JP7006110B2 - Motor controller and motor system - Google Patents

Motor controller and motor system Download PDF

Info

Publication number
JP7006110B2
JP7006110B2 JP2017196024A JP2017196024A JP7006110B2 JP 7006110 B2 JP7006110 B2 JP 7006110B2 JP 2017196024 A JP2017196024 A JP 2017196024A JP 2017196024 A JP2017196024 A JP 2017196024A JP 7006110 B2 JP7006110 B2 JP 7006110B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
motor
unit
rotation angle
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017196024A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019071712A (en
Inventor
昌樹 桑原
英也 樋口
健一 福山
正幸 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2017196024A priority Critical patent/JP7006110B2/en
Publication of JP2019071712A publication Critical patent/JP2019071712A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7006110B2 publication Critical patent/JP7006110B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、モータ制御装置及びモータシステムに関する。 The present invention relates to a motor control device and a motor system.

電動パワーステアリング装置等の自動車駆動用モータには、回転角度検出対象の相対角度や絶対角度を検出する回転角度検出装置が用いられる。例えば、特許文献1には、それぞれ等間隔に並んだ磁極が同心のリング状に設けられて互いに磁極数が異なる複数の磁気トラックが形成された回転体と、これら各磁気トラックの磁界をそれぞれ検出する複数の磁気センサとを備えた回転検出装置が記載されている。 A rotation angle detection device that detects a relative angle or an absolute angle of a rotation angle detection target is used for an automobile drive motor such as an electric power steering device. For example, Patent Document 1 detects a rotating body in which magnetic poles arranged at equal intervals are provided in a concentric ring shape to form a plurality of magnetic tracks having different numbers of magnetic poles, and a magnetic field of each of these magnetic tracks. A rotation detection device including a plurality of magnetic sensors is described.

特開2008-233069号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-23569

例えば、自動車駆動用モータのモータ制御について、信頼性をさらに向上させることが望まれている。 For example, it is desired to further improve the reliability of the motor control of the automobile drive motor.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、モータ制御の信頼性が向上するモータ制御装置及びモータシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device and a motor system in which the reliability of motor control is improved.

上記の目的を達成するため、一態様に係るモータ制御装置は、モータに取り付けられる回転体と、前記回転体の回転角度を検出するセンサ部と、前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第1信号に変換して出力する第1信号生成部と、前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第2信号に変換して出力する第2信号生成部と、を有する回転角度検出装置と、前記第1信号生成部から出力された前記第1信号と前記第2信号生成部から出力された前記第2信号とを比較する信号比較部と、を備える。これによれば、回転角度検出装置は、信号比較部による比較結果に基づいて、第1信号及び第2信号について異常の有無を判断することができる。 In order to achieve the above object, the motor control device according to one embodiment has information on a rotating body attached to the motor, a sensor unit for detecting the rotation angle of the rotating body, and the rotation angle detected by the sensor unit. A rotation angle having a first signal generation unit that converts and outputs a first signal and a second signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a second signal and outputs the second signal. It includes a detection device and a signal comparison unit that compares the first signal output from the first signal generation unit with the second signal output from the second signal generation unit. According to this, the rotation angle detection device can determine the presence or absence of abnormality in the first signal and the second signal based on the comparison result by the signal comparison unit.

望ましい態様として、前記第1信号と前記第2信号は信号の形式が互いに異なる。これによれば、信号の形式が互いに異なる第1信号及び第2信号について、異常の有無を判断することができる。 As a preferred embodiment, the first signal and the second signal have different signal formats. According to this, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the first signal and the second signal having different signal formats.

望ましい態様として、前記第1信号はABZ信号であり、前記第2信号はシリアル信号であり、前記ABZ信号におけるパルス波形を検出して、前記ABZ信号のカウント値を生成するカウンタ、をさらに備え、前記信号比較部は、前記カウント値と前記シリアル信号とを比較する。これによれば、ABZ信号及びシリアル信号について、異常の有無を判断することができる。 As a preferred embodiment, the first signal is an ABZ signal, the second signal is a serial signal, and a counter that detects a pulse waveform in the ABZ signal and generates a count value of the ABZ signal is further provided. The signal comparison unit compares the count value with the serial signal. According to this, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the ABZ signal and the serial signal.

望ましい態様として、前記回転角度検出装置は、前記第1信号を出力する第1出力ポートと、前記第2信号を出力する第2出力ポートと、をさらに備える。これによれば、回転角度検出装置は、同一の回転角度を示す第1信号と第2信号とを同一の期間内(例えば、同時又はほぼ同時)に出力することができる。 As a preferred embodiment, the rotation angle detection device further includes a first output port for outputting the first signal and a second output port for outputting the second signal. According to this, the rotation angle detection device can output the first signal and the second signal indicating the same rotation angle within the same period (for example, simultaneously or almost simultaneously).

望ましい態様として、前記回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、前記センサは、1つの前記磁気トラックの磁界を検知してsin信号及びcos信号を出力する、複数の磁気センサを有し、前記回転角度検出装置は、前記sin信号及び前記cos信号の位相を算出する位相検出部と、複数の前記位相の位相差を算出する位相差検出部と、前記位相差に基づいて前記回転体の絶対角度を算出する角度算出部と、をさらに有し、前記第1信号生成部は、前記角度算出部によって算出された前記絶対角度に関する情報を前記第1信号に変換して出力し、前記第2信号生成部は、前記角度算出部によって算出された前記絶対角度に関する情報を前記第2信号に変換して出力する。これによれば、第1信号生成部は、第1信号として絶対角度を示すABZ信号を生成することができる。第2信号生成部は、第2信号として絶対角度を示すシリアル信号を生成することができる。信号比較部は、ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とを比較することができる。 As a preferred embodiment, the rotating body has a plurality of magnetic tracks in which magnetic pole pairs consisting of N poles and S poles are arranged in a concentric ring shape at equal intervals, and the magnetic pole pairs are different from each other. The rotation angle detection device has a plurality of magnetic sensors that detect a magnetic field of a magnetic track and output a sin signal and a cos signal, and the rotation angle detection device includes a phase detection unit that calculates the phase of the sin signal and the cos signal, and a plurality of phases. Further has a phase difference detecting unit for calculating the phase difference of the phase, and an angle calculating unit for calculating the absolute angle of the rotating body based on the phase difference, and the first signal generation unit has the angle. The information about the absolute angle calculated by the calculation unit is converted into the first signal and output, and the second signal generation unit converts the information about the absolute angle calculated by the angle calculation unit into the second signal. Convert and output. According to this, the first signal generation unit can generate an ABZ signal indicating an absolute angle as the first signal. The second signal generation unit can generate a serial signal indicating an absolute angle as the second signal. The signal comparison unit can compare the absolute angle indicated by the ABZ signal with the absolute angle indicated by the serial signal.

望ましい態様として、前記信号比較部による比較結果に基づいて、前記モータの回転動作を制御する制御部、をさらに備える。これによれば、モータ制御装置は、信号比較部による比較結果に基づいて、第1信号及び第2信号について異常の有無を判断することができる。そして、第1信号又は第2信号に異常が検出された場合、モータ制御装置は、モータを例えば停止させることができる。 As a preferred embodiment, a control unit that controls the rotational operation of the motor based on the comparison result by the signal comparison unit is further provided. According to this, the motor control device can determine the presence or absence of abnormality in the first signal and the second signal based on the comparison result by the signal comparison unit. Then, when an abnormality is detected in the first signal or the second signal, the motor control device can stop the motor, for example.

望ましい態様として、前記比較結果により、前記第1信号が示す前記回転角度と前記第2信号が示す前記回転角度とが一致していると判断される場合、前記制御部は前記モータを第1モードで制御し、前記比較結果により、前記第1信号が示す前記回転角度と前記第2信号が示す前記回転角度とが一致していないと判断される場合、前記制御部は前記第1モードとは異なる第2モードで前記モータを制御する。これによれば、モータ制御の信頼性をさらに向上させることができる。 As a preferred embodiment, when it is determined from the comparison result that the rotation angle indicated by the first signal and the rotation angle indicated by the second signal match, the control unit puts the motor into the first mode. When it is determined from the comparison result that the rotation angle indicated by the first signal and the rotation angle indicated by the second signal do not match, the control unit is referred to as the first mode. The motor is controlled in a different second mode. According to this, the reliability of the motor control can be further improved.

一態様に係るモータシステムは、モータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を備え、前記モータ制御装置は、前記モータに取り付けられる回転体と、前記回転体の回転角度を検出するセンサ部と、前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第1信号に変換して出力する第1信号生成部と、前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第2信号に変換して出力する第2信号生成部と、を有する回転角度検出装置と、前記第1信号生成部から出力された前記第1信号と前記第2信号生成部から出力された前記第2信号とを比較する信号比較部と、を備える。これによれば、モータシステムは、信号比較部による比較結果に基づいて、第1信号及び第2信号について異常の有無を判断することができる。そして、第1信号又は第2信号に異常があると判断された場合、モータシステムは、モータを例えば停止させることができる。 The motor system according to one embodiment includes a motor and a motor control device for controlling the motor, and the motor control device includes a rotating body attached to the motor and a sensor unit for detecting the rotation angle of the rotating body. A first signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a first signal and outputs the information, and a second signal that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a second signal. The rotation angle detection device having the second signal generation unit to be output, and the first signal output from the first signal generation unit and the second signal output from the second signal generation unit are compared. A signal comparison unit and a signal comparison unit are provided. According to this, the motor system can determine the presence or absence of abnormality in the first signal and the second signal based on the comparison result by the signal comparison unit. Then, when it is determined that there is an abnormality in the first signal or the second signal, the motor system can stop the motor, for example.

本発明によれば、モータ制御の信頼性が向上するモータ制御装置及びモータシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a motor control device and a motor system in which the reliability of motor control is improved.

図1は、実施形態1に係る回転角度検出装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a rotation angle detection device according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a rotating body of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図3は、図2に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of each magnetic track of the rotating body shown in FIG. 2. 図4は、図2に示す回転体の各磁気トラックの他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of each magnetic track of the rotating body shown in FIG. 図5は、実施形態1に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of the magnetic sensor module of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図6は、実施形態1に係る回転角度検出装置の図5に示すIV-IV断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 5 of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図7は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各磁気センサの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of each magnetic sensor of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各部波形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各部波形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図10は、シリアル信号とABZ信号の一例を示すテーブルである。FIG. 10 is a table showing an example of a serial signal and an ABZ signal. 図11は、シリアル信号とABZ信号の一例を示すテーブルである。FIG. 11 is a table showing an example of a serial signal and an ABZ signal. 図12は、シリアル信号の送信形態の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a transmission form of a serial signal. 図13は、実施形態1に係る回転角度検出装置による絶対角度の検出方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing an example of an absolute angle detection method by the rotation angle detection device according to the first embodiment. 図14は、実施形態1に係るモータシステムの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the motor system according to the first embodiment. 図15は、実施形態1に係るモータシステムによるモータ制御方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an example of a motor control method by the motor system according to the first embodiment. 図16は、実施形態2に係るモータシステムの一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of the motor system according to the second embodiment. 図17は、実施形態3に係るモータシステムの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of the motor system according to the third embodiment.

以下、発明を実施するための形態(以下、実施形態という)につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. Further, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in a so-called equal range. Further, the components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る回転角度検出装置の一例を示す図である。図1に示すように、実施形態1に係る回転角度検出装置1は、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bを有する回転体100と、磁気センサモジュール200と、記憶部10と、を備える。磁気センサモジュール200は、第1磁気センサ3Aと、第2磁気センサ3Bと、第1位相検出部5Aと、第2位相検出部5Bと、位相差検出部6と、角度算出部7と、信号生成部8と、第1出力ポートP1と、第2出力ポートP2と、第3出力ポートP3と、を備える。また、信号生成部8は、第1信号生成部8Aと、第2信号生成部8Bとを有する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a rotation angle detection device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the rotation angle detection device 1 according to the first embodiment includes a rotating body 100 having a first magnetic track 2A and a second magnetic track 2B, a magnetic sensor module 200, and a storage unit 10. .. The magnetic sensor module 200 includes a first magnetic sensor 3A, a second magnetic sensor 3B, a first phase detection unit 5A, a second phase detection unit 5B, a phase difference detection unit 6, an angle calculation unit 7, and a signal. It includes a generation unit 8, a first output port P1, a second output port P2, and a third output port P3. Further, the signal generation unit 8 has a first signal generation unit 8A and a second signal generation unit 8B.

本実施形態において、磁気センサモジュール200は、例えば、1つのICチップに集積化されている。これにより、回転角度検出装置1を構成する部品点数の低減、第1磁気センサ3Aと第2磁気センサ3Bとの間の位置精度の向上、製造コストや組立コストの低減等を図ることができ、小型且つ安価な回転角度検出装置1を実現可能である。なお、磁気センサモジュール200は、例えば記憶部10を含んでいてもよい。これにより、回転角度検出装置1の更なる小型化及び低コスト化を実現することができる。 In the present embodiment, the magnetic sensor module 200 is integrated into, for example, one IC chip. As a result, it is possible to reduce the number of parts constituting the rotation angle detection device 1, improve the position accuracy between the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B, reduce the manufacturing cost and the assembly cost, and the like. It is possible to realize a compact and inexpensive rotation angle detection device 1. The magnetic sensor module 200 may include, for example, a storage unit 10. This makes it possible to further reduce the size and cost of the rotation angle detection device 1.

図2は、実施形態1に係る回転角度検出装置の回転体の一例を示す図である。図3は、図2に示す回転体の各磁気トラックの一例を示す図である。図4は、図2に示す回転体の各磁気トラックの他の例を示す図である。図5は、実施形態1に係る回転角度検出装置の磁気センサモジュールの配置例を示す図である。図6は、実施形態1に係る回転角度検出装置の図5に示すIV-IV断面図である。図7は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各磁気センサの一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a rotating body of the rotation angle detection device according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing an example of each magnetic track of the rotating body shown in FIG. 2. FIG. 4 is a diagram showing another example of each magnetic track of the rotating body shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of the magnetic sensor module of the rotation angle detection device according to the first embodiment. FIG. 6 is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 5 of the rotation angle detection device according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an example of each magnetic sensor of the rotation angle detection device according to the first embodiment.

図2又は図3に示すように、実施形態1の回転体100は、N極とS極とからなる磁極対2A1が等間隔に並ぶ第1磁気トラック2Aと、磁極対2B1が等間隔に並ぶ第2磁気トラック2Bとが、回転体100の回転軸Xを軸心とする同心のリング状に、径方向に並び設けられている。実施形態1の第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bは、例えば回転体100の軸方向の一方の端面を、周方向に等間隔でN極及びS極に交互に着磁することで得られる。具体的に、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bは、例えば図に網がけしてある部分がN極、網がけのない部分がS極といったように、周方向に異なる磁極が交互に等間隔で配されている。図3に示す例において、第1磁気トラック2Aは、12対の磁極対2A1を有している。また、第2磁気トラック2Bは、8対の磁極対2B1を有している。 As shown in FIG. 2 or 3, in the rotating body 100 of the first embodiment, the first magnetic track 2A in which the magnetic pole pairs 2A1 composed of N pole and S pole are arranged at equal intervals and the magnetic pole pairs 2B1 are arranged at equal intervals. The second magnetic track 2B is provided so as to be arranged in a radial direction in a concentric ring shape with the rotation axis X of the rotating body 100 as the axis. The first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B of the first embodiment are obtained, for example, by alternately magnetizing one end face of the rotating body 100 in the axial direction to the N pole and the S pole at equal intervals in the circumferential direction. Be done. Specifically, in the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B, different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, for example, the shaded portion in the figure is the N pole and the unshaded portion is the S pole. They are evenly spaced. In the example shown in FIG. 3, the first magnetic track 2A has 12 pairs of magnetic pole pairs 2A1. Further, the second magnetic track 2B has eight pairs of magnetic pole pairs 2B1.

なお、本実施形態において、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数と第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数との関係は、図3に示す例に限るものではない。図4に示すように、第1磁気トラック2Aは、32対の磁極対2A1を有していてもよい。また、第2磁気トラック2Bは、31対の磁極対2B1を有していてもよい。すなわち、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数をP(Pは自然数)としたとき、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数はP-1となっていてもよい。また、図示しないが、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数をPとしたとき、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数はP+1となっていてもよい。第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数がPであり、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数がP-1(又は、P+1)の場合、回転体100におけるA点の数は1つとなる。 In the present embodiment, the relationship between the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A and the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is not limited to the example shown in FIG. As shown in FIG. 4, the first magnetic track 2A may have 32 pairs of magnetic pole pairs 2A1. Further, the second magnetic track 2B may have 31 pairs of magnetic pole pairs 2B1. That is, when the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is P (P is a natural number), the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B may be P-1. Further, although not shown, when the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is P, the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B may be P + 1. When the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is P and the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is P-1 (or P + 1), the number of points A in the rotating body 100 is one. Become.

回転体100、100Aは、必要な磁束密度に応じて、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等から構成することが可能である。 The rotating bodies 100 and 100A can be composed of, for example, neodymium magnets, ferrite magnets, samarium-cobalt magnets, and the like, depending on the required magnetic flux density.

本実施形態では、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bが回転体100の軸方向の一方の端面に着磁されたアキシャル型の構成としている。このような構成とすることで、回転角度検出装置1を軸方向に薄くすることができ、また、中空穴を大きくすることができる。これにより、例えば、内輪回転型や外輪回転型の軸受に適用する、あるいは、中空穴に機器のケーブルを配線する構造に適用することが容易となる。回転角度検出装置1を適用する機器の設計の自由度を高めることができる。 In the present embodiment, the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B have an axial configuration in which one end surface of the rotating body 100 in the axial direction is magnetized. With such a configuration, the rotation angle detection device 1 can be made thinner in the axial direction, and the hollow hole can be made larger. This facilitates application, for example, to bearings of the inner ring rotation type and the outer ring rotation type, or to a structure in which a cable of a device is wired in a hollow hole. It is possible to increase the degree of freedom in designing the device to which the rotation angle detection device 1 is applied.

図5及び図6に示すように、実施形態1の磁気センサモジュール200は、第1磁気トラック2A及び第2磁気トラック2Bが設けられた回転体100とギャップを介してアキシャル方向に対向して設けられている。より具体的には、磁気センサモジュール200の第1磁気センサ3Aは、第1磁気トラック2Aに対向し、第1磁気トラック2Aの磁界を検知する。磁気センサモジュール200の第2磁気センサ3Bは、第2磁気トラック2Bに対向し、第2磁気トラック2Bの磁界を検知する。磁気センサモジュール200は、回転体100とは同期回転しない固定部位に設けられている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the magnetic sensor module 200 of the first embodiment is provided so as to face the rotating body 100 provided with the first magnetic track 2A and the second magnetic track 2B in the axial direction via a gap. Has been done. More specifically, the first magnetic sensor 3A of the magnetic sensor module 200 faces the first magnetic track 2A and detects the magnetic field of the first magnetic track 2A. The second magnetic sensor 3B of the magnetic sensor module 200 faces the second magnetic track 2B and detects the magnetic field of the second magnetic track 2B. The magnetic sensor module 200 is provided at a fixed portion that does not rotate synchronously with the rotating body 100.

図7に示すように、第1磁気センサ3Aは、2つの磁気センサ素子3A1、3A2を備える。磁気センサ素子3A1、3A2は、第1磁気トラック2Aの1つの磁極対2A1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2A1の並び方向に離して配置されている。また、第2磁気センサ3Bは、2つの磁気センサ素子3B1、3B2を備える。磁気センサ素子3B1、3B2は、第2磁気トラック2Bの1つの磁極対2B1のピッチを1周期として、電気角で90°の位相差を有するように、磁極対2B1の並び方向に離して配置されている。 As shown in FIG. 7, the first magnetic sensor 3A includes two magnetic sensor elements 3A1 and 3A2. The magnetic sensor elements 3A1 and 3A2 are arranged apart from each other in the alignment direction of the magnetic pole pairs 2A1 so as to have a phase difference of 90 ° in electrical angle with the pitch of one magnetic pole pair 2A1 of the first magnetic track 2A as one cycle. ing. Further, the second magnetic sensor 3B includes two magnetic sensor elements 3B1 and 3B2. The magnetic sensor elements 3B1 and 3B2 are arranged apart from each other in the alignment direction of the magnetic pole pairs 2B1 so as to have a phase difference of 90 ° in electrical angle with the pitch of one magnetic pole pair 2B1 of the second magnetic track 2B as one cycle. ing.

磁気センサ素子3A1、3A2及び磁気センサ素子3B1、3B2としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果(MR(Magneto Resistance effect))センサなどの磁気センサ素子を用いることができる。 As the magnetic sensor elements 3A1 and 3A2 and the magnetic sensor elements 3B1 and 3B2, for example, a Hall element or a magnetoresistive element (MR (MagnetoResistance effect)) sensor or the like can be used.

第1磁気センサ3Aは、磁極対2A1内の位相に応じた正弦波の信号である第1sin信号sinθ1及び磁極対2A1内の位相に応じた余弦波の信号である第1cos信号cosθ1を出力する。また、第2磁気センサ3Bは、磁極対2B1内の位相に応じた正弦波の信号である第2sin信号sinθ2及び磁極対2B1内の位相に応じた余弦波の信号である第2cos信号cosθ2を出力する。 The first magnetic sensor 3A outputs a first sin signal sin θ1 which is a sine wave signal corresponding to the phase in the magnetic pole pair 2A1 and a first cos signal cos θ1 which is a cosine wave signal corresponding to the phase in the magnetic pole pair 2A1. Further, the second magnetic sensor 3B outputs a second sin signal sin θ2 which is a sine wave signal corresponding to the phase in the magnetic pole pair 2B1 and a second cos signal cos θ2 which is a cosine wave signal corresponding to the phase in the magnetic pole pair 2B1. do.

図1に示すように、第1磁気センサ3Aから出力された第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1は、第1位相検出部5Aに入力される。また、第2磁気センサ3Bから出力された第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2は、第2位相検出部5Bに入力される。 As shown in FIG. 1, the first sin signal sin θ1 and the first cos signal cos θ1 output from the first magnetic sensor 3A are input to the first phase detection unit 5A. Further, the second sin signal sin θ2 and the second cos signal cos θ2 output from the second magnetic sensor 3B are input to the second phase detection unit 5B.

図8は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各部波形例と、各部波形に基づいて生成されるABZ信号及びシリアル信号の例を示す図である。図8の(a)は、第1磁気トラック2Aの磁極パターンを示している。図8の(b)は、第2磁気トラック2Bの磁極パターンの一例を示している。図8の(c)は、磁気センサ素子3A1から第1位相検出部5Aに入力される第1sin信号sinθ1の波形を示している。図8の(d)は、磁気センサ素子3A2から第1位相検出部5Aに入力される第1cos信号cosθ1の波形を示している。図8の(e)は、磁気センサ素子3B1から第2位相検出部5Bに入力される第2sin信号sinθ2の波形を示している。図8の(f)は、磁気センサ素子3B2から第2位相検出部5Bに入力される第2cos信号cosθ2の波形を示している。図8の(g)は、第1位相検出部5Aから出力される検出位相信号の波形を示している。図8の(h)は、第2位相検出部5Bから出力される検出位相信号の波形を示している。図8の(i)は、位相差検出部6から出力される位相差信号の波形を示している。 FIG. 8 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the rotation angle detection device according to the first embodiment, and an example of an ABZ signal and a serial signal generated based on the waveforms of each part. FIG. 8A shows the magnetic pole pattern of the first magnetic track 2A. FIG. 8B shows an example of the magnetic pole pattern of the second magnetic track 2B. FIG. 8C shows the waveform of the first sin signal sin θ1 input from the magnetic sensor element 3A1 to the first phase detection unit 5A. FIG. 8D shows the waveform of the first cos signal cos θ1 input from the magnetic sensor element 3A2 to the first phase detection unit 5A. FIG. 8 (e) shows the waveform of the second sin signal sin θ2 input from the magnetic sensor element 3B1 to the second phase detection unit 5B. FIG. 8F shows the waveform of the second cos signal cos θ2 input from the magnetic sensor element 3B2 to the second phase detection unit 5B. FIG. 8 (g) shows the waveform of the detection phase signal output from the first phase detection unit 5A. FIG. 8H shows the waveform of the detection phase signal output from the second phase detection unit 5B. FIG. 8 (i) shows the waveform of the phase difference signal output from the phase difference detection unit 6.

図8の(j)は、第1sin信号sinθ1を、H(正)又はL(負)で2値化したA相(θ1)信号のパルス波形を示している。図8の(k)は、第1cos信号cosθ1を、H(正)又はL(負)で2値化したB相(θ1)信号のパルス波形を示している。図8の(l)は、Z相(θ1)信号のパルス波形を示している。Z相(θ1)信号は、位相差信号が示す位相差がゼロとなるタイミングでH(正)となり、B相(θ1)信号が立ち下がるタイミングでL(負)となる。 FIG. 8 (j) shows the pulse waveform of the phase A (θ1) signal obtained by binarizing the first sin signal sin θ1 with H (positive) or L (negative). FIG. 8 (k) shows the pulse waveform of the B-phase (θ1) signal obtained by binarizing the first cos signal cos θ1 with H (positive) or L (negative). FIG. 8 (l) shows the pulse waveform of the Z-phase (θ1) signal. The Z-phase (θ1) signal becomes H (positive) at the timing when the phase difference indicated by the phase difference signal becomes zero, and becomes L (negative) at the timing when the B-phase (θ1) signal falls.

図8の(m)は、A相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号に対応するシリアル信号SAを示している。シリアル信号SAは、A相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号のH、Lの組み合わせや、位相差信号が示す位相差の大きさに対応して、12通りのシリアル信号SA0からSA11を有する。A相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号は第1信号生成部8Aで生成される。シリアル信号SA0からSA11は第2信号生成部8Bで生成される。シリアル信号SA0からSA11は、それぞれ4ビットのシリアルデータで構成される。 FIG. 8 (m) shows the serial signal SA corresponding to the A-phase (θ1) signal, the B-phase (θ1) signal, and the Z-phase (θ1) signal. There are 12 types of serial signal SA, depending on the combination of H and L of the A phase (θ1) signal, the B phase (θ1) signal, and the Z phase (θ1) signal, and the magnitude of the phase difference indicated by the phase difference signal. Has serial signals SA0 to SA11. The A-phase (θ1) signal, the B-phase (θ1) signal, and the Z-phase (θ1) signal are generated by the first signal generation unit 8A. The serial signals SA0 to SA11 are generated by the second signal generation unit 8B. The serial signals SA0 to SA11 are each composed of 4-bit serial data.

図9は、実施形態1に係る回転角度検出装置の各部波形例を示す図である。図9の(a)から(j)は、図8の(a)から(j)と同じ波形を示している。図9の(j)は、第1sin信号sinθ2を、H(正)又はL(負)で2値化したA相(θ2)信号のパルス波形を示している。図9の(k)は、第1cos信号cosθ2を、H(正)又はL(負)で2値化したB相(θ2)信号のパルス波形を示している。図9の(l)は、Z相(θ2)信号のパルス波形を示している。Z相(θ2)信号は、位相差信号が示す位相差がゼロとなるタイミングでH(正)となり、B相(θ2)信号が立ち下がるタイミングでL(負)となる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of waveforms of each part of the rotation angle detection device according to the first embodiment. 9 (a) to (j) show the same waveforms as (a) to (j) in FIG. FIG. 9 (j) shows the pulse waveform of the phase A (θ2) signal obtained by binarizing the first sin signal sin θ2 with H (positive) or L (negative). FIG. 9 (k) shows the pulse waveform of the B phase (θ2) signal obtained by binarizing the first cos signal cos θ2 with H (positive) or L (negative). FIG. 9 (l) shows the pulse waveform of the Z-phase (θ2) signal. The Z-phase (θ2) signal becomes H (positive) at the timing when the phase difference indicated by the phase difference signal becomes zero, and becomes L (negative) at the timing when the B-phase (θ2) signal falls.

図9の(m)は、A相(θ2)信号、B相(θ2)信号及びZ相(θ2)信号に対応するシリアル信号SBを示している。シリアル信号SBは、A相(θ2)信号、B相(θ2)信号及びZ相(θ2)信号のH、Lの組み合わせや、位相差信号が示す位相差の大きさに対応して、8通りのシリアル信号SB0からSB7を有する。A相(θ2)信号、B相(θ2)信号及びZ相(θ2)信号は第1信号生成部8Aで生成される。シリアル信号SB0からSB7は第2信号生成部8Bで生成される。シリアル信号SB0からSB7は、それぞれ4ビットのシリアルデータで構成される。 FIG. 9 (m) shows the serial signal SB corresponding to the A-phase (θ2) signal, the B-phase (θ2) signal, and the Z-phase (θ2) signal. There are eight serial signal SBs, depending on the combination of H and L of the A-phase (θ2) signal, B-phase (θ2) signal, and Z-phase (θ2) signal, and the magnitude of the phase difference indicated by the phase difference signal. Has serial signals SB0 to SB7. The A-phase (θ2) signal, the B-phase (θ2) signal, and the Z-phase (θ2) signal are generated by the first signal generation unit 8A. The serial signals SB0 to SB7 are generated by the second signal generation unit 8B. The serial signals SB0 to SB7 are each composed of 4-bit serial data.

図8及び図9に示す例では、第1磁気トラック2Aの3つの磁極対2A1からなるa点からb点の区間に対し、第2磁気トラック2Bの2つの磁極対2B1が対応している。すなわち、a点とb点とで、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致する。この場合、a点を基準としたb点までの任意位置における絶対角度を検出することができる。このように、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致する2点間の絶対角度を検出することができる。 In the example shown in FIGS. 8 and 9, the two magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B correspond to the section from the point a to the point b consisting of the three magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A. That is, at points a and b, the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B coincide with each other. In this case, the absolute angle at an arbitrary position up to the point b with respect to the point a can be detected. In this way, it is possible to detect the absolute angle between two points where the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B match.

図3に示した例では、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数を12、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数を8とし、A点において第1磁気トラック2Aの磁極位相と第2磁気トラック2Bの磁極位相とが一致している。図3において、回転体100におけるA点の数は4つある。回転体100の周方向で隣り合う一対のA点間が、図8及び図9に示すa点からb点までの区間に相当する。磁気センサモジュール200は、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致するA点を原点位置として、回転体100の絶対角度を検出することができる。また、磁気センサモジュール200は、回転体100が90°回転する毎にA点を1回検出する。磁気センサモジュール200は、A点の検出数をカウントすることで、回転体100の絶対角度を90°以上の範囲でも検出することができる。 In the example shown in FIG. 3, the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is 12, the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is 8, and the magnetic pole phase and the first magnetic track 2A of the first magnetic track 2A at point A. 2 The magnetic pole phases of the magnetic track 2B match. In FIG. 3, the number of points A in the rotating body 100 is four. The space between a pair of points A adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating body 100 corresponds to a section from point a to point b shown in FIGS. 8 and 9. The magnetic sensor module 200 can detect the absolute angle of the rotating body 100 with the point A where the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B coincide with each other as the origin position. .. Further, the magnetic sensor module 200 detects point A once every time the rotating body 100 rotates by 90 °. By counting the number of detections at point A, the magnetic sensor module 200 can detect the absolute angle of the rotating body 100 even in the range of 90 ° or more.

また、図4に示した例では、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数を32(P=32)、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数を31(P-1=31)とし、A点において第1磁気トラック2Aの磁極位相と第2磁気トラック2Bの磁極位相とが一致している。図4に示す例では、磁気センサモジュール200は、第1磁気センサ3Aの検出信号の位相と第2磁気センサ3Bの検出信号の位相とが一致するA点を原点位置として、回転体100の全周における絶対角度を検出することができる。また、磁気センサモジュール200は、回転体100が360°回転する毎にA点を1回検出する。磁気センサモジュール200は、A点の検出数をカウントすることで、回転体100の絶対角度を360°以上の範囲でも検出することができる。 Further, in the example shown in FIG. 4, the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A is 32 (P = 32), and the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B is 31 (P-1 = 31). At point A, the magnetic pole phase of the first magnetic track 2A and the magnetic pole phase of the second magnetic track 2B coincide with each other. In the example shown in FIG. 4, the magnetic sensor module 200 has the entire rotating body 100 with the point A at which the phase of the detection signal of the first magnetic sensor 3A and the phase of the detection signal of the second magnetic sensor 3B coincide with each other as the origin position. The absolute angle in the circumference can be detected. Further, the magnetic sensor module 200 detects point A once every time the rotating body 100 rotates 360 °. By counting the number of detections at point A, the magnetic sensor module 200 can detect the absolute angle of the rotating body 100 even in the range of 360 ° or more.

第1位相検出部5A(図1参照)は、図8の(c)(d)に例示した入力信号に基づき、図8の(g)に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第1位相検出部5Aは、第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1から磁極対2A1内の位相(θ1=arctan(sinθ1/cosθ1))を算出する。第2位相検出部5B(図1参照)は、図8の(e)(f)に例示した入力信号に基づき、図8の(h)に例示した検出位相信号を出力する。具体的には、第2位相検出部5Bは、第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2から磁極対2B1内の位相(θ2=arctan(sinθ2/cosθ2))を算出する。 The first phase detection unit 5A (see FIG. 1) outputs the detection phase signal exemplified in FIG. 8 (g) based on the input signal exemplified in FIGS. 8 (c) and 8 (d). Specifically, the first phase detection unit 5A calculates the phase (θ1 = arctan (sin θ1 / cos θ1)) in the magnetic pole pair 2A1 from the first sin signal sin θ1 and the first cos signal cos θ1. The second phase detection unit 5B (see FIG. 1) outputs the detection phase signal exemplified in FIG. 8 (h) based on the input signals exemplified in FIGS. 8 (e) and 8 (f). Specifically, the second phase detection unit 5B calculates the phase (θ2 = arctan (sinθ2 / cosθ2)) in the magnetic pole pair 2B1 from the second sin signal sinθ2 and the second cos signal cosθ2.

位相差検出部6(図1参照)は、第1位相検出部5A及び第2位相検出部5Bから出力された各検出位相信号に基づき、図8の(i)に例示した位相差信号を出力する。 The phase difference detection unit 6 (see FIG. 1) outputs the phase difference signal exemplified in FIG. 8 (i) based on each detection phase signal output from the first phase detection unit 5A and the second phase detection unit 5B. do.

角度算出部7(図1参照)は、位相差検出部6で求められた位相差を、予め設定された計算パラメータに従い絶対角度へ換算する処理を行う。角度算出部7で用いられる計算パラメータは、記憶部10(図1参照)に記憶されている。 The angle calculation unit 7 (see FIG. 1) performs a process of converting the phase difference obtained by the phase difference detection unit 6 into an absolute angle according to a preset calculation parameter. The calculation parameters used in the angle calculation unit 7 are stored in the storage unit 10 (see FIG. 1).

上述したように、信号生成部8(図1参照)は、第1信号生成部8A(図1参照)と、第2信号生成部8B(図1参照)とを有する。第1信号生成部8Aは、角度算出部7で算出された絶対角度に関する情報(以下、「絶対角度情報」とも言う)として、例えば、互いに90度位相の異なるA相信号及びB相信号と、原点位置を示すZ相信号とで構成されるABZ信号を生成する。そして、第1信号生成部8Aは、生成したABZ信号をそれぞれ出力する。 As described above, the signal generation unit 8 (see FIG. 1) has a first signal generation unit 8A (see FIG. 1) and a second signal generation unit 8B (see FIG. 1). The first signal generation unit 8A includes, for example, A-phase signals and B-phase signals having 90-degree phases different from each other, as information on the absolute angle calculated by the angle calculation unit 7 (hereinafter, also referred to as “absolute angle information”). An ABZ signal composed of a Z-phase signal indicating the origin position is generated. Then, the first signal generation unit 8A outputs the generated ABZ signals, respectively.

第1信号生成部8Aは、図8に示したA相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号を含むABZ信号を、第2出力ポートP2を介してモータ駆動用ECU300(図14参照)に出力するとともに、第3出力ポートP3を介して上位制御装置500(図14参照)にも出力する。本実施形態では、ABZ信号が第1信号である。 The first signal generation unit 8A is for driving the ABZ signal including the A phase (θ1) signal, the B phase (θ1) signal, and the Z phase (θ1) signal shown in FIG. 8 via the second output port P2. It outputs to the ECU 300 (see FIG. 14) and also outputs to the host control device 500 (see FIG. 14) via the third output port P3. In this embodiment, the ABZ signal is the first signal.

第2信号生成部8Bは、図8の(m)に示したシリアル信号SA0からSA11を、第1出力ポートP1を介してモータ駆動用ECU300に出力する。本実施形態では、シリアル信号が第2信号である。 The second signal generation unit 8B outputs the serial signals SA0 to SA11 shown in FIG. 8 (m) to the motor driving ECU 300 via the first output port P1. In this embodiment, the serial signal is the second signal.

記憶部10(図1参照)には、角度算出部7で用いられる計算パラメータの他に、第1磁気トラック2Aの磁極対2A1の数、第2磁気トラック2Bの磁極対2B1の数、絶対角度基準位置等、回転角度検出装置1の動作に必要な情報が記憶されている。記憶部10としては、例えば、不揮発性メモリが例示される。なお、記憶部10に記憶された計算パラメータや、回転角度検出装置1の動作に必要な情報は、例えば、後述の上位制御装置500(図14参照)から更新可能な構成としてもよい。これにより、回転角度検出装置1の使用状況に応じた設定が可能となる。 In the storage unit 10 (see FIG. 1), in addition to the calculation parameters used in the angle calculation unit 7, the number of magnetic pole pairs 2A1 of the first magnetic track 2A, the number of magnetic pole pairs 2B1 of the second magnetic track 2B, and the absolute angle Information necessary for the operation of the rotation angle detection device 1 such as the reference position is stored. As the storage unit 10, for example, a non-volatile memory is exemplified. The calculation parameters stored in the storage unit 10 and the information necessary for the operation of the rotation angle detection device 1 may be updated from the higher-level control device 500 (see FIG. 14) described later, for example. This makes it possible to make settings according to the usage status of the rotation angle detection device 1.

図10は、シリアル信号とABZ信号の一例を示すテーブルである。図10に示すように、シリアル信号SA0からSA11は、例えば、4bitのシリアルデータで構成される。図10のシリアルデータは、A相(θ1)及びB相(θ1)の立ち上がり、立ち下がりのタイミング毎にインクリメントされる。シリアルデータは、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bが、原点であるA点(図3、図4参照)を検出してからの回転体100(図3、図4参照)の回転角度に対応している。図10に示すように、シリアルデータは、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bが原点を検出するたびにゼロにリセットされる。図10のABZ信号は、A相(θ1)のH、Lのレベルと、B相(θ1)のH、Lのレベルと、Z相(θ1)のH、Lのレベルとの組み合わせで構成される。カウント値(m)は、A相(θ1)のH、Lのレベル、又は、B相(θ1)のH、Lのレベルが切り替わるタイミングをカウントした値である。カウント値(m)は、例えばカウンタ51(後述の図14参照)が生成する。 FIG. 10 is a table showing an example of a serial signal and an ABZ signal. As shown in FIG. 10, the serial signals SA0 to SA11 are composed of, for example, 4-bit serial data. The serial data in FIG. 10 is incremented at each rising and falling timing of the A phase (θ1) and the B phase (θ1). The serial data is the rotation angle of the rotating body 100 (see FIGS. 3 and 4) after the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B detect the origin point A (see FIGS. 3 and 4). It corresponds to. As shown in FIG. 10, the serial data is reset to zero each time the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B detect the origin. The ABZ signal of FIG. 10 is composed of a combination of H and L levels of the A phase (θ1), H and L levels of the B phase (θ1), and H and L levels of the Z phase (θ1). To. The count value (m) is a value obtained by counting the timing at which the H and L levels of the A phase (θ1) or the H and L levels of the B phase (θ1) are switched. The count value (m) is generated, for example, by a counter 51 (see FIG. 14 described later).

図11は、シリアル信号とABZ信号の一例を示すテーブルである。図11に示すように、シリアル信号SB0からSB7も、例えば、4bitのシリアルデータで構成される。図11のシリアルデータは、A相(θ2)及びB相(θ2)の立ち上がり、立ち下がりのタイミング毎にインクリメントされる。シリアルデータは、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bが、原点であるA点(図3、図4参照)を検出してからの回転体100(図3、図4参照)の回転角度に対応している。図11に示すように、シリアルデータは、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bが原点を検出するたびにゼロにリセットされる。図11のABZ信号は、A相(θ2)のH、Lのレベルと、B相(θ2)のH、Lのレベルと、Z相(θ2)のH、Lのレベルとの組み合わせで構成される。カウント値(m)は、A相(θ2)のH、Lのレベル、又は、B相(θ2)のH、Lのレベルが切り替わるタイミングをカウントした値である。カウント値(m)は、例えばカウンタ51(後述の図14参照)が生成する。 FIG. 11 is a table showing an example of a serial signal and an ABZ signal. As shown in FIG. 11, the serial signals SB0 to SB7 are also composed of, for example, 4-bit serial data. The serial data in FIG. 11 is incremented at each rising and falling timing of the A phase (θ2) and the B phase (θ2). The serial data is the rotation angle of the rotating body 100 (see FIGS. 3 and 4) after the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B detect the origin point A (see FIGS. 3 and 4). It corresponds to. As shown in FIG. 11, the serial data is reset to zero each time the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B detect the origin. The ABZ signal of FIG. 11 is composed of a combination of H and L levels of the A phase (θ2), H and L levels of the B phase (θ2), and H and L levels of the Z phase (θ2). To. The count value (m) is a value obtained by counting the timing at which the H and L levels of the A phase (θ2) or the H and L levels of the B phase (θ2) are switched. The count value (m) is generated, for example, by a counter 51 (see FIG. 14 described later).

図12は、シリアル信号の送信形態の一例を示す図である。図12に示すように、第2信号生成部8Bは、シリアル信号SA、SBに、シリアル信号SC、SDを添付して送信する。シリアル信号SCには、回転角度検出装置1のステータスに関する情報が含まれている。例えば、シリアル信号SCには、原点であるA点(図3、図4参照)のカウント値n(図14参照)が含まれている。また、シリアル信号SDには、ビットチェック用の情報が含まれている。 FIG. 12 is a diagram showing an example of a transmission form of a serial signal. As shown in FIG. 12, the second signal generation unit 8B transmits the serial signals SA and SB with the serial signals SC and SD attached. The serial signal SC contains information regarding the status of the rotation angle detection device 1. For example, the serial signal SC includes a count value n (see FIG. 14) at point A (see FIGS. 3 and 4), which is the origin. Further, the serial signal SD contains information for bit checking.

図13は、実施形態1に係る回転角度検出装置による絶対角度の検出方法の一例を示すフローチャートである。図13において、回転角度検出装置1(図1参照)は、第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1の各位相(図8、図9参照)と、第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2の各位相(図8、図9参照)と、をそれぞれ検出する。(ステップST1)。例えば、第1sin信号sinθ1及び第1cos信号cosθ1の各位相は、回転角度検出装置1の第1位相検出部5A(図1参照)が検出する。第2sin信号sinθ2及び第2cos信号cosθ2の各位相は、回転角度検出装置1の第2位相検出部5B(図1参照)が検出する。 FIG. 13 is a flowchart showing an example of an absolute angle detection method by the rotation angle detection device according to the first embodiment. In FIG. 13, the rotation angle detection device 1 (see FIG. 1) has a phase of each of the first sin signal sin θ1 and the first cos signal cos θ1 (see FIGS. 8 and 9), and each phase of the second sin signal sin θ2 and the second cos signal cos θ 2. (See FIGS. 8 and 9) and, respectively. (Step ST1). For example, each phase of the first sin signal sin θ1 and the first cos signal cos θ1 is detected by the first phase detection unit 5A (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1. Each phase of the second sin signal sinθ2 and the second cos signal cosθ2 is detected by the second phase detection unit 5B (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1.

次に、回転角度検出装置1は、第1sin信号sinθ1と第2sin信号sinθ2との位相差を検出する(ステップST2)。また、回転角度検出装置1は、第1cos信号cosθ1と第2cos信号cosθ2との位相差を検出する。例えば、これら位相差の検出は、回転角度検出装置1の位相差検出部6(図1参照)が行う。 Next, the rotation angle detection device 1 detects the phase difference between the first sin signal sin θ1 and the second sin signal sin θ2 (step ST2). Further, the rotation angle detection device 1 detects the phase difference between the first cos signal cos θ1 and the second cos signal cos θ2. For example, the phase difference detection unit 6 (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1 detects these phase differences.

次に、回転角度検出装置1は、検出した位相差に基づいて、回転体100の絶対角度を算出する(ステップST3)。例えば、絶対角度の算出は、回転角度検出装置1の記憶部10(図1参照)に記憶されている計算パラメータを用いて、回転角度検出装置1の角度算出部7(図1参照)が行う。 Next, the rotation angle detection device 1 calculates the absolute angle of the rotating body 100 based on the detected phase difference (step ST3). For example, the absolute angle is calculated by the angle calculation unit 7 (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1 using the calculation parameters stored in the storage unit 10 (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1. ..

次に、回転角度検出装置1は、算出した絶対角度情報をABZ信号に変換して出力する。また、回転角度検出装置1は、算出した絶対角度情報をシリアル信号に変換して出力する(ステップST4)。例えば、絶対角度のABZ信号への変換と出力は、回転角度検出装置1の第1信号生成部8A(図1参照)が行う。また、絶対角度のシリアル信号への変換と出力は、回転角度検出装置1の第2信号生成部8B(図1参照)が行う。 Next, the rotation angle detection device 1 converts the calculated absolute angle information into an ABZ signal and outputs it. Further, the rotation angle detection device 1 converts the calculated absolute angle information into a serial signal and outputs it (step ST4). For example, the conversion and output of the absolute angle to the ABZ signal is performed by the first signal generation unit 8A (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1. Further, the conversion and output of the absolute angle to the serial signal is performed by the second signal generation unit 8B (see FIG. 1) of the rotation angle detection device 1.

図14は、実施形態1に係るモータシステムの一例を示す図である。図14に示すように、実施形態1に係るモータシステム101は、モータM1と、モータM1を制御するモータ制御装置50と、を備える。また、モータ制御装置50は、回転角度検出装置1と、モータ駆動用ECU(Electronic Control Unit)300と、を備える。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the motor system according to the first embodiment. As shown in FIG. 14, the motor system 101 according to the first embodiment includes a motor M1 and a motor control device 50 for controlling the motor M1. Further, the motor control device 50 includes a rotation angle detection device 1 and a motor driving ECU (Electronic Control Unit) 300.

モータM1は、駆動対象に直接回転力を伝達する装置であり、例えばダイレクトドライブ(以下、DD)モータである。DDモータは、駆動対象に直接回転力を伝達するため、摩擦損失が少なく回転効率を高めることができる。モータM1は、回転体100の回転軸Xを回転させる。 The motor M1 is a device that directly transmits a rotational force to a drive target, and is, for example, a direct drive (hereinafter, DD) motor. Since the DD motor directly transmits the rotational force to the drive target, the friction loss is small and the rotational efficiency can be improved. The motor M1 rotates the rotation axis X of the rotating body 100.

モータ駆動用ECU300は、モータM1に信号を送信して制御する制御装置であり、例えばDD駆動用サーボアンプである。モータ駆動用ECU300は、カウンタ51と、信号比較部52と、制御部(例えば、モータ制御部)53と、パワーアンプ54と、を備える。 The motor drive ECU 300 is a control device that transmits a signal to the motor M1 to control it, and is, for example, a DD drive servo amplifier. The motor driving ECU 300 includes a counter 51, a signal comparison unit 52, a control unit (for example, a motor control unit) 53, and a power amplifier 54.

カウンタ51、信号比較部52及びモータ制御部53を含む装置は、コンピュータであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、内部記憶部と、入力インターフェースと、出力インターフェースと、を含んでいる。CPU、ROM、RAM及び内部記憶部は、内部バスで接続されている。ROMには、BIOS等のプログラムが記憶されている。内部記憶部は、例えばHDD(Hard disk drive)やフラッシュメモリ等であり、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している。CPUは、RAMをワークエリアとして使用しながらROM又は内部記憶部に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。 The device including the counter 51, the signal comparison unit 52, and the motor control unit 53 is a computer, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an internal storage unit. , An input interface, and an output interface. The CPU, ROM, RAM and the internal storage unit are connected by an internal bus. A program such as BIOS is stored in the ROM. The internal storage unit is, for example, an HDD (Hard disk drive), a flash memory, or the like, and stores an operating system program or an application program. The CPU realizes various functions by executing a program stored in the ROM or the internal storage unit while using the RAM as a work area.

カウンタ51は、信号線を介して回転角度検出装置1の第2出力ポートP2に接続されている。カウンタ51には、第2出力ポートP2から出力されたABZ信号が入力される。カウンタ51は、入力されたABZ信号のZ相(θ1)信号(つまり、原点)を検出してカウントする。また、カウンタ51は、入力されたABZ信号について、A相(θ1)信号のLからHへの立ち上がりと、A相(θ1)信号のHからLへの立ち下がりと、B相(θ1)信号のLからHへの立ち上がりと、B相(θ1)信号のHからLへの立ち下がりとを検出してカウントする。例えば、Z相(θ1)信号についてのカウント値をnとする。A相(θ1)信号及びB相(θ1)信号についてのカウント値をmとする。カウンタ51は、原点を検出するたびに、カウント値mをゼロにリセットする。カウンタ51が原点を検出してから次の原点を検出するまでの間、カウント値mは回転体100(図1参照)の回転角度に応じて段階的にカウントされる。このため、カウント値m,nは、回転体100の絶対角度情報を含む。カウンタ51は、カウント値m,nを2進数の信号に変換して、信号比較部52に出力する。 The counter 51 is connected to the second output port P2 of the rotation angle detection device 1 via a signal line. The ABZ signal output from the second output port P2 is input to the counter 51. The counter 51 detects and counts the Z-phase (θ1) signal (that is, the origin) of the input ABZ signal. Further, the counter 51 has an A-phase (θ1) signal rising from L to H, an A-phase (θ1) signal falling from H to L, and a B-phase (θ1) signal for the input ABZ signal. The rise from L to H and the fall of the B phase (θ1) signal from H to L are detected and counted. For example, let n be the count value for the Z-phase (θ1) signal. Let m be the count value for the A-phase (θ1) signal and the B-phase (θ1) signal. The counter 51 resets the count value m to zero each time it detects the origin. From the time when the counter 51 detects the origin until the next origin is detected, the count value m is counted stepwise according to the rotation angle of the rotating body 100 (see FIG. 1). Therefore, the count values m and n include the absolute angle information of the rotating body 100. The counter 51 converts the count values m and n into binary signals and outputs them to the signal comparison unit 52.

信号比較部52は、信号線を介して回転角度検出装置1の第1出力ポートP1に接続されている。信号比較部52には、第1出力ポートP1から出力されたシリアル信号が入力される。また、信号比較部52には、カウンタ51からABZ信号のカウント値m,nが入力される。信号比較部52は、同一期間に入力されたシリアル信号SAと、カウント値mとを比較して、シリアル信号SAと、カウント値mとが一致するか否かを判断する。例えば、図10に示したように、シリアル信号SAに含まれる4ビットのシリアルデータと、カウンタ51が生成したカウント値mとが一致する場合、信号比較部52は、シリアル信号SA、SCが示す絶対角度と、ABZ信号が示す絶対角度は同じであると判断する。 The signal comparison unit 52 is connected to the first output port P1 of the rotation angle detection device 1 via a signal line. The serial signal output from the first output port P1 is input to the signal comparison unit 52. Further, the count values m and n of the ABZ signal are input to the signal comparison unit 52 from the counter 51. The signal comparison unit 52 compares the serial signal SA input in the same period with the count value m, and determines whether or not the serial signal SA and the count value m match. For example, as shown in FIG. 10, when the 4-bit serial data included in the serial signal SA and the count value m generated by the counter 51 match, the signal comparison unit 52 indicates the serial signals SA and SC. It is determined that the absolute angle and the absolute angle indicated by the ABZ signal are the same.

一方、シリアル信号SAに含まれる4ビットのシリアルデータと、カウンタ51が生成したカウント値mとが一致しない場合、信号比較部52は、シリアル信号SA、SCが示す絶対角度と、ABZ信号が示す絶対角度は同じではないと判断する。信号比較部52は、比較結果を含む情報Datをモータ制御部53に出力する。 On the other hand, when the 4-bit serial data included in the serial signal SA and the count value m generated by the counter 51 do not match, the signal comparison unit 52 indicates the absolute angle indicated by the serial signals SA and SC and the ABZ signal. Judge that the absolute angles are not the same. The signal comparison unit 52 outputs the information Dat including the comparison result to the motor control unit 53.

モータ制御部53は、信号線を介して回転角度検出装置1の第1出力ポートP1に接続されている。モータ制御部53には、第1出力ポートP1から出力されたシリアル信号が入力される。上述の比較で、シリアル信号SA、SCが示す絶対角度とABZ信号が示す絶対角度とが一致する場合、モータ制御部53は、モータM1を第1モード(例えば、通常モード)で制御する。パワーアンプ54は、モータ制御部53からの制御信号に基づいて、モータM1に電力を供給する。 The motor control unit 53 is connected to the first output port P1 of the rotation angle detection device 1 via a signal line. The serial signal output from the first output port P1 is input to the motor control unit 53. In the above comparison, when the absolute angle indicated by the serial signals SA and SC and the absolute angle indicated by the ABZ signal match, the motor control unit 53 controls the motor M1 in the first mode (for example, the normal mode). The power amplifier 54 supplies electric power to the motor M1 based on the control signal from the motor control unit 53.

一方、上述の比較で、シリアル信号SA、SCが示す絶対角度とABZ信号が示す絶対角度とが一致しない場合は、回転角度検出装置1とモータ駆動用ECU300とを接続する信号線に断線、短絡等の異常が生じている可能性がある。そのため、モータ制御部53は、モータM1を第1モードとは異なる第2モード(例えば、制限モード)で制御する。制限モードでは、モータ制御部53は、パワーアンプ54に電力の供給停止を指示する制御信号を送信する。パワーアンプ54は、この制御信号を受けてモータM1への電力の供給を停止する。これにより、モータM1は動作を停止する。 On the other hand, in the above comparison, when the absolute angle indicated by the serial signals SA and SC and the absolute angle indicated by the ABZ signal do not match, the signal line connecting the rotation angle detection device 1 and the motor driving ECU 300 is disconnected or short-circuited. There is a possibility that an abnormality such as is occurring. Therefore, the motor control unit 53 controls the motor M1 in a second mode (for example, a limiting mode) different from the first mode. In the limited mode, the motor control unit 53 transmits a control signal instructing the power amplifier 54 to stop supplying electric power. The power amplifier 54 receives this control signal and stops supplying electric power to the motor M1. As a result, the motor M1 stops operating.

また、回転角度検出装置1は、モータ駆動用ECUとは別に、他の制御装置と有線又は無線で接続可能となっている。例えば、図14に示すように、回転角度検出装置1の第3出力ポートP3は、信号線等を介して上位制御装置500に接続可能となっている。回転角度検出装置1の第3出力ポートP3が信号線等を介して上位制御装置500に接続されると、回転角度検出装置1が生成したABZ信号は、第3出力ポートP3から出力されて、上位制御装置500に入力される。 Further, the rotation angle detection device 1 can be connected to another control device by wire or wirelessly, separately from the motor drive ECU. For example, as shown in FIG. 14, the third output port P3 of the rotation angle detection device 1 can be connected to the host control device 500 via a signal line or the like. When the third output port P3 of the rotation angle detection device 1 is connected to the host control device 500 via a signal line or the like, the ABZ signal generated by the rotation angle detection device 1 is output from the third output port P3. It is input to the upper control device 500.

上位制御装置500は、入力されたABZ信号に基づいて、回転角度検出装置1による絶対角度の検出状態や、モータM1の回転状態を監視することができる。また、上位制御装置500は、入力されたABZ信号に基づいて、回転角度検出装置1やモータM1に制御信号を送信することができる。このように、回転角度検出装置1は、モータ駆動用ECU300とだけでなく、上位制御装置500にも接続可能となっている。これにより、上位制御装置500に接続するための専用の回転角度検出装置がモータM1に取り付けられる場合と比べて、回転角度検出装置1の取り付け個数を少なくすることができる。 The host control device 500 can monitor the absolute angle detection state by the rotation angle detection device 1 and the rotation state of the motor M1 based on the input ABZ signal. Further, the host control device 500 can transmit a control signal to the rotation angle detection device 1 and the motor M1 based on the input ABZ signal. As described above, the rotation angle detection device 1 can be connected not only to the motor driving ECU 300 but also to the host control device 500. As a result, the number of rotation angle detection devices 1 attached can be reduced as compared with the case where a dedicated rotation angle detection device for connecting to the host control device 500 is attached to the motor M1.

図15は、実施形態1に係るモータシステムによるモータ制御方法の一例を示すフローチャートである。図15において、モータ駆動用ECU300(図14参照)は、ABZ信号を受信し(ステップST11)、カウント値m,n(図14参照)を生成する(ステップST12)。また、モータ駆動用ECU300は、ABZ信号の受信及びカウント値m,nの生成と並行して、シリアル信号を受信する(ステップST13)。ABZ信号の受信及びカウント値m,nの生成は、カウンタ51(図14参照)が行う。シリアル信号の受信は、信号比較部52(図14参照)が行う。 FIG. 15 is a flowchart showing an example of a motor control method by the motor system according to the first embodiment. In FIG. 15, the motor driving ECU 300 (see FIG. 14) receives the ABZ signal (step ST11) and generates count values m and n (see FIG. 14) (step ST12). Further, the motor driving ECU 300 receives the serial signal in parallel with the reception of the ABZ signal and the generation of the count values m and n (step ST13). The counter 51 (see FIG. 14) receives the ABZ signal and generates the count values m and n. The signal comparison unit 52 (see FIG. 14) receives the serial signal.

モータ駆動用ECU300は、ABZ信号とシリアル信号とを比較する(ステップST14)。例えば、モータ駆動用ECU300は、図10に示したABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAのシリアルデータとを比較する。この比較と、比較結果を含む情報の出力は、信号比較部52が行う。ABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAとが一致する場合(ステップST15;Yes)、モータ駆動用ECU300は、モータM1を通常モードで制御する(ステップST16)。一方、ABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAとが一致しない場合(ステップST15;No)、モータ駆動用ECU300は、モータM1を制限モードで制御する(ステップST17)。モータM1の通常モード又は制限モードによる制御は、モータ制御部53(図14参照)がパワーアンプ54(図14参照)を介して行う。 The motor drive ECU 300 compares the ABZ signal with the serial signal (step ST14). For example, the motor driving ECU 300 compares the count value m of the ABZ signal shown in FIG. 10 with the serial data of the serial signal SA. The signal comparison unit 52 performs this comparison and output of information including the comparison result. When the count value m of the ABZ signal and the serial signal SA match (step ST15; Yes), the motor driving ECU 300 controls the motor M1 in the normal mode (step ST16). On the other hand, when the count value m of the ABZ signal and the serial signal SA do not match (step ST15; No), the motor driving ECU 300 controls the motor M1 in the limited mode (step ST17). The motor M1 is controlled by the normal mode or the limiting mode by the motor control unit 53 (see FIG. 14) via the power amplifier 54 (see FIG. 14).

以上説明したように、実施形態1に係るモータシステム101は、モータM1と、モータ1を制御するモータ制御装置50と、を備える。モータ制御装置50は、モータM1の回転角度を検出する回転角度検出装置1と、モータ駆動用ECU300と、を備える。回転角度検出装置1は、回転体100と、回転体100の回転角度を検出する第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bと、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bによって検出された回転角度に関する情報をABZ信号に変換して出力する第1信号生成部8Aと、第1磁気センサ3A及び第2磁気センサ3Bによって検出された回転角度に関する情報をシリアル信号に変換して出力する第2信号生成部8Bと、を有する。モータ駆動用ECU300は、第1信号生成部8Aから出力されたABZ信号と、第2信号生成部8Bから出力されたシリアル信号とを比較する信号比較部52、を備える。 As described above, the motor system 101 according to the first embodiment includes a motor M1 and a motor control device 50 for controlling the motor 1. The motor control device 50 includes a rotation angle detection device 1 that detects the rotation angle of the motor M1 and a motor driving ECU 300. The rotation angle detection device 1 includes a rotating body 100, a first magnetic sensor 3A and a second magnetic sensor 3B for detecting the rotation angle of the rotating body 100, and a rotation detected by the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B. The first signal generation unit 8A that converts the information about the angle into an ABZ signal and outputs it, and the second that converts and outputs the information about the rotation angle detected by the first magnetic sensor 3A and the second magnetic sensor 3B into a serial signal and outputs it. It has a signal generation unit 8B and. The motor driving ECU 300 includes a signal comparison unit 52 that compares the ABZ signal output from the first signal generation unit 8A with the serial signal output from the second signal generation unit 8B.

これによれば、モータシステム101は、信号比較部52による比較結果に基づいて、第1信号であるABZ信号、及び、第2信号であるシリアル信号について、異常の有無を判断することができる。これにより、モータ制御の信頼性を向上させることができる。例えば、モータシステム101は、上記の比較結果に基づいて、ABZ信号を出力する第2出力ポートP2、第2出力ポートP2に接続する信号線、シリアル信号を出力する第1出力ポートP1、第1出力ポートP1に接続する信号線等に、故障や異常があるかないかを判断することができる。故障や異常として、天絡、地絡、断線等が例示される。 According to this, the motor system 101 can determine the presence or absence of abnormality in the ABZ signal which is the first signal and the serial signal which is the second signal based on the comparison result by the signal comparison unit 52. This makes it possible to improve the reliability of motor control. For example, based on the above comparison result, the motor system 101 has a second output port P2 for outputting an ABZ signal, a signal line connected to the second output port P2, a first output port P1 for outputting a serial signal, and a first. It is possible to determine whether or not there is a failure or abnormality in the signal line or the like connected to the output port P1. Examples of failures and abnormalities include heavenly faults, ground faults, and disconnections.

また、モータシステム101は、信号比較部52による比較結果に基づいて、モータM1の回転動作を制御するモータ制御部53、を備える。信号比較部52が、ABZ信号が示す絶対角度とシリアル信号が示す絶対角度とが一致していると判断する場合、モータ制御部53はモータM1を通常モードで制御する。信号比較部52においてABZ信号が示す絶対角度とシリアル信号が示す絶対角度とが一致していないと判断されると、モータ制御部53は、制限モードでモータM1を制御する。これにより、ABZ信号又はシリアル信号に異常があると判断された場合、モータシステム101は、モータM1を停止させることができるので、モータ制御の信頼性をさらに向上させることができる。 Further, the motor system 101 includes a motor control unit 53 that controls the rotational operation of the motor M1 based on the comparison result by the signal comparison unit 52. When the signal comparison unit 52 determines that the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal match, the motor control unit 53 controls the motor M1 in the normal mode. When the signal comparison unit 52 determines that the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal do not match, the motor control unit 53 controls the motor M1 in the limited mode. As a result, when it is determined that there is an abnormality in the ABZ signal or the serial signal, the motor system 101 can stop the motor M1, so that the reliability of the motor control can be further improved.

また、回転角度検出装置1は、ABZ信号を出力する第1出力ポートP1と、シリアル信号を出力する第2出力ポートP2と、を備える。これにより、回転角度検出装置1は、ABZ信号とシリアル信号を同期して出力することができる。同期して出力するとは、同一の回転角度を示すABZ信号とシリアル信号とを、同一期間内に出力することである。 Further, the rotation angle detection device 1 includes a first output port P1 for outputting an ABZ signal and a second output port P2 for outputting a serial signal. As a result, the rotation angle detection device 1 can output the ABZ signal and the serial signal in synchronization with each other. Synchronous output means that the ABZ signal and the serial signal showing the same rotation angle are output within the same period.

(変形例)
実施形態1では、制限モードになると、モータ制御部53がモータM1の動作を停止させることを説明した。しかしながら、制限モードはこれに限定されない。例えば、信号比較部52において、ABZ信号のカウント値mとシリアル信号SAとが同期しておらず、カウント値mの入力はあるが、シリアル信号SAの入力がない場合、信号比較部52は、シリアル信号SAを伝送する信号線に断線等の異常が生じたと判断してもよい。この場合、信号比較部52は、シリアル信号の代わりに、ABZ信号のカウント値m,nをモータ制御部53に出力する。モータ制御部53にABZ信号のカウント値m,nが入力されると、モータ制御部53は、制限モードとして、ABZ信号のカウント値m,nに基づくモータ制御を開始する。これによれば、天絡、地絡、断線等により、シリアル信号の信号出力が停止しても、モータ制御部53は、ABZ信号から絶対角度情報を取得することができ、モータM1の制御を継続して行うことができる。
(Modification example)
In the first embodiment, it has been described that the motor control unit 53 stops the operation of the motor M1 when the restricted mode is set. However, the limiting mode is not limited to this. For example, in the signal comparison unit 52, when the count value m of the ABZ signal and the serial signal SA are not synchronized and the count value m is input but the serial signal SA is not input, the signal comparison unit 52 may perform the signal comparison unit 52. It may be determined that an abnormality such as a disconnection has occurred in the signal line that transmits the serial signal SA. In this case, the signal comparison unit 52 outputs the count values m and n of the ABZ signal to the motor control unit 53 instead of the serial signal. When the ABZ signal count values m and n are input to the motor control unit 53, the motor control unit 53 starts motor control based on the ABZ signal count values m and n as a limiting mode. According to this, even if the signal output of the serial signal is stopped due to a ceiling fault, a ground fault, a disconnection, etc., the motor control unit 53 can acquire absolute angle information from the ABZ signal and control the motor M1. It can be done continuously.

また、実施形態1では、回転角度検出装置1は、信号比較部52にカウント信号を出力する第1出力ポートP1と、信号比較部にABZ信号を出力する第2出力ポートP2をそれぞれ1つずつ有することを説明した。しかしながら、回転角度検出装置1は、第1出力ポートP1を複数備えてもよく、第2出力ポートP2を複数備えてもよい。例えば、互いに同一の絶対角度情報を有する複数のシリアル信号が、複数の第1出力ポートP1と、複数の第1出力ポートP1にそれぞれ接続された複数の信号線とを介して、信号比較部52にそれぞれ入力してもよい。また、互いに同一の絶対角度情報を有する複数のABZ信号が、複数の第2出力ポートP2と、複数の第2出力ポートP2にそれぞれ接続された複数の信号線とを介して、カウンタ51にそれぞれ入力してもよい。この場合、カウンタ51は、複数のABZ信号の各々について、カウント値m,nを生成して信号比較部52に出力する。信号比較部52に対するシリアル信号又はカウント値m,nの入力経路は、3系統以上となる。 Further, in the first embodiment, the rotation angle detection device 1 has one first output port P1 that outputs a count signal to the signal comparison unit 52 and one second output port P2 that outputs an ABZ signal to the signal comparison unit 52. Explained to have. However, the rotation angle detection device 1 may include a plurality of first output ports P1 and may include a plurality of second output ports P2. For example, a plurality of serial signals having the same absolute angle information as each other are transmitted through a plurality of first output ports P1 and a plurality of signal lines connected to the plurality of first output ports P1, respectively, to a signal comparison unit 52. You may enter each in. Further, a plurality of ABZ signals having the same absolute angle information as each other are sent to the counter 51 via the plurality of second output ports P2 and the plurality of signal lines connected to the plurality of second output ports P2, respectively. You may enter it. In this case, the counter 51 generates count values m and n for each of the plurality of ABZ signals and outputs them to the signal comparison unit 52. The input paths of the serial signal or the count values m and n to the signal comparison unit 52 are three or more systems.

このように、シリアル信号又はカウント値m,nの入力経路が3系統以上ある場合、信号比較部52は、シリアル信号が示す絶対角度と、カウント値m,nが示す絶対角度とが一致するか否かの判断を、多数決で決めてもよい。例えば、絶対角度が一致するシリアル信号又はカウント値m,nが、全体の半数を超える場合、信号比較部52は、シリアル信号が示す絶対角度とカウント値m,nが示す絶対角度とが一致すると判断する。一方、絶対角度が一致するシリアル信号又はカウント値m,nが、全体の半数以下の場合、信号比較部52は、シリアル信号が示す絶対角度とカウント値m,nが示す絶対角度とが一致しないと判断する。これによれば、3系統以上の入力経路のうち、1系統の入力経路が断線したような場合でも、信号比較部52は、上記の判断を継続して行うことができる。 In this way, when there are three or more input paths of the serial signal or the count values m and n, does the signal comparison unit 52 match the absolute angle indicated by the serial signal with the absolute angle indicated by the count values m and n? You may decide whether or not to do so by majority vote. For example, when the serial signals having the same absolute angles or the count values m and n exceed half of the whole, the signal comparison unit 52 determines that the absolute angles indicated by the serial signals and the absolute angles indicated by the count values m and n match. to decide. On the other hand, when the serial signals having the same absolute angles or the count values m and n are less than half of the whole, the signal comparison unit 52 does not match the absolute angles indicated by the serial signals with the absolute angles indicated by the count values m and n. Judge. According to this, even if one of the input paths of three or more systems is disconnected, the signal comparison unit 52 can continue to make the above determination.

また、実施形態1では、第1信号生成部8Aが、図8に示したA相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号で構成されるABZ信号を、第2出力ポートP2及び第3出力ポートP3を介して外部にそれぞれ出力することを説明した。しかしながら、本実施形態では、第1信号生成部8Aは、ABZ信号を図8に示したA相(θ1)信号、B相(θ1)信号及びZ相(θ1)信号で構成するのではなく、図9に示すA相(θ2)信号、B相(θ2)信号及びZ相(θ2)信号で構成してもよい。そして、第1信号生成部8Aは、A相(θ2)信号、B相(θ2)信号及びZ相(θ2)信号で構成されるABZ信号(θ2)を、第2出力ポートP2及び第3出力ポートP3を介して外部にそれぞれ出力するようにしてもよい。 Further, in the first embodiment, the first signal generation unit 8A uses the ABZ signal composed of the A phase (θ1) signal, the B phase (θ1) signal, and the Z phase (θ1) signal shown in FIG. 8 as the second signal. It has been described that the output is performed to the outside via the output port P2 and the third output port P3, respectively. However, in the present embodiment, the first signal generation unit 8A does not include the ABZ signal as the A-phase (θ1) signal, the B-phase (θ1) signal, and the Z-phase (θ1) signal shown in FIG. It may be composed of an A phase (θ2) signal, a B phase (θ2) signal, and a Z phase (θ2) signal shown in FIG. Then, the first signal generation unit 8A outputs the ABZ signal (θ2) composed of the A phase (θ2) signal, the B phase (θ2) signal, and the Z phase (θ2) signal to the second output port P2 and the third output. It may be possible to output to the outside via the port P3.

その場合は、信号比較部52は、同一期間に入力されたシリアル信号SBと、ABZ信号(θ2)のカウント値mとを比較して、シリアル信号SB、SCが示す絶対角度と、カウント値m,nが示す絶対角度とが一致するか否かを判断する。例えば、シリアル信号SBに含まれる4ビットのシリアルデータ(図11参照)と、ABZ信号(θ2)のカウント値mとが一致する場合、信号比較部52は、シリアル信号SB、SCが示す絶対角度と、ABZ信号が示す絶対角度は同じであると判断する。 In that case, the signal comparison unit 52 compares the serial signal SB input in the same period with the count value m of the ABZ signal (θ2), and compares the absolute angle indicated by the serial signals SB and SC with the count value m. It is determined whether or not the absolute angles indicated by, n match. For example, when the 4-bit serial data (see FIG. 11) included in the serial signal SB and the count value m of the ABZ signal (θ2) match, the signal comparison unit 52 uses the absolute angle indicated by the serial signals SB and SC. And, it is judged that the absolute angle indicated by the ABZ signal is the same.

(実施形態2)
図16は、実施形態2に係るモータシステムの一例を示す図である。図16に示すように、実施形態2に係るモータシステム101Aは、モータM1と、モータ制御装置50Aと、を備える。また、モータ制御装置50Aは、回転角度検出装置1と、システム制御用ECU400とを備える。また、システム制御用ECU400は、カウンタ51と、信号比較部52と、システム制御部55と、モータ駆動用ECU300Aとを有する。モータ駆動用ECU300Aは、モータ制御部53と、パワーアンプ54とを有する。
(Embodiment 2)
FIG. 16 is a diagram showing an example of the motor system according to the second embodiment. As shown in FIG. 16, the motor system 101A according to the second embodiment includes a motor M1 and a motor control device 50A. Further, the motor control device 50A includes a rotation angle detection device 1 and a system control ECU 400. Further, the system control ECU 400 has a counter 51, a signal comparison unit 52, a system control unit 55, and a motor drive ECU 300A. The motor driving ECU 300A has a motor control unit 53 and a power amplifier 54.

カウンタ51、信号比較部52及びシステム制御部55を含む装置は、コンピュータであり、例えば、CPUと、ROMと、RAMと、内部記憶部と、入力インターフェースと、出力インターフェースと、を含んでいる。CPU、ROM、RAM及び内部記憶部は、内部バスで接続されている。ROMには、BIOS等のプログラムが記憶されている。モータ制御部53はシステム制御部55と同一のコンピュータに含まれていてもよいし、システム制御部55とは別のコンピュータに含まれていてもよい。 The device including the counter 51, the signal comparison unit 52, and the system control unit 55 is a computer, and includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an internal storage unit, an input interface, and an output interface. The CPU, ROM, RAM and the internal storage unit are connected by an internal bus. A program such as BIOS is stored in the ROM. The motor control unit 53 may be included in the same computer as the system control unit 55, or may be included in a computer different from the system control unit 55.

システム制御用ECU400は、モータM1を駆動する機能を有する。また、システム制御用ECU400は、図15に示したフローチャートのステップST11からST17を実行する。例えば、システム制御用ECU400は、ABZ信号を受信し(ステップST11)、カウント値m,n(図14参照)を出力する(ステップST12)。また、システム制御用ECU400は、ABZ信号の受信及びカウントと並行して、シリアル信号を受信する(ステップST13)。ABZ信号の受信及びカウント値m,nの生成は、カウンタ51が行う。シリアル信号の受信は、信号比較部52が行う。 The system control ECU 400 has a function of driving the motor M1. Further, the system control ECU 400 executes ST11 to ST17 in the flowchart shown in FIG. For example, the system control ECU 400 receives the ABZ signal (step ST11) and outputs the count values m and n (see FIG. 14) (step ST12). Further, the system control ECU 400 receives the serial signal in parallel with the reception and counting of the ABZ signal (step ST13). The counter 51 receives the ABZ signal and generates the count values m and n. The signal comparison unit 52 receives the serial signal.

次に、システム制御用ECU400は、ABZ信号とシリアル信号とを比較する(ステップST14)。例えば、システム制御用ECU400は、図10に示したABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAのシリアルデータとを比較する。この比較と、比較結果を含む情報Datの出力は、信号比較部52が行う。ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致する場合(ステップST15;Yes)、システム制御用ECU400は、モータM1を通常モードで制御する(ステップST16)。一方、ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致しない場合(ステップST15;No)、システム制御用ECU400は、モータM1を制限モードで制御する(ステップST17)。モータM1の通常モード又は制限モードによる制御は、システム制御部55の制御下で、モータ制御部53がパワーアンプ54を介して行う。 Next, the system control ECU 400 compares the ABZ signal with the serial signal (step ST14). For example, the system control ECU 400 compares the count value m of the ABZ signal shown in FIG. 10 with the serial data of the serial signal SA. The signal comparison unit 52 performs this comparison and the output of the information Dat including the comparison result. When the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal match (step ST15; Yes), the system control ECU 400 controls the motor M1 in the normal mode (step ST16). On the other hand, when the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal do not match (step ST15; No), the system control ECU 400 controls the motor M1 in the limited mode (step ST17). The control of the motor M1 in the normal mode or the limited mode is performed by the motor control unit 53 via the power amplifier 54 under the control of the system control unit 55.

実施形態2に係るモータシステム101Aは、実施形態1に係るモータシステム101と同様に、モータ制御の信頼性を向上させることができる。なお、実施形態2に係るモータシステム101Aにおいても、実施形態1で説明した変形例は適用可能である。 The motor system 101A according to the second embodiment can improve the reliability of the motor control in the same manner as the motor system 101 according to the first embodiment. The modification described in the first embodiment can also be applied to the motor system 101A according to the second embodiment.

(実施形態3)
図17は、実施形態3に係るモータシステムの一例を示す図である。図17に示すように、実施形態3に係るモータシステム101Bは、モータ(以下、第1モータ)M1と、第2モータM2と、モータ制御装置50Bと、を備える。また、モータ制御装置50Bは、第1モータM1の回転角度を検出する第1回転角度検出装置1Aと、第2モータM2の回転角度を検出する第2回転角度検出装置1Bと、システム制御用ECU400Aと、を備える。
(Embodiment 3)
FIG. 17 is a diagram showing an example of the motor system according to the third embodiment. As shown in FIG. 17, the motor system 101B according to the third embodiment includes a motor (hereinafter, first motor) M1, a second motor M2, and a motor control device 50B. Further, the motor control device 50B includes a first rotation angle detection device 1A for detecting the rotation angle of the first motor M1, a second rotation angle detection device 1B for detecting the rotation angle of the second motor M2, and a system control ECU 400A. And.

第1モータM1及び第2モータM2は、モータM1と同じ構成を有し、例えばDDモータである。また、第1回転角度検出装置1A及び第2回転角度検出装置1Bは、図1に示した回転角度検出装置1と同じ構成を有する。第1回転角度検出装置1Aは、シリアル信号をシステム制御用ECU400Aに出力する出力ポートP1Aと、ABZ信号をシステム制御用ECU400Aに出力する出力ポートP2Aと、ABZ信号を上位制御装置500に出力する出力ポートP3Aと、を有する。第2回転角度検出装置1Bは、シリアル信号をシステム制御用ECU400Aに出力する出力ポートP1Bと、ABZ信号をシステム制御用ECU400Aに出力する出力ポートP2Bと、ABZ信号を上位制御装置500に出力する出力ポートP3Bと、を有する。 The first motor M1 and the second motor M2 have the same configuration as the motor M1, and are, for example, DD motors. Further, the first rotation angle detection device 1A and the second rotation angle detection device 1B have the same configuration as the rotation angle detection device 1 shown in FIG. The first rotation angle detection device 1A has an output port P1A that outputs a serial signal to the system control ECU 400A, an output port P2A that outputs an ABZ signal to the system control ECU 400A, and an output that outputs an ABZ signal to the host control device 500. It has a port P3A. The second rotation angle detection device 1B has an output port P1B that outputs a serial signal to the system control ECU 400A, an output port P2B that outputs an ABZ signal to the system control ECU 400A, and an output that outputs an ABZ signal to the host control device 500. It has a port P3B.

システム制御用ECU400Aは、第1カウンタ51Aと、第1信号比較部52Aと、モータ駆動用ECU(以下、第1モータ駆動用ECU)300Aと、第2カウンタ51Bと、第2信号比較部52Bと、第2モータ駆動用ECU300Bと、システム制御部55とを有する。第2モータ駆動用ECU300Bは、第1モータ駆動用ECU300Aと同じ構成を有する。 The system control ECU 400A includes a first counter 51A, a first signal comparison unit 52A, a motor drive ECU (hereinafter, first motor drive ECU) 300A, a second counter 51B, and a second signal comparison unit 52B. It has a second motor driving ECU 300B and a system control unit 55. The second motor driving ECU 300B has the same configuration as the first motor driving ECU 300A.

第1カウンタ51A、第2カウンタ51B、第1信号比較部52A、第2信号比較部52B及びシステム制御部55を含む装置は、実施形態2と同様にコンピュータである。第1モータ駆動用ECU300Aのモータ制御部53と、第2モータ駆動用ECU300Bのモータ制御部53は、システム制御部55と同一のコンピュータに含まれていてもよいし、システム制御部55とは別のコンピュータに含まれていてもよい。 The device including the first counter 51A, the second counter 51B, the first signal comparison unit 52A, the second signal comparison unit 52B, and the system control unit 55 is a computer as in the second embodiment. The motor control unit 53 of the first motor drive ECU 300A and the motor control unit 53 of the second motor drive ECU 300B may be included in the same computer as the system control unit 55, and may be separate from the system control unit 55. It may be included in the computer.

システム制御用ECU400Aは、第1モータM1及び第2モータM2をそれぞれ駆動する機能を有する。また、システム制御用ECU400Aは、第1モータM1及び第2モータM2について、図15に示したフローチャートのステップST11からST17をそれぞれ実行する。 The system control ECU 400A has a function of driving the first motor M1 and the second motor M2, respectively. Further, the system control ECU 400A executes steps ST11 to ST17 of the flowchart shown in FIG. 15 for the first motor M1 and the second motor M2, respectively.

例えば、第1カウンタ51Aは、出力ポートP2Aから出力されたABZ信号を受信し(ステップST11)、カウント値m,nを生成する(ステップST12)。また、第1信号比較部52Aは、出力ポートP2Aから出力されたABZ信号の受信及びカウント値m,nの生成と並行して、出力ポートP1Aから出力されたシリアル信号を受信する(ステップST13)。第1信号比較部52Aは、出力ポートP1Aから出力されたABZ信号と、出力ポートP1Aから出力されたシリアル信号とを比較し(ステップST14)、比較結果を含む情報DatAを出力する。例えば、システム制御用ECU400Aは、図10に示したABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAのシリアルデータとを比較し、比較結果を含む情報DatAを出力する。ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致する場合(ステップST15;Yes)、システム制御部55は、第1モータ駆動用ECU300Aを介して第1モータM1を通常モードで制御する(ステップST16)。一方、ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致しない場合(ステップST15;No)、システム制御部55は、第1モータ駆動用ECU300Aを介して、第1モータM1を制限モードで制御する(ステップST17)。 For example, the first counter 51A receives the ABZ signal output from the output port P2A (step ST11) and generates count values m and n (step ST12). Further, the first signal comparison unit 52A receives the serial signal output from the output port P1A in parallel with the reception of the ABZ signal output from the output port P2A and the generation of the count values m and n (step ST13). .. The first signal comparison unit 52A compares the ABZ signal output from the output port P1A with the serial signal output from the output port P1A (step ST14), and outputs information Data including the comparison result. For example, the system control ECU 400A compares the count value m of the ABZ signal shown in FIG. 10 with the serial data of the serial signal SA, and outputs information Data including the comparison result. When the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal match (step ST15; Yes), the system control unit 55 controls the first motor M1 in the normal mode via the first motor driving ECU 300A. (Step ST16). On the other hand, when the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal do not match (step ST15; No), the system control unit 55 limits the first motor M1 via the first motor driving ECU 300A. It is controlled by the mode (step ST17).

同様に、第2カウンタ51Bは、出力ポートP2Bから出力されたABZ信号を受信し(ステップST11)、カウント値m,nを生成する(ステップST12)。また、第2信号比較部52Bは、出力ポートP2Bから出力されたABZ信号の受信及びカウント値m,nの生成と並行して、出力ポートP1Bから出力されたシリアル信号を受信する(ステップST13)。第2信号比較部52Bは、出力ポートP1Bから出力されたABZ信号と、出力ポートP1Bから出力されたシリアル信号とを比較し(ステップST14)、比較結果を含む情報DatBを出力する。例えば、システム制御用ECU400Bは、ABZ信号のカウント値mと、シリアル信号SAのシリアルデータとを比較し、比較結果を含む情報DatBを出力する。ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致する場合(ステップST15;Yes)、システム制御部55は、第2モータ駆動用ECU300Bを介して第2モータM2を通常モードで制御する(ステップST16)。一方、ABZ信号が示す絶対角度と、シリアル信号が示す絶対角度とが一致しない場合(ステップST15;No)、システム制御部55は、第2モータ駆動用ECU300Bを介して、第2モータM2を制限モードで制御する(ステップST17)。 Similarly, the second counter 51B receives the ABZ signal output from the output port P2B (step ST11) and generates count values m and n (step ST12). Further, the second signal comparison unit 52B receives the serial signal output from the output port P1B in parallel with the reception of the ABZ signal output from the output port P2B and the generation of the count values m and n (step ST13). .. The second signal comparison unit 52B compares the ABZ signal output from the output port P1B with the serial signal output from the output port P1B (step ST14), and outputs information DatB including the comparison result. For example, the system control ECU 400B compares the count value m of the ABZ signal with the serial data of the serial signal SA, and outputs information DatB including the comparison result. When the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal match (step ST15; Yes), the system control unit 55 controls the second motor M2 in the normal mode via the second motor driving ECU 300B. (Step ST16). On the other hand, when the absolute angle indicated by the ABZ signal and the absolute angle indicated by the serial signal do not match (step ST15; No), the system control unit 55 limits the second motor M2 via the second motor driving ECU 300B. It is controlled by the mode (step ST17).

実施形態3に係るモータシステム101Bは、実施形態1に係るモータシステム101や、実施形態2に係るモータシステム101Aと同様に、モータ制御の信頼性を向上させることができる。また、実施形態3に係るモータシステム101Bでは、例えば、第1信号比較部52AがABZ信号又はシリアル信号に異常があると判断すると、システム制御部55は、第1モータ駆動用ECU300Aだけでなく、第2モータ駆動用ECU300Bにも制限モードによる制御を指示することもできる。これにより、モータ制御の信頼性をさらに向上させることができる。なお、実施形態3に係るモータシステム101Bにおいても、実施形態1で説明した変形例は適用可能である。 The motor system 101B according to the third embodiment can improve the reliability of the motor control in the same manner as the motor system 101 according to the first embodiment and the motor system 101A according to the second embodiment. Further, in the motor system 101B according to the third embodiment, for example, when the first signal comparison unit 52A determines that there is an abnormality in the ABZ signal or the serial signal, the system control unit 55 may not only use the first motor driving ECU 300A but also the first motor drive ECU 300A. It is also possible to instruct the second motor driving ECU 300B to control in the limited mode. This makes it possible to further improve the reliability of motor control. The modification described in the first embodiment can also be applied to the motor system 101B according to the third embodiment.

本実施形態のモータ制御装置及びモータシステムは適宜変更してもよい。例えば、第1信号及び第2信号はそれぞれ同じ形式の信号であってもよい。第1信号及び第2信号は両方ともABZ信号であってもよい。また、第1信号及び第2信号は両方ともシリアル信号であってもよい。このような構成であっても、信号比較部が第1信号及び第2信号を比較することによって、第1信号及び第2信号の確からしさを確認することができ、モータ制御の信頼性を向上させることができる。 The motor control device and the motor system of the present embodiment may be changed as appropriate. For example, the first signal and the second signal may be signals of the same type. Both the first signal and the second signal may be ABZ signals. Further, both the first signal and the second signal may be serial signals. Even with such a configuration, the signal comparison unit can confirm the certainty of the first signal and the second signal by comparing the first signal and the second signal, and the reliability of the motor control is improved. Can be made to.

1 回転角度検出装置
1A 第1回転角度検出装置
1B 第2回転角度検出装置
2 磁気トラック
2A 第1磁気トラック
2A1 磁極対
2B 第2磁気トラック
2B1 磁極対
3A 第1磁気センサ
3B 第2磁気センサ
5A 第1位相検出部
5B 第2位相検出部
6 位相差検出部
7 角度算出部
8 信号生成部
8A 第1信号生成部
8B 第2信号生成部
10 記憶部
50、50A、50B モータ制御装置
51 カウンタ
51A 第1カウンタ
51B 第2カウンタ
52 信号比較部
52A 第1信号比較部
52B 第2信号比較部
53 モータ制御部
54 パワーアンプ
55 システム制御部
100、100A 回転体
101、101A、101B モータシステム
200 磁気センサモジュール
300 モータ駆動用ECU
300A 第1モータ駆動用ECU
300B 第2モータ駆動用ECU
400、400A システム制御用ECU
500 上位制御装置
M1 モータ(第1モータ)
M2 第2モータ
1 Rotation angle detection device 1A 1st rotation angle detection device 1B 2nd rotation angle detection device 2 Magnetic track 2A 1st magnetic track 2A 1 magnetic pole pair 2B 2nd magnetic track 2B 1 magnetic pole pair 3A 1st magnetic sensor 3B 2nd magnetic sensor 5A 1 Phase detection unit 5B 2nd phase detection unit 6 Phase difference detection unit 7 Angle calculation unit 8 Signal generation unit 8A 1st signal generation unit 8B 2nd signal generation unit 10 Storage unit 50, 50A, 50B Motor control device 51 Counter 51A No. 1 counter 51B 2nd counter 52 signal comparison unit 52A 1st signal comparison unit 52B 2nd signal comparison unit 53 motor control unit 54 power amplifier 55 system control unit 100, 100A Rotating body 101, 101A, 101B motor system 200 magnetic sensor module 300 Motor drive ECU
300A 1st motor drive ECU
300B ECU for driving the second motor
400, 400A System control ECU
500 Upper controller M1 motor (1st motor)
M2 2nd motor

Claims (8)

モータに取り付けられる回転体と、
前記回転体の回転角度を検出するセンサ部と、
前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第1信号に変換して、1つ又は複数の系統で出力する第1信号生成部と、
前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第2信号に変換して、1つ又は複数の系統で出力する第2信号生成部と、を有する回転角度検出装置と、
前記第1信号生成部から出力された1つ又は複数の系統の前記第1信号で夫々表される1つ又は複数の前記回転角度及び前記第2信号生成部から出力された1つ又は複数の系統の前記第2信号で夫々表される1つ又は複数の前記回転角度の合計3つ以上の内の半数超が一致しているか否かを比較する信号比較部と、を備えるモータ制御装置。
A rotating body attached to the motor and
A sensor unit that detects the rotation angle of the rotating body, and
A first signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a first signal and outputs it in one or more systems .
A rotation angle detection device having a second signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a second signal and outputs the information in one or more systems .
One or more rotation angles represented by the first signal of one or more systems output from the first signal generation unit and one or more output from the second signal generation unit. A motor control device including a signal comparison unit for comparing whether or not more than half of a total of three or more of one or a plurality of rotation angles represented by the second signal of the system match.
前記第1信号と前記第2信号は信号の形式が互いに異なる、請求項1に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1, wherein the first signal and the second signal have different signal formats. 前記第1信号はABZ信号であり、
前記第2信号はシリアル信号であり、
前記ABZ信号におけるパルス波形を検出して、前記ABZ信号のカウント値を生成するカウンタ、をさらに備え、
前記信号比較部は、前記カウント値と前記シリアル信号とを比較する、請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
The first signal is an ABZ signal and is
The second signal is a serial signal and is
A counter that detects a pulse waveform in the ABZ signal and generates a count value of the ABZ signal is further provided.
The motor control device according to claim 1 or 2, wherein the signal comparison unit compares the count value with the serial signal.
前記回転角度検出装置は、
前記第1信号を出力する第1出力ポートと、
前記第2信号を出力する第2出力ポートと、をさらに備える請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
The rotation angle detection device is
The first output port that outputs the first signal and
The motor control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second output port for outputting the second signal.
前記回転体は、N極とS極とからなる磁極対が等間隔に同心のリング状に並び、互いに磁極対数が異なる複数の磁気トラックを有し、
前記センサは、1つの前記磁気トラックの磁界を検知してsin信号及びcos信号を出力する、複数の磁気センサを有し、
前記回転角度検出装置は、
前記sin信号及び前記cos信号の位相を算出する位相検出部と、
複数の前記位相の位相差を算出する位相差検出部と、
前記位相差に基づいて前記回転体の絶対角度を算出する角度算出部と、をさらに有し、
前記第1信号生成部は、前記角度算出部によって算出された前記絶対角度に関する情報を前記第1信号に変換して出力し、
前記第2信号生成部は、前記角度算出部によって算出された前記絶対角度に関する情報を前記第2信号に変換して出力する、請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
The rotating body has a plurality of magnetic tracks in which magnetic pole pairs consisting of N poles and S poles are arranged in a concentric ring shape at equal intervals and have different magnetic pole pairs.
The sensor unit has a plurality of magnetic sensors that detect the magnetic field of one magnetic track and output a sin signal and a cos signal.
The rotation angle detection device is
A phase detector that calculates the phase of the sin signal and the cos signal, and
A phase difference detection unit that calculates the phase difference of a plurality of the phases, and a phase difference detection unit.
Further, it has an angle calculation unit for calculating the absolute angle of the rotating body based on the phase difference.
The first signal generation unit converts the information regarding the absolute angle calculated by the angle calculation unit into the first signal and outputs it.
The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second signal generation unit converts information about the absolute angle calculated by the angle calculation unit into the second signal and outputs the second signal.
前記信号比較部による比較結果に基づいて、前記モータの回転動作を制御する制御部、をさらに備える請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a control unit that controls the rotational operation of the motor based on the comparison result by the signal comparison unit. 前記比較結果により、前記第1信号が示す前記回転角度と前記第2信号が示す前記回転角度とが一致していると判断される場合、前記制御部は前記モータを第1モードで制御し、
前記比較結果により、前記第1信号が示す前記回転角度と前記第2信号が示す前記回転角度とが一致していないと判断される場合、前記制御部は第1モードとは異なる第2モードで前記モータを制御する、請求項6に記載のモータ制御装置。
When it is determined from the comparison result that the rotation angle indicated by the first signal and the rotation angle indicated by the second signal match, the control unit controls the motor in the first mode.
When it is determined from the comparison result that the rotation angle indicated by the first signal and the rotation angle indicated by the second signal do not match, the control unit is in a second mode different from the first mode. The motor control device according to claim 6, which controls the motor.
モータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、
前記モータに取り付けられる回転体と、
前記回転体の回転角度を検出するセンサ部と、
前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第1信号に変換して、1つ又は複数の系統で出力する第1信号生成部と、
前記センサ部によって検出された前記回転角度に関する情報を第2信号に変換して、1つ又は複数の系統で出力する第2信号生成部と、を有する回転角度検出装置と、
前記第1信号生成部から出力された1つ又は複数の系統の前記第1信号で夫々表される1つ又は複数の前記回転角度及び前記第2信号生成部から出力された1つ又は複数の系統の前記第2信号で夫々表される1つ又は複数の前記回転角度の合計3つ以上の内の半数超が一致しているか否かを比較する信号比較部と、を備えるモータシステム。
With the motor
A motor control device for controlling the motor is provided.
The motor control device is
A rotating body attached to the motor and
A sensor unit that detects the rotation angle of the rotating body, and
A first signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a first signal and outputs it in one or more systems .
A rotation angle detection device having a second signal generation unit that converts information about the rotation angle detected by the sensor unit into a second signal and outputs the information in one or more systems .
One or more rotation angles represented by the first signal of one or more systems output from the first signal generation unit and one or more output from the second signal generation unit. A motor system comprising a signal comparison unit for comparing whether or not more than half of a total of three or more of one or a plurality of rotation angles represented by the second signal of the system match .
JP2017196024A 2017-10-06 2017-10-06 Motor controller and motor system Active JP7006110B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196024A JP7006110B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Motor controller and motor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196024A JP7006110B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Motor controller and motor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019071712A JP2019071712A (en) 2019-05-09
JP7006110B2 true JP7006110B2 (en) 2022-01-24

Family

ID=66441645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017196024A Active JP7006110B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Motor controller and motor system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7006110B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7353992B2 (en) 2020-01-14 2023-10-02 株式会社ミツトヨ Rotary encoder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233069A (en) 2007-02-23 2008-10-02 Ntn Corp Rotation detecting apparatus and bearing provided therewith
JP2010169664A (en) 2008-12-24 2010-08-05 Ntn Corp Rotation detecting device and bearing having same
WO2015125235A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 三菱電機株式会社 Motor rotation angle detection apparatus and electric power steering apparatus using same
WO2017081792A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 オークラ輸送機株式会社 Abnormality determining system for detection device, detection device, abnormality determining device for detection device, and abnormality determining method for detection device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233069A (en) 2007-02-23 2008-10-02 Ntn Corp Rotation detecting apparatus and bearing provided therewith
JP2010169664A (en) 2008-12-24 2010-08-05 Ntn Corp Rotation detecting device and bearing having same
WO2015125235A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 三菱電機株式会社 Motor rotation angle detection apparatus and electric power steering apparatus using same
WO2017081792A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 オークラ輸送機株式会社 Abnormality determining system for detection device, detection device, abnormality determining device for detection device, and abnormality determining method for detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019071712A (en) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5221494B2 (en) Rotation detection device and bearing with rotation detection device
JP5081553B2 (en) Rotation detection device and bearing with rotation detection device
JP5583317B2 (en) Rotation detection device and bearing with rotation detection device
TWI650528B (en) Rotation angle detecting device and rotation angle detecting method
JP5036520B2 (en) Magnetic absolute encoder
US11359938B2 (en) Dual absolute encoder
JP4995605B2 (en) Abnormality detection device for rotary absolute encoder
JP6984454B2 (en) Motor control system
JP2017159425A (en) robot
JP7006110B2 (en) Motor controller and motor system
US8937473B2 (en) Angular position sensor and assembly comprising a rotary system and such a sensor
JP5082482B2 (en) Rotation information calculation device and motor
CN109556637B (en) Rotation angle detecting device
JP6006069B2 (en) Encoder and encoder error detection method
JP2005315696A (en) Apparatus for detecting rotation angle of rotating body
JP7106960B2 (en) cable winding system
JP2007147465A (en) Absolute encoder, anomaly detection method for absolute encoder, motor, and robot
JP4682598B2 (en) Encoder and encoder system
JP2021148447A (en) Position detection device
TWI836973B (en) Dual absolute encoder assembly and actuator assembly using the same
JP2001201364A (en) Anomaly detecting circuit for magnetic encoder
JP5454390B2 (en) Rotation angle detector
JP2022164402A (en) Rotation angle detector
JP2008014671A (en) Magnetic encoder device
TW202340679A (en) Dual absolute encoder assembly and actuator assembly using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7006110

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150