JP6629347B2 - Rotation information detection device, angle detection circuit, rotation information detection method, and rotation information detection program - Google Patents

Rotation information detection device, angle detection circuit, rotation information detection method, and rotation information detection program Download PDF

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Description

本発明は、回転情報検出装置、角度検出回路、回転情報検出方法、および回転情報検出プログラムに関する。   The present invention relates to a rotation information detection device, an angle detection circuit, a rotation information detection method, and a rotation information detection program.

従来、回転体の回転角度検出を目的として、磁気式の回転角度センサまたは磁気式エンコーダが利用されている。回転角度検出装置として特許文献１および２の装置が知られていた。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１０−２１７１５１号公報
［特許文献２］ 米国特許出願公開第２０１１／０３０４４８８号明細書Conventionally, a magnetic rotation angle sensor or a magnetic encoder has been used for the purpose of detecting the rotation angle of a rotating body. The devices of Patent Documents 1 and 2 have been known as rotation angle detecting devices.
[Prior art documents]
[Patent Document]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-217151 [Patent Document 2] US Patent Application Publication No. 2011/030304488

解決しようとする課題Issues to be solved

しかしながら、従来の回転角度検出装置では、精度良く回転角度を検出することが困難であった。本発明の課題は、精度良く、回転体の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出装置を提供することである。   However, it has been difficult for the conventional rotation angle detection device to accurately detect the rotation angle. An object of the present invention is to provide a rotation information detection device that accurately detects rotation information of at least one of a rotation angle, a rotation angular velocity, and a rotation angular acceleration of a rotating body.

一般的開示General disclosure

本発明の第１の態様においては、磁場を発生する回転体の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出装置であって、回転体の磁場を検出する磁電変換部と、磁電変換部における検出結果に基づいて、回転体の回転状態を示す第１情報および第２情報を算出する算出部と、第１情報の周波数帯域を制限するフィルタ部と、第２情報、およびフィルタ部を通過した第１情報に基づいて、回転体の回転情報を決定する決定部と、を備える回転情報検出装置を提供する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation information detection device that detects rotation information of at least one of a rotation angle, a rotation angular velocity, and a rotation angular acceleration of a rotating body that generates a magnetic field, , A calculating unit that calculates first information and second information indicating a rotation state of the rotating body based on a detection result of the magnetoelectric converting unit, and a filter unit that limits a frequency band of the first information. A rotation information detection device comprising: a rotation unit configured to determine rotation information of the rotating body based on the second information and the first information that has passed through the filter unit.

本発明の第２の態様においては、検出角度の三角関数値が入力され、予測三角関数値と外積演算する外積演算部と、外積演算結果を積分する第１積分器と、第１積分器の積分結果をさらに積分する第２積分器と、第２積分器の積分結果を予測三角関数値に変換する変換部と、を有するトラッキングループ回路と、トラッキングループ回路外で、第１積分器の積分結果の周波数帯域を制限するフィルタ部と、フィルタ部を通過したフィルタ処理結果と第２積分器の積分結果とに基づいて、角度を決定する決定部と、を備える角度検出回路を提供する。   In the second aspect of the present invention, a trigonometric function value of the detected angle is input, an outer product operation unit for performing an outer product operation with the predicted trigonometric function value, a first integrator for integrating the outer product operation result, and a first integrator. A tracking loop circuit having a second integrator for further integrating the integration result, a conversion unit for converting the integration result of the second integrator to a predicted trigonometric function value, and integrating the first integrator outside the tracking loop circuit An angle detection circuit includes: a filter unit that limits a frequency band of a result; and a determination unit that determines an angle based on a filter processing result passed through the filter unit and an integration result of a second integrator.

本発明の第３の態様においては、磁場を発生する回転体の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出方法であって、回転体の磁場を検出する磁場検出段階と、磁場検出段階における検出結果に基づいて、回転体の回転情報を示す第１情報および第２情報を算出する算出段階と、第１情報の周波数帯域を制限するフィルタ段階と、第２情報、およびフィルタ段階を経た第１情報に基づいて、回転体の回転情報を決定する決定段階とを備える回転情報検出方法、および回転情報検出方法をコンピュータに実現させるための回転情報検出プログラムを提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation information detecting method for detecting rotation information of at least one of a rotation angle, a rotation angular velocity, and a rotation angular acceleration of a rotating body that generates a magnetic field. , A calculation step of calculating first information and second information indicating rotation information of the rotating body based on a detection result in the magnetic field detection step, and a filter step of limiting a frequency band of the first information. And a determining step of determining rotation information of the rotating body based on the second information and the first information after the filtering step, and rotation information for causing a computer to realize the rotation information detection method. Provide a detection program.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The above summary of the present invention is not an exhaustive listing of all the required features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

回転体１０の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a rotating body 10. 第１実施形態における検出装置１００の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of detection device 100 in a 1st embodiment. 第１実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a signal processing unit 200 according to the first embodiment. 第１実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the first embodiment. 第１実施形態における検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an operation of the detection device according to the first embodiment. 第１実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the first embodiment. 算出部２１０によって算出された理想的な回転角度信号θ１の算出例を示す図である。The ideal example of calculation of the rotational angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210 is a diagram showing a. 図８は、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１が雑音成分を含む場合の一例を示す図である。8, the rotational angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210 is a diagram showing an example of a case of including a noise component. 算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１と、A相B相パルスを示す図である。And the rotation angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210 is a diagram showing an A-phase B-phase pulse. 決定部２３０によって決定された出力回転角度信号θｏｕｔと、A相B相パルスを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an output rotation angle signal θ out determined by a determination unit 230 and A-phase and B-phase pulses. 第２実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of signal processing part 200 in a 2nd embodiment. 第２実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing unit 200 according to a second embodiment. 第２実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the rotation angle determination processing in 2nd Embodiment. 第３実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of signal processing part 200 in a 3rd embodiment. 第３実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of signal processor 200 in a 3rd embodiment. 第３実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of rotation angle deciding processing in a 3rd embodiment. 第４実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。It is a figure showing composition of signal processor 200 in a 4th embodiment. 第４実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of rotation angle deciding processing in a 4th embodiment. 第５実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of signal processor 200 in a 5th embodiment. 第５実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of rotation angle deciding processing in a 5th embodiment. 第６実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of signal processor 200 in a 6th embodiment. 第６実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of rotation angle deciding processing in a 6th embodiment. 第７実施形態における信号処理部２００の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of signal processor 200 in a 7th embodiment. 第７実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of rotation angle deciding processing in a 7th embodiment. レゾルバを用いた場合の変形例をの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the modification at the time of using a resolver. 本実施形態に係る検出装置１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。7 shows an example of a hardware configuration of a computer 1900 functioning as the detection device 100 according to the present embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all combinations of the features described in the embodiments are necessarily indispensable to the solution of the invention.

図１は、回転体１０の構成例を示す図である。回転体１０は、モータ等の駆動装置に接続され、回転軸を中心に回転する。回転体１０は、磁場を発生させつつ回転し、回転磁場を第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０に印加する。第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、例えば、磁気センサである。第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０については後に述べる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the rotating body 10. The rotating body 10 is connected to a driving device such as a motor, and rotates around a rotating shaft. The rotating body 10 rotates while generating a magnetic field, and applies a rotating magnetic field to the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30. The first magnetoelectric converter 20 and the second magnetoelectric converter 30 are, for example, magnetic sensors. The first magnetoelectric converter 20 and the second magnetoelectric converter 30 will be described later.

回転体１０は、回転磁石１２と、回転軸１４とを備える。回転磁石１２は、回転軸１４回りに回転する。回転磁石１２は、一例として、円盤状の形状を有し、予め定められた第１平面内で回転する。回転磁石１２は、第１平面と略平行な面がそれぞれ半円形状となる２つの領域に分割されてよい。回転磁石１２は、分割された２つの領域のうち、一方の領域がＳ極であり、他方の領域がＮ極である磁石で形成されてよい。   The rotating body 10 includes a rotating magnet 12 and a rotating shaft 14. The rotating magnet 12 rotates around a rotation axis 14. The rotating magnet 12 has, for example, a disk shape and rotates in a predetermined first plane. The rotating magnet 12 may be divided into two regions each having a surface substantially parallel to the first plane having a semicircular shape. The rotating magnet 12 may be formed of a magnet in which one of the two divided regions has an S pole and the other region has an N pole.

これに代えて、回転磁石１２は、分割された２つの領域のうち、一方の領域の一部がＳ極であり、他方の領域の一部がＮ極となるように形成されてもよい。あるいは、回転磁石１２は、４以上の複数の領域に分割されてよい。回転磁石１２は、複数の領域の半数の領域のうち、少なくとも一部の領域がＳ極であり、残り半数の領域のうち、少なくとも一部の領域がＮ極となるように形成されてもよい。   Alternatively, the rotating magnet 12 may be formed so that, of the two divided regions, one of the regions is the S pole and the other is the N pole. Alternatively, the rotating magnet 12 may be divided into four or more regions. The rotating magnet 12 may be formed so that at least a part of the plurality of regions is an S pole and at least a part of the remaining half is an N pole. .

回転磁石１２は、第１平面と略平行な面内で回転することにより、理想的には、例えば、次式で示されるように、正弦波状または余弦波状に変化する磁場を外部の第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０に印加する。なお、第１平面と平行な面をＸＹ平面としたときに、ＨＸは磁場の強さのＸ方向成分を意味し、Ｈｙは磁場の強さのＹ方向成分を意味し、θは回転体１０の回転角度を意味する。

Figure 0006629347
Figure 0006629347
 By rotating in a plane substantially parallel to the first plane, the rotating magnet 12 ideally applies, for example, a magnetic field that changes in a sine or cosine waveform to an external first magnetic The voltage is applied to the converter 20 and the second magnetoelectric converter 30. When a plane parallel to the first plane is an XY plane, H X means an X-direction component of the magnetic field strength, Hy means a Y-direction component of the magnetic field strength, and θ indicates a rotating body. Means 10 rotation angles.
Figure 0006629347
Figure 0006629347

回転軸１４は、第１平面と略垂直な方向に形成される。回転軸１４は、一端が回転磁石１２の中心に接続される。また、回転軸１４は、他端がモータ等の駆動装置に接続される。駆動装置は、回転軸１４および回転軸１４に接続された回転磁石１２を回転させる。   The rotation shaft 14 is formed in a direction substantially perpendicular to the first plane. One end of the rotating shaft 14 is connected to the center of the rotating magnet 12. The other end of the rotating shaft 14 is connected to a driving device such as a motor. The driving device rotates the rotating shaft 14 and the rotating magnet 12 connected to the rotating shaft 14.

第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、回転体１０が発生させる回転磁場を検出する。第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、例えば、第１平面における平面視で、回転磁石１２の円周と交わるように配置される。即ち、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０のそれぞれは、回転磁石１２の円周から回転軸１４に平行に延伸させた円筒と交わるように配置される。   The first magnetoelectric converter 20 and the second magnetoelectric converter 30 detect a rotating magnetic field generated by the rotating body 10. The first magnetoelectric converter 20 and the second magnetoelectric converter 30 are arranged, for example, so as to intersect the circumference of the rotating magnet 12 in a plan view on the first plane. That is, each of the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 is arranged so as to intersect a cylinder extending in parallel with the rotation axis 14 from the circumference of the rotating magnet 12.

第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、回転磁石１２の駆動装置側とは反対側に配置されてよく、これに代えて、駆動装置側に配置されてもよい。また、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、回転磁石１２を挟むように互いに回転磁石１２の異なる側に配置されてもよい。   The first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 may be arranged on the opposite side of the rotating magnet 12 from the drive device side, and may be arranged on the drive device side instead. Further, the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 may be arranged on different sides of the rotary magnet 12 so as to sandwich the rotary magnet 12.

図１は、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０が、回転磁石１２の円周付近、より正確には円周の直下に配置された例を示す。例えば、第１磁電変換部２０は、正弦波状に変動する磁場が印加され、第２磁電変換部３０は、余弦波状に変動する磁場が印加される。即ち、図１は、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０が、互いに位相差が９０°となる正弦波あるいは余弦波状に変動する磁場が印加されるように配置される例を示す。   FIG. 1 shows an example in which the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 are arranged in the vicinity of the circumference of the rotating magnet 12, more precisely, directly below the circumference. For example, a sine-wave-varying magnetic field is applied to the first magnetoelectric converter 20, and a cosine-wave-varying magnetic field is applied to the second magnetoelectric converter 30. That is, FIG. 1 illustrates an example in which the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 are arranged such that a magnetic field that fluctuates in a sine wave or a cosine wave having a phase difference of 90 ° is applied. .

図２は、本実施形態に係る検出装置１００の概要を示す図である。検出装置１００は、図１に示したような回転体１０が発生する回転磁場を検出して、回転体１０の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうちの少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出装置である。検出装置１００は、第１磁電変換部２０、第２磁電変換部３０、入力部４０、および信号処理部２００を備える。入力部４０は、第１増幅部４２、第２増幅部４４、AD変換部４６、およびAD変換部４８を備える。信号処理部２００は、角度検出回路であってよい。信号処理部２００は、算出部２１０、フィルタ部２２０、および決定部２３０を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of the detection device 100 according to the present embodiment. The detecting device 100 detects a rotating magnetic field generated by the rotating body 10 as illustrated in FIG. 1 and detects at least one of rotation information of the rotating angle, the rotating angular velocity, and the rotating angular acceleration of the rotating body 10. This is a rotation information detecting device. The detection device 100 includes a first magnetoelectric conversion unit 20, a second magnetoelectric conversion unit 30, an input unit 40, and a signal processing unit 200. The input unit 40 includes a first amplification unit 42, a second amplification unit 44, an AD conversion unit 46, and an AD conversion unit 48. The signal processing unit 200 may be an angle detection circuit. The signal processing unit 200 includes a calculation unit 210, a filter unit 220, and a determination unit 230.

第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、回転体１０の磁場を検出する磁気変換部である。本例の第１磁電変換部２０は、印加された磁場の強度に略比例した強度の電気信号を磁場の検知信号として出力する。第１磁電変換部２０には、回転体１０の回転磁場によって周期的に変化する磁場が印加される。第１磁電変換部２０は、回転磁場の周期で変化する周期的な検知信号を出力する。第１磁電変換部２０は、正弦波状に変化する回転体１０の磁場を検出してよい。本例の第１磁電変換部２０は、正弦波状の磁場が印加され、正弦波状の検知信号を出力する。   The first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 are magnetic conversion units that detect a magnetic field of the rotating body 10. The first magnetoelectric conversion unit 20 of the present example outputs an electric signal having a strength substantially proportional to the strength of the applied magnetic field as a magnetic field detection signal. A magnetic field that periodically changes due to the rotating magnetic field of the rotating body 10 is applied to the first magnetoelectric conversion unit 20. The first magnetoelectric conversion unit 20 outputs a periodic detection signal that changes with the period of the rotating magnetic field. The first magnetoelectric conversion unit 20 may detect a magnetic field of the rotating body 10 that changes in a sine wave shape. The first magnetoelectric converter 20 of the present example is applied with a sine wave magnetic field and outputs a sine wave detection signal.

第１磁電変換部２０は、一例として、磁場を検出するホール素子を有する。ただし、第１磁電変換部２０が有する磁気センサは、印加される周期的に変化する磁場を検出できる磁気センサであれば、ホール素子に限定されるものではない。第１磁電変換部２０は、検知信号を入力部４０の第１増幅部４２に供給する。   The first magnetoelectric conversion unit 20 has, as an example, a Hall element that detects a magnetic field. However, the magnetic sensor included in the first magnetoelectric conversion unit 20 is not limited to a Hall element as long as the magnetic sensor can detect an applied periodically changing magnetic field. The first magnetoelectric conversion unit 20 supplies the detection signal to the first amplification unit 42 of the input unit 40.

第２磁電変換部３０は、回転周期で変化する回転体１０の磁場を第１磁電変換部２０とは異なる位相で検出する。第２磁電変換部３０が検出する位相は、第１磁電変換部２０が検出する位相と比較して予め定められた位相差を有する。第２磁電変換部３０は、一例として、回転体１０の回転の周期で変化する磁場を第１磁電変換部２０とは略９０度異なる位相で検出する。   The second magnetoelectric conversion unit 30 detects the magnetic field of the rotating body 10 that changes with the rotation cycle at a phase different from that of the first magnetoelectric conversion unit 20. The phase detected by the second magnetoelectric converter 30 has a predetermined phase difference as compared with the phase detected by the first magnetoelectric converter 20. As an example, the second magnetoelectric conversion unit 30 detects a magnetic field that changes with the rotation period of the rotating body 10 at a phase that is different from the first magnetoelectric conversion unit 20 by approximately 90 degrees.

本例の第２磁電変換部３０は、位相が略９０度異なる余弦波状の磁場が印加され、余弦波状の検知信号を出力する。第２磁電変換部３０は、検知信号を入力部４０の第２増幅部４４に供給する。以上の点を除いて、第２磁電変換部３０は、第１磁電変換部２０と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。   The second magnetoelectric conversion unit 30 of the present example is applied with a cosine wave magnetic field having a phase difference of approximately 90 degrees and outputs a cosine wave detection signal. The second magnetoelectric conversion unit 30 supplies the detection signal to the second amplification unit 44 of the input unit 40. Except for the above points, the second magnetoelectric conversion unit 30 is the same as the first magnetoelectric conversion unit 20, and therefore, the repeated description is omitted.

第１増幅部４２は、第１磁電変換部２０から検知信号を受け取り、検知信号を増幅する。第１増幅部４２は、第１磁電変換部２０に接続されてよく、受けとった検知信号を予め定められた増幅率で増幅してよい。第１増幅部４２は、増幅した検知信号をＡＤ変換部４６に供給する。   The first amplifying unit 42 receives the detection signal from the first magnetoelectric conversion unit 20 and amplifies the detection signal. The first amplification unit 42 may be connected to the first magnetoelectric conversion unit 20 and may amplify the received detection signal at a predetermined amplification factor. The first amplification unit 42 supplies the amplified detection signal to the AD conversion unit 46.

第２増幅部４４は、第２磁電変換部３０から検知信号を受け取り、検知信号を増幅する。第２増幅部４４は、第２磁電変換部３０に接続されてよく、受けとった検知信号を予め定められた増幅率で増幅してよい。第２増幅部４４は、増幅した検知信号をＡＤ変換部４８に供給する。   The second amplification unit 44 receives the detection signal from the second magnetoelectric conversion unit 30 and amplifies the detection signal. The second amplification unit 44 may be connected to the second magnetoelectric conversion unit 30, and may amplify the received detection signal at a predetermined amplification factor. The second amplifier 44 supplies the amplified detection signal to the AD converter 48.

ＡＤ変換部４６は、増幅された検知信号を受け取り、検知信号をデジタル値に変換する。ＡＤ変換部４６は、第１増幅部４２に接続されてよく、受けとった検知信号を予め定められたクロック周期等でデジタル値に変換してよい。ＡＤ変換部４６は、変換したデジタル信号を算出部２１０に供給する。   The AD converter 46 receives the amplified detection signal and converts the detection signal into a digital value. The AD converter 46 may be connected to the first amplifier 42, and may convert the received detection signal into a digital value at a predetermined clock cycle or the like. The AD converter 46 supplies the converted digital signal to the calculator 210.

ＡＤ変換部４８は、増幅された検知信号を受け取り、検知信号をデジタル値に変換する。ＡＤ変換部４８は、第２増幅部４４に接続されてよく、受けとった検知信号を予め定められたクロック周期等でデジタル値に変換してよい。ＡＤ変換部４８は、変換したデジタル信号を算出部２１０に供給する。   The AD converter 48 receives the amplified detection signal and converts the detection signal into a digital value. The AD converter 48 may be connected to the second amplifier 44, and may convert the received detection signal into a digital value at a predetermined clock cycle or the like. The AD converter 48 supplies the converted digital signal to the calculator 210.

算出部２１０は、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０の検出結果に基づき、回転体１０の回転情報を示す第１情報と第２情報とを算出する。算出部２１０は、ＡＤ変換部４６およびＡＤ変換部４８に接続されてよい。算出部２１０は、ＡＤ変換部４６およびＡＤ変換部４８から受け取った検知信号に基づいて、回転体１０の回転状態に応じた第１情報と第２情報とを算出してよい。   The calculation unit 210 calculates first information and second information indicating rotation information of the rotating body 10 based on the detection results of the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30. The calculation unit 210 may be connected to the AD conversion unit 46 and the AD conversion unit 48. The calculation unit 210 may calculate the first information and the second information according to the rotation state of the rotating body 10 based on the detection signals received from the AD conversion units 46 and 48.

本明細書において、「第１情報」および「第２情報」は、回転体１０の回転情報を示す情報である。回転体１０の回転情報は、回転体１０の回転角度、回転角速度、および回転角加速度の少なくともいずれかの情報である。第１情報は、回転体１０の回転角速度または回転角加速度を示す情報であってよい。第２情報は、回転体１０の回転角度を示す情報であってよい。本例では、第１情報は、回転体１０の回転角速度を示す回転角速度信号ω１であり、第２情報は、回転体１０の回転体角度を示す回転体角度信号θ１である。In this specification, “first information” and “second information” are information indicating rotation information of the rotating body 10. The rotation information of the rotating body 10 is information on at least one of the rotating angle, the rotating angular velocity, and the rotating angular acceleration of the rotating body 10. The first information may be information indicating a rotation angular velocity or a rotation angular acceleration of the rotating body 10. The second information may be information indicating a rotation angle of the rotating body 10. In this example, the first information is a rotation angular velocity signal omega 1 indicating the angular velocity of the rotating body 10, the second information is a rotating body angle signal theta 1 which shows a rotating body angle of the rotating body 10.

フィルタ部２２０は、算出部２１０から第１情報を受け取り、第１情報の周波数帯域を制限する。決定部２３０は、フィルタ部２２０を通過した第１情報と、フィルタ部２２０を通過しない第２情報とに基づいて、回転体１０の回転角度である出力回転角度信号θｏｕｔを決定する。The filter unit 220 receives the first information from the calculation unit 210 and limits the frequency band of the first information. Determining unit 230 determines the first information which has passed through the filter unit 220, based on the second information that does not pass through the filter unit 220, which is the angle of rotation of the rotor 10 output rotation angle signals theta out.

次に、算出部２１０、フィルタ部２２０、および決定部２３０を含む信号処理部２００を説明する。図３は、第１実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。算出部２１０は、ＡＤ変換部４６およびＡＤ変換部４８から検知信号として正弦波信号A・ｓｉｎθｉｎおよび余弦波信号A・ｃｏｓθｉｎを受け取る。正弦波信号A・ｓｉｎθｉｎおよび余弦波信号A・ｃｏｓθｉｎは、検出結果θｉｎの三角関数値である。 Next, the signal processing unit 200 including the calculation unit 210, the filter unit 220, and the determination unit 230 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of the signal processing unit 200 according to the first embodiment. The calculation unit 210 receives a sine wave signal A · sin θ in and a cosine wave signal A · cos θ in as detection signals from the AD conversion units 46 and 48. Sinusoidal signal A · sin [theta in and cosine-wave signal A · cos [theta] in is a trigonometric function value of the detection result theta in.

算出部２１０が受け取る検知信号が正弦波信号および余弦波信号であること、また、２つの信号の位相差が判明していることにより、算出部２１０は、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０に印加された磁場の第１平面上の方向、即ち、回転体１０の回転角度について示す回転角度信号θ１を算出することができる。算出部２１０は、回転角度信号θ１の算出過程において、回転体１０の回転角速度について示す回転角速度信号ω１についても算出する。回転角速度信号ω１および回転角度信号θ１の算出処理については、後に述べる。Since the detection signals received by the calculation unit 210 are a sine wave signal and a cosine wave signal, and the phase difference between the two signals is known, the calculation unit 210 uses the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric direction on the first plane of the applied magnetic field to the converter 30, i.e., it is possible to calculate the rotation angle signal theta 1 showing the rotation angle of the rotating body 10. In the process of calculating the rotation angle signal θ 1 , the calculation unit 210 also calculates the rotation angular velocity signal ω 1 indicating the rotation angular velocity of the rotating body 10. The rotation angular velocity signal omega 1 and the rotation angle signal theta 1 of the calculation process will be described later.

フィルタ部２２０は、算出部２１０から回転角速度信号ω１を受け取り、回転角速度信号ω１の周波数帯域を制限した回転角速度信号ω２を生成する。決定部２３０は、積分部２３２、判定部２３４、および補正部２３６を備える。決定部２３０は、フィルタ部２２０を通過した回転角速度信号ω２と、算出部２１０によって算出されてフィルタ部２２０を通過しない回転角度信号θ１とに基づいて、回転体１０の回転角度である出力回転角度信号θｏｕｔを決定する。Filter unit 220 receives the rotational angular velocity signals omega 1 from the calculation unit 210, generates a restricted frequency band of the rotation angular velocity signal omega 1 rotational angular velocity signals omega 2. The determining unit 230 includes an integrating unit 232, a determining unit 234, and a correcting unit 236. The determination unit 230 outputs the rotation angle of the rotator 10 based on the rotation angular velocity signal ω 2 that has passed through the filter unit 220 and the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210 and not passing through the filter unit 220. The rotation angle signal θ out is determined.

図４は、第１実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。算出部２１０は、外積演算部２１２、第１積分部２１４、位相補償部２１６、第２積分部２１７、および変換部２１８を有する。算出部２１０は、トラッキングループ回路であってよい。本例の算出部２１０は２型トラッキングループ回路である。ここで、２型とは、ループ中に２つの積分要素を有するという意味である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 200 according to the first embodiment. The calculation unit 210 includes an outer product calculation unit 212, a first integration unit 214, a phase compensation unit 216, a second integration unit 217, and a conversion unit 218. The calculation unit 210 may be a tracking loop circuit. The calculation unit 210 of this example is a type 2 tracking loop circuit. Here, type 2 means that the loop has two integral elements.

外積演算部２１２には、検出角度θｉｎの三角関数値A・ｓｉｎθｉｎおよびA・ｃｏｓθｉｎが入力される。外積演算部２１２は、検出角度θｉｎの三角関数値と、予測三角関数値ｓｉｎθ１およびｃｏｓθ１とを外積演算する。ここで、予測三角関数値は、トラッキングループ回路である算出部２１０によって算出されたθ１を三角関数値ｓｉｎθ１およびｃｏｓθ１に変換したものである。

Figure 0006629347
外積演算結果は、追従誤差εを意味する。追従誤差εを二回積分することで予測角度である回転角度信号θ１が算出されるので、追従誤差εは、回転角加速度を示す回転角加速度信号α１に相当する。このように、外積演算部２１２は、外積演算することによって回転体１０の回転角加速度である回転角加速度信号α１を出力する。The trigonometric function values A · sin θ in and A · cos θ in of the detection angle θ in are input to the outer product calculation unit 212. The cross product calculation unit 212 performs a cross product calculation on the trigonometric function value of the detected angle θ in and the predicted trigonometric function values sin θ 1 and cos θ 1 . Here, the predicted trigonometric function value is obtained by converting θ 1 calculated by the calculating unit 210 as a tracking loop circuit into trigonometric function values sin θ 1 and cos θ 1 .
Figure 0006629347
 The result of the outer product operation means the following error ε. Since the rotation angle signal theta 1 is predicted angle tracking error epsilon by integrating twice is calculated, the tracking error epsilon, which corresponds to the rotation angle acceleration signal alpha 1 showing the rotation angular acceleration. Thus, the outer product calculating unit 212 outputs the rotation angle acceleration signal alpha 1 is a rotation angular acceleration of the rotating body 10 by product computation.

第１積分部２１４は、積分器であって、外積演算部２１２によって算出された回転角加速度を積分して、回転体１０の回転角速度を示す回転角速度信号ω１を出力する。位相補償部２１６は、第１積分部２１４の出力を受け取り、位相補償済みの回転角速度信号ω１を出力する。第２積分部２１７は、積分器であって、回転角速度信号ω１をさらに積分して回転角度信号θ１を算出する。The first integrator 214 is an integrator, and integrates the rotational angular acceleration calculated by the outer product calculator 212 and outputs a rotational angular velocity signal ω 1 indicating the rotational angular velocity of the rotating body 10. Phase compensating unit 216 receives the output of the first integrator section 214, and outputs the rotational angular velocity signals omega 1 of the phase compensated. Second integration unit 217, a integrator, further integrating calculates the rotational angle signal theta 1 to the rotational angular velocity signals omega 1.

変換部２１８は、回転角度信号θ１を予測三角関数値ｓｉｎθ１およびｃｏｓθ１に変換する。変換部２１８は、回転角度信号θ１を三角関数値ｓｉｎθ１およびｃｏｓθ１に変換するための変換テーブルを記憶した記憶部であってよい。変換部２１８によって変換された予測三角関数値ｓｉｎθ１およびｃｏｓθ１は、外積演算部２１２へ供給され、上述した外積演算に用いられる。Conversion unit 218 converts the rotation angle signal theta 1 to the predicted trigonometric function values sin [theta 1 and cos [theta] 1. Conversion unit 218, the rotation angle signal theta 1 may be a storage unit that stores a conversion table for converting the trigonometric function values sin [theta 1 and cos [theta] 1. Predicted trigonometric function values sin [theta 1 and cos [theta] 1 is converted by the conversion unit 218 is supplied to the outer product calculating unit 212 is used for product computation described above.

算出部２１０は、算出した回転角度信号θ１を決定部２３０に供給する。算出部２１０は、回転角度信号θ１の算出過程で得られる回転角速度信号ω１をフィルタ部２２０へ供給する。これに代えて、フィルタ部２２０へ供給する回転角速度信号ω１として、第１積分部２１４の出力を用いてもよい。Calculator 210 supplies the calculated rotation angle signal theta 1 to the determining unit 230. Calculator 210 supplies the rotation angular velocity signal omega 1 obtained by the rotational angle signal theta 1 of the process of calculating the filter unit 220. Alternatively, as the rotation angular velocity signal omega 1 supplied to the filter unit 220 may be used the output of the first integrator section 214.

フィルタ部２２０は、算出部２１０より供給された回転角速度信号ω１をフィルタ処理し、信号対雑音特性を改善させる。フィルタ処理された回転角速度信号ω２は決定部２３０へ供給される。フィルタ部２２０は、低域通過特性を有してよく、算出部２１０の周波数帯域内における予め定められた高周波帯域の成分を除去してよい。フィルタ部２２０は、算出部２１０自身がもつ周波数特性より狭帯域なローパスフィルタ２２２を有してよい。Filter unit 220, the rotation angular velocity signal omega 1 supplied from the calculating unit 210 filters, thereby improving the signal-to-noise characteristics. Filtered rotational angular velocity signals omega 2 is supplied to the determining unit 230. The filter unit 220 may have a low-pass characteristic, and may remove a component of a predetermined high-frequency band in the frequency band of the calculation unit 210. The filter unit 220 may include a low-pass filter 222 having a narrower band than the frequency characteristics of the calculation unit 210 itself.

ただし、フィルタ部２２０が有するフィルタは、帯域制限を施すフィルタであれば、ローパスフィルタ２２２に限定されるものではない。なお、本明細書において、フィルタ部２２０は、トラッキングループ回路外で周波数帯域を制限するフィルタを意味し、トラッキングループで生じる帯域制限を含まない。   However, the filter included in the filter unit 220 is not limited to the low-pass filter 222 as long as the filter performs band limitation. In this specification, the filter unit 220 refers to a filter that limits a frequency band outside the tracking loop circuit, and does not include a band limit generated in the tracking loop.

決定部２３０は、第１情報および第２情報の少なくとも一方に基づいて、回転体１０が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する判定部２３４を備える。決定部２３０は、判定部２３４の判定結果に基づいて、回転体１０の回転角度を決定する。補正部２３６は、フィルタ部２２０より供給された回転角速度信号ω２と、判定部２３４より供給された判定結果に基づいて、回転角速度信号ω３を算出し、積分部２３２に供給する。The determination unit 230 includes a determination unit 234 that determines whether the rotating body 10 is in the constant rotation state or the non-constant rotation state based on at least one of the first information and the second information. The determination unit 230 determines the rotation angle of the rotating body 10 based on the determination result of the determination unit 234. Correcting unit 236, the rotation angular velocity signal omega 2 supplied from the filter unit 220, on the basis of the supplied determination result from the determination unit 234 calculates the rotational angular velocity signals omega 3, and supplies to the integrating portion 232.

積分部２３２は、補正部２３６より供給された回転角速度信号ω３を積分する。積分部２３２は、回転角速度信号ω３の積分結果を検出装置１００の出力回転角度信号θｏｕｔとして外部に供給する。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２３０によって決定された回転角度となる。決定部２３０は、決定された出力回転角度信号θｏｕｔを外部に出力するための外部とのインターフェイスであってよい。この場合、決定部２３０は、出力するデータのフォーマット等を、供給すべき外部の装置等の入力データのフォーマット等に変換してもよい。Integrating unit 232 integrates the rotational angular velocity signals omega 3 supplied from the correcting unit 236. Integrating unit 232 supplies the external integration result of the rotation angular velocity signal omega 3 as an output rotation angle signals theta out of the detection device 100. The output rotation angle signal θ out is the rotation angle determined by the determination unit 230. The determination unit 230 may be an interface with the outside for outputting the determined output rotation angle signal θ out to the outside. In this case, the determining unit 230 may convert the format of the output data and the like into the format of the input data of an external device to be supplied and the like.

さらに、積分部２３２は、出力回転角度信号θｏｕｔを判定部２３４にも供給する。判定部２３４は、積分部２３２より供給された出力回転角度信号θｏｕｔと算出部２１０より供給された回転角度信号θ１とを比較し、大小関係などの判定結果を補正部２３６に供給する。換言すれば、判定部２３４は、決定部２３０によって決定された出力回転角度信号θｏｕｔと算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１とに基づいて、回転体１０が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する。本例では、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあれば、判定部２３４は、回転体１０が等速回転状態であると判定し、判定結果０を出力する。Further, the integration section 232 also supplies the output rotation angle signal θ out to the determination section 234. The determination unit 234 compares the output rotation angle signal θ out supplied from the integration unit 232 with the rotation angle signal θ 1 supplied from the calculation unit 210, and supplies a determination result such as a magnitude relationship to the correction unit 236. In other words, the determination unit 234 determines whether the rotating body 10 is in the constant rotation state based on the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 230 and the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210. It is determined whether the engine is rotating at a constant speed. In this example, if the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold value + θ t to −θ t , the determination unit 234 determines that the rotating body 10 is rotating at a constant speed. It is determined to be in the state, and a determination result 0 is output.

出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きければ、判定部２３４は、判定結果１を出力する。出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さければ、判定部２３４は、判定結果２を出力する。Output rotation angle signals theta value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from out is greater than the threshold value + theta t predetermined, the determination unit 234 outputs a determination result 1. The value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from an output rotation angle signals theta out is smaller than the threshold - [theta] t with predetermined determination unit 234 outputs a determination result 2.

判定結果は補正部２３６へ供給される。判定部２３４より供給された判定結果に基づいて、補正部２３６は、フィルタ部２２０より供給された回転角速度信号ω２、または予め定められた角度補正用信号の＋ωｃ、−ωｃのいずれかを回転角速度信号ω３として積分部２３２に供給する。具体的には、判定結果が０の場合ω２、判定結果が１の場合−ωｃ、判定結果が２の場合＋ωｃを回転角速度信号ω３として積分部２３２に供給する。The determination result is supplied to the correction unit 236. Based on the determination result supplied from the determination unit 234, the correction unit 236 generates one of the rotation angular velocity signal ω 2 supplied from the filter unit 220 or a predetermined angle correction signal + ω c or −ω c . and supplies the integrating part 232 as a rotation angular velocity signal omega 3. Specifically, when the determination result is 0, ω 2 is supplied, when the determination result is 1, −ω c , and when the determination result is 2, + ω c is supplied to the integration unit 232 as the rotational angular velocity signal ω 3 .

このように構成される検出装置１００の動作について、説明する。図５は、第１実施形態における検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、回転体１０は、回転して、回転磁場を発生させる（Ｓ１００）。第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、回転体１０が発生させた回転磁場を検出する（Ｓ２００）。ＡＤ変換部４６は、第１増幅部４２が増幅した第１磁電変換部２０の検知信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部４８は、第２増幅部４４が増幅した第２磁電変換部３０の検知信号をデジタル信号に変換する。   The operation of the detection device 100 configured as described above will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the detection device according to the first embodiment. First, the rotating body 10 rotates to generate a rotating magnetic field (S100). The first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 detect the rotating magnetic field generated by the rotating body 10 (S200). The AD converter 46 converts the detection signal of the first magnetoelectric converter 20 amplified by the first amplifier 42 into a digital signal. The AD converter 48 converts the detection signal of the second magnetoelectric converter 30 amplified by the second amplifier 44 into a digital signal.

次に、算出部２１０は、第１情報および第２情報を算出する（Ｓ３００）。本例の算出部２１０は、回転角速度信号ω１を第１情報として算出し、回転角度信号θ１を第２情報として算出する。フィルタ部２２０は、算出部２１０から第１情報を受け取り、第１情報の周波数帯域を制御するフィルタ処理を施す（Ｓ４００）。Next, the calculation unit 210 calculates the first information and the second information (S300). Calculator 210 of the present embodiment calculates the rotational angular velocity signal omega 1 as the first information, and calculates the rotation angle signal theta 1 as the second information. The filter unit 220 receives the first information from the calculation unit 210, and performs a filtering process for controlling the frequency band of the first information (S400).

決定部２３０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報、およびフィルタ処理段階を経ない第２情報に基づいて回転体１０の回転角度、即ち出力回転角度信号θｏｕｔを決定する（Ｓ５００）。検出装置１００は、回転体１０の回転磁場の検出（Ｓ２００）から出力回転角度信号θｏｕｔの決定（Ｓ５００）の動作を、検出動作の終了まで繰り返し（Ｓ６００：Ｎｏ）、回転角度を順次決定していく。The determining unit 230 determines the rotation angle of the rotating body 10, that is, the output rotation angle signal θ out based on the first information that has undergone the filtering process by the filter unit 220 and the second information that has not undergone the filtering process (S500). ). The detection device 100 repeats the operation from the detection of the rotating magnetic field of the rotating body 10 (S200) to the determination of the output rotation angle signal θ out (S500) until the end of the detection operation (S600: No), and sequentially determines the rotation angle. To go.

図６は、第１実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図６は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。   FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the rotation angle determination process according to the first embodiment. FIG. 6 shows an example of the processing content of step S500 in FIG.

決定部２３０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてω２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてθ１を取得する。また、決定部２３０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５１０）。Determination unit 230 obtains the omega 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 230 is obtained (step S510).

判定部２３４が、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあると判定すれば（ステップＳ５１１：Ｙｅｓ）、回転体１０は、等速回転状態にある。補正部２３６は、フィルタ処理段階を経たω２をω３として積分部２３２に出力する（ステップＳ５１２）。したがって、本例における等速回転状態には、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が一定の範囲内にあれば、厳密に等速回転状態ではない場合も含まれてよい。If the determination unit 234 determines that the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold + θ t to −θ t (Yes in step S511), the rotating body is determined. 10 is in a constant speed rotation state. The correction unit 236 outputs ω 2 that has undergone the filtering process to ω 3 to the integration unit 232 (step S512). Therefore, the constant-speed rotation state in the present example may include a case where the motor is not strictly a constant-speed rotation state as long as the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a certain range.

積分部２３２は、補正部２３６より供給された回転角速度信号ω３を積分して、出力回転角度信号θｏｕｔを得る。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２３０によって決定された回転角度として、外部へ出力される（ステップＳ５１３）。Integrating unit 232 integrates the rotational angular velocity signals omega 3 supplied from the correcting unit 236 to obtain an output rotation angle signals theta out. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 230 (Step S513).

ただし、フィルタ部２２０においてフィルタ処理された回転角速度信号ω２は群遅延をもつ。したがって回転体１０の始動時およびステップ応答時など、非等速回転状態の場合、回転角速度信号ω１は交流信号となる。フィルタ部２２０にてフィルタ処理された回転角速度信号ω２は、フィルタ処理されていない回転角速度信号ω１に対して遅延を生じる。同時刻において、フィルタ処理された回転角速度信号ω２は、フィルタ処理されていない回転角速度信号ω１に対して遅延に起因した差異を有する。この結果、回転角速度信号ω２を積分した出力回転角度信号θｏｕｔも、フィルタ処理を経ていない回転角度信号θ１に対して遅延に起因した差異を有する。However, the rotational angular velocity signals omega 2 which is filtered in the filter unit 220 has a group delay. Therefore, such as during start-up and step response of the rotor 10, in the case of unequal speed rotation state, the rotation angular velocity signal omega 1 is an AC signal. Rotational angular velocity signals omega 2 which is filtered by the filter unit 220 produces a delay with respect to the rotational angular velocity signal omega 1 unfiltered. In the same time, the rotational angular velocity signals omega 2 which is filtered has a difference caused by the delay with respect to the rotational angular velocity signal omega 1 unfiltered. As a result, the output rotation angle signal θ out obtained by integrating the rotation angular velocity signal ω 2 also has a difference due to the delay with respect to the rotation angle signal θ 1 that has not been filtered.

回転体１０の速度が安定し回転速度が一定になると、回転角速度信号ω１は直流信号となる。フィルタ部２２０にてフィルタ処理された回転角速度信号ω２は回転角速度信号ω１に対して遅延を生じる。しかし、回転体１０が等速回転状態であるので、遅延時間Δｔｄとすると、時刻ｔ１における回転角速度信号ω２（ｔ１）と、時刻（ｔ１−Δｔｄ）における回転角速度信号ω２（ｔ１−Δｔｄ）とが同じである。When the rotational speed rate of the rotating body 10 is stabilized it is constant, the rotational angular velocity signal omega 1 is a DC signal. Rotational angular velocity signals omega 2 which is filtered by the filter unit 220 produces a delay with respect to the rotational angular velocity signal omega 1. However, since the rotor 10 is at a constant speed rotation state, when a delay time Delta] t d, the rotational angular velocity signal omega 2 at time t1 (t 1), the time (t 1 -.DELTA.t d) the rotational angular velocity signals omega 2 in ( t 1 −Δt d ) is the same.

したがって、同時刻において、フィルタ処理された回転角速度信号ω２は、フィルタ処理されていない回転角速度信号ω１に対して遅延に起因した差異を生じない。この結果、回転角速度信号ω２を積分した出力回転角度信号θｏｕｔも、フィルタ処理を経ていない回転角度信号θ１に対して遅延に起因した差異を生じない。Thus, at the same time, the filtered rotational angular velocity signals omega 2 is no difference due to the delay with respect to the rotational angular velocity signal omega 1 unfiltered. As a result, the output rotation angle signal θ out obtained by integrating the rotation angular velocity signal ω 2 does not cause a difference due to the delay with respect to the rotation angle signal θ 1 that has not been subjected to the filtering process.

本例の検出装置１００によれば、上述のように、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあれば（ステップＳ５１１：Ｙｅｓ）、フィルタ処理による遅延が無いか無視しうると考えられるので、回転体１０は等速回転状態であると判定する。According to the detection device 100 of the present example, as described above, if the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within the range of −θ t from the predetermined threshold value + θ t (step S511: Yes), it is considered that there is no delay due to the filtering process or it can be neglected, so it is determined that the rotating body 10 is in the constant speed rotation state.

回転体１０が等速回転状態であれば、遅延の影響を無視できるので、フィルタ部２２０を通過して雑音が除去された回転角速度信号ω２を用いることができる。したがって、決定部は、回転体１０が等速回転状態と判定された場合には、フィルタ部２２０を通過した回転体１０の回転角速度信号ω２を積分して得られる回転角度信号を出力回転角度信号θｏｕｔとして決定する。If the rotating body 10 is in constant speed rotation state, since negligible influence of the delay, it is possible to use rotation angular velocity signals omega 2 which noise has been removed by passing through the filter unit 220. Therefore, when it is determined that the rotating body 10 is rotating at a constant speed, the determining unit outputs a rotation angle signal obtained by integrating the rotating angular velocity signal ω 2 of the rotating body 10 that has passed through the filter unit 220 to the output rotation angle. The signal is determined as θ out .

一方、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きければ（ステップＳ５１４：Ｙｅｓ）、回転体１０が非等速回転状態にあると判定される。この場合、補正部２３６は、負値の角度補正用信号−ωｃをω３として積分部２３２に提供する（ステップＳ５１５）。Meanwhile, the value obtained by subtracting the output rotation angle signals rotated from theta out angle signal theta 1 is greater than a predetermined threshold value + theta t (step S514: Yes), determines that the rotating body 10 is in a non-uniform speed rotational state Is done. In this case, the correction unit 236 is provided in the integrating portion 232 the angle correction signal - [omega] c of the negative value as omega 3 (step S515).

即ち、回転体１０が非等速回転状態の場合、フィルタ処理による遅延の影響があると考えられるので、決定部２３０は、決定される回転体１０の出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。具体的には、出力回転角度信号θｏｕｔが回転角度信号θ１に比べて大きいので、補正部２３６は、出力回転角度信号θｏｕｔを小さくするように補正する。That is, when the rotating body 10 is in the non-constant speed rotation state, it is considered that there is an influence of the delay due to the filtering process. Therefore, the determining unit 230 calculates the output rotation angle signal θ out of the rotating body 10 by the calculating unit 210 controlled so as to approach the rotational angle signal theta 1 calculated by. Specifically, since the output rotation angle signal θ out is larger than the rotation angle signal θ 1 , the correction unit 236 corrects the output rotation angle signal θ out so as to be smaller.

補正部２３６が、負値の角度補正用信号−ωｃをω３として積分部２３２に提供することによって（ステップＳ５１５）、−ωｃを時間積分して得られる負値の角度補正分−θｃが従前の出力回転角度信号θｏｕｔに足し加えられるため、出力回転角度信号θｏｕｔの値が徐々に小さくなるように制御することができる。角度補正用信号−ωｃの値は、特に限定されず、あまりに大きすぎない負値となるように事前に定めておけばよい。Correction unit 236, by providing the integrator 232 angle correction signal - [omega] c of the negative value as omega 3 (step S515), - omega angle correction amount -θ of the negative values obtained for c and integral time Since c is added to the previous output rotation angle signal θ out , control can be performed so that the value of the output rotation angle signal θ out gradually decreases. Angle values of the correction signals - [omega] c is not particularly limited, it is sufficient to set in advance so that not too too large negative value.

同様に、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さければ（ステップＳ５１４：Ｎｏ）、回転体１０が非等速回転状態にあると判定される。この場合、決定部２３０は、出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。具体的には、補正部２３６が、正値の角度補正用信号＋ωｃをω３として積分部２３２に提供することによって、出力回転角度信号θｏｕｔの値が大きくなるように制御する。Similarly, the value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from an output rotation angle signals theta out, is smaller than the threshold - [theta] t with a predetermined (Step S514: No), the rotating body 10 is in a non-uniform speed rotational state Is determined. In this case, the determination unit 230 controls the output rotation angle signal θ out to approach the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210. Specifically, the correction unit 236 controls the output rotation angle signal θ out to be increased by providing the positive angle correction signal + ω c to the integration unit 232 as ω 3 .

なお、回転角速度信号ω２と角度補正用信号の＋ωｃおよび−ωｃの加減算信号、即ち（ω２＋ωｃ）および（ω２−ωｃ）を回転速度信号ω３として積分部２３２に供給してもよい。また、判定結果と角度補正用信号に一定の関係性が保たれていれば、閾値θｔおよび角度補正用信号ωｃは複数の組み合わせを有してもよい。なお、ωｃは定数だけでなく、ω２やω１を演算したもの、ω２やω１の関数であってもよい。The supply to the integrating section 232 subtraction signal + omega c and - [omega] c of the rotation angular velocity signal omega 2 and the angle correction signal, i.e. the (ω 2 + ω c) and (ω 2 -ω c) as a rotational speed signal omega 3 May be. Further, if kept constant relationship to the determination result and the angle correction signal, the threshold theta t and angle correction signal omega c may have a plurality of combinations. Incidentally, omega c is not only constant, that calculates the omega 2 and omega 1, may be a function of omega 2 and omega 1.

以上のように、本件の検出装置１００は、トラッキングループを有する算出部２１０によって算出した回転角度信号θ１と、決定部２３０によって決定された出力回転角度信号θｏｕｔとの差から、回転体１０が等速回転状態にあるか判定している。回転体１０が等速回転状態にあれば、群遅延の影響を無視できることを考慮して、フィルタ部２２０を通過して雑音が除去された回転角速度信号ω２を積分した出力回転角θｏｕｔを出力している。以下、この点に説明する。As described above, the detection device 100 of the present case uses the rotation body 10 based on the difference between the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210 having the tracking loop and the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 230. Is determined to be in a constant rotation state. If the rotating body 10 is rotating at a constant speed, the output rotation angle θ out obtained by integrating the rotation angular velocity signal ω 2 from which the noise has been removed after passing through the filter unit 220 is considered in consideration of the fact that the influence of the group delay can be ignored. Output. Hereinafter, this point will be described.

図７は、算出部２１０によって算出された理想的な回転角度信号θ１の算出例を示す図である。図７は、回転体１０が等速回転している状態であって、検出装置１００内の算出部２１０がデジタル演算器である場合の動作を示す。回転角度θｉｎは、回転角速度ωｉｎで等速回転する回転体１０の回転角度を示す。回転角度θｉｎは、一定の傾きωｉｎをもって時間ｔにしたがって増加する直線で表される。一方、算出部２１０では、回転角速度信号ω１を一定の角度演算周期ＴＳの間隔で積分し、小数部を切り捨て量子化することで次式のように、回転角度を示す回転角度信号θ１を出力する。角度演算周期ＴＳは、サンプリング周期を示す。ｍは整数を示す。

Figure 0006629347
Figure 7 is a diagram showing an ideal example of calculation of the rotational angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210. FIG. 7 shows an operation in a case where the rotating body 10 is rotating at a constant speed and the calculation unit 210 in the detection device 100 is a digital arithmetic unit. The rotation angle θ in indicates the rotation angle of the rotating body 10 that rotates at a constant speed at the rotation angular velocity ω in . The rotation angle θ in is represented by a straight line that increases with time t with a constant slope ω in . On the other hand, the calculation unit 210 integrates the rotation angular velocity signal ω 1 at intervals of a fixed angle calculation cycle T S and rounds down and quantizes the fractional part, thereby obtaining a rotation angle signal θ 1 indicating the rotation angle as in the following equation. Is output. The angle calculation cycle T S indicates a sampling cycle. m represents an integer.
Figure 0006629347

理想的な場合、ω１はωｉｎに等しく、かつ一定である。参考のために、ω１が時間によって変わらないことを図７の鎖線で示す。ω１がωｉｎに等しいので、回転体１０の回転角度θｉｎに対して、回転角度信号θ１の誤差は、量子化誤差程度である。また、理想的な場合、算出される出力回転角度がインクリメントされる角度更新周期Tは、次式で示される。なお、角度更新周期Tは、図７の右軸に示される回転角度を示す回転角度信号θ１が＋１、又は−１される時間間隔を意味する。次式からわかるように、角度更新周期Tは、一定である。ここで、ｍは整数を示す。Ｔは角度更新周期を示す。ωｉｎは、回転体１０の回転角速度であり、Ｔｓは角度演算周期であり、ω１は、トラッキングループを有する算出部２１０によって算出される回転角速度である。

Figure 0006629347
Figure 0006629347
 In the ideal case, ω 1 is equal to ω in and is constant. For reference, the fact that ω 1 does not change with time is indicated by the chain line in FIG. Since ω 1 is equal to ω in , the error of the rotation angle signal θ 1 with respect to the rotation angle θ in of the rotating body 10 is about the quantization error. In an ideal case, the angle update period T at which the calculated output rotation angle is incremented is expressed by the following equation. The angle update period T refers to a time interval in which the rotational angle signal theta 1 indicating the rotation angle indicated on the right axis of FIG. 7 is +1, or -1. As can be seen from the following equation, the angle update cycle T is constant. Here, m indicates an integer. T indicates an angle update cycle. ω in is the rotational angular velocity of the rotating body 10, Ts is the angle calculation cycle, and ω 1 is the rotational angular velocity calculated by the calculation unit 210 having a tracking loop.
Figure 0006629347
Figure 0006629347

しかしながら、現実的には、検出装置１００は、雑音成分を生じさせる。具体的には、検出装置１００内の雑音成分には、第１磁電変換部２０、第２磁電変換部３０、第１増幅部４２、第２増幅部４４、ＡＤ変換部４６、ＡＤ変換部４８、および算出部２１０自身の雑音成分が含まれる。   However, in reality, the detection device 100 generates a noise component. Specifically, the noise components in the detection device 100 include the first magnetoelectric converter 20, the second magnetoelectric converter 30, the first amplifier 42, the second amplifier 44, the AD converter 46, and the AD converter 48. , And the noise component of the calculation unit 210 itself.

図８は、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１が雑音成分を含む場合の一例を示す図である。検出装置１００内の雑音成分により、算出部２１０の演算過程で得られる回転角速度信号ω１も雑音成分を持つ。したがって、一定のサンプリング周期、即ち、一定の角度演算周期TＳの間隔で積分される回転角速度信号ω１は一定でない。参考のために、ω１がサンプリング周期ごとに一定ではないことを図８の鎖線で示す。8, the rotational angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210 is a diagram showing an example of a case of including a noise component. The noise component in the detection device 100, the rotation angular velocity signal omega 1 obtained in the calculation process of calculating portion 210 also has a noise component. Thus, a constant sampling period, i.e., the rotational angular velocity signal omega 1 that is integrated at intervals of a predetermined angle calculation period T S is not constant. For reference, dashed lines in FIG. 8 show that ω 1 is not constant for each sampling period.

ω１が雑音成分によって変動するので、上記の数式４で得られる回転角度信号θ１も雑音成分による変動の影響を受ける。この結果、回転体１０の回転角度θｉｎに対する回転角度信号θ１の誤差は、量子化誤差以上の誤差を持ってしまう。また、算出された回転角度を示す回転角度信号θ１がインクリメントされる角度更新周期Ｔも時間軸に対して一定とはならず、非等間隔になる。Since ω 1 fluctuates due to the noise component, the rotation angle signal θ 1 obtained by Expression 4 is also affected by the fluctuation due to the noise component. As a result, the error of the rotational angle signal theta 1 with respect to the rotation angle theta in the rotary body 10, will have an error of more than the quantization error. The angle update period T of the rotational angle signal theta 1 showing the rotation angle calculated is incremented also not constant with respect to a time axis, the unequal interval.

算出部２１０による算出結果である回転角度信号θ１ のｎビットのデータの下位２ビットを使って、Ａ相パルスとＢ相パルスを生成する場合を説明する。Ａ相パルスおよびＢ相パルスは、ロータリーエンコーダなどでよく用いられるAB相インクリメンタル方式として出力されるものである。図９は、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１と、A相B相パルスを示す図である。Ａ相パルスは、回転角度信号θ１のビット１のデータとして与えられ、Ｂ相パルスは、回転角度信号θ１のビット１のデータとビット０のデータの排他的論理和として与えられる。 Using the lower 2 bits of data of n bits of a calculation result by the calculating unit 210 rotation angle signal theta 1, illustrating the case of generating the A-phase pulse and the B-phase pulse. The A-phase pulse and the B-phase pulse are output as an AB-phase incremental method often used in a rotary encoder or the like. 9, the rotation angle signal theta 1 calculated by the calculating unit 210 is a diagram showing an A-phase B-phase pulse. A phase pulse is given as a rotation angle signal theta 1 of the bit 1 data, B-phase pulse is given as exclusive OR of the data of the data bit 0 bit 1 of the rotational angle signal theta 1.

参考のために、図９には、算出部２１０によって算出された角速度信号ω１の積分波形を模式的に示している。角速度信号ω１の積分波形が雑音成分を含むため、角速度信号ω１の積分波形を量子化したθ１も雑音の影響を受け、その結果、角度更新周期Ｔが時間軸に対して一定とならない。したがって、角度更新周期Ｔに依拠するＡ相パルスおよびＢ相パルスも影響を受ける。具体的には、次式からわかるように、検出装置１００内の雑音成分による影響は、周期ジッタΔＴとして現れる。なお、Δωが回転角速度信号ω１の雑音成分である。

Figure 0006629347
Figure 0006629347
 For reference, in FIG. 9 shows schematically the calculated angular velocity signal omega 1 of the integrated waveform by the calculating unit 210. Since the integrated waveform of the angular velocity signal omega 1 includes a noise component, theta 1 obtained by quantizing the angular velocity signal omega 1 of the integrated waveform is also affected by the noise, not as a result, the angle update period T is constant with respect to time axis . Therefore, the A-phase pulse and the B-phase pulse that depend on the angle update period T are also affected. Specifically, as can be seen from the following equation, the effect of the noise component in the detection device 100 appears as a period jitter ΔT. Incidentally, [Delta] [omega is the noise component of the rotation angular velocity signal omega 1.
Figure 0006629347
Figure 0006629347

本例の検出装置１００では、図８および図９に示したようなθ１を出力する場合とは異なり、フィルタ部２２０を通過させて雑音成分を軽減した回転角速度信号ω２を用いて算出された出力回転角度信号θｏｕｔを用いることができる。In the detection apparatus 100 of the present embodiment, unlike the case of outputting the theta 1 as shown in FIGS. 8 and 9, is calculated using the rotational angular velocity signals omega 2 with reduced noise component is passed through the filter unit 220 Output rotation angle signal θ out can be used.

図１０は、決定部２３０によって決定された出力回転角度信号θｏｕｔと、A相B相パルスを示す図である。図１０には、参考のために、フィルタ部２２０を通過した角速度信号ω２の積分波形、即ち出力回転角度信号θｏｕｔを模式的に示している。FIG. 10 is a diagram illustrating the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 230 and the A-phase and B-phase pulses. 10, for the reference, the angular velocity signals omega 2 of the integrated waveform that has passed through the filter unit 220, i.e., an output rotation angle signals theta out schematically.

本例の検出装置１００では、帯域制限を生じさせるトラッキングループを構成する算出部２１０自身が持つ周波数特性より狭帯域なローパスフィルタ２２２を用いる場合、回転角速度信号ω１の雑音成分、つまり、上記の数式７および数式８のΔω成分がより一層抑制される。これにより、決定部２３０において、低雑音化された回転角速度信号ω２を積分して角度演算することで周期ジッタΔＴを低減することができる。In the detection apparatus 100 of the present embodiment, the case of using a narrow-band low-pass filter 222 from the frequency characteristic possessed by the calculation unit 210 itself constituting the tracking loop to produce band-limited, the rotational angular velocity signal omega 1 of the noise component, that is, of the The Δω components in Expressions 7 and 8 are further suppressed. Thus, the determining unit 230, it is possible to reduce the period jitter ΔT by an angle calculated by integrating the rotational angular velocity signals omega 2 which are low noise.

以上の本例の検出装置１００によれば、回転体１０が回転始動時など非等速回転状態の場合、出力回転角度信号θｏｕｔは遅延のない回転角度信号θ1に追従するように出力することができる。速度が安定して等速回転状態になると、遅延がなく、かつ雑音が除去された回転角度信号θｏｕｔを出力することができる。したがって、回転体１０の回転情報検出精度が検出装置１００内の雑音成分によって劣化することを抑制することができる。According to the detection device 100 of the present embodiment described above, when the rotating body 10 is in a non-constant rotation state such as at the time of starting rotation, the output rotation angle signal θ out is output so as to follow the rotation angle signal θ 1 without delay. be able to. When the rotation speed becomes stable and the rotation speed becomes constant, it is possible to output the rotation angle signal θ out without delay and from which noise has been removed. Therefore, it is possible to prevent the rotation information detection accuracy of the rotating body 10 from deteriorating due to the noise component in the detection device 100.

本例の検出装置１００によれば、アナログ・フロントエンド回路などを追加する場合に比べてチップサイズや消費電流の増加を招かない。また、単にトラッキングループフィルタである算出部２１０の帯域を狭域化する場合には、２型トラッキングループの性質上、ステップ応答時間が増加し、角加速度入力時の角度誤差が増加するが、本例の検出装置１００によれば、ステップ応答時や角加速度入力時には、出力回転角度信号θｏｕｔを回転角度信号θ1に近づけるように制御できるので、ステップ応答時間の増加および角度誤差の増加を抑制できる。According to the detection device 100 of this example, an increase in chip size and current consumption does not occur as compared with a case where an analog front-end circuit or the like is added. When the band of the calculation unit 210, which is simply a tracking loop filter, is narrowed, the step response time increases due to the nature of the type 2 tracking loop, and the angular error at the time of inputting the angular acceleration increases. According to the detection device 100 of the example, at the time of a step response or an input of an angular acceleration, the output rotation angle signal θ out can be controlled so as to be close to the rotation angle signal θ 1 , so that an increase in the step response time and an increase in the angle error are suppressed. it can.

また、単にトラッキングループフィルタである算出部２１０による減衰率を高める場合には、トラッキングループフィルタの帯域内でのノイズが支配的な場合には効果が少なく、また、位相余裕などの安定性が劣化するおそれがある。しかし、本例の検出装置１００では、オープンループのフィルタ部２２０が追加されるので、安定性に影響がない。また、フィルタ部２２０の仕様次第で帯域制限および高減衰特性が可能となる。さらに、本例の検出装置１００によれば、回転体１０の回転状態によらず継続的にフィルタ部２２０を用いる場合と異なり、群遅延の増加による即応性の劣化を防止できる。   In addition, when the attenuation rate by the calculation unit 210, which is simply a tracking loop filter, is increased, the effect is small when noise within the band of the tracking loop filter is dominant, and stability such as phase margin deteriorates. There is a possibility that. However, in the detection device 100 of the present example, the stability is not affected because the open loop filter unit 220 is added. Further, depending on the specifications of the filter unit 220, band limitation and high attenuation characteristics can be achieved. Furthermore, according to the detection device 100 of the present example, unlike the case where the filter unit 220 is continuously used regardless of the rotation state of the rotating body 10, deterioration of responsiveness due to an increase in group delay can be prevented.

図１１は、第２実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。本例では、第１情報は、回転体１０の回転体角加速度を示すα１であり、第２情報は、回転体１０の回転体角度を示す回転体角度信号θ１である。また、決定部２４０の構成が第１実施形態の場合と異なる。これらの点を除いて、第２実施形態の検出装置１００は、第１実施形態の場合と同様なので、繰り返しの説明を省略する。また、同様の構成には、同じ符号を用いる。なお、第１磁電変換部２０、第２磁電変換部３０、および入力部４０は、第１実施形態と同様であるので図示していない。FIG. 11 is a diagram illustrating an outline of a signal processing unit 200 according to the second embodiment. In the present example, the first information is α 1 indicating the rotating body angular acceleration of the rotating body 10, and the second information is a rotating body angle signal θ 1 indicating the rotating body angle of the rotating body 10. Further, the configuration of the determining unit 240 is different from that of the first embodiment. Except for these points, the detection device 100 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the repeated description is omitted. The same components are denoted by the same reference numerals. Note that the first magnetoelectric conversion unit 20, the second magnetoelectric conversion unit 30, and the input unit 40 are not illustrated because they are the same as those in the first embodiment.

算出部２１０によるθ１の算出過程は第１実施形態の場合と同様である。ただし、本例の算出部２１０は、算出過程で得られる回転角加速度を示す回転角加速度信号α１を第１情報としてフィルタ部２２０へ供給する。The calculation process of θ 1 by the calculation unit 210 is the same as that of the first embodiment. However, the calculation unit 210 of this example, supplied to the filter unit 220 the rotational angular acceleration signal alpha 1 showing the rotation angular acceleration obtained in the calculation process as the first information.

フィルタ部２２０は、算出部２１０から第１情報として回転角加速度信号α１を受け取り、回転角加速度信号α１の周波数帯域を制限した回転角加速度信号α２を生成する。決定部２４０は、二回積分部２４２、判定部２４４、および補正部２４６を備える。決定部２４０は、フィルタ部２２０を通過した回転角加速度信号α２と、算出部２１０によって算出されてフィルタ部２２０を通過しない回転角度信号θ１とに基づいて、回転体１０の回転角度信号θｏｕｔを決定する。Filter unit 220 receives the rotation angle acceleration signal alpha 1 from the calculator 210 as the first information to generate have limited frequency band of the rotation angular acceleration signal alpha 1 rotation angular acceleration signal alpha 2. The determination unit 240 includes a double integration unit 242, a determination unit 244, and a correction unit 246. The determination unit 240 determines the rotation angle signal θ of the rotating body 10 based on the rotation angle acceleration signal α 2 that has passed through the filter unit 220 and the rotation angle signal θ 1 that has been calculated by the calculation unit 210 and has not passed through the filter unit 220. Determine out .

図１２は、第２実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。算出部２１０は、トラッキングループ回路であってよく、外積演算部２１２、第１積分部２１４、位相補償部２１６、第２積分部２１７、および変換部２１８を有してよい。算出部２１０は、回転角度信号θ１の算出過程で得られる回転角加速度信号α１をフィルタ部２２０へ供給する。フィルタ部２２０は、算出部２１０より供給された回転角加速度信号α１をフィルタ処理し、信号対雑音特性を改善させる。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the second embodiment. The calculation unit 210 may be a tracking loop circuit, and may include an outer product calculation unit 212, a first integration unit 214, a phase compensation unit 216, a second integration unit 217, and a conversion unit 218. Calculator 210 supplies the rotation angle acceleration signal alpha 1 obtained by the rotational angle signal theta 1 of the process of calculating the filter unit 220. Filter unit 220, the supplied from the calculator 210 rotational angular acceleration signal alpha 1 filters, thereby improving the signal-to-noise characteristics.

決定部２４０は、判定部２４４の判定結果に基づいて、回転体１０の回転角度を決定する。補正部２４６は、フィルタ部２２０より供給された回転角加速度信号α２と、判定部２４４より供給された判定結果に基づいて、回転角加速度信号α３を算出し、二回積分部２４２に供給する。The determination unit 240 determines the rotation angle of the rotating body 10 based on the determination result of the determination unit 244. Correcting unit 246, the rotation angular acceleration signal alpha 2 supplied from the filter unit 220, on the basis of the supplied determination result from the determination section 244 calculates a rotational angular acceleration signal alpha 3, supplied to the twice integrator 242 I do.

二回積分部２４２は、二次（二回）の積分器から構成されている。二回積分部２４２は、補正部２４６より供給された回転角加速度信号α３を二回積分する。二回積分部２４２は、回転角加速度信号α３の二回積分結果を検出装置１００の出力回転角度信号θｏｕｔとして外部に供給する。さらに、二回積分部２４２は、出力回転角度信号θｏｕｔを判定部２４４にも供給する。判定部２４４の構成は、第１実施形態における判定部２３４と同じであってよい。The two-time integration unit 242 includes a second-order (two-time) integrator. Twice integrating unit 242, the rotation angular acceleration signal alpha 3 supplied from the correcting unit 246 integrates twice. Twice integrating unit 242 supplies the external twice integrating result of the rotation angular acceleration signal alpha 3 as an output rotation angle signals theta out of the detection device 100. Further, the twice integration unit 242 also supplies the output rotation angle signal θ out to the determination unit 244. The configuration of the determination unit 244 may be the same as the configuration of the determination unit 234 in the first embodiment.

判定部２４４は、判定結果を補正部２４６へ供給する。判定部２４４より供給された判定結果に基づいて、補正部２４６は、フィルタ部２２０より供給された回転角加速度信号α２、または予め定められた角度補正用信号の＋αｃ、−αｃのいずれかを回転角加速度信号α３として二回積分部２４２に供給する。具体的には、判定結果が０の場合α２、判定結果が１の場合−αｃ、判定結果が２の場合＋αｃを回転角加速度信号α３として二回積分部２４２に供給する。なお、判定結果０、１、２の意味は、第１実施形態の場合と同様である。The determination unit 244 supplies the determination result to the correction unit 246. Based on the determination result supplied from the determination unit 244, the correction unit 246 determines which of the rotation angular acceleration signal α 2 supplied from the filter unit 220 or the predetermined angle correction signal + α c or −α c . supplied to the twice integrator 242 or a rotation angular acceleration signal alpha 3. More specifically, α 2 when the determination result is 0, −α c when the determination result is 1 and + α c when the determination result is 2 is supplied to the double integration unit 242 as the rotational angular acceleration signal α 3 . The meanings of the determination results 0, 1, and 2 are the same as those in the first embodiment.

このように構成される検出装置１００の動作について説明する。本例の検出装置１００の動作は、図５に示される第１実施形態におけるフローチャートにおいて、第１情報が回転角速度信号ω１ではなく回転角加速度信号α１であることを除いて、ステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作については同様である。したがって、これらの動作の説明は省略する。The operation of the detection device 100 configured as described above will be described. Operation of the detection device 100 of the present example, except that in the flow chart of the first embodiment shown in FIG. 5, the first information is a rotation angular acceleration signal alpha 1 rather than the rotation angular velocity signal omega 1, Step S100 The operations shown in steps S400 and S600 are the same. Therefore, description of these operations is omitted.

図１３は、第２実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the second embodiment. FIG. 13 shows an example of the processing content of step S500 in FIG.

決定部２４０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてα２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてθ１を取得する。また、決定部２４０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５２０）。Determination unit 240 acquires the alpha 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 240 is obtained (Step S520).

判定部２４４が、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあると判定すれば（ステップＳ５２１：Ｙｅｓ）、補正部２４６は、フィルタ処理段階を経たα２をα３として二回積分部２４２に出力する（ステップＳ５２２）。二回積分部２４２は、補正部２４６より供給された回転角加速度信号α３を二回積分して、出力回転角度信号θｏｕｔを得る。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２４０によって決定された回転角度として、外部へ出力される（ステップＳ５２３）。If the determination unit 244 determines that the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold + θ t to −θ t (Yes in step S521), the correction unit 246 outputs α 2 that has undergone the filtering process to α 3 as a twice output to the double integration unit 242 (step S522). Twice integrating unit 242, the rotation angular acceleration signal alpha 3 supplied from the correcting unit 246 is integrated twice to obtain an output rotation angle signals theta out. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 240 (step S523).

フィルタ部２２０においてフィルタ処理された回転角加速度信号α２は群遅延をもつ。したがって回転体１０の始動時およびステップ応答時など、回転角加速度が一定ではないとき、回転角加速度信号α１は交流信号となる。フィルタ部２２０にてフィルタ処理された回転角加速度信号α２は、フィルタ処理されていない回転角加速度信号α１に対して遅延を生じる。Rotational angular acceleration signal alpha 2 that have been filtered in the filter unit 220 has a group delay. Therefore, such as during start-up and step response of the rotor 10, when the rotation angular acceleration is not constant, the rotational angular acceleration signal alpha 1 is an AC signal. Rotational angular acceleration signal alpha 2 that have been filtered by the filter unit 220 produces a delay with respect to the rotation angular acceleration signal alpha 1 unfiltered.

同時刻において、フィルタ処理された回転角加速度信号α２は、フィルタ処理されていない回転角加速度信号α１に対して遅延に起因した差異が生じる。この結果、回転角加速度信号α２を二回積分した出力回転角度信号θｏｕｔも、フィルタ処理を経ていない回転角度信号θ１に対して遅延に起因した差異を有する。In the same time, the rotation angular acceleration signal alpha 2 that have been filtered, the differences caused by the delay with respect to the rotation angular acceleration signal alpha 1 unfiltered results. As a result, the output rotation angle signal θ out obtained by integrating the rotation angular acceleration signal α 2 twice also has a difference due to the delay from the rotation angle signal θ 1 that has not been filtered.

回転体１０の速度が安定し回転速度が一定になると、回転角加速度信号α１は直流信号（ゼロ）となる。フィルタ部２２０にてフィルタ処理された回転角加速度信号α２は回転角加速度信号α１に対して遅延を生じるが、同時刻において、フィルタ処理された回転角加速度信号α２は、フィルタ処理されていない回転角加速度信号α１に対して遅延に起因した差異を生じない。この結果、回転角加速度信号α２を二回積分した出力回転角度信号θｏｕｔも、フィルタ処理を経ていない回転角度信号θ１に対して遅延に起因した差異を生じない。When the rotational speed rate of the rotating body 10 is stabilized is constant, the rotational angular acceleration signal alpha 1 is a DC signal (zero). The rotation angular acceleration signal alpha 2 that have been filtered by the filter unit 220 produces a delay with respect to the rotation angular acceleration signal alpha 1, at the same time, the filtered rotational angular acceleration signal alpha 2 is being filtered no difference due to the delay with respect to free rotation angular acceleration signal alpha 1. As a result, the output rotation angle signal θ out obtained by integrating the rotation angular acceleration signal α 2 twice does not cause a difference due to the delay with respect to the rotation angle signal θ 1 that has not been filtered.

本例の検出装置１００によれば、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあれば（ステップＳ５２１：Ｙｅｓ）、回転体１０の速度が安定し回転速度が一定になったと判断する。この場合、フィルタ処理による遅延が無いか無視しうると考えられるので、フィルタ部２２０を通過して雑音が除去された回転角加速度信号α２を用いることができる。したがって、決定部は、回転体１０が等速回転状態と判定された場合には、フィルタ部２２０を通過した回転体１０の回転角加速度信号α２を二回積分して得られる回転角度信号を出力回転角度信号θｏｕｔとして決定する。According to the detection device 100 of the present example, if the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold + θ t to −θ t (Step S521: Yes), It is determined that the speed of the rotating body 10 has become stable and the rotating speed has become constant. In this case, it is considered that negligible or delay due to filtering is not, it is possible to use a rotation angular acceleration signal alpha 2 which noise has been removed by passing through the filter unit 220. Thus, the determination unit, when the rotary body 10 is determined to constant speed state, the rotational angle signal obtained rotational angular acceleration signal alpha 2 of the rotary member 10 that has passed through the filter unit 220 by integrating twice The output rotation angle signal θ out is determined.

一方、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きければ（ステップＳ５２４：Ｙｅｓ）、回転体１０の速度が安定しておらず回転速度が一定になっていないと判定される。正確には、回転体１０は、非等加速度回転状態にあると判断される。回転体１０が非等加速度回転状態であれば、もちろん、回転体１０は非等速回転状態である。この場合、補正部２４６は、負値の角度補正用信号−αｃをα３として二回積分部２４２に提供する（ステップＳ５２５）。 On the other hand, if the output rotation angle signals theta minus rotation angle signal theta 1 from out value is greater than the threshold value + theta t predetermined (step S524: Yes), the rotational speed rate of the rotating body 10 is not stable Is determined not to be constant. To be precise, it is determined that the rotating body 10 is in the non-uniform acceleration rotation state. If the rotating body 10 is in a non-uniform acceleration rotation state, of course, the rotating body 10 is in a non-uniform rotation state. In this case, the correction unit 246 provides an angle control signal-.alpha. c negative value alpha 3 as the twice integrator 242 (step S525).

即ち、回転体１０が非等加速度回転状態の場合、フィルタ処理による遅延の影響があると考えられるので、決定部２４０は、決定される回転体１０の出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。具体的には、出力回転角度信号θｏｕｔが回転角度信号θ１に比べて大きいので、補正部２３６は、出力回転角度信号θｏｕｔを小さくするように補正する。That is, when the rotating body 10 is in the non-uniform acceleration rotation state, it is considered that there is an influence of the delay due to the filtering process. Therefore, the determining unit 240 calculates the output rotation angle signal θ out of the rotating body 10 by the calculating unit 210. controlled so as to approach the rotational angle signal theta 1 calculated by. Specifically, since the output rotation angle signal θ out is larger than the rotation angle signal θ 1 , the correction unit 236 corrects the output rotation angle signal θ out so as to be smaller.

補正部２３６が、負値の角度補正用信号−αｃをα３として二回積分部２４２に提供することによって（ステップＳ５２５）、−αｃを二回時間積分して得られる負値の角度補正分−θｃが従前の出力回転角度信号θｏｕｔに足し加えられるため、出力回転角度信号θｏｕｔの値が徐々に小さくなるように制御することができる。The correction unit 236 provides the negative angle correction signal −α c as α 3 to the twice integration unit 242 (step S 525), whereby the negative angle obtained by performing time integration of −α c twice is obtained. correction amount - [theta] c is to be added added to the output rotation angle signals theta out of conventional, it can be controlled so that the value of the output rotation angle signals theta out gradually decreases.

同様に、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さければ（ステップＳ５２４：Ｎｏ）、回転体１０が非等加速度回転状態にあると判定される。この場合、決定部２４０は、出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。具体的には、補正部２３６が、正値の角度補正用信号＋αｃをα３として二回積分部２４２に提供することによって、出力回転角度信号θｏｕｔの値が大きくなるように制御する。Similarly, the value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from an output rotation angle signals theta out, is smaller than the threshold - [theta] t with a predetermined (Step S524: No), the rotating body 10 is in a non-like acceleration rotation state Is determined. In this case, the determination unit 240 controls the output rotation angle signal θ out to approach the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210. Specifically, the correction unit 236 controls the output rotation angle signal θ out to increase by providing the positive angle correction signal + α c as α 3 to the twice integration unit 242.

本例によれば、回転体１０が非等加速度回転状態の場合、出力回転角度信号θｏｕｔは回転角度信号θ1に追従するように出力される。速度が安定して等速回転状態になると、遅延がなく、かつ雑音が除去された回転角度信号θｏｕｔを出力することができる。 According to this embodiment, the rotating body 10 is the case of unequal acceleration rotation state, the output rotation angle signals theta out is output to follow the rotation angle signal theta 1. When the rotation speed becomes stable and the rotation speed becomes constant, it is possible to output the rotation angle signal θ out without delay and from which noise has been removed.

図１４は、第３実施形態における信号処理部２００の概要を示す図である。本例では、第１情報は、回転体１０の回転体角速度を示すω１であり、第２情報は、回転体１０の回転体角度を示す回転体角度信号θ１と回転体角加速度を示す回転体角加速度信号α１である。また、決定部２５０が有する判定部２５４の構成が第１実施形態の場合と異なる。これらの点を除いて、第３実施形態の検出装置１００は、第１実施形態の場合と同様なので、繰り返しの説明を省略する。また、同様の構成には、同じ符号を用いる。なお、第１磁電変換部２０、第２磁電変換部３０、および入力部４０は、第１実施形態と同様であるので図示していない。FIG. 14 is a diagram illustrating an outline of a signal processing unit 200 according to the third embodiment. In the present example, the first information is ω 1 indicating the rotational body angular velocity of the rotating body 10, and the second information is the rotating body angle signal θ 1 indicating the rotating body angle of the rotating body 10 and the rotating body angular acceleration. a rotating member angular acceleration signal alpha 1. The configuration of the determination unit 254 included in the determination unit 250 is different from that of the first embodiment. Except for these points, the detection device 100 according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the repeated description is omitted. The same components are denoted by the same reference numerals. Note that the first magnetoelectric conversion unit 20, the second magnetoelectric conversion unit 30, and the input unit 40 are not illustrated because they are the same as those in the first embodiment.

算出部２１０によるθ１の算出過程は第１実施形態の場合と同様である。本例の算出部２１０は、算出過程で得られる回転角速度を示す回転角速度信号ω１を第１情報としてフィルタ部２２０へ供給する。また、算出部２１０における算出過程で得られる回転角加速度信号α1は決定部２５０へ供給される。The calculation process of θ 1 by the calculation unit 210 is the same as that of the first embodiment. Calculator 210 of the present example, supplied to the filter unit 220 the rotational angular velocity signals omega 1 indicating the rotational angular velocity obtained in the calculation process as the first information. Further, rotational angular acceleration signal alpha 1 obtained in the calculation process in the calculating unit 210 is supplied to the determining unit 250.

フィルタ部２２０は、算出部２１０から第１情報として回転角速度信号ω１を受け取る。フィルタ部２２０は、回転角速度信号ω１の周波数帯域を制限した回転角速度信号ω２を生成する。決定部２５０は、積分部２５２、判定部２５４、および補正部２５６を備える。決定部２５０は、フィルタ部２２０を通過した回転角速度信号ω２と、算出部２１０によって算出されてフィルタ部２２０を通過しない回転角度信号θ１および回転角加速度信号α１とに基づいて、回転体１０の回転角度である出力角度信号θｏｕｔを決定する。Filter unit 220 receives the rotational angular velocity signals omega 1 from calculator 210 as the first information. Filter unit 220 generates a restricted frequency band of the rotation angular velocity signal omega 1 rotational angular velocity signals omega 2. The determining unit 250 includes an integrating unit 252, a determining unit 254, and a correcting unit 256. The deciding unit 250 determines the rotation body based on the rotation angular velocity signal ω 2 that has passed through the filter unit 220 and the rotation angle signal θ 1 and the rotation angular acceleration signal α 1 that have been calculated by the calculation unit 210 and do not pass through the filter unit 220. An output angle signal θ out which is a rotation angle of 10 is determined.

図１５は、第３実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。判定部２５４は、算出部２１０によって算出された回転角加速度信号α１と、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１と、決定部２５０によって決定された出力回転角度信号θｏｕｔとに基づいて、回転体１０が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する。判定部２５４は、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１との差が、予め定められた範囲内であり、かつ回転角加速度信号α１の絶対値が所定の閾値以下であれば、回転体１０が等速回転状態であると判定する。FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the third embodiment. The determination unit 254 is based on the rotation angle acceleration signal α 1 calculated by the calculation unit 210, the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210, and the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 250. Then, it is determined whether the rotating body 10 is in the constant speed rotation state or the non-constant speed rotation state. If the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a predetermined range and the absolute value of the rotation angle acceleration signal α 1 is equal to or less than a predetermined threshold, It is determined that the rotating body 10 is rotating at a constant speed.

判定部２５４は、判定結果を補正部２５６へ供給する。判定部２５４より供給された判定結果に基づいて、補正部２５６は、フィルタ部２２０より供給された回転角速度信号ω２、または予め定められた角度補正用信号の＋ωｃ、−ωｃのいずれかを回転角速度信号ω３として積分部２５２に供給する。The determination unit 254 supplies the determination result to the correction unit 256. Based on the determination result supplied from the determination unit 254, the correction unit 256 determines whether the rotation angular velocity signal ω 2 supplied from the filter unit 220 or the predetermined angle correction signal + ω c or −ω c . and supplies the integrating part 252 as a rotation angular velocity signal omega 3.

このように構成される検出装置１００の動作について説明する。本例の検出装置１００の動作は、図５に示される第１実施形態におけるフローチャートにおいて、第２情報が回転体角度信号θ１のみならず回転体角加速度信号α１を含むことを除いて、ステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作については同様である。したがって、これらの動作の説明は省略する。The operation of the detection device 100 configured as described above will be described. The operation of the detection device 100 of this example is the same as that of the flowchart in the first embodiment shown in FIG. 5 except that the second information includes not only the rotating body angle signal θ 1 but also the rotating body angular acceleration signal α 1 . The operations shown in steps S100 to S400 and S600 are the same. Therefore, description of these operations is omitted.

図１６は、第３実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図１６は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the third embodiment. FIG. 16 shows an example of the processing content of step S500 in FIG.

決定部２５０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてω２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてα１およびθ１を取得する。また、決定部２５０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５３０）。Determination unit 250 acquires the omega 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the alpha 1 and theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 250 is obtained (Step S530).

出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあり（ステップＳ５３１：Ｙｅｓ）、かつα１の絶対値があらかじめ定められた閾値αt以内であれば（ステップＳ５３２：Ｙｅｓ）、判定部２５４は判定結果０を出力する。この結果を受けて、補正部２５６は、フィルタ処理段階を経たω２をω３として積分部２５２に出力する（ステップＳ５３３）。The difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold + θ t to −θ t (step S531: Yes), and the absolute value of α 1 is predetermined. if within the threshold alpha t (step S532: Yes), the determination unit 254 outputs the determination result 0. In response to this result, the correction unit 256 outputs ω 2 that has undergone the filtering process to the integration unit 252 as ω 3 (step S533).

一方、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きい場合（ステップＳ５３５：Ｙｅｓ）、または、α１の絶対値が予め定められた閾値αtより大きく（ステップＳ５３２：Ｎｏ）かつ出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が正である場合（ステップＳ５３６：Ｙｅｓ）には、判定部２５４は判定結果１を出力する。この結果を受けて補正部２５６は、負値の角度補正用信号−ωｃをω３として積分部２５２に提供する（ステップＳ５３７）。On the other hand, the output rotation angle signals minus the rotational angle signal theta 1 from theta out is greater than a predetermined threshold + theta t (step S535: Yes), or threshold absolute value of alpha 1 is predetermined greater than alpha t (step S532: No) and when the output rotation angle signals theta value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from out is positive (step S536: Yes), the determination unit 254 a determination result output 1 I do. In response to this result, the correction unit 256 provides the negative angle correction signal −ω c to the integration unit 252 as ω 3 (step S537).

同様に、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さい場合（ステップＳ５３５：Ｎｏ）、または、α１の絶対値が予め定められた閾値αtより大きく（ステップＳ５３２：Ｎｏ）かつ出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が負である場合（ステップＳ５３６：Ｎｏ）には、判定部２５４は判定結果２を出力する。この結果を受けて補正部２５６は、正値の角度補正用信号＋ωｃをω３として積分部２５２に提供する（ステップＳ５３８）。Similarly, the value obtained by subtracting the output rotation angle signals rotated from theta out angle signal theta 1 is when the threshold - [theta] t is less than a predetermined (Step S535: No), or the absolute value of α1 is a predetermined greater than the threshold value alpha t (step S532: No) and when the output rotational angle signal minus the rotational angle signal theta 1 from theta out is negative: (step S536 No), the determination unit 254 a determination result 2 Output. In response to this result, the correction unit 256 provides the angle correction signal + ω c having a positive value to the integration unit 252 as ω 3 (step S538).

積分部２５２は、補正部２５６より供給された回転角速度信号ω３を積分して、出力回転角度信号θｏｕｔを得る。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２５０によって決定された回転角度として、外部へ出力される（ステップＳ５３４）。Integrating unit 252 integrates the rotational angular velocity signals omega 3 supplied from the correcting unit 256 to obtain an output rotation angle signals theta out. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 250 (step S534).

本例の検出装置１００によれば、回転角加速度信号α１の絶対値が閾値より大きくて回転体１０が非等速回転状態と推定される場合、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が一定の閾値θｔ以内であるか否かにかかわらず、回転体１０が非等速回転状態と判定される。その結果、決定部２５０は、決定される回転体１０の出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。したがって、第１および第２実施形態に比べて非等速回転状態でのθ１への追従性をさらに改善することができる。According to the detecting device 100 of this embodiment, when the absolute value of the rotation angular acceleration signal alpha 1 is the rotating member 10 greater than the threshold value is estimated to be unequal speed rotation state, the output rotation angle signals theta out rotational angle signal theta Regardless of whether the difference of 1 is within a certain threshold value θt, the rotating body 10 is determined to be in the non-constant speed rotation state. As a result, the determination unit 250 controls the determined output rotation angle signal θ out of the rotating body 10 to approach the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210. Therefore, the ability to follow θ 1 in the non-constant speed rotation state can be further improved as compared with the first and second embodiments.

図１７は、第４実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。本例の検出装置１００では、フィルタ部２２０へ提供される第１情報は、図１２に示す第２実施形態と同様に算出部２１０で算出された回転角加速度信号α１である一方、判定部２６４での処理は、図１４および図１５に示す第３実施形態の場合と同様である。即ち、第２情報は、回転体１０の回転体角度を示す回転体角度信号θ１と回転体角加速度を示す回転体角加速度信号α１である。したがって、回転体角加速度信号α１は、第１情報と第２情報とを兼ねる。その他の構成は、第１から第３実施形態の場合と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the fourth embodiment. In the detection apparatus 100 of the present embodiment, one first information provided to the filter unit 220 is a rotation angular acceleration signal alpha 1 calculated by the calculating unit 210 as in the second embodiment shown in FIG. 12, the determination unit The processing in H.264 is the same as in the case of the third embodiment shown in FIGS. That is, the second information is a rotating body angle signal θ 1 indicating the rotating body angle of the rotating body 10 and a rotating body angular acceleration signal α 1 indicating the rotating body angular acceleration. Accordingly, the rotating body angular acceleration signal alpha 1 also serves as the first information and the second information. Other configurations are the same as those of the first to third embodiments, and therefore, repeated description will be omitted.

図１８は、第４実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図１８は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。なお、図５におけるステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作についての説明は省略する。   FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the fourth embodiment. FIG. 18 shows an example of the processing content of step S500 in FIG. The description of the operations shown in steps S100 to S400 and step S600 in FIG. 5 will be omitted.

決定部２６０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてα２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてα１およびθ１を取得する。また、決定部２６０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５４０）。Determination unit 260 acquires the alpha 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the alpha 1 and theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 260 is obtained (Step S540).

出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあり（ステップＳ５４１：Ｙｅｓ）、かつα１の絶対値があらかじめ定められた閾値αt以内であれば（ステップＳ５４２：Ｙｅｓ）、判定部２６４は判定結果０を出力する。この結果を受けて、補正部２６６は、フィルタ処理段階を経たα２をα３として二回積分部２６２に出力する（ステップＳ５４３）。The difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold value + θ t to −θ t (Step S541: Yes), and the absolute value of α 1 is predetermined. if within the threshold alpha t (step S542: Yes), the determination unit 264 outputs the determination result 0. In response to this result, the correction unit 266 outputs α 2 that has undergone the filtering process to α 3 to the twice integration unit 262 (step S543).

一方、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きい場合（ステップＳ５４５：Ｙｅｓ）、または、α１の絶対値が予め定められた閾値αtより大きく（ステップＳ５４２：Ｎｏ）かつ出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が正である場合（ステップＳ５４６：Ｙｅｓ）には、判定部２６４は判定結果１を出力する。この結果を受けて補正部２６６は、負値の角度補正用信号−αｃをα３として二回積分部２６２に提供する（ステップＳ５４７）。On the other hand, the output rotation angle signals minus the rotational angle signal theta 1 from theta out is greater than a predetermined threshold + theta t (step S545: Yes), or threshold absolute value of alpha 1 is predetermined greater than alpha t (step S542: No) and when the output rotation angle signals theta value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from out is positive (step S546: Yes), the determination unit 264 a determination result output 1 I do. In response to this result, the correction unit 266 provides the negative angle correction signal −α c to the double integration unit 262 as α 3 (step S547).

同様に、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さい場合（ステップＳ５４５：Ｎｏ）、または、α１の絶対値が予め定められた閾値αtより大きく（ステップＳ５４２：Ｎｏ）かつ出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が負である場合（ステップＳ５４６：Ｎｏ）には、判定部２６４は判定結果２を出力する。この結果を受けて補正部２６６は、正値の角度補正用信号＋αｃをα３として二回積分部２６２に提供する（ステップＳ５４８）。Similarly, the value obtained by subtracting the output rotation angle signals rotated from theta out angle signal theta 1 is when the threshold - [theta] t is less than a predetermined (Step S545: No), or the absolute value of alpha 1 is predetermined threshold α greater than t (step S542: No) and when the output rotational angle signal minus the rotational angle signal theta 1 from theta out is negative: (step S546 No), the determination unit 264 a determination result 2 Is output. Upon receiving this result, the correction unit 266 provides the positive angle correction signal + α c to the double integration unit 262 as α 3 (step S548).

二回積分部２６２は、補正部２６６より供給された回転角加速度信号α３を二回積分して、出力回転角度信号θｏｕｔを得る。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２６０によって決定された回転角度として、外部へ出力される（ステップＳ５６４）。以上のような本例の検出装置１００によれば、第３実施形態と同様に、第１および第２実施形態に比べて非等速回転状態でのθ１への追従性をさらに改善することができる。Twice integrating unit 262, the rotation angular acceleration signal alpha 3 supplied from the correcting unit 266 is integrated twice to obtain an output rotation angle signals theta out. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 260 (step S564). According to the detection device 100 of the present example as described above, as in the third embodiment, the followability to θ 1 in the non-constant speed rotation state is further improved compared to the first and second embodiments. Can be.

図１９は、第５実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。本例の検出装置１００では、フィルタ部２２０へ提供される第１情報は、算出部２１０で算出された回転角加速度信号α１である。一方、決定部２７０へ提供される第２情報も、回転角加速度信号α１である。したがって、回転体角加速度信号α１は、第１情報と第２情報とを兼ねる。FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the fifth embodiment. In the detection apparatus 100 of the present embodiment, the first information provided to the filter unit 220 is a calculated by the calculating unit 210 rotational angular acceleration signal alpha 1. On the other hand, the second information provided to the determining unit 270 is also a rotation angular acceleration signal alpha 1. Accordingly, the rotating body angular acceleration signal alpha 1 also serves as the first information and the second information.

本例の判定部２７４が、図１５に示される第４実施形態の判定部２６４に比べて簡略化されている点を除いて、本例の検出装置１００の他の構成は第４実施形態の場合と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。本例の判定部２６４は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経ていない回転角加速度信号α１に基づいて、回転体１０が等速回転状態にあるか否かを判定する。回転体１０が等速回転状態にある場合の制御、および回転体１０が非等速回転状態にある場合の制御は、第１から第３実施形態の場合と同様である。Except that the determination unit 274 of this example is simplified as compared with the determination unit 264 of the fourth embodiment shown in FIG. 15, another configuration of the detection device 100 of this example is the same as that of the fourth embodiment. Same as in the case. Therefore, repeated description is omitted. Determination unit 264 of the present embodiment, based on the rotation angular acceleration signal alpha 1 which has not undergone filtering step with filter unit 220 determines whether or not the rotation member 10 is in the constant speed rotation state. The control when the rotating body 10 is in the constant speed rotation state and the control when the rotating body 10 is in the non-constant speed rotation state are the same as those in the first to third embodiments.

図２０は、第５実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである図２０は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。なお、図５におけるステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作についての説明は省略する。   FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of the rotation angle determination process according to the fifth embodiment. FIG. 20 illustrates an example of the processing content of step S500 in FIG. The description of the operations shown in steps S100 to S400 and step S600 in FIG. 5 will be omitted.

決定部２７０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてα２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてα１を取得する（ステップＳ５５０）。回転角加速度信号α１が予め定められた閾値＋αｔから−αｔの範囲内にあれば（ステップＳ５５１：Ｙｅｓ）、判定部２７４は、判定結果０を出力する。この結果を受けて、補正部２７６は、フィルタ処理段階を経たα２をα３として二回積分部２７２に出力する（ステップＳ５５２）。Determination unit 270 acquires the alpha 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the alpha 1 as the second information without going through filtering step (step S550). If the rotation angular acceleration signal alpha 1 is a predetermined threshold + alpha t in the range of-.alpha. t (step S551: Yes), the determination unit 274 outputs the determination result 0. In response to this result, the correction unit 276 outputs α 2 that has undergone the filtering process to α 3 to the twice integration unit 272 (step S552).

一方、回転角加速度信号α１が予め定められた閾値−αｔより小さい場合には（ステップＳ５５４：Ｙｅｓ）、判定部２７４は判定結果１を出力する。この結果を受けて補正部２７６は、負値の角度補正用信号−αｃをα３として二回積分部２７２に提供する（ステップＳ５５５）。同様に、回転角加速度信号α１が予め定められた閾値＋αｔより大きい場合には（ステップＳ５５４：Ｎｏ）、判定部２７４は判定結果２を出力する。この結果を受けて補正部２７６は、正値の角度補正用信号＋αｃをα３として二回積分部２７２に提供する（ステップＳ５５６）。On the other hand, when the rotation angular acceleration signal alpha 1 is a predetermined threshold-.alpha. t is smaller than (step S554: Yes), the determination unit 274 outputs the determination result 1. Upon receiving the result, the correction unit 276 provides the negative angle correction signal −α c as α 3 to the double integration unit 272 (step S555). Similarly, if greater than the rotation angle acceleration signal alpha 1 threshold + alpha t which is determined in advance (Step S554: No), the determination unit 274 outputs a determination result 2. Upon receiving the result, the correction unit 276 provides the positive angle correction signal + α c to the double integration unit 272 as α 3 (step S556).

二回積分部２７２は、補正部２７６より供給された回転角加速度信号α３を二回積分して、出力回転角度信号θｏｕｔを得る。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２７０によって決定された回転角度として、外部へ出力される（ステップＳ５５３）。Twice integrating unit 272, the rotation angular acceleration signal alpha 3 supplied from the correcting unit 276 is integrated twice to obtain an output rotation angle signals theta out. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 270 (step S553).

本例の検出装置１００によっても、出力回転角度信号θ ｏｕｔと回転角度信号θ１を直接監視する場合と比べて追従性は劣るものの、回転体１０が等加速度回転状態および等速回転状態にあると判定された場合には、フィルタ処理によって雑音が低減することができる。なお、本例では、第１情報として回転角加速度信号α１を用いる場合を説明したが、この場合に限られず、第１実施形態のように第１情報として回転角速度信号ω１用いる場合であっても、本例の判定部２７４による処理を適用することもできる。 By detecting device 100 of the present embodiment, although the output rotation angle signals theta out a follow-up as compared with the case of monitoring a rotational angle signal theta 1 directly inferior, the rotary body 10 is in the constant acceleration rotating state and a constant speed rotation state Is determined, noise can be reduced by the filtering process. In this embodiment, a case has been described using a rotational angle acceleration signal alpha 1 as the first information, there if this is not limited to the case, the rotational angular velocity signal omega 1 is used as the first information as in the first embodiment However, the processing by the determination unit 274 of this example can also be applied.

図２１は、第６実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。本例の検出装置１００では、フィルタ部２２０へ提供される第１情報は、算出部２１０で算出された回転角速度信号ω１である。一方、決定部２８０へ提供される第２情報は、算出部２１０で算出された回転角度信号θ１である。本例の検出装置１００の構成は、決定部２８０を除き、図４に示される第１実施形態の場合と同様である。したがって、詳しい説明を省略する。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the sixth embodiment. In the detection apparatus 100 of the present embodiment, the first information provided to the filter unit 220 is a calculated by the calculating unit 210 rotation angular velocity signal omega 1. On the other hand, the second information provided to the decision unit 280 is calculated by the calculating unit 210 rotation angle signal theta 1. The configuration of the detection apparatus 100 of this example is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 4 except for the determination unit 280. Therefore, detailed description is omitted.

本例の決定部２８０は、積分部２８２、判定部２８４、および補正部２８６を備える。積分部２８２は、フィルタ部２２０に接続されている。積分部２８２は、フィルタ部２２０より供給された回転角速度信号ω２を積分して回転角度信号θ２を得る。積分部２８２は、積分結果である回転角度信号θ２を補正部２８６に出力する。The determining unit 280 of this example includes an integrating unit 282, a determining unit 284, and a correcting unit 286. The integration unit 282 is connected to the filter unit 220. Integrating unit 282 obtains the rotation angle signal theta 2 and integrating the rotational angular velocity signals omega 2 supplied from the filter unit 220. Integrating unit 282 outputs a rotation angle signal theta 2 is the integration result to the correction unit 286.

補正部２８６は、積分部２８２より供給された回転角度信号θ２と、判定部２８４より供給された判定結果に基づいて、出力回転角度信号θｏｕｔを算出する。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２８０によって決定された回転角度として外部に出力される。上述した第１から第５実施形態では、回転角速度信号ω３または回転角加速度信号α３が補正されていたのに対し、本例の検出装置１００の補正部２８６は、回転角度である出力回転角度信号θｏｕｔを補正する。The correction unit 286 calculates the output rotation angle signal θ out based on the rotation angle signal θ 2 supplied from the integration unit 282 and the determination result supplied from the determination unit 284. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 280. In the first to fifth embodiments described above, while the rotational angular velocity signals omega 3 or rotational angular acceleration signal alpha 3 has been corrected, the correction unit 286 of the detection device 100 of the present example, the output rotation is the rotation angle The angle signal θ out is corrected.

さらに、補正部２８６は、出力回転角度信号θｏｕｔを判定部２８４にも供給する。判定部２８４は、補正部２８６より供給された出力回転角度信号θｏｕｔと算出部２１０より供給された回転角度信号θ１とを比較し、大小関係などの判定結果を補正部２８６に供給する。判定部２８４から補正部２８６へ供給される判定結果の内容については、第１実施形態の場合と同様である。Further, the correction unit 286 also supplies the output rotation angle signal θ out to the determination unit 284. The determination unit 284 compares the output rotation angle signal θ out supplied from the correction unit 286 with the rotation angle signal θ 1 supplied from the calculation unit 210, and supplies a determination result such as a magnitude relationship to the correction unit 286. The content of the determination result supplied from the determination unit 284 to the correction unit 286 is the same as in the first embodiment.

判定部２８４より供給された判定結果に基づいて、補正部２８６は、積分部２８２より供給された回転角度信号θ２、または予め定められた角度補正用信号θｃを回転角度信号θｏｕｔに加算または減算した「θｏｕｔ＋θｃ」または「θｏｕｔ−θｃ」のいずれかを出力回転角度信号θｏｕｔとして外部に出力する。Based on the determination result supplied from the determination unit 284, the correction unit 286 adds the rotation angle signal θ 2 supplied from the integration unit 282 or a predetermined angle correction signal θ c to the rotation angle signal θ out . Alternatively, either the subtracted “θ out + θ c ” or “θ out -θ c ” is output to the outside as the output rotation angle signal θ out .

図２２は、第６実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図２２は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。なお、図５におけるステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作についての説明は省略する。   FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the sixth embodiment. FIG. 22 shows an example of the processing content of step S500 in FIG. The description of the operations shown in steps S100 to S400 and step S600 in FIG. 5 will be omitted.

決定部２８０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてω２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてθ１を取得する。また、決定部２８０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５６０）。Determination unit 280 acquires the omega 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 280 is obtained (step S560).

積分部２８２は、フィルタ処理段階を経たω２を積分して回転角度信号θ２を算出し、補正部２８６に提供する（ステップＳ５６１）。判定部２８４が、出力回転角度信号θｏｕｔと回転角度信号θ１の差が、予め定められた閾値＋θｔから−θｔの範囲内にあると判定すれば（ステップＳ５６２：Ｙｅｓ）、回転体１０は、等速回転状態にある。補正部２８６は、フィルタ処理段階を経たω２を積分して得られたθ２を出力回転角度信号θｏｕｔとして決定する（ステップＳ５６３）。The integration unit 282 calculates the rotation angle signal θ2 by integrating ω 2 that has undergone the filtering process, and provides the rotation angle signal θ 2 to the correction unit 286 (step S561). If the determination unit 284 determines that the difference between the output rotation angle signal θ out and the rotation angle signal θ 1 is within a range from a predetermined threshold value + θ t to −θ t (step S562: Yes), the rotating body is determined. 10 is in a constant speed rotation state. Correction unit 286 determines the theta 2 obtained by integrating the ω2 which has passed through the filtering stage as an output rotation angle signals theta out (step S563).

一方、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値＋θｔより大きければ（ステップＳ５６４：Ｙｅｓ）、回転体１０が非等速回転状態にあると判定される。この場合、補正部２８６は、θｏｕｔ−θｃを出力回転角度信号θｏｕｔとして決定する（ステップＳ５６５）。即ち、回転体１０が非等速回転状態の場合、フィルタ処理による遅延の影響があると考えられるので、決定部２８０は、決定される回転体１０の出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。On the other hand, the output rotation angle signals theta value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from out is greater than a predetermined threshold value + theta t (step S564: Yes), determines that the rotating body 10 is in a non-uniform speed rotational state Is done. In this case, the correction unit 286 determines θ out −θ c as the output rotation angle signal θ out (step S565). That is, when the rotating body 10 is in the non-constant speed rotation state, it is considered that there is an influence of the delay due to the filtering process. Therefore, the determining unit 280 determines the output rotation angle signal θ out of the rotating body 10 controlled so as to approach the rotational angle signal theta 1 calculated by.

同様に、出力回転角度信号θｏｕｔから回転角度信号θ１を差し引いた値が、予め定められた閾値−θｔより小さければ（ステップＳ５６４：Ｎｏ）、回転体１０が非等速回転状態にあると判定される。この場合、決定部２８０は、出力回転角度信号θｏｕｔが、算出部２１０によって算出された回転角度信号θ１に近づくように制御する。具体的には、補正部２８６が、θｏｕｔ＋θｃを出力回転角度信号θｏｕｔとして決定する（ステップＳ５６６）。Similarly, the value obtained by subtracting the rotation angle signal theta 1 from an output rotation angle signals theta out, is smaller than the threshold - [theta] t with a predetermined (Step S564: No), the rotating body 10 is in a non-uniform speed rotational state Is determined. In this case, the determination unit 280 controls the output rotation angle signal θ out to approach the rotation angle signal θ 1 calculated by the calculation unit 210. Specifically, the correction unit 286 determines θ out + θ c as the output rotation angle signal θ out (step S566).

以上の本例の検出装置１００によれば、回転体１０が回転始動時など非等速回転状態の場合、遅延のない回転角度信号θ1に追従するように出力回転角度信号θｏｕｔを決定できる。一方で、速度が安定して等速回転状態になると、遅延がなく、かつ雑音が除去された回転角度信号θｏｕｔを出力することができる。したがって、回転体１０の回転情報検出精度が検出装置１００内の雑音成分によって劣化することを抑制することができる。According to the detection device 100 of the present embodiment described above, when the rotating body 10 is in a non-constant speed rotation state such as at the start of rotation, the output rotation angle signal θ out can be determined so as to follow the rotation angle signal θ 1 without delay. . On the other hand, when the rotation speed becomes stable and the rotation speed becomes constant, it is possible to output the rotation angle signal θ out without delay and from which noise has been removed. Therefore, it is possible to prevent the rotation information detection accuracy of the rotating body 10 from deteriorating due to the noise component in the detection device 100.

図２３は、第７実施形態における信号処理部２００の構成例を示す図である。本例の検出装置１００では、フィルタ部２２０へ提供される第１情報は、算出部２１０で算出された回転角加速度信号α１である。一方、決定部２９０へ提供される第２情報は、算出部２１０で算出された回転角度信号θ１である。本例の検出装置１００の構成は、決定部２９０を除き、図１２に示される第２実施形態の場合と同様である。したがって、詳しい説明を省略する。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit 200 according to the seventh embodiment. In the detection apparatus 100 of the present embodiment, the first information provided to the filter unit 220 is a calculated by the calculating unit 210 rotational angular acceleration signal alpha 1. On the other hand, the second information provided to the decision unit 290 is calculated by the calculating unit 210 rotation angle signal theta 1. The configuration of the detection device 100 of this example is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 12 except for the determination unit 290. Therefore, detailed description is omitted.

本例の決定部２９０は、二回積分部２９２、判定部２９４、および補正部２９６を備える。二回積分部２９２は、フィルタ部２２０に接続されている。二回積分部２９２は、フィルタ部２２０より供給された回転角加速度信号α２を二回積分して回転角度信号θ２を得る。二回積分部２９２は、積分結果である回転角度信号θ２を補正部２９６に出力する。The determination unit 290 of this example includes a double integration unit 292, a determination unit 294, and a correction unit 296. The twice integration unit 292 is connected to the filter unit 220. Twice integrating unit 292 obtains the rotation angle signal theta 2 the rotational angular acceleration signal alpha 2 supplied from the filter unit 220 twice integrated to. Twice integrating unit 292 outputs a rotation angle signal theta 2 is the integration result to the correction unit 296.

補正部２９６は、二回積分部２９２より供給された回転角度信号θ２と、判定部２９４より供給された判定結果に基づいて、出力回転角度信号θｏｕｔを算出する。出力回転角度信号θｏｕｔが決定部２９０によって決定された回転角度として外部に出力される。補正部２９６および判定部２９４の具体的な構成は、第６実施形態の場合と同様である。The correction unit 296 calculates the output rotation angle signal θ out based on the rotation angle signal θ 2 supplied from the twice integration unit 292 and the determination result supplied from the determination unit 294. The output rotation angle signal θ out is output to the outside as the rotation angle determined by the determination unit 290. The specific configurations of the correction unit 296 and the determination unit 294 are the same as those in the sixth embodiment.

図２４は、第７実施形態における回転角決定処理の一例を示すフローチャートである。図２４は、図５のステップＳ５００の処理内容の一例を示す。なお、図５におけるステップＳ１００からステップＳ４００、およびステップＳ６００に示される動作についての説明は省略する。   FIG. 24 is a flowchart illustrating an example of a rotation angle determination process according to the seventh embodiment. FIG. 24 shows an example of the processing content of step S500 in FIG. The description of the operations shown in steps S100 to S400 and step S600 in FIG. 5 will be omitted.

決定部２９０は、フィルタ部２２０によるフィルタ処理段階を経た第１情報としてα２を取得し、フィルタ処理段階を経ない第２情報としてθ１を取得する。また、決定部２９０によって決定される出力回転角度信号θｏｕｔを取得する（ステップＳ５７０）。Determination unit 290 acquires the alpha 2 as the first information through the filtering step with filter unit 220, acquires the theta 1 as the second information without going through filtering stages. Further, the output rotation angle signal θ out determined by the determination unit 290 is obtained (step S570).

二回積分部２９２は、フィルタ処理段階を経たα２を二回積分して回転角度信号θ２を算出し、補正部２９６に提供する（ステップＳ５７１）。ステップＳ５７２からステップＳ５７６の処理は、第６実施形態の場合と同様である。The twice integration unit 292 calculates twice the rotation angle signal θ2 by integrating twice the α 2 that has undergone the filtering process, and provides the rotation angle signal θ 2 to the correction unit 296 (step S571). The processing from step S572 to step S576 is the same as in the case of the sixth embodiment.

以上の本例の検出装置１００によれば、回転体１０が回転始動時など非等速回転状態の場合、出力回転角度信号θｏｕｔは遅延のない回転角度信号θ1に追従するように出力することができる。一方で、速度が安定して等速回転状態になると、遅延がなく、かつ雑音が除去された回転角度信号θｏｕｔを出力することができる。According to the detection device 100 of the present embodiment described above, when the rotating body 10 is in a non-constant rotation state such as at the time of starting rotation, the output rotation angle signal θ out is output so as to follow the rotation angle signal θ 1 without delay. be able to. On the other hand, when the rotation speed becomes stable and the rotation speed becomes constant, it is possible to output the rotation angle signal θ out without delay and from which noise has been removed.

以上のように第１から第７実施形態について説明したが、種々の変更が可能である。たとえば、回転角度を測定する手段として、レゾルバおよびレゾルバデジタル変換部を用いてもよい。   Although the first to seventh embodiments have been described above, various modifications are possible. For example, a resolver and a resolver digital converter may be used as means for measuring the rotation angle.

図２５は、レゾルバ３００を用いた場合の変形例における検出装置の概略を示す図である。検出装置１５０は、レゾルバ３００、レゾルバデジタル変換部３５０、および信号処理部４００を備える。レゾルバ３００は、ローターコイル３１０とステーターコイル３２０を有する。信号処理部４００は、算出部４１０、フィルタ部４２０、決定部４３０を備える。信号処理部４００の処理は、上記の第１から第７実施形態で説明した信号処理部２００と同様である。   FIG. 25 is a diagram schematically illustrating a detection device according to a modification in which the resolver 300 is used. The detection device 150 includes a resolver 300, a resolver digital converter 350, and a signal processor 400. The resolver 300 has a rotor coil 310 and a stator coil 320. The signal processing unit 400 includes a calculation unit 410, a filter unit 420, and a determination unit 430. The processing of the signal processing unit 400 is the same as that of the signal processing unit 200 described in the first to seventh embodiments.

ローターコイル３１０に励磁電流を流した時に、ローターコイル３１０とステーターコイル３２０との間の相対的な回転角度に応じてステーターコイル３２０に誘起する電圧をレゾルバデジタル変換部３５０で信号変換することによって回転角度のデジタル信号を得てよい。この場合、励磁電流が流されて磁場を発生しつつ、ステーターコイル３２０に対して相対的に角度を変化させるローターコイル３１０は、本明細書における回転体の一例といえる。また、ステーターコイル３２０は、磁電変換部の一例といえる。複数のステーターコイル３２０が、互いに位相の異なる波形を検出するように設けられてよい。   When an exciting current is applied to the rotor coil 310, the voltage induced in the stator coil 320 according to the relative rotation angle between the rotor coil 310 and the stator coil 320 is converted by the resolver digital converter 350 into a signal to rotate the rotor coil. A digital signal of the angle may be obtained. In this case, the rotor coil 310 that changes the angle relative to the stator coil 320 while generating a magnetic field by flowing the exciting current can be said to be an example of a rotating body in this specification. In addition, the stator coil 320 can be said to be an example of a magnetoelectric conversion unit. A plurality of stator coils 320 may be provided to detect waveforms having different phases from each other.

逆に、ステーターコイル３２０に励磁電流を流した時に、ローターコイル３１０とステーターコイル３２０との間の相対的な回転角度に応じてローターコイル３１０に誘起する電圧をレゾルバデジタル変換部３５０で信号変換することによって回転角度のデジタル信号を得てもよい。この場合、励磁電流が流されて磁場を発生しつつ、ローターコイル３１０に対して相対的に角度を変化させるステーターコイル３２０は、本明細書における回転体の一例といえる。また、ローターコイル３１０は、磁電変換部の一例といえる。複数のローターコイル３１０が、互いに位相の異なる波形を検出するように設けられてよい。   Conversely, when an exciting current is applied to the stator coil 320, a voltage induced in the rotor coil 310 according to the relative rotation angle between the rotor coil 310 and the stator coil 320 is converted into a signal by the resolver digital converter 350. Thus, a digital signal of the rotation angle may be obtained. In this case, the stator coil 320 that changes the angle relative to the rotor coil 310 while generating the magnetic field by flowing the exciting current can be said to be an example of a rotating body in the present specification. The rotor coil 310 can be said to be an example of a magnetoelectric conversion unit. A plurality of rotor coils 310 may be provided to detect waveforms having different phases from each other.

第１から第７実施形態において説明した算出部２１０は、算出過程において回転角速度値、または回転角加速度値を得る演算器であればよく、２型トラッキングループに代えて３型トラッキングループを用いてもよく、また、これに代えて２重位相同期ループを用いてもよい。   The calculation unit 210 described in the first to seventh embodiments may be any calculator that obtains a rotation angular velocity value or a rotation angular acceleration value in a calculation process, and uses a type 3 tracking loop instead of a type 2 tracking loop. Alternatively, a double phase locked loop may be used instead.

また、第１から第７実施形態に係る第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、正弦波状および余弦波状に変動する磁場が印加されるように、平面視において回転体１０の円周に重なるように配置される例を説明した。これに代えて、第１磁電変換部２０および第２磁電変換部３０は、特開２００２−７１３８１号公報に記載のように、磁場コンセントレータとして既知の配置であってもよい。第１から第７実施形態においては、決定部２３０等が回転体１０の回転角度を決定する場合を説明したが、検出装置１００は、この場合に限られず、決定部２３０等が、回転体１０の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を決定してよい。   In addition, the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 according to the first to seventh embodiments are arranged such that a magnetic field that fluctuates in a sine wave shape and a cosine wave shape is applied to the circle of the rotating body 10 in a plan view. The example in which they are arranged so as to overlap the circumference has been described. Instead, the first magnetoelectric conversion unit 20 and the second magnetoelectric conversion unit 30 may have a known arrangement as a magnetic field concentrator, as described in JP-A-2002-71381. In the first to seventh embodiments, the case where the determination unit 230 and the like determine the rotation angle of the rotating body 10 has been described. However, the detection device 100 is not limited to this case. The rotation information of at least one of the rotation angle, the rotation angular velocity, and the rotation angular acceleration may be determined.

図２６は、本実施形態に係る検出装置１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、およびＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部と、を備える。   FIG. 26 illustrates an example of a hardware configuration of a computer 1900 functioning as the detection device 100 according to the present embodiment. A computer 1900 according to the present embodiment is connected to a host computer 2082 by an input / output controller 2084, and a CPU peripheral portion including a CPU 2000, a RAM 2020, a graphic controller 2075, and a display device 2080 mutually connected by a host controller 2082. An input / output unit having a communication interface 2030, a hard disk drive 2040, and a DVD drive 2060, a legacy input / output unit having a ROM 2010, a flexible disk drive 2050, and an input / output chip 2070 connected to an input / output controller 2084; Is provided.

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 that access the RAM 2020 at a high transfer rate. The CPU 2000 operates based on programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020, and controls each unit. The graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and displays the image data on the display device 2080. Alternatively, the graphic controller 2075 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。   The input / output controller 2084 connects the host controller 2082 to the communication interface 2030, the hard disk drive 2040, and the DVD drive 2060, which are relatively high-speed input / output devices. The communication interface 2030 communicates with another device via a network. Hard disk drive 2040 stores programs and data used by CPU 2000 in computer 1900. The DVD drive 2060 reads a program or data from the DVD-ROM 2095 and provides the program or data to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020.

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。   The input / output controller 2084 is connected to a ROM 2010, a flexible disk drive 2050, and an input / output chip 2070, which is a relatively low-speed input / output device. The ROM 2010 stores a boot program executed by the computer 1900 at startup and / or a program depending on hardware of the computer 1900. The flexible disk drive 2050 reads a program or data from the flexible disk 2090 and provides the program or data to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020. The input / output chip 2070 connects the flexible disk drive 2050 to the input / output controller 2084 and inputs / outputs various input / output devices via, for example, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like. Connect to controller 2084.

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。   The program provided to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020 is stored in a recording medium such as a flexible disk 2090, a DVD-ROM 2095, or an IC card and provided by a user. The program is read from the recording medium, installed on the hard disk drive 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.

プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を算出部２１０、フィルタ部２２０、決定部２３０、決定部２４０、決定部２５０、決定部２６０、決定部２７０、決定部２８０、および決定部２９０として機能させる。   The program is installed in the computer 1900, and functions as the calculation unit 210, the filter unit 220, the determination unit 230, the determination unit 240, the determination unit 250, the determination unit 260, the determination unit 270, the determination unit 280, and the determination unit 290. Let it.

プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である算出部２１０、フィルタ部２２０、決定部２３０、決定部２４０、決定部２５０、決定部２６０、決定部２７０、決定部２８０、および決定部２９０として機能する。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の検出装置１００が構築される。   The information processing described in the program is read by the computer 1900, and the calculation unit 210, the filter unit 220, the determination unit 230, and the determination unit are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. Functions as the unit 240, the determining unit 250, the determining unit 260, the determining unit 270, the determining unit 280, and the determining unit 290. Then, by this specific means, the calculation or processing of the information according to the purpose of use of the computer 1900 in the present embodiment is realized, whereby the specific detection device 100 according to the purpose of use is constructed.

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、またはＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。   As an example, when performing communication between the computer 1900 and an external device or the like, the CPU 2000 executes a communication program loaded on the RAM 2020, and executes a communication interface based on the processing content described in the communication program. The communication processing is instructed to 2030. Under the control of the CPU 2000, the communication interface 2030 reads out transmission data stored in a transmission buffer area or the like provided on a storage device such as the RAM 2020, the hard disk drive 2040, the flexible disk 2090, or the DVD-ROM 2095, and connects to the network. Transmits or writes received data received from the network to a receiving buffer area or the like provided on the storage device. As described above, the communication interface 2030 may transfer the transmission / reception data to / from the storage device by the DMA (Direct Memory Access) method, and instead, the CPU 2000 may use the transfer source storage device or the communication interface 2030. May be transferred by reading data from the communication interface 2030 and writing the data to the communication interface 2030 or the storage device of the transfer destination.

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。   Also, the CPU 2000 may be a file or a database stored in an external storage device such as a hard disk drive 2040, a DVD drive 2060 (DVD-ROM 2095), or a flexible disk drive 2050 (flexible disk 2090), or all or necessary parts. Is read into the RAM 2020 by DMA transfer or the like, and various processes are performed on the data on the RAM 2020. Then, the CPU 2000 writes the processed data back to the external storage device by DMA transfer or the like. In such a process, the RAM 2020 can be regarded as temporarily holding the contents of the external storage device. Therefore, in this embodiment, the RAM 2020 and the external storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device. Various information such as various programs, data, tables, and databases in the present embodiment are stored on such a storage device and are subjected to information processing. Note that the CPU 2000 can also hold a part of the RAM 2020 in a cache memory and perform reading and writing on the cache memory. Even in such a form, the cache memory plays a part of the function of the RAM 2020. Therefore, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. I do.

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。   In addition, the CPU 2000 performs various calculations, information processing, condition determination, information search / replacement, and the like described in the present embodiment on the data read from the RAM 2020, as specified by the instruction sequence of the program. And write it back to the RAM 2020. For example, when performing the condition determination, the CPU 2000 determines whether the various variables described in the present embodiment satisfy conditions such as larger, smaller, greater than, less than, equal to, and the like as compared with other variables or constants. Is determined, and when the condition is satisfied (or when the condition is not satisfied), the process branches to a different instruction sequence or calls a subroutine.

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。   Further, the CPU 2000 can search for information stored in a file or a database in the storage device. For example, in a case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 determines the number of entries stored in the storage device. An entry in which the attribute value of the first attribute matches the specified condition is searched from among them, and the attribute value of the second attribute stored in the entry is read, so as to correspond to the first attribute satisfying the predetermined condition. The attribute value of the given second attribute can be obtained.

以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、またはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。   The programs or modules described above may be stored on an external recording medium. As a recording medium, in addition to the flexible disk 2090 and the DVD-ROM 2095, an optical recording medium such as a DVD, Blu-ray (registered trademark) or CD, a magneto-optical recording medium such as an MO, a tape medium, and a semiconductor such as an IC card A memory or the like can be used. In addition, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。   As described above, the present invention has been described using the embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above-described embodiment. It is apparent from the description of the claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The execution order of each processing such as operation, procedure, step, and step in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “before”. It should be noted that they can be realized in any order as long as the output of the previous process is not used in the subsequent process. Even if the operation flow in the claims, the description, and the drawings is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to implement in this order is not.

１０ 回転体、１２ 回転磁石、１４ 回転軸、２０ 第１磁電変換部、３０ 第２磁電変換部、４０ 入力部、４２ 第１増幅部、４４ 第２増幅部、４６ ＡＤ変換部、４８ ＡＤ変換部、１００ 検出装置、１５０ 検出装置、２００ 信号処理部、２１０ 算出部 ２１２ 外積演算部、２１４ 第１積分部、２１６ 位相補償部、２１７ 第２積分部、２１８ 変換部、２２０ フィルタ部、２２２ ローパスフィルタ、２３０ 決定部、２３２ 積分部、２３４ 判定部、２３６ 補正部、２４０ 決定部、２４２ 二回積分部、２４４ 判定部、２４６ 補正部、２５０ 決定部、２５２ 積分部、２５４ 判定部、２５６ 補正部、２６０ 決定部、２６２ 二回積分部、２６４ 判定部、２６６ 補正部、２７０ 決定部、２７２ 二回積分部、２７４ 判定部、２７６ 補正部、２８０ 決定部、２８２ 積分部、２８４ 判定部、２８６ 補正部、２９０ 決定部、２９２ 二回積分部、２９４ 判定部、２９６ 補正部、３００ レゾルバ、３１０ ローターコイル、３２０ ステーターコイル、３５０ レゾルバデジタル変換部、４００ 信号処理部、４１０ 算出部、４２０ フィルタ部、４３０ 決定部、１９００ コンピュータ、２０００ ＣＰＵ、２０１０ ＲＯＭ、２０２０ ＲＡＭ、２０３０ 通信インターフェイス、２０４０ ハードディスクドライブ、２０５０ フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０ ＤＶＤドライブ、２０７０ 入出力チップ、２０７５ グラフィック・コントローラ、２０８０ 表示装置、２０８２ ホスト・コントローラ、２０８４ 入出力コントローラ、２０９０ フレキシブルディスク、２０９５ ＤＶＤ−ＲＯＭ Reference Signs List 10 rotating body, 12 rotating magnet, 14 rotating shaft, 20 first magnetoelectric converter, 30 second magnetoelectric converter, 40 input, 42 first amplifier, 44 second amplifier, 46 AD converter, 48 AD converter Unit, 100 detection device, 150 detection device, 200 signal processing unit, 210 calculation unit 212 cross product calculation unit, 214 first integration unit, 216 phase compensation unit, 217 second integration unit, 218 conversion unit, 220 filter unit, 222 low-pass Filter, 230 determining unit, 232 integrating unit, 234 determining unit, 236 correcting unit, 240 determining unit, 242 double integrating unit, 244 determining unit, 246 correcting unit, 250 determining unit, 252 integrating unit, 254 determining unit, 256 correcting unit Section, 260 determining section, 262 double integrating section, 264 determining section, 266 correcting section, 270 determining section, 272 double integrating section, 27 Judgment unit, 276 correction unit, 280 determination unit, 282 integration unit, 284 determination unit, 286 correction unit, 290 determination unit, 292 double integration unit, 294 determination unit, 296 correction unit, 300 resolver, 310 rotor coil, 320 stator Coil, 350 resolver digital converter, 400 signal processor, 410 calculator, 420 filter unit, 430 determiner, 1900 computer, 2000 CPU, 2010 ROM, 2020 RAM, 2030 communication interface, 2040 hard disk drive, 2050 flexible disk drive , 2060 DVD drive, 2070 input / output chip, 2075 graphic controller, 2080 display device, 2082 host controller, 2084 input / output controller, 090 flexible disk, 2095 DVD-ROM

Claims (13)

磁場を発生する回転体の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出装置であって
前記回転体の磁場を検出する磁電変換部と、
前記磁電変換部における検出結果に基づいて、前記回転体の回転情報を示す第１情報および第２情報を算出する算出部と、
前記第１情報の周波数帯域を制限するフィルタ部と、
前記第２情報、および前記フィルタ部を通過した前記第１情報に基づいて、前記回転体の回転情報を決定する決定部と、を備えており、
前記決定部は、前記第１情報および前記第２情報の少なくとも一方に基づいて、前記回転体が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する判定部を有し、
前記判定部における判定結果に基づいて、前記回転体の回転角度を決定する
回転情報検出装置。 A rotation information detection device that detects rotation information of at least one of rotation angle, rotation angular velocity, and rotation angular acceleration of a rotating body that generates a magnetic field, and a magnetoelectric conversion unit that detects a magnetic field of the rotating body,
A calculating unit that calculates first information and second information indicating rotation information of the rotating body based on a detection result of the magnetoelectric conversion unit;
A filter unit for limiting a frequency band of the first information;
A determination unit that determines rotation information of the rotating body based on the second information and the first information that has passed through the filter unit ;
The determination unit has a determination unit that determines whether the rotating body is in a constant speed rotation state or a non-constant speed rotation state based on at least one of the first information and the second information,
A rotation information detection device that determines a rotation angle of the rotating body based on a determination result in the determination unit. 前記算出部は、前記回転体の回転角速度または回転角加速度を示す前記第１情報と、前記回転体の回転角度を示す前記第２情報とを算出する
請求項１に記載の回転情報検出装置。 The rotation information detection device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the first information indicating a rotation angular velocity or a rotation angular acceleration of the rotator, and the second information indicating a rotation angle of the rotator. 前記フィルタ部は、前記算出部の周波数帯域内における予め定められた高周波帯域の成分を除去する
請求項１または２に記載の回転情報検出装置。 The rotation information detection device according to claim 1, wherein the filter unit removes a component in a predetermined high-frequency band in a frequency band of the calculation unit. 前記判定部は、前記決定部によって決定された回転角度と前記算出部によって前記第２情報として算出された回転角度とに基づいて、前記回転体が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の回転情報検出装置。 Based on the rotation angle determined by the determination unit and the rotation angle calculated as the second information by the calculation unit, the determination unit determines whether the rotating body is in a constant rotation state or a non-constant rotation state. The rotation information detection device according to claim 1, wherein the determination is performed. 前記判定部は、前記決定部によって決定された回転角度と前記算出部によって前記第２情報として算出された回転角度との差が、予め定められた範囲内であれば、前記回転体が等速回転状態であると判定する請求項４に記載の回転情報検出装置。 If the difference between the rotation angle determined by the determination unit and the rotation angle calculated as the second information by the calculation unit is within a predetermined range, the determination unit determines that the rotating body has a constant speed. The rotation information detection device according to claim 4 , wherein the rotation information detection device determines that the rotation information is in a rotation state. 前記判定部は、前記算出部によって算出された回転角加速度と、前記算出部によって前記第２情報として算出された回転角度と、前記決定部によって決定された回転角度とに基づいて、前記回転体が等速回転状態か非等速回転状態かを判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の回転情報検出装置。 The determination unit is configured to determine the rotational body based on the rotation angular acceleration calculated by the calculation unit, the rotation angle calculated by the calculation unit as the second information, and the rotation angle determined by the determination unit. The rotation information detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined whether the rotational speed is constant or non-constant speed. 前記判定部は、前記決定部によって決定された回転角度と前記算出部によって前記第２情報として算出された回転角度との差が、予め定められた範囲内であり、かつ前記回転角加速度の絶対値が閾値以下であれば、前記回転体が等速回転状態であると判定する請求項６に記載の回転情報検出装置。 The difference between the rotation angle determined by the determination unit and the rotation angle calculated as the second information by the calculation unit is within a predetermined range, and the absolute value of the rotation angular acceleration 7. The rotation information detection device according to claim 6 , wherein when the value is equal to or less than a threshold value, the rotation body is determined to be in a constant rotation state. 前記第１情報は、前記回転体の回転角速度または回転角加速度を示し、
前記決定部は、前記回転体が等速回転状態と判定された場合には、前記フィルタ部を通過した前記回転体の回転角速度を積分して得られる回転角度、または前記フィルタ部を通過した前記回転角加速度を二回積分して得られる回転角度を、前記回転体の回転角度として決定する請求項１から７のいずれか一項に記載の回転情報検出装置。 The first information indicates a rotational angular velocity or a rotational angular acceleration of the rotator,
The determining unit, when the rotating body is determined to be at a constant speed rotation state, the rotation angle obtained by integrating the rotation angular velocity of the rotating body that has passed through the filter unit, or the rotation angle that has passed through the filter unit The rotation information detection device according to any one of claims 1 to 7 , wherein a rotation angle obtained by integrating the rotation angular acceleration twice is determined as a rotation angle of the rotating body. 前記決定部は、前記回転体が非等速回転状態と判定された場合には、決定される前記回転体の回転角度が、前記算出部によって前記第２情報として算出された回転角度に近づくように制御する請求項８に記載の回転情報検出装置。 The determining unit is configured such that, when the rotating body is determined to be in the non-constant speed rotation state, the determined rotation angle of the rotating body approaches the rotation angle calculated as the second information by the calculation unit. The rotation information detection device according to claim 8 , wherein the rotation information detection device controls the rotation information. 前記算出部は、前記検出結果の三角関数値が入力され、予測三角関数値と外積演算することによって、前記回転体の回転角加速度を出力する外積演算部と、
前記回転角加速度を積分して前記回転体の回転角速度を出力する第１積分器と、
前記回転角速度をさらに積分して前記第２情報としての前記回転角度を出力する第２積分器と、
前記第２情報としての前記回転角度を前記予測三角関数値に変換する変換部と、を有する請求項１から９のいずれか一項に記載の回転情報検出装置。 The calculation unit, a trigonometric function value of the detection result is input, by performing a cross product calculation with the predicted trigonometric function value, a cross product calculation unit that outputs the rotational angular acceleration of the rotating body,
A first integrator that integrates the rotational angular acceleration and outputs a rotational angular velocity of the rotator;
A second integrator that further integrates the rotation angular velocity and outputs the rotation angle as the second information;
The rotation information detection device according to any one of claims 1 to 9 , further comprising: a conversion unit configured to convert the rotation angle as the second information into the predicted trigonometric function value. 前記磁電変換部は、ホール素子を有する請求項１から１０のいずれか一項に記載の回転情報検出装置。 The rotation information detection device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the magnetoelectric conversion unit includes a Hall element. 磁場を発生する回転体の回転角度、回転角速度、および回転角加速度のうち少なくともいずれかの回転情報を検出する回転情報検出方法であって
前記回転体の磁場を検出する磁場検出段階と、
前記磁場検出段階における検出結果に基づいて、前記回転体の回転情報を示す第１情報および第２情報を算出する算出段階と、
前記第１情報の周波数帯域を制限するフィルタ段階と、
前記第２情報、および前記フィルタ段階を経た前記第１情報に基づいて、前記回転体の回転情報を決定する決定段階と、を備えており、
前記決定段階においては、前記第１情報および前記第２情報の少なくとも一方に基づいて、前記回転体が等速回転状態か非等速回転状態かを判定し、判定結果に基づいて、前記回転体の回転角度を決定する、
回転情報検出方法。 A rotation angle of the rotating body that generates a magnetic field, a rotation angular velocity, and a rotation information detection method for detecting rotation information of at least one of the rotation angular acceleration, a magnetic field detection step of detecting a magnetic field of the rotating body,
A calculating step of calculating first information and second information indicating rotation information of the rotating body based on a detection result in the magnetic field detecting step;
A filtering step for limiting a frequency band of the first information;
A determination step of determining rotation information of the rotating body based on the second information and the first information that has passed through the filtering step ;
In the determining step, it is determined whether the rotating body is in a constant rotation state or a non-constant rotation state based on at least one of the first information and the second information, and the rotating body is determined based on a determination result. Determine the rotation angle of the
Rotation information detection method. コンピュータに請求項１２に記載の回転情報検出方法を実行させるプログラム。 A program for causing a computer to execute the rotation information detection method according to claim 12 .
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