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(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】P2024145335
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】信号変換方法、位置検出方法、および位置検出装置
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057638
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000002233
【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(72)【発明者】
【氏名】水沼 大輔
(72)【発明者】
【氏名】矢沢 駿弥
(72)【発明者】
【氏名】藤田 淳
(72)【発明者】
【氏名】石上 翔太
【テーマコード（参考）】
2F077
【Ｆターム（参考）】
2F077AA20
2F077AA43
2F077CC02
2F077NN04
2F077NN17
2F077NN24
2F077PP11
2F077TT33
2F077TT43
2F077TT66
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する信号変換方法を提供する。
【解決手段】アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、第１ステップの後に続けて行われ、サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、を含む。第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理は、複数のアナログ信号のそれぞれに対するサンプリング処理を少なくとも１回ずつ含む。第２ステップにおいては、第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理を第１ステップとは逆の順番で行う。
【選択図】図４
【解決手段】アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、第１ステップの後に続けて行われ、サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、を含む。第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理は、複数のアナログ信号のそれぞれに対するサンプリング処理を少なくとも１回ずつ含む。第２ステップにおいては、第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理を第１ステップとは逆の順番で行う。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する信号変換方法であって、
前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、
前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、
を含み、
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、
前記第２ステップにおいては、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、信号変換方法。
前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、
前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、
を含み、
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、
前記第２ステップにおいては、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、信号変換方法。
【請求項2】
前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップを含む、請求項１に記載の信号変換方法。
【請求項3】
前記第３ステップは、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせることを含む、請求項２に記載の信号変換方法。
【請求項4】
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、請求項３に記載の信号変換方法。
【請求項5】
回転体の回転位置を検出する位置検出方法であって、
前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号を出力可能な複数の回転センサによって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号を取得することと、
前記複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で行うことと、
を含み、
前記検出ステップは、
前記複数のアナログ信号のそれぞれを請求項２から４のいずれか一項に記載の信号変換方法によってデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、
を含む、位置検出方法。
前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号を出力可能な複数の回転センサによって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号を取得することと、
前記複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で行うことと、
を含み、
前記検出ステップは、
前記複数のアナログ信号のそれぞれを請求項２から４のいずれか一項に記載の信号変換方法によってデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、
を含む、位置検出方法。
【請求項6】
２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出することを含む、請求項５に記載の位置検出方法。
【請求項7】
前記所定の周期をｔｓとし、前記第１所定時間をｔｐａとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られるデジタル信号の値をＤ［Ｍ］とし、前記デジタル信号の推定値をＤｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（１）によって前記デジタル信号の推定値を算出する、請求項６に記載の位置検出方法。
Ｄｅ＝Ｄ［Ｍ］＋（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐａ …式（１）
Ｄｅ＝Ｄ［Ｍ］＋（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐａ …式（１）
【請求項8】
前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、請求項６に記載の位置検出方法。
【請求項9】
２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出することを含む、請求項５に記載の位置検出方法。
【請求項10】
前記所定の周期をｔｓとし、前記第２所定時間をｔｐｂとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られる前記回転体の回転位置をθ［Ｍ］とし、前記回転体の回転位置の推定値をθｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（２）によって前記回転体の回転位置の推定値を算出する、請求項９に記載の位置検出方法。
θｅ＝θ［Ｍ］＋（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐｂ …式（２）
θｅ＝θ［Ｍ］＋（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐｂ …式（２）
【請求項11】
前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、請求項９に記載の位置検出方法。
【請求項12】
回転体の回転位置を検出する位置検出装置であって、
前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号であり、かつ、互いに異なる位相を有するアナログ信号を出力可能な複数の回転センサと、
前記複数の回転センサから出力された複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で実行可能な演算部と、
を備え、
前記検出ステップにおいて前記演算部は、
前記複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、
を実行し、
前記変換ステップにおいて前記演算部は、
前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、
前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、
前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップと、
を実行し、
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、
前記第２ステップにおいて前記演算部は、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、位置検出装置。
前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号であり、かつ、互いに異なる位相を有するアナログ信号を出力可能な複数の回転センサと、
前記複数の回転センサから出力された複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で実行可能な演算部と、
を備え、
前記検出ステップにおいて前記演算部は、
前記複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、
を実行し、
前記変換ステップにおいて前記演算部は、
前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、
前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、
前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップと、
を実行し、
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、
前記第２ステップにおいて前記演算部は、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、位置検出装置。
【請求項13】
前記第３ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせる、請求項１２に記載の位置検出装置。
【請求項14】
前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、請求項１３に記載の位置検出装置。
【請求項15】
２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出する、請求項１２に記載の位置検出装置。
【請求項16】
前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、請求項１５に記載の位置検出装置。
【請求項17】
２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出する、請求項１２に記載の位置検出装置。
【請求項18】
前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、請求項１７に記載の位置検出装置。
【請求項19】
前記回転体に設けられたマグネットを備え、
前記回転センサは、前記マグネットの磁界を検出可能な磁気センサである、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記回転センサは、前記マグネットの磁界を検出可能な磁気センサである、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、信号変換方法、位置検出方法、および位置検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のホールセンサを用いて、モータのロータなどの回転体の回転位置を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－５４６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の方法においては、複数のホールセンサから得られるアナログ信号をデジタル信号に変換し、得られた複数のデジタル信号に基づいて回転体の回転位置を検出する。アナログ信号をデジタル信号に変換する機器として安価な機器を用いる場合などにおいては、複数のアナログ信号を同時に変換することができず、アナログ信号を１つずつしかデジタル信号に変換できない場合がある。この場合、複数のアナログ信号をそれぞれデジタル信号に変換するためには、複数のアナログ信号を順番にデジタル信号に変換していく必要がある。したがって、デジタル信号を取得するタイミングが複数のアナログ信号ごとにずれ、回転体の回転位置の検出精度が低下する問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、複数のアナログ信号を変換して得られる複数のデジタル信号同士の間にずれが生じることを抑制できる信号変換方法、そのような信号変換方法を用いた位置検出方法、およびそのような信号変換方法を実行可能な位置検出装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の信号変換方法の一つの態様は、複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する信号変換方法であって、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、を含む。前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含む。前記第２ステップにおいては、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う。
【0007】
本発明の位置検出方法の一つの態様は、回転体の回転位置を検出する位置検出方法であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号を出力可能な複数の回転センサによって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号を取得することと、前記複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で行うことと、を含む。前記検出ステップは、前記複数のアナログ信号のそれぞれを上記の信号変換方法によってデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を含む。
【0008】
本発明の位置検出装置の一つの態様は、回転体の回転位置を検出する位置検出装置であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号であり、かつ、互いに異なる位相を有するアナログ信号を出力可能な複数の回転センサと、前記複数の回転センサから出力された複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で実行可能な演算部と、を備える。前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を実行する。前記変換ステップにおいて前記演算部は、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップと、を実行する。前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含む。前記第２ステップにおいて前記演算部は、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一つの態様によれば、複数のアナログ信号を変換して得られる複数のデジタル信号同士の間にずれが生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜第１実施形態＞
図１に示す本実施形態の位置検出装置１００は、モータ１０のロータ２０の回転位置を検出する装置である。本実施形態においてモータ１０は、３相モータである。ロータ２０は、中心軸線Ｊ回りに回転可能な回転体である。以下の説明においては、中心軸線Ｊが延びる軸方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊ回りの周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。
図１に示す本実施形態の位置検出装置１００は、モータ１０のロータ２０の回転位置を検出する装置である。本実施形態においてモータ１０は、３相モータである。ロータ２０は、中心軸線Ｊ回りに回転可能な回転体である。以下の説明においては、中心軸線Ｊが延びる軸方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊ回りの周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。
【0012】
図１に示すように、ロータ２０には、マグネット３０が設けられている。マグネット３０は、例えば、中心軸線Ｊを囲む環状である。マグネット３０は、中心軸線Ｊ回りの周方向に交互に並ぶ磁極部３０Ｎと磁極部３０Ｓとを有する。磁極部３０Ｎは、Ｎ極である。磁極部３０Ｓは、Ｓ極である。磁極部３０Ｎと磁極部３０Ｓとは、４つずつ設けられている。つまり、本実施形態においてマグネット３０は、４つの極対を有する。なお、極対とは、Ｎ極とＳ極とのペアを意味する。マグネット３０は、マグネット３０の磁束がモータ１０における図示しないステータとロータ２０との間で流れるロータマグネットであってもよいし、当該ロータマグネットとは別にロータ２０に設けられたセンサマグネットであってもよい。
【0013】
位置検出装置１００は、マグネット３０と、複数の回転センサ４０と、信号処理装置５０と、を備える。また、図示は省略するが、位置検出装置１００は、マグネット３０と軸方向に対向する回路基板を備える。複数の回転センサ４０および信号処理装置５０は、例えば、当該回路基板に取り付けられている。
【0014】
複数の回転センサ４０は、回転体であるロータ２０の回転位置に応じたアナログ信号ＨＳを出力可能である。複数の回転センサ４０から出力されるアナログ信号ＨＳは、互いに異なる位相を有する。本実施形態において複数の回転センサ４０は、マグネット３０の磁界を検出可能な磁気センサである。そのため、回転センサ４０を安価なセンサとしつつ、回転センサ４０によってマグネット３０の磁界を検出することで回転体であるロータ２０の回転位置を容易に検出できる。
【0015】
回転センサ４０は、ロータ２０の回転位置、すなわちマグネット３０の回転位置に応じて変化する磁界強度を示すアナログ信号ＨＳを出力する。磁気センサである回転センサ４０の種類は、アナログ信号ＨＳを出力可能な磁気センサであれば、特に限定されない。回転センサ４０は、ホール素子であってもよいし、リニアホールＩＣであってもよいし、磁気抵抗素子であってもよい。本実施形態において回転センサ４０は、第１回転センサ４１と第２回転センサ４２と第３回転センサ４３との３つ設けられている。
【0016】
第１回転センサ４１と第２回転センサ４２と第３回転センサ４３とは、周方向に所定の間隔を空けて配置されている。本実施形態において第１回転センサ４１と第２回転センサ４２と第３回転センサ４３とは、周方向に３０°ずつ間隔を空けてこの順に配置されている。マグネット３０の極対数をＰとした場合、各回転センサ４０から出力される各アナログ信号ＨＳの電気角１周期は、機械角１周期の１／Ｐに相当する。本実施形態では、マグネット３０の極対数Ｐが「４」であるため、各回転センサ４０から出力される各アナログ信号ＨＳの電気角１周期は、機械角１周期の１／４、すなわち機械角で９０°に相当する。本実施形態において周方向に隣り合う回転センサ４０から出力されるアナログ信号ＨＳ同士は、互いに電気角で１２０°の位相差を有する。
【0017】
第１回転センサ４１から出力されるアナログ信号ＨＳは、第１アナログ信号Ｈｕである。第２回転センサ４２から出力されるアナログ信号ＨＳは、第２アナログ信号Ｈｖである。第３回転センサ４３から出力されるアナログ信号ＨＳは、第３アナログ信号Ｈｗである。図２に示すように、第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗは、正弦波である。図２において、横軸はロータ２０の回転角度θであり、縦軸は電圧Ｖである。回転角度θは、機械角である。ロータ２０が一定の回転速度で回転している場合、各アナログ信号ＨＳは、横軸を時間として図２に示すグラフと同様に変化する。本実施形態において第２アナログ信号Ｈｖは、第１アナログ信号Ｈｕに対して電気角で１２０°の位相遅れを有する。第３アナログ信号Ｈｗは、第２アナログ信号Ｈｖに対して電気角で１２０°の位相遅れを有する。図１に示すように、第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗは、信号処理装置５０に入力される。
【0018】
信号処理装置５０は、複数の回転センサ４０から出力される複数のアナログ信号ＨＳを処理する装置である。本実施形態において信号処理装置５０は、第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗに基づいて、回転体であるロータ２０の回転角度θを算出する。信号処理装置５０は、演算部５１と、記憶部５２と、を有する。つまり、位置検出装置１００は、演算部５１と、記憶部５２と、を備える。
【0019】
演算部５１は、第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗに基づいて、回転体であるロータ２０の回転角度θを算出する部分である。演算部５１は、例えばＭＣＵ(Microcontroller Unit)などのマイクロプロセッサである。演算部５１は、例えばデータバスを介して、記憶部５２とデータ通信可能に接続されている。演算部５１には、第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗが入力される。演算部５１は、複数の回転センサ４０から出力された複数のアナログ信号ＨＳに基づいて回転体であるロータ２０の回転位置を検出する検出ステップＳｄ１を所定の周期ｔｓで実行可能である。
【0020】
記憶部５２は、演算部５１に各種処理を実行させるのに必要なプログラム、各種の値、および学習データなどを記憶する不揮発性メモリと、演算部５１が各種処理を実行する際にデータの一時保存先として使用される揮発性メモリと、を含む。不揮発性メモリは、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、またはフラッシュメモリなどである。揮発性メモリは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などである。
【0021】
本実施形態において位置検出装置１００は、複数の回転センサ４０によって複数のアナログ信号ＨＳとして第１アナログ信号Ｈｕ、第２アナログ信号Ｈｖ、および第３アナログ信号Ｈｗを取得し、演算部５１において取得した複数のアナログ信号ＨＳを用いて検出ステップＳｄ１を所定の周期ｔｓで実行することによって、回転体であるロータ２０の回転位置を回転角度θとして所定の周期ｔｓで検出する。本実施形態において、回転体であるロータ２０の回転位置を検出する位置検出方法は、位置検出装置１００を用いて行われる方法である。本実施形態の位置検出方法は、ロータ２０の回転位置に応じたアナログ信号ＨＳを出力可能な複数の回転センサ４０によって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号ＨＳを取得することと、複数のアナログ信号ＨＳに基づいてロータ２０の回転位置を検出する検出ステップＳｄ１を所定の周期ｔｓで行うことと、を含む。一例として、周期ｔｓは、５マイクロ秒（μｓ）以上、１００マイクロ秒（μｓ）以下程度である。
【0022】
本実施形態において演算部５１は、図３のフローチャートに沿って検出ステップＳｄ１を実行する。図３に示すように、検出ステップＳｄ１において演算部５１は、変換ステップＳｃｖを実行する。つまり、検出ステップＳｄ１は、変換ステップＳｃｖを含む。変換ステップＳｃｖは、複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれを本実施形態の信号変換方法によってデジタル信号に変換するステップである。言い換えれば、変換ステップＳｃｖは、Ａ／Ｄ変換を行うステップである。
【0023】
本実施形態において演算部５１は、アナログ信号ＨＳを１つずつしかデジタル信号に変換できない。そのため、演算部５１に同時に複数のアナログ信号ＨＳをデジタル信号に変換できる性能を持たせる場合に比べて、演算部５１を構成するマイクロプロセッサを安価にすることができる。これにより、位置検出装置１００を製造する製造コストを低減できる。演算部５１が実行可能なＡ／Ｄ変換のサンプリングレートは、例えば、数百ｋサンプル／秒（ｓｐｓ）程度であってもよいし、数千ｋサンプル／秒（ｓｐｓ）程度であってもよい。演算部５１が実行可能なＡ／Ｄ変換のサンプリングレートは、例えば、１００ｋサンプル／秒（ｓｐｓ）以上、１００００ｋサンプル／秒（ｓｐｓ）以下程度である。演算部５１が実行可能なＡ／Ｄ変換のサンプリングレートは、特に限定されない。
【0024】
変換ステップＳｃｖにおいて演算部５１は、第１ステップＳ１ａと、第２ステップＳ２ａと、第３ステップＳ３ａと、を実行する。つまり、変換ステップＳｃｖは、第１ステップＳ１ａと、第２ステップＳ２ａと、第３ステップＳ３ａと、を含む。第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａと第３ステップＳ３ａとは、この順で実行される。
【0025】
第１ステップＳ１ａは、サンプリング処理Ｓｐを複数回、順次行うステップである。サンプリング処理Ｓｐは、アナログ信号ＨＳの値を少なくとも１回以上サンプリングする処理である。サンプリング処理Ｓｐは、例えば、アナログ信号ＨＳの値を８回サンプリングする。なお、サンプリング処理Ｓｐにおいて行われるサンプリングの回数は、１回以上であれば特に限定されない。図４に示すように、本実施形態の第１ステップＳ１ａでは、サンプリング処理Ｓｐが３回実行される。本実施形態のサンプリング処理Ｓｐにおいて演算部５１は、アナログ信号ＨＳを複数回サンプリングして得られた値を足し合わせた合計値を、サンプリングデータとして取得する。なお、図４において横軸は、時間ｔである。
【0026】
第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数の回転センサ４０からそれぞれ出力される複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを少なくとも１回ずつ含む。本実施形態では、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数の回転センサ４０からそれぞれ出力される複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを同数回ずつ含む。第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、第１アナログ信号Ｈｕに対して行われる第１サンプリング処理Ｕｓと、第２アナログ信号Ｈｖに対して行われる第２サンプリング処理Ｖｓと、第３アナログ信号Ｈｗに対して行われる第３サンプリング処理Ｗｓと、を１回ずつ含む。本実施形態の第１ステップＳ１ａにおいては、第１サンプリング処理Ｕｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓとが、この順で連続して実行される。
【0027】
第２ステップＳ２ａは、第１ステップＳ１ａの後に続けて行われ、サンプリング処理Ｓｐを複数回、順次行うステップである。本実施形態の第２ステップＳ２ａでは、サンプリング処理Ｓｐが３回実行される。第２ステップＳ２ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数の回転センサ４０からそれぞれ出力される複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを少なくとも１回ずつ含む。本実施形態では、第２ステップＳ２ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数の回転センサ４０からそれぞれ出力される複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを同数回ずつ含む。本実施形態において第２ステップＳ２ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、第１アナログ信号Ｈｕに対して行われる第１サンプリング処理Ｕｓと、第２アナログ信号Ｈｖに対して行われる第２サンプリング処理Ｖｓと、第３アナログ信号Ｈｗに対して行われる第３サンプリング処理Ｗｓと、を１回ずつ含む。つまり、第２ステップＳ２ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐと同様である。
【0028】
第２ステップＳ２ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐに対して、行われる順番が異なる。本実施形態の第２ステップＳ２ａにおいては、第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第１サンプリング処理Ｕｓとが、この順で連続して実行される。つまり、第２ステップＳ２ａにおいて演算部５１は、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐを第１ステップＳ１ａとは逆の順番で行う。
【0029】
第１ステップＳ１ａのサンプリング処理Ｓｐおよび第２ステップＳ２ａのサンプリング処理Ｓｐにおいてそれぞれ得られるサンプリングデータは、各サンプリングデータの相対的な比較において、各サンプリング処理Ｓｐが開始されてから終了するまでの間の中心となる時刻において取得された値とみなすことができる。これは、図５に示すように、各検出ステップＳｄ１が実行される十分に短い時間の中では、各アナログ信号ＨＳの時間ｔに対する変化を線形で近似できるためである。図５における上下の各グラフにおいて、横軸は時間ｔである。図５における上のグラフにおいて、縦軸は電圧Ｖである。なお、以下の説明においては、各サンプリング処理Ｓｐが開始されてから終了するまでの間の中心となる時刻を、各サンプリング処理Ｓｐの中心時刻と呼ぶ場合がある。
【0030】
例えば、第１アナログ信号Ｈｕが時間とともに線形に変化する信号に近似できる場合に、第１サンプリング処理Ｕｓにおいて一定間隔で複数回のサンプリングを行う場合、第１サンプリング処理Ｕｓの中心時刻における第１アナログ信号Ｈｕの値は、複数回のサンプリングで得られた値を全て足し合わせた値を、第１サンプリング処理Ｕｓにおいて行われるサンプリングの回数で割った平均値と同等の値とみなすことができる。これは、第２サンプリング処理Ｖｓおよび第３サンプリング処理Ｗｓについても同様である。
【0031】
ここで、第１サンプリング処理Ｕｓにおいて行われるサンプリングの回数と、第２サンプリング処理Ｖｓにおいて行われるサンプリングの回数と、第３サンプリング処理Ｗｓにおいて行われるサンプリングの回数とは、互いに同じである。そのため、各サンプリング処理Ｓｐにおいて複数回のサンプリングで得られたデータを合計した値同士の比は、各サンプリング処理Ｓｐの中心時刻において各アナログ信号ＨＳから得られる値同士の比と同じである。したがって、本実施形態のように各サンプリング処理Ｓｐにおいて、複数回のサンプリングによって得られた値の合計値をサンプリングデータとして取得し、当該サンプリングデータを各アナログ信号ＨＳ同士で比較する上では、各サンプリングデータを各サンプリング処理Ｓｐの中心時刻において取得された値として扱うことができる。
【0032】
図５においては、第１ステップＳ１ａの第１サンプリング処理Ｕｓの中心時刻における第１アナログ信号Ｈｕの値を、ＰＵ１で示している。第１ステップＳ１ａの第２サンプリング処理Ｖｓの中心時刻における第２アナログ信号Ｈｖの値を、ＰＶ１で示している。第１ステップＳ１ａの第３サンプリング処理Ｗｓの中心時刻における第３アナログ信号Ｈｗの値を、ＰＷ１で示している。第２ステップＳ２ａの第１サンプリング処理Ｕｓの中心時刻における第１アナログ信号Ｈｕの値を、ＰＵ２で示している。第２ステップＳ２ａの第２サンプリング処理Ｖｓの中心時刻における第２アナログ信号Ｈｖの値を、ＰＶ２で示している。第２ステップＳ２ａの第３サンプリング処理Ｗｓの中心時刻における第３アナログ信号Ｈｗの値を、ＰＷ２で示している。本実施形態において各値ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２同士の比は、各サンプリング処理Ｓｐにおいて得られる各サンプリングデータ、すなわち各サンプリング処理Ｓｐにおいて複数のサンプリングによって得られた値を足し合わせた合計値同士の比と同等の値とみなすことができる。
【0033】
第３ステップＳ３ａは、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出するステップである。本実施形態の第３ステップＳ３ａにおいて演算部５１は、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせる。つまり、本実施形態において第３ステップＳ３ａは、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせることを含む。
【0034】
第３ステップＳ３ａにおいて演算部５１は、第１ステップＳ１ａの第１サンプリング処理Ｕｓにおいて第１アナログ信号Ｈｕから得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａの第１サンプリング処理Ｕｓにおいて第１アナログ信号Ｈｕから得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第１アナログ信号Ｈｕを変換したデジタル信号の値として算出する。
【0035】
第３ステップＳ３ａにおいて演算部５１は、第１ステップＳ１ａの第２サンプリング処理Ｖｓにおいて第２アナログ信号Ｈｖから得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａの第２サンプリング処理Ｖｓにおいて第２アナログ信号Ｈｖから得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第２アナログ信号Ｈｖを変換したデジタル信号の値として算出する。
【0036】
第３ステップＳ３ａにおいて演算部５１は、第１ステップＳ１ａの第３サンプリング処理Ｗｓにおいて第３アナログ信号Ｈｗから得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａの第３サンプリング処理Ｗｓにおいて第３アナログ信号Ｈｗから得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第３アナログ信号Ｈｗを変換したデジタル信号の値として算出する。
【0037】
第３ステップＳ３ａおいてそれぞれ得られるデジタル信号の値は、各アナログ信号ＨＳから得られるデジタル信号の値同士の相対的な比較において、第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａにおいて取得された値とみなすことができる。これは、上述したように各検出ステップＳｄ１が実行される十分に短い時間の中では、各アナログ信号ＨＳの時間ｔに対する変化を線形で近似でき、かつ、いずれのアナログ信号ＨＳに対するサンプリング処理Ｓｐにおいても、検出ステップＳｄ１において最初のサンプリング処理Ｓｐが開始されてから最後のサンプリング処理Ｓｐが終了するまでの間における中心時刻が、タイミングＴａとなるためである。
【0038】
具体的に、検出ステップＳｄ１において最初の第１サンプリング処理Ｕｓが開始されてから最後の第１サンプリング処理Ｕｓが終了されるまでの間における中心時刻と、検出ステップＳｄ１において最初の第２サンプリング処理Ｖｓが開始されてから最後の第２サンプリング処理Ｖｓが終了されるまでの間における中心時刻と、検出ステップＳｄ１において最初の第３サンプリング処理Ｗｓが開始されてから最後の第３サンプリング処理Ｗｓが終了されるまでの間における中心時刻とは、互いに同じであり、タイミングＴａである。第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａは、第１ステップＳ１ａが終了した時刻であるとともに、第２ステップＳ２ａが開始された時刻である。
【0039】
図５に示すように、例えば、第１アナログ信号Ｈｕが時間とともに線形に変化する信号に近似できる場合において、タイミングＴａにおける第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵは、第１ステップＳ１ａの第１サンプリング処理Ｕｓの中心時刻における第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵ１と第２ステップＳ２ａの第１サンプリング処理Ｕｓの中心時刻における第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵ２とを足し合わせた値を、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおいて第１サンプリング処理Ｕｓが行われる合計回数で割った平均値と同等の値とみなすことができる。つまり、本実施形態においてタイミングＴａにおける第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵは、第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵ１と第１アナログ信号Ｈｕの値ＰＵ２とを足し合わせた値を２で割った値と同等の値とみなすことができる。これは、第２アナログ信号Ｈｖおよび第３アナログ信号Ｈｗについても同様である。つまり、タイミングＴａにおける第２アナログ信号Ｈｖの値ＰＶは、第２アナログ信号Ｈｖの値ＰＶ１と第２アナログ信号Ｈｖの値ＰＶ２とを足し合わせた値を２で割った値と同等の値とみなすことができる。タイミングＴａにおける第３アナログ信号Ｈｗの値ＰＷは、第３アナログ信号Ｈｗの値ＰＷ１と第３アナログ信号Ｈｗの値ＰＷ２とを足し合わせた値を２で割った値と同等の値とみなすことができる。
【0040】
上述したように、各値ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２同士の比は、各サンプリング処理Ｓｐにおいて得られる各サンプリングデータ同士の比と同等の値とみなすことができるため、複数のアナログ信号ＨＳ同士の相対的な比較においては、各値ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２を、各サンプリング処理Ｓｐにおいて得られたサンプリングデータに置き換えることができる。したがって、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおける第１サンプリング処理Ｕｓにおいて得られたサンプリングデータを足し合わせて算出したデジタル信号の値を、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおいて第１サンプリング処理Ｕｓが行われる合計回数で割った値は、タイミングＴａにおいて得られた第１アナログ信号Ｈｕのサンプリングデータとみなすことができる。
【0041】
第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおける第２サンプリング処理Ｖｓにおいて得られたサンプリングデータを足し合わせて算出したデジタル信号の値を、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおいて第２サンプリング処理Ｖｓが行われる合計回数で割った値は、タイミングＴａにおいて得られた第２アナログ信号Ｈｖのサンプリングデータとみなすことができる。
【0042】
第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおける第３サンプリング処理Ｗｓにおいて得られたサンプリングデータを足し合わせて算出したデジタル信号の値を、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおいて第３サンプリング処理Ｗｓが行われる合計回数で割った値は、タイミングＴａにおいて得られた第３アナログ信号Ｈｗのサンプリングデータとみなすことができる。
【0043】
ここで、第１ステップＳ１ａおよび第２ステップＳ２ａにおいて行われる第１サンプリング処理Ｕｓの合計回数と第２サンプリング処理Ｖｓの合計回数と第３サンプリング処理Ｗｓの合計回数とは、いずれも２回であり、互いに同じである。そのため、複数のアナログ信号ＨＳに対応する各デジタル信号同士の相対的な比較においては、第３ステップＳ３ａにおいて複数のアナログ信号ＨＳごとにサンプリング処理Ｓｐにおけるサンプリングデータを足し合わせて算出された各デジタル信号の値を、タイミングＴａにおける各アナログ信号ＨＳに対応するデジタル信号の値として扱うことができる。
【0044】
以上のように本実施形態によれば、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを少なくとも１回ずつ含み、第２ステップＳ２ａにおいては、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐを第１ステップＳ１ａとは逆の順番で行う。そのため、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて行われるサンプリング処理Ｓｐの回数と第２ステップＳ２ａにおいて行われるサンプリング処理Ｓｐの回数とを互いに同じにできるとともに、いずれのアナログ信号ＨＳにおいても、最初のサンプリング処理Ｓｐが開始されてから最後のサンプリング処理Ｓｐが終了するまでの間における中心の時刻を、第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａにすることができる。これにより、上述したようにして、各アナログ信号ＨＳを変換したデジタル信号の値を、同じタイミングＴａにおいて同時に取得した場合に相当する値として取得することが可能となる。したがって、演算部５１がアナログ信号ＨＳを１つずつしか変換できない場合であっても、複数のアナログ信号ＨＳを変換して得られる複数のデジタル信号同士の間にずれが生じることを抑制できる。
【0045】
本実施形態において変換ステップＳｃｖは、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップＳ３ａを含む。そのため、第３ステップＳ３ａにおいて、複数のアナログ信号ＨＳごとに、同時刻に取得したデジタル信号に相当するデジタル信号の値を取得することができる。
【0046】
本実施形態では、第３ステップＳ３ａは、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせることを含む。そのため、例えば上述したようにして、タイミングＴａにおいて取得したデジタル信号に相当するデジタル信号の値を好適に取得しやすい。特に、本実施形態では、第１ステップＳ１ａにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを同数回ずつ含む。そのため、上述したように、第１ステップＳ１ａにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ａにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、タイミングＴａにおいて取得されたデジタル信号の値に相当する値として扱うことができる。これにより、複数のアナログ信号ＨＳごとに、タイミングＴａにおいて取得したデジタル信号に相当するデジタル信号の値をより容易に取得することができる。
【0047】
図３に示すように、本実施形態の検出ステップＳｄ１において演算部５１は、変換ステップＳｃｖの後に、今回の検出ステップＳｄ１が、２回目以降の検出ステップＳｄ１か否かを判定する（ステップＳｊ１）。今回の検出ステップＳｄ１が１回目の検出ステップＳｄ１である場合（ステップＳｊ１：ＮＯ）、演算部５１は、変換ステップＳｃｖにおいて得られたデジタル信号に基づいて、回転体であるロータ２０の回転位置を算出する演算ステップＳｃａ１を実行する。つまり、検出ステップＳｄ１は、演算ステップＳｃａ１を含む。本実施形態において１回目の検出ステップＳｄ１とは、電源の供給が停止されていた演算部５１に電源が供給され始めてから、演算部５１によって最初に実行された検出ステップＳｄ１である。
【0048】
今回の検出ステップＳｄ１が１回目の検出ステップＳｄ１である場合、演算ステップＳｃａ１において演算部５１は、変換ステップＳｃｖにおいて得られたデジタル信号の値を補正することなく用いて、ロータ２０の回転位置、すなわち回転角度θを算出する。演算部５１がデジタル信号の値から回転角度θを算出する方法は、特に限定されない。演算部５１は、例えば、日本国特許第６２３３５３２号公報に記載された方法を用いて、回転角度θを算出することができる。本実施形態では、上述したように複数のアナログ信号ＨＳを変換して得られる複数のデジタル信号同士の間にずれが生じることを抑制できるため、当該複数のデジタル信号の値に基づいて算出される回転角度θの精度を向上させることができる。
【0049】
今回の検出ステップＳｄ１が２回目以降の検出ステップＳｄ１である場合（ステップＳｊ１：ＹＥＳ）、演算部５１は、変換ステップＳｃｖで得られたデジタル信号の値を補正する補正ステップＳｃｒ１を実行する。補正ステップＳｃｒ１において演算部５１は、第３ステップＳ３ａにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた検出ステップＳｄ１の第３ステップＳ３ａにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、タイミングＴａから第１所定時間ｔｐａ後のアナログ信号ＨＳの値に基づいて得られるデジタル信号の推定値Ｄｅを算出する。つまり、２回目以降に行われる検出ステップＳｄ１は、第３ステップＳ３ａにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた検出ステップＳｄ１の第３ステップＳ３ａにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａから第１所定時間ｔｐａ後のアナログ信号ＨＳの値に基づいて得られるデジタル信号の推定値Ｄｅを算出することを含む。そのため、タイミングＴａとは異なるタイミングにおいて取得した場合に相当するデジタル信号の値を取得できる。これにより、任意のタイミングにおけるデジタル信号の値に基づいて、回転体であるロータ２０の回転位置を検出することができる。
【0050】
図４に示すように、本実施形態において第１所定時間ｔｐａは、第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａから演算ステップＳｃａ１において回転体であるロータ２０の回転位置が算出されるまでの時間に等しい。そのため、推定値Ｄｅの値を、回転角度θが算出されるタイミングにおいて取得されるデジタル信号の値に相当する値にすることができる。これにより、本実施形態のようにタイミングＴａと回転角度θが算出されるタイミングＴｂとがずれる場合であっても、タイミングＴｂにおいて取得したデジタル信号に相当する推定値Ｄｅを用いて、タイミングＴｂにおける回転角度θに相当する値を出力することが可能になる。したがって、位置検出装置１００から出力される回転角度θの値にタイムラグが生じることを抑制できる。そのため、位置検出装置１００の検出精度をより向上できる。なお、第１所定時間ｔｐａは、特に限定されない。
【0051】
本実施形態においてタイミングＴｂは、回転角度θが算出される時刻であり、かつ、演算ステップＳｃａ１が終了するタイミングである。つまり、本実施形態において第１所定時間ｔｐａは、タイミングＴａから、演算ステップＳｃａ１が終了するまでの間の時間に等しい。本実施形態において第１所定時間ｔｐａは、第２ステップＳ２ａを実行する時間と、第３ステップＳ３ａを実行する時間と、補正ステップＳｃｒ１を実行する時間と、演算ステップＳｃａ１を実行する時間とを足し合わせた時間に等しい。第１所定時間ｔｐａは、例えば、数十マイクロ秒（μｓ）程度である。第１所定時間ｔｐａは、例えば、１マイクロ秒（μｓ）以上、１００マイクロ秒（μｓ）以下程度である。
【0052】
図４では、何回目の検出ステップＳｄ１であるかということを、２以上の整数Ｍを用いて示している。具体的に、検出ステップＳｄ１［Ｍ］は、Ｍ回目の検出ステップＳｄ１である。タイミングＴａ［Ｍ］は、Ｍ回目の検出ステップＳｄ１におけるタイミングＴａである。図４においては、Ｍ＝２である場合の例を図示している。つまり、図４に示す検出ステップＳｄ１［Ｍ－１］は、１回目の検出ステップＳｄ１である。２回目以降に行われる検出ステップＳｄ１における補正ステップＳｃｒ１において演算部５１は、以下の式（１）によってデジタル信号の推定値Ｄｅを算出する。
【0053】
Ｄｅ＝Ｄ［Ｍ］＋（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐａ …式（１）
【0054】
式（１）においてＤ［Ｍ］は、Ｍ回目の検出ステップＳｄ１の第３ステップＳ３ａにおいて得られるデジタル信号の値である。Ｄ［Ｍ－１］は、（Ｍ－１）回目の検出ステップＳｄ１の第３ステップＳ３ａにおいて得られるデジタル信号の値である。ｔｓは、所定の周期ｔｓである。ｔｐａは、第１所定時間ｔｐａである。補正ステップＳｃｒ１において演算部５１は、複数のアナログ信号ＨＳからそれぞれ得られた各デジタル信号の値を上記の式（１）によって、推定値Ｄｅに補正する。
【0055】
式（１）において、（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓは、前回の検出ステップＳｄ１と今回の検出ステップＳｄ１とを含めた期間内において線形近似できるアナログ信号ＨＳをデジタル信号に変換した場合における値の単位時間当たりの変化率である。当該変化率に、第１所定時間ｔｐａを乗じることで、Ｍ回目の検出ステップＳｄ１におけるタイミングＴａから第１所定時間ｔｐａ後までの間に変化するデジタル信号の値を算出できる。当該値をＭ回目の検出ステップＳｄ１における第３ステップＳ３ａで得られたデジタル信号の値Ｄ［Ｍ］に足し合わせることで、タイミングＴａから第１所定時間ｔｐａ後におけるデジタル信号の値に相当する推定値Ｄｅを好適に算出することができる。本実施形態では、上述したように、回転角度θが算出されるタイミングＴｂにおいて取得したデジタル信号の値に相当する値を好適に算出することができ、回転角度θをより好適に精度よく取得できる。
【0056】
図３に示すように、補正ステップＳｃｒ１を行った後、演算部５１は、補正されたデジタル値である推定値Ｄｅを用いて、ロータ２０の回転位置、すなわち回転角度θを算出する（演算ステップＳｃａ１）。２回目以降の検出ステップＳｄ１において演算部５１が推定値Ｄｅから回転角度θを算出する方法は、１回目の検出ステップＳｄ１において演算部５１が回転角度θを算出する方法と同様である。
【0057】
以下、上述した実施形態と異なる実施形態について説明する。以下の各実施形態の説明においては、各実施形態の説明よりも上段において説明した構成と同様の構成については、適宜同一の符号を付すなどにより説明を省略する場合がある。また、各実施形態の説明よりも上段において説明した構成の各部に対応する部分については、同一の名称を付すとともに異なる符号を付して、上述した構成とは異なる点を説明し、上述した構成と同様の点については説明を省略する場合がある。なお、以下の各実施形態において説明を省略した構成としては、矛盾しない範囲内において、各実施形態よりも上段において説明した構成と同様の構成を採用できる。
【0058】
＜第２実施形態＞
本実施形態において演算部５１は、図６のフローチャートに沿って検出ステップＳｄ２を実行する。検出ステップＳｄ２において演算部５１は、第１実施形態の検出ステップＳｄ１と同様に変換ステップＳｃｖを実行する。変換ステップＳｃｖを実行した後、演算部５１は、変換ステップＳｃｖにおいて得られたデジタル信号の値に基づいてロータ２０の回転位置、すなわち回転角度θを算出する演算ステップＳｃａ２を実行する。演算ステップＳｃａ２は、変換ステップＳｃｖの直後に行われる点を除いて、第１実施形態の演算ステップＳｃａ１と同様である。
本実施形態において演算部５１は、図６のフローチャートに沿って検出ステップＳｄ２を実行する。検出ステップＳｄ２において演算部５１は、第１実施形態の検出ステップＳｄ１と同様に変換ステップＳｃｖを実行する。変換ステップＳｃｖを実行した後、演算部５１は、変換ステップＳｃｖにおいて得られたデジタル信号の値に基づいてロータ２０の回転位置、すなわち回転角度θを算出する演算ステップＳｃａ２を実行する。演算ステップＳｃａ２は、変換ステップＳｃｖの直後に行われる点を除いて、第１実施形態の演算ステップＳｃａ１と同様である。
【0059】
本実施形態の検出ステップＳｄ２において演算部５１は、演算ステップＳｃａ２の後に、今回の検出ステップＳｄ２が、２回目以降の検出ステップＳｄ２か否かを判定する（ステップＳｊ２）。今回の検出ステップＳｄ２が１回目の検出ステップＳｄ２である場合（ステップＳｊ２：ＮＯ）、演算部５１は、演算ステップＳｃａ２において得られた回転角度θを補正せずにそのまま出力する。本実施形態において１回目の検出ステップＳｄ２とは、電源の供給が停止されていた演算部５１に電源が供給され始めてから、演算部５１によって最初に実行された検出ステップＳｄ２である。
【0060】
今回の検出ステップＳｄ２が２回目以降の検出ステップＳｄ２である場合（ステップＳｊ２：ＹＥＳ）、演算部５１は、演算ステップＳｃａ２で得られたロータ２０の回転位置、すなわち回転角度θの値を補正する補正ステップＳｃｒ２を実行する。２回目以降の検出ステップＳｄ２の補正ステップＳｃｒ２において演算部５１は、演算ステップＳｃａ２において得られた回転角度θと、１回前に行われた検出ステップＳｄ２の演算ステップＳｃａ２において得られた回転角度θとに基づいて、第２所定時間ｔｐｂ後における回転角度θの推定値θｅを算出する。つまり、２回目以降に行われる検出ステップＳｄ２は、演算ステップＳｃａ２において得られた回転体であるロータ２０の回転位置と、１回前に行われた検出ステップＳｄ２の演算ステップＳｃａ２において得られたロータ２０の回転位置とに基づいて、第２所定時間ｔｐｂ後におけるロータ２０の回転位置の推定値θｅを算出することを含む。そのため、タイミングＴａとは異なるタイミングにおいてデジタル信号の値を取得した場合に相当するロータ２０の回転位置を検出することができる。これにより、任意のタイミングにおけるロータ２０の回転位置を検出することができる。
【0061】
２回目以降に行われる検出ステップＳｄ２の補正ステップＳｃｒ２において演算部５１は、以下の式（２）によってデジタル信号の推定値Ｄｅを算出する。
【0062】
θｅ＝θ［Ｍ］＋（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐｂ …式（２）
【0063】
式（１）においてθ［Ｍ］は、Ｍ回目の検出ステップＳｄ２の演算ステップＳｃａ２において得られる回転角度θの値である。θ［Ｍ－１］は、（Ｍ－１）回目の検出ステップＳｄ２の演算ステップＳｃａ２において得られる回転角度θの値である。ｔｓは、所定の周期ｔｓである。ｔｐｂは、第２所定時間ｔｐｂである。補正ステップＳｃｒ２において演算部５１は、演算ステップＳｃａ２において得られた回転角度θの値を上記の式（２）によって、推定値θｅに補正する。
【0064】
式（２）において、（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓは、前回の検出ステップＳｄ２と今回の検出ステップＳｄ２とを含めた期間内において線形近似できる回転角度θの単位時間当たりの変化率である。当該変化率に、第２所定時間ｔｐｂを乗じることで、Ｍ回目の検出ステップＳｄ２におけるタイミングＴａから第２所定時間ｔｐｂ後までの間に変化する回転角度θの値を算出できる。当該値をＭ回目の検出ステップＳｄ２における演算ステップＳｃａ２で得られた回転角度θの値θ［Ｍ］に足し合わせることで、タイミングＴａから第２所定時間ｔｐｂ後における回転角度θの値に相当する推定値θｅを好適に算出することができる。
【0065】
本実施形態において第２所定時間ｔｐｂは、第１ステップＳ１ａと第２ステップＳ２ａとが切り替わるタイミングＴａから推定値θｅが算出されるまでの時間に等しい。そのため、推定値θｅが算出されたタイミングにおいて複数のアナログ信号ＨＳのサンプリングを行った場合に相当する回転角度θを、推定値θｅとして算出できる。したがって、出力される回転角度θにタイムラグが生じることを抑制でき、回転角度θをより好適に精度よく取得できる。なお、第２所定時間ｔｐｂは、特に限定されない。第２所定時間ｔｐｂは、例えば、数十マイクロ秒（μｓ）程度である。第２所定時間ｔｐｂは、例えば、１マイクロ秒（μｓ）以上、１００マイクロ秒（μｓ）以下程度である。
【0066】
本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および他の方法を採用することもできる。第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理は、複数のアナログ信号のそれぞれに対するサンプリング処理を少なくとも１回ずつ含むならば、どのような順番でサンプリング処理が実行されてもよいし、各アナログ信号に対するサンプリング処理を何回ずつ含んでいてもよい。第２ステップは、第１ステップにおいて行われる複数回のサンプリング処理と同様のサンプリング処理が第１ステップとは逆の順番で行われるならば、どのような順番でサンプリング処理が実行されてもよいし、各アナログ信号に対するサンプリング処理を何回ずつ含んでいてもよい。
【0067】
第１ステップおよび第２ステップは、例えば、図７に示す第１ステップＳ１ｂおよび第２ステップＳ２ｂのような構成であってもよい。図７に示すように、第１ステップＳ１ｂにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐおよび第２ステップＳ２ｂにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、それぞれ、第１アナログ信号Ｈｕに対して行われる第１サンプリング処理Ｕｓと、第２アナログ信号Ｈｖに対して行われる第２サンプリング処理Ｖｓと、第３アナログ信号Ｈｗに対して行われる第３サンプリング処理Ｗｓと、を１回ずつ含む。第１ステップＳ１ｂにおいては、第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第１サンプリング処理Ｕｓとが、この順で連続して実行される。第２ステップＳ２ｂにおいては、第１サンプリング処理Ｕｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓとが、この順で連続して実行される。
【0068】
第１ステップおよび第２ステップは、例えば、図８に示す第１ステップＳ１ｃおよび第２ステップＳ２ｃのような構成であってもよい。図８に示すように、第１ステップＳ１ｃにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐおよび第２ステップＳ２ｃにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、それぞれ、第１アナログ信号Ｈｕに対して行われる第１サンプリング処理Ｕｓと、第２アナログ信号Ｈｖに対して行われる第２サンプリング処理Ｖｓと、第３アナログ信号Ｈｗに対して行われる第３サンプリング処理Ｗｓと、を２回ずつ含む。つまり、第１ステップＳ１ｃおよび第２ステップＳ２ｃは、サンプリング処理Ｓｐを６回ずつ含む。第１ステップＳ１ｃにおいては、第１サンプリング処理Ｕｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第１サンプリング処理Ｕｓとが、この順で連続して実行される。第２ステップＳ２ｃにおいては、第１サンプリング処理Ｕｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第１サンプリング処理Ｕｓとが、この順で連続して実行される。
【0069】
第１ステップおよび第２ステップは、例えば、図９に示す第１ステップＳ１ｄおよび第２ステップＳ２ｄのような構成であってもよい。図９に示すように、第１ステップＳ１ｄにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐおよび第２ステップＳ２ｃにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、それぞれ、１回の第１サンプリング処理Ｕｓと、２回の第２サンプリング処理Ｖｓと、３回の第３サンプリング処理Ｗｓと、を含む。つまり、図９の例では、第１ステップＳ１ｄおよび第２ステップＳ２ｄにおいて行われる複数回のサンプリング処理Ｓｐは、複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれに対するサンプリング処理Ｓｐを互いに異なる回数ずつ含む。
【0070】
第１ステップＳ１ｄおよび第２ステップＳ２ｄにおいて行われる第１サンプリング処理Ｕｓの合計回数は２回である。第１ステップＳ１ｄおよび第２ステップＳ２ｄにおいて行われる第２サンプリング処理Ｖｓの合計回数は４回である。第１ステップＳ１ｄおよび第２ステップＳ２ｄにおいて行われる第３サンプリング処理Ｗｓの合計回数は６回である。
【0071】
第１ステップＳ１ｄにおいては、第１サンプリング処理Ｕｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓとが、この順で連続して実行される。第２ステップＳ２ｄにおいては、第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第２サンプリング処理Ｖｓと第３サンプリング処理Ｗｓと第１サンプリング処理Ｕｓとが、この順で連続して実行される。
【0072】
図９の例における第３ステップでは、複数のアナログ信号ＨＳごとに、第１ステップＳ１ｄにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ｄにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、各アナログ信号ＨＳに対応するサンプリング処理Ｓｐの合計回数で割った値をデジタル信号の値として算出する。これにより、複数のアナログ信号ＨＳのそれぞれについて、タイミングＴａにおいて取得されたデジタル信号の値に相当するデジタル信号の値を算出することができる。
【0073】
具体的に、図９の例における第３ステップでは、第１ステップＳ１ｄにおけるサンプリング処理Ｓｐにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ｄにおける第１サンプリング処理Ｕｓにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第１サンプリング処理Ｕｓの合計回数、すなわち２で割った値を、第１アナログ信号Ｈｕに対応するデジタル信号の値として算出する。図９の例における第３ステップでは、第１ステップＳ１ｄにおける第２サンプリング処理Ｖｓにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ｄにおける第２サンプリング処理Ｖｓにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第２サンプリング処理Ｖｓの合計回数、すなわち４で割った値を、第２アナログ信号Ｈｖに対応するデジタル信号の値として算出する。図９の例における第３ステップでは、第１ステップＳ１ｄにおける第３サンプリング処理Ｗｓにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップＳ２ｄにおける第３サンプリング処理Ｗｓにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第３サンプリング処理Ｗｓの合計回数、すなわち６で割った値を、第３アナログ信号Ｈｗに対応するデジタル信号の値として算出する。
【0074】
第３ステップにおいてデジタル信号の値を算出する方法は、第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づくならば、特に限定されない。第３ステップにおいて算出されるデジタル信号の値は、複数のアナログ信号ごとに、第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせた値を、第１ステップおよび第２ステップにおいて実行されたサンプリング処理の合計回数で割った値であってもよい。第１ステップにおいて得られるサンプリングデータは、複数回のサンプリングで得られた値の合計値でなく、複数回のサンプリングで得られた複数の値であってもよい。第２ステップにおいて得られるサンプリングデータは、複数回のサンプリングで得られた値の合計値でなく、複数回のサンプリングで得られた複数の値であってもよい。
【0075】
位置検出装置の演算部は、複数のアナログ信号を同時にデジタル信号に変換できてもよい。位置検出方法および位置検出装置によって回転位置が検出される対象は、モータのロータに限られず、回転体であれば特に限定されない。対象となる回転体がモータのロータである場合、当該モータは、どのようなモータであってもよい。モータは、３相以外の多相モータであってもよい。回転体の回転位置を検出する回転センサは、磁気センサに限られず、どのような種類のセンサであってもよい。回転センサは、例えば、光学式のセンサなどであってもよい。本発明の信号変換方法によってデジタル信号に変換されるアナログ信号の数は、２つ以上であれば、特に限定されない。
【0076】
なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。
（１） 複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する信号変換方法であって、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、を含み、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、前記第２ステップにおいては、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、信号変換方法。
（２） 前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップを含む、（１）に記載の信号変換方法。
（３） 前記第３ステップは、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせることを含む、（２）に記載の信号変換方法。
（４） 前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、（２）または（３）に記載の信号変換方法。
（５） 回転体の回転位置を検出する位置検出方法であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号を出力可能な複数の回転センサによって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号を取得することと、前記複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で行うことと、を含み、前記検出ステップは、前記複数のアナログ信号のそれぞれを（２）から（４）のいずれか一項に記載の信号変換方法によってデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を含む、位置検出方法。
（６） ２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出することを含む、（５）に記載の位置検出方法。
（７） 前記所定の周期をｔｓとし、前記第１所定時間をｔｐａとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られるデジタル信号の値をＤ［Ｍ］とし、前記デジタル信号の推定値をＤｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（１）によって前記デジタル信号の推定値を算出する、（６）に記載の位置検出方法。
Ｄｅ＝Ｄ［Ｍ］＋（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐａ …式（１）
（８） 前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、（６）または（７）に記載の位置検出方法。
（９） ２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出することを含む、（５）に記載の位置検出方法。
（１０） 前記所定の周期をｔｓとし、前記第２所定時間をｔｐｂとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られる前記回転体の回転位置をθ［Ｍ］とし、前記回転体の回転位置の推定値をθｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（２）によって前記回転体の回転位置の推定値を算出する、（９）に記載の位置検出方法。
θｅ＝θ［Ｍ］＋（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐｂ …式（２）
（１１） 前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、（９）または（１０）に記載の位置検出方法。
（１２） 回転体の回転位置を検出する位置検出装置であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号であり、かつ、互いに異なる位相を有するアナログ信号を出力可能な複数の回転センサと、前記複数の回転センサから出力された複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で実行可能な演算部と、を備え、前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を実行し、前記変換ステップにおいて前記演算部は、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップと、を実行し、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、前記第２ステップにおいて前記演算部は、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、位置検出装置。
（１３） 前記第３ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせる、（１２）に記載の位置検出装置。
（１４） 前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、（１３）に記載の位置検出装置。
（１５） ２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出する、（１２）から（１４）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
（１６） 前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、（１５）に記載の位置検出装置。
（１７） ２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出する、（１２）から（１４）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
（１８） 前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、（１７）に記載の位置検出装置。
（１９） 前記回転体に設けられたマグネットを備え、前記回転センサは、前記マグネットの磁界を検出可能な磁気センサである、（１２）から（１８）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
（１） 複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する信号変換方法であって、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、を含み、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、前記第２ステップにおいては、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、信号変換方法。
（２） 前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップを含む、（１）に記載の信号変換方法。
（３） 前記第３ステップは、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせることを含む、（２）に記載の信号変換方法。
（４） 前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、（２）または（３）に記載の信号変換方法。
（５） 回転体の回転位置を検出する位置検出方法であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号を出力可能な複数の回転センサによって、互いに異なる位相を有する複数のアナログ信号を取得することと、前記複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で行うことと、を含み、前記検出ステップは、前記複数のアナログ信号のそれぞれを（２）から（４）のいずれか一項に記載の信号変換方法によってデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を含む、位置検出方法。
（６） ２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出することを含む、（５）に記載の位置検出方法。
（７） 前記所定の周期をｔｓとし、前記第１所定時間をｔｐａとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られるデジタル信号の値をＤ［Ｍ］とし、前記デジタル信号の推定値をＤｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（１）によって前記デジタル信号の推定値を算出する、（６）に記載の位置検出方法。
Ｄｅ＝Ｄ［Ｍ］＋（Ｄ［Ｍ］－Ｄ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐａ …式（１）
（８） 前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、（６）または（７）に記載の位置検出方法。
（９） ２回目以降に行われる前記検出ステップは、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出することを含む、（５）に記載の位置検出方法。
（１０） 前記所定の周期をｔｓとし、前記第２所定時間をｔｐｂとし、Ｍ回目の前記検出ステップにおいて得られる前記回転体の回転位置をθ［Ｍ］とし、前記回転体の回転位置の推定値をθｅとしたとき、２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて、以下の式（２）によって前記回転体の回転位置の推定値を算出する、（９）に記載の位置検出方法。
θｅ＝θ［Ｍ］＋（θ［Ｍ］－θ［Ｍ－１］）／ｔｓ×ｔｐｂ …式（２）
（１１） 前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、（９）または（１０）に記載の位置検出方法。
（１２） 回転体の回転位置を検出する位置検出装置であって、前記回転体の回転位置に応じたアナログ信号であり、かつ、互いに異なる位相を有するアナログ信号を出力可能な複数の回転センサと、前記複数の回転センサから出力された複数のアナログ信号に基づいて前記回転体の回転位置を検出する検出ステップを所定の周期で実行可能な演算部と、を備え、前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られたデジタル信号に基づいて、前記回転体の回転位置を算出する演算ステップと、を実行し、前記変換ステップにおいて前記演算部は、前記アナログ信号の値を少なくとも１回以上サンプリングするサンプリング処理を複数回、順次行う第１ステップと、前記第１ステップの後に続けて行われ、前記サンプリング処理を複数回、順次行う第２ステップと、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとに基づいてデジタル信号の値を算出する第３ステップと、を実行し、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を少なくとも１回ずつ含み、前記第２ステップにおいて前記演算部は、前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理を前記第１ステップとは逆の順番で行う、位置検出装置。
（１３） 前記第３ステップにおいて前記演算部は、前記複数のアナログ信号ごとに、前記第１ステップにおいて得られたサンプリングデータと前記第２ステップにおいて得られたサンプリングデータとを足し合わせる、（１２）に記載の位置検出装置。
（１４） 前記第１ステップにおいて行われる複数回の前記サンプリング処理は、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対する前記サンプリング処理を同数回ずつ含む、（１３）に記載の位置検出装置。
（１５） ２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値と、１回前に行われた前記検出ステップの前記第３ステップにおいて得られたデジタル信号の値とに基づいて、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから第１所定時間後の前記アナログ信号の値に基づいて得られるデジタル信号の推定値を算出する、（１２）から（１４）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
（１６） 前記第１所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記演算ステップにおいて前記回転体の回転位置が算出されるまでの時間に等しい、（１５）に記載の位置検出装置。
（１７） ２回目以降に行われる前記検出ステップにおいて前記演算部は、前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置と、１回前に行われた前記検出ステップの前記演算ステップにおいて得られた前記回転体の回転位置とに基づいて、第２所定時間後における前記回転体の回転位置の推定値を算出する、（１２）から（１４）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
（１８） 前記第２所定時間は、前記第１ステップと前記第２ステップとが切り替わるタイミングから前記推定値が算出されるまでの時間に等しい、（１７）に記載の位置検出装置。
（１９） 前記回転体に設けられたマグネットを備え、前記回転センサは、前記マグネットの磁界を検出可能な磁気センサである、（１２）から（１８）のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【0077】
以上、本明細書において説明した構成および方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0078】
２０…ロータ（回転体）、３０…マグネット、４０…回転センサ、５１…演算部、１００…位置検出装置、Ｄｅ，θｅ…推定値、ＨＳ…アナログ信号、Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ…第１ステップ、Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄ…第２ステップ、Ｓ３ａ…第３ステップ、Ｓｃａ１，Ｓｃａ２…演算ステップ、Ｓｃｖ…変換ステップ、Ｓｄ１，Ｓｄ２…検出ステップ、Ｓｐ…サンプリング処理、Ｔａ…タイミング、ｔｐａ…第１所定時間、ｔｐｂ…第２所定時間、ｔｓ…周期
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】