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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】P2024006075
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】通信方法および通信システム
(51)【国際特許分類】
G06F 13/38 20060101AFI20240110BHJP
【ＦＩ】
G06F13/38 320Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022106629
(22)【出願日】2022-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(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】村瀬 周平
(57)【要約】 （修正有）
【課題】１６ビット制限のデータ転送で３２ビットデータを送信する。
【解決手段】第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信方法であって、第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出するステップと、第１通信装置が、第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割するステップと、第１通信装置が、一方の通信サイクルにおいて、少なくとも上位データ及び下位データを含むＮビットの第１送信データを、第２通信装置に送信するステップと、第１通信装置が、他方の通信サイクルにおいて、少なくとも中間データ及び下位データを含むＮビットの第２送信データを、第２通信装置に送信するステップと、第２通信装置が、第１送信データと、第２送信データとに基づいて、第２データを再生成するステップと、を含む。
【選択図】なし
【解決手段】第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信方法であって、第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出するステップと、第１通信装置が、第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割するステップと、第１通信装置が、一方の通信サイクルにおいて、少なくとも上位データ及び下位データを含むＮビットの第１送信データを、第２通信装置に送信するステップと、第１通信装置が、他方の通信サイクルにおいて、少なくとも中間データ及び下位データを含むＮビットの第２送信データを、第２通信装置に送信するステップと、第２通信装置が、第１送信データと、第２送信データとに基づいて、第２データを再生成するステップと、を含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信方法であって、
前記第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、ステップと、
前記第１通信装置が、前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、ステップと、
前記第１通信装置が、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、
前記第１通信装置が、前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、
前記第２通信装置が、前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、通信方法。
前記第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、ステップと、
前記第１通信装置が、前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、ステップと、
前記第１通信装置が、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、
前記第１通信装置が、前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、
前記第２通信装置が、前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、通信方法。
【請求項2】
前記第２データを再生成するステップは、
前記第２通信装置が、前記第１送信データを受信した場合には、前記第１送信データに基づいて前記中間データの推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記第１送信データに含まれる前記上位データ及び前記下位データと、前記中間データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、請求項１に記載の通信方法。
前記第２通信装置が、前記第１送信データを受信した場合には、前記第１送信データに基づいて前記中間データの推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記第１送信データに含まれる前記上位データ及び前記下位データと、前記中間データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、請求項１に記載の通信方法。
【請求項3】
前記中間データの前記推定値を算出するステップは、
前記第２通信装置が、前記第１送信データに含まれる前記下位データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値に１を加算することにより、前記中間データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値から１を減算することにより、前記中間データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値を、前記中間データの前記推定値として取得するステップと、
を含む、請求項２に記載の通信方法。
前記第２通信装置が、前記第１送信データに含まれる前記下位データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値に１を加算することにより、前記中間データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値から１を減算することにより、前記中間データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記下位データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値を、前記中間データの前記推定値として取得するステップと、
を含む、請求項２に記載の通信方法。
【請求項4】
前記第２データを再生成するステップは、
前記第２通信装置が、前記第２送信データを受信した場合には、前記第２送信データに基づいて前記上位データの推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記第２送信データに含まれる前記中間データ及び前記下位データと、前記上位データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の通信方法。
前記第２通信装置が、前記第２送信データを受信した場合には、前記第２送信データに基づいて前記上位データの推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記第２送信データに含まれる前記中間データ及び前記下位データと、前記上位データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成するステップと、
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の通信方法。
【請求項5】
前記上位データの前記推定値を算出するステップは、
前記第２通信装置が、前記第２送信データに含まれる前記中間データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値に１を加算することにより、前記上位データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値から１を減算することにより、前記上位データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値を、前記上位データの前記推定値として取得するステップと、
を含む、請求項４に記載の通信方法。
前記第２通信装置が、前記第２送信データに含まれる前記中間データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値に１を加算することにより、前記上位データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値から１を減算することにより、前記上位データの前記推定値を算出するステップと、
前記第２通信装置が、前記中間データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値を、前記上位データの前記推定値として取得するステップと、
を含む、請求項４に記載の通信方法。
【請求項6】
第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信システムであって、
前記第１通信装置が、
Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、処理と、
前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、処理と、
隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、
前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、
を実行し、
前記第２通信装置が、
前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成する処理、
を実行する、
通信システム。
前記第１通信装置が、
Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、処理と、
前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、処理と、
隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、
前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、
を実行し、
前記第２通信装置が、
前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成する処理、
を実行する、
通信システム。
【請求項7】
前記第２通信装置は、前記第２データを再生成する処理として、
前記第１送信データを受信した場合には、前記第１送信データに基づいて前記中間データの推定値を算出する処理と、
前記第１送信データに含まれる前記上位データ及び前記下位データと、前記中間データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成する処理と、
を実行する、請求項６に記載の通信システム。
前記第１送信データを受信した場合には、前記第１送信データに基づいて前記中間データの推定値を算出する処理と、
前記第１送信データに含まれる前記上位データ及び前記下位データと、前記中間データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成する処理と、
を実行する、請求項６に記載の通信システム。
【請求項8】
前記第２通信装置は、前記中間データの前記推定値を算出する処理として、
前記第１送信データに含まれる前記下位データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理と、
前記下位データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値に１を加算することにより、前記中間データの前記推定値を算出する処理と、
前記下位データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値から１を減算することにより、前記中間データの前記推定値を算出する処理と、
前記下位データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値を、前記中間データの前記推定値として取得する処理と、
を実行する、請求項７に記載の通信システム。
前記第１送信データに含まれる前記下位データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理と、
前記下位データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値に１を加算することにより、前記中間データの前記推定値を算出する処理と、
前記下位データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値から１を減算することにより、前記中間データの前記推定値を算出する処理と、
前記下位データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記他方の通信サイクルで受信した前記第２送信データに含まれる前記中間データの値を、前記中間データの前記推定値として取得する処理と、
を実行する、請求項７に記載の通信システム。
【請求項9】
前記第２通信装置は、前記第２データを再生成する処理として、
前記第２送信データを受信した場合には、前記第２送信データに基づいて前記上位データの推定値を算出する処理と、
前記第２送信データに含まれる前記中間データ及び前記下位データと、前記上位データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成する処理と、
を実行する、請求項６から８のいずれか一項に記載の通信システム。
前記第２送信データを受信した場合には、前記第２送信データに基づいて前記上位データの推定値を算出する処理と、
前記第２送信データに含まれる前記中間データ及び前記下位データと、前記上位データの前記推定値とを組み合わせることにより、前記第２データを再生成する処理と、
を実行する、請求項６から８のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項10】
前記第２通信装置は、前記上位データの前記推定値を算出する処理として、
前記第２送信データに含まれる前記中間データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理と、
前記中間データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値に１を加算することにより、前記上位データの前記推定値を算出する処理と、
前記中間データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値から１を減算することにより、前記上位データの前記推定値を算出する処理と、
前記中間データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値を、前記上位データの前記推定値として取得する処理と、
を実行する、請求項９に記載の通信システム。
前記第２送信データに含まれる前記中間データに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理と、
前記中間データに前記繰り上がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値に１を加算することにより、前記上位データの前記推定値を算出する処理と、
前記中間データに前記繰り下がりが発生したと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値から１を減算することにより、前記上位データの前記推定値を算出する処理と、
前記中間データに前記繰り上がり及び前記繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、前記一方の通信サイクルで受信した前記第１送信データに含まれる前記上位データの値を、前記上位データの前記推定値として取得する処理と、
を実行する、請求項９に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信方法および通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回転位置を正確に制御可能なモータとして、光学エンコーダ、レゾルバ等の絶対角位置センサを備える構成が知られる。しかし、絶対角位置センサは、大型、高コストである。そこで、特許文献１には、絶対角位置センサを用いることなく、安価且つ小型の３つの磁気センサを用いてモータの回転位置を推定する位置推定方法が開示される。
【0003】
本出願人は、特許文献１の位置推定方法によって得られる角度情報に基づいて、エレベータ用モータの制御に必要なＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、及びＲ相の各信号を出力するエンコーダを開発した。このエンコーダは、３２ビットＭＰＵであるメインＭＰＵ（Micro Processing Unit）と、３２ビットＭＰＵであるサブＭＰＵとを備える。メインＭＰＵは、角度情報を演算する機能と、角度情報に基づいてＡ相及びＢ相の各信号を出力する機能とを有する。サブＭＰＵは、メインＭＰＵから送信される角度情報に基づいて、Ｃ相、Ｄ相及びＲ相の各信号を出力する機能を有する。
【0004】
各ＭＰＵの仕様によって、メインＭＰＵとサブＭＰＵとの間で通信可能なデータ長（ビット数）は、１６ビットに制限される。一方、メインＭＰＵによって演算される角度情報は、３２ビットのデータ長を有するデータである。そのため、メインＭＰＵは、角度情報を示すデータのうち、上位１６ビットのデータのみをサブＭＰＵに送信する。この場合、サブＭＰＵが受信する１６ビットのデータでは角度分解能が不足しているため、サブＭＰＵから滑らかなＲ相信号を出力することが困難であった。
【0005】
この問題を解決するには、サブＭＰＵを３２ビット通信が可能なＭＰＵに変更する案が考えられるが、サブＭＰＵに要求される仕様を満たす３２ビット通信が可能なＭＰＵは価格が高いなどの理由から、この案を採用することは困難である。そこで、ハードウェアの構成を変更することなく、上記問題を解決できる通信技術の開発が要求されている。
【0006】
特許文献２には、連続性を有するフローティングデータの伝送効率を向上させるデータ転送方法が開示されている。このデータ転送方法では、前回の送信対象のフローティングデータと、今回の送信対象となるフローティングデータとの差が所定値以上の場合に、今回の送信対象となるフローティングデータの固定小数点部分を一部省略することにより、実際に送信する今回送信データの送信桁数を少なくする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第６２３３５３２号公報
【特許文献2】特開平９－３０７５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献２のデータ転送方法では、フローティングデータの初期値を送信する場合と、前回フローティングデータと今回フローティングデータとの差分値を送信する場合とで、ソフトウェア処理を分離する必要があるため、ソフトウェア処理の複雑化を招く。
【0009】
そのため、第１通信装置と第２通信装置との間で通信可能なデータ長が制限されていたとしても、比較的シンプルなソフトウェア処理によって、第１通信装置から第２通信装置に送信されるデータの有効データ長を向上させる技術の開発が要求されていた。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の通信方法における一つの態様は、第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信方法であって、前記第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、ステップと、前記第１通信装置が、前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、ステップと、前記第１通信装置が、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、前記第１通信装置が、前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信するステップと、前記第２通信装置が、前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成するステップと、を含む。
【0011】
本発明の通信システムにおける一つの態様は、第１通信装置と第２通信装置との間で、１通信サイクル当たりＮビットのデータを通信する通信システムであって、前記第１通信装置が、Ｍビットの第１データから上位Ｋビットの第２データを抽出し、Ｍ＞Ｋ＞Ｎである、処理と、前記第２データを、上位Ｘビットの上位データと、中間Ｙビットの中間データと、下位Ｚビットの下位データとに分割し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙである、処理と、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記上位データ及び前記下位データを含むＮビットの第１送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、前記隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも前記中間データ及び前記下位データを含むＮビットの第２送信データを、前記第２通信装置に送信する処理と、を実行し、前記第２通信装置が、前記第１送信データと、前記第２送信データとに基づいて、前記第２データを再生成する処理、を実行する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の上記態様によれば、第１通信装置と第２通信装置との間で通信可能なデータ長が制限されていたとしても、比較的シンプルなソフトウェア処理によって、第１通信装置から第２通信装置に送信されるデータの有効データ長を向上させることが可能な通信方法及び通信システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図2】図２は、割込み信号の発生タイミングと、割込み回数の変化タイミングと、割込み処理の実行タイミングと、Ａ／Ｄコンバータの動作タイミングと、角度演算処理の実行タイミングと、データ送信処理の実行タイミングとの時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。
【図11】図１１は、従来のように、メインＭＰＵが、角度情報を示す３２ビットの第１データのうち、上位１６ビットのデータのみをサブＭＰＵに送信した場合に、サブＭＰＵから出力されるＲ相信号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
以下では、本発明の通信システムとして、回転軸の回転角度（機械角）を示す各種の信号を生成する信号生成装置に組み込まれた通信システムを例示する。図１は、本実施形態における通信システムが組み込まれた信号生成装置１の構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、信号生成装置１は、センサ部１０と、処理装置２０と、フィルタ回路５０と、出力回路６０と、を備える。
以下では、本発明の通信システムとして、回転軸の回転角度（機械角）を示す各種の信号を生成する信号生成装置に組み込まれた通信システムを例示する。図１は、本実施形態における通信システムが組み込まれた信号生成装置１の構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、信号生成装置１は、センサ部１０と、処理装置２０と、フィルタ回路５０と、出力回路６０と、を備える。
【0015】
センサ部１０は、例えば３つの磁気センサ１１、１２及び１３を有する。磁気センサ１１、１２及び１３のそれぞれは、回転軸の回転角度に応じて変化する磁束強度を検出し、磁束強度の検出結果を示すアナログ信号を磁束検出信号として出力するホールセンサである。本実施形態において回転軸は、例えば３相ブラシレスＤＣモータのロータシャフトである。
【0016】
３相ブラシレスＤＣモータには、３相コイルに駆動電流を供給する制御基板が装着される。磁気センサ１１、１２及び１３は、ロータシャフトの軸方向においてロータマグネットと対向する状態で制御基板に配置される。また、ロータシャフトの軸方向からみて、磁気センサ１１、１２及び１３は、ロータシャフトの回転方向に沿って一定間隔で配置される。一定間隔は、例えば１２０度間隔である。
【0017】
磁気センサ１１は、Ｕ相における磁束強度の検出結果を示す磁束検出信号Ｈｕを処理装置２０に出力する。磁気センサ１２は、Ｖ相における磁束強度の検出結果を示す磁束検出信号Ｈｖを処理装置２０に出力する。磁気センサ１３は、Ｗ相における磁束強度の検出結果を示す磁束検出信号Ｈｗを処理装置２０に出力する。３つの磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗは、互いに電気角で１２０度の位相差を有する。
【0018】
処理装置２０は、センサ部１０から出力される磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗに基づいて、回転軸の機械角を示す角度情報を演算する。また、処理装置２０は、角度情報に基づいて、機械角１周期において電気角１周期の波形がＮ１回（Ｎ１は１以上の整数）現れる第１の信号ＶＡと、第１の信号ＶＡに対して電気角で９０度の位相差を有する第２の信号ＶＢとを生成する。以下の説明では、第１の信号ＶＡを「Ａ相信号」と呼称し、第２の信号ＶＢを「Ｂ相信号」と呼称する場合がある。本実施形態において、Ａ相信号ＶＡはサイン波信号であり、Ｂ相信号ＶＢはコサイン波信号である。
【0019】
また、処理装置２０は、角度情報に基づいて、機械角１周期において電気角１周期の波形が１回現れる第３の信号ＶＣと、第３の信号ＶＣに対して電気角で９０度の位相差を有する第４の信号ＶＤとをさらに生成する。以下の説明では、第３の信号ＶＣを「Ｃ相信号」と呼称し、第４の信号ＶＤを「Ｄ相信号」と呼称する場合がある。本実施形態において、Ｃ相信号ＶＣはサイン波信号であり、Ｄ相信号ＶＤはコサイン波信号である。
【0020】
さらに、処理装置２０は、角度情報に基づいて、機械角１周期の基準位置を示す第５の信号ＶＲをさらに生成する。以下の説明では、第５の信号ＶＲを「Ｒ相信号」と呼称する場合がある。Ｒ相信号ＶＲは、機械角０度を中心として±α度の範囲内で左右線対称となり、且つ機械角０度で頂点が現れる波形である。このようなＲ相信号ＶＲの波形として、シグモイド関数で表される波形、矩形波、三角波、或いはサイン波などを使用できる。
処理装置２０は、Ａ相信号ＶＡ、Ｂ相信号ＶＢ、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ、およびＲ相信号ＶＲをフィルタ回路５０に出力する。
処理装置２０は、Ａ相信号ＶＡ、Ｂ相信号ＶＢ、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ、およびＲ相信号ＶＲをフィルタ回路５０に出力する。
【0021】
処理装置２０は、Ｍビット通信が可能なメインＭＰＵ３０と、Ｎビット通信が可能なサブＭＰＵ４０と、を備える。メインＭＰＵ３０は、角度情報を演算する機能と、角度情報に基づいてＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢを生成する機能とを有する。サブＭＰＵ４０は、メインＭＰＵ３０から送信される角度情報に基づいて、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ、およびＲ相信号ＶＲを生成する機能を有する。
【0022】
Ｍ及びＮは、それぞれ１以上の整数である。Ｍの値は、Ｎの値よりも大きい。一例として、本実施形態では、Ｍは３２であり、Ｎは１６である。すなわち、本実施形態において、メインＭＰＵ３０は、３２ビット通信が可能なＭＰＵであり、サブＭＰＵ４０は、１６ビット通信が可能なＭＰＵである。
【0023】
上記のようなメインＭＰＵ３０及びサブＭＰＵ４０の仕様によって、メインＭＰＵ３０とサブＭＰＵ４０との間で通信可能なデータ長（ビット数）は、１６ビットに制限される。すなわち、信号生成装置１に組み込まれた通信システムは、メインＭＰＵ３０とメインＭＰＵ４０との間で、１通信サイクル当たり１６ビット（Ｎビット）のデータを通信する通信システムである。メインＭＰＵ３０は、第１通信装置に対応する。サブＭＰＵ４０は、第２通信装置に対応する。
【0024】
メインＭＰＵ３０は、センサ部１０から出力される磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗに基づいて、回転軸の機械角を示す角度情報を演算する。また、メインＭＰＵ３０は、角度情報に基づいてＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢを生成する。さらに、メインＭＰＵ３０は、角度情報を含む１６ビットのデータを、所定の通信サイクルでサブＭＰＵ４０に送信する。メインＭＰＵ３０は、Ａ／Ｄコンバータ３１と、タイマ３２と、第１の演算部３３と、第１の記憶部３４と、第１のＤ／Ａコンバータ３５と、第１の通信Ｉ／Ｆ３６と、を備える。
【0025】
センサ部１０から出力される磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗは、メインＭＰＵ３０のＡ／Ｄコンバータ３１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３１は、磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのそれぞれを所定のサンプリング周波数でサンプリングすることによりデジタルデータに変換し、磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタルデータを第１の演算部３３に出力する。
【0026】
タイマ３２は、所定の周期で割込み信号ＩＮＴを第１の演算部３３に出力する。具体的には、タイマ３２は、不図示のクロック信号に同期してタイマカウント値をインクリメントし、タイマカウント値がタイマリセット値ＴＲＥＳに到達すると、割込み信号ＩＮＴを出力すると共にタイマカウント値をリセットする。このように、タイマ３２から割込み信号ＩＮＴが出力される周期は、タイマリセット値ＴＲＥＳによって決定される。タイマリセット値ＴＲＥＳは、第１の演算部３３によってタイマ３２にセットされる。
【0027】
第１の演算部３３は、第１の記憶部３４に予め記憶されたプログラムに従って各種処理を実行するプロセッサコアである。詳細は後述するが、第１の演算部３３は、タイマ３２から割込み信号ＩＮＴが入力されると、Ａ／Ｄコンバータ３１から入力される磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタルデータに基づいて、角度推定値θestを角度情報として演算する割込み処理を実行する。第１の演算部３３は、割込み処理の実行時において、角度情報に基づいてＡ相デジタル信号ＤＶＡ及びＢ相デジタル信号ＤＶＢを生成して第１のＤ／Ａコンバータ３５に出力する。また、第１の演算部３３は、角度情報を含む１６ビットのデータを、第１の通信Ｉ／Ｆ３６を介してサブＭＰＵ４０に送信するデータ送信処理を実行する。
【0028】
第１の記憶部３４は、第１の演算部３３に各種処理を実行させるのに必要なプログラム及び設定データなどを予め記憶する不揮発性メモリと、第１の演算部３３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）及び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。
【0029】
第１のＤ／Ａコンバータ３５は、例えば２チャンネルＤ／Ａコンバータである。第１のＤ／Ａコンバータ３５は、第１の演算部３３から出力されるＡ相デジタル信号ＤＶＡをアナログ信号に変換することにより、Ａ相信号ＶＡを生成する。第１のＤ／Ａコンバータ３５は、第１の演算部３３から出力されるＢ相デジタル信号ＤＶＢをアナログ信号に変換することにより、Ｂ相信号ＶＢを生成する。第１のＤ／Ａコンバータ３５は、Ａ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢをフィルタ回路５０に出力する。
【0030】
第１の通信Ｉ／Ｆ３６は、例えばＳＰＩ(Serial Peripheral Interface)通信規格に従って、サブＭＰＵ４０の第２の通信Ｉ／Ｆ４１と通信を行うシリアル通信インターフェースである。第１の通信Ｉ／Ｆ３６は、第１の演算部３３から出力される１６ビットのデータをサブＭＰＵ４０の第２の通信Ｉ／Ｆ４１に送信する。第１の通信Ｉ／Ｆ３６は、サブＭＰＵ４０の第２の通信Ｉ／Ｆ４１から送信される１６ビットのデータを受信し、受信データを第１の演算部３３に出力する。
【0031】
サブＭＰＵ４０は、メインＭＰＵ３０から送信される１６ビットのデータに基づいて、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ、およびＲ相信号ＶＲを生成する。サブＭＰＵ４０は、第２の通信Ｉ／Ｆ４１と、第２の演算部４２と、第２の記憶部４３と、第２のＤ／Ａコンバータ４４と、を備える。
【0032】
第２の通信Ｉ／Ｆ４１は、例えばＳＰＩ通信規格に従って、メインＭＰＵ３０の第１の通信Ｉ／Ｆ３６と通信を行うシリアル通信インターフェースである。第２の通信Ｉ／Ｆ４１は、第２の演算部４２から出力される１６ビットのデータをメインＭＰＵ３０の第１の通信Ｉ／Ｆ３６に送信する。第２の通信Ｉ／Ｆ４１は、メインＭＰＵ３０の第１の通信Ｉ／Ｆ３６から送信される１６ビットのデータを受信し、受信データを第２の演算部４２に出力する。
【0033】
第２の演算部４２は、第２の記憶部４３に予め記憶されたプログラムに従って各種処理を実行するプロセッサコアである。第２の演算部４２は、第２の通信Ｉ／Ｆ４１を介してメインＭＰＵ３０から１６ビットのデータを受信すると、受信データに含まれる角度情報に基づいて、Ｃ相デジタル信号ＤＶＣ、Ｄ相デジタル信号ＤＶＤ、およびＲ相デジタル信号ＤＶＲを生成して第２のＤ／Ａコンバータ４４に出力する。
【0034】
第２の記憶部４３は、第２の演算部４２に各種処理を実行させるのに必要なプログラム及び設定データなどを予め記憶する不揮発性メモリと、第２の演算部４２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及びフラッシュメモリなどである。揮発性メモリは、例えばＲＡＭなどである。
【0035】
第２のＤ／Ａコンバータ４４は、例えば３チャンネルＤ／Ａコンバータである。第２のＤ／Ａコンバータ４４は、第２の演算部４２から出力されるＣ相デジタル信号ＤＶＣをアナログ信号に変換することにより、Ｃ相信号ＶＣを生成する。第２のＤ／Ａコンバータ４４は、第２の演算部４２から出力されるＤ相デジタル信号ＤＶＤをアナログ信号に変換することにより、Ｄ相信号ＶＤを生成する。第２のＤ／Ａコンバータ４４は、第２の演算部４２から出力されるＲ相デジタル信号ＤＶＲをアナログ信号に変換することにより、Ｒ相信号ＶＲを生成する。第２のＤ／Ａコンバータ４４は、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ及びＲ相信号ＶＲをフィルタ回路５０に出力する。
【0036】
フィルタ回路５０は、第１のローパスフィルタ５１と、第２のローパスフィルタ５２と、第３のローパスフィルタ５３と、第４のローパスフィルタ５４と、第５のローパスフィルタ５５と、を備える。第１のローパスフィルタ５１、第２のローパスフィルタ５２、第３のローパスフィルタ５３、第４のローパスフィルタ５４、および第５のローパスフィルタ５５は、例えば２次ＲＣローパスフィルタである。
【0037】
第１のローパスフィルタ５１は、処理装置２０のメインＭＰＵ３０から出力されるＡ相信号ＶＡの伝送経路に設けられる。第１のローパスフィルタ５１は、メインＭＰＵ３０から出力されるＡ相信号ＶＡに含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数成分を出力回路６０へ通過させる。第１のローパスフィルタ５１から出力される信号は、第１のローパスフィルタ５１に入力されるＡ相信号ＶＡよりも滑らかなサイン波形となる。このように、第１のローパスフィルタ５１から出力される信号は、第１のローパスフィルタ５１に入力されるＡ相信号ＶＡと異なるが、本実施形態では説明の便宜上、第１のローパスフィルタ５１から出力される信号も「Ａ相信号ＶＡ」と呼称する。
【0038】
第２のローパスフィルタ５２は、処理装置２０のメインＭＰＵ３０から出力されるＢ相信号ＶＢの伝送経路に設けられる。第２のローパスフィルタ５２は、メインＭＰＵ３０から出力されるＢ相信号ＶＢに含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数成分を出力回路６０へ通過させる。第２のローパスフィルタ５２から出力される信号は、第２のローパスフィルタ５２に入力されるＢ相信号ＶＢよりも滑らかなコサイン波形となる。このように、第２のローパスフィルタ５２から出力される信号は、第２のローパスフィルタ５２に入力されるＢ相信号ＶＢと異なるが、本実施形態では説明の便宜上、第２のローパスフィルタ５２から出力される信号も「Ｂ相信号ＶＢ」と呼称する。
【0039】
第３のローパスフィルタ５３は、処理装置２０のサブＭＰＵ４０から出力されるＣ相信号ＶＣの伝送経路に設けられる。第３のローパスフィルタ５３は、サブＭＰＵ４０から出力されるＣ相信号ＶＣに含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数成分を出力回路６０へ通過させる。第３のローパスフィルタ５３から出力される信号は、第３のローパスフィルタ５３に入力されるＣ相信号ＶＣよりも滑らかなサイン波形となる。このように、第３のローパスフィルタ５３から出力される信号は、第３のローパスフィルタ５３に入力されるＣ相信号ＶＣと異なるが、本実施形態では説明の便宜上、第３のローパスフィルタ５３から出力される信号も「Ｃ相信号ＶＣ」と呼称する。
【0040】
第４のローパスフィルタ５４は、処理装置２０のサブＭＰＵ４０から出力されるＤ相信号ＶＤの伝送経路に設けられる。第４のローパスフィルタ５４は、サブＭＰＵ４０から出力されるＤ相信号ＶＤに含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数成分を出力回路６０へ通過させる。第４のローパスフィルタ５４から出力される信号は、第４のローパスフィルタ５４に入力されるＤ相信号ＶＤよりも滑らかなコサイン波形となる。このように、第４のローパスフィルタ５４から出力される信号は、第４のローパスフィルタ５４に入力されるＤ相信号ＶＤと異なるが、本実施形態では説明の便宜上、第４のローパスフィルタ５４から出力される信号も「Ｄ相信号ＶＤ」と呼称する。
【0041】
第５のローパスフィルタ５５は、処理装置２０のサブＭＰＵ４０から出力されるＲ相信号ＶＲの伝送経路に設けられる。第５のローパスフィルタ５５は、サブＭＰＵ４０から出力されるＲ相信号ＶＲに含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数成分を出力回路６０へ通過させる。第５のローパスフィルタ５５から出力される信号は、第５のローパスフィルタ５５に入力されるＲ相信号ＶＲよりも滑らかな波形となる。このように、第５のローパスフィルタ５５から出力される信号は、第５のローパスフィルタ５５に入力されるＲ相信号ＶＲと異なるが、本実施形態では説明の便宜上、第５のローパスフィルタ５５から出力される信号も「Ｒ相信号ＶＲ」と呼称する。
【0042】
出力回路６０は、フィルタ回路５０から出力されるＡ相信号ＶＡ、Ｂ相信号ＶＢ、Ｃ相信号ＶＣ、Ｄ相信号ＶＤ、及びＲ相信号ＶＲのそれぞれの差動信号を生成して出力する回路である。出力回路６０は、第１の差動出力回路６１と、第２の差動出力回路６２と、第３の差動出力回路６３と、第４の差動出力回路６４と、第５の差動出力回路６５と、を備える。
【0043】
第１の差動出力回路６１は、第１のローパスフィルタ５１から出力されるＡ相信号ＶＡの差動信号を生成する。第１の差動出力回路６１から出力される差動信号は、第１のローパスフィルタ５１から第１の差動出力回路６１に入力されるＡ相信号ＶＡと同じ位相の信号である正側Ａ相信号Ａ＋と、正側Ａ相信号Ａ＋に対して逆位相の信号である負側Ａ相信号Ａ－とを含む。
【0044】
第２の差動出力回路６２は、第２のローパスフィルタ５２から出力されるＢ相信号ＶＢの差動信号を生成する。第２の差動出力回路６２から出力される差動信号は、第２のローパスフィルタ５２から第２の差動出力回路６２に入力されるＢ相信号ＶＢと同じ位相の信号である正側Ｂ相信号Ｂ＋と、正側Ｂ相信号Ｂ＋に対して逆位相の信号である負側Ｂ相信号Ｂ－とを含む。
【0045】
第３の差動出力回路６３は、第３のローパスフィルタ５３から出力されるＣ相信号ＶＣの差動信号を生成する。第３の差動出力回路６３から出力される差動信号は、第３のローパスフィルタ５３から第３の差動出力回路６３に入力されるＣ相信号ＶＣと同じ位相の信号である正側Ｃ相信号Ｃ＋と、正側Ｃ相信号Ｃ＋に対して逆位相の信号である負側Ｃ相信号Ｃ－とを含む。
【0046】
第４の差動出力回路６４は、第４のローパスフィルタ５４から出力されるＤ相信号ＶＤの差動信号を生成する。第４の差動出力回路６４から出力される差動信号は、第４のローパスフィルタ５４から第４の差動出力回路６４に入力されるＤ相信号ＶＤと同じ位相の信号である正側Ｄ相信号Ｄ＋と、正側Ｄ相信号Ｄ＋に対して逆位相の信号である負側Ｄ相信号Ｄ－とを含む。
【0047】
第５の差動出力回路６５は、第５のローパスフィルタ５５から出力されるＲ相信号ＶＲの差動信号を生成する。第５の差動出力回路６５から出力される差動信号は、第５のローパスフィルタ５５から第５の差動出力回路６５に入力されるＲ相信号ＶＲと同じ位相の信号である正側Ｒ相信号Ｒ＋と、正側Ｒ相信号Ｒ＋に対して逆位相の信号である負側Ｒ相信号Ｒ－とを含む。
【0048】
【0049】
信号生成装置１が電源オフ状態から電源オン状態に切り替わると、メインＭＰＵ３０の第１の演算部３３と、サブＭＰＵ４０の第２の演算部４２とは、それぞれ所定の初期化処理を実行する。例えば、第１の演算部３３は、初期化処理の一つとして、第１の記憶部３４からタイマ３２のタイマリセット値ＴＲＥＳを読み出し、読み出したタイマリセット値ＴＲＥＳをタイマ３２にセットする。また、第１の演算部３３は、初期化処理の一つとして、後述の割込み回数ｃｏｕｎｔの値を「０」にリセットする。
【0050】
図２は、割込み信号ＩＮＴの発生タイミングと、割込み回数ｃｏｕｎｔの変化タイミングと、割込み処理の実行タイミングと、Ａ／Ｄコンバータ３１の動作タイミングと、角度演算処理の実行タイミングと、データ送信処理の実行タイミングとの時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。
【0051】
タイマ３２にタイマリセット値ＴＲＥＳがセットされると、タイマ３２は、不図示のクロック信号に同期してタイマカウント値をインクリメントし、タイマカウント値がタイマリセット値ＴＲＥＳに到達すると、割込み信号ＩＮＴを出力すると共にタイマカウント値をリセットする。これにより、図２に示すように、タイマ３２から所定の周期TINTで割込み信号ＩＮＴが出力される。
【0052】
図２に示すように、第１の演算部３３は、割込み信号ＩＮＴが発生するごとに割込み処理を行うが、割込み処理の開始時に割込み信号ＩＮＴの発生回数である割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しい場合、所定の長周期処理を行った後に所定の短周期処理を行う一方、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しくない場合、長周期処理を行うことなく短周期処理を行う。
【0053】
図２に示すように、割込み回数ｃｏｕｎｔは最大値「Ｃｍ」を超えると初期値「０」にリセットされる。このように、割込み回数ｃｏｕｎｔがリセットされる周期Tperiodを「制御周期」と呼称する。制御周期Tperiodは、下記（１）式で表される。割込み処理に含まれる長周期処理は、制御周期Tperiodと等しい周期で繰り返し実行される処理である。割込み処理に含まれる短周期処理は、割込み信号ＩＮＴの発生周期TINTと等しい周期で繰り返し実行される処理である。
Tperiod = (Cm+1) × TINT …（１）
Tperiod = (Cm+1) × TINT …（１）
【0054】
回転軸が回転すると、センサ部１０から互いに電気角で１２０度の位相差を有する磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗが出力される。図２に示すように、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」のときに、Ａ／Ｄコンバータ３１によって磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル変換が開始され、割込み回数ｃｏｕｎｔが例えば「２」のときに、デジタル変換が終了する。つまり、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」から「２」に変化する期間に、１制御周期における磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタルデータが得られる。図２に示すように、第１の演算部３３は、磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタルデータを取得すると、割込み処理を実行しない期間に角度演算処理を実行する。
【0055】
第１の演算部３３は、角度演算処理において、磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタルデータに基づいて回転軸の絶対角度θ（機械角）を算出する。絶対角度θの演算アルゴリズムとして、例えば特許第６２３３５３２号公報に記載のアルゴリズムを用いることができる。そのため、本明細書では絶対角度θの演算アルゴリズムについての説明を省略する。ただし、絶対角度θの演算アルゴリズムは、特許第６２３３５３２号公報に記載のアルゴリズムに限定されない。回転軸の絶対角度を算出可能なアルゴリズムであれば、他の演算アルゴリズムを用いてもよい。
【0056】
図２に示すように、割込み回数ｃｏｕｎｔが最大値「Ｃｍ」のときに、１制御周期内で実行される角度演算処理が終了する。第１の演算部３３は、角度演算処理が終了すると、絶対角度θの算出結果をグローバル変数gwThetaに代入する。絶対角度θを示すグローバル変数gwThetaの値が新しい値に書き換えられる周期は、制御周期Tperiodと等しい。言い換えれば、制御周期Tperiodは、回転軸の絶対角度θが更新される周期である。
【0057】
図３は、第１の演算部３３が実行する割込み処理を示すフローチャートである。上記のように、第１の演算部３３は、タイマ３２から割込み信号ＩＮＴが入力されると、図３に示す割込み処理を実行する。図３に示すように、第１の演算部３３は、割込み処理を開始すると、まず、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しいか否かを判定する（ステップＳ１）。第１の演算部３３は、ステップＳ１において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しい場合、ステップＳ２の処理に移行する。一方、第１の演算部３３は、ステップＳ１において「Ｎｏ」の場合、すなわち割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しくない場合、ステップＳ５の処理に移行する。
【0058】
図３に示す割込み処理において、ステップＳ２からステップＳ４までの処理が長周期処理である。また、図３に示す割込み処理において、ステップＳ５からステップＳ１０までの処理が短周期処理である。すなわち、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しい場合に、第１の演算部３３は、ステップＳ２からステップＳ４までの処理を含む長周期処理を実行した後に、ステップＳ５からステップＳ１０までの処理を含む短周期処理を実行する。一方、割込み回数ｃｏｕｎｔが初期値「０」と等しくない場合、第１の演算部３３は、長周期処理を行うことなく短周期処理を実行する。
【0059】
第１の演算部３３は、長周期処理の一つの処理として、回転軸の絶対角度θの今回値を取得する角度取得処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、ステップＳ２において、第１の演算部３３は、グローバル変数gwThetaの値を絶対角度θの今回値Thetaとして取得する。図２に示すように、絶対角度θの今回値Thetaは、現在の制御周期より１つ前の制御周期で算出された絶対角度θの値である。
【0060】
次に、第１の演算部３３は、長周期処理の一つの処理として、絶対角度θの今回値Theta及び絶対角度θの前回値Theta_prevに基づいて、絶対角度θを時間の一次関数として表す絶対角度関数を算出する関数算出処理を実行する（ステップＳ３及びＳ４）。なお、絶対角度θの前回値Theta_prevは、現在の制御周期より２つ前の制御周期で算出された絶対角度θの値である。
【0061】
具体的には、第１の演算部３３は、関数算出処理の一つとして、絶対角度θの今回値Thetaに遅延補償を施すことにより、絶対角度関数の切片を算出する切片算出処理を実行する（ステップＳ３）。絶対角度θの今回値Thetaには、以下のような時間遅れ成分が含まれる。上記のように、絶対角度θの今回値Thetaは、現在の制御周期より１つ前の制御周期で算出された絶対角度θの値である。そのため、絶対角度θの今回値Thetaは、１制御周期に相当する時間遅れを有する。また、絶対角度θの今回値Thetaは、磁気センサ１１、１２及び１３の応答遅れに起因する時間遅れを有する。さらに、磁束検出信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗに対してローパスフィルタが設けられる場合、絶対角度θの今回値Thetaは、ローパスフィルタの周波数特性に起因する時間遅れを有する。
【0062】
ステップＳ３において、第１の演算部３３は、上記のような時間遅れ成分を有する絶対角度θの今回値Thetaに遅延補償を施す。図４において、θは角度演算処理によって算出される絶対角度θであり、θtrueは絶対角度θの真値であり、θnewは遅延補償された絶対角度θである。図４に示すように、絶対角度θに時間遅れTdelayが存在すると、真値θnewに対して角度誤差θdelayが絶対角度θに発生する。この場合、遅延補償された絶対角度θnewは、下記（２）式で表される。下記（２）式において、θ(k)は絶対角度θの今回値Thetaと等しく、θ(k-1)は絶対角度θの前回値Theta_prevと等しい。下記（２）式において、右辺第２項は角度誤差θdelayと等しい。
【0063】
【数1】
【0064】
ステップＳ３において、第１の演算部３３は、上記（２）式に基づいて遅延補償された絶対角度θnewを絶対角度関数の切片として算出する。第１の演算部３３は、遅延補償された絶対角度θnewの算出結果を切片Theta_new_lowとして取得する。なお、上記（２）式に含まれる時間遅れTdelayとして、上述した時間遅れの要因を考慮したシミュレーションを行うことで得られた計算値を用いてもよいし、或いは実験を行うことで得られた実測値を用いてもよい。
【0065】
次に、第１の演算部３３は、関数算出処理の一つとして、絶対角度θの今回値Thetaから前回値Theta_prevを減算することにより、絶対角度関数の傾きを算出する傾き算出処理を実行する（ステップＳ４）。具体的には、ステップＳ４において、第１の演算部３３は、下記（３）式に基づいて絶対角度関数の傾きTheta_extrを算出する。
Theta_extr = Theta - Theta_prev …（３）
Theta_extr = Theta - Theta_prev …（３）
【0066】
第１の演算部３３が上記のステップＳ３及びＳ４を含む関数算出処理を実行することにより、最終的に下記（４）式で表される絶対角度関数θ(count)が得られる。
θ(count) = Theta_new_low + Theta_extr/(Cm+1) × count …（４）
θ(count) = Theta_new_low + Theta_extr/(Cm+1) × count …（４）
【0067】
以上のステップＳ２からステップＳ４までの処理が、制御周期Tperiodと等しい周期で繰り返し実行される長周期処理である。続いて、短周期処理について説明する。
【0068】
第１の演算部３３は、短周期処理の一つとして、関数算出処理によって算出された絶対角度関数に基づいて絶対角度θの推定値を角度推定値θestとして算出する角度推定値算出処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、ステップＳ５において、第１の演算部３３は、上記（４）式に現在の割込み回数ｃｏｕｎｔの値を代入することにより算出したθ(count)の値を、角度推定値θestとして取得する。
【0069】
図５において、直線Ｌは、任意の１制御周期において割込み回数ｃｏｕｎｔが「０」の時に算出された絶対角度関数θ(count)の一例を示す。直線Ｌの傾きが、絶対角度関数θ(count)の傾きTheta_extr である。直線Ｌ上の点Ｐ０の値は、割込み回数ｃｏｕｎｔが「０」の時に算出された角度推定値θestである。点Ｐ０の値は、絶対角度関数θ(count)の切片Theta_new_lowと等しい。直線Ｌ上の点Ｐ２の値は、割込み回数ｃｏｕｎｔが「２」の時に算出された角度推定値θestである。直線Ｌ上の点Ｐ３の値は、割込み回数ｃｏｕｎｔが「３」の時に算出された角度推定値θestである。直線Ｌ上の点Ｐ５の値は、割込み回数ｃｏｕｎｔが「５」の時に算出された角度推定値θestである。直線Ｌ上の点Ｐ７の値は、割込み回数ｃｏｕｎｔが「７」の時に算出された角度推定値θestである。
【0070】
第１の演算部３３は、上記のように長周期処理で得られた絶対角度関数θ(count)に基づいて、現在の割込み回数ｃｏｕｎｔの値に対応する角度推定値θestを算出すると、下記（５）式に基づいてＡ相信号ＶＡの瞬時値Ｖａを算出し（ステップＳ６）、下記（６）式に基づいてＢ相信号ＶＢの瞬時値Ｖｂを算出する（ステップＳ７）。下記（５）式及び（６）式において、Ｋ１及びＮ１は定数である。Ｎ１は、機械角１周期においてＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢに電気角１周期の波形が現れる回数（周期数）である。Ａ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢの周期数Ｎ１によって分解能が決定される。一例として、Ｎ１は２０４８である。
Ｖａ＝Ｋ１・ｓｉｎ（Ｎ１×θest） …（５）
Ｖｂ＝Ｋ１・ｃｏｓ（Ｎ１×θest） …（６）
Ｖａ＝Ｋ１・ｓｉｎ（Ｎ１×θest） …（５）
Ｖｂ＝Ｋ１・ｃｏｓ（Ｎ１×θest） …（６）
【0071】
第１の演算部３３は、Ａ相信号ＶＡの瞬時値Ｖａを示すデジタルデータをＡ相デジタル信号ＤＶＡとして第１のＤ／Ａコンバータ３５に出力するとともに、Ｂ相信号ＶＢの瞬時値Ｖｂを示すデジタルデータをＢ相デジタル信号ＤＶＢとして第１のＤ／Ａコンバータ３５に出力する。なお、第１の演算部３３は、第１の記憶部３４に予め記憶されたテーブルデータを参照することにより、角度推定値θestに対応するＡ相信号ＶＡの瞬時値ＶａとＢ相信号ＶＢの瞬時値Ｖｂとを取得してもよい。
【0072】
第１の演算部３３は、上記ステップＳ６及びＳ７の処理を行った後、割込み回数ｃｏｕｎｔを更新する割込み回数更新処理を実行する（ステップＳ８）。具体的には、ステップＳ８において、第１の演算部３３は、割込み回数ｃｏｕｎｔの値をインクリメントする。
【0073】
次に、第１の演算部３３は、割込み回数ｃｏｕｎｔが所定の閾値Ｃｔｈと等しいか否かを判定する（ステップＳ９）。閾値Ｃｔｈは、割込み回数ｃｏｕｎｔの最大値「Ｃｍ」に「１」を加算した値である。第１の演算部３３は、ステップＳ９において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち割込み回数ｃｏｕｎｔが閾値Ｃｔｈ（＝Ｃｍ＋１）と等しい場合に、割込み回数ｃｏｕｎｔを初期値「０」にリセットして割込み処理を終了する（ステップＳ１０）。一方、第１の演算部３３は、ステップＳ９において「Ｎｏ」の場合、すなわち割込み回数ｃｏｕｎｔが閾値Ｃｔｈと等しくない場合、ステップＳ１０の処理を行わずに割込み処理を終了する。
【0074】
第１の演算部３３が、上記のような割込み処理を割込み信号ＩＮＴの発生周期TINTで繰り返し実行することにより、サイン波のアナログ信号であるＡ相信号ＶＡと、コサイン波のアナログ信号であるＢ相信号ＶＢ（すなわちＡ相信号ＶＡに対して電気角で９０度の位相差を有するＢ相信号ＶＢ）とが、第１のＤ／Ａコンバータ３５からフィルタ回路５０に出力される。例えば、Ａ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢの周期数Ｎ１が２０４８である場合、機械角１周期、すなわち角度推定値θestが０度から３６０度まで変化する期間に出力されるＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢには、それぞれ、電気角１周期の波形が２０４８回現れる。
【0075】
第１の演算部３３は、割込み処理で得られた角度情報（角度推定値θest）を、所定の通信サイクルでサブＭＰＵ４０に送信するデータ送信処理を実行する。図２に示すように、例えば、第１の演算部３３は、割込み回数ｃｏｕｎｔの値が「１」、「３」などの奇数のときに、データ送信処理を実行する。つまり、データ送信処理は、割込み信号ＩＮＴの発生周期TINTの２倍の周期で繰り返し実行される処理である。言い換えれば、メインＭＰＵ３０とサブＭＰＵ４０との間の通信サイクルは、割込み信号ＩＮＴの発生周期TINTの２倍の周期と等しい。
【0076】
図６は、第１の演算部３３が実行するデータ送信処理に関する説明図である。以下では、図６を参照しながら、第１の演算部３３が実行するデータ送信処理について説明する。図６に示される第１データＤ１は、角度情報を示すＭビットのデジタルデータである。上記のように、本実施形態において、Ｍは３２であるため、第１データＤ１は、角度情報を示す３２ビットのデジタルデータである。また、一例として、第１データＤ１は、固定小数点データである。
【0077】
図６に示すように、第１の演算部３３は、データ送信処理を開始すると、まず、３２ビットの第１データＤ１から上位Ｋビットの第２データＤ２を抽出する処理を実行する。ここで、Ｋは、Ｍ＞Ｋ＞Ｎという関係式を満たす値である。一例として、Ｋは２０である。すなわち、第１の演算部３３は、３２ビットの第１データＤ１から上位２０ビットの第２データＤ２を抽出する。
【0078】
続いて、第１の演算部３３は、第２データＤ２を、上位Ｘビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、中間Ｙビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、下位Ｚビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとに分割する処理を実行する。ここで、Ｘ、Ｙ、及びＺは、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、且つ、Ｘ＝Ｙという関係式を満たす値である。一例として、Ｘ及びＹは５であり、Ｚは１０である。すなわち、第１の演算部３３は、２０ビットの第２データＤ２を、上位５ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、中間５ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、下位１０ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとに分割する。
【0079】
そして、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、少なくとも上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒ及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒを含むＮビットの第１送信データＴＤ１を、サブＭＰＵ４０に送信する処理を実行する。一例として、第１送信データＴＤ１は、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒ及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに加えて、１ビットのフラグビットＦｂを最上位ビットとして含む。すなわち、第１送信データＴＤ１は、１ビットのフラグビットＦｂと、５ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、１０ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットのデータである。一例として、第１送信データＴＤ１のフラグビットＦｂは、「１」にセットされる。
【0080】
また、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、少なくとも中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅ及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒを含むＮビットの第２送信データＴＤ２を、サブＭＰＵ４０に送信する処理を実行する。一例として、第２送信データＴＤ２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅ及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに加えて、１ビットのフラグビットＦｂを最上位ビットとして含む。すなわち、第２送信データＴＤ２は、１ビットのフラグビットＦｂと、５ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、１０ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットのデータである。一例として、第２送信データＴＤ２のフラグビットＦｂは、「０」にセットされる。
【0081】
図２を参照すると、例えば、第１の演算部３３は、割込み回数ｃｏｕｎｔの値が「１」のときの通信サイクルにおいて、１６ビットの第１送信データＴＤ１を、第１の通信Ｉ／Ｆ３６を介してサブＭＰＵ４０に送信する。一方、第１の演算部３３は、割込み回数ｃｏｕｎｔの値が「３」のときの通信サイクルにおいて、１６ビットの第２送信データＴＤ２を、第１の通信Ｉ／Ｆ３６を介してサブＭＰＵ４０に送信する。
【0082】
第１の演算部３３が上記のデータ送信処理を所定の通信サイクルで繰り返し実行することにより、メインＭＰＵ３０からサブＭＰＵ４０へ、第１送信データＴＤ１と第２送信データＴＤ２とが、所定の通信サイクルで交互に送信される。
【0083】
図７は、サブＭＰＵ４０の第２の演算部４２が実行する信号生成処理を示すフローチャートである。第２の演算部４２は、第２の通信Ｉ／Ｆ４１を介して、メインＭＰＵ３０からデータを受信するたびに信号生成処理を実行する。すなわち、第２の演算部４２は、所定の通信サイクルで信号生成処理を繰り返し実行する。
【0084】
図７に示すように、第２の演算部４２は、信号生成処理を開始すると、まず、データ再生成処理を実行する（ステップＳ２１）。データ再生成処理とは、１６ビットの第１送信データＴＤ１と、１６ビットの第２送信データＴＤ２とに基づいて、２０ビットの第２データＤ２を再生成する処理である。以下では、図８を参照しながら、第２の演算部４２が実行するデータ再生成処理について詳細に説明する。
【0085】
【0086】
具体的には、ステップＳ３１において、第２の演算部４２は、下記（７）式に基づいて、受信データに含まれるフラグビットＦｂの値を、変数Ｆｌａｇに代入する。例えば、受信データが第１送信データＴＤ１である場合には、変数Ｆｌａｇに「１」が代入される。また、受信データが第２送信データＴＤ２である場合には、変数Ｆｌａｇに「０」が代入される。なお、下記（７）式から（１０）式において、「１」及び「０」を含む数値は２進数表記の数値であり、「＆」は論理積を示す記号であり、「＞＞」は右ビットシフトを示す記号であり、「＜＜」は左ビットシフトを示す記号である。例えば、下記（７）式の右辺は、１６ビットの受信データ（ｄａｔａ）と「１０００ ００００ ００００ ００００」との論理積を演算し、その演算結果を１５ビットだけ右にシフトする、という意味である。
Flag = (data & (1000 0000 0000 0000))>>15 …（７）
Flag = (data & (1000 0000 0000 0000))>>15 …（７）
【0087】
また、ステップＳ３１において、第２の演算部４２は、下記（８）式に基づいて、受信データに含まれるデータのうち、上位第２ビットから上位第６ビットまで５ビットのデータを、変数５ｂｉｔ＿ｄａｔａに代入する。例えば、受信データが第１送信データＴＤ１である場合には、変数５ｂｉｔ＿ｄａｔａに上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒが代入される。また、受信データが第２送信データＴＤ２である場合には、変数５ｂｉｔ＿ｄａｔａに中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅが代入される。
5bit_data = (data & (0111 1100 0000 0000))>>10 …（８）
5bit_data = (data & (0111 1100 0000 0000))>>10 …（８）
【0088】
また、ステップＳ３１において、第２の演算部４２は、下記（９）式に基づいて、受信データに含まれるデータのうち、下位１０ビットのデータを、変数Ｌｏｗ１０に代入する。受信データが第１送信データＴＤ１である場合と、受信データが第２送信データＴＤ２である場合との両方において、変数Ｌｏｗ１０には下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒが代入される。
Low10 = data & (0000 0011 1111 1111) …（９）
Low10 = data & (0000 0011 1111 1111) …（９）
【0089】
第２の演算部４２は、上記の初期処理を実行した後、変数Ｆｌａｇの値が「０」と等しいか否かを判定する（ステップＳ３２）。言い換えれば、第２の演算部４２は、受信データが第１送信データＴＤ１と第２送信データＴＤ２とのどちらなのかを判定する。
【0090】
第２の演算部４２は、変数Ｆｌａｇの値が「０」と等しくない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、すなわち受信データが第１送信データＴＤ１である場合、ステップＳ３３に移行する。一方、第２の演算部４２は、変数Ｆｌａｇの値が「０」と等しい場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、すなわち受信データが第２送信データＴＤ２である場合、ステップＳ３９に移行する。以下では、まず、第２の演算部４２が、第１送信データＴＤ１を受信した場合に実行する処理について説明する。
【0091】
第２の演算部４２は、ステップＳ３２からステップＳ３３に移行すると、変数５ｂｉｔ＿ｄａｔａの値を、変数Ｕｐ５に代入する（ステップＳ３３）。これにより、受信データ（第１送信データＴＤ１）に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒが、変数Ｕｐ５に代入される。
【0092】
続いて、第２の演算部４２は、変数Ｌｏｗ１０の値から変数Ｌｏｗ１０＿ｐｒｅｖの値を減算することで得られた値を、変数Ｘに代入する（ステップＳ３４）。なお、後述のステップＳ４６の説明から明らかになるように、変数Ｌｏｗ１０＿ｐｒｅｖには、１つ前の通信サイクルで実行されたデータ再生成処理によって得られた変数Ｌｏｗ１０の値（すなわち下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒ）が代入されている。
【0093】
続いて、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２１０／２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３５）。第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２１０／２よりも大きい場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、変数Ｍｉｄ５の値をインクリメントする（ステップＳ３６）。第２の演算部４２は、ステップＳ３６の処理を実行した後、ステップＳ４５に移行する。
【0094】
一方、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２１０／２以下である場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、変数Ｘの値が、－２１０／２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３７）。第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、－２１０／２よりも小さい場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、変数Ｍｉｄ５の値をデクリメントする（ステップＳ３８）。第２の演算部４２は、ステップＳ３８の処理を実行した後、ステップＳ４５に移行する。一方、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、－２１０／２以上である場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ４５に移行する。
【0095】
次に、第２の演算部４２が、第２送信データＴＤ２を受信した場合に実行する処理について説明する。第２の演算部４２は、ステップＳ３２からステップＳ３９に移行すると、変数５ｂｉｔ＿ｄａｔａの値を、変数Ｍｉｄ５に代入する（ステップＳ３９）。これにより、受信データ（第２送信データＴＤ２）に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅが、変数Ｍｉｄ５に代入される。
【0096】
続いて、第２の演算部４２は、変数Ｍｉｄ５の値から変数Ｍｉｄ５＿ｐｒｅｖの値を減算することで得られた値を、変数Ｘに代入する（ステップＳ４０）。なお、後述のステップＳ４６の説明から明らかになるように、変数Ｍｉｄ５＿ｐｒｅｖには、１つ前の通信サイクルで実行されたデータ再生成処理によって得られた変数Ｍｉｄ５の値（すなわち中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅ）が代入されている。
【0097】
続いて、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２５／２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４１）。第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２５／２よりも大きい場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、変数Ｕｐ５の値をインクリメントする（ステップＳ４２）。第２の演算部４２は、ステップＳ４２の処理を実行した後、ステップＳ４５に移行する。
【0098】
一方、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、２５／２以下である場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、変数Ｘの値が、－２５／２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４３）。第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、－２５／２よりも小さい場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、変数Ｕｐ５の値をデクリメントする（ステップＳ４４）。第２の演算部４２は、ステップＳ４４の処理を実行した後、ステップＳ４５に移行する。一方、第２の演算部４２は、変数Ｘの値が、－２５／２以上である場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、ステップＳ４５に移行する。
【0099】
上記のように、第２の演算部４２は、第１送信データＴＤ１を受信した場合には、ステップＳ３３からステップＳ３８までの処理を実行した後に、ステップＳ４５に移行する。また、第２の演算部４２は、第２送信データＴＤ２を受信した場合には、ステップＳ３９からステップＳ４４までの処理を実行した後に、ステップＳ４５に移行する。
【0100】
第２の演算部４２は、ステップＳ４５に移行すると、下記（１０）式に基づいて、２０ビットの第２データＤ２を再生成する（ステップＳ４５）。下記（１０）式における変数２０ｂｉｔ＿ｄａｔａの値が、第２データＤ２の値である。なお、下記（１０）式の右辺は、変数Ｕｐ５の値を左に１０ビットだけシフトさせた値と、変数Ｍｉｄ５の値を左に５ビットだけシフトさせた値と、変数Ｌｏｗ１０の値との和を演算するという意味である。
20bit_data = (Up5<<10) + (Mid5<<5) + Low10 …（１０）
20bit_data = (Up5<<10) + (Mid5<<5) + Low10 …（１０）
【0101】
第２の演算部４２は、上記のように第２データＤ２を再生成した後、変数Ｌｏｗ１０＿ｐｒｅｖに変数Ｌｏｗ１０の値を代入するとともに、変数Ｍｉｄ５＿ｐｒｅｖに変数Ｍｉｄ５の値を代入する（ステップＳ４６）。第２の演算部４２は、ステップＳ４６を実行した後、データ再生成処理を終了する。
【0102】
上記のデータ再生成処理の説明から理解されるように、第２の演算部４２は、第２データＤ２を再生成する処理の一つとして、第１送信データＴＤ１を受信した場合には、第１送信データＴＤ１に基づいて中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値（変数Ｍｉｄ５の値）を算出する処理（ステップＳ３３からステップＳ３８の処理）を実行する。また、第２の演算部４２は、第２データＤ２を再生成する処理の一つとして、第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒ（変数Ｕｐ５の値）及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒ（変数Ｌｏｗ１０の値）と、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値とを組み合わせることにより、第２データＤ２を再生成する処理（ステップＳ４５の処理）を実行する。
【0103】
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値を算出する処理として、以下の４つの処理を実行する。
第２の演算部４２は、第１送信データＴＤ１に含まれる下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理（ステップＳ３４、Ｓ３５及びＳ３７の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がりが発生したと判定した場合には、隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値に１を加算することにより、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値を算出する処理（ステップＳ３６の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り下がりが発生したと判定した場合には、他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値から１を減算することにより、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値を算出する処理（ステップＳ３８の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がり及び繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値を、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値として取得する処理（ステップＳ３７で「Ｎｏ」の場合にステップＳ４５に移行する処理）を実行する。
第２の演算部４２は、第１送信データＴＤ１に含まれる下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理（ステップＳ３４、Ｓ３５及びＳ３７の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がりが発生したと判定した場合には、隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値に１を加算することにより、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値を算出する処理（ステップＳ３６の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り下がりが発生したと判定した場合には、他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値から１を減算することにより、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値を算出する処理（ステップＳ３８の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒに繰り上がり及び繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、他方の通信サイクルで受信した第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの値を、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅの推定値として取得する処理（ステップＳ３７で「Ｎｏ」の場合にステップＳ４５に移行する処理）を実行する。
【0104】
また、上記のデータ再生成処理の説明から理解されるように、第２の演算部４２は、第２データＤ２を再生成する処理の一つとして、第２送信データＴＤ２を受信した場合には、第２送信データＴＤ２に基づいて上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値（変数Ｕｐ５の値）を算出する処理（ステップＳ３９からステップＳ４４までの処理）を実行する。また、第２の演算部４２は、第２データＤ２を再生成する処理の一つとして、第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅ及び下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒと、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値とを組み合わせることにより、第２データＤ２を再生成する処理（ステップＳ４５の処理）を実行する。
【0105】
第２の演算部４２は、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値を算出する処理として、以下の４つの処理を実行する。
第２の演算部４２は、第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理（ステップＳ４０、Ｓ４１及びＳ４３の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がりが発生したと判定した場合には、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値に１を加算することにより、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値を算出する処理（ステップＳ４２の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り下がりが発生したと判定した場合には、一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値から１を減算することにより、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値を算出する処理（ステップＳ４４の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がり及び繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値を、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値として取得する処理（ステップＳ４３で「Ｎｏ」の場合にステップＳ４５に移行する処理）を実行する。
第２の演算部４２は、第２送信データＴＤ２に含まれる中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がりと繰り下がりとの一方が発生したか否かを判定する処理（ステップＳ４０、Ｓ４１及びＳ４３の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がりが発生したと判定した場合には、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値に１を加算することにより、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値を算出する処理（ステップＳ４２の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り下がりが発生したと判定した場合には、一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値から１を減算することにより、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値を算出する処理（ステップＳ４４の処理）を実行する。
第２の演算部４２は、中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅに繰り上がり及び繰り下がりの両方が発生しなかったと判定した場合には、一方の通信サイクルで受信した第１送信データＴＤ１に含まれる上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの値を、上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒの推定値として取得する処理（ステップＳ４３で「Ｎｏ」の場合にステップＳ４５に移行する処理）を実行する。
【0106】
以上が、データ再生成処理に関する説明である。第２の演算部４２は、上記のデータ再生成処理によって２０ビットの第２データＤ２を再生成した後、図７に示される信号生成処理のステップＳ２２に移行する。
【0107】
図７に示すように、第２の演算部４２は、ステップＳ２２に移行すると、下記（１１）式に基づいて、Ｃ相信号ＶＣの瞬時値Ｖｃを算出する（ステップＳ２２）。なお、下記（１１）式において、θＤ２は、データ再生成処理によって得られた第２データＤ２の値（変数２０ｂｉｔ＿ｄａｔａの値）であり、Ｋ２は定数である。
Ｖｃ＝Ｋ２・ｓｉｎ（θＤ２） …（１１）
Ｖｃ＝Ｋ２・ｓｉｎ（θＤ２） …（１１）
【0108】
続いて、第２の演算部４２は、下記（１２）式に基づいて、Ｄ相信号ＶＤの瞬時値Ｖｄを算出する（ステップＳ２３）。なお、下記（１２）式において、θＤ２は、データ再生成処理によって得られた第２データＤ２の値（変数２０ｂｉｔ＿ｄａｔａの値）であり、Ｋ２は定数である。
Ｖｄ＝Ｋ２・ｃｏｓ（θＤ２） …（１２）
Ｖｄ＝Ｋ２・ｃｏｓ（θＤ２） …（１２）
【0109】
第２の演算部４２は、Ｃ相信号ＶＣの瞬時値Ｖｃを示すデジタルデータをＣ相デジタル信号ＤＶＣとして第２のＤ／Ａコンバータ４４に出力するとともに、Ｄ相信号ＶＤの瞬時値Ｖｄを示すデジタルデータをＤ相デジタル信号ＤＶＤとして第２のＤ／Ａコンバータ４４に出力する。なお、第２の演算部４２は、第２の記憶部４３に予め記憶されたテーブルデータを参照することにより、第２データＤ２の値（θＤ２）に対応するＣ相信号ＶＣの瞬時値ＶｄとＤ相信号ＶＤの瞬時値Ｖｄとを取得してもよい。
【0110】
さらに、第２の演算部４２は、第２データＤ２の値を所定の関数に代入することにより、Ｒ相信号ＶＲの瞬時値Ｖｒを算出する（ステップＳ２４）。図９に示すように、Ｒ相信号ＶＲは、機械角０度（この場合、角度推定値θestの０度）を中心として±α度の範囲内で左右線対称となり、且つ機械角０度で頂点が現れる波形である。図９では、一例としてシグモイド関数に基づいてＲ相信号ＶＲの瞬時値Ｖｒを算出した場合に得られる波形を示している。一例として、周期数Ｎ１が２０４８である場合、αを下記（１３）式に基づいて決定してもよい。
α＝３６０／２０４８＝０．１７５７８（ｄｅｇ） …（１３）
α＝３６０／２０４８＝０．１７５７８（ｄｅｇ） …（１３）
【0111】
第２の演算部４２は、Ｒ相信号ＶＲの瞬時値Ｖｒを示すデジタルデータをＲ相デジタル信号ＤＶＲとして第２のＤ／Ａコンバータ４４に出力する。なお、第２の演算部４２は、第２の記憶部４３に予め記憶されたテーブルデータを参照することにより、第２データＤ２の値に対応するＲ相信号ＶＲの瞬時値Ｖｒを取得してもよい。第２の演算部２４は、ステップＳ２４の処理を実行した後、信号生成処理を終了する。
【0112】
第２の演算部４２が、上記のような信号生成処理をメインＭＰＵ３０からデータを受信するたびに実行することにより、サイン波のアナログ信号であるＣ相信号ＶＣと、コサイン波のアナログ信号であるＤ相信号ＶＤ（すなわちＣ相信号ＶＣに対して電気角で９０度の位相差を有するＤ相信号ＶＤ）とが、第２のＤ／Ａコンバータ４４からフィルタ回路５０に出力される。機械角１周期、すなわち角度推定値θestが０度から３６０度まで変化する期間に出力されるＣ相信号ＶＣ及びＤ相信号ＶＤには、それぞれ、電気角１周期の波形が１回現れる。
【0113】
また、第２の演算部４２が、上記のような信号生成処理をメインＭＰＵ３０からデータを受信するたびに実行することにより、機械角１周期の基準位置、すなわち角度推定値θestが０度となる位置を示すアナログ信号であるＲ相信号ＶＲが、第２のＤ／Ａコンバータ４４からフィルタ回路５０に出力される。
【0114】
上記のように、メインＭＰＵ３０から出力されたＡ相信号ＶＡは、フィルタ回路５０の第１のローパスフィルタ５１によって滑らかなサイン波形を有する信号に整形された後、出力回路６０の第１の差動出力回路６１に入力される。メインＭＰＵ３０から出力されたＢ相信号ＶＢは、フィルタ回路５０の第２のローパスフィルタ５２によって滑らかなコサイン波形を有する信号に整形された後、出力回路６０の第２の差動出力回路６２に入力される。
【0115】
サブＭＰＵ４０から出力されたＣ相信号ＶＣは、フィルタ回路５０の第３のローパスフィルタ５３によって滑らかなサイン波形を有する信号に整形された後、出力回路６０の第３の差動出力回路６３に入力される。サブＭＰＵ４０から出力されたＤ相信号ＶＤは、フィルタ回路５０の第４のローパスフィルタ５４によって滑らかなコサイン波形を有する信号に整形された後、出力回路６０の第４の差動出力回路６４に入力される。サブＭＰＵ４０から出力されたＲ相信号ＶＲは、フィルタ回路５０の第５のローパスフィルタ５５によって滑らかな波形を有する信号に整形された後、出力回路６０の第５の差動出力回路６５に入力される。
【0116】
そして、図１０に示すように、第１のローパスフィルタ５１から第１の差動出力回路６１に入力されるＡ相信号ＶＡと同じ位相の信号である正側Ａ相信号Ａ＋と、正側Ａ相信号Ａ＋に対して逆位相の信号である負側Ａ相信号Ａ－とが、第１の差動出力回路６１から出力される。同様に、第２のローパスフィルタ５２から第２の差動出力回路６２に入力されるＢ相信号ＶＢと同じ位相の信号である正側Ｂ相信号Ｂ＋と、正側Ｂ相信号Ｂ＋に対して逆位相の信号である負側Ｂ相信号Ｂ－とが、第２の差動出力回路６２から出力される。例えば、Ａ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢの周期数Ｎ１が２０４８である場合、角度推定値θestが０度から３６０度まで変化する期間に出力される正側Ａ相信号Ａ＋、負側Ａ相信号Ａ－、正側Ｂ相信号Ｂ＋、および負側Ｂ相信号Ｂ－には、それぞれ、電気角１周期の波形が２０４８回現れる。
【0117】
また、図１０に示すように、第３のローパスフィルタ５３から第３の差動出力回路６３に入力されるＣ相信号ＶＣと同じ位相の信号である正側Ｃ相信号Ｃ＋と、正側Ｃ相信号Ｃ＋に対して逆位相の信号である負側Ｃ相信号Ｃ－とが、第３の差動出力回路６３から出力される。同様に、第４のローパスフィルタ５４から第４の差動出力回路６４に入力されるＤ相信号ＶＤと同じ位相の信号である正側Ｄ相信号Ｄ＋と、正側Ｄ相信号Ｄ＋に対して逆位相の信号である負側Ｄ相信号Ｄ－とが、第４の差動出力回路６４から出力される。角度推定値θestが０度から３６０度まで変化する期間に出力される正側Ｃ相信号Ｃ＋、負側Ｃ相信号Ｃ－、正側Ｄ相信号Ｄ＋、および負側Ｄ相信号Ｄ－には、それぞれ、電気角１周期の波形が１回現れる。
【0118】
さらに、図１０に示すように、第５のローパスフィルタ５５から第５の差動出力回路６５に入力されるＲ相信号ＶＲと同じ位相の信号である正側Ｒ相信号Ｒ＋と、正側Ｒ相信号Ｒ＋に対して逆位相の信号である負側Ｒ相信号Ｒ－とが、第５の差動出力回路６５から出力される。角度推定値θestが０度から３６０度まで変化する期間に出力される正側Ｒ相信号Ｒ＋及び負側Ｒ相信号Ｒ－には、角度推定値θestの０度を中心として±α度の範囲内で左右線対称となる波形が１回現れる。
【0119】
図１１は、従来のように、メインＭＰＵ３０が、角度情報を示す３２ビットの第１データＤ１のうち、上位１６ビットのデータのみをサブＭＰＵ４０に送信した場合に、サブＭＰＵ４０から出力されるＲ相信号ＶＲの一例を示す図である。図１１では、メインＭＰＵ３０から出力されるＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢも示している。図１１において、範囲Ｗ１は、図９に示される、角度推定値θestの０度を中心とする±α度の範囲に相当する。
【0120】
図１１に示される例において、範囲Ｗ１における角度分解能は、下記（１４）式で表されるように、６４である。なお、（１４）式に代入されるＮの値は、１６である。図１１に示すように、この場合、サブＭＰＵ４０が受信する１６ビットのデータでは角度分解能が不足しているため、サブＭＰＵ４０から滑らかなＲ相信号ＶＲを出力することは困難である。
角度分解能＝（２Ｎ／Ｎ１）×２＝（６５５３６／２０４８）×２＝６４ …（１４）
角度分解能＝（２Ｎ／Ｎ１）×２＝（６５５３６／２０４８）×２＝６４ …（１４）
【0121】
一方、図１２は、本実施形態において、メインＭＰＵ３０が図６のデータ送信処理を実行し、サブＭＰＵ４０が図７の信号生成処理及び図８のデータ再生成処理を実行した場合に、サブＭＰＵ４０から出力されるＲ相信号ＶＲの一例を示す図である。図１２では、メインＭＰＵ３０から出力されるＡ相信号ＶＡ及びＢ相信号ＶＢも示している。図１２において、範囲Ｗ２は、図９に示される、角度推定値θestの０度を中心とする±α度の範囲に相当する。
【0122】
図１２に示される例において、範囲Ｗ２における角度分解能は、下記（１５）式で表されるように、１０２４である。なお、（１５）式に代入されるＮの値は、２０である。このように、本実施形態では、図１１に示される従来例と比較して、角度分解能が大幅に向上するため、サブＭＰＵ４０から滑らかなＲ相信号ＶＲを出力することができる。
角度分解能＝（２Ｎ／Ｎ１）×２
＝（１０４８５７６／２０４８）×２＝１０２４ …（１５）
角度分解能＝（２Ｎ／Ｎ１）×２
＝（１０４８５７６／２０４８）×２＝１０２４ …（１５）
【0123】
以上説明したように、本実施形態によれば、メインＭＰＵ３０とサブＭＰＵ４０との間で通信可能なデータ長が１６ビットに制限されていたとしても、特許文献２の技術と比較してシンプルなソフトウェア処理によって、メインＭＰＵ３０からサブＭＰＵ４０に送信されるデータの有効データ長を２０ビットに向上させることができる。その結果、信号生成装置１のハードウェアの構成を変更することなく、サブＭＰＵ４０から滑らかなＲ相信号ＶＲを出力することができる。
【0124】
〔変形例〕
本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、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。
本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、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。
【0125】
例えば、上記実施形態では、３２ビットの第１データＤ１から上位２０ビットのデータを第２データＤ２として抽出する形態を例示したが、本発明はこれに限定されず、第２データＤ２のデータ長（ビット数）は、要求されるモータの最高回転数に応じて適切に決定すればよい。
【0126】
上記実施形態のように、第２データＤ２のデータ長が２０ビットである場合、繰り上がり及び繰り下がりが検出できる１通信サイクル当たりに変化する角度の最大値は、下記（１６）式で表されるように、０．１７５７８１（ｄｅｇ）である。そして、例えば通信サイクルが４（μｓ）である場合、２０ビットの第２データＤ２の使用が許容されるモータの最高回転数は、下記（１７）式で表されるように、７３２４（ｒｐｍ）である。従って、要求されるモータの最高回転数が約７３００（ｒｐｍ）以下である場合には、３２ビットの第１データＤ１から上位２０ビットのデータを第２データＤ２として抽出することが好ましい。
３６０×（２９／２２０）＝０．１７５７８１（ｄｅｇ） …（１６）
０．１７５７８１／３６０／（４×１０－６）×６０＝７３２４（ｒｐｍ） …（１７）
３６０×（２９／２２０）＝０．１７５７８１（ｄｅｇ） …（１６）
０．１７５７８１／３６０／（４×１０－６）×６０＝７３２４（ｒｐｍ） …（１７）
【0127】
例えば、図１３に示すように、第１の演算部３３は、３２ビットの第１データＤ１から上位２１ビットのデータを第２データＤ２として抽出してもよい。この場合、第１の演算部３３は、２１ビットの第２データＤ２を、上位６ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、中間６ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、下位９ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとに分割する。
【0128】
そして、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、「１」にセットされた１ビットのフラグビットＦｂと、６ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、９ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットの第１送信データＴＤ１を、サブＭＰＵ４０に送信する。
【0129】
また、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、「０」にセットされた１ビットのフラグビットＦｂと、６ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、９ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットの第２送信データＴＤ２を、サブＭＰＵ４０に送信する。
【0130】
図１３に示される変形例のように、第２データＤ２のデータ長が２１ビットである場合、繰り上がり及び繰り下がりが検出できる１通信サイクル当たりに変化する角度の最大値は、下記（１８）式で表されるように、０．０４３９４５３（ｄｅｇ）である。そして、例えば通信サイクルが４（μｓ）である場合、２１ビットの第２データＤ２の使用が許容されるモータの最高回転数は、下記（１９）式で表されるように、１８３１（ｒｐｍ）である。従って、要求されるモータの最高回転数が約１８００（ｒｐｍ）以下である場合には、３２ビットの第１データＤ１から上位２１ビットのデータを第２データＤ２として抽出することが好ましい。
３６０×（２８／２２１）＝０．０４３９４５３（ｄｅｇ） …（１８）
０．０４３９４５３／３６０／（４×１０－６）×６０＝１８３１（ｒｐｍ） …（１９）
３６０×（２８／２２１）＝０．０４３９４５３（ｄｅｇ） …（１８）
０．０４３９４５３／３６０／（４×１０－６）×６０＝１８３１（ｒｐｍ） …（１９）
【0131】
また、例えば、図１４に示すように、第１の演算部３３は、３２ビットの第１データＤ１から上位２２ビットの第２データＤ２を抽出してもよい。この場合、第１の演算部３３は、２２ビットの第２データＤ２を、上位７ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、中間７ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、下位８ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとに分割する。
【0132】
そして、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち一方の通信サイクルにおいて、「１」にセットされた１ビットのフラグビットＦｂと、７ビットの上位データＤ２＿ｕｐｐｅｒと、８ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットの第１送信データＴＤ１を、サブＭＰＵ４０に送信する。
【0133】
また、第１の演算部３３は、隣り合う２つの通信サイクルのうち他方の通信サイクルにおいて、「０」にセットされた１ビットのフラグビットＦｂと、７ビットの中間データＤ２＿ｍｉｄｄｌｅと、８ビットの下位データＤ２＿ｌｏｗｅｒとを含む１６ビットの第２送信データＴＤ２を、サブＭＰＵ４０に送信する。
【0134】
図１４に示される変形例のように、第２データＤ２のデータ長が２２ビットである場合、繰り上がり及び繰り下がりが検出できる１通信サイクル当たりに変化する角度の最大値は、下記（２０）式で表されるように、０．０１０９８６３（ｄｅｇ）である。そして、例えば通信サイクルが４（μｓ）である場合、２２ビットの第２データＤ２の使用が許容されるモータの最高回転数は、下記（２１）式で表されるように、４５８（ｒｐｍ）である。従って、要求されるモータの最高回転数が約４５０（ｒｐｍ）以下である場合には、３２ビットの第１データＤ１から上位２２ビットのデータを第２データＤ２として抽出することが好ましい。
３６０×（２７／２２２）＝０．０１０９８６３（ｄｅｇ） …（２０）
０．０１０９８６３／３６０／（４×１０－６）×６０＝４５８（ｒｐｍ） …（２１）
３６０×（２７／２２２）＝０．０１０９８６３（ｄｅｇ） …（２０）
０．０１０９８６３／３６０／（４×１０－６）×６０＝４５８（ｒｐｍ） …（２１）
【0135】
本発明におけるＭ、Ｎ、Ｋ、Ｘ、Ｙ、及びＺの値は、上記実施形態及び変形例の値に限定されない。Ｍ、Ｎ、Ｋ、Ｘ、Ｙ、及びＺの値は、Ｍ＞Ｋ＞Ｎ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝Ｋ、及びＸ＝Ｙという各関係式を満たす値であればよい。
【0136】
上記実施形態では、本発明の通信システムが組み込まれたアプリケーションとして信号生成装置１を例示したが、本発明の通信システムは、他のアプリケーションにも広く適用することができる。
【符号の説明】
【0137】
１…信号生成装置、１０…センサ部、１１、１２、１３…磁気センサ、２０…処理装置、３０…第１の処理装置（第１の通信装置）、３１…Ａ／Ｄコンバータ、３２…タイマ、３３…第１の演算部、３４…第１の記憶部、３５…第１のＤ／Ａコンバータ、３６…第１の通信Ｉ／Ｆ、４０…第２の処理装置（第２の通信装置）、４１…第２の通信Ｉ／Ｆ、４２…第２の演算部、４３…第２の記憶部、４４…第２のＤ／Ａコンバータ、５０…フィルタ回路、５１…第１のローパスフィルタ、５２…第２のローパスフィルタ、５３…第３のローパスフィルタ、５４…第４のローパスフィルタ、５５…第５のローパスフィルタ、６０…出力回路、６１…第１の差動出力回路、６２…第２の差動出力回路、６３…第３の差動出力回路、６４…第４の差動出力回路、６５…第５の差動出力回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】