JP2002054950A - Abnormality detection device for three-phase type phase signal generator - Google Patents
Abnormality detection device for three-phase type phase signal generatorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、相互に位相のずれ
た3列の周期的オン/オフ信号から成るパルス列電気信
号を出力する3相式位相信号発生器の出力信号の異常を
検出する異常検出装置に関し、パルス・エンコーダ等に
適用することができる。より一般には、本発明は、周期
的な位相信号を用いて角度、長さ、位置、速度、回転角
速度等を計測する回転角センサやリニアスケール、モー
タ制御装置等の計測器や制御装置等に利用することがで
きる。The present invention relates to an abnormality for detecting an abnormality in an output signal of a three-phase type phase signal generator for outputting a pulse train electric signal composed of three rows of periodic ON / OFF signals having mutually shifted phases. The detection device can be applied to a pulse encoder or the like. More generally, the present invention is applied to a measuring instrument or a control device such as a rotation angle sensor or a linear scale that measures an angle, a length, a position, a speed, and a rotation angular speed using a periodic phase signal, a motor control device, or the like. Can be used.
【0002】[0002]
【従来の技術】パルス・エンコーダにより物体の位置
(又は回転角)や変位方向、或いは変位速度等を検出す
る装置としては、例えば、特許公報「平3−4768
9:操舵角検出装置」に記載されているもの等が、一般
に知られている。2. Description of the Related Art As a device for detecting a position (or rotation angle), a displacement direction, a displacement speed, and the like of an object by a pulse encoder, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-4768
9: Steering angle detecting device ”is generally known.
【0003】上記特許公報の操舵角検出装置には2相式
のパルス・エンコーダが使用されているが、これに類似
した従来の3相式パルス・エンコーダの一例(断面図)
を図11に例示する。このエンコーダ10は、上記の操
舵角検出装置と同様に、ステアリング・シャフト20に
取り付けられた回転板21の回転角θを検出するために
用いられるものであり、回転板21上に設けられたスリ
ット22、U相検出センサ23、V相検出センサ24、
W相検出センサ25等から構成されている。このエンコ
ーダ10は、図略の波形整形回路を通して、互いに1/
3周期(2α)ずつズレた周期的オン/オフ信号(1ビ
ット情報)u,v,wをそれぞれ並列して出力する(図
12)。[0003] A two-phase pulse encoder is used in the steering angle detecting device of the above-mentioned patent publication, and an example (cross-sectional view) of a conventional three-phase pulse encoder similar to this is used.
Is illustrated in FIG. The encoder 10 is used to detect the rotation angle θ of the rotating plate 21 attached to the steering shaft 20, similarly to the above-described steering angle detecting device, and includes a slit provided on the rotating plate 21. 22, U phase detection sensor 23, V phase detection sensor 24,
It comprises a W-phase detection sensor 25 and the like. The encoders 10 communicate with each other through a waveform shaping circuit (not shown).
Periodic on / off signals (1 bit information) u, v, w shifted by three periods (2α) are output in parallel (FIG. 12).
【0004】図12に、この3相式パルス・エンコーダ
10の出力波形図(a)及び、これに直接関連する位相
信号Sの定義表(b)を示す。ここで、位相信号Sは次
式(1)により定義される3ビット情報(2進数)であ
る。FIG. 12 shows an output waveform diagram (a) of the three-phase pulse encoder 10 and a definition table (b) of the phase signal S directly related thereto. Here, the phase signal S is 3-bit information (binary number) defined by the following equation (1).
【数1】 S=4u+2v+w …(1)S = 4u + 2v + w (1)
【0005】例えば上記の様にエンコーダ(回転角セン
サ)を構成した場合、配線系の断線や短絡、或いは配線
系から侵入するノイズ等の要因により、位相信号Sが、
継続的、或いは一時的に規格外の値(0,7)を示すこ
とがある。[0005] For example, when the encoder (rotation angle sensor) is configured as described above, the phase signal S is generated by a factor such as disconnection or short circuit of the wiring system or noise entering from the wiring system.
The value (0, 7) out of the standard may be continuously or temporarily indicated.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この様な規格外値の検
出等により検知された異常が、特にノイズ等の一時的な
要因による一過性の異常であった場合、その異常発生状
況によっては、エンコーダ(回転角センサ)を正常状態
に復帰させることが可能な場合がある。In the case where the abnormality detected by the detection of such an out-of-specification value is a transient abnormality due to a temporary factor such as noise, etc., depending on the condition of occurrence of the abnormality, In some cases, it is possible to return the encoder (rotation angle sensor) to a normal state.
【0007】しかしながら、従来の回転角センサ等で
は、これらの異常が、ノイズ等の一時的な要因による一
過性の異常なのか、或いは、断線、短絡等による持続的
又は恒久的な異常なのかを判別する手段を有していなか
ったため、回転角センサを正常状態に復帰させることが
可能な場合においても、異常処置を実施してしまった
り、或いは、異常検出の遅れにより異常処置が遅れてし
まったり、或いは、十分確実な異常検出ができなかった
りする恐れがあった。However, in the conventional rotation angle sensor or the like, whether these abnormalities are transient abnormalities due to temporary factors such as noise, or continuous or permanent abnormalities due to disconnection, short circuit, etc. Because there is no means for determining whether the rotation angle sensor can be returned to a normal state, abnormal measures are taken or abnormal measures are delayed due to a delay in abnormality detection. There is a possibility that the abnormal state may not be detected.
【0008】また、特に位相信号の変化が激しい(速
い)場合等には、上記の規格外値(S=0,7)は断続
的に検出されるため、この様な異常状態を継続的に検出
することは困難となる。このため、上記の一過性の判別
が困難となり、異常状態継続時間等を1つの指標とし
て、所定の時定数を境界値とした単純な区分けを行うだ
けでは、一過性の異常なのか持続的な異常なのかを判別
することが非常に困難となる場合があった。In particular, when the phase signal changes rapidly (fast), the above-mentioned nonstandard value (S = 0, 7) is intermittently detected. It is difficult to detect. For this reason, it is difficult to judge the above-mentioned transient state, and it is difficult to determine whether a transient abnormal state occurs simply by performing a simple division with a predetermined time constant as a boundary value using the abnormal state duration time as one index. In some cases, it is very difficult to determine whether the abnormality is abnormal.
【0009】また、上記の配線系を物理的に2重化し、
その両方からの入力信号を比較する等の手法により、異
常の発生箇所や障害要因の種類を特定する方法等も考え
られるが、この様な手法に頼れば、配線系を2重化せず
に単独で異常をテスト(判別)する方法に比べて、配線
系等が複雑になったり、配線系等がコスト高になった
り、或いは判別処理が複雑になったりする等の問題が派
生する。In addition, the above wiring system is physically doubled,
By comparing input signals from both of them, there may be a method of specifying the location where an abnormality has occurred or the type of a cause of a failure. However, depending on such a method, it is possible to eliminate the need for a redundant wiring system. As compared with the method of testing (determining) an abnormality by itself, problems such as a complicated wiring system, a high cost of the wiring system, and a complicated determination process arise.
【0010】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、測定系に対する侵入ノ
イズの悪影響を受け難く、且つ、配線系の断線や短絡等
の異常検出が確実な3相式位相信号発生器の異常検出装
置を実現することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent an adverse effect of intrusion noise on a measurement system and to detect an abnormality such as disconnection or short circuit of a wiring system. An object of the present invention is to realize a reliable three-phase phase signal generator abnormality detection device.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第1の手段
は、相互に位相のずれた3列の周期的オン/オフ信号か
ら成るパルス列電気信号を出力する3相式位相信号発生
器の出力信号の異常を検出する異常検出装置において、
一旦検出された異常に関する判定を次回のサンプリング
時刻以降にまで一時的に保留する判定保留手段と、この
異常がノイズ等の一時的な要因による一過性の異常なの
か、或いは、断線、短絡等による持続的又は恒久的な異
常なのかを判別する一過性判定手段とを備えることであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, the following means are effective. That is, the first means is an abnormality detection device for detecting an abnormality of an output signal of a three-phase type phase signal generator that outputs a pulse train electric signal composed of three rows of periodic on / off signals having mutually shifted phases. ,
A determination holding means for temporarily holding the determination regarding the once detected abnormality until after the next sampling time, and whether the abnormality is a transient abnormality due to a temporary factor such as noise, or a disconnection, short circuit, etc. And a transient determination means for determining whether the abnormality is a persistent or permanent abnormality.
【0012】また、第2の手段は、上記の第1の手段の
判定保留手段において、断続的に発生した異常の発生回
数又は検出回数をある特定期間中通算して累積すること
により、出力信号が一旦正常値又は規格内値を示して
も、保留を解除せずにそのまま継続する保留継続手段を
備えることである。[0012] The second means is a means for judging the suspension of the first means, wherein the number of occurrences or the number of detections of the intermittently occurring abnormalities are added up during a specific period and accumulated, thereby producing an output signal. Is to provide a hold continuation unit that continues to hold without canceling the hold even if it once indicates a normal value or a value within the standard.
【0013】また、第3の手段は、上記の第1又は第2
の手段において、保留が開始されてから、3列に渡って
周期的オン/オフ信号の反転事象が各々全て検出された
時点で、保留を解除し、上記の異常を一過性の異常と判
定して、正常状態に復帰する正常状態復帰手段を備える
ことである。[0013] The third means may be the first or the second means.
In the means, when the reversal of the periodic ON / OFF signal is detected in all three columns after the suspension is started, the suspension is released, and the above abnormality is determined to be a transient abnormality. And a normal state return means for returning to a normal state.
【0014】また、第4の手段は、上記の第1乃至第3
の何れか1つの手段において、少なくとも、保留が開始
されてから、3列に渡って周期的オン/オフ信号の反転
事象が各々全て検出されるまでの間、断続的に発生した
異常の発生回数又は検出回数を通算して累積する断続異
常回数累積手段を備えることである。Further, the fourth means includes the first to third means.
In any one of the means, at least from the start of the hold to the time when all the inversion events of the periodic on / off signal are detected in all three columns, the number of intermittent occurrences of the abnormality Alternatively, an intermittent abnormality number accumulating means for accumulating the total number of times of detection is provided.
【0015】また、第5の手段は、上記の第1乃至第4
の何れか1つの手段の判定保留手段において、出力信号
が正常値又は規格内値を示した時に、それまで連続的に
発生していた異常の発生回数又は検出回数の累積値をゼ
ロクリアする連続異常回数累積手段を備えることであ
る。Further, the fifth means includes the first to fourth means.
In the determination suspending means of any one of the means, when the output signal indicates a normal value or a value within the standard, a continuous abnormality that clears the accumulated value of the number of occurrences or the number of detections of the abnormality that has occurred continuously until then to zero. This is to provide a number-of-times accumulating means.
【0016】また、第6の手段は、上記の第1乃至第5
の何れか1つの手段において、異常が一過性の異常であ
った場合に、パルス列電気信号、位相、位相に基づいて
求められるシリアル信号、又はこれらの関連値に対する
補償を行う出力信号補償手段を備えることである。[0016] The sixth means may include the first to fifth items.
In any one of the means, when the abnormality is a transient abnormality, the output signal compensating means for compensating for a pulse train electric signal, a phase, a serial signal obtained based on the phase, or a related value thereof. It is to prepare.
【0017】また、第7の手段は、相互に位相のずれた
3列の周期的オン/オフ信号から成るパルス列電気信号
を出力する3相式位相信号発生器の出力信号の異常を検
出する異常検出装置において、一旦検出された異常が回
復可能な場合に、パルス列電気信号、位相、位相に基づ
いて求められるシリアル信号、又はこれらの関連値に対
する補償を行う出力信号補償手段を備えることである。[0017] The seventh means is an abnormality for detecting an abnormality of an output signal of a three-phase type phase signal generator which outputs a pulse train electric signal composed of three rows of periodic on / off signals having mutually shifted phases. The detection device is provided with an output signal compensating means for compensating for a pulse train electric signal, a phase, a serial signal obtained based on the phase, or a related value thereof when the detected abnormality can be recovered.
【0018】また、第8の手段は、上記の第6又は第7
の手段の出力信号補償手段において、パルス列電気信号
のサンプリングデータ、単位時間当たりの位相変化量、
位相変化方向、又はこれらの物理量に係わる関連値等の
現時刻までの蓄積データに基づいて上記の補償を実施す
ることである。The eighth means may be the sixth or seventh means described above.
In the output signal compensating means of the means, the sampling data of the pulse train electric signal, the amount of phase change per unit time,
The above-described compensation is performed based on accumulated data up to the current time, such as a phase change direction or a related value related to these physical quantities.
【0019】また、第9の手段は、上記の第6乃至第8
の何れか1つの手段において、上記の補償に関連して、
蓄積データを補正する蓄積データ補正手段を備えること
である。[0019] The ninth means may be any of the above-mentioned sixth to eighth aspects.
In any one of the means, in connection with the above compensation,
Another feature of the invention is to provide a storage data correction unit for correcting the storage data.
【0020】また、第10の手段は、3相式位相信号発
生器を有する回転角センサにおいて、上記の第1乃至第
9のいずれか1つの手段の異常検出装置を備えることで
ある。According to a tenth aspect, in a rotation angle sensor having a three-phase type phase signal generator, the abnormality detecting device of any one of the first to ninth means is provided.
【0021】また、第11の手段は、3相式位相信号発
生器を有するリニアスケールにおいて、上記の第1乃至
第9の何れか1つの手段の異常検出装置を備えることで
ある。According to an eleventh aspect, in the linear scale having the three-phase type phase signal generator, the abnormality detecting device of any one of the first to ninth means is provided.
【0022】また、第12の手段は、3相式位相信号発
生器を有する回転角センサを備えたモータ制御装置にお
いて、上記の第1乃至第9の何れか1つの手段の異常検
出装置を備えることである。即ち、モータ制御装置にお
いて、上記の第10の手段の回転角センサを備えること
である。A twelfth means is a motor control device provided with a rotation angle sensor having a three-phase type phase signal generator, wherein the abnormality control device is provided with any one of the first to ninth means. That is. That is, the motor control device includes the rotation angle sensor of the tenth means.
【0023】また、第13の手段は、車両搭載用のパワ
ーステアリングシステムにおいて、上記の第10の手段
の回転角センサ、又は、上記の第12の手段のモータ制
御装置を備えることである。以上の手段により、前記の
課題を解決することができる。According to a thirteenth aspect, a power steering system mounted on a vehicle includes the rotation angle sensor according to the tenth aspect or the motor control device according to the twelfth aspect. With the above means, the above-mentioned problem can be solved.
【0024】[0024]
【作用及び発明の効果】本発明の一過性判定手段を用い
れば、検出された規格外値の発生要因(異常の原因)
が、一過性のものなのか、或いは持続的(又は恒久的)
なものなのかを判別することができるため、回転角セン
サを正常状態に復帰させることが可能な場合において、
異常処置を実施してしまったり、或いは、異常検出の遅
れにより異常処置が遅れてしまったり、或いは、十分確
実な異常検出ができなかったりする恐れが無くなる。Operation and effect of the present invention If the transient judgment means of the present invention is used, the cause of the detected out-of-specification value (cause of abnormality)
Is transient or persistent (or permanent)
Because it is possible to determine whether the rotation angle sensor is normal, when it is possible to return the rotation angle sensor to the normal state,
This eliminates the possibility that the abnormal measures are performed, the abnormal measures are delayed due to the delay of the abnormal detection, or the abnormality cannot be detected sufficiently reliably.
【0025】通常、およそ十数ミリ秒程度以内の一時的
な出力信号の異常は、配線系から侵入したノイズによる
一過性の異常の場合が多く、この様な一過性の異常が検
出された場合には、測定系を正常状態に復帰させること
ができる場合が多い。この様な事情により、上記の一過
性の判定を実施する場合には、ある程度以上の時間を必
要とする。本発明の判定保留手段は、この「ある程度以
上の時間」の間、上記の一過性の判定を保留するための
ものである。Normally, a temporary abnormality of the output signal within about several tens of milliseconds is often a transient abnormality due to noise intruding from the wiring system, and such a transient abnormality is detected. In such a case, the measurement system can often be returned to a normal state. Under such circumstances, when performing the above-mentioned transient determination, a certain amount of time is required. The determination suspending means of the present invention is for suspending the above-mentioned transient determination during the “time period of a certain amount or more”.
【0026】また、特に位相信号の変化が激しい(速
い)場合等には、異常状態継続時間等を1つの指標と
し、所定の時定数を境界値とした単純な区分け(判別)
を行うだけでは、上記の一過性の判定が困難となる場合
があるが、本発明の保留継続手段を用いれば、所定期間
内に断続的に検出された規格外値等の異常の検出回数が
累積できるため、この様な異常が断続的に検出された場
合にも、上記の一過性の判定を確実に実施することがで
きる様になる。In particular, when the phase signal changes drastically (fast), for example, the abnormal state continuation time is used as one index, and a simple division (determination) is performed using a predetermined time constant as a boundary value.
May be difficult to determine the above-mentioned transient, but the use of the hold continuation means of the present invention makes it possible to detect the number of abnormalities such as non-standard values detected intermittently within a predetermined period. Can be accumulated, so that even if such an abnormality is intermittently detected, the above-described transient determination can be reliably performed.
【0027】また、上記の所定期間を例えば、異常(規
格外値)が検知されてから、その後に検出された1つの
規格内値(S=1〜6の内の何れか1つ)に対する各ビ
ットの反転事象がそれぞれ全て検出されるまでの期間と
する。このように上記の所定期間を設定すれば、この間
に断続的又は連続的に検出される規格外値の件数によ
り、一旦検出された異常が、一過性の異常であるか否か
を判定することができる。[0027] Further, for example, after the abnormality (out-of-specification value) is detected, each of the above-mentioned predetermined periods is set to one of the in-specification values (one of S = 1 to 6) detected thereafter. This is a period until all the bit inversion events are detected. If the predetermined period is set in this way, it is determined whether the once detected abnormality is a transient abnormality based on the number of non-standard values detected intermittently or continuously during this period. be able to.
【0028】この判定は、u,v,wの内の少なくとも
1つの配線において断線や短絡等による継続的又は恒久
的な異常が発生した場合、その後各ビット(位相信号S
の3ビット)の反転事象が各々全て検出されることは無
いと言う事実に基づくものであり、これらの各ビットの
反転事象が各々全て検出された場合には、それ以前に検
出された異常(規格外値)は、ノイズ等の一時的な要因
による一過性の異常と判定することができる。This determination is made when a continuous or permanent abnormality has occurred in at least one of the wires u, v, and w due to disconnection, short circuit, etc., and then each bit (phase signal S
) Are based on the fact that not all of the inversion events of each of these bits are detected, and if all of the inversion events of each of these bits are respectively detected, the abnormality detected before that ( (Out-of-specification value) can be determined as a transient abnormality due to a temporary factor such as noise.
【0029】従って、例えば、前記の正常状態復帰手段
等をも同時に用いれば、この様な場合、上記の保留を解
除し、上記の異常を一過性の異常と判定して、正常状態
に復帰することができる。Therefore, for example, if the above-mentioned normal state restoring means is also used at the same time, in such a case, the above-mentioned suspension is released, the above-mentioned abnormality is judged as a transient abnormality, and the normal state is restored. can do.
【0030】本発明の断続異常回数累積手段は、上記の
異常(規格外値等)が断続的に検出された場合に用いる
ものであり、本発明の連続異常回数累積手段は、上記の
異常(規格外値等)が連続的に検出された場合に用いる
ものである。これらの累積手段により、異常(規格外値
等)が断続的に検出された場合にも、連続的に検出され
た場合にも、上記の一過性の判定を実施することができ
る。The intermittent abnormality count accumulating means of the present invention is used when the above-mentioned abnormality (non-standard value or the like) is intermittently detected. This is used when non-standard values are detected continuously. With these accumulating means, the above-mentioned transient judgment can be performed regardless of whether an abnormality (such as a nonstandard value) is detected intermittently or continuously.
【0031】従って、例えば、前記の保留継続手段等を
も同時に用いれば、位相信号Sの変化が激しい(速い)
場合等でも、上記の異常(規格外値等)を断続的に検出
し、カウントすることで、異常の判別を保留しつつ継続
して実施することができる様になる。Therefore, for example, if the above-mentioned holding continuation means is used at the same time, the phase signal S changes greatly (fast).
Even in such cases, by detecting and counting the abnormalities (non-standard values and the like) intermittently, it is possible to continue the determination while suspending the determination of the abnormalities.
【0032】また、一時的な異常状態からシステム(測
定系)を正常状態に復帰させる場合には、ノイズ等の外
乱により、各サンプリング周期毎に行われるべき正しい
値への更新が一時的に中断されてしまった位置又は回転
角等の値を正しい値に更新(補償)する必要が生じる。
本発明の出力信号補償手段は、例えばこの様な異常状態
回復時(規格外値検出後、次回に規格内値が検出された
時)や、或いは判定の保留解除時等に極めて有用とな
る。When the system (measurement system) is returned to the normal state from the temporary abnormal state, the update to the correct value to be performed in each sampling cycle is temporarily suspended due to disturbance such as noise. It is necessary to update (compensate) the value of the position or rotation angle or the like that has been set to a correct value.
The output signal compensating means of the present invention is extremely useful, for example, when such an abnormal state is recovered (when a non-standard value is detected next time after a non-standard value is detected) or when the hold of a determination is released.
【0033】また、特に、位相信号Sの変化が激しい
(速い)場合等では、この更新(補償)が容易でなくな
る場合があるが、本発明によれば、この様な位置又は回
転角等に対する補償を過去の蓄積データに基づいて正確
に実施することができる。In particular, when the phase signal S changes greatly (fast), the updating (compensation) may not be easy. However, according to the present invention, such updating of the position or rotation angle or the like is not possible. Compensation can be accurately performed based on past accumulated data.
【0034】また、判定保留中の間には、これらの蓄積
データが正確に更新できない場合がある。例えば、規格
外値が検出された場合等がそれに当る。しかし、この様
な場合でも、本発明の蓄積データ補正手段によれば、異
常状態回復時や、或いは判定の保留解除時等に随時これ
らの過去の蓄積データの補正処理が実施されるため、再
度、判定保留状態に突入した際にも、上記の出力信号補
償手段を精度良く動作させることができる様になる。While the judgment is pending, there is a case where these stored data cannot be updated accurately. For example, a case where an out-of-specification value is detected corresponds to this. However, even in such a case, according to the stored data correction means of the present invention, the correction processing of these past stored data is performed at any time, such as at the time of recovery from an abnormal state, or at the time of release of the hold of the determination, and the like. Also, even when entering the determination suspension state, the output signal compensating means can be operated with high accuracy.
【0035】これらの3相式位相信号発生器の異常検出
装置に関する発明は、例えば、車載用のパワーステアリ
ング装置(パワーステアリングシステム)に搭載され
る、ブラシレスモータ用のモータ制御装置や操舵角セン
サ(ステアリングセンサ)等に用いることができる。ま
た、より一般には、回転角センサに限らず、3相式位相
信号発生器を用いて長さや位置を計測するリニアスケー
ル等にも本発明を適用することができる。The invention relating to the abnormality detecting device of the three-phase type phase signal generator relates to, for example, a motor control device or a steering angle sensor (for a brushless motor) mounted on a vehicle-mounted power steering device (power steering system). Steering sensor). More generally, the present invention can be applied not only to the rotation angle sensor but also to a linear scale or the like that measures the length and position using a three-phase type phase signal generator.
【0036】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。図1は、本実施例の3相式
位相信号発生器の異常検出装置の論理的な主要構成を例
示する論理構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. FIG. 1 is a logical configuration diagram illustrating a logical main configuration of the abnormality detection device of the three-phase phase signal generator according to the present embodiment.
【0037】3相式位相信号発生器100は、例えば図
11のパルス検出センサ(U相検出センサ23、V相検
出センサ24、W相検出センサ25)に相当し、ここで
検出された3相の物理量U,V,W(例:光の強度)
は、波形整形回路110により、それぞれ図12に示し
たオン/オフ信号u,v,w(1ビット情報)に変換さ
れて、コンピュータに入力される。以下、このオン/オ
フ信号u,v,wを入力し、所定の情報処理を実行する
コンピュータの動作や機能について説明する。The three-phase type phase signal generator 100 corresponds to, for example, the pulse detection sensor (U-phase detection sensor 23, V-phase detection sensor 24, W-phase detection sensor 25) shown in FIG. Physical quantities U, V, W (eg, light intensity)
Are converted by the waveform shaping circuit 110 into on / off signals u, v, w (one-bit information) shown in FIG. 12 and input to the computer. Hereinafter, the operation and functions of a computer that receives the on / off signals u, v, and w and executes predetermined information processing will be described.
【0038】異常検出部200は、シリアル信号(θ)
算出部210、一過性判定部220、及びこれらの各部
を制御する制御プログラム(後述のメインプログラムP
P)より成る。シリアル信号算出部210は、後述のサ
ブルーチンXXにより具現されるプログラムであり、応
用プログラム400に対して、後述の出力信号補償手段
等を用いて算出したシリアル信号θ(回転角)を出力す
る。The abnormality detecting section 200 receives the serial signal (θ)
The calculation unit 210, the transient determination unit 220, and a control program (a main program P to be described later) that controls these units.
P). The serial signal calculating section 210 is a program embodied by a subroutine XX described later, and outputs a serial signal θ (rotation angle) calculated using an output signal compensating means described later to the application program 400.
【0039】一過性判定部220は、後述のサブルーチ
ンYYにより具現されるプログラムであり、一旦検出さ
れた異常に関する判定を次回のサンプリング時刻以降に
まで一時的に保留する判定保留手段221と、この異常
がノイズ等の一時的な要因による一過性の異常なのか、
或いは、断線、短絡等による持続的又は恒久的な異常な
のかを判別する一過性判定手段とを備える。The transient judgment section 220 is a program embodied by a subroutine YY to be described later, and a judgment holding section 221 for temporarily holding the judgment regarding the once detected abnormality until the next sampling time. Whether the abnormality is a transient abnormality due to temporary factors such as noise,
Alternatively, there is provided a transient determination means for determining whether the abnormality is persistent or permanent due to disconnection, short circuit, or the like.
【0040】シリアル信号算出部210、又は一過性判
定部220により、正常復帰(回復)不能の異常が検出
された際には、異常処理部250が起動される。本異常
処理部250は、上記の応用プログラム400と関連さ
せて構成しても良い。When the serial signal calculation section 210 or the transient determination section 220 detects an abnormality that cannot be restored (recovered) to normal, the abnormality processing section 250 is started. The abnormality processing unit 250 may be configured in association with the application program 400 described above.
【0041】図2は、本実施例の異常検出装置の動作を
制御するメインプログラムPPの処理手順のアウトライ
ンを例示するゼネラルフローチャートである。本プログ
ラムPPでは、まず最初に、ステップp05により回転
角(シリアル信号)の基準点の値θ0 を決定する。この
基準点の値θ0 は、例えば本プログラムPPとは非同期
に定期的に更新(補正)しても良い。FIG. 2 is a general flowchart illustrating an outline of a processing procedure of the main program PP for controlling the operation of the abnormality detecting device according to the present embodiment. In the program PP, first, the value θ 0 of the reference point of the rotation angle (serial signal) is determined in step p05. The value θ 0 of the reference point may be periodically updated (corrected), for example, asynchronously with the program PP.
【0042】次に、ステップp10では、時刻変数Tを
現在時刻(タイマ時刻)tよりも、オン/オフ信号u,
v,wのサンプリング間隔ΔTだけ大きな値に設定す
る。ステップp15では、異常フラグF1を0に初期化
する。ステップp20では、オン/オフ信号u,v,w
を前記の波形整形回路110より入力する。Next, at step p10, the time variable T is set to be smaller than the current time (timer time) t by the on / off signal u,
The value is set to a value larger by the sampling interval ΔT of v and w. At Step p15, the abnormality flag F1 is initialized to 0. In step p20, on / off signals u, v, w
From the waveform shaping circuit 110.
【0043】ステップp25では、前記の式(1)で定
義される位相信号Sの初期値(前回の値)S0を設定
(初期化)する。ステップp30では、位相信号S,S
0から決定可能な1サンプリング間隔ΔTでのフェーズ
(位相)の変位量dの初期値(前回の値)d0を設定
(初期化)する。この変位量dは、例えば、図12
(a)において位相信号Sが「4」から直ぐ右隣の
「6」に変化した場合には、d=+1となる数値であ
り、この初期値は暫定的に0に設定すれば良い。At step p25, an initial value (previous value) S0 of the phase signal S defined by the above equation (1) is set (initialized). In step p30, the phase signals S, S
An initial value (previous value) d0 of the phase displacement amount d at one sampling interval ΔT that can be determined from 0 is set (initialized). This displacement d is, for example, as shown in FIG.
In (a), when the phase signal S changes from “4” to “6” immediately on the right, it is a numerical value such that d = + 1, and this initial value may be temporarily set to 0.
【0044】ステップp35では、回転角θの値を次式
(2)に従って初期化する。At step p35, the value of the rotation angle θ is initialized according to the following equation (2).
【数2】 θ=θ0 +αd0 …(2) ただし、ここで、αは図12(a)に示した量であり、
1つの位相信号Sが占める角度領域の幅を示す量であ
る。即ち、例えば、上記の様にd=+1となった場合に
は、θは1フェーズ分(α)だけ増加することになる。
例えば、図11に示す様なステアリングセンサ(操舵角
センサ)の場合には、スリット22の設定間隔(設定周
期)が短くなる程、それに比例してαの値も小さくな
る。Θ = θ 0 + αd0 (2) where α is the quantity shown in FIG.
This is a quantity indicating the width of the angle region occupied by one phase signal S. That is, for example, when d = + 1 as described above, θ increases by one phase (α).
For example, in the case of a steering sensor (steering angle sensor) as shown in FIG. 11, the shorter the set interval (set cycle) of the slit 22, the smaller the value of α becomes.
【0045】ステップp40では、その他の変数の初期
化を行う。ここで初期化すべき変数としては、例えば、
サブルーチンYYで使用する変数J,K,Y0や、サブ
ルーチンXXで使用する変数X等がある。変数J,K,
Y0,Xの初期値はそれぞれ0である。At step p40, other variables are initialized. Here, the variables to be initialized include, for example,
There are variables J, K, and Y0 used in the subroutine YY, and a variable X used in the subroutine XX. The variables J, K,
The initial values of Y0 and X are each 0.
【0046】ステップp45では、t≧Tとなるまで待
つ。ただし、ここでtは前記のタイマー時刻(現在時
刻)である。ステップp50では、オン/オフ信号u,
v,wを前記の波形整形回路110より入力する。ステ
ップp55では、前記の式(1)で定義される位相信号
Sの値を更新する。At step p45, the process waits until t ≧ T. Here, t is the timer time (current time) described above. In step p50, the on / off signal u,
v and w are input from the waveform shaping circuit 110. At Step p55, the value of the phase signal S defined by the above equation (1) is updated.
【0047】ステップp60では、前記の一過性判定部
220を実現するサブルーチンYY(図3)を呼び出し
て実行する。ステップp65では、前記のシリアル信号
算出部210を実現するサブルーチンXX(図4)を呼
び出して実行する。ステップp70では、異常フラグF
1の値を確認し、0ならばステップp75へ、そうでな
ければステップp90へ処理を移す。In step p60, a subroutine YY (FIG. 3) for realizing the above-mentioned transient judgment section 220 is called and executed. In step p65, a subroutine XX (FIG. 4) for realizing the serial signal calculating section 210 is called and executed. At step p70, the abnormality flag F
The value of 1 is checked. If the value is 0, the process proceeds to step p75; otherwise, the process proceeds to step p90.
【0048】ステップp75では、シリアル信号(回転
角)θの値を出力する。ステップp80では、時刻変数
Tの値を前回更新した値よりも、サンプリング間隔ΔT
だけ大きな値に再設定し、ステップp45に制御を移
す。また、ステップp90では、所定の終了処理を実行
し、本メインプログラムPPの実行を完了する。At step p75, the value of the serial signal (rotation angle) θ is output. In step p80, the value of the time variable T is set to a value larger than the previously
Is reset, and the control is moved to step p45. In step p90, a predetermined end process is executed to complete the execution of the main program PP.
【0049】以上の制御プログラム(メインプログラム
PP)により、異常検出部200(図1)を構成する前
記のシリアル信号算出部210と一過性判定部220の
各処理プログラム(サブルーチンXX,YY)を制御す
ることができる。According to the above control program (main program PP), each processing program (subroutine XX, YY) of the serial signal calculation section 210 and the transient determination section 220 constituting the abnormality detection section 200 (FIG. 1) is executed. Can be controlled.
【0050】図3は、メインプログラムPPから呼び出
されて実行される、一過性判定部(一過性判定手段)を
実現するサブルーチンYYの処理手順を例示するフロー
チャートである。本サブルーチンYYにより、前記の本
発明の手段の内の以下の各手段がそれぞれ実現されてい
る。 (1)規格外値検出手段:ステップy05 (2)判定保留手段:ステップy10〜y20 (3)一過性判定手段:ステップy20 (4)保留継続手段:ステップy45〜y75 (5)正常状態復帰手段:ステップy65〜y85 (6)断続異常回数累積手段:変数K(ステップy1
5,ステップy80) (7)連続異常回数累積手段:変数J(ステップy1
0,ステップy40)FIG. 3 is a flowchart exemplifying a processing procedure of a subroutine YY which is called and executed by the main program PP and realizes a transient determination section (transient determining means). The subroutine YY implements each of the following units out of the units of the present invention. (1) Out-of-specification value detecting means: Step y05 (2) Judgment suspension means: Steps y10 to y20 (3) Transient judgment means: Step y20 (4) Suspension continuation means: Steps y45 to y75 (5) Return to normal state Means: Steps y65 to y85 (6) Intermittent abnormality count accumulating means: Variable K (Step y1
(5, step y80) (7) Means for accumulating continuous abnormal times: variable J (step y1
0, step y40)
【0051】本サブルーチンYYでは、まず最初に、ス
テップy05により位相信号Sの値をチェックして、そ
の値が規格外値(0又は7)ならば、ステップy10
へ、そうでなければステップy40へ処理を移す。 ステップy10では、変数Jの値を1だけ増加させる。 ステップy15では、変数Kの値を1だけ増加させる。In the subroutine YY, first, the value of the phase signal S is checked in step y05, and if the value is out of the standard (0 or 7), step y10
Otherwise, the process proceeds to step y40. At step y10, the value of the variable J is increased by one. At step y15, the value of the variable K is increased by one.
【0052】ステップy20では、変数Jと変数Kの値
をそれぞれチェックして、次式(3),(4)の少なく
とも一方が満たされた場合にはステップy25へ処理を
移し、そうでなければ呼出元(メインプログラムPP)
へ処理を戻す。In step y20, the values of the variables J and K are checked, and if at least one of the following equations (3) and (4) is satisfied, the process proceeds to step y25; Caller (main program PP)
Return the process to
【数3】 J≧a …(3)(3) J ≧ a (3)
【数4】 K≧b …(4)[Expression 4] K ≧ b (4)
【0053】ただし、ここで、a,bは所定の定数であ
る。この様な判定(ステップy20)によれば、規格外
値(S=0又は7)が規格外値検出手段(ステップy0
5)により連続a回検出された場合に、異常処理(ステ
ップy25)が実行され、また、保留継続手段(ステッ
プy45〜y75)により確定される保留継続期間中に
規格外値(S=0又は7)が断続的にb回検出された場
合にも同様に、異常処理(ステップy25)が実行され
る。尚、定数a,bの各値は、想定され得るノイズの持
続時間や、測定系の構成や用途等に基づいて最適な値を
選定しておけば良い。Here, a and b are predetermined constants. According to such a determination (step y20), the nonstandard value (S = 0 or 7) is detected by the nonstandard value detecting means (step y0).
When a is detected a times consecutively in 5), an abnormal process (step y25) is executed, and a non-standard value (S = 0 or S = 0) is set during the hold continuation period determined by the hold continuation means (steps y45 to y75). Similarly, when b) is intermittently detected b times, the abnormality processing (step y25) is executed. As the values of the constants a and b, optimal values may be selected based on the duration of noise that can be assumed, the configuration and use of the measurement system, and the like.
【0054】ステップy25では、配線系の断線又は短
絡の発生に対応する異常処理を実行する。ステップy3
0では、前記の異常フラグF1の値を1に設定する。At step y25, abnormal processing corresponding to the occurrence of disconnection or short circuit of the wiring system is executed. Step y3
At 0, the value of the abnormality flag F1 is set to 1.
【0055】ステップy40では、変数Jの値を0クリ
アする。これにより、異常(規格外値)が連続して検出
された回数がステップy10にてカウントされることに
なる(連続異常回数累積手段)。ステップy45では、
変数Kの値を確認し、0ならば呼出元(メインプログラ
ムPP)へ処理を戻し、そうでなければステップy50
に処理を移す。これにより、上記の保留継続期間中に
は、以下の処理が実行される。At step y40, the value of the variable J is cleared to zero. As a result, the number of times abnormalities (non-standard values) are continuously detected is counted in step y10 (continuous abnormal number accumulating means). In step y45,
The value of the variable K is checked. If the value is 0, the process is returned to the calling source (main program PP).
Transfer processing to As a result, the following processing is executed during the above-mentioned suspension continuation period.
【0056】即ち、ステップy50では、変数Y0の値
を確認し、0ならばステップy55へ、そうでなければ
ステップy65へ処理を移す。これにより、K=1にな
ってから(即ち、上記の保留継続期間が開始されてか
ら)、その後最初にステップy50が実行された場合に
限って、以下の初期設定(ステップy55,ステップy
60)が実行される。この初期設定は、上記の保留継続
期間を規定するためのものである。That is, at step y50, the value of the variable Y0 is confirmed. If the value is 0, the process proceeds to step y55; otherwise, the process proceeds to step y65. As a result, the following initial settings (step y55, step y55) are performed only when K = 1 (that is, after the above-described suspension continuation period is started) and then step y50 is first executed.
60) is executed. This initial setting is for defining the above-mentioned suspension continuation period.
【0057】即ち、ステップy55では、現在の位相信
号Sの値を変数Y0に記憶する。これにより、ステップ
y05で異常(規格外値)が検出されてから、その後最
初に検出された規格内(1,2,3,4,5,6の何れ
か1つ)の位相信号Sの値がY0に記憶される。また、
ステップy60では、変数Y2の値を0に初期化する。That is, in step y55, the current value of the phase signal S is stored in the variable Y0. Thereby, after the abnormality (non-standard value) is detected in step y05, the value of the phase signal S within the standard (one of 1, 2, 3, 4, 5, and 6) detected first after that is detected. Is stored in Y0. Also,
At step y60, the value of the variable Y2 is initialized to 0.
【0058】ステップy65では、論理演算XOR(排
他的論理和演算)により、変数Y0と現在の位相信号S
との排他的論理和を各対応ビット毎に求め、その結果を
変数Y1に格納する。この処理により、変数Y0の各ビ
ットに対する現在の位相信号Sの反転ビットが毎回求め
られる。従って、上記の初期設定(ステップy55,ス
テップy60)が実行された直後に限っては、本ステッ
プy65によりY1は必ず0に初期化される。At step y65, the variable Y0 and the current phase signal S
Is obtained for each corresponding bit, and the result is stored in a variable Y1. By this processing, the inverted bit of the current phase signal S for each bit of the variable Y0 is obtained every time. Therefore, Y1 is always initialized to 0 by this step y65 only immediately after the above-mentioned initialization (step y55, step y60) is executed.
【0059】ステップy70では、ステップy65で求
められた反転ビットが、変数Y2に各対応ビット毎に累
積的に記憶される。即ち、この処理により、Y0の値が
決定されてから、その後に位相信号S中で反転したビッ
ト(uビット、vビット、又はwビット)があれば、そ
のビットが変数Y2の対応ビットにそれぞれ記憶され、
一旦「1」となった変数Y2の各対応ビットの値は次回
にステップy60(又は図2のステップp90)が実行
されるまで保持される。At step y70, the inverted bits obtained at step y65 are cumulatively stored in variable Y2 for each corresponding bit. That is, after the value of Y0 is determined by this process, if there is a bit (u bit, v bit, or w bit) inverted in the phase signal S, that bit is set to the corresponding bit of the variable Y2. Remembered,
The value of each corresponding bit of the variable Y2 that has once become "1" is held until the next time step y60 (or step p90 in FIG. 2) is executed.
【0060】ステップy75では、変数Y2の値を確認
し、7(全ビット反転済み)ならばステップy80へ、
そうでなければ呼出元(メインプログラムPP)へ処理
を移す。これにより、一旦、異常(規格外値)が検出さ
れてから、位相信号Sの各ビットの反転事象が全て検出
されるまでの間(保留継続期間)、前記の保留が継続さ
れる(保留継続手段)。ただし、位相信号Sが規格内値
の場合にしか、ステップy55は実行されないので、ス
テップy75により、例えば全ビット1(S=7)と全
ビット0(S=0)の両状態間相互の遷移等が全ビット
反転事象として検出されることはない。In step y75, the value of the variable Y2 is confirmed. If 7 (all bits have been inverted), the flow advances to step y80.
Otherwise, the processing is shifted to the calling source (main program PP). As a result, the above-mentioned holding is continued (holding continuation period) from the detection of the abnormality (non-standard value) to the detection of all the inversion events of each bit of the phase signal S (holding continuation period). means). However, since the step y55 is executed only when the phase signal S is within the standard value, the transition between the two states of all bits 1 (S = 7) and all bits 0 (S = 0) is performed by step y75. Are not detected as an all-bit inversion event.
【0061】ステップy80では、変数Kの値を0に戻
す。ステップy85では、変数Y0の値を0に戻す。即
ち、変数Y2の値が7(全ビット反転済み)の場合に
は、ステップy80,y85により判定の保留を解除
し、正常状態に復帰する(正常状態復帰手段)。At step y80, the value of the variable K is returned to 0. In step y85, the value of the variable Y0 is returned to 0. That is, when the value of the variable Y2 is 7 (all bits have been inverted), the suspension of the determination is canceled in steps y80 and y85, and the state is returned to the normal state (normal state returning means).
【0062】これらのプログラムの動作(作用)によ
り、一旦検出された異常が一過性のものか否かを判別す
ることができ、更に、その異常が回復可能な異常であっ
た場合には、本判別に基づいて測定系を正常状態に復帰
させることが可能となる。By the operation (action) of these programs, it is possible to determine whether or not the abnormality once detected is transient, and if the abnormality is a recoverable abnormality, Based on this determination, it is possible to return the measurement system to a normal state.
【0063】図4は、メインプログラムPPから呼び出
されて実行される、シリアル信号算出部(サブルーチン
XX)の処理手順を例示するフローチャートである。本
プログラム(サブルーチンXX)の主要機能は以下の2
つである。 (1)入力された位相信号Sに基づいて、回転角等のシ
リアル信号(θ)を算出する。 (2)位相信号Sの変位速度に異常が見られる場合等に
は、シリアル信号(θ)を出力する本測定系を異常終了
させるための異常処理を実行する。FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure of the serial signal calculation unit (subroutine XX) called and executed by the main program PP. The main functions of this program (subroutine XX) are as follows:
One. (1) A serial signal (θ) such as a rotation angle is calculated based on the input phase signal S. (2) When an abnormality is found in the displacement speed of the phase signal S, an abnormal process for abnormally terminating the main measurement system that outputs the serial signal (θ) is executed.
【0064】本サブルーチンXX(図4)により、以下
の各手段がそれぞれ実現されている。これらの手段は出
力するシリアル信号(θ)を正確に求めるためのもので
あり、これらの手段により、異常状態回復時(規格外値
検出後、次回に規格内値が検出された時)に補償された
シリアル信号(θ)を出力することができる。 (a)出力信号補償手段:ステップx30(図10:xs240,xs260) (b)蓄積データ記憶手段:ステップx15(図5:xs040), ステップx25(図6:xs140), ステップx30(図10:xs270), ステップx50 (c)蓄積データ補正手段:ステップx30(図10:xs270)The following means are realized by the subroutine XX (FIG. 4). These means are for accurately obtaining the serial signal (θ) to be output, and are compensated by these means at the time of recovery from an abnormal state (the next time a non-standard value is detected after a non-standard value is detected). The output serial signal (θ) can be output. (A) Output signal compensating means: step x30 (FIG. 10: xs240, xs260) (b) Stored data storage means: step x15 (FIG. 5: xs040), step x25 (FIG. 6: xs140), step x30 (FIG. 10: xs270), step x50 (c) Accumulated data correction means: step x30 (FIG. 10: xs270)
【0065】本サブルーチンXXでは、まず最初にステ
ップx05により、各サブルーチン(XSUB1,XS
UB2)内で異常検出時に更新されるリターンコードR
Cを0に初期設定する。ステップx10では、現在の位
相信号Sを判定し、その値が規格外値(0,7)ならば
ステップx15へ、規格内値(1,2,3,4,5,
6)ならばステップx20へ処理を移す。In the subroutine XX, first, in step x05, each subroutine (XSUB1, XS
Return code R updated when abnormality is detected in UB2)
Initialize C to 0. In step x10, the current phase signal S is determined.
If 6), the process proceeds to Step x20.
【0066】ステップx15では、後で詳述するサブル
ーチンXSUB0(図5)を呼び出して実行する。ステ
ップx20では、変数S0に記憶されている前回(1サ
ンプリング周期ΔT前)の位相信号を判定し、その値が
規格外値(0,7)ならばステップx30へ、規格内値
ならばステップx25へ処理を移す。ステップx25で
は、後で詳述するサブルーチンXSUB1(図6)を呼
び出して実行する。ステップx30では、後で詳述する
サブルーチンXSUB2(図10)を呼び出して実行す
る。At step x15, a subroutine XSUB0 (FIG. 5) to be described later is called and executed. In step x20, the phase signal of the previous time (one sampling cycle ΔT before) stored in the variable S0 is determined. If the value is out of specification (0, 7), the process proceeds to step x30. Move the process to At step x25, a subroutine XSUB1 (FIG. 6), which will be described in detail later, is called and executed. In step x30, a subroutine XSUB2 (FIG. 10) described later is called and executed.
【0067】サブルーチンXSUB0,XSUB1,X
SUB2の何れか1つを実行後は、ステップx40に処
理を移す。ステップx40では、上記のリターンコード
RCを判定し、その値が0ならばステップ45へ、そう
でなければステップx60へ処理を移す。ステップ45
では、前回のθにαdを加算して、現在のシリアル信号
θの値を求める。ただし、ここでdは上記のサブルーチ
ン(XSUB0,XSUB1,XSUB2の何れか1
つ)により決定された整数で、位相信号Sで特定される
フェーズの変位量(前進数、又は後退数)を示すもので
ある。また、αは式(2)で示した定数である。Subroutines XSUB0, XSUB1, X
After executing any one of SUB2, the process proceeds to step x40. At step x40, the return code RC is determined. If the return code RC is 0, the process proceeds to step 45; otherwise, the process proceeds to step x60. Step 45
Then, the value of the current serial signal θ is obtained by adding αd to the previous θ. Here, d is one of the above subroutines (XSUB0, XSUB1, XSUB2)
), And indicates the amount of displacement (forward or backward) of the phase specified by the phase signal S. Further, α is a constant represented by the equation (2).
【0068】ステップx50では、θの直近過去の蓄積
データ{θ}を更新する。本蓄積データ{θ}は、ステ
ップx30で呼び出されるサブルーチンXSUB2(図
10)等で、位相変位速度等の推定演算に利用すること
ができる。本ステップx50の蓄積データ{θ}の更新
処理は、本サブルーチンXXにて今回更新したdの直近
過去の蓄積データ{d}に基づいて実行しても良いし、
或いは、本サブルーチンXX(ステップx45)にて今
回更新したθの値に基づいて実行しても良い。例えば、
ステップx30を実行した直後では、前者の方法により
蓄積データ{θ}の更新処理を実行する。At step x50, the stored data {θ} immediately before θ is updated. The stored data {θ} can be used for estimating the phase displacement speed or the like in the subroutine XSUB2 (FIG. 10) called at step x30. The process of updating the accumulated data {θ} in this step x50 may be executed based on the accumulated data {d} in the most recent past of d updated this time in the subroutine XX,
Alternatively, it may be executed based on the value of θ updated this time in the subroutine XX (step x45). For example,
Immediately after execution of step x30, the stored data {θ} is updated by the former method.
【0069】ステップx55では、現在の位相信号Sの
値を変数S0に格納する。ステップx60では、異常処
理を実行する。この異常処理は、各サブルーチン(XS
UB1,XSUB2)が設定したリターンコードRCの
値に応じて、個々に対応する異常処理が実行される様に
構成することも可能である。ステップx60では、異常
フラグF1の値を2に設定する。以上の処理により、シ
リアル信号(θ)の正確な値が毎回更新される。At step x55, the current value of the phase signal S is stored in the variable S0. At step x60, an abnormal process is executed. This abnormality processing is performed in each subroutine (XS
UB1 and XSUB2) may be configured to execute the corresponding abnormal processing in accordance with the value of the return code RC set. At step x60, the value of the abnormality flag F1 is set to 2. With the above processing, the accurate value of the serial signal (θ) is updated every time.
【0070】図5は、サブルーチンXXから呼び出され
て実行されるサブルーチンXSUB0の処理手順を例示
するフローチャートである。本プログラムでは、まず最
初にステップxs010で、メインプログラムPPで0
に初期化された変数Xの値を確認し、その値が0の場合
にはステップxs020へ、そうでなければステップx
s030へ処理を移す。ステップxs020では、前回
の位相信号の値S0を変数Xに退避する。変数Xは、サ
ブルーチンXSUB2(図10)で参照される変数であ
り、この2つのステップxs010,xs020の作用
により、最後に検出された規格内値(1,2,3,4,
5,6の内の何れか1つ)が変数Xに保存される。FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of subroutine XSUB0 called and executed from subroutine XX. In this program, first, in step xs010, 0 is set in the main program PP.
Is checked, and if the value is 0, the process proceeds to step xs020. Otherwise, the process proceeds to step xs020.
Move the process to s030. In step xs020, the value S0 of the previous phase signal is saved in the variable X. The variable X is a variable referred to in the subroutine XSUB2 (FIG. 10). By the operation of these two steps xs010 and xs020, the last detected standard value (1, 2, 3, 4,
(Any one of 5 and 6) is stored in the variable X.
【0071】ステップxs030では、フェーズの変位
量dを0に設定する。これは、現在の位相信号Sが規格
外値(0又は7)であるため、今回のフェーズの変位量
dを特定することができないので、仮の値として暫定的
に設定されるものである。ステップxs040では、直
近過去のフェーズの変位量dの蓄積データ{d}を更新
する。例えば、蓄積データ{d}がI個の数値データ
(変位量dの数値)より構成される場合には、過去に逆
上ってI番目のデータ(最も古いデータ)を削除し、ス
テップxs030で更新したデータ(変位量d=0)を
蓄積データ{d}に最新データとして登録する。At step xs030, the phase displacement d is set to zero. This is tentatively set as a temporary value because the current phase signal S is a non-standard value (0 or 7) and the displacement amount d of the current phase cannot be specified. In step xs040, the accumulated data {d} of the displacement amount d in the most recent past phase is updated. For example, if the accumulated data {d} is composed of I pieces of numerical data (the numerical value of the displacement amount d), the I-th data (the oldest data) that goes back up in the past is deleted, and at step xs030 The updated data (displacement amount d = 0) is registered as the latest data in the accumulated data {d}.
【0072】図6は、サブルーチンXXから呼び出され
て実行されるサブルーチンXSUB1の処理手順を例示
するフローチャートである。本サブルーチンXSUB1
は、前回及び今回の位相信号の値S0,Sが両方共に規
格内値であった場合に実行される。本プログラムでは、
まず最初にステップxs110により、フェーズの変位
量dが、図7に示される関数D(S0,S)を用いて決
定される。ただし、ここで、図7は、位相信号Sと前回
の位相信号S0からフェーズの変位量dを求める関数D
(S0,S)を定義するの定義表を示すものである。例
えば、S0=4で、S=6の場合には、d=+1とな
る。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of subroutine XSUB1 called and executed from subroutine XX. This subroutine XSUB1
Is executed when the values S0 and S of the previous and current phase signals are both within standard values. In this program,
First, in step xs110, the phase displacement amount d is determined using the function D (S0, S) shown in FIG. Here, FIG. 7 shows a function D for obtaining the phase displacement d from the phase signal S and the previous phase signal S0.
9 shows a definition table for defining (S0, S). For example, when S0 = 4 and S = 6, d = + 1.
【0073】次に、ステップxs120ではdの値を確
認し、d=3ならばステップxs150へ、そうでなけ
ればステップxs130へ処理を移す。この処理は、
「1サンプリング間隔(ΔT)の間にフェーズ(位相信
号S)が1/4周期以上変化することは無い」と言う本
測定系の物理的な前提条件の基で、位相の変化速度の異
常を検出するためのものである。Next, at step xs120, the value of d is confirmed. If d = 3, the process proceeds to step xs150, otherwise to xs130. This process
Based on the physical precondition of the present measurement system that the phase (phase signal S) does not change more than 1/4 cycle during one sampling interval (ΔT), the abnormality of the phase change speed is determined. It is for detecting.
【0074】また、ステップxs130では前回のフェ
ーズの変位量の値d0({d}の最新エントリーの値)
と今回のフェーズの変位量dの値の各々の絶対値の和
(|d0|+|d|)の値を確認し、その値が4であれ
ばステップxs150へ、そうでなければステップxs
140へ処理を移す。この処理は、「1サンプリング間
隔(ΔT)の間にフェーズ(位相信号S)が1/4周期
以上変化することは無い」と言う本測定系の物理的な前
提条件の基で、位相の変化速度の異常を検出するための
ものである。また、この判定により、「d0=+2,d
=−2」の様に、位相の変位速度が急激に逆転した場合
の異常をも検出することができる。In step xs130, the value d0 of the displacement amount of the previous phase (the value of the latest entry of {d})
And the sum (| d0 | + | d |) of the absolute values of the values of the displacement amount d of the current phase is checked. If the value is 4, the process proceeds to step xs150.
The processing moves to 140. This processing is based on the physical precondition of the present measurement system that the phase (phase signal S) does not change more than 1/4 cycle during one sampling interval (ΔT). This is for detecting a speed abnormality. Also, by this determination, “d0 = + 2, d
= −2 ”, it is possible to detect an abnormality when the phase displacement speed is suddenly reversed.
【0075】これらの異常が検出された場合には、速度
異常と判断し、異常処理を行うためにステップxs15
0にてリターンコードRCの値を1に設定する。また、
ステップxs140では、ステップxs110で求めら
れた変位量dをサブルーチンXSUB0のステップxs
040と同様に、蓄積データ{d}に最新データとして
登録する。When these abnormalities are detected, it is determined that the speed is abnormal, and step xs15
At 0, the value of the return code RC is set to 1. Also,
In step xs140, the displacement d obtained in step xs110 is converted to the value of step xs in subroutine XSUB0.
Similarly to 040, the stored data {d} is registered as the latest data.
【0076】以上の処理により、前回及び今回の位相信
号の値S0,Sが両方共に規格内値であった場合の、フ
ェーズの変位量d及び蓄積データ{d}の各更新処理が
実行される。By the above-described processing, when the values S0 and S of the previous phase signal and the current phase signal are both within the standard values, the updating processing of the phase displacement d and the accumulated data {d} is executed. .
【0077】図8は、w相にノイズが侵入した際の位相
信号Sとフェーズの変位量dの経時的変化を例示する数
列である。ここでは、1サンプリング周期(ΔT)当り
に、位相(フェーズ)が1/6周期分(αずつ)一定の
向きに変位する等速状態のケースを例示している。FIG. 8 is a numerical sequence exemplifying a temporal change in the phase signal S and the phase displacement d when noise enters the w-phase. Here, a case of a constant velocity state in which the phase (phase) is displaced in a constant direction for one-sixth period (α) per sampling period (ΔT) is illustrated.
【0078】例えば、本図に示す様に、(b)に例示す
る様なノイズがw相(又はW相)に侵入した場合、本来
「S:4→6→2」と変化する筈の位相信号Sが、
「S:5→7→3」と変化してしまうケースが生じ得
る。この場合、「S:5→7(規格外値)」なる遷移が
検知された時のフェーズの変位量dは、サブルーチンX
SUB0(図5)により0に決定される。また、「S:
7→3」なる遷移が検知された時のフェーズの変位量d
(図8のdk )は、サブルーチンXSUB2(図10)
により決定される。また、本図8のその他のフェーズの
変位量dの値は、サブルーチンXSUB1により、図示
する様に決定される。For example, as shown in this figure, when noise as shown in FIG. 3B enters the w-phase (or W-phase), the phase that should originally change from “S: 4 → 6 → 2” The signal S is
A case may occur in which “S: 5 → 7 → 3” is changed. In this case, the displacement amount d of the phase when the transition “S: 5 → 7 (non-standard value)” is detected is determined by the subroutine X
It is determined to be 0 by SUB0 (FIG. 5). Also, "S:
The displacement amount d of the phase when the transition “7 → 3” is detected
(D k in FIG. 8) is a subroutine XSUB2 (FIG. 10)
Is determined by The values of the displacement amounts d of the other phases in FIG. 8 are determined by the subroutine XSUB1 as shown in the figure.
【0079】尚、図中の◎印は、サブルーチンYYによ
り、正常状態復帰手段(図3:ステップy65〜y8
5)が実行されるタイミングを示すものであり、規格外
値7が検出されてから、この◎印のサンプリング契機が
訪れるまでの間は、前述の判定保留期間となる。In the figure, the mark ◎ indicates the normal state return means (FIG. 3: steps y65 to y8) by the subroutine YY.
5) indicates the timing at which the determination is suspended. The period from when the nonstandard value 7 is detected to when the sampling trigger indicated by the mark “◎” comes is the above-described determination suspension period.
【0080】図9は、前記の出力信号補償手段(図1
0:xs240,xs260)で利用可能な位相変位速
度(回転角速度)の期待値を示す直線Lを表したグラフ
であり、本図中のN軸の値i,j,kはそれぞれ図8の
di ,dj ,dk を算出するタイミング(サンプリング
契機)と一致しており、同時に図9のyi ,yj ,yk
を算出するタイミング(サンプリング契機)とも一致し
ている。図8、図9で用いられる各記号の意味は、次の
通りである。FIG. 9 shows the output signal compensating means (FIG. 1).
0: xs240, xs260) is a graph showing a straight line L indicating an expected value of a phase displacement velocity (rotational angular velocity) that can be used, and the values i, j, and k of the N axis in FIG. i, d j, coincides with the timing (sampling trigger) to calculate the d k, simultaneously y i in FIG. 9, y j, y k
Is calculated (sampling opportunity). The meaning of each symbol used in FIGS. 8 and 9 is as follows.
【0081】 N : 現在までのサンプリング回数 dj : j回目のサンプリング周期(N=j)でのdの値 y : 現在までのフェーズの変位量dの総和(y=Σd) yj : j回目のサンプリング周期(N=j)でのyの値 m yk : yk の候補値 m : 決定(選択)すべき整数値 L : 位相変位速度(回転角速度)の期待値を示す直線N: the number of samplings up to the present time d j : the value of d in the j-th sampling cycle (N = j) y: the sum of the displacement amounts d of the phases up to the present time (y = Σd) y j : the j-th time Y at the sampling period (N = j) m y k : candidate value of y k m: integer value to be determined (selected) L: straight line indicating the expected value of the phase displacement velocity (rotation angular velocity)
【0082】図8、図9に示す様に、N=kなる時の位
相信号の値はS=3となっている。このときの上記のy
の値yk の候補としては、次式(5)に示す複数の値 m
ykが考えられる。As shown in FIGS. 8 and 9, the value of the phase signal when N = k is S = 3. The above y at this time
As a candidate for the value y k of a plurality of values m k shown in the following equation (5)
y k is considered.
【数5】 myk = 0yk +6m (mは整数) …(5) M y k = 0 y k +6 m (m is an integer) (5)
【0083】上記の基準値 0yk の値は、メインプログ
ラムPPで予め位相信号Sの各規格内値毎に決定してお
いた値を用いても良いし、最も最近同位相(S=3)が
検出された時のyの値(図9ではyj の値)をそのまま
用いても良いし、或いは、次式(6)を用いて求めても
良い。As the value of the reference value 0 y k, a value previously determined for each in-standard value of the phase signal S by the main program PP may be used, or the most recent in-phase (S = 3 ) May be used as it is (the value of y j in FIG. 9), or may be obtained by using the following equation (6).
【数6】 0yk =yk-1 +D(X,3) …(6) ただし、ここでDは図7の関数である。また、変数Xは
サブルーチンXSUB0(図5)のステップxs020
で更新されたものであり、図8に示す様に位相信号Sが
遷移した今のケースでは、N=kの時点までで最後に検
出された規格内値5が保存されている。[6] 0 y k = y k-1 + D (X, 3) ... (6) However, where D is a function of FIG. The variable X is set in step xs020 of the subroutine XSUB0 (FIG. 5).
In the present case in which the phase signal S transitions as shown in FIG. 8, the in-standard value 5 last detected up to the point of N = k is stored.
【0084】式(6)を式(5)に代入すると以下の式
(7),式(8)を得る。By substituting equation (6) into equation (5), the following equations (7) and (8) are obtained.
【数7】 myk =yk-1 +D(X,3)+6m (mは整数) …(7)Equation 7] m y k = y k-1 + D (X, 3) + 6m (m is an integer) ... (7)
【数8】 dk = myk −yk-1 =D(X,3)+6m (mは整数) …(8)Equation 8] d k = m y k -y k -1 = D (X, 3) + 6m (m is an integer) ... (8)
【0085】図10は、サブルーチンXXから呼び出さ
れて実行されるサブルーチンXSUB2の処理手順を例
示するフローチャートであり、本サブルーチンXSUB
2は、上記の式(8)を用いて前回(N=k−1)から
のフェーズの変位量dk を算出するためのものである。FIG. 10 is a flowchart illustrating the processing procedure of subroutine XSUB2 called and executed from subroutine XX.
2 is used to calculate the phase displacement d k from the previous time (N = k−1) using the above equation (8).
【0086】本プログラムXSUB2では、まず最初に
ステップxs210により、変数Xに退避されている最
後の規格内値を(前回の位相信号として)変数S0に回
復させる。ステップxs220では、変数Xの値を0に
初期化しておく。In the program XSUB2, first, in step xs210, the last standard value saved in the variable X is restored to the variable S0 (as the previous phase signal). In step xs220, the value of the variable X is initialized to 0.
【0087】ステップxs230では、前述のステップ
xs110と同様に、関数Dを用いて、フェーズの変位
量d(dk )の値を暫定する。本ステップxs230の
処理は、上記の式(8)において、m=0としてdk の
値をD(X,3)に暫定する処理に相当する。従って、
例えば、図8のケースでは、本ステップxs230によ
り、変位量d(dk )の値は「D(5,3)=−2」に
設定される。In step xs230, the value of the phase displacement d (d k ) is provisionally determined using the function D, as in step xs110 described above. The process of step xs230 corresponds to the process of provisionally setting the value of d k to D (X, 3) with m = 0 in the above equation (8). Therefore,
For example, in the case of FIG. 8, the value of the displacement d (d k ) is set to “D (5, 3) = − 2” by the present step xs230.
【0088】ステップxs240では、式(8)(或い
は、式(5))のmの値を決定する。例えば、図8、図
9に示す様な場合には、図9に図示する様な直線Lを決
定し、この直線Lの最も近くに位置する座標点(N,
y)=(k, myk )を与える整数mを選択すれば良
い。At step xs240, the value of m in equation (8) (or equation (5)) is determined. For example, in the case as shown in FIGS. 8 and 9, a straight line L as shown in FIG. 9 is determined, and the coordinate point (N,
y) = (k, m y k) may be selected integer m giving.
【0089】この様な直線Lは、例えば図9の座標点
(N,y)=(j,yj )や、前記の蓄積データ
{d}、或いは前記の蓄積データ{θ}等の直近過去の
所定の保存データ(蓄積データ)を用いて決定すること
ができる。例えば、図9に示した今回のケース(例)で
は、直線Lの最も近くに位置する座標点(N,y)=
(k, myk )を与える整数として、「m=1」を選択
すれば良い。Such a straight line L is, for example, a coordinate point (N, y) = (j, y j ) shown in FIG. 9 or the latest past data such as the above-mentioned stored data {d} or the above-mentioned stored data {θ}. Can be determined using predetermined storage data (accumulated data). For example, in the present case (example) shown in FIG. 9, the coordinate point (N, y) located closest to the straight line L =
(K, m y k) as an integer giving, may be selected to "m = 1".
【0090】ステップxs250では、以上の様にして
mを確定することができたか否かをチェックする。例え
ば、上記の様にパラメータmを決定することができた場
合には、ステップxs260に処理を移す。しかし、上
記の様な直線Lと直線N=kとの交点が、例えば、座標
点(N,y)=(k, 0yk )と座標点(N,y)=
(k, 1yk )の中点付近に位置する様な場合等には、
mを決定することが困難となる。従って、この様な場合
には、パラメータmを決定することを断念し、ステップ
xs280に処理を移す。ステップxs280では、リ
ターンコードRCに2を設定し呼出元(サブルーチンX
X)に処理(制御)を戻す。At step xs250, it is checked whether m has been determined as described above. For example, if the parameter m can be determined as described above, the processing is shifted to step xs260. However, the intersection between the straight line L and the straight line N = k is, for example, the coordinate point (N, y) = (k, 0 y k ) and the coordinate point (N, y) =
In the case where it is located near the midpoint of (k, 1 y k ),
It is difficult to determine m. Therefore, in such a case, the determination of the parameter m is abandoned, and the process proceeds to step xs280. At step xs280, the return code RC is set to 2 and the caller (subroutine X
The process (control) is returned to X).
【0091】ステップxs260では、式(8)に従っ
て、ステップxs230で暫定した変位量dに6mを加
算し、正確なフェーズの変位量dを決定する。ステップ
xs270では、蓄積データ{d}の補正と更新を実行
する。この補正・更新処理は、例えば、図8、図9のケ
ース等では、以下の様な複数の変位量dn の平均化処理
により行われる。In step xs260, 6 m is added to the displacement d provisionally set in step xs230 according to equation (8) to determine the displacement d of the correct phase. In step xs270, correction and update of the accumulated data {d} are executed. The correction and updating process, for example, FIG. 8, in the case or the like of FIG. 9 is performed by the averaging processing of a plurality of displacement d n such as follows.
【数9】 dn =(yk −yj )/(k−j) (nは「j<n≦k」なる整数、 整数j,kは図8、図9参照) …(9)D n = (y k −y j ) / (k−j) (n is an integer satisfying “j <n ≦ k”, and integers j and k are shown in FIGS. 8 and 9) (9)
【0092】この様にして、有理数dn の値をdj+1 〜
dk の補正値として新規に蓄積データ{d}に登録し直
す。ただし、呼出元(サブルーチンXX)に返す変位量
dの値には、ステップxs260で求められた変位量d
の値(整数)をそのまま用いる。この様な補正により、
蓄積データ{d}には、より現実に近い数値を登録し、
記憶しておくことができる。本補正は、次回に再度直線
Lを正確に決定する際等の、蓄積データ{d}を再利用
する際に有用となる。[0092] In this way, the value of the rational number d n d j + 1 ~
re-registered in the newly stored data {d} as a correction value of d k. However, the value of the displacement d returned to the calling source (subroutine XX) includes the displacement d obtained in step xs260.
(Integer) is used as it is. With such a correction,
For the accumulated data {d}, register a numerical value closer to reality,
It can be stored. This correction is useful when the accumulated data {d} is reused, for example, when the straight line L is accurately determined again next time.
【0093】また、上記の様な整数jの決定基準、即
ち、上記の補正(平均化処理)の対象範囲の決定基準と
しては、例えば現在(N=k)の位相信号の値(S=
3)と同じ位相(S=3)が現れるまで過去に逆上る等
の基準が考えられる。例えば図8の例からも判る様に、
N=j(S=3)の辺りまで過去に逆上れば、ノイズの
影響が殆ど無いものと考えられるからである。また、上
記の様な整数j(図9)の位置は、直近過去の位相変位
速度から決定しても良い。ここで使用する位相変位速度
は一応の目安となる概略値でもよく、例えばこの様な概
略値は蓄積データ{d}より簡単に求めることができ
る。As a criterion for determining the integer j as described above, that is, a criterion for determining the target range of the correction (averaging process), for example, the value of the current (N = k) phase signal (S =
A criterion such as going up in the past until the same phase (S = 3) as in 3) appears can be considered. For example, as can be seen from the example of FIG.
This is because it is considered that there is almost no influence of the noise if it goes up to about N = j (S = 3) in the past. Further, the position of the integer j (FIG. 9) as described above may be determined from the latest phase displacement velocity. The phase displacement speed used here may be a rough value as a rough guide. For example, such a rough value can be easily obtained from the accumulated data {d}.
【0094】また、これとは逆に、上記のmの値を決定
するために用いるデータとしては、所定の蓄積データの
内のN=j(S=3)以前のものが望ましい。図8の例
では、現在(N=k)の位相信号の値(S=3)と同じ
位相(S=3)が現れるまで過去に逆上り、その時点
(N=j,S=3)以前の蓄積データ((N,y)=
(i,yi )と(N,y)=(j,yj ))を用いて上
記の直線Lが決定されている。On the contrary, it is desirable that the data used to determine the value of m be N = j (S = 3) or less of the predetermined stored data. In the example of FIG. 8, the signal goes up in the past until the same phase (S = 3) as the current (N = k) phase signal value (S = 3) appears, and before that time (N = j, S = 3). Stored data ((N, y) =
The straight line L is determined using (i, y i ) and (N, y) = (j, y j ).
【0095】例えば、以上の様なプログラム(サブルー
チンXX,XSUB0,XSUB1,XSUB2)の動
作により、一過性の異常が発生した場合においても、正
確なシリアル信号(θ)を出力し続けることが可能とな
る。For example, by the operation of the above-described program (subroutines XX, XSUB0, XSUB1, XSUB2), it is possible to continue to output an accurate serial signal (θ) even when a temporary abnormality occurs. Becomes
【0096】尚、上記の蓄積データ{θ}や{d}のエ
ントリーの数は、概ね8〜64程度で良く、より望まし
くは16〜32程度が良い。この数が多過ぎると、デー
タ処理に伴うオーバヘッドが増えるばかりでなく、遠い
過去の古いデータにより、上記の位相変位速度等(回転
角速度又はその関連値等)の推定精度が下がってしまう
等して望ましくない。また、このエントリー数が少な過
ぎると、データ量の不足により位相変位速度等の推定精
度が下がってしまう等して望ましくない。また、蓄積デ
ータとしては上記のy(Σd)の直近過去のデータ
{y}等を保存・更新しておいても良い。The number of entries of the stored data {θ} and {d} may be about 8 to 64, more preferably about 16 to 32. If this number is too large, not only does the overhead associated with data processing increase, but also the accuracy of estimating the phase displacement velocity and the like (rotational angular velocity or its related value) decreases due to distant old data. Not desirable. On the other hand, if the number of entries is too small, the accuracy of estimating the phase displacement speed or the like is lowered due to insufficient data amount, which is not desirable. Further, as the accumulated data, the data {y} of the latest past of y ({d) or the like may be stored and updated.
【0097】また、上記の様な蓄積データに関する補正
は、正常状態復帰(図8の◎印)の際に行っても良い。
例えば、図8のケースで正常状態復帰の際に、その時と
同じ位相(S=4)が表れるまで(N=j−3=i+4
の位置まで)過去に逆上って、それ以降の直近過去の蓄
積データに対する平均化処理(式(9))を行えば、蓄
積データ{d}を完全に修復(補正)することができ
る。The above-described correction of the stored data may be performed at the time of restoration to the normal state (indicated by 図 in FIG. 8).
For example, when the normal state is restored in the case of FIG. 8, until the same phase (S = 4) appears at that time (N = j−3 = i + 4)
If the averaging process (equation (9)) is performed on the accumulated data of the latest past after going up to the past), the accumulated data {d} can be completely restored (corrected).
【0098】また、蓄積データ{d}等から推定した位
相変位速度等(回転角速度又はその関連値等)に基づい
て、現在のシリアル信号(θ)を推定する手法は、前記
のサブルーチンXSUB0においても採用することがで
きる。この様な手段を用いれば、現在の位相信号Sが規
格外値(0又は7)の場合にも、シリアル信号(θ)の
推定値を応用プログラム400(図1)に対して出力す
ることができるため、出力信号の精度が向上する。ま
た、応用プログラム400が特にシリアル信号(θ)の
微分値を算出し、使用している場合等には、特にこの様
な出力信号の精度の向上が期待される。また、この様な
速度異常時や規格外値検出時等のシリアル信号(θ)の
推定処理は、応用プログラム400(図1)側にて実施
することも可能である。The method of estimating the current serial signal (θ) based on the phase displacement velocity or the like (rotational angular velocity or a related value thereof) estimated from the accumulated data {d} or the like also applies to the aforementioned subroutine XSUB0. Can be adopted. By using such means, the estimated value of the serial signal (θ) can be output to the application program 400 (FIG. 1) even when the current phase signal S is a nonstandard value (0 or 7). As a result, the accuracy of the output signal is improved. In particular, when the application program 400 calculates and uses the differential value of the serial signal (θ), it is expected that the accuracy of such an output signal is particularly improved. Further, the processing of estimating the serial signal (θ) at the time of such a speed abnormality or at the time of detecting a nonstandard value can be performed by the application program 400 (FIG. 1).
【0099】以上の3相式位相信号発生器の異常検出装
置に関する本発明は、例えば、車載用のパワーステアリ
ング装置(パワーステアリングシステム)に搭載され
る、ブラシレスモータ用のモータ制御装置や操舵角セン
サ(ステアリングセンサ)等に用いることができる。ま
た、より一般には、回転角センサに限らず、3相式位相
信号発生器を用いて長さや位置を計測するリニアスケー
ル等にも本発明を適用することができる。The present invention relating to the above-described abnormality detection device for a three-phase type phase signal generator is applicable to, for example, a motor control device and a steering angle sensor for a brushless motor mounted on a vehicle-mounted power steering device (power steering system). (Steering sensor) and the like. More generally, the present invention can be applied not only to the rotation angle sensor but also to a linear scale or the like that measures the length and position using a three-phase type phase signal generator.
【図1】本発明の実施例に係わる3相式位相信号発生器
の異常検出装置の論理的な主要構成を例示する論理構成
図。FIG. 1 is a logical configuration diagram illustrating a logical main configuration of an abnormality detection device of a three-phase phase signal generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係わる異常検出装置の動作を
制御するメインプログラムPPの処理手順のアウトライ
ンを例示するゼネラルフローチャート。FIG. 2 is a general flowchart illustrating an outline of a processing procedure of a main program PP for controlling the operation of the abnormality detection device according to the embodiment of the present invention.
【図3】メインプログラムPPから呼び出されて実行さ
れる、一過性判定部(一過性判定手段)を実現するサブ
ルーチンYYの処理手順を例示するフローチャート。FIG. 3 is a flowchart exemplifying a processing procedure of a subroutine YY which is called and executed by a main program PP and implements a transient determination section (transient determining means).
【図4】メインプログラムPPから呼び出されて実行さ
れる、シリアル信号(θ)算出部を実現するサブルーチ
ンXXの処理手順を例示するフローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure of a subroutine XX for realizing a serial signal (θ) calculating unit, which is called and executed by a main program PP.
【図5】サブルーチンXXから呼び出されて実行される
サブルーチンXSUB0の処理手順を例示するフローチ
ャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of a subroutine XSUB0 called and executed from a subroutine XX.
【図6】サブルーチンXXから呼び出されて実行される
サブルーチンXSUB1の処理手順を例示するフローチ
ャート。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of a subroutine XSUB1 called and executed from a subroutine XX.
【図7】位相信号Sと前回の位相信号S0からフェーズ
の変位量dを求める関数D(S0,S)の定義表。FIG. 7 is a definition table of a function D (S0, S) for obtaining a phase displacement d from a phase signal S and a previous phase signal S0.
【図8】w相にノイズが侵入した際の位相信号Sとフェ
ーズの変位量dの経時的変化を例示する数列。FIG. 8 is a numerical sequence illustrating a temporal change of the phase signal S and the phase displacement d when noise enters the w-phase.
【図9】出力信号補償手段で利用することができる、回
転角速度の期待値を示す直線Lを例示するグラフ。FIG. 9 is a graph illustrating a straight line L indicating an expected value of the rotational angular velocity, which can be used by the output signal compensating means.
【図10】サブルーチンXXから呼び出されて実行され
るサブルーチンXSUB2の処理手順を例示するフロー
チャート。FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing procedure of a subroutine XSUB2 called and executed from the subroutine XX.
【図11】3相式パルス・エンコーダの断面図。FIG. 11 is a sectional view of a three-phase pulse encoder.
【図12】3相式パルス・エンコーダの出力波形図
(a)及び、位相信号Sの定義表(b)。12A is an output waveform diagram of a three-phase pulse encoder, and FIG. 12B is a definition table of a phase signal S.
100 … 3相式位相信号発生器 110 … 波形整形回路 200 … 異常検出部(異常検出装置) 210 … シリアル信号(θ)算出部 220 … 一過性判定部(一過性判定手段) 221 … 判定保留手段 250 … 異常処理部 PP … 異常検出部200を実現するメインプログラ
ム XX … シリアル信号算出部210を実現するサブル
ーチン YY … 一過性判定部220を実現するサブルーチン u,v,w … 周期的オン/オフ信号 S … 位相信号(S=4u+2v+w:3ビット情
報) S0 … 前回(1サンプリング周期前)の位相信号S d … 1サンプリング間隔でのフェーズの変動量(整
数) d0 … 前回(1サンプリング周期前)の変位量d {d}… フェーズの変位量dの直近過去の蓄積データ D … 位相信号SとS0からフェーズの変位量dを求
める関数 y … 変位量dの現在までの総和(y=Σd) θ … 回転角(シリアル信号:θ=θ0 +αy) θ0 … 回転角の基準点の値 {θ}… 回転角(シリアル信号)θの直近過去の蓄積
データ XOR … 排他的論理和の演算記号 OR … 論理和の演算記号 N … 現在までのサンプリング回数 dj … j回目のサンプリング周期(N=j)でのdの
値 yj … j回目のサンプリング周期(N=j)でのyの
値m yk … yk の候補値 m … 決定(選択)すべき整数値 L … 回転角速度の期待値を示す直線 10 … 3相式パルス・エンコーダ(3相式位相信号
発生器) 20 … ステアリング・シャフト 21 … 回転板 22 … スリット 23〜25 … パルス検出センサReference Signs List 100 three-phase signal generator 110 waveform shaping circuit 200 abnormality detecting unit (abnormality detecting device) 210 serial signal (θ) calculating unit 220 transient estimating unit (temporary judging means) 221 judgment Reservation means 250… Abnormal processing section PP… Main program for implementing abnormality detecting section 200 XX… Subroutine for implementing serial signal calculating section 210 YY… Subroutine for implementing transient determining section 220 u, v, w… Periodically ON / Off signal S ... phase signal (S = 4u + 2v + w: 3 bit information) S0 ... previous (one sampling cycle earlier) phase signal S d ... phase variation at one sampling interval (integer) d0 ... previous (one sampling cycle) The amount of displacement d {d} in the previous step)... The accumulated data of the most recent past of the amount of displacement d in the phase D. The sum of the current to the function y ... displacement amount d to obtain the displacement amount d (y = Σd) θ ... rotation angle (serial signal: θ = θ 0 + αy) θ 0 ... the value of the reference point of the rotation angle {theta} ... The most recent accumulated data of the rotation angle (serial signal) θ XOR… Exclusive OR operation sign OR… OR operation sign N… Number of samplings up to the present dj … At the jth sampling cycle (N = j) showing the expected value of the d values y j ... j-th sampling period value m y k ... candidate value m ... determination of y k of y at (N = j) (selection) should do integer L ... rotational angular velocity Straight line 10: three-phase pulse encoder (three-phase phase signal generator) 20: steering shaft 21: rotary plate 22: slit 23 to 25: pulse detection sensor
フロントページの続き Fターム(参考) 2F077 AA01 CC02 NN02 NN27 PP19 QQ07 TT02 2G030 AA01 AF01 AG07 3D033 CA03 CA17 CA21 CA32 Continuation of the front page F term (reference) 2F077 AA01 CC02 NN02 NN27 PP19 QQ07 TT02 2G030 AA01 AF01 AG07 3D033 CA03 CA17 CA21 CA32
Claims (13)
オフ信号から成るパルス列電気信号を出力する3相式位
相信号発生器の出力信号の異常を検出する異常検出装置
であって、 一旦検出された前記異常に関する判定を次回のサンプリ
ング時刻以降にまで一時的に保留する判定保留手段と、 前記異常が、ノイズ等の一時的な要因による一過性の異
常なのか、或いは、断線、短絡等による持続的又は恒久
的な異常なのかを判別する一過性判定手段とを有するこ
とを特徴とする3相式位相信号発生器の異常検出装置。1. A three-row periodic ON / OFF phase shift.
An abnormality detection device for detecting an abnormality of an output signal of a three-phase type phase signal generator that outputs a pulse train electric signal composed of an OFF signal, wherein the determination regarding the once detected abnormality is temporarily performed until after the next sampling time. A determination suspending means for suspending the abnormality, a transient abnormality for determining whether the abnormality is a transient abnormality due to a temporary factor such as noise, or a permanent or permanent abnormality due to disconnection, short circuit, etc. An abnormality detection device for a three-phase phase signal generator, comprising: a determination unit.
る特定期間中通算して累積することにより、前記出力信
号が一旦正常値又は規格内値を示しても、前記保留を解
除せずにそのまま継続する保留継続手段を有することを
特徴とする請求項1に記載の3相式位相信号発生器の異
常検出装置。2. The determination suspension means according to claim 1, wherein said output signal indicates a normal value or a standard value once by accumulating the number of occurrences or the number of detections of said intermittent abnormality during a specific period. The abnormality detecting device for a three-phase phase signal generator according to claim 1, further comprising a holding continuation unit that continues the holding without canceling the holding.
渡って前記周期的オン/オフ信号の反転事象が各々全て
検出された時点で、前記保留を解除し、前記異常を一過
性の異常と判定して、正常状態に復帰する正常状態復帰
手段を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に
記載の3相式位相信号発生器の異常検出装置。3. When the reversal of the periodic on / off signal is detected over all three columns after the suspension is started, the suspension is released and the abnormality is temporarily detected. 3. The abnormality detecting device for a three-phase phase signal generator according to claim 1, further comprising a normal state returning means for returning to a normal state upon judging an abnormality.
ら、前記3列に渡って前記周期的オン/オフ信号の反転
事象が各々全て検出されるまでの間、 断続的に発生した前記異常の発生回数又は検出回数を通
算して累積する断続異常回数累積手段を有することを特
徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の3
相式位相信号発生器の異常検出装置。4. An intermittent occurrence of the abnormality at least from the start of the hold until the inversion events of the periodic on / off signal are all detected over the three columns. 4. The device according to claim 1, further comprising an intermittent abnormality frequency accumulating unit that accumulates the number of times or the number of times of detection. 5.
Abnormality detector for phase type phase signal generator.
常値又は規格内値を示した時に、 それまで連続的に発生していた前記異常の発生回数又は
検出回数の累積値をゼロクリアする連続異常回数累積手
段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1項に記載の3相式位相信号発生器の異常検出装
置。5. The determination suspending means, when the output signal indicates a normal value or a value within a standard, continuously resets the accumulated value of the number of occurrences or the number of detections of the abnormality which has been continuously generated up to that time to zero. The abnormality detection device for a three-phase phase signal generator according to any one of claims 1 to 4, further comprising abnormality number accumulation means.
に、 前記パルス列電気信号、前記位相、前記位相に基づいて
求められるシリアル信号、又はこれらの関連値に対する
補償を行う出力信号補償手段を有することを特徴とする
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の3相式位相
信号発生器の異常検出装置。6. An output signal compensating means for compensating the pulse train electric signal, the phase, a serial signal obtained based on the phase, or a related value thereof when the abnormality is a transient abnormality. The abnormality detection device for a three-phase phase signal generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
オフ信号から成るパルス列電気信号を出力する3相式位
相信号発生器の出力信号の異常を検出する異常検出装置
であって、 一旦検出された前記異常が回復可能な場合に、前記パル
ス列電気信号、前記位相、前記位相に基づいて求められ
るシリアル信号、又はこれらの関連値に対する補償を行
う出力信号補償手段を有することを特徴とする3相式位
相信号発生器の異常検出装置。7. A method of periodically turning on / off three rows out of phase with each other.
An abnormality detection device that detects an abnormality of an output signal of a three-phase phase signal generator that outputs a pulse train electric signal including an OFF signal, wherein the pulse train electric signal is provided when the detected abnormality can be recovered. An abnormality detection device for a three-phase phase signal generator, comprising: output signal compensating means for compensating for the phase, a serial signal obtained based on the phase, or a related value thereof.
当たりの位相変化量、位相変化方向、又はこれらの物理
量に係わる関連値等の現時刻までの蓄積データに基づい
て前記補償を実施することを特徴とする請求項6又は請
求項7に記載の3相式位相信号発生器の異常検出装置。8. The output signal compensating means is based on accumulated data up to the current time, such as sampling data of the pulse train electric signal, a phase change amount per unit time, a phase change direction, or a related value relating to these physical quantities. 8. The abnormality detection device for a three-phase phase signal generator according to claim 6, wherein the compensation is performed by performing the compensation.
補正する蓄積データ補正手段を有することを特徴とする
請求項6乃至請求項8の何れか1項に記載の3相式位相
信号発生器の異常検出装置。9. The three-phase phase signal generator according to claim 6, further comprising a storage data correction unit that corrects the storage data in connection with the compensation. Device abnormality detector.
記載の3相式位相信号発生器の異常検出装置を有するこ
とを特徴とする回転角センサ。10. A rotation angle sensor comprising the abnormality detection device for a three-phase phase signal generator according to claim 1. Description:
記載の3相式位相信号発生器の異常検出装置を有するこ
とを特徴とするリニアスケール。11. A linear scale comprising the abnormality detection device for a three-phase phase signal generator according to claim 1. Description:
することを特徴とするモータ制御装置。12. A motor control device comprising the rotation angle sensor according to claim 10.
は、請求項12に記載のモータ制御装置を有することを
特徴とする車両搭載用のパワーステアリングシステム。13. A power steering system mounted on a vehicle, comprising the rotation angle sensor according to claim 10 or the motor control device according to claim 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000242359A JP2002054950A (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Abnormality detection device for three-phase type phase signal generator |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000242359A patent/JP2002054950A/en active Pending
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