ｂ４の各々が算出した４つの回転角度のうち、他の３つの回転角度と所定の閾値角度以上異なる回転角度を算出した系統が故障していると判断し、その他の系統を正常な系統としてもよい。
【0041】
同様に、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１から回転角センサ２０Ｂ１を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ２を含む系統は正常であるとの判定結果が入力されると共に、故障判定部４６Ｂ２から回転角センサ２０Ｂ３を含む系統、及び回転角センサ２０Ｂ４を含む系統のいずれかが故障したとの判定結果が入力された場合は、モータ角演算部４４Ｂ１、４４Ｂ２、４４Ｂ３、４４Ｂ４の各々が算出した４つの回転角度のうち、他の３つの回転角度と所定の閾値角度以上異なる回転角度を算出した系統が故障していると判断し、その他の系統を正常な系統としてもよい。
【0042】
偶数個の回転角センサを備える場合の最小構成は、２個の回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２を備える回転角度検出装置１０Ａ、１０Ａｐであるが、かかる構成では、回転角センサ２０Ａ１、２０Ａ２のいずれかが故障したことを判定できても、正常な回転角センサがどれであるかを判断することが困難である。従って、本実施形態では、原則として、回転角センサを３個以上備えることが好ましい。
【0043】
図８は、回転角センサを３個備えた回転角度検出装置１０Ｃ（１０Ｃｓ、１０Ｃｒ）の構成の一例を示したブロック図である。回転角度検出装置１０Ｃは、回転角センサ２０Ｃ１、２０Ｃ２、２０Ｃ３の３系統を備えている。回転角センサ２０Ｃ１は、回転電機の回転子等を構成する永久磁石の磁束を検出するＭＲ素子等の磁束検出部２２Ｃ１と、磁束検出部２２Ｃ１が出力した信号を増幅する増幅部２４Ｃ１と、を備えている。回転角センサ２０Ｃ２、Ｃ３の各々も、回転角センサ２０Ｃ１と同様に、磁束検出部２２Ｃ２、２２Ｃ３、及び増幅部２４Ｃ２、２４Ｃ３の各々を備える。
【0044】
回転角センサ２０Ｃ１を備える系統は、回路基板３０Ｃ１に実装されたＬＰＦ３２Ｂ１により、増幅部２４Ｃ１で増幅された信号から高周波成分を除去した信号を制御装置であるマイコン４０Ｃに入力する。マイコン４０Ｃでは、ＡＤ変換部４２Ｃ１において、ＬＰＦ３２Ｃ１から入力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、モータ角演算部４４Ｃ１において、回転電機の出力軸の回転角度を算出する。
【0045】
回転角センサ２０Ｃ２、２０Ｃ３を各々含む系統においても、回路基板３０Ｃ２、３０Ｃ３に各々実装されたＬＰＦ３２Ｃ２、３２Ｃ３により、増幅部２４Ｃ２、２４Ｃ３で各々増幅された信号から高周波成分を各々除去した信号を制御装置であるマイコン４０Ｃに入力する。マイコン４０Ｃでは、ＡＤ変換部４２Ｃ２、４２Ｃ３の各々において、ＬＰＦ３２Ｃ２、３２Ｃ３の各々から入力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、モータ角演算部４４Ｃ２、４４Ｃ３において、回転電機の出力軸の回転角度を各々算出する。
【0046】
そして、マイコン４０Ｂは、故障判定部４６Ｃにおいて、回転角センサ２０Ｃ１を含む系統のモータ角演算部４４Ｃ１で算出した回転角度と、回転角センサ２０Ｃ２を含む系統のモータ角演算部４４Ｃ２で算出した回転角度と、回転角センサ２０Ｃ３を含む系統のモータ角演算部４４Ｃ３で算出した回転角度との各々を比較する。例えば、故障判定部４６Ｃは、モータ角演算部４４Ｃ１、４４Ｃ２、４４Ｃ３の各々が算出した３つの回転角度のうち、他の２つの回転角度と所定の閾値以上異なる回転角度を算出した系統が故障していると判定する。
【0047】
正常系統判断部４８Ｃは、故障判定部４６Ｃからの入力に基づいて、正常な系統を判断する。例えば、正常系統判断部４８Ｃは、故障判定部４６Ｃが故障したと判定した系統以外の系統を正常と判断し、当該系統で算出した回転角度の情報を、プリドライバであるサーボアンプ６０に出力する。
【0048】
図９は、本実施形態に係る回転角度検出装置１０Ｂの処理の一例を示したフローチャートである。回転角度検出装置１０Ｂは、４個の回転角センサ２０Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を備えている。
【0049】
ステップ９００では、回転角度検出装置１０Ｂの電源がオンになる。電源オンと共に、回転角センサ２０Ｂ１～Ｂ４は、回転電機の回転子等である８極磁石８０Ｃの磁束の変化を検出し、モータ角演算部４４Ｂ１、４４Ｂ２、４４Ｂ３、４４Ｂ４による回転角度の算出を行う。本実施形態では、一例として、図１０に示したように、回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ２を含む回路を第１系統、回転角センサ２０Ｂ３、２０Ｂ４を含む回路を第２系統と称する。従って、故障判定部４６Ｂ１は、第１系統の故障の有無を、故障判定部４６Ｂ２は、第２系統の故障の有無を、各々判定する。
【0050】
ステップ９０２では、故障判定部４６Ｂ１、４６Ｂ２において異常判定がなされたか否かを判定する。図１０に示したように、本実施形態では、前述のように、一例として、故障判定部４６Ｂ１が第１系統の異常を、故障判定部４６Ｂ２が第２系統の異常を、各々判定する。そして、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１が第１系統を異常と判定し、故障判定部４６Ｂ２が第２系統を異常と判定しない場合は、第２系統が正常な系統であると判断する。同様に、正常系統判断部４８Ｂは、故障判定部４６Ｂ１が第１系統を異常と判定せず、故障判定部４６Ｂ２が第２系統を異常と判定した場合は、第１系統が正常な系統であると判断する。
【0051】
ステップ９０２で、異常判定がなされた場合は手順をステップ９１４に移行し、異常判定がなされなかった場合は手順をステップ９０４に移行する。
【0052】
ステップ９０４では、回転電機の出力軸の回転角度を算出する通常動作を行う。そして、ステップ９０６では、故障判定部４６Ｂ１、４６Ｂ２において異常判定がなされたか否かを判定する。ステップ９０６で、異常判定がなされた場合は手順をステップ９２０に移行し、異常判定がなされなかった場合は手順をステップ９０８に移行する。
【0053】
ステップ９０８では、上位の制御装置から停止指示がなされたか否かが判定される。ステップ９０８で、停止指示がなされた場合は手順をステップ９１０に移行し、停止指示がなされなかった場合は手順をステップ９０４に移行して通常動作を継続する。
【0054】
ステップ９１０では、サーボアンプ６０への回転角度の情報の出力を停止する。そして、ステップ９１２では、回転角度検出装置１０Ｂの電源をオフにして処理を終了する。
【0055】
前述のステップ９０２で異常判定がなされた場合は、ステップ９１４で故障した異常な系統の回路を停止する。そして、ステップ９１６では、回転角度検出装置１０Ｂの一部の系統に異常が生じたことを上位の制御装置に通知する。さらに、ステップ９１８では、回転角度検出装置１０Ｂ及び回転電機を動作させずに停止状態を維持したまま処理を終了する。
【0056】
前述のステップ９０６で異常判定がなされた場合は、ステップ９２０で故障した異常な系統の回路を停止する。そして、ステップ９２２では、回転角度検出装置１０Ｂの一部の系統に異常が生じたことを上位の制御装置に通知する。さらに、ステップ９１８では、正常回路のみを動作させるバックアップ制御を行い、手順をステップ９０８に移行させる。
【0057】
以上説明したように、本実施形態に係る回転角度検出装置は、回転角センサを各々備える複数の系統で各々算出した回転角度を比較し、他の系統で算出した回転角度と所定の閾値以上異なる回転角度を算出した系統が故障していると判定する。その結果、故障した回転角センサを特定できると共に、複数の回転角センサのうち故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサにより回転電機の出力軸の回転角度を検出できる。
【0058】
本実施形態に係る回転角度検出装置は、動作中に一部の回転角センサが故障した場合でも、正常な回転角センサを用いたバックアップ制御が可能なので、システムの冗長性が重視される産業用ロボット、並びに自動運転車両の操舵、制動及び機関の制御に係る回転電機の出力軸の回転角度の検出に適している。
【0059】
本実施形態では、回転角度検出装置をｏｆｆ－ａｘｉｓで実装する場合を主として説明したが、ｏｎ－ａｘｉｉｓで実装してもよい。また、本実施形態では、１の系統、又は１の磁束検出部に異常が生じた場合を説明したが、複数系統が、例えば６系統等のように、４系統を超える十分な数の系統を備えるのであれば、複数の系統の各系統に含まれる磁束検出部の出力に基づいて各系統毎に異常を検出するか、または複数の系統のいずれかの系統に含まれる磁束検出部と前記いずれかの系統以外の他の系統に含まれる磁束検出部の出力とに基づいて複数の系統各々の異常を検出し、異常が検出された系統以外の系統に含まれる磁束検出部の出力に基づいて回転角を導出してもよい。
【0060】
また、複数の系統の各系統は、１つの磁束検出部を含むように構成するか、又は複数の磁束検出部を含むように構成することができる。
【0061】
複数の系統の各系統に１つの磁束検出部を含むように構成した場合には、回転角度導出部は、複数の系統の中のいずれかの系統に含まれる磁束検出部の出力と他の系統に含まれる磁束検出部の出力とを比較して各系統毎に異常を検出する。
【0062】
一方、複数の系統の各系統に複数の磁束検出部を含むように構成した場合には、上記と同様に、いずれかの系統に含まれる複数の磁束検出部の中のいずれかの磁束検出部の出力と、上記のいずれかの系統以外の他の系統に含まれる複数の磁束検出部の中のいずれかの磁束検出部の出力と、を比較して各系統毎に異常を検出するか、又は、複数の系統の各系統に含まれる複数の磁束検出部の中の２つの磁束検出部の出力を比較して各系統毎に異常を検出する。
【0063】
［第２実施形態］
第１実施形態では、回転角センサを各々備える複数の系統で各々算出した回転角度を比較して、故障した回転角センサを特定した。しかしながら、これに限定されない。例えば、回転角度を算出する前の、デジタルデータに変換される前の、複数の回転角センサの各々の出力波形を比較して、故障した回転角センサを特定してもよい。本実施形態において、複数の回転角センサの各々の出力波形は、回転角度検出装置における実装位置に応じた位相差を有するので、予め明らかになっている所定の位相差と異なる位相差を有する波形を出力した回転角センサを故障したと判定し、当該故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサを用いて回転角度を算出してもよい。
第１実施形態では、回転角センサを各々備える複数の系統で各々算出した回転角度を比較して、故障した回転角センサを特定した。しかしながら、これに限定されない。例えば、回転角度を算出する前の、デジタルデータに変換される前の、複数の回転角センサの各々の出力波形を比較して、故障した回転角センサを特定してもよい。本実施形態において、複数の回転角センサの各々の出力波形は、回転角度検出装置における実装位置に応じた位相差を有するので、予め明らかになっている所定の位相差と異なる位相差を有する波形を出力した回転角センサを故障したと判定し、当該故障した回転角センサを除いた正常な回転角センサを用いて回転角度を算出してもよい。
【0064】
図１１は、回転角センサを４個備えた回転角度検出装置１０Ｄの構成の一例を示したブロック図である。図１１に示した回転角度検出装置１０Ｄは、第１実施形態の回転角度検出装置１０Ｂとは、故障判定部４６Ｄ１、４６Ｄ２がアナログデータである回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の出力波形の位相差に基づいて回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４の故障を判定し、正常系統判断部４８Ｄは、故障判定部４６Ｄ１、４６Ｄ２による判定結果に基づいて異常な系統からの出力を除外して、正常な系統からの出力を採用する点で相違するが、その他の構成は回転角度検出装置１０Ｂと同一なので、同一な構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0065】
故障判定部４６Ｄ１が、回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ２を備える第１系統の故障の有無を、故障判定部４６Ｄ２が、回転角センサ２０Ｂ３、２０Ｂ４を備える第２系統緒故障の有無を、各々判定する点は、第１実施形態と同じである。しかしながら、本実施形態では、第１系統において、故障判定部４６Ｄ１は、ＬＰＦ３２Ｂ１が出力した波形とＬＰＦ３２Ｂ２が出力した波形との位相差と、ＬＰＦ３２Ｂ１が出力した波形とＬＰＦ３２Ｂ２が出力した波形とにおける所定の位相差と、の偏差が所定の閾値偏差以上の場合に、第１系統の回転角センサ２０Ｂ１、２０Ｂ２のいずれかが故障したと判定する。所定の閾値偏差は、一例として、所定の位相差の１０～２０％の値であるが、具体的には、実機を通じた実験によって決定する。
【0066】
同様に、第２系統において、故障判定部４６Ｄ２は、ＬＰＦ３２Ｂ３が出力した波形とＬＰＦ３２Ｂ４が出力した波形との位相差と、ＬＰＦ３２Ｂ３が出力した波形とＬＰＦ３２Ｂ４が出力した波形とにおける所定の位相差と、の偏差が所定の閾値偏差以上の場合に、第２系統の回転角センサ２０Ｂ３、２０Ｂ４のいずれかが故障したと判定する。
【0067】
そして、正常系統判断部４８Ｄは、故障判定部４６Ｄ１、４６Ｄ２で故障したと判定された系統の出力を除外して、正常な系統で算出された回転角度の情報をサーボアンプ６０に出力する。
【0068】
本実施形態では、回転角センサを４個備える場合を説明したが、図８に示したように、３個の回転角センサ２０Ｃ１、２０Ｃ２、２０Ｃ３を備えていてもよい。かかる場合は、回転角センサ２０Ｃ１と回転角センサ２０Ｃ２、回転角センサ２０Ｃ１と回転角センサ２０Ｃ３、回転角センサ２０Ｃ２と回転角センサ２０Ｃ３、という組み合わせで各々の出力波形を比較する。例えば、回転角センサ２０Ｃ１の出力波形と回転角センサ２０Ｃ２の出力波形との位相差と、回転角センサ２０Ｃ１の出力波形と回転角センサ２０Ｃ２の出力波形とにおける所定の位相差との偏差が、所定の閾値偏差未満で、かつ、回転角センサ２０Ｃ１と回転角センサ２０Ｃ３、及び回転角センサ２０Ｃ２と回転角センサ２０Ｃ３の各々の組合せにおいて、出力波形の位相差と所定の位相差との偏差が所定の閾値偏差以上の場合は、回転角センサ２０Ｃ３を備えた系統が故障したと判定する。
【0069】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＡＤ変換部４２Ｂ１～４２Ｂ４、及びモータ角演算部４４Ｂ１～４４Ｂ４の処理に先行して異常な系統を判定できるので、回転角センサ２０Ｂ１～２０Ｂ４を備える回路の異常を迅速に検出できる。また、本実施形態では、１の系統、又は１の磁束検出部に異常が生じた場合を説明したが、複数系統が、例えば６系統等のように、４系統を超える十分な数の系統を備えるのであれば、複数の系統の各系統に含まれる磁束検出部の出力に基づいて各系統毎に異常を検出するか、または複数の系統のいずれかの系統に含まれる磁束検出部と前記いずれかの系統以外の他の系統に含まれる磁束検出部の出力とに基づいて複数の系統各々の異常を検出し、異常が検出された系統以外の系統に含まれる磁束検出部の出力に基づいて回転角を導出してもよい。
【0070】
本実施形態では、磁束検出部を有する回転角センサが各々出力した正弦波状に変化する電気信号の位相差に基づいて回転角センサの異常を判定したが、これに限定されない。例えば、磁束検出部を有する回転角センサが各々出力した電気信号が各々所定の振幅差で正弦波状に変化するのであれば、他の回転角センサが出力した電気信号との振幅差と所定の振幅差との偏差が、所定の振幅偏差以上となる電気信号を出力した回転角センサを異常と判定してもよい。
【0071】
また、本実施形態も、第１実施形態と同様に、複数の系統の各系統は、１つの磁束検出部を含むように構成するか、又は複数の磁束検出部を含むように構成することができる。
【0072】
複数の系統の各系統に１つの磁束検出部を含むように構成した場合には、回転角度導出部は、複数の系統の中のいずれかの系統に含まれる磁束検出部の出力と他の系統に含まれる磁束検出部の出力とを比較して各系統毎に異常を検出する。
【0073】
一方、複数の系統の各系統に複数の磁束検出部を含むように構成した場合には、上記と同様に、いずれかの系統に含まれる複数の磁束検出部の中のいずれかの磁束検出部の出力と、上記のいずれかの系統以外の他の系統に含まれる複数の磁束検出部の中のいずれかの磁束検出部の出力と、を比較して各系統毎に異常を検出するか、又は、複数の系統の各系統に含まれる複数の磁束検出部の中の２つの磁束検出部の出力を比較して各系統毎に異常を検出する。
【0074】
第１実施形態、及び第２実施形態では、マイコンがソフトウェア（プログラム）により、図９に示したような処理を実行することを想定しているが、マイコン以外の各種のプロセッサが図９に示したような処理を実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【符号の説明】
【0075】
１０Ｂ、１０Ｂｐ、１０Ｂｓ、１０Ｃ、１０Ｃｒ、１０Ｃｓ、１０Ｄ 回転角度検出装置、２０、２０Ｂ１、２０Ｂ２、２０Ｂ３、２０Ｂ４、２０Ｃ１、２０Ｃ２、２０Ｃ３ 回転角センサ、２２Ｂ１、２２Ｂ２、２２Ｃ１、２２Ｃ２ 磁束検出部、４０Ｂ、４０Ｃ マイコン、４４Ｂ１、４４Ｂ２、４４Ｂ３、４４Ｂ４、４４Ｃ１、４４Ｃ２、４４Ｃ３ モータ角演算部、４６Ｂ１、４６Ｂ２、４６Ｃ、４６Ｄ１、４６Ｄ２ 故障判定部、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ 正常系統判断部、７０、７２、７４、７６ 出力波形、８０Ｂ １０極磁石、８０Ｃ ８極磁石、８２Ａ、８２Ｂ 磁束、８４ センサ配置領域、８６ 磁束、８８ 法線、９０ 接線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
