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特許7490906レゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-17
(45)【発行日】2024-05-27
(54)【発明の名称】レゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G01D 5/20 20060101AFI20240520BHJP
【ＦＩ】
G01D5/20 110Q
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2024501739
(86)(22)【出願日】2022-12-02
(86)【国際出願番号】 JP2022044505
【審査請求日】2024-03-14
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000113791
【氏名又は名称】マブチモーター株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】濱崎 康平
【審査官】榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１６４４５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２１６１３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－８９７８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００９７７０９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｄ ５／００ － ５／２５２
Ｇ０１Ｄ ５／３９ － ５／６２
Ｇ０１Ｂ ７／００ － ７／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路であって、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する制御装置と、
前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、
前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、
前記制御装置は、
ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ（パルス密度変調）波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成部と、
前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形メモリと、
前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形メモリとを備える、
レゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項2】
前記第１波形メモリは、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶し、前記第２波形メモリは、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶する、
請求項１に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項3】
前記制御装置は、ＰＤＭ波形を生成する処理を前記波形生成部に実行させる制御ロジックを備え、
前記制御ロジックは、
前記第１波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号を生成すると共に、
前記第２波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成する、
請求項１に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項4】
前記波形生成部は、振幅変調波を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている振幅変調波を増幅する増幅器と、
前記増幅器によって増幅された振幅変調波に対するΔΣ変調を行うΔΣ変調部とを備え、
前記増幅器は、前記制御ロジックからの振幅値の指示に応じて振幅変調波を増幅する、
請求項３に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項5】
前記波形生成部は、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行い、
前記制御ロジックは、
前記波形生成部が前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形または前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号および前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成する、
請求項３に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項6】
前記制御装置は、前記制御ロジックから前記増幅器に送信される振幅値の指示を前記制御装置の外部から受信する通信部を備える、
請求項４に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項7】
前記ΔΣ変調部は、ΔΣ変調器によって構成される、請求項４に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項8】
前記レゾルバセンサは、他のＳＩＮ励磁コイルと他のＣＯＳ励磁コイルと他の検出コイルとを備え前記制御装置は、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成し、
前記レゾルバ／デジタル変換回路は、
前記制御装置によって生成される前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する他の励磁波形生成部と、
前記他の検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する他の検波部とを備え、
前記波形生成部は、ΔΣ変調を行うことによって前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成し、
前記制御装置は、
前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第３波形メモリと、
前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第４波形メモリとを備える、
請求項１に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項9】
ＰＤＭ波形を生成する処理を前記波形生成部に実行させる制御ロジックは、前記第３波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号を生成すると共に、
前記第４波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成する、
請求項８に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項10】
前記波形生成部は、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行い、
前記制御ロジックは、
前記波形生成部が前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形または前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号および前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成する、
請求項９に記載のレゾルバ／デジタル変換回路。
【請求項11】
請求項１に記載のレゾルバ／デジタル変換回路と、前記ＳＩＮ励磁コイルと前記ＣＯＳ励磁コイルと前記検出コイルとを備える前記レゾルバセンサとを備えるレゾルバ信号処理装置。
【請求項12】
請求項８に記載のレゾルバ／デジタル変換回路と、前記ＳＩＮ励磁コイルと前記ＣＯＳ励磁コイルと前記検出コイルと前記他のＳＩＮ励磁コイルと前記他のＣＯＳ励磁コイルと前記他の検出コイルとを備える前記レゾルバセンサとを備えるレゾルバ信号処理装置。
【請求項13】
ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路に備えられる制御装置が、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する励磁信号生成ステップを備えるレゾルバ信号処理方法であって、前記レゾルバ／デジタル変換回路は、
前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、
前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、
前記制御装置が、ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成ステップと、
前記制御装置が、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形記憶ステップと、
前記制御装置が、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形記憶ステップとを更に備えるレゾルバ信号処理方法。
【請求項14】
ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路に備えられる制御装置を構成するコンピュータに、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する励磁信号生成ステップを実行させるためのプログラムであって、前記レゾルバ／デジタル変換回路は、
前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、
前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、
ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成ステップと、
前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形記憶ステップと、
前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形記憶ステップとを更に実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、位相が９０°異なる第１および第２のコイルを有する励磁コイルと、１相の検出コイルとを有するレゾルバの信号処理を行うレゾルバ信号処理装置について記載されており、段落００２３には、パルス発生回路がサイン波信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）したパルス状の励磁信号を出力して励磁コイルに印加する旨が記載されている。
【0003】
特許文献２の図１、図２８～図３５等には、レゾルバの励磁コイルに励磁信号を出力する励磁回路、および、レゾルバのＳＩＮ検出コイルから出力される信号とレゾルバのＣＯＳ検出コイルから出力される信号とが入力されるレゾルバ／デジタル変換器について記載されており、段落００５５には、励磁コイル用の励磁波形を生成する波形生成回路に、ΔΣ型のＡ／Ｄ変換器が適用される旨が記載されている。また、特許文献２の段落００８６には、検出コイルから出力される信号が入力されるレゾルバ／デジタル変換器に、ΔΣ型波形生成回路が適用される旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４３４４９９１号公報
【文献】特開２００７－５２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者は、後で詳細に説明するように、鋭意研究において、特許文献１に記載された技術のようにパルス幅変調（ＰＷＭ）によって生成された励磁信号が適用される場合、励磁コイルを励磁する励磁波形の歪みが生じ、フィルタ回路によって解消困難であることを確認した。パルス幅変調（ＰＷＭ）による場合に比べ、パルス密度変調（ＰＤＭ）（詳細には、ΔΣ変調）によって生成された励磁信号が適用される場合の方が、励磁コイルを励磁する励磁波形の歪みを低減することができ、レゾルバセンサによって検出される回転角度の誤差を低減できることを見い出した。
また、本発明者は、鋭意研究において、例えば特許文献２に記載されているようなレゾルバにΔΣ変調が適用される場合は、パルス幅変調（ＰＷＭ）が適用される場合に比べて高いサンプリング周波数が要求されるが、ΔΣ変調を行うことによって生成されるＰＤＭ（パルス密度変調）波形をメモリに記憶させる回路構成により、安価な波形生成回路でも高いサンプリング周波数を容易に達成できることを見い出した。
つまり、本発明は、励磁コイルを励磁する励磁波形の歪みを低減することができ、レゾルバセンサによって検出される回転角度の誤差を低減することができると共に、回路構成のコストダウンをすることができるレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
また、本発明者は、鋭意研究において、例えば特許文献２に記載されているようなレゾルバにΔΣ変調が適用される場合は、パルス幅変調（ＰＷＭ）が適用される場合に比べて高いサンプリング周波数が要求されるが、ΔΣ変調を行うことによって生成されるＰＤＭ（パルス密度変調）波形をメモリに記憶させる回路構成により、安価な波形生成回路でも高いサンプリング周波数を容易に達成できることを見い出した。
つまり、本発明は、励磁コイルを励磁する励磁波形の歪みを低減することができ、レゾルバセンサによって検出される回転角度の誤差を低減することができると共に、回路構成のコストダウンをすることができるレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路であって、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する制御装置と、前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、前記制御装置は、ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ（パルス密度変調）波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成部と、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形メモリと、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形メモリとを備える、レゾルバ／デジタル変換回路である。
【0007】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記第１波形メモリは、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶し、前記第２波形メモリは、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶してもよい。
【0008】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記制御装置は、ＰＤＭ波形を生成する処理を前記波形生成部に実行させる制御ロジックを備え、前記制御ロジックは、前記第１波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号を生成すると共に、前記第２波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成してもよい。
【0009】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記波形生成部は、振幅変調波を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている振幅変調波を増幅する増幅器と、前記増幅器によって増幅された振幅変調波に対するΔΣ変調を行うΔΣ変調部とを備え、前記増幅器は、前記制御ロジックからの振幅値の指示に応じて振幅変調波を増幅してもよい。
【0010】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記波形生成部は、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行い、前記制御ロジックは、前記波形生成部が前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形または前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号および前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成してもよい。
【0011】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記制御装置は、前記制御ロジックから前記増幅器に送信される振幅値の指示を前記制御装置の外部から受信する通信部を備えてもよい。
【0012】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記ΔΣ変調部は、ΔΣ変調器によって構成されてもよい。
【0013】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記レゾルバセンサは、他のＳＩＮ励磁コイルと他のＣＯＳ励磁コイルと他の検出コイルとを備え前記制御装置は、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成し、前記レゾルバ／デジタル変換回路は、前記制御装置によって生成される前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する他の励磁波形生成部と、前記他の検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する他の検波部とを備え、前記波形生成部は、ΔΣ変調を行うことによって前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成し、前記制御装置は、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第３波形メモリと、前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第４波形メモリとを備えてもよい。
【0014】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、ＰＤＭ波形を生成する処理を前記波形生成部に実行させる制御ロジックは、前記第３波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号を生成すると共に、前記第４波形メモリに記憶されているＰＤＭ波形に対応する前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成してもよい。
【0015】
本発明の一態様のレゾルバ／デジタル変換回路では、前記波形生成部は、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成と、前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行い、前記制御ロジックは、前記波形生成部が前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形または前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号、前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号、前記他のＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号および前記他のＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号を生成してもよい。
【0016】
本発明の一態様は、レゾルバ／デジタル変換回路と、前記ＳＩＮ励磁コイルと前記ＣＯＳ励磁コイルと前記検出コイルとを備える前記レゾルバセンサとを備えるレゾルバ信号処理装置である。
【0017】
本発明の一態様は、レゾルバ／デジタル変換回路と、前記ＳＩＮ励磁コイルと前記ＣＯＳ励磁コイルと前記検出コイルと前記他のＳＩＮ励磁コイルと前記他のＣＯＳ励磁コイルと前記他の検出コイルとを備える前記レゾルバセンサとを備えるレゾルバ信号処理装置である。
【0018】
本発明の一態様は、ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路に備えられる制御装置が、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する励磁信号生成ステップを備えるレゾルバ信号処理方法であって、前記レゾルバ／デジタル変換回路は、前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、前記制御装置が、ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成ステップと、前記制御装置が、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形記憶ステップと、前記制御装置が、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形記憶ステップとを更に備えるレゾルバ信号処理方法である。
【0019】
本発明の一態様は、ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路に備えられる制御装置を構成するコンピュータに、前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する励磁信号生成ステップを実行させるためのプログラムであって、前記レゾルバ／デジタル変換回路は、前記制御装置によって生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号から前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共に、前記制御装置によって生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号から前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、前記検出コイルから出力される検出信号に基づいて、前記レゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、ΔΣ変調を行うことによって前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形と前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形とを生成する波形生成ステップと、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第１波形記憶ステップと、前記波形生成ステップにおいて生成される前記ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する第２波形記憶ステップとを更に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、励磁コイルを励磁する励磁波形の歪みを低減することができ、レゾルバセンサによって検出される回転角度の誤差を低減することができると共に、回路構成のコストダウンすることができるレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の一例を示す図である。
【図2】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの構成の一例を示す図である。
【図3】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの制御ロジック１１Ｇ４１と波形生成部１１Ｇ４２とＳＰＩ通信部１１Ｇ４４と波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４との関係の一例を示す図である。
【図4】第１変形例の波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４の構成を示す図である。
【図5】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２のΔΣ変調部１１Ｇ４２３の構成の一例を示す図である。
【図6】第１実施形態に係るＰＤＭ波形を生成するためのＳｉｎテーブルについて説明するための図である。
【図7】第１実施形態に係るＰＤＭ波形を生成するためのＳｉｎテーブルの詳細について説明するための図である。
【図8】第１実施形態に係るＰＤＭ波形の生成について説明するための図である。
【図9】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａのバンドパスフィルタ１１Ａ１の具体例などを示す図である。
【図10】第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇによって実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図11】周波数と信号強度との関係（スペクトル）をＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置とＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１とで比較した図である。
【図12】２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの波形をデジタル変調した場合に包絡線に発生する歪みの有無をＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置とＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１とで比較した図などである。
【図13】励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置の課題を説明するための図である。
【図14】励磁波形を生成するためにＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の効果を説明するための図である。
【図15】第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１の一例を示す図である。
【図16】第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇによって実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明のレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムの実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【0023】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の一例を示す図である。
図１に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が、レゾルバ／デジタル変換回路（ＲＤＣ回路）１１と、レゾルバセンサ１Ａと、外部通信部１Ｂとを備えている。
レゾルバセンサ１Ａは、例えば国際公開公報ＷＯ２０２２／１２４４１３に記載されているような軸倍角がｎＸのシートコイル型レゾルバである。レゾルバセンサ１Ａは、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４とを備えている。また、レゾルバセンサ１Ａは、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６と、ｎＸ用の検出コイル１７とを備えている。１Ｘ用の検出コイル１２～１４とｎX用の検出コイル１５～１７は同一の軸の回転位置を検出しており、同軸に配置されている。
レゾルバ／デジタル変換回路１１は、レゾルバセンサ１Ａに入力される信号及びレゾルバセンサ１Ａから出力される信号の信号処理を行う。外部通信部１Ｂは、レゾルバ信号処理装置１と接続される他の装置（例えばモータ制御装置等）とのユーザインタフェース等である。
図１に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が外部通信部１Ｂを備えているが、他の例では、レゾルバ信号処理装置１が外部通信部１Ｂを備えていなくてもよい。つまり、外部通信部１Ｂに相当する機能が、レゾルバ信号処理装置１とは別個に設けられてもよい。
図１は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の一例を示す図である。
図１に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が、レゾルバ／デジタル変換回路（ＲＤＣ回路）１１と、レゾルバセンサ１Ａと、外部通信部１Ｂとを備えている。
レゾルバセンサ１Ａは、例えば国際公開公報ＷＯ２０２２／１２４４１３に記載されているような軸倍角がｎＸのシートコイル型レゾルバである。レゾルバセンサ１Ａは、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４とを備えている。また、レゾルバセンサ１Ａは、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６と、ｎＸ用の検出コイル１７とを備えている。１Ｘ用の検出コイル１２～１４とｎX用の検出コイル１５～１７は同一の軸の回転位置を検出しており、同軸に配置されている。
レゾルバ／デジタル変換回路１１は、レゾルバセンサ１Ａに入力される信号及びレゾルバセンサ１Ａから出力される信号の信号処理を行う。外部通信部１Ｂは、レゾルバ信号処理装置１と接続される他の装置（例えばモータ制御装置等）とのユーザインタフェース等である。
図１に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が外部通信部１Ｂを備えているが、他の例では、レゾルバ信号処理装置１が外部通信部１Ｂを備えていなくてもよい。つまり、外部通信部１Ｂに相当する機能が、レゾルバ信号処理装置１とは別個に設けられてもよい。
【0024】
図１に示す例では、レゾルバ／デジタル変換回路１１が、励磁波形生成部１１Ａと、増幅器１１Ｂ１、１１Ｂ２と、検波部１１Ｃと、励磁波形生成部１１Ｄと、増幅器１１Ｅ１、１１Ｅ２と、検波部１１Ｆと、制御装置１１Ｇとを備えている。
図１に示す例では、制御装置１１ＧがＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって構成されているが、他の例では、制御装置１１ＧがＦＰＧＡ以外の部品（例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のＬＳＩ（Large Scale Integration））によって構成されていてもよい。
図１に示す例では、制御装置１１ＧがＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって構成されているが、他の例では、制御装置１１ＧがＦＰＧＡ以外の部品（例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のＬＳＩ（Large Scale Integration））によって構成されていてもよい。
【0025】
図１に示す例では、制御装置１１Ｇが、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ（図３参照）およびＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ（図３参照）を生成する。励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘおよび励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘは、それぞれＳＩＮ励磁コイル１２およびＣＯＳ励磁コイル１３に出力するためのアナログ信号を生成するためのデジタル信号である。
励磁波形生成部１１Ａは、制御装置１１Ｇから出力されたデジタル信号をなまらせることによりアナログ信号を生成する。励磁波形生成部１１Ａは、バンドパスフィルタ１１Ａ１と、バンドパスフィルタ１１Ａ２とを備えている。バンドパスフィルタ１１Ａ１は、制御装置１１Ｇによって生成されるＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１ＸからＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁波形Ｓｉｎを生成する。バンドパスフィルタ１１Ａ２は、制御装置１１Ｇによって生成されるＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１ＸからＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁波形Ｃｏｓを生成する。
励磁波形生成部１１Ａは、制御装置１１Ｇから出力されたデジタル信号をなまらせることによりアナログ信号を生成する。励磁波形生成部１１Ａは、バンドパスフィルタ１１Ａ１と、バンドパスフィルタ１１Ａ２とを備えている。バンドパスフィルタ１１Ａ１は、制御装置１１Ｇによって生成されるＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１ＸからＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁波形Ｓｉｎを生成する。バンドパスフィルタ１１Ａ２は、制御装置１１Ｇによって生成されるＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１ＸからＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁波形Ｃｏｓを生成する。
【0026】
増幅器１１Ｂ１は、バンドパスフィルタ１１Ａ１によって生成されるＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁波形Ｓｉｎを増幅してＳＩＮ励磁コイル１２に供給する。増幅器１１Ｂ２は、バンドパスフィルタ１１Ａ２によって生成されるＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁波形Ｃｏｓを増幅してＣＯＳ励磁コイル１３に供給する。
検波部１１Ｃは、検波回路１１Ｃ１と、位相検出部１１Ｃ２とを備えている。検波回路１１Ｃ１は、検出コイル１４から出力される検出信号（変調波）の復調を行う。なお、具体的な復調方式としては、同期検波方式を用いてもよい。検波回路１１Ｃ１は、同期検波を行うことにより検出コイル１４から出力される変調波から、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す信号を取り出す処理を行う。位相検出部１１Ｃ２は、検波回路１１Ｃ１によって取り出される信号から、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す回転位相を検出する。すなわち、検波部１１Ｃは、検出コイル１４から出力される検出信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す信号を生成する。
検波部１１Ｃは、検波回路１１Ｃ１と、位相検出部１１Ｃ２とを備えている。検波回路１１Ｃ１は、検出コイル１４から出力される検出信号（変調波）の復調を行う。なお、具体的な復調方式としては、同期検波方式を用いてもよい。検波回路１１Ｃ１は、同期検波を行うことにより検出コイル１４から出力される変調波から、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す信号を取り出す処理を行う。位相検出部１１Ｃ２は、検波回路１１Ｃ１によって取り出される信号から、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す回転位相を検出する。すなわち、検波部１１Ｃは、検出コイル１４から出力される検出信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を示す信号を生成する。
【0027】
また、図示する一例では、１Ｘ用の検出コイル１２～１４とｎＸ用の検出コイル１５～１７が備えられるため、レゾルバ／デジタル変換回路１１は、上述した１X用の回路と同様の回路をｎX用の回路として備える。同図には、ｎX用の回路として励磁波形生成部１１Ｄと、増幅器１１Ｅ１と、増幅器１１Ｅ２と、検波部１１Ｆとを備える場合について示す。なお、励磁波形生成部１１Ｄ、増幅器１１Ｅ１、増幅器１１Ｅ２及び検波部１１Ｆの構成については、励磁波形生成部１１Ａ、増幅器１１Ｂ１、増幅器１１Ｂ２及び検波部１１Ｃと同様であるため、説明を省略する。
【0028】
図２は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの構成の一例を示す図である。
図２に示す例では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１、１１Ｇ２と、ＰＬＬ（位相同期回路）１１Ｇ３と、制御部１１Ｇ４と、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４とを備えている。
位相計測部１１Ｇ１は、検波部１１Ｃの位相検出部１１Ｃ２から出力される信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を計測する。位相計測部１１Ｇ２は、検波部１１Ｆの位相検出部１１Ｆ２から出力される信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を計測する。ＰＬＬ１１Ｇ３は、位相計測部１１Ｇ１、制御部１１Ｇ４および波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４にクロックを出力する。
図２に示す例では、ＰＬＬ１１Ｇ３が、位相計測部１１Ｇ１に２００ＭＨｚのクロックを出力し、制御部１１Ｇ４に２０ＭＨｚのクロックを出力し、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に１００ＭＨｚのクロックを出力する。他の例では、ＰＬＬ１１Ｇ３から位相計測部１１Ｇ１、制御部１１Ｇ４および波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に出力されるクロックの周波数が、図２に示す例とは異なっていてもよい。
図２に示す例では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１、１１Ｇ２と、ＰＬＬ（位相同期回路）１１Ｇ３と、制御部１１Ｇ４と、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４とを備えている。
位相計測部１１Ｇ１は、検波部１１Ｃの位相検出部１１Ｃ２から出力される信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を計測する。位相計測部１１Ｇ２は、検波部１１Ｆの位相検出部１１Ｆ２から出力される信号に基づいて、レゾルバセンサ１Ａの回転角度を計測する。ＰＬＬ１１Ｇ３は、位相計測部１１Ｇ１、制御部１１Ｇ４および波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４にクロックを出力する。
図２に示す例では、ＰＬＬ１１Ｇ３が、位相計測部１１Ｇ１に２００ＭＨｚのクロックを出力し、制御部１１Ｇ４に２０ＭＨｚのクロックを出力し、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に１００ＭＨｚのクロックを出力する。他の例では、ＰＬＬ１１Ｇ３から位相計測部１１Ｇ１、制御部１１Ｇ４および波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に出力されるクロックの周波数が、図２に示す例とは異なっていてもよい。
【0029】
図２に示す例では、制御部１１Ｇ４が、制御ロジック１１Ｇ４１と、波形生成部１１Ｇ４２と、統計処理部１１Ｇ４３と、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信部１１Ｇ４４とを備えている。制御ロジック１１Ｇ４１は、ＰＤＭ波形を生成する処理を波形生成部１１Ｇ４２に実行させる。波形生成部１１Ｇ４２は、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形とを生成する。
統計処理部１１Ｇ４３は、位相計測部１１Ｇ２によって計測されるレゾルバセンサ１Ａの回転角度の統計処理を行う（例えば複数の値を定量化する処理などを行う）。ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４は、例えば通信ポート等であり、外部通信部１Ｂとの通信を行う。通信方法はＳＰＩ通信に限らず、ＲＳ４８５、Ｉ２Ｃなどのシリアル通信や、その他の通信方式が用いられてもよい。ＳＰＩ通信部を、単に通信部と記載する場合がある。
波形メモリ１１Ｇ４５１は、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５１は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５２は、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５２は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５３は、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５３は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５４は、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５４は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。
統計処理部１１Ｇ４３は、位相計測部１１Ｇ２によって計測されるレゾルバセンサ１Ａの回転角度の統計処理を行う（例えば複数の値を定量化する処理などを行う）。ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４は、例えば通信ポート等であり、外部通信部１Ｂとの通信を行う。通信方法はＳＰＩ通信に限らず、ＲＳ４８５、Ｉ２Ｃなどのシリアル通信や、その他の通信方式が用いられてもよい。ＳＰＩ通信部を、単に通信部と記載する場合がある。
波形メモリ１１Ｇ４５１は、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５１は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５２は、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５２は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５３は、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５３は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。波形メモリ１１Ｇ４５４は、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。波形メモリ１１Ｇ４５４は、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。
【0030】
図２示す例では、制御ロジック１１Ｇ４１が、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する処理を波形生成部１１Ｇ４２に実行させる。波形メモリ１１Ｇ４５１は、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されるＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。
更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、波形メモリ１１Ｇ４５１に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報に対応するＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘを生成する。
更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、波形メモリ１１Ｇ４５１に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報に対応するＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘを生成する。
【0031】
制御ロジック１１Ｇ４１は、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する処理を波形生成部１１Ｇ４２に実行させる。波形メモリ１１Ｇ４５２は、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されるＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶する。
更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、波形メモリ１１Ｇ４５２に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報に対応するＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成する。
更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、波形メモリ１１Ｇ４５２に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報に対応するＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成する。
【0032】
なお、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸについてもＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘと同様に、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸについてもＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘと同様に生成されるため、励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸと励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸについての記載を省略する。
【0033】
図３は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの制御ロジック１１Ｇ４１と波形生成部１１Ｇ４２とＳＰＩ通信部１１Ｇ４４と波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４との関係の一例を示す図である。
図３に示す例では、波形生成部１１Ｇ４２が、記憶部１１Ｇ４２１と、増幅器１１Ｇ４２２と、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３とを備えている。
記憶部１１Ｇ４２１は、振幅変調波（図３参照）を記憶する。記憶部１１Ｇ４２１は、振幅変調波を生成するための情報として、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。記憶部１１Ｇ４２１は、波形メモリ１１Ｇ４５１に含まれていてもよい。
増幅器１１Ｇ４２２は、記憶部１１Ｇ４２１に記憶されている振幅変調波を増幅する。つまり、増幅器１１Ｇ４２２は、図３の増幅器１１Ｇ４２２の左側に示す振幅変調波を増幅し、図３の増幅器１１Ｇ４２２の右側に示す振幅変調波を生成する。詳細には、増幅器１１Ｇ４２２は、制御ロジック１１Ｇ４１からの振幅値の指示に応じて振幅変調波を増幅する。更に詳細には、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４からの指示に応じて、振幅変調波を増幅する処理を増幅器１１Ｇ４２２に実行させる。ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４は、制御装置１１Ｇの外部の外部通信部１Ｂから振幅値の指示を受信する。
ΔΣ変調部１１Ｇ４２３は、増幅器１１Ｇ４２２によって増幅された振幅変調波に対するΔΣ変調を行う。
図３に示す例では、波形生成部１１Ｇ４２が、記憶部１１Ｇ４２１と、増幅器１１Ｇ４２２と、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３とを備えている。
記憶部１１Ｇ４２１は、振幅変調波（図３参照）を記憶する。記憶部１１Ｇ４２１は、振幅変調波を生成するための情報として、変調波成分と搬送波成分とを別個独立した情報として含む情報を記憶してもよい。記憶部１１Ｇ４２１は、波形メモリ１１Ｇ４５１に含まれていてもよい。
増幅器１１Ｇ４２２は、記憶部１１Ｇ４２１に記憶されている振幅変調波を増幅する。つまり、増幅器１１Ｇ４２２は、図３の増幅器１１Ｇ４２２の左側に示す振幅変調波を増幅し、図３の増幅器１１Ｇ４２２の右側に示す振幅変調波を生成する。詳細には、増幅器１１Ｇ４２２は、制御ロジック１１Ｇ４１からの振幅値の指示に応じて振幅変調波を増幅する。更に詳細には、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４からの指示に応じて、振幅変調波を増幅する処理を増幅器１１Ｇ４２２に実行させる。ＳＰＩ通信部１１Ｇ４４は、制御装置１１Ｇの外部の外部通信部１Ｂから振幅値の指示を受信する。
ΔΣ変調部１１Ｇ４２３は、増幅器１１Ｇ４２２によって増幅された振幅変調波に対するΔΣ変調を行う。
【0034】
記憶部１１Ｇ４２１に記憶される振幅変調波を生成するための情報としては、例えば正弦波テーブルであってもよい。波形生成部１１Ｇ４２は、使用データ量を節約するため、一つのテーブルデータを用いて乗算を行うことにより変調波形を生成する。すなわち、図３に示す例では、記憶部１１Ｇ４２１に記憶される振幅変調波として、正弦波テーブルから変調波が生成され、電子部品の素子数が抑制されている。変調波の生成の詳細については後述する。また、波形生成部１１Ｇ４２は、アナログ波形を元波形として、増幅器１１Ｇ４２２によって振幅調整が行われる。また、ΔΣ変調の途中計算値の最大値が１０ｂｉｔに抑制されている。
【0035】
また、図３に示す例では、波形生成部１１Ｇ４２が、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形の生成と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形の生成と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形の生成と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行う。
制御ロジック１１Ｇ４１は、波形生成部１１Ｇ４２がＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形またはＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸおよびＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
そのため、図３に示す例では、後述する図４に示す第１変形例のようにＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－２と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－３と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－４とを別個に（並列に）設ける必要性を排除することができる。
制御ロジック１１Ｇ４１は、波形生成部１１Ｇ４２がＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形またはＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸおよびＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
そのため、図３に示す例では、後述する図４に示す第１変形例のようにＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－２と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－３と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－４とを別個に（並列に）設ける必要性を排除することができる。
【0036】
図３に示す例では、上述したように、波形メモリ１１Ｇ４５１が、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されたＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶し、波形メモリ１１Ｇ４５２が、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されたＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶し、波形メモリ１１Ｇ４５３が、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されたＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成するための情報を記憶し、波形メモリ１１Ｇ４５４が、波形生成部１１Ｇ４２によって生成されたＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５１に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。また、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５２に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５３に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。また、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５４に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。
そのため、図３に示す例では、制御装置１１Ｇの最大動作周波数は波形生成のための信号処理で律速せず、制御装置11Gの内蔵メモリ部の動作限界まで動作可能となる。
制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５１に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。また、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５２に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。更に、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５３に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。また、制御ロジック１１Ｇ４１は、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸを生成するために、波形メモリ１１Ｇ４５４に記憶されているＰＤＭ波形を生成するための情報を読み出せばよい。ＰＤＭ波形を生成するための情報とは、具体的には、変調波成分と搬送波成分とを含む情報である。したがって、本実施形態によれば、変調波成分と搬送波成分とに基づきＰＤＭ波形を容易に得ることができる。
そのため、図３に示す例では、制御装置１１Ｇの最大動作周波数は波形生成のための信号処理で律速せず、制御装置11Gの内蔵メモリ部の動作限界まで動作可能となる。
【0037】
図３に示す例では、波形生成部１１Ｇ４２を低速で動作させてもよいため、上述したように、振幅変調波の振幅値を変数に設定し、外部からの通信によって振幅変調波の振幅値を変更することができる。
【0038】
図４は第１変形例の波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４の構成を示す図である。
図４に示す第１変形例では、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－２と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－３と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－４とが別個に（並列に）設けられている。
波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４のそれぞれは、記憶部Ｒ４２Ａと、デジタルフィルタＲ４２Ｂと、増幅器Ｒ４２Ｃと、ΔΣ変調部Ｒ４２Ｄとを備えている。記憶部Ｒ４２Ａは、ＰＤＭ波形（ＰＤＭデータ）を記憶する。デジタルフィルタＲ４２Ｂは、記憶部Ｒ４２Ａから出力されたＰＤＭ波形（ＰＤＭデータ）を振幅変調波（アナログ波形）に変換する。増幅器Ｒ４２Ｃは、デジタルフィルタＲ４２Ｂによって生成された振幅変調波（アナログ波形）を増幅する。ΔΣ変調部Ｒ４２Ｄは、増幅器Ｒ４２Ｃによって増幅された振幅変調波のΔΣ変調を行う。
図４に示す第１変形例では、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－２と、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－３と、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する波形生成部Ｒ４２－４とが別個に（並列に）設けられている。
波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４のそれぞれは、記憶部Ｒ４２Ａと、デジタルフィルタＲ４２Ｂと、増幅器Ｒ４２Ｃと、ΔΣ変調部Ｒ４２Ｄとを備えている。記憶部Ｒ４２Ａは、ＰＤＭ波形（ＰＤＭデータ）を記憶する。デジタルフィルタＲ４２Ｂは、記憶部Ｒ４２Ａから出力されたＰＤＭ波形（ＰＤＭデータ）を振幅変調波（アナログ波形）に変換する。増幅器Ｒ４２Ｃは、デジタルフィルタＲ４２Ｂによって生成された振幅変調波（アナログ波形）を増幅する。ΔΣ変調部Ｒ４２Ｄは、増幅器Ｒ４２Ｃによって増幅された振幅変調波のΔΣ変調を行う。
【0039】
つまり、図４に示す第１変形例では、変調波波形をそのまま保持するとメモリが不足する点に鑑み、ＰＤＭデータとして波形が保持され（記憶部Ｒ４２Ａに記憶され）、デジタルフィルタＲ４２ＢによってＰＤＭデータがアナログ波形に一旦戻され、ΔΣ変調部Ｒ４２Ｄによって改めてＰＤＭ波形が生成される。その結果、図４に示す波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４のそれぞれは、デジタルフィルタＲ４２Ｂを備える必要があり、図３に示す波形生成部１１Ｇ４２よりも構成が冗長になってしまう。
【0040】
また、図４に示す第１変形例では、波形生成部Ｒ４２、Ｒ４２－２、Ｒ４２－３、Ｒ４２－４を別個に（並列に）設ける必要があるため、１つの波形生成部１１Ｇ４２のみが備えられる図３に示す例よりも構成が冗長になってしまう。
【0041】
更に、図４に示す第１変形例の構成が採用される場合には、ΔΣ変調部Ｒ４２ＤによるΔΣ変調処理の数値の最大値が大きく、１７ｂｉｔ（信号１７本）が必要になるため、制御装置（ＦＰＧＡ）の最大動作周波数が低くなる。振幅値によっては、６６ＭＨｚの動作を満足することができず、波形乱れが発生してしまう。
【0042】
そのため、図４に示す第１変形例では、上述した最大動作周波数の問題から振幅値を固定記述にせざるを得ず、振幅値の変更が必要な場合には、制御装置（ＦＰＧＡ）のソフトの書き換えが必要になってしまう。
【0043】
【0044】
図５は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２のΔΣ変調部１１Ｇ４２３の構成の一例を示す図である。
図５に示す例では、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３が、加算部４２３Ａと、増幅器４２３Ｂと、加算部４２３Ｃと、Ｚ変換部４２３Ｄと、帰還部４２３Ｅと、加算部４２３Ｆと、増幅器４２３Ｇと、加算部４２３Ｈと、Ｚ変換部４２３Ｉと、帰還部４２３Ｊと、比較器４２３Ｋと、帰還部４２３Ｌと、増幅器４２３Ｍと、増幅器４２３Ｎとを備えている。
加算部４２３Ａには、増幅器１１Ｇ４２２（図３参照）によって増幅された振幅変調波（アナログ信号）等が入力される。増幅器４２３Ｂには、加算部４２３Ａからの出力信号が入力される。増幅器４２３Ｂは、加算部４２３Ａから入力される信号を増幅する。
加算部４２３Ｃには、増幅器４２３Ｂからの出力信号と、帰還部４２３Ｅによって帰還させられる信号とが入力される。加算部４２３Ｃは、増幅器４２３Ｂからの出力信号と、帰還部４２３Ｅによって帰還させられる信号とを加算して出力する。
Ｚ変換部４２３Ｄには、加算部４２３Ｃからの出力信号が入力される。Ｚ変換部４２３Ｄは、加算部４２３Ｃから入力される信号のＺ変換を行う。Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号は、帰還部４２３Ｅと加算部４２３Ｆとに入力される。
帰還部４２３Ｅは、Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号を加算部４２３Ｃに帰還させる。
図５に示す例では、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３が、加算部４２３Ａと、増幅器４２３Ｂと、加算部４２３Ｃと、Ｚ変換部４２３Ｄと、帰還部４２３Ｅと、加算部４２３Ｆと、増幅器４２３Ｇと、加算部４２３Ｈと、Ｚ変換部４２３Ｉと、帰還部４２３Ｊと、比較器４２３Ｋと、帰還部４２３Ｌと、増幅器４２３Ｍと、増幅器４２３Ｎとを備えている。
加算部４２３Ａには、増幅器１１Ｇ４２２（図３参照）によって増幅された振幅変調波（アナログ信号）等が入力される。増幅器４２３Ｂには、加算部４２３Ａからの出力信号が入力される。増幅器４２３Ｂは、加算部４２３Ａから入力される信号を増幅する。
加算部４２３Ｃには、増幅器４２３Ｂからの出力信号と、帰還部４２３Ｅによって帰還させられる信号とが入力される。加算部４２３Ｃは、増幅器４２３Ｂからの出力信号と、帰還部４２３Ｅによって帰還させられる信号とを加算して出力する。
Ｚ変換部４２３Ｄには、加算部４２３Ｃからの出力信号が入力される。Ｚ変換部４２３Ｄは、加算部４２３Ｃから入力される信号のＺ変換を行う。Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号は、帰還部４２３Ｅと加算部４２３Ｆとに入力される。
帰還部４２３Ｅは、Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号を加算部４２３Ｃに帰還させる。
【0045】
加算部４２３Ｆには、Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号などが入力される。増幅器４２３Ｇには、加算部４２３Ｆからの出力信号が入力される。増幅器４２３Ｇは、加算部４２３Ｆから入力される信号を増幅する。
加算部４２３Ｈには、増幅器４２３Ｇからの出力信号と、帰還部４２３Ｊによって帰還させられる信号とが入力される。加算部４２３Ｈは、増幅器４２３Ｇからの出力信号と、帰還部４２３Ｊによって帰還させられる信号とを加算して出力する。
Ｚ変換部４２３Ｉには、加算部４２３Ｈからの出力信号が入力される。Ｚ変換部４２３Ｉは、加算部４２３Ｈから入力される信号のＺ変換を行う。Ｚ変換部４２３Ｉからの出力信号は、帰還部４２３Ｊと比較器４２３Ｋとに入力される。
帰還部４２３Ｊは、Ｚ変換部４２３Ｉからの出力信号を加算部４２３Ｈに帰還させる。
加算部４２３Ｈには、増幅器４２３Ｇからの出力信号と、帰還部４２３Ｊによって帰還させられる信号とが入力される。加算部４２３Ｈは、増幅器４２３Ｇからの出力信号と、帰還部４２３Ｊによって帰還させられる信号とを加算して出力する。
Ｚ変換部４２３Ｉには、加算部４２３Ｈからの出力信号が入力される。Ｚ変換部４２３Ｉは、加算部４２３Ｈから入力される信号のＺ変換を行う。Ｚ変換部４２３Ｉからの出力信号は、帰還部４２３Ｊと比較器４２３Ｋとに入力される。
帰還部４２３Ｊは、Ｚ変換部４２３Ｉからの出力信号を加算部４２３Ｈに帰還させる。
【0046】
比較器４２３Ｋには、Ｚ変換部４２３Ｉからの出力信号が入力される。比較器４２３Ｋは、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５１に出力する。また、比較器４２３Ｋは、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５２に出力する。更に、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５３に出力し、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５４に出力する。
帰還部４２３Ｌは、比較器４２３Ｋからの出力信号を増幅器４２３Ｍと増幅器４２３Ｎとに帰還させる。つまり、増幅器４２３Ｍには、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号が入力される。また、増幅器４２３Ｎにも、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号が入力される。
帰還部４２３Ｌは、比較器４２３Ｋからの出力信号を増幅器４２３Ｍと増幅器４２３Ｎとに帰還させる。つまり、増幅器４２３Ｍには、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号が入力される。また、増幅器４２３Ｎにも、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号が入力される。
【0047】
増幅器４２３Ｍは、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号を増幅する。増幅器４２３Ｍからの出力信号は、加算部４２３Ａに入力される。加算部４２３Ａは、増幅器１１Ｇ４２２（図３参照）からの出力信号（振幅変調波）と、増幅器４２３Ｍからの出力信号とを加算する。
増幅器４２３Ｎは、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号を増幅する。増幅器４２３Ｎからの出力信号は、加算部４２３Ｆに入力される。加算部４２３Ｆは、Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号と、増幅器４２３Ｎからの出力信号とを加算する。
つまり、図５に示す例では、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３が、２次のΔΣ変調器であって、フィードバック型のΔΣ変調器によって構成される。
増幅器４２３Ｎは、帰還部４２３Ｌによって帰還させられる比較器４２３Ｋからの出力信号を増幅する。増幅器４２３Ｎからの出力信号は、加算部４２３Ｆに入力される。加算部４２３Ｆは、Ｚ変換部４２３Ｄからの出力信号と、増幅器４２３Ｎからの出力信号とを加算する。
つまり、図５に示す例では、ΔΣ変調部１１Ｇ４２３が、２次のΔΣ変調器であって、フィードバック型のΔΣ変調器によって構成される。
【0048】
デジタル動作、サンプリング周波数はアナログ信号帯域と比較して十分に高い周波数帯域が必要となる。例えば１００倍程度必要である。搬送波の周波数として２５０ｋＨｚが使用される場合には、２５ＭＨｚ以上での信号処理が必要になる。
図２および図５に示す例では、ＰＬＬ１１Ｇ３によって出力される１００ＭＨｚのクロックが用いられる。
図２および図５に示す例では、ＰＬＬ１１Ｇ３によって出力される１００ＭＨｚのクロックが用いられる。
【0049】
次に、図６から図８を参照しながら、ＰＤＭ波形生成の一例について説明する。本実施形態において、ＰＤＭ信号の元となる変調波波形を生成する際、正弦波データをテーブルとして保持していてもよい。使用データ量を節約するため、テーブルとして保持される正弦波データは一つのテーブルデータであってもよく、当該正弦波データに基づいた乗算を行うことにより変調波形を生成してもよい。
【0050】
図６は、第１実施形態に係るＰＤＭ波形を生成するためのＳｉｎテーブルについて説明するための図である。同図を参照しながら、ＰＤＭ信号の元となる変調波波形を生成するためのＳｉｎテーブル（一つのテーブルデータ）について説明する。同図の左辺には、基本波（Ｓｉｎ（θ））と、基本波の振動数を３２倍とした波形（Ｓｉｎ（３２θ））（波長が３２分の１となっているということもできる。）を示す。本実施形態によれば、これらの波形を乗算することにより、右辺に示したような波形（Ｓｉｎ（θ）×Ｓｉｎ（３２θ）＝Ｓｉｎ（３２θ＋θ）＋Ｓｉｎ（３２θ－θ））を得ることができる。
なお、図示したグラフの一例は、イメージであり、振幅や周波数等は、実際の波形とは異なる場合がある。
なお、図示したグラフの一例は、イメージであり、振幅や周波数等は、実際の波形とは異なる場合がある。
【0051】
図７は、第１実施形態に係るＰＤＭ波形を生成するためのＳｉｎテーブルの詳細について説明するための図である。同図を参照しながら、ＰＤＭ信号の元となる変調波波形を生成するためのＳｉｎテーブル（一つのテーブルデータ）の詳細について説明する。ここで、Ｓｉｎ関数は対称性があるため、入力θの値に応じて場合分けすることにより、記憶されデータ量を１／４とすることができる。図７（Ａ）には、基本波となるＳｉｎテーブルの一例を示す。図７（Ｂ）には、記憶されるデータの一例を示す。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す図の横軸は角度であり、縦軸は振幅である。図７（Ｂ）に示すように、実際に記憶されるデータは、基本波の一部（具体的には０度から９０度の区間）である。８ビットのデータとした場合、図７（Ｂ）に示す波形のデータ量は、８［ｂｉｔ］×２＾（１２－２）＝８１９２［ｂｉｔ］となり、１ブロックのブロックメモリ（ブロックＲＡＭ）に収まるデータ量となる。
【0052】
なお、変調波を直接テーブル化する場合、変調波には対称性がないためデータ量の低減をすることは困難である。変調波を直接テーブル化する場合のデータ量は、８［ｂｉｔ］×２＾１２＝３２［Ｋｂｉｔ］となり、４ブロックのＥＢＲが必要なデータ量となる。すなわち、基本波の一部（具体的には０度から９０度の区間）を記憶することにより、データ量を４分の１とすることができる。
【0053】
ＰＤＭ波形の生成処理は低速により処理可能なため、Ｓｉｎ関数テーブル一つを使用し、入力θと３２θを順に読み出した後に乗算を行うことにより変調波を生成してもよい。この場合、処理に用いられるＥＢＲは１ブロックで足りる。なお、２ブロック用いる場合は、記憶領域を広げることが可能であるため、分解能を２＾１３とすることにより、より精度の高い変調波を生成することが可能である。
【0054】
図８は、第１実施形態に係るＰＤＭ波形の生成について説明するための図である。同図を参照しながら、ＰＤＭ波形の生成について説明する。構成Ｒ８は、図６を参照しながら説明したようなＰＤＭ波形生成処理を行うための具体的な態様の一例である。構成Ｒ８は、構成要素Ｒ８１から構成要素Ｒ８９を含んで構成される。構成要素Ｒ８１は、増幅器である。構成要素Ｒ８１は、θを３２倍に増幅し、増幅した結果を出力する。構成要素Ｒ８２はセレクタである。構成要素Ｒ８２には、θ及び３２θが入力され、セレクタである構成要素Ｒ８２は、θ又は３２θのいずれかを出力する。構成要素Ｒ８３には、構成要素Ｒ８２の出力結果が入力される。構成要素Ｒ８３は、入力されたθまたは３２θの角度に応じた出力を行う。構成要素Ｒ８４は記憶部（例えばブロックメモリ）である。構成要素Ｒ８４には、基本波となるＳｉｎテーブルの一部（例えば１波長の４分の１）が記憶される。構成要素Ｒ８４は、記憶されたデータを構成要素Ｒ８５または構成要素Ｒ８６に出力する。構成要素Ｒ８５は増幅器である。増幅器である構成要素Ｒ８５は、構成要素Ｒ８４の出力値を－１倍して構成要素Ｒ８６に出力される。構成要素Ｒ８６はセレクタである。構成要素Ｒ８６には、基本波となるＳｉｎテーブルの一部（例えば１波長の４分の１）又は、当該一部を－１倍したデータが入力される。セレクタである構成要素Ｒ８６の出力は、構成要素Ｒ８３により制御される。構成要素Ｒ８６の出力は、構成要素Ｒ８７又は構成要素Ｒ８８に記憶される。構成要素Ｒ８７及び構成要素Ｒ８８は、値を記憶するためのレジスタである。構成要素Ｒ８７にはＳｉｎ（θ）の波形が記憶され、構成要素Ｒ８８にはＳｉｎ（３２θ）の波形が記憶される。構成要素Ｒ８９には、構成要素Ｒ８７に記憶されたＳｉｎ（θ）と、構成要素Ｒ８８に記憶されたＳｉｎ（３２θ）とが入力される。構成要素Ｒ８９は、入力されたＳｉｎ（θ）とＳｉｎ（３２θ）とを乗算した結果であるＳｉｎ（θ）×Ｓｉｎ（３２θ）を出力する。
【0055】
図９は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａのバンドパスフィルタ１１Ａ１の具体例などを示す図である。詳細には、図９（Ａ）は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａのバンドパスフィルタ１１Ａ１の具体例を示しており、図９（Ｂ）は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａおよび増幅器１１Ｂ１の変形例を示している。
図９（Ａ）に示す例では、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａのバンドパスフィルタ１１Ａ１が、π形のＬＣフィルタによって構成される。
図９（Ｂ）に示す変形例（直接スイッチング方式の例）では、図１に示す励磁波形生成部１１Ａおよび増幅器１１Ｂ１の代わりに、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられる。
図９（Ａ）に示す例では、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の励磁波形生成部１１Ａのバンドパスフィルタ１１Ａ１が、π形のＬＣフィルタによって構成される。
図９（Ｂ）に示す変形例（直接スイッチング方式の例）では、図１に示す励磁波形生成部１１Ａおよび増幅器１１Ｂ１の代わりに、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられる。
【0056】
図１０は第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇによって実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図１０に示す例では、ステップＳ１Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ１Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５１が、ステップＳ１Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
図１０に示す例では、ステップＳ１Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ１Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５１が、ステップＳ１Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0057】
また、ステップＳ２Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ２Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５２が、ステップＳ２Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
次いで、ステップＳ２Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５２が、ステップＳ２Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0058】
また、ステップＳ３Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ３Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５３が、ステップＳ３Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
次いで、ステップＳ３Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５３が、ステップＳ３Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0059】
また、ステップＳ４Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ４Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５４が、ステップＳ４Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
次いで、ステップＳ４Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５４が、ステップＳ４Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0060】
次いで、ステップＳ５では、制御装置１１Ｇの制御ロジック１１Ｇ４１が、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ、ＳＩＮ励磁コイル１５用の励磁信号Ｓｉｎ＿ｎＸおよびＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁信号Ｃｏｓ＿ｎＸを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
【0061】
［実施例］
本発明者は、ＳＩＮ励磁コイル１２、ＣＯＳ励磁コイル１３、ＳＩＮ励磁コイル１５およびＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁波形を生成するためにＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１における励磁波形の歪みおよびそれに伴うレゾルバセンサ１Ａの角度誤差と、励磁波形を生成するためにＰＷＭ（パルス幅変調）波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置における励磁波形の歪みおよびそれに伴うレゾルバセンサの角度誤差とを比較する解析を行った。
ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、レゾルバセンサの角度誤差が±２．３４°になったのに対し、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、レゾルバセンサ１Ａの角度誤差が±０．１２°になり、１／２０に低減することができた。
本発明者は、ＳＩＮ励磁コイル１２、ＣＯＳ励磁コイル１３、ＳＩＮ励磁コイル１５およびＣＯＳ励磁コイル１６用の励磁波形を生成するためにＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１における励磁波形の歪みおよびそれに伴うレゾルバセンサ１Ａの角度誤差と、励磁波形を生成するためにＰＷＭ（パルス幅変調）波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置における励磁波形の歪みおよびそれに伴うレゾルバセンサの角度誤差とを比較する解析を行った。
ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、レゾルバセンサの角度誤差が±２．３４°になったのに対し、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、レゾルバセンサ１Ａの角度誤差が±０．１２°になり、１／２０に低減することができた。
【0062】
図１１は周波数と信号強度との関係（スペクトル）をＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置とＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１とで比較した図である。詳細には、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の横軸の周波数１０００（ｋＨｚ）付近を拡大して示した図である。
図１１（Ｂ）に２つの矢印で示すように、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１よりも信号強度が高くなる箇所が生じた。
図１１（Ｂ）に２つの矢印で示すように、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１よりも信号強度が高くなる箇所が生じた。
【0063】
図１２は２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの波形をデジタル変調した場合に包絡線に発生する歪みの有無をＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置とＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１とで比較した図などである。詳細には、図１２（Ａ）は２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの波形をデジタル変調した場合に包絡線に発生する歪みの有無をＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置とＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１とで比較して示しており、図１２（Ｂ）は包絡線に発生する歪みがある場合のゼロクロス時刻と包絡線に発生する歪みがない場合とのゼロクロス時刻とを比較して示している。
図１２（Ａ）に示すように、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置およびＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のそれぞれにおいて２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの波形をデジタル変調した場合、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、２５０ｋＨｚ±３２ｋＨｚと±１６ｋＨｚ×２倍の高調波が発生し、包絡線に歪みが発生したのに対し、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、包絡線に歪みが発生しなかった。
第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のレゾルバセンサ１Ａのような変調波型レゾルバでは、Ｓｉｎ／Ｃｏｓ信号の合成信号を検出し、合成信号のゼロクロス時刻からレゾルバの回転角度が算出される。
図１２（Ｂ）に示すように、包絡線に発生する歪みがある場合には、合成信号のゼロクロス時刻が変化してしまい、レゾルバの検出角度の誤差となる。ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、包絡線に歪みが発生しないため、レゾルバセンサ１Ａの角度誤差を低減することができた。
図１２（Ａ）に示すように、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置およびＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のそれぞれにおいて２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの波形をデジタル変調した場合、ＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、２５０ｋＨｚ±３２ｋＨｚと±１６ｋＨｚ×２倍の高調波が発生し、包絡線に歪みが発生したのに対し、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、包絡線に歪みが発生しなかった。
第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のレゾルバセンサ１Ａのような変調波型レゾルバでは、Ｓｉｎ／Ｃｏｓ信号の合成信号を検出し、合成信号のゼロクロス時刻からレゾルバの回転角度が算出される。
図１２（Ｂ）に示すように、包絡線に発生する歪みがある場合には、合成信号のゼロクロス時刻が変化してしまい、レゾルバの検出角度の誤差となる。ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、包絡線に歪みが発生しないため、レゾルバセンサ１Ａの角度誤差を低減することができた。
【0064】
図１３は励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置の課題を説明するための図である。詳細には、図１３は励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置のスペクトルを示している。
図１３に「波形歪み」で示すように、励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、変調波成分の高調波±１６ｋＨｚ×ｎ（±１６ｋＨｚ、±４８ｋＨｚ、±８０ｋＨｚ、…）が、復調した際の１６ｋＨｚの歪み（図１２（Ａ）に示す包絡線の歪み）となり、レゾルバセンサの絶対角度誤差となってしまう。
図１３に「遷移領域」で示すように、励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、離散化ノイズを減衰させるためフィルタのカットオフ周波数Ｆｃを搬送波周波数に極力近づけたいものの、遷移領域があり、更にフィルタ定数Ｌのばらつき（=フィルタのカットオフ周波数Ｆｃのばらつき）もあるため、近づけすぎると主信号まで減衰してしまうという課題がある。
図１３に「波形歪み」で示すように、励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、変調波成分の高調波±１６ｋＨｚ×ｎ（±１６ｋＨｚ、±４８ｋＨｚ、±８０ｋＨｚ、…）が、復調した際の１６ｋＨｚの歪み（図１２（Ａ）に示す包絡線の歪み）となり、レゾルバセンサの絶対角度誤差となってしまう。
図１３に「遷移領域」で示すように、励磁波形を生成するためにＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置では、離散化ノイズを減衰させるためフィルタのカットオフ周波数Ｆｃを搬送波周波数に極力近づけたいものの、遷移領域があり、更にフィルタ定数Ｌのばらつき（=フィルタのカットオフ周波数Ｆｃのばらつき）もあるため、近づけすぎると主信号まで減衰してしまうという課題がある。
【0065】
図１４は励磁波形を生成するためにＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１の効果を説明するための図である。詳細には、図１１は励磁波形を生成するためにＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトルを示している。
図１４に「波形歪み」および「スペクトル特性」で示すように、図１０に示すＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置のスペクトル特性に見られる変調波成分の高調波±１６ｋＨｚ×ｎ（±１６ｋＨｚ、±４８ｋＨｚ、±８０ｋＨｚ、…）が、図１４に示すＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では存在しなくなる。
図１４に「遷移領域」で示すように、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、主成分と離散化ノイズスペクトルとが離れているため、フィルタのカットオフ周波数Ｆｃを主成分から離すことができ、フィルタ定数ばらつきの影響を受けづらくすることができる。
更に、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では、図１３に示すＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置のスペクトル特性に見られる搬送波成分２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの高調波成分５００ｋＨｚ、７５０ｋＨｚ、１０００ｋＨｚ、…が存在しなくなる。ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では、離散化ノイズが高周波側に寄るため、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、フィルタによる減衰が効きやすく、フィルタの段数を削減することができる。
図１４に「波形歪み」および「スペクトル特性」で示すように、図１０に示すＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置のスペクトル特性に見られる変調波成分の高調波±１６ｋＨｚ×ｎ（±１６ｋＨｚ、±４８ｋＨｚ、±８０ｋＨｚ、…）が、図１４に示すＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では存在しなくなる。
図１４に「遷移領域」で示すように、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、主成分と離散化ノイズスペクトルとが離れているため、フィルタのカットオフ周波数Ｆｃを主成分から離すことができ、フィルタ定数ばらつきの影響を受けづらくすることができる。
更に、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では、図１３に示すＰＷＭ波形が用いられる第１比較例のレゾルバ信号処理装置のスペクトル特性に見られる搬送波成分２５０ｋＨｚ±１６ｋＨｚの高調波成分５００ｋＨｚ、７５０ｋＨｚ、１０００ｋＨｚ、…が存在しなくなる。ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１のスペクトル特性では、離散化ノイズが高周波側に寄るため、ＰＤＭ波形が用いられる第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、フィルタによる減衰が効きやすく、フィルタの段数を削減することができる。
【0066】
上述したように、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、パルス幅変調によって生成された励磁信号が適用される場合に比べ、励磁コイル（１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６）を励磁する励磁波形の歪みを低減することができ、レゾルバセンサ１Ａによって検出される回転角度の誤差を低減することができる。
更に、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、ΔΣ変調を行うことによって生成されるＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に記憶させる回路製作手法を採用することによって、「１相励磁２相出力レゾルバ」にΔΣ変調が適用される場合に比べて回路構成をコストダウンすることができる。
更に、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、ΔΣ変調を行うことによって生成されるＰＤＭ波形を波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４に記憶させる回路製作手法を採用することによって、「１相励磁２相出力レゾルバ」にΔΣ変調が適用される場合に比べて回路構成をコストダウンすることができる。
【0067】
＜第２実施形態＞
以下、本発明のレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１と同様に構成されている。従って、第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１と同様の効果を奏することができる。
以下、本発明のレゾルバ／デジタル変換回路、レゾルバ信号処理装置、レゾルバ信号処理方法およびプログラムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１と同様に構成されている。従って、第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１と同様の効果を奏することができる。
【0068】
図１５は第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１の一例を示す図である。
図１５に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が、レゾルバ／デジタル変換回路１１と、レゾルバセンサ１Ａと、外部通信部１Ｂとを備えている。
図１に示す例では、レゾルバセンサ１Ａが、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４と、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６と、ｎＸ用の検出コイル１７とを備えているが、図１５に示す例では、レゾルバセンサ１Ａが、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４とを備えており、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５（図１参照）と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６（図１参照）と、ｎＸ用の検出コイル１７（図１参照）とを備えていない。
図１５に示す例では、レゾルバ信号処理装置１が、レゾルバ／デジタル変換回路１１と、レゾルバセンサ１Ａと、外部通信部１Ｂとを備えている。
図１に示す例では、レゾルバセンサ１Ａが、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４と、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６と、ｎＸ用の検出コイル１７とを備えているが、図１５に示す例では、レゾルバセンサ１Ａが、１Ｘ用のＳＩＮ励磁コイル１２と、１Ｘ用のＣＯＳ励磁コイル１３と、１Ｘ用の検出コイル１４とを備えており、ｎＸ用のＳＩＮ励磁コイル１５（図１参照）と、ｎＸ用のＣＯＳ励磁コイル１６（図１参照）と、ｎＸ用の検出コイル１７（図１参照）とを備えていない。
【0069】
図１に示す例では、レゾルバ／デジタル変換回路１１が、励磁波形生成部１１Ａと、増幅器１１Ｂ１、１１Ｂ２と、検波部１１Ｃと、励磁波形生成部１１Ｄと、増幅器１１Ｅ１、１１Ｅ２と、検波部１１Ｆと、制御装置１１Ｇとを備えているが、図１２に示す例では、レゾルバ／デジタル変換回路１１が、励磁波形生成部１１Ａと、増幅器１１Ｂ１、１１Ｂ２と、検波部１１Ｃと、制御装置１１Ｇとを備えており、励磁波形生成部１１Ｄ（図１参照）と、増幅器１１Ｅ１、１１Ｅ２（図１参照）と、検波部１１Ｆ（図１参照）とを備えていない。
【0070】
第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２、１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４を備えているが、第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、波形メモリ１１Ｇ４５１、１１Ｇ４５２を備えており、波形メモリ１１Ｇ４５３、１１Ｇ４５４（図２および図３参照）を備えていない。
また、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１、１１Ｇ２と、統計処理部１１Ｇ４３とを備えているが、第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１を備えており、位相計測部１１Ｇ２（図２参照）と、統計処理部１１Ｇ４３（図２参照）とを備えていない。
また、第１実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１、１１Ｇ２と、統計処理部１１Ｇ４３とを備えているが、第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、制御装置１１Ｇが、位相計測部１１Ｇ１を備えており、位相計測部１１Ｇ２（図２参照）と、統計処理部１１Ｇ４３（図２参照）とを備えていない。
【0071】
第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１では、波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘ（図３参照）に対応するＰＤＭ波形とを生成する。詳細には、波形生成部１１Ｇ４２が、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形の生成と、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形の生成とを個別に行う。
制御ロジック１１Ｇ４１は、波形生成部１１Ｇ４２がＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形またはＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１ＸおよびＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
制御ロジック１１Ｇ４１は、波形生成部１１Ｇ４２がＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形またはＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成するタイミングとは異なるタイミングで、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１ＸおよびＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
【0072】
図１３は第２実施形態のレゾルバ信号処理装置１の制御装置１１Ｇによって実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図１３に示す例では、ステップＳ６Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ６Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５１が、ステップＳ６Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
図１３に示す例では、ステップＳ６Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ６Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５１が、ステップＳ６Ａにおいて生成されたＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0073】
また、ステップＳ７Ａにおいて、制御装置１１Ｇの波形生成部１１Ｇ４２が、ΔΣ変調を行うことによって、ＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を生成する。
次いで、ステップＳ７Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５２が、ステップＳ７Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
次いで、ステップＳ７Ｂでは、制御装置１１Ｇの波形メモリ１１Ｇ４５２が、ステップＳ７Ａにおいて生成されたＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘに対応するＰＤＭ波形を記憶する。
【0074】
次いで、ステップＳ８では、制御装置１１Ｇの制御ロジック１１Ｇ４１が、ＳＩＮ励磁コイル１２用の励磁信号Ｓｉｎ＿１ＸおよびＣＯＳ励磁コイル１３用の励磁信号Ｃｏｓ＿１Ｘを生成して制御装置１１Ｇから出力する。
【0075】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。上述した各実施形態および各例に記載の構成を適宜組み合わせてもよい。
【0076】
なお、上述した実施形態におけるレゾルバ信号処理装置１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【0077】
１…レゾルバ信号処理装置、１１…レゾルバ／デジタル変換回路、１１Ａ…励磁波形生成部、１１Ａ１…バンドパスフィルタ、１１Ａ２…バンドパスフィルタ、１１Ｂ１…増幅器、１１Ｂ２…増幅器、１１Ｃ…検波部、１１Ｃ１…検波回路、１１Ｃ２…位相検出部、１１Ｄ…励磁波形生成部、１１Ｄ１…バンドパスフィルタ、１１Ｄ２…バンドパスフィルタ、１１Ｅ１…増幅器、１１Ｅ２…増幅器、１１Ｆ…検波部、１１Ｆ１…検波回路、１１Ｆ２…位相検出部、１１Ｇ…制御装置、１１Ｇ１…位相計測部、１１Ｇ２…位相計測部、１１Ｇ３…ＰＬＬ、１１Ｇ４…制御部、１１Ｇ４１…制御ロジック、１１Ｇ４２…波形生成部、１１Ｇ４２１…記憶部、１１Ｇ４２２…増幅器、１１Ｇ４２３…ΔΣ変調部、４２３Ａ…加算部、４２３Ｂ…増幅器、４２３Ｃ…加算部、４２３Ｄ…Ｚ変換部、４２３Ｅ…帰還部、４２３Ｆ…加算部、４２３Ｇ…増幅器、４２３Ｈ…加算部、４２３Ｉ…Ｚ変換部、４２３Ｊ…帰還部、４２３Ｋ…比較器、４２３Ｌ…帰還部、４２３Ｍ…増幅器、４２３Ｎ…増幅器、１１Ｇ４３…統計処理部、１１Ｇ４４…ＳＰＩ通信部、１１Ｇ４５１…波形メモリ、１１Ｇ４５２…波形メモリ、１１Ｇ４５３…波形メモリ、１１Ｇ４５４…波形メモリ、１２…ＳＩＮ励磁コイル、１３…ＣＯＳ励磁コイル、１４…検出コイル、１５…ＳＩＮ励磁コイル、１６…ＣＯＳ励磁コイル、１７…検出コイル、１Ａ…レゾルバセンサ、１Ｂ…外部通信部
【要約】
ＳＩＮ励磁コイルとＣＯＳ励磁コイルと検出コイルとを備えるレゾルバセンサの信号処理を行うレゾルバ／デジタル変換回路は、ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号とＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号とを生成する制御装置と、ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号からＳＩＮ励磁コイル用の励磁波形を生成すると共にＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号からＣＯＳ励磁コイル用の励磁波形を生成する励磁波形生成部と、検出コイルから出力される検出信号に基づいてレゾルバセンサの回転角度を示す信号を生成する検波部とを備え、制御装置は、ΔΣ変調を行うことによってＰＤＭ波形を生成する波形生成部と、ＳＩＮ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を記憶する第１波形メモリと、ＣＯＳ励磁コイル用の励磁信号に対応するＰＤＭ波形を記憶する第２波形メモリとを備える。
【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】
【図15】
【図16】