JP3136937B2 - Method and apparatus for detecting disconnection of resolver - Google Patents
Method and apparatus for detecting disconnection of resolverInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、回転角度や回転角速度
等を検出するために使用されるレゾルバの断線を検出す
るための方法及び装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved method and apparatus for detecting a disconnection of a resolver used for detecting a rotation angle, a rotation angular velocity, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レゾルバは直交する２巻線を正弦波電圧
によって励磁し、ロータから出力される２つの出力信号
をレゾルバデジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）に入
力し、ロータの回転角度を検出するものである。従って
レゾルバは回転機器の速度制御や位置制御のセンサとし
て用いられる。2. Description of the Related Art A resolver excites two orthogonal windings with a sine wave voltage, inputs two output signals output from a rotor to a resolver digital converter (RD converter), and detects the rotation angle of the rotor. is there. Therefore, the resolver is used as a sensor for speed control and position control of the rotating device.
【０００３】このようなレゾルバの例が図９に示され
る。図９において、レゾルバ１０には発振回路１２から
励磁用の正弦波電圧である励磁信号（ｓｉｎωｔ）１４
が入力される。レゾルバ１０からは、そのロータの回転
角度θに応じて励磁信号１４がｃｏｓθ及びｓｉｎθで
振幅変調された信号が出力される。以後ｃｏｓθで振幅
変調された信号をコサイン信号１６とし、ｓｉｎθで振
幅変調された出力信号をサイン信号１８とする。FIG. 9 shows an example of such a resolver. In FIG. 9, an excitation signal (sin ωt) 14 which is a sine wave voltage for excitation is supplied from an oscillation circuit 12 to a resolver 10.
Is entered. The resolver 10 outputs a signal in which the excitation signal 14 is amplitude-modulated by cos θ and sin θ according to the rotation angle θ of the rotor. Hereinafter, a signal amplitude-modulated by cos θ is referred to as a cosine signal 16, and an output signal amplitude-modulated by sin θ is referred to as a sine signal 18.
【０００４】上述の２つの出力信号であるコサイン信号
１６及びサイン信号１８は、Ｒ／Ｄコンバータ２０に入
力され、Ｒ／Ｄコンバータ２０からはロータの回転角度
θがデジタル信号として出力される。このθのデジタル
信号は制御手段２２に入力されて所定の制御に使用され
る。The above-mentioned two output signals, that is, the cosine signal 16 and the sine signal 18, are input to an R / D converter 20, and the R / D converter 20 outputs the rotation angle θ of the rotor as a digital signal. The digital signal of θ is input to the control means 22 and used for predetermined control.
【０００５】上述のレゾルバに断線が生じた場合には、
各種制御機構に誤動作を生じさせる原因となるので、レ
ゾルバ１０の断線は速やかに検出する必要がある。[0005] When the above-mentioned resolver is disconnected,
Disconnection of the resolver 10 needs to be detected promptly because it causes a malfunction in various control mechanisms.
【０００６】レゾルバ１０の断線検出の方法としては、
励磁信号１４、コサイン信号１６及びサイン信号１８の
それぞれの線の断線を個別におこなう方法が従来実用化
されていた。また、これら３線を同時に断線検出する方
法も提案されていた。３線同時に断線検出をおこなうほ
うが素子数を減らすことができ、それぞれ単独で断線検
出する方法よりも優れている。このような３線同時に断
線検出をおこなう方法の例が、特開平３−７８６６８に
開示されている。[0006] As a method of detecting disconnection of the resolver 10,
Conventionally, a method of individually disconnecting each line of the excitation signal 14, the cosine signal 16 and the sine signal 18 has been practically used. Further, a method of detecting disconnection of these three lines at the same time has been proposed. Performing disconnection detection for three lines at the same time can reduce the number of elements, and is superior to the method of detecting disconnection alone. An example of such a method for simultaneously detecting disconnection of three lines is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-78668.
【０００７】図１０には、上記３線同時検出のための回
路構成が示される。図１０において、発振回路１００か
らレゾルバ１０２に供給される励磁信号は、増幅回路１
０４でゲイン調整されＶｓｉｎωｔとなって全波整流回
路１０６に入力され全波整流されて直流電圧に変換され
る。全波整流回路１０６の出力は比較回路１０８に入力
される。FIG. 10 shows a circuit configuration for the three-line simultaneous detection. In FIG. 10, the excitation signal supplied from the oscillation circuit 100 to the resolver 102 is
The gain is adjusted at 04 and becomes Vsinωt, which is input to the full-wave rectifier circuit 106, subjected to full-wave rectification, and converted into a DC voltage. The output of the full-wave rectification circuit 106 is input to the comparison circuit 108.
【０００８】また、レゾルバ１０２から出力されるサイ
ン信号は増幅回路１１０でゲイン調整されＶｓｉｎθｓ
ｉｎωｔとなって移相回路１１２に入力される。移相回
路１１２ではｓｉｎωｔの位相が移相されＶｓｉｎθｃ
ｏｓωｔとなって出力され、これが加算回路１１４に入
力される。一方、レゾルバ１０２から出力されるコサイ
ン信号は、増幅回路１１６でゲイン調整されＶｃｏｓθ
ｓｉｎωｔとなって前述の加算回路１１４に入力され
る。The sine signal output from the resolver 102 is gain-adjusted by the amplifier circuit 110 and Vsinθs
inωt is input to the phase shift circuit 112. In the phase shift circuit 112, the phase of sinωt is shifted to Vsin θc
osωt, which is output to the adder 114. On the other hand, the cosine signal output from the resolver 102 is
sinωt is input to the above-described addition circuit 114.
【０００９】加算回路１１４では、Ｖｓｉｎθｃｏｓω
ｔとＶｃｏｓθｓｉｎωｔとが加算され、その出力とし
てＶｓｉｎ（ωｔ＋θ）という信号を得る。この信号
は、励磁信号Ｖｓｉｎωｔと位相がθずれただけの信号
であるので、全波整流回路１１８で全波整流されて直流
電圧に変換された場合には、全波整流回路１０６の出力
と同じ直流電圧が得られる。そこで、全波整流回路１１
８の出力も比較回路１０８に入力して全波整流回路１０
６と１１８の出力電圧を比較しレゾルバ１０２の断線を
判定している。レゾルバ１０２に断線が発生した場合に
は、２つの全波整流回路からの出力直流電圧が等しくな
くなるので、レゾルバ１０２の断線を検知することがで
きる。In the adder circuit 114, Vsinθcosω
t and Vcosθsinωt are added to obtain a signal Vsin (ωt + θ) as an output. Since this signal is only a signal whose phase is shifted from the excitation signal Vsinωt by θ, when the signal is full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit 118 and converted into a DC voltage, the output is the same as the output of the full-wave rectifier circuit 106. A DC voltage is obtained. Therefore, the full-wave rectifier circuit 11
8 is also input to the comparison circuit 108 and the full-wave rectification circuit 10
The output voltages of 6 and 118 are compared to determine the disconnection of the resolver 102. When a disconnection occurs in the resolver 102, the output DC voltages from the two full-wave rectifier circuits become unequal, so that the disconnection of the resolver 102 can be detected.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示さ
れた従来のレゾルバ断線検出装置においては、レゾルバ
１０２の励磁信号及びレゾルバ１０２からの出力信号の
処理をすべてハードウエアで行っており、回路構成が複
雑となって素子数が多くなるという問題があった。However, in the conventional resolver disconnection detecting device shown in FIG. 10, the processing of the excitation signal of the resolver 102 and the output signal from the resolver 102 are all performed by hardware. There is a problem that the configuration becomes complicated and the number of elements increases.
【００１１】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、信号処理をソフトウエア化し、
ハードウエア構成を簡素化することができるレゾルバの
断線検出方法及び装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to convert signal processing into software.
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting disconnection of a resolver which can simplify a hardware configuration.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第１の発明は、１入力２出力タイプのレゾル
バの断線検出方法であって、レゾルバを励磁するための
励磁用正弦波信号に同期したパルス信号を発生するパル
ス発生工程と、前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバ
の回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調さ
れたレゾルバの２つの出力信号を、前記パルス信号に同
期してサンプリングするサンプリング工程と、前記サン
プリングされた２つの出力信号の２乗和である加工信号
値を算出する演算工程と、前記パルス信号の周期及び前
記加工信号値が所定の範囲内にない場合に断線出力信号
を発生する断線出力工程と、を含むことを特徴とする。In order to achieve the above object, a first invention of the present application is a method for detecting disconnection of a one-input / two-output type resolver, which comprises a sine wave for excitation for exciting the resolver. A pulse generating step of generating a pulse signal synchronized with the signal, and two output signals of a resolver in which the amplitude of the excitation sine wave signal is modulated by sin θ and cos θ corresponding to the rotation angle θ of the resolver are converted into the pulse signal. A sampling step of synchronizing sampling, a calculating step of calculating a processed signal value which is a sum of squares of the two sampled output signals, and a period of the pulse signal and the processed signal value are not within a predetermined range. And a disconnection output step of generating a disconnection output signal in each case.
【００１３】また、本願の第２の発明は、１入力２出力
タイプのレゾルバの断線検出装置であって、レゾルバを
励磁するための励磁用正弦波信号に同期したパルス信号
を発生するパルス発生手段と、前記励磁用正弦波信号の
振幅がレゾルバの回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃ
ｏｓθで変調されたレゾルバの２つの出力信号を、前記
パルス信号に同期してサンプリングするサンプリング手
段と、前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和
である加工信号値を算出する演算手段と、前記パルス信
号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲内にない場合
に断線出力信号を発生する断線出力手段と、を含むこと
を特徴とする。A second invention of the present application is a disconnection detection device for a one-input two-output type resolver, and a pulse generating means for generating a pulse signal synchronized with an exciting sine wave signal for exciting the resolver. And sin θ and c corresponding to the rotation angle θ of the resolver.
sampling means for sampling the two output signals of the resolver modulated by osθ in synchronization with the pulse signal, and calculating means for calculating a processed signal value which is a sum of squares of the two sampled output signals; Disconnection output means for generating a disconnection output signal when the period of the pulse signal and the processing signal value are not within a predetermined range.
【００１４】[0014]
【作用】上記構成によれば、レゾルバの入力信号及びサ
ンプリング工程でサンプリングされたレゾルバの出力信
号を演算工程及び断線出力工程においてソフトウエア的
に処理しているので、装置のハードウエア構成を簡素化
することができる。According to the above construction, the input signal of the resolver and the output signal of the resolver sampled in the sampling step are processed in software in the calculation step and the disconnection output step, so that the hardware configuration of the apparatus is simplified. can do.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】実施例１．図１には、本発明に係るレゾル
バの断線検出装置の実施例１の構成がブロック図として
示され、図９に示された従来例と同一構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a resolver disconnection detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same components as those of the conventional example shown in FIG. I do.
【００１７】最初に、レゾルバ１０に励磁信号１４を入
力するための入力側に断線が発生し励磁信号１４に異常
が発生した場合の検知方法について説明する。First, a description will be given of a method for detecting a case where a disconnection has occurred on the input side for inputting the excitation signal 14 to the resolver 10 and an abnormality has occurred in the excitation signal 14.
【００１８】図１において、レゾルバ１０への励磁信号
１４は、バイアス回路２４に入力されバイアスすなわち
所定の直流成分の付加がおこなわれる。レゾルバ１０の
励磁信号１４の波形が図２（ａ）に示され、バイアス回
路２４でバイアスされた励磁信号の波形が図２（ｂ）に
示される。図２（ｂ）に示された波形は図２（ａ）に示
された波形よりも直流分だけ図の上方向すなわち縦軸方
向に移動されている。In FIG. 1, the excitation signal 14 to the resolver 10 is input to a bias circuit 24, and a bias, that is, a predetermined DC component is added. The waveform of the excitation signal 14 of the resolver 10 is shown in FIG. 2A, and the waveform of the excitation signal biased by the bias circuit 24 is shown in FIG. The waveform shown in FIG. 2B is shifted upward in the figure, that is, in the direction of the vertical axis, by a DC component compared to the waveform shown in FIG. 2A.
【００１９】バイアス回路２４でバイアスされた励磁信
号１４は、制御手段２２に設けられたパルス発生手段２
６に入力される。The excitation signal 14 biased by the bias circuit 24 is supplied to the pulse generator 2 provided in the controller 22.
6 is input.
【００２０】パルス発生手段２６は、バイアス回路２４
からの出力信号が所定のスレッシュホルドＴを超えてい
る期間矩形パルスとなるパルス信号を発生するように構
成されている。このパルス信号が図２（ｃ）に示され
る。このパルス信号はタイマー制御手段２８及びサンプ
リング手段３０にそれぞれ入力される。The pulse generating means 26 includes a bias circuit 24
Is configured to generate a pulse signal that becomes a rectangular pulse during a period when the output signal from the input terminal exceeds a predetermined threshold T. This pulse signal is shown in FIG. This pulse signal is input to the timer control means 28 and the sampling means 30, respectively.
【００２１】タイマー制御手段２８においては、パルス
発生手段２６から入力されたパルス信号に基づいて、そ
の立ち下がりエッジ毎にタイマーの停止、リセット及び
起動がおこなわれる。この様子が図２（ｄ）に示され
る。図２（ｄ）においては、縦軸にタイマー値が示され
横軸に時間が示される。パルス信号の立ち下がりエッジ
においてタイマーの停止とタイマー値のリセット及びタ
イマーの再起動がおこなわれているので、パルス信号の
立ち下がりエッジ毎にタイマー値が０となり同時に起動
されて次のパルスの立ち下がりエッジまでタイマーが起
動されタイマー値が増加していく。In the timer control means 28, the timer is stopped, reset and started at each falling edge based on the pulse signal input from the pulse generation means 26. This state is shown in FIG. In FIG. 2D, the vertical axis indicates the timer value, and the horizontal axis indicates the time. At the falling edge of the pulse signal, the timer is stopped, the timer value is reset, and the timer is restarted. Therefore, the timer value becomes 0 at each falling edge of the pulse signal, and the timer is started at the same time and the next pulse falls. The timer is activated until the edge and the timer value increases.
【００２２】従って、パルス信号が所定の周期で発生し
ている場合には、タイマーが停止されるときのタイマー
値は常に所定の範囲内すなわちタイマー値の最小値であ
るＣｍｉｎとタイマー値の最大値であるＣｍａｘとの間
にあることになる。Therefore, when the pulse signal is generated at a predetermined cycle, the timer value when the timer is stopped is always within a predetermined range, that is, the minimum value of the timer value, Cmin, and the maximum value of the timer value. Cmax, which is
【００２３】もし、レゾルバ１０に励磁信号１４を入力
するための入力側に断線などのトラブルが発生した場合
には、図３に示されるようにパルス信号の周期が一定で
なくなる。すなわち、図３（ａ）に示されるように全く
パルスが発生しないか、図３（ｂ）に示されるように所
定周期よりも早い周期のパルスが発生するかあるいは図
３（ｃ）に示されるように所定周期よりも遅い周期のパ
ルスが発生することなどが考えられる。これらの場合に
は、タイマーが停止されるときのタイマー値が前述した
ＣｍｉｎとＣｍａｘとの間に入らなくなるので、この状
態を監視していればレゾルバ１０の入力側の断線を検知
することができる。If a trouble such as disconnection occurs on the input side for inputting the excitation signal 14 to the resolver 10, the period of the pulse signal is not constant as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3A, no pulse is generated, as shown in FIG. 3B, a pulse having a period earlier than a predetermined period is generated, or as shown in FIG. 3C. As described above, it is conceivable that a pulse having a cycle longer than the predetermined cycle is generated. In these cases, the timer value when the timer is stopped does not fall between the above-mentioned Cmin and Cmax, and therefore, if this state is monitored, disconnection on the input side of the resolver 10 can be detected. .
【００２４】このために、タイマー制御手段２８から出
力されるタイマー値は断線出力手段３２に設けられたタ
イマー値比較手段３４に入力される。タイマー値比較手
段３４においては、前述したタイマーが停止された時の
タイマー値とＣｍｉｎ及びＣｍａｘとの値が比較され
る。そして、タイマー値がＣｍｉｎ及びＣｍａｘの間に
ない場合には、タイマー値比較手段３４が断線出力手段
３２に設けられたエラー出力手段３６を起動し、エラー
出力手段３６からレゾルバの断線出力信号であるエラー
信号が出力される。For this purpose, the timer value output from the timer control means 28 is input to the timer value comparison means 34 provided in the disconnection output means 32. The timer value comparing means 34 compares the timer value at the time when the timer is stopped with the values of Cmin and Cmax. When the timer value is not between Cmin and Cmax, the timer value comparing means 34 activates the error output means 36 provided in the disconnection output means 32, and the error output means 36 outputs the disconnection output signal of the resolver. An error signal is output.
【００２５】次に、レゾルバ１０の内部に断線が発生し
出力信号に異常が発生した場合の検知方法について説明
する。Next, a description will be given of a method of detecting a case where a disconnection has occurred in the resolver 10 and an abnormality has occurred in an output signal.
【００２６】前述したように、レゾルバ１０に入力され
た励磁信号１４は、レゾルバ１０の回転角度θに基づい
て振幅変調され、コサイン信号１６及びサイン信号１８
として出力される。図４（ａ）には励磁信号１４が示さ
れ、図４（ｄ）には出力信号であるコサイン信号１６
が、図４（ｅ）には出力信号であるサイン信号１８がそ
れぞれ示される。コサイン信号１６及びサイン信号１８
は、図１に示されたフィルター３８、４０によりノイズ
が除去された後それぞれ全波整流回路４２、４４に入力
される。コサイン信号１６が全波整流回路４２で全波整
流された波形が図４（ｆ）に示され、サイン信号１８が
全波整流回路４４で全波整流された波形が図４（ｇ）に
示される。これら全波整流された信号はそれぞれ制御手
段２２に設けられたサンプリング手段３０に入力され
る。As described above, the excitation signal 14 input to the resolver 10 is amplitude-modulated based on the rotation angle θ of the resolver 10, and the cosine signal 16 and the sine signal 18
Is output as FIG. 4A shows an excitation signal 14, and FIG. 4D shows a cosine signal 16 which is an output signal.
FIG. 4E shows a sine signal 18 as an output signal. Cosine signal 16 and sine signal 18
Are input to full-wave rectifier circuits 42 and 44 after noise is removed by the filters 38 and 40 shown in FIG. FIG. 4F shows a waveform in which the cosine signal 16 is full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit 42, and FIG. 4G shows a waveform in which the sine signal 18 is full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit 44. It is. These full-wave rectified signals are input to sampling means 30 provided in the control means 22, respectively.
【００２７】一方サンプリング手段３０には、図４
（ｂ）に示されるバイアスされた励磁信号に基づいてパ
ルス発生手段２６によって発生された、図４（ｃ）に示
されるパルス信号が入力されている（これらは図２
（ｂ），（ｃ）に示された信号と同じである）。サンプ
リング手段３０では、このパルス信号の立ち下がりエッ
ジのタイミングにおいて図４（ｆ）、（ｇ）に示された
全波整流されたコサイン信号及びサイン信号のサンプリ
ングがおこなわれる。このサンプリングされた信号は制
御手段２２に設けられた演算手段４６に入力される。On the other hand, the sampling means 30 includes
A pulse signal shown in FIG. 4C generated by the pulse generating means 26 based on the biased excitation signal shown in FIG.
(The signals are the same as those shown in (b) and (c).) The sampling means 30 samples the full-wave rectified cosine signal and sine signal shown in FIGS. 4F and 4G at the timing of the falling edge of the pulse signal. The sampled signal is input to the calculating means 46 provided in the control means 22.
【００２８】演算手段４６においては、サンプリング手
段３０でサンプリングされたコサイン信号及びサイン信
号をソフトウエア的に加工する。すなわち、レゾルバ１
０の変圧比をＫとすると、コサイン信号１６はＫｓｉｎ
ωｔｃｏｓθと表わされる。またサイン信号１８はＫｓ
ｉｎωｔｓｉｎθと表わされる。演算手段４６ではこれ
らの値を使用して以下の計算式に基づいた演算がおこな
われ、加工信号値Ｐが算出される。The arithmetic means 46 processes the cosine signal and the sine signal sampled by the sampling means 30 by software. That is, resolver 1
Assuming that the transformation ratio of 0 is K, the cosine signal 16 is Ksin
ωtcos θ. The sign signal 18 is Ks
inωtsinθ. The calculation means 46 performs a calculation based on the following formula using these values, and calculates a processing signal value P.
【００２９】[0029]
【数１】Ｐ＝（Ｋｓｉｎωｔｃｏｓθ）2 ＋（Ｋｓｉｎ
ωｔｓｉｎθ）2＝Ｋ2 ｓｉｎ2 ωｔ（ｓｉｎ2 θ＋ｃ
ｏｓ2 θ） 図４（ｃ）、（ｆ）、（ｇ）に示されるように、コサイ
ン信号及びサイン信号のサンプリングはパルス信号の立
ち下がりエッジにおいて同時におこなわれるので、上記
演算式においてｓｉｎ2 θ＋ｃｏｓ2 θ＝１が成立す
る。また、ｓｉｎωｔすなわち励磁信号１４について
も、パルス信号の立ち下がりエッジのタイミングでは常
に一定値となっている。更に、レゾルバ１０の変圧比Ｋ
は一定値である。以上より、上記演算式の加工信号値Ｐ
はレゾルバ１０に断線が生じない限り一定値として算出
されることになる。## EQU1 ## P = (K sin ωt cos θ) 2 + (K sin
ωt sin θ) 2 = K 2 sin 2 ωt (sin 2 θ + c
os 2 theta) FIG 4 (c), (f) , ( as shown in g), since sampling of the cosine signal and the sine signal are performed simultaneously at the falling edge of the pulse signal, in the above operation expression sin 2 θ + cos 2 θ = 1 holds. Also, sinωt, that is, the excitation signal 14 is always a constant value at the timing of the falling edge of the pulse signal. Further, the transformation ratio K of the resolver 10
Is a constant value. From the above, the processing signal value P of the above equation is obtained.
Is calculated as a constant value unless a disconnection occurs in the resolver 10.
【００３０】そこで、演算手段４６から加工信号値Ｐの
演算結果を断線出力手段３２に設けられた演算値比較手
段４８に出力する。演算値比較手段４８においては、演
算手段４６で演算された加工信号値Ｐが理論値の±１０
％の範囲に入っているかどうかが比較監視される。Then, the calculation result of the processing signal value P is output from the calculation means 46 to the calculation value comparison means 48 provided in the disconnection output means 32. In the calculated value comparing means 48, the processing signal value P calculated by the calculating means 46 is ± 10% of the theoretical value.
The percentage is monitored to see if it falls within the range.
【００３１】加工信号値Ｐが上記範囲から外れた場合に
は、演算値比較手段４８がエラー出力手段３６を起動し
レゾルバの断線出力信号であるエラー信号が出力され
る。When the processing signal value P is out of the above range, the operation value comparison means 48 activates the error output means 36 and outputs an error signal which is a disconnection output signal of the resolver.
【００３２】なお、加工信号値Ｐの許容範囲については
レゾルバ１０あるいは制御手段２２の特性などにより適
宜変更することができる。The allowable range of the processing signal value P can be changed as appropriate according to the characteristics of the resolver 10 or the control means 22.
【００３３】図５には、以上に述べたレゾルバ１０の断
線検出方法がフローチャートとして示される。FIG. 5 is a flowchart showing a method for detecting disconnection of the resolver 10 described above.
【００３４】図５の（Ｓ１）において、パルス発生手段
２６によって発生されたパルス信号の立ち下がりエッジ
として定義されたインタラプトを認識すると、以下に示
されるタイマー値チェック工程が進められる。In (S1) of FIG. 5, when an interrupt defined as a falling edge of the pulse signal generated by the pulse generating means 26 is recognized, a timer value checking step described below is advanced.
【００３５】すなわち、（Ｓ２）においてタイマーが停
止され、（Ｓ３）においてタイマー値が所定範囲すなわ
ちＣｍｉｎとＣｍａｘとの間にあるか否かが判断され
る。タイマー値がこの範囲にない場合には（Ｓ４）にお
いてエラー信号が出力される。That is, the timer is stopped in (S2), and it is determined in (S3) whether the timer value is within a predetermined range, that is, between Cmin and Cmax. If the timer value is not within this range, an error signal is output in (S4).
【００３６】一方、タイマー値が上記範囲内にある場合
には、（Ｓ５）においてタイマーがリセットされ、（Ｓ
６）においてタイマーが再起動された後（Ｓ７）におい
てリターン処理がおこなわれる。On the other hand, if the timer value is within the above range, the timer is reset in (S5) and (S5).
After the timer is restarted in 6) (S7), a return process is performed.
【００３７】また（Ｓ１）においてインタラプトが認識
された場合には、上記タイマー値チェック工程と同時に
以下に示される加工信号値チェック工程も進められる。When an interrupt is recognized in (S1), a processing signal value check step described below is also performed simultaneously with the timer value check step.
【００３８】すなわち、（Ｓ８）においてＰ＝（Ｋｓｉ
ｎωｔｃｏｓθ）2 ＋（Ｋｓｉｎωｔｓｉｎθ）2 の計
算がおこなわれる。That is, in (S8), P = (Ksi
nωtcosθ) 2 + (Ksinωtsinθ) 2 is calculated.
【００３９】次に（Ｓ９）において上記計算されたＰが
その理論値であるＡの±１０％にはいっているか否かが
判断される。この範囲にＰがはいっていない場合には
（Ｓ１０）においてエラー信号が出力される。Next, in (S9), it is determined whether or not the calculated P is within ± 10% of its theoretical value A. If P does not fall within this range, an error signal is output in (S10).
【００４０】またＰが上記範囲内にある場合には上記タ
イマー値チェック工程と同様に（Ｓ７）においてリター
ン処理がおこなわれる。If P is within the above range, a return process is performed in (S7) as in the timer value check process.
【００４１】なお、上記（Ｓ４）、（Ｓ１０）において
エラー信号が出力された後の処理についてはレゾルバ１
０が組み込まれた装置の都合により適宜決定される。It should be noted that the processing after the error signal is output in (S4) and (S10) will be described with reference to the resolver 1.
0 is appropriately determined depending on the convenience of the device in which the device is incorporated.
【００４２】実施例２．上述の実施例１における回転角
度θは、回路の地落あるいはショート等によりレゾルバ
１０から逓倍された角度として出力される場合がある。
実施例２は、このような異常の検出方法に関するもので
ある。Embodiment 2 FIG. The rotation angle θ in the first embodiment described above may be output as an angle multiplied by the resolver 10 due to a ground drop or short circuit in the circuit.
The second embodiment relates to a method for detecting such an abnormality.
【００４３】本実施例においては、図１に示されるよう
に、コサイン信号１６あるいはサイン信号１８を全波整
流回路４２、４４で全波整流した後の信号がパルス発生
手段２６に入力されている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, a signal obtained by subjecting the cosine signal 16 or the sine signal 18 to full-wave rectification by the full-wave rectifier circuits 42 and 44 is input to the pulse generator 26. .
【００４４】図６には、コサイン信号１６を使用した例
が示されており、図６（ａ）にはコサイン信号１６の半
周期の波形が、（ｂ）にはその全波整流された波形がそ
れぞれ示される。そして、全波整流された信号をパルス
発生手段２６に入力し所定のスレッシュホルドＴにより
図６（ｃ）に示されるパルス信号を発生させる。FIG. 6 shows an example in which the cosine signal 16 is used. FIG. 6 (a) shows a half cycle waveform of the cosine signal 16, and FIG. 6 (b) shows a full-wave rectified waveform thereof. Are respectively shown. Then, the signal subjected to full-wave rectification is input to the pulse generating means 26, and a pulse signal shown in FIG.
【００４５】すなわち、パルス発生手段２６では全波整
流されたコサイン信号１６が前述のスレッシュホルドＴ
を超えている期間矩形パルスとなるパルス信号が発生さ
れる。That is, the pulse generation means 26 converts the full-wave rectified cosine signal 16 into the above-described threshold T.
A pulse signal that is a rectangular pulse is generated during a period that exceeds.
【００４６】図６（ｃ）に示されるパルス信号は励磁信
号１４（ｓｉｎωｔ）の周期と同期している。また、上
記スレッシュホルドＴを適宜決定することにより、図６
（ｂ）に示されたｃｏｓθの半周期Ｌの期間内には必ず
複数個のパルス信号が発生することになる。図６の例で
は３個のパルス信号が発生している。The pulse signal shown in FIG. 6C is synchronized with the cycle of the excitation signal 14 (sin ωt). By appropriately determining the above threshold T, FIG.
In the period of the half cycle L of cos θ shown in (b), a plurality of pulse signals are necessarily generated. In the example of FIG. 6, three pulse signals are generated.
【００４７】上述したようにこれらのパルス信号は励磁
信号１４に同期しているので、その立ち下がりエッジ間
の時間は一定の範囲の長さになっている。一方、ｃｏｓ
θの１つの半周期と次の半周期との間には、図６（ｂ）
に示されるように、コサイン信号１６が前記スレッシュ
ホルドＴを超えない期間があるので、この間ではパルス
信号が発生されない。従って、この期間の立ち下がりエ
ッジ間の時間は、ｃｏｓθのある半周期の最後に発生し
たパルス信号の立ち下がりエッジと次の半周期の最初に
発生したパルス信号の立ち下がりエッジとの間の時間と
なるので、前述した一定範囲よりも長い時間間隔となっ
ている。As described above, since these pulse signals are synchronized with the excitation signal 14, the time between the falling edges thereof has a predetermined range of length. On the other hand, cos
FIG. 6B shows the relationship between one half cycle of θ and the next half cycle.
Since there is a period during which the cosine signal 16 does not exceed the threshold T, no pulse signal is generated during this period. Therefore, the time between the falling edges of this period is the time between the falling edge of the pulse signal generated at the end of one half cycle of cos θ and the falling edge of the pulse signal generated first at the next half cycle. Therefore, the time interval is longer than the above-mentioned fixed range.
【００４８】図７には、上記パルス信号をタイマー制御
手段２８に入力してタイマー１及びタイマー２の停止、
起動を行わせた場合の説明図が示される。すなわち、図
７（ａ）にはｃｏｓθの各半周期毎に発生されたパルス
信号列が示され、図７（ｂ）にはこのパルス信号の立ち
下がりエッジにおいてタイマー１を停止、タイマー値の
リセット及び再起動した場合のタイマー１のタイマー値
の様子が示される。FIG. 7 shows that the pulse signal is inputted to the timer control means 28 to stop the timers 1 and 2 and
An explanatory diagram in the case of starting is shown. That is, FIG. 7A shows a pulse signal train generated for each half cycle of cos θ, and FIG. 7B shows that the timer 1 is stopped at the falling edge of the pulse signal and the timer value is reset. And the state of the timer value of the timer 1 when restarting.
【００４９】図７（ａ）に示されるＡ１はｃｏｓθのあ
る半周期に発生した３つのパルス信号列であり、Ａ２は
その次の半周期で発生したパルス信号列である。Ａ１と
Ａ２との間の時間は、Ａ１内あるいはＡ２内のパルス信
号の立ち下がりエッジ間の時間より長くなっている。そ
こで、タイマー１のタイマー値に上限を設け、ある半周
期で発生したパルス列、例えばＡ１の最後のパルス信号
の立ち下がりエッジから次の半周期、例えばＡ２で発生
した最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの期間に
タイマー１のタイマー値がこの上限値に達するように設
定しておく。これにより、ｃｏｓθのある半周期と次の
半周期との間でタイマー１のタイマー値は必ずオーバー
フローしていることになる。A1 shown in FIG. 7A is three pulse signal trains generated in a certain half cycle of cos θ, and A2 is a pulse signal train generated in the next half cycle. The time between A1 and A2 is longer than the time between the falling edges of the pulse signal in A1 or A2. Therefore, an upper limit is set on the timer value of the timer 1 so that a pulse train generated in a certain half cycle, for example, a falling edge of the last pulse signal of A1, and a falling edge of a first pulse signal generated in the next half cycle, for example, A2. The timer value of the timer 1 is set to reach this upper limit value during the period up to. As a result, the timer value of the timer 1 always overflows between one half cycle of cos θ and the next half cycle.
【００５０】一方、タイマー２は、タイマー１のタイマ
ー値がオーバーフローしている状態から停止されるごと
に停止、タイマー値のリセット及び再起動がおこなわれ
る。この様子が図７（ｃ）に示される。タイマー２のタ
イマー値は、ある半周期で発生したパルス列の最初のパ
ルス信号の立ち下がりエッジから次の半周期で発生した
最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの時間すなわ
ちｃｏｓθの周期に対応した時間を表している。On the other hand, every time the timer 2 is stopped from the state where the timer value of the timer 1 overflows, the timer 2 is stopped, the timer value is reset, and the timer 2 is restarted. This is shown in FIG. The timer value of the timer 2 is the time from the falling edge of the first pulse signal of the pulse train generated in a certain half cycle to the falling edge of the first pulse signal generated in the next half cycle, that is, the time corresponding to the cycle of cos θ. Is represented.
【００５１】本実施例においては、タイマー値比較手段
３４でタイマー２のタイマー値の監視をおこなうことに
よりθが逓倍された異常を検知している。In the present embodiment, the timer value of the timer 2 is monitored by the timer value comparing means 34 to detect an abnormality in which θ has been multiplied.
【００５２】もし、θに上述したような逓倍される異常
が発生した場合には、ｃｏｓθの周期が短くなる。従っ
て、タイマー２が停止されるごとのタイマー２のタイマ
ー値も小さくなる。If the above-described multiplication abnormality occurs in θ, the cycle of cos θ becomes short. Therefore, the timer value of the timer 2 every time the timer 2 is stopped also becomes smaller.
【００５３】このような条件において、タイマー１のタ
イマー値がオーバーフローしている状態から停止リセッ
トされ次にタイマー値がオーバーフローして停止するま
での間にカウントされるタイマー２のタイマー値が所定
の範囲すなわち図７（ｃ）のＣｍｉｎ以上かどうかを監
視する。タイマー２のタイマー値がＣｍｉｎより小さく
なった場合は、ｃｏｓθの周期が短くなっており、θが
逓倍されていることを表している。これをタイマー値比
較手段３４によって検出しエラー出力手段３６によって
エラー信号を発生させる。Under such conditions, the timer value of the timer 2 which is counted from the time when the timer value of the timer 1 overflows to the time when the timer value overflows and stops until the timer value overflows is stopped within a predetermined range. That is, it is monitored whether it is equal to or more than Cmin in FIG. When the timer value of the timer 2 becomes smaller than Cmin, it indicates that the cycle of cos θ is short and θ is multiplied. This is detected by the timer value comparing means 34, and an error signal is generated by the error output means 36.
【００５４】以上の異常検出方法が、図８にフローチャ
ートとして示される。The above abnormality detection method is shown as a flowchart in FIG.
【００５５】（Ｓ１１）においてパルス信号の立ち下が
りエッジであるインタラプトが認識されると、（Ｓ１
２）においてタイマー１が停止される。When the interrupt, which is the falling edge of the pulse signal, is recognized in (S11), (S1)
In 2), the timer 1 is stopped.
【００５６】次に（Ｓ１３）においてタイマー１のタイ
マー値がオーバーフローしているかどうかが判断され、
タイマー値がオーバーフローしている場合には、（Ｓ１
４）においてタイマー２が起動されているか否かが判断
される。Next, in (S13), it is determined whether or not the timer value of the timer 1 has overflowed.
If the timer value overflows, (S1
In 4), it is determined whether or not the timer 2 has been activated.
【００５７】タイマー２が起動されていない場合は、
（Ｓ１５）においてタイマー２のタイマー値のリセット
がおこなわれ、（Ｓ１６）においてタイマー２が起動さ
れる。これは、主に装置の起動時におこなわれる処理で
ある。If timer 2 has not been started,
The timer value of the timer 2 is reset in (S15), and the timer 2 is started in (S16). This is a process mainly performed when the apparatus is started.
【００５８】次に、（Ｓ１７）においてタイマー１のタ
イマー値のリセットがおこなわれ、（Ｓ１８）において
タイマー１が起動された後、（Ｓ１１）に戻ってインタ
ラプトの認識の有無が監視される。Next, the timer value of the timer 1 is reset in (S17), and after the timer 1 is started in (S18), the process returns to (S11) to monitor the presence or absence of the recognition of the interrupt.
【００５９】一方、（Ｓ１３）において、タイマー１の
タイマー値がオーバーフローしていない場合にも（Ｓ１
７）から（Ｓ１１）までの工程が実行される。これは、
タイマー１のタイマー値のオーバーフローからオーバー
フローまでの間すなわちｃｏｓθのある半周期の期間内
でパルス信号が発生するごとにおこなわれる処理であ
る。On the other hand, in (S13), when the timer value of the timer 1 does not overflow (S1).
Steps 7) to (S11) are performed. this is,
This process is performed every time a pulse signal is generated between the overflow of the timer value of the timer 1 and the overflow, that is, within a half cycle period of cos θ.
【００６０】以上の状態から、（Ｓ１１）でインタラプ
トが認識された時に（Ｓ１３）でタイマー１のタイマー
値がオーバーフローしており、（Ｓ１４）でタイマー２
が起動されていた場合には、（Ｓ１９）においてタイマ
ー２が停止され、（Ｓ２０）においてタイマー２のタイ
マー値がＣｍｉｎ以上か否かが判断される。From the above state, when the interrupt is recognized in (S11), the timer value of the timer 1 overflows in (S13), and the timer 2 in (S14).
Has been started, the timer 2 is stopped in (S19), and it is determined in (S20) whether or not the timer value of the timer 2 is equal to or more than Cmin.
【００６１】タイマー２のタイマー値がＣｍｉｎより小
さい場合は（Ｓ２１）でエラー信号が発生される。この
場合に、次にどのような処理がおこなわれるかは装置の
都合により適宜決定される。If the timer value of the timer 2 is smaller than Cmin, an error signal is generated in (S21). In this case, what process is performed next is appropriately determined depending on the convenience of the apparatus.
【００６２】（Ｓ２０）でタイマー２のタイマー値がＣ
ｍｉｎ以上の場合には（Ｓ１５）からの処理が繰り返さ
れる。At (S20), the timer value of the timer 2 becomes C
If not less than min, the processing from (S15) is repeated.
【００６３】以上によりｃｏｓθの周期が監視され、θ
が逓倍されるという異常を検出することができる。As described above, the cycle of cos θ is monitored, and θ
Can be detected.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施例１
によれば、レゾルバの励磁信号の周期を観察すると共
に、レゾルバの２つの出力信号から加工信号値を算出し
これらをソフトウエア的に処理してレゾルバの断線を検
出するので、ハードウエアによる信号処理の必要がなく
装置のハードウエア構成を簡素化することができる。As described above, the first embodiment of the present invention is described.
According to the method, while observing the period of the excitation signal of the resolver, calculating the processing signal values from the two output signals of the resolver and processing them by software to detect the disconnection of the resolver, the signal processing by hardware is performed. Therefore, the hardware configuration of the apparatus can be simplified.
【００６５】また、本発明の実施例２によれば、ｃｏｓ
θの周期を監視でき、θが逓倍されるという異常を検出
することができる。According to the second embodiment of the present invention, cos
The cycle of θ can be monitored, and an abnormality that θ is multiplied can be detected.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 本発明に係るレゾルバの断線検出装置を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a resolver disconnection detection device according to the present invention.
【図２】 本発明の実施例１に係るレゾルバの入力側の
断線検出方法を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining a disconnection detection method on the input side of the resolver according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 レゾルバの励磁信号の異常を説明するための
波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining an abnormality of an exciting signal of a resolver.
【図４】 本発明の実施例１に係るレゾルバの出力側の
断線検出方法を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform chart for explaining a disconnection detection method on the output side of the resolver according to the first embodiment of the present invention.
【図５】 実施例１に係るレゾルバの断線検出方法を説
明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for detecting disconnection of a resolver according to the first embodiment.
【図６】 本発明の実施例２に係るパルス発生方法の説
明をするための波形図である。FIG. 6 is a waveform chart for explaining a pulse generation method according to a second embodiment of the present invention.
【図７】 実施例２の異常検出方法を説明するための波
形図である。FIG. 7 is a waveform chart for explaining an abnormality detection method according to the second embodiment.
【図８】 実施例２の異常検出方法を説明するためのフ
ローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an abnormality detection method according to a second embodiment.
【図９】 従来におけるレゾルバ１０を使用した回転角
度検出装置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a rotation angle detecting device using a conventional resolver 10;
【図１０】 従来の３線同時検出のための回路構成を示
す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional circuit configuration for simultaneous detection of three lines.
１０ レゾルバ、１２ 発振回路、１４ 励磁信号、１
６ コサイン信号、１８ サイン信号、２０ Ｒ／Ｄコ
ンバータ、２２ 制御手段、２４ バイアス回路、２６
パルス発生手段、２８ タイマー制御手段、３０ サ
ンプリング手段、３２ 断線出力手段、３４ タイマー
値比較手段、３６ エラー出力手段、３８，４０ フィ
ルター、４２，４４ 全波整流回路、４６ 演算手段、
４８ 演算値比較手段。10 resolver, 12 oscillation circuit, 14 excitation signal, 1
6 cosine signal, 18 sine signal, 20 R / D converter, 22 control means, 24 bias circuit, 26
Pulse generation means, 28 timer control means, 30 sampling means, 32 disconnection output means, 34 timer value comparison means, 36 error output means, 38, 40 filters, 42, 44 full-wave rectifier circuit, 46 arithmetic means,
48 operation value comparison means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01D 7/00 - 7/34 G01P 1/00 - 3/80 G01R 31/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01D 7/00-7/34 G01P 1/00-3/80 G01R 31 / 00
Claims (2)
出方法であって、 レゾルバを励磁するための励磁用正弦波信号に同期した
パルス信号を発生するパルス発生工程と、 前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバの回転角度θに
対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調されたレゾルバの
２つの出力信号を、前記パルス信号に同期してサンプリ
ングするサンプリング工程と、 前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和である
加工信号値を算出する演算工程と、 前記パルス信号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲
内にない場合に断線出力信号を発生する断線出力工程
と、 を含むことを特徴とするレゾルバの断線検出方法。1. A method for detecting disconnection of a one-input, two-output type resolver, comprising: a pulse generating step of generating a pulse signal synchronized with an excitation sine wave signal for exciting the resolver; Sampling the two output signals of the resolver whose amplitude is modulated by sin θ and cos θ corresponding to the rotation angle θ of the resolver in synchronization with the pulse signal; and squaring the two sampled output signals. A calculating step of calculating a processing signal value that is a sum; and a disconnection output step of generating a disconnection output signal when the period of the pulse signal and the processing signal value are not within a predetermined range. Resolver disconnection detection method.
出装置であって、 レゾルバを励磁するための励磁用正弦波信号に同期した
パルス信号を発生するパルス発生手段と、 前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバの回転角度θに
対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調されたレゾルバの
２つの出力信号を、前記パルス信号に同期してサンプリ
ングするサンプリング手段と、 前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和である
加工信号値を算出する演算手段と、 前記パルス信号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲
内にない場合に断線出力信号を発生する断線出力手段
と、 を含むことを特徴とするレゾルバの断線検出装置。2. A disconnection detection device for a one-input, two-output type resolver, comprising: a pulse generator for generating a pulse signal synchronized with an excitation sine wave signal for exciting the resolver; and the excitation sine wave signal. Sampling means for synchronizing with the pulse signal two output signals of the resolver whose amplitude is modulated by sin θ and cos θ corresponding to the rotation angle θ of the resolver, and a square of the two sampled output signals A calculating means for calculating a processing signal value that is a sum; and a disconnection output means for generating a disconnection output signal when the period of the pulse signal and the processing signal value are not within a predetermined range. Resolver disconnection detection device.
Priority Applications (1)
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