JPH1114407A - 高速応答計測制御装置及びその計測システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大きな変動に対しては検出される位置信号の時
間的間隔が短縮され、小さな変動に対しては検出される
位置信号の精度が向上された位置検出器を用いて、大き
な変動に対しては高速応答ができ、小さな変動に対して
は精度良く応答ができる高速応答計測制御装置及びその
計測システムを提供すること。 【解決手段】発光素子１８と受光素子１６ａとの間には
モータ１４に結合された回転スリット２０ａと固定スリ
ット２２とを対向して設け発光素子１８と受光素子１６
ｂとの間には検出軸１２に結合された回転スリット２０
ｂと回転スリット２０ａとを対向して設ける。また固定
スリット２２と回転スリット２０ａによるスリットを透
過した光に係る絶対位置信号と、回転スリット２０ｂと
回転スリット２０ａによるスリットを透過した光に係る
相対位置信号とに基づきこれらの周期を演算するととも
に、検出軸回転数を演算により求める信号処理回路２４
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速応答計測制御
装置及びその計測システムに関し、さらに詳しくは、位
相差や周波数の差、あるいは周期の差を計測することに
より位置や速度の検出を行う検出器及びそれによって検
出される位置や速度の信号の応答性を向上させ、その位
置や速度の信号に基づく精度を改善するようにした高速
応答計測制御装置及びその計測システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高速応答計測制御装置及
びその計測システムは、自動車の安全運転に使用されて
いるアンチスキッドシステム（アンチブレーキシステ
ム）、電気自動車の走行制御、あるいはリニアモータの
位置決め制御、産業ロボットや工作機械の制御など各分
野において利用されている。

【０００３】この計測制御装置あるいはその計測システ
ムに用いられる位置検出器としては、アナログ位置検出
器、デジタル位置検出器、アナログ方式とデジタル方式
を組み合わせた位置検出器をはじめとして種々のタイプ
のものが知られている。これらの各々の特徴としては、
例えばアナログ位置検出器は、その制御速度が非常に高
速であるという特徴を有し、デジタル位置検出器は、取
り扱う信号が離散値であるという特徴を有している。

【０００４】またそのほかの位置検出器としては、イン
ダクトシンやマグネトシンなどが知られている。インダ
クトシンやマグネトシンは、回転電界や回転磁界の位相
差信号を単純平均して精度を出すようにしたものであ
る。このインダクトシンは、米国のファランド・コント
ロール（Farrand Control） 社により開発されたもので
あって、「インダクトシン」とはその商品名である。イ
ンダクトシンの動作原理は、いわゆるシンクロやレゾル
バと同じものであり、巻線をプリントするガラス板の形
状によって回転形インダクトシンと直線形インダクトシ
ンとに分類されている。一般的には角度伝達、電気的歯
車、あるいは工作機械の数値制御の位置検出などに用い
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アナログ位置検出器では精度が悪いという問題があっ
た。またデジタル位置検出器では位置検出対象の移動速
度が低くなると検出される位置や速度の信号の時間的間
隔が長くなるという欠点があった。例えばアンチスキッ
ドシステムにおいてタイヤの回転検出に用いられている
デジタル位置検出器の一種である電磁回転検出器によれ
ば、タイヤの回転数の差によってスリップが検出されて
いるが、その停止状態近傍ではタイヤの回転数検出の応
答性が悪いため、低速領域の制御が有効に行えないとい
う問題点があった。これにより低速での発進では制御不
能となった。

【０００６】さらにアナログ位置検出器とデジタル位置
検出器とを組み合わせ、これら両者の欠点をカバーして
精度と応答性を改善しようとすると複数のシステムとな
ることから複雑で高価なシステムになるという問題があ
った。他方、インダクトシンやマグネトシンを適用した
計測システムにおいては、上述したように回転電界や回
転磁界の位相差信号を単純平均して精度を向上させてい
る場合には、応答性が悪くなるという欠点があった。

【０００７】また従来のレゾルバなどの位相差を検出す
る計測器では位相差を計測する必要があるため、演算速
度の面から、計測周波数を高くするには限界があり、制
御速度よりも遅くなるという不都合が指摘されている。
さらにこのレゾルバを適用する場合、位相差を正確に測
定する必要があることから、印加信号を正確な正弦波に
するとともに検出信号が正確な波形を呈するような回路
構成にするとその回路が複雑で高価なものになるという
問題があった。さらにこのような計測器によれば、割り
算を伴った演算などにおける演算時間のかかりすぎや印
加信号と検出信号の波形歪みの発生による計測精度への
影響などを回避することができなかった。

【０００８】またリニアモータで位置決め制御を行う場
合には、低速域の応答性を向上させるために非常に分解
能の高い直線検出器が使用されるが、機械振動の影響が
出たり、塵埃に対して弱くなるという問題があった。さ
らに非常に分解能の高い直線検出器を使用した場合、生
産コストが高くなるという問題があった。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、低速域
においても高速域と同様な時間的に短い間隔で検出され
る位置信号により低速域での高速応答を実現し、高速域
でも低速域と同様の間隔で位置信号を検出することによ
り、使用素子の高速応答性が低い素子を使えるようにす
ることである。また本発明が解決しようとしている二つ
めの課題は、短時間での大きな変動に対しては検出され
る位置信号の時間的間隔が短縮され、小さな変動に対し
ては検出される位置信号の精度が向上された位置検出器
を用いて計測制御を行うことにより、大きな変動に対し
ては高速応答ができ、小さな変動に対しては精度良く応
答ができる高速応答計測制御装置及びその計測システム
を提供することにある。これにより高い精度で応答性に
優れた制御を実現せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の請求項１に記載の高速応答計測制御装置は、
既知の移動波形周波数と設定の移動波形周波数とを加算
して設定周波数とする周波数演算手段と、既知の移動周
波数波形と制御対象に取り付けられた周波数波形との加
算周波数波形を帰還信号として前記周波数演算手段によ
り求められた設定周波数の制御を行う制御手段とを備え
ることを要旨とするものである。

【００１１】上記構成を有する請求項１に記載の計測制
御装置によれば、周波数演算手段により既知の移動波形
周波数と設定の移動波形周波数とが加算されて設定周波
数が得られ、既知の移動周波数波形と制御対象に取り付
けられた周波数波形との加算周波数波形を帰還信号とし
てその求められた設定周波数の制御が行われる。

【００１２】また請求項２に記載の高速応答計測制御装
置は、計測対象の時間的変化量を検出する位置検出器を
用いて計測制御を行うものであって、計測対象の最高移
動速度より高速で移動する移動体と、前記移動体に結合
され該移動体の移動により発生される第一の波形信号を
該移動体の動特性に応じて透過させる第一の透過手段
と、前記第一の波形信号に基づいて前記移動体の絶対位
置を示す信号を検出し該信号を絶対位置信号として出力
する絶対位置検出手段と、前記計測対象に結合され該計
測対象の移動により発生される第二の波形信号を該計測
対象の動特性に応じて透過させる第二の透過手段と、前
記第一及び第二の波形信号に基づいて前記第一の透過手
段と前記第二の透過手段の相対位置を示す信号を検出し
該信号を相対位置信号として出力する相対位置検出手段
とを備え、前記相対位置信号と前記絶対位置信号の周波
数を演算し、該周波数に基づいて前記計測対象の時間的
変化量を検出するようにしたことを要旨とするものであ
る。

【００１３】上記構成を有する請求項２に記載の高速応
答計測制御装置によれば、移動体が計測対象の最高移動
速度より高速で移動すると、該移動体に結合された第一
の透過手段により、該移動体の動特性に応じて発生され
る第一の波形信号が透過され、絶対位置検出手段によ
り、前記第一の波形信号に基づいて該移動体の絶対位置
を示す信号が検出され該信号が絶対位置信号として出力
される。計測対象が移動すると、該計測対象に結合され
た第二の透過手段により、該計測対象の動特性に応じて
発生される第二の波形信号が透過され、相対位置検出手
段により、前記第一及び第二の波形信号に基づいて前記
第一の透過手段と前記第二の透過手段の相対位置を示す
信号が検出され該信号が相対位置信号として出力され
る。そして、前記計測対象の時間的変化量は、前記周波
数演算手段により求められた前記相対位置信号と前記絶
対位置信号の周波数に基づいて検出される。

【００１４】これにより、大きな変動に対しては時間的
近傍を重視した演算がなされることから検出される位置
信号の時間的間隔が短縮され、小さな変動に対しては時
間的に平均化されることから検出される位置信号の精度
が向上されることになる。そして周波数演算手段により
既知の移動波形周波数と設定の移動波形周波数とが加算
されて設定周波数が得られ、既知の移動周波数波形と制
御対象に取り付けられた周波数波形との加算周波数波形
を帰還信号としてその求められた設定周波数の制御が行
われる。

【００１５】この場合に、前記第一の透過手段が固定ス
リットと回転スリットによって構成される場合には、前
記第二の透過手段は一組の回転スリットによって構成さ
れ、前記第一の透過手段が固定スリットと振動スリット
によって構成される場合には、前記第二の透過手段は回
転スリットと振動スリットによって構成されていること
が望ましい。これにより、発光素子あるいは磁界発生素
子を用いて計測制御がなされることになる。

【００１６】この場合に、上記の高速応答計測制御装置
は、請求項４に記載されるように、測定対象の移動周波
数の動的平均値を位置の異なる複数の点で観測した周波
数波形から演算により周波数波形を求める第一の演算手
段と、「測定対象の動的平均値＝（Ｎ−１）／Ｎ×（現
在の演算結果）＋１／Ｎ×（Δｔ前の時間の測定対象の
移動周波数の動的平均値）」なる演算式により動的平均
値を平均化する第二の演算手段とを備えるものであって
もよい。

【００１７】上記構成を有する請求項４に記載される高
速応答計測制御装置によれば、平均化により既知の移動
周波数波形と測定対象に取り付けられた波形との加算波
形を計測し周波数を計算し、既知の移動周波数をこの計
算した周波数から減算することにより測定対象の周波数
を得る場合の精度と応答性とが両立されることになる。

【００１８】あるいはまた請求項５に記載されるよう
に、これらの演算手段に代えて、制御対象に取付けられ
た周波数波形を位置の異なる複数の点で観測した周波数
波形から演算により求める第一の演算手段と、該第一の
演算手段により求められた前記制御対象に周波数波形に
基づいて、制御対象の位置及び速度の計測を制御する制
御手段とを備えるものであってもよい。

【００１９】上記構成を有する請求項５に記載される高
速応答計測制御装置によれば、制御対象の位置及び速度
の計測制御がなされるため、位置及び速度がより正確か
つ迅速に計測されることになる。この場合に、前記第一
の演算手段により求められる周波数波形は、制御対象か
らの波形信号に既知の変形を施して複数の点に分散して
観測できる波形信号にした後、既知の変形の逆変換を行
うことにより観測点の間隔以上の精度を達成することに
より得られたものであれば、計測制御において発生する
本質的な誤差を相殺するようにした超分解技術を用いた
ものであるから、さらなる精度の向上が達成されること
になる。この場合に、前記既知の変形は、周波数波形の
周期の間に既知の間隔で３箇所以上の観測点を置き、そ
れぞれの位置に対応した三角関数で表されるものであっ
て正規分布をとるものであれば、それぞれの位置に対応
した三角関数に基づいて所望の計測がなされることにな
る。

【００２０】また上記した高速応答計測制御装置におい
て、加算波形及び原点信号波形にモータの回転子の三相
の磁界信号を加えれば、省線化が実現され、その装置の
構成が簡略化されることになる。

【００２１】本発明の二つめの請求項１０に記載の高速
応答計測システムは、測定対象の最高移動速度より速い
速度で移動する移動体の既知の移動周波数波形と測定対
象に取り付けられた波形との加算波形の周期を計測し周
波数を計算する第一の演算手段と、既知の移動周波数を
この計算した周波数から減算することにより測定対象の
周波数を得る第二の演算手段とからなることを要旨とす
るものである。

【００２２】上記構成を有する請求項１０に記載の高速
応答計測システムによれば、測定対象の最高移動速度よ
り速い速度で移動する移動体の既知の移動周波数波形と
測定対象に取り付けられた波形との加算波形の周期を計
測し周波数を計算し、既知の移動周波数をこの計算した
周波数から減算することにより測定対象の周波数が得ら
れるものであるから、測定対象の停止状態から高速移動
状態までの広い範囲にわたって精度良くかつ応答性良く
計測が行われる。

【００２３】また請求項１１に記載の高速応答計測シス
テムは、計測対象の最高移動速度より高速で移動する移
動体と、前記移動体により発生される第一の波形信号を
該移動体の動特性に応じて透過させる第一の透過手段
と、前記第一の波形信号に基づいて該移動体の絶対位置
を示す信号を検出し該信号を絶対位置信号として出力す
る絶対位置検出手段と、前記計測対象に結合され該計測
対象により発生される第二の波形信号を該計測対象の動
特性に応じて透過させる第二の透過手段と、前記第一及
び第二の波形信号に基づいて前記第一の透過手段と前記
第二の透過手段の相対位置を示す信号を検出し該信号を
相対位置信号として出力する相対位置検出手段とを備
え、前記相対位置信号と前記絶対位置信号の周波数を演
算し、該周波数に基づいて前記計測対象の時間的変化量
を検出するようにした位置検出器を具備したことを要旨
とするものである。

【００２４】上記構成を有する請求項１１に記載の高速
応答計測システムによれば、移動体が計測対象の最高移
動速度より高速で移動すると、該移動体に結合された第
一の透過手段により、該移動体の動特性に応じて発生さ
れる第一の波形信号が透過され、絶対位置検出手段によ
り、前記第一の波形信号に基づいて該移動体の絶対位置
を示す信号が検出され該信号が絶対位置信号として出力
される。計測対象が移動すると、該計測対象に結合され
た第二の透過手段により、該計測対象の動特性に応じて
発生される第二の波形信号が透過され、相対位置検出手
段により、前記第一及び第二の波形信号に基づいて前記
第一の透過手段と前記第二の透過手段の相対位置を示す
信号が検出され該信号が相対位置信号として出力され
る。そして、前記計測対象の時間的変化量は、前記周波
数演算手段により求められた前記相対位置信号と前記絶
対位置信号の周波数に基づいて検出される。

【００２５】これにより、大きな変動に対しては時間的
近傍を重視した演算がなされることから検出される位置
信号の時間的間隔が短縮され、小さな変動に対しては時
間的に平均化されることから検出される位置信号の精度
が向上されることになる。そして周波数演算手段により
既知の移動波形周波数と設定の移動波形周波数とが加算
されて設定周波数が得られ、既知の移動周波数波形と制
御対象に取り付けられた周波数波形との加算周波数波形
を帰還信号としてその求められた設定周波数の制御が行
われる。

【００２６】この場合に、請求項１２に記載されるよう
に、高速応答計測システムは、測定対象の移動周波数の
動的平均値を位置の異なる複数の点で観測した周波数波
形から演算により周波数波形を求める第一の演算手段
と、「測定対象の動的平均値＝（Ｎ−１）／Ｎ×（現在
の演算結果）＋１／Ｎ×（Δｔ前の時間の測定対象の移
動周波数の動的平均値）」なる演算式により動的平均値
を平均化する第二の演算手段とを備えるものであっても
よい。

【００２７】上記構成を有する請求項１２に記載される
高速応答計測システムによれば、平均化により既知の移
動周波数波形と測定対象に取り付けられた波形との加算
波形を計測し周波数を計算し、既知の移動周波数をこの
計算した周波数から減算することにより測定対象の周波
数を得る場合の精度と応答性とが両立されることにな
る。

【００２８】あるいはまた請求項１３に記載されるよう
に、これらの演算手段に代えて、制御対象に取付けられ
た周波数波形を位置の異なる複数の点で観測した周波数
波形から演算により求める第一の演算手段と、該第一の
演算手段により求められた前記制御対象に周波数波形に
基づいて、制御対象の位置及び速度の計測を制御する制
御手段とを備えるものであってもよい。

【００２９】上記構成を有する請求項１３に記載される
高速応答計測システムによれば、制御対象の位置及び速
度の計測制御がなされるため、位置及び速度がより正確
かつ迅速に計測されることになる。この場合に、前記第
一の演算手段により求められる周波数波形は、制御対象
からの波形信号に既知の変形を施して複数の点に分散し
て観測できる波形信号にした後、既知の変形の逆変換を
行うことにより観測点の間隔以上の精度を達成すること
により得られたものであれば、計測制御において発生す
る本質的な誤差を相殺するようにした超分解技術を用い
たものであるから、さらなる精度の向上が達成されるこ
とになる。この場合に、前記既知の変形は、周波数波形
の周期の間に既知の間隔で３箇所以上の観測点を置き、
それぞれの位置に対応した三角関数で表されるものであ
って正規分布をとるものであれば、それぞれの位置に対
応した三角関数に基づいて所望の計測がなされることに
なる。

【００３０】また上記した高速応答計測システムにおい
て、加算波形及び原点信号波形にモータの回転子の三相
の磁界信号を加えれば、省線化が実現され、その装置の
構成が簡略化されることになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
一実施の形態に係る光学式差動位置検出器１００の外観
構成を示す図である。同図において、検出軸１２は図示
せぬタイヤなどの位置検出あるいは計測対象に接続され
るものであり、計測対象の動きはこの検出軸１２を介し
て光学式差動位置検出器１００の装置各部に伝わるよう
になっている。モータ１４は後述する受光素子１６ａに
より出力される三角波信号に基づいて図示せぬ中央制御
回路（ＣＰＵ）により一定回転に保たれるようになって
いる。

【００３２】符号１８は発光素子を示しており、この発
光素子１８は図示せぬＣＰＵあるいは処理基板に接続さ
れ一定の明るさで発光されるように構成されている。こ
の発光素子１８により投光された光は受光素子１６ａ及
び受光素子１６ｂにより受光されるように構成され、こ
の発光素子１８と受光素子１６ａ，１６ｂとの間には複
数の光学スリットが介在されている。

【００３３】すなわち、発光素子１８と受光素子１６ａ
との間には、モータ１４に結合されて回転する回転スリ
ット２０ａと固定スリット２２とが対向して設けられ、
発光素子１８と受光素子１６ｂとの間には、検出軸１２
に結合されて回転する回転スリット２０ｂと回転スリッ
ト２０ａとが対向して設けられている。

【００３４】そしてこの受光素子１６ａは、発光素子１
８により投光され固定スリット２２と回転スリット２０
ａにより構成される一対のスリットを透過した光を回転
スリット２０ａの絶対位置の検出に係る信号として受光
するとともに、回転スリット２０ａの回転に比例した三
角波信号を絶対位置信号として信号処理回路２４（ＤＳ
Ｐ）に出力するように構成されている。この三角波信号
は、回転スリット２０ａがモータ１４に接続されている
ことから、モータ１４の回転に比例した信号になってい
る。

【００３５】また受光素子１６ｂは、発光素子１８によ
り投光され回転スリット２０ｂと回転スリット２０ａに
より構成される一対のスリットを透過した光を回転スリ
ット２０ｂと回転スリット２０ａとの相対位置の検出に
係る信号として受光するとともに、回転スリット２０ｂ
と回転スリット２０ａとの回転の差、すなわち回転スリ
ット２０ｂに接続された検出軸１２の回転と回転スリッ
ト２０ａに接続されたモータ１４の回転の差に相当する
三角波信号を相対位置信号として出力するように構成さ
れている。

【００３６】信号処理回路２４は、受光素子１６ａから
出力される絶対位置信号と受光素子１６ｂから出力され
る相対位置信号のそれぞれの周期を検出し、それらの周
期に基づいて、後述する周波数演算用のパルス回路（図
２Ｂ参照）などにより、 検出軸回転数＝１／（受光素子１６ｂの三角波の周期）
−１／（受光素子１６ａの三角波の周期）なる数式で表
される演算を行い、検出軸１２の回転数を検出するもの
である。これにより、検出軸１２の絶対位置が得られる
ように構成されている。さらにこの信号処理回路２４
は、光学式差動位置検出器１００の検出軸１２を介して
結合されている計測制御対象の動きを制御する制御信号
をその計測制御対象に出力するように構成されている。

【００３７】このときに、検出軸１２の動的平均値は、 測定対象の動的平均値＝（Ｎ−１）／Ｎ×（現在の演算
結果）＋１／Ｎ×（Δｔ前の時間の測定対象の移動周波
数の動的平均値）なる数式で表される演算により求めら
れる。また、検出軸１２の位置及び速さについては、位
置の異なる複数の点で上述した周波数を求める演算によ
り算出された周波数波形を微積分する等により求められ
るようになっている。

【００３８】さらにまた、検出軸回転数に係る周波数波
形の精度は、検出軸１２からの波形信号に既知の変形を
施して、複数の点に分散して観測される波形信号にし
て、既知の変形の逆変換を行うことにより、観測点の間
隔以上の精度が達成されるように構成されている。この
場合に、この既知の変形は、周波数波形の周期の間に既
知の間隔で３箇所以上の観測点を置き、それぞれの位置
に対応した三角関数で表されるものであり、その分布
は、正規分布をとるものである。

【００３９】この信号処理回路２４の計測制御機能につ
いて、図２Ａに示した光学式差動位置検出器１００の概
略的なブロック図を参照して説明する。同図に示すよう
に計測制御装置に係る信号処理回路２４は、ＰＩＤ制御
回路２６及びＰＩＤ回路２８の他、図２Ｂに示す周波数
演算用のパルス回路（図２Ａには示さず）などによって
構成されている。この図２Ａにおいて回転検出器３０ａ
は、受光素子１６ａにより出力され、タイミング信号に
変換されている基準となる回転の絶対位置信号の増分を
高精度の基準波によって高精度な時間の値（周波数情
報）に変換してＰＩＤ回路２８に出力するものである。

【００４０】回転検出器３０ｂは、受光素子１６ｂによ
り出力され、タイミング信号に変換されている検出軸１
２を介して伝達される計測対象の回転の相対位置信号の
増分を高精度の基準波によって高精度な時間の値（周波
数情報）に変換してＰＩＤ制御回路２６に出力するもの
である。ＰＩＤ制御回路２６は、図示せぬパソコンなど
を用いて位置設定器３２へ入力された計測対象の目標位
置や目標回転数などの目標となる絶対位置に係る信号と
計測対象の測定時点における絶対位置に係る相対位置信
号とに基づいて、これらの絶対位置の差及び速度の差に
相当する信号を演算してＰＩＤ回路（比例回路）２８に
出力するものである。

【００４１】ＰＩＤ回路２８は、相対位置信号の増分の
時間を絶対位置信号の増分の時間を基準として演算を行
い、計測対象の絶対位置及び速度を求めるものである
が、具体的には上述したようにこれらの信号の周期に基
づいて検出軸回転数を演算し、これにより計測対象の絶
対位置及び速度が得られるように構成されている。この
場合において積分回路３４やＰＩＤ回路３６などによっ
て演算される制御要素が反映されるように構成されてお
り、相対位置信号の周波数の高速応答性と時間計測の分
解能に相当する位置信号の高い分解能が得られるもので
ある。これにより、応答性が良くかつ時間的に平均化さ
れた精度が良い制御結果が得られるようになっている。

【００４２】図２Ｂは、信号処理回路２４の内部に設け
られる周波数演算用のパルス回路のブロック構成図であ
る。同図において、Ｔ１〜Ｔ３は予め設定された位相の
異なるパルス信号を出力するパルス出力回路である。同
期回路３８ａは、パルス出力回路Ｔ１及び設定パルス回
路から出力されるパルス信号とを同期させこれらの同期
信号を論理和回路４０に出力するものであり、同期回路
３８ｂは、受光素子１６ａにより出力される絶対位置信
号とパルス出力回路Ｔ２により出力される信号とを同期
させこれらの同期信号を論理和回路４０に出力するもの
である。また同期回路３８ｃは、パルス出力回路Ｔ３に
より出力される信号と受光素子１６ｂにより出力される
相対位置信号とを可逆カウンタ４２に出力するものであ
る。

【００４３】論理和回路４０は同期回路３８ａと同期回
路３８ｂとにより出力される信号の論理和をとって可逆
カウンタ４２に出力するものであり、可逆カウンタ４２
は、絶対位置信号に係る信号についてはインクリメント
処理を行い、相対位置信号に係る信号についてはデクリ
メント処理を行う。これにより、上述した検出軸１２の
回転数を演算する処理を行うものである。このように演
算がなされることにより、位置信号がデジタル値＋デュ
ーティ比として得られることになる。

【００４４】次いで図３乃至図８を参照して他の実施の
形態について説明する。この場合において図１乃至図２
Ｂに示したものと同一のものについては、同一の符号を
付してその詳細な説明を省略する。

【００４５】図３は、本発明の他の実施の形態に係る光
学式差動位置検出器の例によるリニアスケール２００の
外観構成を示す図である。このリニアスケール２００
は、センサ用モータ１４、信号処理回路２４、受光素子
１６ａ，１６ｂ、固定スリット２２、回転スリット２
０、発光素子１８ａ，１８ｂ，直線スリット４６などに
より構成されている。

【００４６】発光素子１８は一定の明るさで発光される
ものであり、これにより投光された光は受光素子１６ａ
及び受光素子１６ｂにより受光されるように構成されて
いる。発光素子１８ａと受光素子１６ａとの間には、セ
ンサ用モータ１４に結合されて回転する回転スリット２
０と制御対象に固定スリット２２とが介在され、発光素
子１８と受光素子１６ｂとの間には、回転スリット２０
と固定して設けられる直線スリット４６とが介在されて
いる。

【００４７】そしてこの受光素子１６ａは、発光素子１
８ａにより投光され固定スリット２２と回転スリット２
０とにより構成される一対のスリットを透過した光を受
光して回転スリット２０の回転に比例した三角波信号を
絶対位置信号として信号処理回路２４に出力するように
構成されている。

【００４８】また受光素子１６ｂは、発光素子１８によ
り投光され回転スリット２０と直線スリット４６とによ
り構成される一対のスリットを透過した光を移動ユニッ
ト、すなわちセンサ用モータ１４の直線スリット４６に
対する相対位置信号として受光するとともに、移動ユニ
ットの直線移動とセンサ用モータ１４との回転移動の
差、すなわち移動ユニットの直線移動と回転スリット２
０に接続されたセンサ用モータ１４の回転の差に相当す
る三角波信号を相対位置信号として出力するように構成
されている。

【００４９】信号処理回路２４は、受光素子１６ａから
出力される絶対位置信号と受光素子１６ｂから出力され
る相対位置信号のそれぞれの周期を検出し、それらの周
期に基づいて、 検出軸移動周波数＝１／（受光素子１６ｂの三角波の周
期）−１／（受光素子１６ａの三角波の周期）なる数式
で表される演算を行うものである。これにより図示せぬ
検出軸の移動が検出され、その絶対位置が得られる。リ
ニアスケール２００の概略的なブロック構成は、上述し
た図２Ａに示したものと同様であり、上述した光学式差
動位置検出器と同様にして計測制御がなされるものであ
るためその詳細な説明は割愛する。

【００５０】図４Ａは、本発明の他の実施の形態に係る
光学式サンプリング位置検出器３００の外観構成を示す
図である。この光学式サンプリング位置検出器３００
は、計測対象に結合された検出軸１２、図示せぬ振動子
に接続された加振器４８、発光素子１８、受光素子１６
ａ，１６ｂ、回転スリット２０、固定スリット２２、振
動スリット５０及び信号処理回路２４などにより構成さ
れている。まず発光素子１８と受光素子１６ａとの間に
は、加振器４８に結合されて振動する振動スリット５０
と固定スリット２２とが対向して設けられ、発光素子１
８と受光素子１６ｂとの間には、検出軸１２に結合され
て回転する回転スリット２０と振動スリット５０とが対
向して設けられている。

【００５１】そしてこの受光素子１６ａは、発光素子１
８により投光され固定スリット２２と振動スリット５０
により構成される一対のスリットを透過した光を振動ス
リット５０の絶対位置信号として受光するとともに、振
動スリット５０の振動に従った三角波信号を絶対位置信
号として信号処理回路２４に出力するように構成されて
いる。この三角波信号は、振動スリットが加振器に接続
されていることから、加振器の振動に比例した信号にな
っている。

【００５２】また受光素子１６ｂは、発光素子１８によ
り投光され回転スリット２０と振動スリット５０により
構成される一対のスリットを透過した光を回転スリット
２０と振動スリット５０の相対位置信号として受光する
とともに、回転スリット２０と振動スリット５０との回
転の差、すなわち回転スリット２０に接続された検出軸
１２の回転と振動スリット５０に接続された加振器４８
の回転の差に相当する三角波信号を相対位置信号として
出力するように構成されている。

【００５３】信号処理回路２４は、受光素子１６ａから
出力される絶対位置信号と受光素子１６ｂから出力され
る相対位置信号とが変化する時刻を検出して、加振器４
８の振動の式から絶対位置信号に係る振動スリット５０
の固定位置からの時間と距離との関係を求め、この関係
に基づいて受光素子１６ｂの信号が変化する部位の位置
を受光素子１６ｂから出力される信号の周期毎に演算す
るものである。

【００５４】例えば図４Ｂは、時間に対する各種信号の
値、すなわち、光学式サンプリング位置検出器３００に
おいて検出される回転スリット２０の検出角度、受光素
子１６ａ及び受光素子１６ｂにより検出されるパルス値
を示したものであるが、受光素子１６ａにより出力され
るパルス信号に基づいて振動スリット５０の固定位置か
らの時間と距離の関係が求められるとともに、この関係
と受光素子１６ｂにより出力されるパルス信号とに基づ
いて回転スリット２０に結合された検出軸１２の回転数
が検出されその絶対位置が得られる。また光学式サンプ
リング位置検出器３００の概略的なブロック構成は、上
述した図２Ａに示したものと同様であり、上述した光学
式差動位置検出器と同様にして計測制御がなされるもの
であるためその詳細な説明は省略する。

【００５５】次に本発明の他の実施の形態に係る磁気式
差動位置検出器について図５Ａ乃至図７を参照して説明
する。図５Ａは、機械磁気式差動位置検出器４００の外
観構成を示す図である。符号５２ａ，５２ｂは磁界を形
成する永久磁石を示しており、これらによって形成され
る磁界はそれぞれ磁気検出器５４ａ，５４ｂにより検出
されるようになっている。そしてこれらの永久磁石５２
ａ，５２ｂと磁気検出器５４ａ，５４ｂとの間には複数
の回転磁性体歯車が介在されている。

【００５６】すなわち、永久磁石５２ａと磁気検出器５
４ａとの間には、磁気的なスリットが備えられるととも
にモータ１４に結合されて回転する回転磁性体歯車５６
ａが介在され、永久磁石５２ｂと磁気検出器５４ｂとの
間には、やはり磁気的なスリットが備えられるとともに
検出軸１２に結合されて回転する回転磁性体歯車５６ｂ
と回転磁性体歯車５６ａとが対向して設けられている。
これらの回転磁性体歯車５６ａ，５６ｂの平面形態及び
側面形態は、例えば図５Ｂに示したような形態である。

【００５７】そしてこの磁気検出器５４ａは、永久磁石
５２ａによる磁界を検出して、回転磁性体歯車５６ａの
絶対位置を検出するとともに、回転磁性体歯車５６ａの
回転に比例した周波数信号を含む信号を絶対位置信号と
して図示しない信号処理回路に出力するものである。こ
の信号処理回路は、図１に示した信号処理回路２４と同
様に構成されるものであり、検知される対象を磁気信号
に代えたものである。

【００５８】また磁気検出器５４ｂは、永久磁石５２ｂ
による磁界を検出して回転磁性体歯車５６ｂと回転磁性
体歯車５６ａの相対位置を検出するとともに、回転磁性
体歯車５６ｂと回転磁性体歯車５６ａとの回転の差、す
なわち検出軸１２の回転とモータ１４の回転の差に相当
する三角波信号を相対位置信号として出力するものであ
る。

【００５９】図示しない信号処理回路は、磁気検出器５
４ａから出力される絶対位置信号と磁気検出器５４ｂか
ら出力される相対位置信号のそれぞれの周期を検出し、
それらの周期に基づいて、 検出軸回転数＝１／（磁気検出器５４ｂの三角波の周
期）−１／（磁気検出器５４ａの三角波の周期）なる数
式で表される演算を行うものである。

【００６０】これにより検出軸１２の回転数が検出さ
れ、検出軸１２の絶対位置が得られる。この場合におい
て、機械磁気式差動位置検出器４００の概略的なブロッ
ク構成は、上述した図２Ａに示したものと同様であり、
上述した光学式差動位置検出器と同様にして計測制御が
なされるものであるためその詳細な説明は割愛する。

【００６１】図６は、電気磁気式差動位置検出器５００
の外観構成を示す図である。回転磁性体歯車５６は、図
示せぬ計測対象に取り付けられた検出軸１２に結合され
ており磁気的なスリットが設けられている。図示せぬ振
動波形発生器に接続された励磁コイル５８は、この回転
磁性体歯車５６の検出軸１２側に設けられており、回転
磁性体歯車５６の回転に応じて回転磁界を形成するよう
に構成されているものである。

【００６２】そして回転磁性体歯車５６及び励磁コイル
５８により構成される磁気回路には、固定して取り付け
られる磁気検出器５４が設けられている。この図示せぬ
振動波形発生器の波形を絶対位置信号として図示せぬ信
号処理回路へ出力するように構成されているものであ
る。

【００６３】図示せぬ信号処理回路は、図１に示した信
号処理回路２４と同様に構成されるものであり、検知さ
れる対象を光に代えて磁気にしたものである。励磁コイ
ル５８による回転磁界と検出軸１２に結合された回転磁
性体歯車５６による磁界の相対的な信号を磁気検出器５
４で検出して相対位置信号として出力するとともに、こ
の相対位置信号と上述した絶対位置信号とについて演算
処理を行うことにより、検出軸１２の回転数、すなわち
検出軸１２の絶対位置を得るものである。この場合にお
いてもやはり、電気磁気式差動位置検出器５００の概略
的なブロック構成は、上述した図２Ａに示したものと同
様であり、上述した光学式差動位置検出器と同様にして
計測制御がなされるものであるためその詳細な説明は割
愛する。

【００６４】図７は、永久磁石式差動位置検出器の外観
構成を示す図である。この永久磁石式差動位置検出器６
００には、永久磁石であって磁気的なスリットが設けら
れた円筒及びその円筒に対して対向して設けられその磁
気的なスリットの幅と同じ幅を有し、そのスリット幅の
１／４だけずらして配置される一対の歯車が設けられて
いる。そしてさらに図示せぬ信号処理回路が備えられて
おり、計測対象の絶対位置の検出は、一対の歯車群に９
０゜の位相差を有するサイン波が印加された状態におい
てその電流値が測定され磁気抵抗の変化の検出に基づい
てなされる。信号処理回路は、その磁気抵抗の変化に基
づいてその電流値の変化を検出しこの電流値の変化に基
づいて永久磁石のスリットの位置、すなわち計測対象の
絶対位置に相当する位置を演算する。

【００６５】磁気式位置検出器の他の例としては、磁気
式サンプリング位置検出器が挙げられる。この場合には
上述の回転磁性体歯車に代えて磁気検出器を備えた振動
板が設けられることになる。

【００６６】さらに位置検出器の他の例としては、図示
はしないが静電式によるものや超音波式のものが挙げら
れる。まず静電式位置検出器としては、静電式位相差検
出器や静電式サンプリング位置検出器が挙げられる。静
電式位相差検出器は、図５Ａあるいは図６に示した磁気
式位置検出器の磁気回路を電気回路に置き換えるととも
に磁気検出器を静電検出器に置き換えることにより構成
されるものであり、静電式サンプリング位置検出器は、
磁気式サンプリング位置検出器における磁気を静電気に
置き換えることにより構成されるものである。

【００６７】また超音波式位置検出器は、計測対象に結
合され磁気的に設けられたスリットを有する磁石と外部
に設けられたコイル、磁性体、あるいは弾性体等により
構成されるものである。この超音波式位置検出器は超音
波により磁性体に弾性進行波が発生され、この弾性進行
波に基づく信号をそのコイルにより検出して、計測対象
の絶対位置が得られるように構成されるものである。

【００６８】図８Ａは、光学式掃引式位相差検出器７０
０の外観構成を示す図である。この光学式掃引式位相差
検出器７００は、発光素子１８、受光素子１６、回転ス
リット２０などにより構成されるものである。この光学
式掃引式位相差検出器７００の発光素子１８は、図８Ｂ
に示すように異なった位相で掃引式回路によって発光さ
せるものであり、その位相ズレに基づいて検出軸１２の
絶対位置及び回転スリット２０の相対位置を検出し、図
示せぬ信号処理回路によって検出軸１２の絶対位置を検
出するものである。

【００６９】以上説明した本実施例によれば、タイミン
グ信号に変換されている基準の回転又は振動の絶対位置
信号の増分が高精度の基準波により高精度な時間の値に
変換され、またタイミング信号に変換されている計測対
象の回転又は振動の相対位置信号の増分が高精度の基準
波によって高精度な時間の値に変換され、これらの値に
基づいて相対位置信号の増分の時間を絶対位置信号の増
分の時間を基準として演算し、計測対象の絶対位置及び
速度を得るようにしたものであるから、相対位置信号の
周波数の高速応答性と、時間計測の分解能に相当する位
置の高い分解能が得られる。

【００７０】さらに、上記した本実施例によれば、計測
対象の絶対位置と速度並びに目標の絶対位置と速度との
差が演算され、位置と速度それぞれや、あるいは単独の
ＰＩＤなどの制御要素が演算されるものであるから応答
性が良く、かつ、時間的に平均化された精度が良い制御
結果が得られることになる。

【００７１】本発明は、上記した実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。上記した実施例の多くについて
は、回転スリットを用いたがこれに限られるものではな
く、直線スリットを用いるようにしてもよい。また、上
記した磁気的スリットとしては、歯車タイプのものを適
用したが、磁性体と非磁性体とを交互に位置づけた積層
体によるものであってもよい。また、加算波形や原点信
号波形にモータの回転子の三相の磁界信号を加えるよう
にすれば、省線化が可能になる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１に記載の高速応答計測制御装置
によれば、既知の移動周波数波形と制御対象に取り付け
られた周波数波形との加算周波数波形、すなわち、既知
の移動周波数波形によって物理的に周波数変調された波
形を帰還信号としてその求められた設定周波数の制御が
行われるものであるから、移動周波数を中心周波数と
し、制御対象に取り付けられた周波数の上下の幅の限ら
れた周波数帯域を持つため、精度が高くかつ応答性が良
い計測がなされることになる。

【００７３】請求項２に記載の高速応答計測制御装置に
よれば、大きな変動に対しては時間的近傍を重視した演
算がなされることから検出される位置信号の時間的間隔
が短縮され、小さな変動に対しては時間的に平均化され
ることから検出される位置信号の精度が向上されるた
め、大きな変動に対しては高速応答ができ、小さな変動
に対しては精度良く応答ができる。

【００７４】そのため、計測素子として、固定スリッ
ト、回転スリットあるいは振動スリット等のうちいずれ
かを組み合わせたものが使用され得る。このときに、授
受される信号発生源としては、発光体や磁性体等が好適
なものとして挙げられる。すなわち、全体としては、非
常に優れた高速応答性を示すものでありながら、各部を
構成する要素としては高速応答性が低い素子が使用可能
になる。さらにまた、動的平均値を求めたり、あるい
は、超分解技術を利用する等して周波数波形を求めるよ
うにしたので、より精度の高い計測が可能になる。

【００７５】また、本発明の二つめの請求項１０に記載
の高速応答計測システムによれば、既知の移動周波数波
形と測定対象に取り付けられた波形との加算波形の周波
数から既知の移動周波数を減算することにより測定対象
の周波数を得るようにしたものであるから大きな変動に
対しては高周波数領域での演算がなされ、検出される位
置信号の時間的間隔が短縮されるとともに、小さな変動
に対しては検出される位置信号の精度が向上されること
になる。また大きな変動に対しては高速応答ができ、小
さな変動に対しては精度良く応答ができることになる。
これにより、測定対象の停止状態から高速移動状態まで
の広い範囲にわたって精度良くかつ応答性良く計測が行
われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る光学式差動位置検
出器の外観構成図である。

【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係る位置検出器に用
いられる計測制御装置の概略的なブロック構成図であ
る。

【図２Ｂ】周波数演算用のパルス回路のブロック構成図
である。

【図３】本発明の他の実施の形態に係る光学式差動位置
検出器の例によるリニアスケールの外観構成図である。

【図４Ａ】本発明の他の実施の形態に係る光学式サンプ
リング位置検出器の外観構成図である。

【図４Ｂ】図４Ａに示した光学式サンプリング位置検出
器のタイミングチャートの一例を示す図である。

【図５Ａ】本発明の他の実施の形態に係る機械磁気式差
動位置検出器の外観構成図である。

【図５Ｂ】図５Ａに示した回転磁性体歯車の平面図及び
側面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態に係る電気磁気式差動
位置検出器の外観構成図である。

【図７】本発明の他の実施の形態に係る永久磁石式差動
位置検出器の外観構成図である。

【図８Ａ】本発明の他の実施の形態に係る光学式掃引式
位相差検出器の外観構成図である。

【図８Ｂ】図８Ａに示した光学式掃引式位相差検出器の
タイミングチャートの一例を示す図である。

【符号の説明】

１００ 光学式差動位置検出器 ２００ リニアスケール ３００ 光学式サンプリング位置検出器 ４００ 機械磁気式差動位置検出器 ５００ 電気磁気式差動位置検出器 ６００ 永久磁石式差動位置検出器 ７００ 光学式掃引式位相差検出器 １２ 検出軸 １４ モータ １６ａ，１６ｂ 受光素子 １８ 発光素子 ２０ａ，２０ｂ 回転スリット ２２ 固定スリット ２４ 信号処理回路 ２６ ＰＩＤ制御回路 ２８，３６ ＰＩＤ回路 ３０ａ，３０ｂ 回転検出器 ３２ 位置設定器 ３４ 積分回路 ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ 同期回路 ４０ 論理和回路 ４２ 可逆カウンタ ４６ 直線スリット ４８ 加振器 ５０ 振動スリット ５２ａ，５２ｂ 永久磁石 ５４ａ，５４ｂ 磁気検出器 ５６ａ，５６ｂ 回転磁性体歯車 ５８ 励磁コイル

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既知の移動波形周波数と設定の移動波形
   周波数とを加算して設定周波数とする周波数演算手段
   と、既知の移動周波数波形と制御対象に取り付けられた
   周波数波形との加算周波数波形を帰還信号として前記周
   波数演算手段により求められた設定周波数の制御を行う
   制御手段とを備えることを特徴とする高速応答計測制御
   装置。
2. 【請求項２】 計測対象の時間的変化量を検出する位置
   検出器を用いて計測制御を行う計測制御装置において、 計測対象の最高移動速度より高速で移動する移動体と、 前記移動体に結合され該移動体の移動により発生される
   第一の波形信号を該移動体の動特性に応じて透過させる
   第一の透過手段と、 前記第一の波形信号に基づいて前記移動体の絶対位置を
   示す信号を検出し該信号を絶対位置信号として出力する
   絶対位置検出手段と、 前記計測対象に結合され該計測対象の移動により発生さ
   れる第二の波形信号を該計測対象の動特性に応じて透過
   させる第二の透過手段と、 前記第一及び第二の波形信号に基づいて前記第一の透過
   手段と前記第二の透過手段の相対位置を示す信号を検出
   し該信号を相対位置信号として出力する相対位置検出手
   段とを備え、 前記相対位置信号と前記絶対位置信号の周波数を演算
   し、該周波数に基づいて前記計測対象の時間的変化量を
   検出するようにしたことを特徴とする高速応答計測制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記第一の透過手段が固定スリットと回
   転スリットによって構成される場合には、前記第二の透
   過手段は一組の回転スリットによって構成され、前記第
   一の透過手段が固定スリットと振動スリットによって構
   成される場合には、前記第二の透過手段は回転スリット
   と振動スリットによって構成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載される高速応答計測制御装置。
4. 【請求項４】 測定対象の移動周波数の動的平均値を位
   置の異なる複数の点で観測した周波数波形から演算によ
   り周波数波形を求める第一の演算手段と、 「測定対象の動的平均値＝（Ｎ−１）／Ｎ×（現在の演
   算結果）＋１／Ｎ×（Δｔ前の時間の測定対象の移動周
   波数の動的平均値）」なる演算式により動的平均値を平
   均化する第二の演算手段と、 を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載される高速応答計測制御装置。
5. 【請求項５】 制御対象に取付けられた周波数波形を位
   置の異なる複数の点で観測した周波数波形から演算によ
   り求める第一の演算手段と、 該第一の演算手段により求められた前記制御対象に周波
   数波形に基づいて、制御対象の位置及び速度の計測を制
   御する制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載される高速応答計測制御装置。
6. 【請求項６】 前記第一の演算手段により求められる周
   波数波形は、制御対象からの波形信号に既知の変形を施
   して複数の点に分散して観測できる波形信号にした後、
   既知の変形の逆変換を行うことにより観測点の間隔以上
   の精度を達成することにより得られたものであることを
   特徴とする請求項５に記載される高速応答計測制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記既知の変形は、周波数波形の周期の
   間に既知の間隔で３箇所以上の観測点を置き、それぞれ
   の位置に対応した三角関数で表されるものであることを
   特徴とする請求項６に記載される高速応答計測制御装
   置。
8. 【請求項８】 前記既知の変形は、正規分布をとるもの
   であることを特徴とする請求項７に記載される高速応答
   計測制御装置。
9. 【請求項９】 加算波形及び原点信号波形にモータの回
   転子の三相の磁界信号を加えて省線化を実現することを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載される高
   速応答計測制御装置。
10. 【請求項１０】 測定対象の最高移動速度より速い速度
    で移動する移動体の既知の移動周波数波形と測定対象に
    取り付けられた波形との加算波形の周期を計測し周波数
    を計算する第一の演算手段と、既知の移動周波数をこの
    計算した周波数から減算することにより測定対象の周波
    数を得る第二の演算手段とからなることを特徴とする高
    速応答計測システム。
11. 【請求項１１】 計測対象の最高移動速度より高速で移
    動する移動体と、前記移動体により発生される第一の波
    形信号を該移動体の動特性に応じて透過させる第一の透
    過手段と、前記第一の波形信号に基づいて該移動体の絶
    対位置を示す信号を検出し該信号を絶対位置信号として
    出力する絶対位置検出手段と、前記計測対象に結合され
    該計測対象により発生される第二の波形信号を該計測対
    象の動特性に応じて透過させる第二の透過手段と、前記
    第一及び第二の波形信号に基づいて前記第一の透過手段
    と前記第二の透過手段の相対位置を示す信号を検出し該
    信号を相対位置信号として出力する相対位置検出手段と
    を備え、前記相対位置信号と前記絶対位置信号の周波数
    を演算し、該周波数に基づいて前記計測対象の時間的変
    化量を検出するようにした位置検出器を具備したことを
    特徴とする高速応答計測システム。
12. 【請求項１２】 測定対象の移動周波数の動的平均値を
    位置の異なる複数の点で観測した周波数波形から演算に
    より周波数波形を求める第一の演算手段と、 「測定対象の動的平均値＝（Ｎ−１）／Ｎ×（現在の演
    算結果）＋１／Ｎ×（Δｔ前の時間の測定対象の移動周
    波数の動的平均値）」なる演算式により動的平均値を平
    均化する第二の演算手段と、 を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載さ
    れる高速応答計測システム。
13. 【請求項１３】 制御対象に取付けられた周波数波形を
    位置の異なる複数の点で観測した周波数波形から演算に
    より求める第一の演算手段と、 該第一の演算手段により求められた前記制御対象に周波
    数波形に基づいて、制御対象の位置及び速度の計測を制
    御する制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか
    １項に記載される高速応答計測システム。
14. 【請求項１４】 前記第一の演算手段により求められる
    周波数波形は、制御対象からの波形信号に既知の変形を
    施して複数の点に分散して観測できる波形信号にした
    後、既知の変形の逆変換を行うことにより観測点の間隔
    以上の精度を達成することにより得られたものであるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載される高速応答計測シ
    ステム。
15. 【請求項１５】 前記既知の変形は、周波数波形の周期
    の間に既知の間隔で３箇所以上の観測点を置き、それぞ
    れの位置に対応した三角関数で表されるものであること
    を特徴とする請求項１４に記載される高速応答計測シス
    テム。
16. 【請求項１６】 前記既知の変形は、正規分布をとるも
    のであることを特徴とする請求項１５に記載される高速
    応答計測システム。
17. 【請求項１７】 加算波形及び原点信号波形にモータの
    回転子の三相の磁界信号を加えて省線化を実現すること
    を特徴とする請求項１０又は１１に記載される高速応答
    計測システム。