CN104614001A - 编码器、带编码器的电机、伺服系统、编码器的信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种编码器、带编码器的电机、伺服系统、编码器的信号处理方法。本发明能够容易地确定异常的产生原因。编码器(100)具有：异常检测部(132)，被构成为根据表示编码器(100)以及电机(M)的至少一方的状态的状态信息，检测与编码器(100)以及电机(M)的至少一方有关的异常；原因分析部135，被构成为当由异常检测部(132)检测到异常时，根据状态信息对异常的产生原因进行分析；以及非易失性存储器控制部(138)，被构成为将基于原因分析部135的分析结果记录在非易失性存储器(138)中。

Description

编码器、带编码器的电机、伺服系统、编码器的信号处理方法

技术领域

本发明涉及编码器、带编码器的电机、伺服系统、编码器的信号处理方法。

背景技术

在专利文献1中，记载了至少具有检测电压的异常的异常检测电路，当异常时将异常检测信号向接收侧装置串行传输的编码器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭63-300911号公报

发明内容

在上述以往技术中，由于对异常的产生原因没有进行发送，因此存在需花费功夫确定原因这样的问题。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够容易地确定异常的产生原因的编码器、带编码器的电机、伺服系统、编码器的信号处理方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，应用一种编码器，具有：异常检测部，被构成为根据表示编码器以及电机的至少一方的状态的状态信息，检测与所述编码器以及所述电机的至少一方有关的异常；原因分析部，被构成为当由所述异常检测部检测到所述异常时，根据所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析；以及非易失性存储器控制部，被构成为将基于所述原因分析部的分析结果记录在非易失性存储器中。

另外，根据本发明的另一方面，应用一种编码器，具有：根据表示编码器以及电机的至少一方的状态的状态信息来检测与所述编码器以及所述电机的至少一方有关的异常的单元；当由检测所述异常的单元检测到所述异常时根据所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析的单元；以及将基于进行分析的所述单元的分析结果记录在非易失性存储器中的单元。

另外，根据本发明的另一方面，应用一种带编码器的电机，具备：电机；以及所述编码器，被构成为检测所述电机的位置信息以及速度信息的至少一方。

另外，根据本发明的另一方面，应用一种伺服系统，具备：电机；所述编码器，被构成为检测所述电机的位置信息以及速度信息的至少一方；以及控制装置，被构成为根据所述编码器的检测结果控制所述电机。

另外，根据本发明的另一方面，应用一种编码器的信号处理方法，具有：根据表示编码器以及电机的至少一方的状态的状态信息，检测与所述编码器以及所述电机的至少一方有关的异常；当检测到所述异常时，根据所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析；以及将所述异常的产生原因的分析结果记录在非易失性存储器中。

发明效果

根据本发明，能够容易地确定异常的产生原因。

附图说明

图1是用于对第一实施方式所涉及的伺服系统的结构的概略进行说明的说明图。

图2是用于对该实施方式所涉及的编码器的结构进行说明的说明图。

图3是用于对该实施方式所涉及的圆盘的结构进行说明的说明图。

图4是用于对该实施方式所涉及的各狭缝磁道的结构进行说明的说明图。

图5是用于对该实施方式所涉及的控制部的结构进行说明的说明图。

图6A是用于对该实施方式所涉及的异常检测部对电机的磁极位置关联的异常进行检测的检测方法的一个例子进行说明的说明图。

图6B是用于对该实施方式所涉及的异常检测部对电机的磁极位置关联的异常进行检测的检测方法的一个例子进行说明的说明图。

图7是用于对该实施方式所涉及的、在易失性存储器的记录区域中记录的状态信息、原因分析部在异常的原因分析中使用的状态信息、以及在非易失性存储器中记录的信息进行说明的说明图。

图8是用于对该实施方式所涉及的、在易失性存储器的记录区域中记录的状态信息、原因分析部在异常的原因分析中使用的状态信息、以及在非易失性存储器中记录的信息进行说明的说明图。

图9是用于对该实施方式所涉及的编码器的信号处理方法进行说明的说明图。

图10是用于对第二实施方式所涉及的编码器的结构进行说明的说明图。

图11是用于对该实施方式所涉及的圆盘的结构进行说明的说明图。

图12是用于对该实施方式所涉及的各狭缝磁道的结构进行说明的说明图。

图13是用于对该实施方式所涉及的控制部的结构进行说明的说明图。

附图标记的说明

100    编码器

132    异常检测部

133    易失性存储器控制部

134    易失性存储器

135    原因分析部

136    时刻信息生成部

137    非易失性存储器控制部

138    非易失性存储器

140    磁性检测用传感器

1311   磁极检测部

1312   相对位置检测部

1313   原点位置检测部

1314   绝对位置检测部

1315   多转检测部

1341   记录区域

1351   第一分析部

1352   第二分析部

1353   第三分析部

1354   第四分析部

CT     控制装置

M      电机

MG     磁铁

PO     受光元件

PU     受光元件

PV     受光元件

PW     受光元件

S      伺服系统

SM     伺服电机(带编码器的电机的一个例子)

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

另外，以下说明的各实施方式所涉及的编码器能够应用于旋转型(旋转式)或直线型(线性式)等各种类型的编码器。但是，以下，为了使编码器容易理解，列举旋转型编码器为例子进行说明。当应用于其他的类型的编码器时，通过施加将被测量对象从旋转型圆盘变更为直线型线性标尺等适当的变更，能够实现这种应用，因此省略详细的说明。

＜第一实施方式＞

首先，针对第一实施方式进行说明。

＜1-1.伺服系统＞

首先，参照图1，对本实施方式所涉及的伺服系统的结构的概略进行说明。

如图1所示，本实施方式所涉及的伺服系统S具有伺服电机SM和控制装置CT。伺服电机SM具有电机M和编码器100。

电机M是不包含编码器100的动力产生源的一个例子。该电机M是转子(省略图示)相对于定子(省略图示)旋转的旋转型电机，通过使固定于转子的轴SH围绕轴心AX旋转，来输出旋转力。

另外，虽然有时也将电机M单体称为伺服电机，但在本实施方式中，将包含编码器100的结构称为伺服电机SM。即，伺服电机SM相当于带编码器的电机的一个例子。另外，为了便于说明，以下，对带编码器的电机是以跟踪位置或速度等目标值的方式被进行控制的伺服电机的情况进行说明，但带编码器的电机不一定限于伺服电机。带编码器的电机在例如将编码器的输出仅用于显示的情况等，如果附设有编码器，则还包含用于伺服系统以外的电机。

另外，电机例如只要是编码器100能够检测后述的位置数据等的电机，则不特别地限定。另外，电机M并不限于使用电作为动力源的电动式电机的情况。例如，也可以是液压式电机、空气式电机、蒸汽式电机等使用其他的动力源的电机。但是，为了便于说明，以下，对电机M是电动式电机的情况进行说明。另外，为了便于说明，以下，对电机M是将从三相交流电源供给的3相(U相、V相、W相)交流作为输入的三相交流电机的情况进行说明，但电机M不限于是三相交流电机的情况。例如，电机M也可以是将单相的直流作为输入的单相直流电机、将多相的直流作为输入的多相直流电机、将单相的交流作为输入的单相交流电机、将非3相的多相的交流作为输入的多相交流电机等。另外，为了便于说明，以下，对电机M的磁极数为2的情况进行说明，但电机M的磁极数并不限定于2，例如，也可以是4、6、8等。

编码器100与轴SH的旋转力输出侧(还称为“负载侧”。)和相反侧(还称为“负载相反侧”)连结。另外，编码器100的连结位置并不限定于轴SH的旋转力输出侧和相反侧，也可以是轴SH的旋转力输出侧。该编码器100通过检测轴SH的位置，来检测电机M的位置(还称为“旋转角度”。)，并输出表示该位置的位置数据。

另外，编码器100也可以除了对电机M的位置进行检测之外或者取代对电机M的位置进行检测，对电机M的速度(还称为“旋转速度”或“角速度”等)以及加速度(还称为“旋转加速度”或“角加速度”等)的至少一个进行检测。此时，关于电机M的速度以及加速度，例如，通过将位置使用时间进行一阶微分或者二阶微分，或者将来自后述的受光阵列PI的受光元件的电信号进行规定时间计数等处理，能够进行检测。但是，为了便于说明，以下，对编码器100检测的物理量是位置的情况进行说明。

控制装置CT获取从编码器100输出的位置数据，根据该位置数据控制电机M的旋转。因此，在使用电动电机作为电机M的本实施方式中，控制装置CT通过根据位置数据控制对电机M施加的电流或者电压等，来控制电机M的旋转。另外，控制装置CT还能够从上位控制装置(省略图示)获取上位控制信号，以从轴SH输出能够实现该上位控制信号所表示的位置等的旋转力的方式，控制电机M。另外，当电机M使用液压式、空气式、蒸汽式等其他的动力源时，控制装置CT能够通过控制这些动力源的供给，来控制电机M的旋转。

＜1-2.编码器＞

接着，参照图2至图4，对本实施方式所涉及的编码器100的结构进行说明。

如图2至图4所示，本实施方式所涉及的编码器100具备圆板状的圆盘110、光学模块120、以及控制部130。

在此，为了便于说明编码器100的构造，将上下等方向如以下那样规定，并适当地使用。即，将圆盘110与光学模块120面对的方向、即Z轴的正方向规定为“上”，将Z轴的负方向规定为“下”。其中，上下等方向根据编码器100的设置方式而改变，不限定编码器100的各结构的位置关系。

(1-2-1.圆盘)

圆盘110以使圆盘中心O与轴心AX大致一致的方式与轴SH连结，并与电机M的旋转一起旋转。另外，在本实施方式中，作为测量电机M的旋转的被测量对象的例子，列举圆盘110为例子进行说明，但是，例如，还能够将轴SH的端面等其他的部件作为被测量对象来使用。另外，在图2所示的例子中，圆盘110与轴SH直接连结，但也可以经由毂等连结部件与轴SH连结。

该圆盘110在其上表面具有5个狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW。并且，圆盘110如上所述与电机M的旋转一起旋转，但光学模块120如后所述与狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW的一部分面对并且被固定。因此，狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW与光学模块120伴随着电机M的旋转，相互向测量方向(图3等所示的箭头C的方向。以下，称为“测量方向C”)相对移动。

在此，“测量方向”是指由光学模块120以光学方式测量狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW时的测量方向。如本实施方式那样，在被测量对象是圆盘110的旋转型编码器100中，测量方向与以圆盘110的中心轴为中心的圆周方向一致，但是，例如，在被测量对象是线性标尺、可动部件相对于定子进行移动的直线型编码器中，测量方向是沿着线性标尺的方向。另外，所谓“中心轴”是指圆盘110的旋转轴心，当圆盘110与轴SH同轴连结时，中心轴与轴SH的轴心AX一致。

狭缝磁道STI形成为以圆盘中心O为中心的配置成环状的磁道。该狭缝磁道STI为了在测量方向C上具有增量图案，在磁道的整周上具有沿着测量方向C排列的多个反射狭缝SI。所谓“增量图案”是指多个反射狭缝以规定的间距(配置间隔)规则地重复的图案。该狭缝磁道STI的增量图案通过来自后述的受光阵列PI的至少一个受光元件的电信号之和，表示每一间距或者1间距内的电机M的相对位置。

狭缝磁道STO在狭缝磁道STI的外周侧，形成为以圆盘中心O为中心的配置成环状的磁道。该狭缝磁道STO具有与电机M的原点位置对应地，在磁道上的规定的旋转角度范围内形成的一个反射狭缝SO。

狭缝磁道STU、STV、STW在狭缝磁道STI的内周侧的相互不同的半径方向位置上，形成为以圆盘中心O为中心的配置成环状的磁道。在该例子中，狭缝磁道STU、STV、STW从外周侧朝向内周侧，按照狭缝磁道STU、狭缝磁道STV、狭缝磁道STW的顺序形成为同心圆状。

狭缝磁道STU具有以与电机M的U相的磁极位置对应的方式，在磁道上的大致180°的旋转角度范围内形成的一个反射狭缝SU。

狭缝磁道STV具有与电机M的V相的磁极位置对应地，从反射狭缝SU的旋转角度开始向测量方向C大致偏移120°，并在磁道上的大致180°的旋转角度范围内形成的一个反射狭缝SV。

狭缝磁道STW具有与电机M的W相的磁极位置对应地，从反射狭缝SV的旋转角度向测量方向C大致偏移120°，并在磁道上的大致180°的旋转角度范围内形成的一个反射狭缝SW。

各反射狭缝SI、SO、SU、SV、SW反射从后述的光源121射出的光。

在此，圆盘110例如由金属等对光进行反射的材质形成。并且，通过涂布等在不反射圆盘110的上表面的光的部分上配置反射率低的材质(例如，氧化铬等)，从而在没有配置该材质的部分形成反射狭缝。另外，也可以通过喷溅等将不反射光的部分作为粗糙面来降低反射率，从而形成反射狭缝。

另外，圆盘110的材质或制造方法等并没有特别地限定。例如，还能够使用玻璃或透明树脂等透光的材质形成圆盘110。此时，通过蒸镀等在圆盘110的上表面上配置反射光的材质(例如，铝等)，能够形成反射狭缝。

(1-2-2.光学模块)

光学模块120形成为与圆盘110平行的一个基板BA。由此，能够使编码器100薄型化或者能够使光学模块120的制造容易。基板BA以与圆盘110的狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW的一部分面对的方式固定。因此，光学模块120伴随着圆盘110的旋转，相对于圆盘110的狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW向测量方向C相对移动。另外，光学模块120不一定必须形成为一个基板BA，各构成也可以形成为多个基板。此时，将这些基板密集配置即可。另外，光学模块120也可以不是基板状。

该光学模块120在与基板BA的圆盘110面对的下表面上，具有光源121、受光阵列PI、以及四个受光元件PO、PU、PV、PW。

(1-2-2-1.光源)

光源121在该例子中被配置于与狭缝磁道STI的一部分面对的位置上。该光源121向通过与光学模块120面对的位置的圆盘110的狭缝磁道STI、STO、STU、STV、STW的一部分(以下，也称为“照射区域”。)射出光。

作为光源121，只要是能够向照射区域射出光的光源即可，则不特别地限定，例如，能够使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)。在本实施方式中，光源121具体地被构成为没有配置光学透镜等的点光源，其从发光部射出扩散光。另外，在为“点光源”的情况下，不需要是紧密的点，只要是在设计上或动作原理上可视作是从大致点状的位置发出扩散光的光源，则也可以从有限的面发出光。另外，“扩散光”不限于从点光源朝向全方位发出的光，还包含朝向有限的固定的方位一边扩散一边射出的光。即，在此所述的扩散光如果是与平行光相比具有扩散性的光，则也被包含在其中。这样，通过使用点光源，无论由于从光轴的偏移引起的光量变化或由于光路长度的差引起的衰减等的影响有多少，光源121都能够向照射区域射出扩散光，并且能够向照射区域均匀地射出光。另外，由于不进行由光学元件实现的聚光和扩散，因此，难以产生由光学元件引起的误差，能够提高射出光向照射区域的前进性。

(1-2-2-2.受光阵列以及受光元件)

受光阵列PI以及受光元件PO、PU、PV、PW被配置在光源121的周围。

受光阵列PI具有沿着与测量方向C对应的方向以规定的间距阵列状地排列的多个受光元件(省略图示)。该受光阵列PI的各受光元件接收从光源121射出并在狭缝磁道STI的反射狭缝SI被反射的光，转换成电信号并输出。

在本实施方式中，受光阵列PI在狭缝磁道STI的增量图案的1间距(投影到光学模块120上的图像中的1间距)中，排列有总计四个受光元件的组，并且四个受光元件的组沿着与测量方向C对应的方向还排列有多个。并且，在狭缝磁道STI的增量图案中，对于每一个间距，反射狭缝SI反复形成，因此，受光阵列PI的各受光元件在圆盘110旋转时，在1间距生成1周期(在电气角中称为360°)的周期性的电信号。并且，由于受光阵列PI在相当于1间距的1组中配置有四个受光元件，因此，1组内的相邻的受光元件彼此生成相互具有90°的相位差的周期性的电信号。

由于狭缝磁道STI的增量图案表示每一间距或者1间距内的电机M的相对位置，因此1组中的各相位的电信号和与其对应的其他组中的各相位的电信号成为同样地变化的值。因此，同一相位的电信号在多个组中被累加。因此，从受光阵列PI的多个受光元件，生成相位各偏移90°的四个电信号。这些电信号也称为“A相信号”、“B相信号(相对于A相信号的相位差为90°的信号)”、“A条形相信号(相对于A相信号的相位差为180°的信号)”、“B条形相信号(相对于B相信号的相位差为180°的信号)”。另外，这些电信号没有区别地均称为“增量信号”。从受光阵列PI的各受光元件输出的增量信号被后述的控制部130的相对位置检测部1312获取，并用于电机M的相对位置的检测。即，在狭缝磁道STI的各反射狭缝SI被反射的光相当于与电机的相对位置对应的信号的一个例子。另外，受光阵列PI的各受光元件相当于与增量检测用传感器的一个例子。

另外，在本实施方式中，将在受光阵列PI的1组中包含四个受光元件的情况作为一个例子进行了说明。然而，例如，也可以在受光阵列PI的1组中包含诸如2个受光元件，1组中的受光元件数不特别地限定。

受光元件PO接收从光源121射出并在反射狭缝SO被反射的光，转换成电信号并输出。即，受光元件PO在圆盘110旋转时，在1次旋转中生成1脉冲的电信号。该电信号还称为“原点信号”或“Z相信号”。从受光元件PO输出的原点信号被后述的控制部130的原点检测部1313获取，并用于电机M的原点位置的检测。即，在反射狭缝SO被反射的光相当于与电机的原点位置对应的信号的一个例子。另外，受光元件PO相当于原点检测用传感器的一个例子。

受光元件PU接收从光源121射出并在反射狭缝SU被反射的光，转换成电信号并输出。受光元件PV接收从光源121射出并在反射狭缝SV被反射的光，转换成电信号并输出。受光元件PW接收从光源121射出并在反射狭缝SW被反射的光，转换成电信号并输出。即，当圆盘110旋转时，受光元件PU、PV、PW具有相互相差120°的相位差，并且在1次旋转中生成1个周期的周期性的电信号。以下，将受光元件PU生成的电信号称为“U相信号”，将受光元件PV生成的电信号称为“V相信号(相对于U相信号的相位差为120°的信号)”，将受光元件PW生成的电信号称为“W相信号(相对于V相信号的相位差为120°的信号)”。从受光元件PU、PV、PW输出的U相信号、V相信号、W相信号被后述的控制部130的磁极检测部1311获取，并用于电机M的3相(U相、V相、W相)的磁极位置的检测。即，在反射狭缝SU、SV、SW反射的光相当于与电机的磁极位置对应的信号的一个例子。另外，受光元件PU、PV、PW相当于磁极检测用传感器的一个例子。

作为受光阵列PI的受光元件、以及受光元件PO、PU、PV、PW，只要是能够接收从光源121射出、在对应的反射狭缝被反射的光并转换成电信号的受光元件，则不特别地限定，例如，能够使用光电二极管。

(1-2-3.控制部)

接着，参照图5，针对本实施方式所涉及的控制部130的结构进行说明。

如图5所示，控制部130具有位置检测部131、异常检测部132、易失性存储器控制部133、易失性存储器134、原因分析部135、时刻信息生成部136、非易失性存储器控制部137、非易失性存储器138、以及通信控制部139。

位置检测部131被构成为检测电机M的位置。即，位置检测部131具备磁极检测部1311、相对位置检测部1312、以及原点检测部1313。

磁极检测部1311被构成为根据上述受光元件PU、PV、PW输出的U相信号、V相信号、以及W相信号，检测电机M的3相(U相、V相、W相)磁极位置。即，磁极检测部1311在测量电机M的磁极位置的时间点，从受光元件PU、PV、PW获取U相信号、V相信号、以及W相信号。并且，磁极检测部1311根据所获取的U相信号、V相信号、以及W相信号，检测这些信号表示的电机M的磁极位置。另外，磁极检测部1311对电机M的磁极位置的检测方法没有特别地限定，如果针对该检测方法的一个例子进行说明，例如，可列举出如下的方法。

即，磁极检测部1311将所获取的U相信号、V相信号、以及W相信号放大，并进行数字转换。然后，磁极检测部1311使用数字转换后的3个信号(以下，也称为“U相数字信号”、“V相数字信号”、以及“W相数字信号”)，检测电机M的磁极位置。该电机M的磁极位置的检测方法没有特别地限定。作为该检测方法，例如，可列举出使用跟踪电路将U相数字信号、V相数字信号、以及W相数字信号转换成电气角φ的方法。另外，还能够列举出在预先创建的表中确定与U相数字信号、V相数字信号、以及W相数字信号的值相对应的电气角φ的方法。

另外，在上述所说明的磁极检测部1311对电机M的磁极位置的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用除此以外的方法。

并且，位置检测部131生成表示通过磁极检测部1311检测到的电机M的磁极位置的位置数据(以下，也称为“第一位置数据”。)，并将该第一位置数据向通信控制部139输出。向通信控制部139输入的第一位置数据通过该通信控制部139向上述控制装置CT输出。

另外，位置检测部131将上述第一位置数据、以及包含与上述U相信号对应的数据、与上述V相信号对应的数据、与上述W相信号对应的数据的数据(以下，也称为“磁极位置关联数据”)向异常检测部132输出。

相对位置检测部1312被构成为根据上述受光阵列PI的多个受光元件输出的增量信号，检测电机M的相对位置。即，相对位置检测部1312在测量电机M的相对位置的时间点，从受光阵列PI的多个受光元件获取相位各偏移90°的四个增量信号。然后，相对位置检测部1312根据所获取的四个增量信号，检测这些信号所表示的电机M的相对位置。另外，相对位置检测部1312对电机M的相对位置的检测方法没有特别地限定，如果对该检测方法的一个例子进行说明，例如，能够列举出如下的方法。

即，相对位置检测部1312将所获取的4个增量信号中的具有180°相位差的增量信号彼此的差分放大。如此，通过将具有180°相位差的增量信号彼此的差分放大，能够将1间距内的反射狭缝SI的制造误差或测量误差等抵消。另外，差分放大后的2个信号(以下，也称为“第一增量信号”以及“第二增量信号”)具有相互相差90°的相位差。并且，相对位置检测部1312对差分放大后的第一增量信号以及第二增量信号进行数字转换，使用该数字转换后的2个信号(以下，也称为“第一数字信号”以及“第二数字信号”)，检测1间距内的电机M的相对位置。该1间距内的电机M的相对位置的检测方法没有特别地限定。作为该检测方法，例如，能够列举出通过对第一数字信号以及第二数字信号的除法结果进行arctan运算来计算电气角φ的方法。另外，还能够列举出使用跟踪电路将第一数字信号以及第二数字信号转换成电气角φ的方法。另外，还能够列举出在预先创建的表中确定与第一数字信号以及第二数字信号的值相对应的电气角φ的方法。

另外，在上述所说明的相对位置检测部1312对电机M的相对位置的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

原点检测部1313被构成为根据上述受光元件PO输出的原点信号，检测电机M的原点位置。即，原点检测部1313在测量电机M的原点位置的时间点，从受光元件PO获取原点信号。然后，原点检测部1313根据所获取的原点信号，检测该信号所表示的电机M的原点位置。

并且，位置检测部131根据通过相对位置检测部1312检测到的电机M的相对位置、以及通过原点检测部1313检测到的电机M的原点位置，检测电机M的绝对位置。之后，位置检测部131生成表示检测到的电机M的绝对位置的位置数据(以下，也称为“第二位置数据”)，并将该第二位置数据向通信控制部139输出。向通信控制部139输入的第二位置数据通过该通信控制部139向上述控制装置CT输出。

另外，位置检测部131将上述第二位置数据、以及包含与上述增量信号对应的数据和与上述原点信号对应的数据的数据(以下，也称为“第一绝对位置关联数据”)向异常检测部132输出。

异常检测部132被构成为根据状态信息，检测与编码器100以及电机M的至少一方相关的异常。即，异常检测部132在监视与编码器100以及电机M的至少一方相关的异常的时间点，获取状态信息。另外，作为异常检测部132所监视的异常，如果是与编码器100以及电机M的至少一方相关的异常，则不特别地限定。例如，作为异常检测部132所监视的异常，能够列举出电机M的磁极位置关联的异常、电机M的绝对位置关联的异常、编码器100的温度关联的异常、电机M的温度关联的异常等。其中，为了便于说明，以下，针对异常检测部132监视的异常是电机M的磁极位置关联的异常以及电机M的绝对位置关联的异常的情况进行说明。

另外，所谓“状态信息”是指表示编码器100以及电机M的至少一方的状态的信息，是具有在伺服电机SM工作时时时刻刻变化的性质的信息。作为状态信息，只要是表示编码器100以及电机M的至少一方的状态的信息，则不特别地限定。在异常检测部132所监视的异常是电机M的磁极位置关联的异常以及电机M的绝对位置关联的异常的本实施方式中，异常检测部132获取如下的状态信息。

即，异常检测部132在监视电机M的磁极位置关联的异常的时间点，作为状态信息，从位置检测部131获取上述第一位置数据和上述磁极位置关联数据。此时，异常检测部132通过根据所获取的第一位置数据或磁极位置关联数据，判断是否满足规定的检测条件，来检测电机M的磁极位置关联的异常。另外，异常检测部132对电机M的磁极位置关联的异常的检测方法没有特别地限定，如果针对该检测方法的一个例子进行说明，例如能够列举出如下的方法。

即，图6A以及图6B中示出了与U相信号对应的数字信号(U相数字信号)、与V相信号对应的数字信号(V相数字信号)、以及与W相信号对应的数字信号(W相数字信号)的波形的一个例子。图6A是正常时的波形，图6B是异常时的波形。另外，在该例子中，假设U相数字信号、V相数字信号、以及W相数字信号在光被相对应的受光元件接收到时，为“H”级，在光没有被相对应的受光元件接收到时，为“L”级。另外，在该例子中，假设将监视圆盘110每旋转60°时的与各相对应的数字信号的等级。当正常时，如图6A所示，U相数字信号的等级、V相数字信号的等级、以及W相数字信号的等级在同一时刻不会全部一致(全部为“H”，或者全部为“L”)。另一方面，当异常时，如图6B所示，U相数字信号的等级、V相数字信号的等级、以及W相数字信号的等级有时在同一时刻全部一致(在该例子中，在圆盘110旋转240°的时刻，全部为“H”)。

因此，异常检测部132根据所获取的磁极位置关联数据，在规定的多个时刻(例如，圆盘110每旋转60°)对U相数字信号的等级、V相数字信号的等级、以及W相数字信号的等级进行核对。然后，异常检测部132判断U相数字信号的等级、V相数字信号的等级、以及W相数字信号的等级在同一时刻是否全部一致。然后，当U相数字信号的等级、V相数字信号的等级、以及W相数字信号的等级在同一时刻全部一致时，异常检测部132检测电机M的磁极位置关联的异常。

另外，上述所说明的异常检测部132对电机M的磁极位置关联的异常的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

另外，异常检测部132在监视电机M的绝对位置关联的异常的时间点，从位置检测部131，获取上述第二位置数据和上述第一绝对位置关联数据，作为状态信息。此时，异常检测部132通过根据所获取的第二位置数据或第一绝对位置关联数据，判断是否满足规定的检测条件，来检测电机M的绝对位置关联的异常。另外，异常检测部132对电机M的绝对位置关联的异常的检测方法没有特别地限定，如果针对该检测方法的一个例子进行说明，例如，能够列举出如下的方法。

即，在正常时，当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数与狭缝磁道STI的反射狭缝SI的个数相等时，检测下一原点信号的脉冲。另一方面，在异常时，当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数比狭缝磁道STI的反射狭缝SI的个数少时，检测下一原点信号的脉冲，或者有时比该个数多。例如，当反射狭缝SI的个数为512时，在来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数正常的情况下，为512时，检测下一原点信号的脉冲，在异常时，当反射狭缝SI的个数少于512时，检测下一原点信号的脉冲，或者有时比513多。

因此，异常检测部132根据所获取的第一绝对位置关联数据，检测增量信号的脉冲以及原点信号的脉冲。然后，异常检测部132在来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数比反射狭缝SI的个数少时，检测下一原点信号的脉冲，或者判断是否多于该个数。然后，当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数比反射狭缝SI的个数少时，如果下一原点信号的脉冲被检测到或者多于该个数，则异常检测部132检测电机M的绝对位置关联的异常。

另外，上述所说明的异常检测部132对电机M的绝对位置关联的异常的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

并且，异常检测部132将电机M的磁极位置关联的异常以及电机M的绝对位置关联的异常的各自的监视中所使用的状态信息依次向易失性存储器控制部133输出。

易失性存储器控制部133被构成为将状态信息记录在易失性存储器134中。即，易失性存储器控制部133当状态信息从异常检测部132被输入时，将该状态信息记录在易失性存储器134中。此时，易失性存储器控制部133将状态信息记录在易失性存储器134的预先确定的记录区域1341中。即，易失性存储器控制部133记录多个时刻、即n个时刻的状态信息直至记录区域1341充满时，将最新的时刻的状态信息覆写在最旧的时刻的状态信息上。另外，易失性存储器控制部133只要将状态信息记录在易失性存储器134中即可，不一定必须记录在易失性存储器134的记录区域1341中。其中，为了便于说明，以下，针对易失性存储器控制部133将状态信息记录在易失性存储器134的记录区域1341中的情况进行说明。

例如，考虑在记录区域1341中记录了从时刻t＝t0-(n+1)的状态信息到时刻t＝t0-1的n个时刻t＝t0-(n+1)～t0-1的状态信息的情况。此时，当在记录区域1341中记录最新的时刻t＝t0的状态信息时，易失性存储器控制部133将最新的时刻t＝t0的状态信息覆写于最旧的时刻t＝t0-(n+1)的状态信息上。由此，记录区域1341处于记录了从时刻t＝t0-n的状态信息到时刻t＝t0的n个时刻t＝t0-n～t0的状态信息的状态(参照图5)。

另外，通过切断编码器100的电源来删除记录在易失性存储器134中的状态信息。

并且，异常检测部132当分别检测到电机M的磁极位置关联的异常以及电机M的绝对位置关联的异常时，将表示检测到上述内容的信号(以下，也称为“报警信号”)向通信控制部139以及原因分析部135输出。此时，异常检测部132除了将报警信号向通信控制部139以及原因分析部135输出之外，还向非易失性存储器控制部137以及时刻信息生成部136的至少一方输出。另外，只要异常检测部132将报警信号向通信控制部139以及原因分析部135输出即可，也可以不一定向非易失性存储器控制部137以及时刻信息生成部136的至少一方输出。并且，当不向时刻信息生成部136输出报警信号时，可以省略该时刻信息生成部136。其中，为了便于说明，以下，对异常检测部132除了将报警信号向通信控制部139以及原因分析部135输出之外，还向非易失性存储器控制部137以及时刻信息生成部136输出的情况进行说明。向通信控制部139输入的报警信号通过该通信控制部139向上述控制装置CT输出。另外，在从异常检测部132向各部输出的报警信号中的、至少向非易失性存储器控制部137以及原因分析部135输出的报警信号中，包含表示异常检测部132检测到的异常的种类的信息(以下，也称为“异常种类信息”。)。

时刻信息生成部136被构成为生成通过异常检测部132检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息。即，时刻信息生成部136当报警信号从异常检测部132被输入时，生成检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息，并将该时刻信息向非易失性存储器控制部137输出。

原因分析部135被构成为当通过异常检测部132检测到异常时，根据状态信息对异常的产生原因进行分析。即，原因分析部135当报警信号从异常检测部132被输入时，根据记录在易失性存储器134的记录区域1341中的状态信息，对该报警信号表示的异常的产生原因进行分析。具体而言，原因分析部135当报警信号从异常检测部132被输入时，获取记录在易失性存储器134的记录区域1341中的状态信息，并将该状态信息保存于易失性存储器134的另一记录区域中，根据所保存的状态信息，对该报警信号所表示的异常的产生原因进行分析。此时，原因分析部135可以只根据检测到异常的时刻t＝ta以前的状态信息，对该异常的产生原因进行分析，也可以根据检测到异常的时刻t＝ta的前后的状态信息，对该异常的产生原因进行分析。为了便于说明，以下，针对原因分析部135根据检测到异常的时刻t＝ta的前后的状态信息对该异常的产生原因进行分析的情况进行说明。该原因分析部135具备第一分析部1351和第二分析部1352。

第一分析部1351被构成为根据受光元件PU、PV、PW输出的U相信号、V相信号、以及W相信号，确定受光元件PU、PV、PW的哪一个异常，作为状态信息。即，第一分析部1351在表示电机M的磁极位置关联的异常的报警信号被输入时，根据在易失性存储器134中记录的、作为状态信息的上述磁极位置关联数据，确定受光元件PU，PV，PW的哪一个异常。通过该第一分析部1351进行的确定方法没有特别地限定，如果针对该确定方法的一个例子进行说明，例如，能够列举如下的方法。

即，如图6B所示，与受光元件PU、PV、PW中的正常的受光元件对应的数字信号(在该例子中，V相数字信号以及W相数字信号)的等级当机械角每180°时发生变化。另一方面，与受光元件PU、PV、PW中的异常的受光元件对应的数字信号(在该例子中，U相数字信号)的等级有时在机械角每180°时不发生变化。

因此，第一分析部1351根据在易失性存储器134中记录的磁极位置关联数据，分别检测U相数字信号的等级的变化、V相数字信号的等级的变化、以及W相数字信号的等级的变化。并且，第一分析部1351在检测到对应的数字信号的等级有时在机械角每180°时不发生变化的受光元件时，确定为该受光元件异常。

另外，上述所说明的基于第一分析部1351的确定方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

第二分析部1352被构成为根据受光阵列PI的多个受光元件输出的增量信号和受光元件PO输出的原点信号，确定受光阵列PI的受光元件以及受光元件PO中的哪一个异常，作为状态信息。即，第二分析部1352在表示电机M的绝对位置关联的异常的报警信号被输入时，根据记录在易失性存储器134中的作为状态信息的上述第一绝对位置关联数据，确定受光阵列PI的受光元件以及受光元件PO中的哪一个异常。基于该第二分析部1352的确定方法没有特别地限定，如果针对该确定方法的一个例子进行说明，例如，能够列举出如下的方法。

即，当受光阵列PI的受光元件异常时，当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数少于狭缝磁道STI的反射狭缝SI的个数时，有时检测下一原点信号的脉冲。另一方面，当受光元件PO异常时，来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数有时多于狭缝磁道STI的反射狭缝SI的个数。

因此，第二分析部1352根据在易失性存储器134中记录的第一绝对位置关联数据，在来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数少于反射狭缝SI的个数时，判断是检测到下一原点信号的脉冲、以及该脉冲检测次数多于该个数中的哪一个。然后，第二分析部1352当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数少于反射狭缝SI的个数时，判断为检测到下一原点信号的脉冲的情况下，确定为受光阵列PI的受光元件异常。另一方面，第二分析部1352当来自原点信号的脉冲检测时刻的增量信号的脉冲检测次数多于反射狭缝SI的个数的情况下，确定为受光元件PO异常。

另外，上述所说明的基于第二分析部1352的确定方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

并且，原因分析部135当通过第一分析部1351进行了分析时，将该分析结果向非易失性存储器控制部137输出，当通过第二分析部1352进行了分析时，将该分析结果向非易失性存储器控制部137输出。

非易失性存储器控制部137被构成为将基于原因分析部135的分析结果记录在非易失性存储器138中。具体而言，非易失性存储器控制部137被构成为除了将分析结果记录在非易失性存储器138中之外，还将检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息、检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及上述异常种类信息中的至少一个记录在非易失性存储器138中。另外，非易失性存储器控制部137只要将分析结果记录在非易失性存储器138中即可，也可以不一定将检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息、检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及异常种类信息的至少一个记录在非易失性存储器138中。其中，为了便于说明，以下，对非易失性存储器控制部137除了将分析结果记录在非易失性存储器138中之外，还将检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息、检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及异常种类信息记录在非易失性存储器138的情况进行说明。

即，非易失性存储器控制部137在分析结果从原因分析部135被输入时，将该分析结果记录在非易失性存储器138中。另外，非易失性存储器控制部137在报警信号从异常检测部132被输入时，将该报警信号所包含的异常种类信息记录在非易失性存储器138中。另外，非易失性存储器控制部137在报警信号从异常检测部132被输入时，从易失性存储器134的记录区域1341依次获取检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息，并将该状态信息依次记录在非易失性存储器138中。此时，非易失性存储器控制部137记录从检测到异常的时刻t＝ta的紧接其后的时刻t＝ta+1到规定的时期(例如，编码器100的电源切断时或规定的期间等)t＝ta+m的m个时刻t＝ta+1～ta+m的状态信息。另外，非易失性存储器控制部137当检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息从时刻信息生成部136被输入时，将该时刻信息记录在非易失性存储器138中。

另外，即使编码器100的电源被切断，非易失性存储器控制部137中记录的分析结果、检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息、检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及异常种类信息也被保持。

接着，参照图7以及图8，针对易失性存储器134的记录区域1341中记录的状态信息、原因分析部135在异常的原因分析中所使用的状态信息、以及在非易失性存储器138中记录的信息概念性地进行说明。另外，图7所示的例子是原因分析部135只根据检测到异常的时刻t＝ta以前的状态信息对该异常的产生原因进行分析的例子。另一方面，图8所示的例子是原因分析部135根据检测到异常的时刻t＝ta的前后的状态信息对该异常的产生原因进行分析时的例子。

首先，在图7所示的例子中，在对异常进行检测之前的时刻t＝ta-1，在易失性存储器134的记录区域1341中，记录有从某一时刻t＝(ta-1)-n的状态信息到该时刻的状态信息。另外，在该时刻，在非易失性存储器138中，没有记录异常种类信息、分析结果、时刻信息、以及状态信息的任一个。

之后，当在下一时刻t＝ta检测到异常时，在易失性存储器134的记录区域1341中，记录有从某一时刻t＝ta-n的状态信息到该时刻的状态信息。并且，原因分析部135获取在该时刻记录在易失性存储器134的记录区域1341中的、时刻t＝ta-n～ta的状态信息，并保存在易失性存储器134的另一记录区域。并且，原因分析部135根据保存于易失性存储器134的另一记录区域的、时刻t＝ta-n～ta的状态信息，对异常的产生原因进行分析。另外，在该时刻，假设已经分析出异常的产生原因。因此，在该时刻，在非易失性存储器138中，记录有异常种类信息、分析结果、以及产生异常的时刻t＝ta的时刻信息。

并且，在下一时刻t＝ta+1，在易失性存储器134中，记录有从某一时刻t＝(ta+1)-n的状态信息到该时刻的状态信息。另外，在该时刻，在非易失性存储器138中，除了已经记录的异常种类信息、分析结果、以及产生异常的时刻t＝ta的时刻信息之外，还记录有产生异常的时刻t＝ta之后的时刻t＝ta+1的状态信息。

之后，在下一时刻t＝ta+2，在易失性存储器134中，记录有从某一时刻t＝(ta+2)-n的状态信息到该时刻的状态信息。另外，在该时刻，在非易失性存储器138中，记录有异常种类信息、分析结果、产生异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及产生异常的时刻t＝ta之后的时刻t＝(ta+1)、(ta+2)的状态信息。

并且，在某一时刻t＝t0，在易失性存储器134中，记录有从某一时刻t＝t0-n的状态信息到该时刻的状态信息。另外，在该时刻t＝t0，在非易失性存储器138中，记录有异常种类信息、分析结果、产生异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及产生异常的时刻t＝ta之后的时刻t＝(ta+1)～(ta+m)的状态信息。并且，在该时刻，编码器100的电源已切断。此时，易失性存储器134中记录的时刻t＝t0-n～t0的状态信息被删除。

并且，在编码器100的电源切断的时刻t＝toff，易失性存储器134中不保持状态信息。对此，在非易失性存储器138中，记录有异常种类信息、分析结果、产生异常的时刻t＝ta的时刻信息、以及产生异常的时刻t＝ta之后的时刻t＝(ta+1)～(ta+m)的状态信息。

另外，在上述的例子中，说明了根据时刻t＝ta-n～ta的状态信息分析了异常的产生原因的情况，但有时根据时刻t＝ta-n～ta的状态信息不能分析异常的产生原因。此时，在图7所示的例子中，原因分析部135没有根据检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息对该异常的产生原因进行分析，因此，之后也不会对该异常的产生原因进行分析，在非易失性存储器138中也没有记录分析结果。

另一方面，在图8所示的例子中，在检测到异常之前的时刻t＝ta-1，在易失性存储器134的记录区域1341中，与上述图7相同，记录有从某一时刻t＝(ta-1)-n的状态信息到该时刻的状态信息。另外，在该时刻，在非易失性存储器138中，与上述图7相同，还没有记录异常种类信息、分析结果、时刻信息、以及状态信息的任一个。

之后，当在下一时刻t＝ta检测到异常时，在易失性存储器134的记录区域1341中，记录有从某一时刻t＝ta-n的状态信息到该时刻的状态信息。并且，原因分析部135获取在该时刻记录在易失性存储器134的记录区域1341中的、时刻t＝ta-n～ta的状态信息，并保存在易失性存储器134的另一记录区域中。并且，原因分析部135根据保存于易失性存储器134的另一记录区域中的、时刻t＝ta-n～ta的状态信息，对异常的产生原因进行分析。另外，在该时刻，假设不能分析异常的产生原因。因此，在该时刻，在非易失性存储器138中，记录有异常种类信息和产生异常的时刻t＝ta的时刻信息。

并且，在下一时刻t＝ta+1，在易失性存储器134中，记录有从某一时刻t＝(ta+1)-n的状态信息到该时刻的状态信息。并且，原因分析部135获取在该时刻记录在易失性存储器134的记录区域1341中的、时刻t＝ta+1的状态信息，并保存在易失性存储器134的另一记录区域中。并且，原因分析部135根据保存在易失性存储器134的另一记录区域中的、时刻t＝ta-n～ta+1的状态信息，对异常的产生原因进行分析。另外，在该时刻，假设已经分析出异常的产生原因。因此，在该时刻，在非易失性存储器138中，除了已经记录的、异常种类信息和产生异常的时刻t＝ta的时刻信息之外，还记录有分析结果和产生异常的时刻t＝ta之后的时刻t＝ta+1的状态信息。另外，之后，与上述图7相同。

＜1-3.编码器的信号处理方法＞

接着，参照图9，针对本实施方式所涉及的编码器100的信号处理方法进行说明。

如图9所示，在步骤S10中，位置检测部131的磁极检测部1311在测量电机M的磁极位置的时间点，根据从受光元件PU、PV、PW获取的U相信号、V相信号、以及W相信号，检测这些信号所表示的电机M的磁极位置。另外，位置检测部131的相对位置检测部1312在测量电机M的相对位置的时间点，根据从受光阵列PI的多个受光元件获取的4个增量信号，检测这些信号所表示的电机M的相对位置。另外，位置检测部131的原点检测部1313在测量电机M的原点位置的时间点，根据从受光元件PO获取的原点信号，检测该信号所表示的电机M的原点位置。

在步骤S20中，异常检测部132在监视电机M的磁极位置关联的异常的时间点，根据从位置检测部131获取的第一位置数据或磁极位置关联数据，检测电机M的磁极位置关联的异常。另外，异常检测部132在监视电机M的绝对位置关联的异常的时间点，根据从位置检测部131获取的第二位置数据或第一绝对位置关联数据，检测电机M的绝对位置关联的异常。然后，异常检测部132将电机M的磁极位置关联的异常以及电机M的绝对位置关联的异常的各自的监视所使用的状态信息依次向易失性存储器控制部133输出。

在步骤S30中，易失性存储器控制部133当状态信息从异常检测部132被输入时，将该状态信息记录在易失性存储器134的记录区域1341中。即，易失性存储器控制部133记录n个时刻的状态信息，直至记录区域1341充满，当记录区域1341充满时，将最新的时刻的状态信息覆写于最旧的时刻的状态信息上。

在步骤S40中，非易失性存储器控制部137当报警信号从异常检测部132被输入时，将该报警信号所包含的异常种类信息记录在非易失性存储器138中。

在步骤S50中，时刻信息生成部136当报警信号从异常检测部132被输入时，生成检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息。

在步骤S60中，非易失性存储器控制部137当检测到异常的时刻t＝ta的时刻信息从时刻信息生成部136被输入时，将该时刻信息记录在非易失性存储器138中。

在步骤S70中，原因分析部135当表示电机M的磁极位置关联的异常的报警信号被输入时，在第一分析部1351中，根据在易失性存储器134中记录的磁极位置关联数据，确定受光元件PU、PV、PW的哪一个异常。另外，原因分析部135当表示电机M的绝对位置关联的异常的报警信号被输入时，根据在易失性存储器134中记录的第一绝对位置关联数据，确定受光阵列PI的受光元件以及受光元件PO的哪一个异常。

在步骤S80中，非易失性存储器控制部137当报警信号从异常检测部132被输入时，从易失性存储器134的记录区域1341中，依次获取检测到异常的时刻t＝ta之后的状态信息，并将该状态信息依次记录在非易失性存储器138中。

在步骤S90中，非易失性存储器控制部137当分析结果从原因分析部135被输入时，将该分析结果记录在非易失性存储器138中。由此，该流程所示的处理结束。另外，重复执行该流程所示的各步骤。

＜1-4.基于本实施方式的效果的例子＞

以上说明的本实施方式所涉及的编码器100具有异常检测部132、原因分析部135、以及非易失性存储器控制部137。异常检测部132根据状态信息检测与编码器100以及电机M有关的异常。当通过该异常检测部132检测到异常时，原因分析部135根据状态信息对异常的产生原因进行分析。基于该原因分析部135的分析结果通过非易失性存储器控制部137被记录在非易失性存储器138中。由此，通过参照记录在非易失性存储器138中的分析结果，能够在不进行之后的状态信息的分析或再现实验等的情况下，容易地确定异常的产生原因。另外，由于分析结果被记录在非易失性存储器138中，因此，即使编码器100的电源切断，也能够保持分析结果，并能够防止分析结果被删除。

另外，如果编码器100为不具备原因分析部135、当检测到异常时预先保存(用于之后的分析的)状态信息的构成，为了进行高精度的分析，需要预先保存与编码器100或电机M相关的大量的状态信息，并且需要大容量的存储器。特别地，在重复检测异常的情况下，所保存的状态信息的数据量膨大，所需的存储器容量大幅增加。另一方面，在本实施方式中，由于记录基于原因分析部135的分析结果，因此，不需要预先保存分析所使用的状态信息，所以可以将状态信息废弃。其结果，能够大幅度地减少存储器容量，并且能够实现运算速度的高速化或成本降低等。

另外，在本实施方式中，特别地，能够得到如下的效果。即，异常的检测能够仅仅通过是否满足规定的检测条件来判断，因此，如果确定了该异常的产生原因，则不需要异常检测前的状态信息。另一方面，在准确的不良情况鉴定中，在上述检测条件成立之后，需要不良情况在多大程度上继续或再次发生等信息，分析这些信息并不容易。因此，在本实施方式中，除了分析结果被记录在非易失性存储器138中之外，检测到异常的时刻之后的状态信息也通过非易失性存储器控制部137被记录在非易失性存储器138中。这样，除了将分析结果记录在非易失性存储器138中之外，通过将异常检测后的状态信息预先保存在非易失性存储器138中，能够用于之后的不良情况鉴定，从而能够提高不良情况鉴定的精度。

另外，在本实施方式中，特别地，当通过异常检测部132检测到异常时，原因分析部135根据检测到异常的时刻t＝ta的前后的状态信息，对异常的产生原因进行分析。这样，由于根据检测到异常的时刻t＝ta的前后的状态信息进行分析，因此，能够检测经过检测到异常的时刻t＝ta的前后的稳定的异常等。另外，针对与异常的产生同时(或者紧接其后)检测到异常的情况、以及异常继续规定的期间之后检测到异常的情况这两种情况，能够确定异常的产生原因。因此，能够提高分析精度。

另外，在本实施方式中，特别地，编码器100具有易失性存储器控制部133。状态信息通过该易失性存储器控制部133被记录在易失性存储器134中。然后，原因分析部135根据在易失性存储器134中记录的状态信息对异常的产生原因进行分析。这样，通过将状态信息预先记录在易失性存储器134中，对于基于原因分析部135的分析结束而变得不需要的状态信息，能够通过切断编码器100的电源来删除。因此，能够减少存储器容量。

另外，在本实施方式中，特别地，在将状态信息记录在易失性存储器134中时，记录多个时刻的状态信息直至预先决定的记录区域1341充满，当记录区域1341充满时，最新的时刻的状态信息被覆写于最旧的时刻的状态信息上。由此，在通过异常检测部132检测异常的期间，能够始终记录时刻变化的状态信息的最新的信息。

另外，在本实施方式中，特别地，当通过异常检测部132检测到异常时，时刻信息生成部136生成检测到该异常的时刻t＝ta的时刻信息，非易失性存储器控制部137除了将分析结果记录在非易失性存储器138中之外，还将该时刻信息记录在非易失性存储器138中。由此，能够容易地把握异常的产生时刻。另外，由于时刻信息被记录在非易失性存储器138中，因此，即使编码器100的电源切断，也能够防止信息被删除。

另外，在本实施方式中，特别地，原因分析部135的第一分析部1351根据受光元件PU、PV、PW所输出的U相信号、V相信号、以及W相信号，确定受光元件PU、PV、PW的哪一个异常，作为状态信息。由此，当检测到异常时，能够容易地确定多个受光元件PU、PV、PW的哪一个异常。

另外，在本实施方式中，特别地，原因分析部135的第二分析部1352根据受光元件PO输出的原点信号和受光阵列PI的多个受光元件输出的增量信号，确定受光元件PO和受光阵列PI的受光元件中的哪一个异常，作为状态信息。由此，当检测到异常时，能够容易地确定受光元件PO和受光阵列PI的受光元件中哪一个异常。

＜第二实施方式＞

接着，对第二实施方式进行说明。另外，以下，主要说明与第一实施方式不同的部分，对与第一实施方式相同的部分标记同一符号，适当地省略说明。

＜2-1.编码器＞

接着，参照图10至图12，针对本实施方式所涉及的编码器100的结构进行说明。

如图10至图12所示，本实施方式所涉及的编码器100具有圆盘110、光学模块120’、磁性检测用传感器140、以及控制部130’。

(2-1-1.圆盘)

在圆盘110的上面，设置有两个狭缝磁道STI、STA。另外，狭缝磁道ST1与上述第一实施方式相同。

狭缝磁道STA在狭缝磁道STI的外周侧，形成为以圆盘中心O为中心的配置成环状的磁道。该狭缝磁道STA具有以在测量方向C具有绝对图案的方式配置于磁道的整周的多个反射狭缝。所谓“绝对图案”是指后述的受光阵列PA面对的角度内的反射狭缝的位置或比例等在圆盘110的1次旋转内唯一确定的图案。即，例如，图12所示的绝对图案的例子的情况下，当电机M处于某一角度位置时，由相面对的后述的受光阵列PA的多个受光元件的各自的检测或未检测所产生的位图案的组合唯一地表示该角度位置的绝对位置。

另外，根据该图案的一个例子，能够生成通过后述的受光阵列PA的受光元件数的位以一维方式表示电机M的绝对位置的图案。但是，绝对图案并不限定于该例子。例如，也可以是通过受光元件数的位以多维方式表示的图案。另外，除了规定的位图案以外，也可以是由受光元件接收的光量或相位等物理量以唯一地表示绝对位置的方式变化的图案、或绝对图案的符号系列实施调制后的图案等，此外，也可以是各种图案。

(2-1-2.光学模块)

光学模块120’形成为与圆盘110平行的一个基板BA’。该光学模块120′在与基板BA′的圆盘110面对的下表面上，具有光源121和两个受光阵列PI、PA。另外，光源121以及受光阵列PI与上述第一实施方式相同。

受光阵列PA具有沿着与测量方向C对应的方向排列成阵列状的多个(在本实施方式中，例如9个)受光元件(省略图示)。该受光阵列PA的各受光元件接收从光源121射出并在狭缝磁道STA的反射狭缝被反射的光，转换成电信号并输出。在该受光阵列PA的多个受光元件中，如上所述，一个一个的受光或非受光作为位被处理，表示9位的绝对位置。因此，多个受光元件分别生成的电信号在位置数据生成部130’中相互独立地被处理，串行位图案中被加密(编码化)的绝对位置根据这些电信号的组合来解密。这些电信号也被称为“绝对信号”。从受光阵列PA的各受光元件输出的绝对信号通过后述的控制部130’的绝对位置检测部1314获取，并用于电机M的绝对位置的检测。即，在狭缝磁道STA的各反射狭缝SI被反射的光相当于与电机的绝对位置对应的信号的一个例子。另外，受光阵列PA的各受光元件相当于绝对检测用传感器的一个例子。

(2-1-3.磁铁以及磁性检测用传感器)

另外，在圆盘110的上面设置有产生磁性(磁场)的磁铁MG。磁铁MG以与圆盘110为同一轴心的方式固定在圆盘110的上面，并与圆盘110一起旋转。并且，磁铁MG形成为圆环状，设置在360°的旋转角度范围的整个区域。

磁性检测用传感器140以与磁铁MG的一部分面对的方式配置，检测该磁铁MG产生的磁性，并输出信号(以下，也称为“多转信号”)。从磁性检测用传感器140输出的多转信号通过后述的控制部130′的多转检测部1315被获取，并用于电机M的多转量的检测。

作为磁性检测用传感器140，只要是能够检测磁铁MG所产生的磁的传感器，则不特别地限定，例如，能够使用霍尔元件等。

(2-1-3.控制部)

接着，参照图13，对本实施方式所涉及的控制部130′的结构进行说明。

如图13所示，控制部130’具有位置检测部131’、异常检测部132’、易失性存储器控制部133、易失性存储器134、原因分析部135′、时刻信息生成部136、非易失性存储器控制部137、非易失性存储器138、以及通信控制部139。另外，易失性存储器控制部133、易失性存储器134、时刻信息生成部136、非易失性存储器控制部137、以及非易失性存储器138与上述第一实施方式大致相同。

位置检测部131’具备绝对位置检测部1314、相对位置检测部1312、以及多转检测部1315。另外，相对位置检测部1312与上述第一实施方式相同。

绝对位置检测部1314被构成为根据上述受光阵列PA的多个受光元件所输出的绝对信号，检测电机M的绝对位置。即，绝对位置检测部1314在测量电机M的绝对位置的时间点，从受光阵列PA的多个受光元件获取绝对信号。然后，绝对位置检测部1314对所获取的各绝对信号分别进行二值化，转换成表示电机M的绝对位置的位数据。然后，绝对位置检测部1314根据预先确定的位数据与电机M的绝对位置的对应关系，检测电机M的绝对位置。

并且，位置检测部131’将通过相对位置检测部1312检测到的1间距内的电机M的相对位置重叠于通过绝对位置检测部1314检测到的电机M的绝对位置。由此，位置检测部131’检测与基于绝对信号的绝对位置相比高分辨率的电机M的绝对位置。之后，位置检测部131’生成表示检测到的电机M的绝对位置的位置数据(以下，也称为“第三位置数据”。)，将该第三位置数据向通信控制部139输出。向通信控制部139输入的第三位置数据通过该通信控制部139向上述控制装置CT输出。

另外，位置检测部131’将上述第三位置数据、和包含与上述增量信号对应的数据以及与上述绝对信号对应的数据的数据(以下，也称为“第二绝对位置关联数据”)向异常检测部132’输出。

多转检测部1315被构成为根据上述磁性检测用传感器140输出的多转信号，检测电机M的多转量。即，多转检测部1315在测量电机M的多转量的时间点，从磁性检测用传感器140获取多转信号。然后，多转检测部1315根据所获取的多转信号，检测电机M的多转量。

并且，位置检测部131’生成表示通过多转检测部1315检测到的电机M的多转量的位置数据(以下，也称为“第四位置数据”)，并将该第四位置数据向通信控制部139输出。向通信控制部139输入的第四位置数据通过该通信控制部139向上述控制装置CT输出。

另外，位置检测部131’将上述第四位置数据和与上述多转信号对应的数据(以下，也称为“多转量数据”)向异常检测部132’输出。

异常检测部132’在监视与编码器100以及电机M的至少一方相关的异常的时间点，获取状态信息。另外，作为异常检测部132’将要监视的异常，只要是与编码器100以及电机M的至少一方相关的异常，则不特别地限定。其中，为了便于说明，以下，针对异常检测部132’将要监视的异常是电机M的绝对位置关联的异常以及电机M的多转量关联的异常的情况进行说明。并且，在异常检测部132’将要监视的异常是电机M的绝对位置关联的异常以及电机M的多转量关联的异常的本实施方式中，异常检测部132’获取如下的状态信息。

即，异常检测部132’在监视电机M的绝对位置关联的异常的时间点，从位置检测部131’，获取上述第三位置数据和上述第二绝对位置关联数据，作为状态信息。此时，异常检测部132’通过根据所获取的第三位置数据或第二绝对位置关联数据，判断是否满足规定的检测条件，来检测电机M的绝对位置关联的异常。另外，异常检测部132’对电机M的绝对位置关联的异常的检测方法没有特别地限定，如果针对该检测方法的一个例子进行说明，例如，能够列举如下的方法。

即，当正常时，与增量信号对应的位置(场所)和与绝对信号对应的位置(场所)一致。另一方面，当异常时，与增量信号对应的位置和与绝对信号对应的位置有时不一致。

因此，异常检测部132’根据所获取的第二绝对位置关联数据，检测与增量信号对应的位置和与绝对信号对应的位置。然后，异常检测部132’判断与增量信号对应的位置和与绝对信号对应的位置是否一致。并且，当与增量信号对应的位置和与绝对信号对应的位置不一致时，异常检测部132’检测电机M的绝对位置关联的异常。

另外，上述所说明的异常检测部132’对电机M的绝对位置关联的异常的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

另外，异常检测部132’在监视电机M的多转量关联的异常的时间点，从位置检测部131’获取上述第四位置数据、上述多转量数据、以及与上述增量信号对应的数据，作为状态信息。此时，异常检测部132’通过根据所获取的第四位置数据或多转量数据、与增量信号对应的数据，判断是否满足规定的检测条件，来检测电机M的多转量关联的异常。另外，异常检测部132’对电机M的多转量关联的异常的检测方法没有特别地限定，如果针对该检测方法的一个例子进行说明，例如，能够列举如下的方法。

即，当正常时，与增量信号对应的多转量和与多转信号对应的多转量一致。另一方面，当异常时，与增量信号对应的多转量和与多转信号对应的多转量有时不一致。

在此，异常检测部132’根据与所获取的上述增量信号对应的数据和多转数据，检测与增量信号对应的多转量和与多转信号对应的多转量。然后，异常检测部132’判断与增量信号对应的多转量和与多转信号对应的多转量是否一致。并且，当与增量信号对应的多转量和与多转信号对应的多转量不一致时，异常检测部132’检测电机M的多转关联的异常。

另外，上述所说明的异常检测部132’对电机M的多转关联的异常的检测方法仅仅是一个例子，也可以使用该方法以外的方法。

并且，异常检测部132’将电机M的绝对位置关联的异常以及电机M的多转关联的异常的各自的监视所使用的状态信息依次向易失性存储器控制部133输出。另外，异常检测部132’当分别检测到电机M的绝对位置关联的异常以及电机M的多转关联的异常时，向通信控制部139、原因分析部135′、非易失性存储器控制部137、以及时刻信息生成部136输出报警信号。

原因分析部135’具备第三分析部1353和第四分析部1354。

第三分析部1353被构成为根据受光阵列PI的多个受光元件输出的增量信号和受光阵列PA的多个受光元件输出的绝对信号，确定受光阵列PI的受光元件以及受光阵列PA的受光元件中的哪一个异常，作为状态信息。即，第三分析部1353当表示电机M的绝对位置关联的异常的报警信号被输入时，根据在易失性存储器134中记录的、作为状态信息的上述第二绝对位置关联数据，确定受光阵列PI的受光元件以及受光阵列PA的受光元件中的哪一个异常。基于该第三分析部1353的确定方法并没有特别地限定。

第四分析部1354被构成为根据受光阵列PI的多个受光元件所输出的增量信号、和磁性检测用传感器140所输出的多转信号，确定受光阵列PI的受光元件以及磁性检测用传感器140的哪一个异常，作为状态信息。即，第四分析部1354当表示电机M的多转关联的异常的报警信号被输入时，根据在易失性存储器134中记录的、与作为状态信息的上述多旋转数据以及增量信号对应的数据，确定受光阵列PI的受光元件以及磁性检测用传感器140的哪一个异常。基于该第四分析部1354的确定方法并没有特别地限定。

并且，原因分析部135’在通过第三分析部1353进行了分析时，将该分析结果向非易失性存储器控制部137输出，在通过第四分析部1354进行了分析时，将该分析结果向非易失性存储器控制部137输出。

＜2-2.基于本实施方式的效果的例子＞

根据以上说明的本实施方式所涉及的编码器100，能够得到与上述第一实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，特别地，原因分析部135’的第三分析部1353根据受光阵列PI的多个受光元件所输出的增量信号和受光阵列PA的多个受光元件所输出的绝对信号，确定受光阵列PI的受光元件和受光阵列PA的受光元件的哪一个异常，作为状态信息。另外，原因分析部135’的第四分析部1354根据受光阵列PI的多个受光元件所输出的增量信号和磁性检测用传感器140所输出的多转信号，确定受光阵列PI的受光元件和磁性检测用传感器140的哪一个异常，作为状态信息。由此，当检测到异常时，能够容易地确定受光阵列PI的受光元件、受光阵列PA的受光元件、以及磁性检测用传感器140中的哪一个异常。

＜3.变形例等＞

以上，参照附图对各实施方式进行了详细说明。然而，权利要求书所记载的技术思想的范围并不限定于在此说明的各实施方式。对于具有本发明的实施方式所属的技术领域中的常识的人员而言，在技术思想的范围内，能够想到进行各种变更、修正以及组合等。从而，这些进行了变更、修正或组合等之后的技术当然也属于技术思想的范围内。

例如，在上述各实施方式中，非易失性存储器控制部137被构成为将基于原因分析部135、135’的分析结果等记录在编码器100的非易失性存储器138中，但本发明的实施方式并不限定于该例子。例如，非易失性存储器控制部137也可以被构成为将基于原因分析部135、135’的分析结果等记录在编码器100的外部的非易失性存储器(例如，所谓的通过网络云连结的非易失性存储器等)中。

另外，在上述各实施方式中，以使用在光学模块120的基板BA侧同时配置有光源121以及受光元件的、所谓的“反射型编码器”的编码器100的情况为例子进行了说明，但本发明的实施方式并不限定于该例子。例如，也可以使用夹着圆盘、光源121与受光元件相对配置的、所谓的“透光型编码器”的编码器。此时，在圆盘上形成具有透过从光源121射出的光的多个透过狭缝的狭缝磁道即可。由此，受光元件能够接收从光源121射出并透过狭缝磁道的透过狭缝的光。

另外，以上的说明中的“平行”并不是严格的意义上的平行。即，所谓“平行”允许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上平行”的意思。

另外，以上的说明中的“均等”并不是严格意义上的均等。即，所谓“均等”允许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上均等”的意思。

另外，图5以及图13中所示的箭头表示信号流动的一个例子，而不用于限定信号的流动方向。

另外，图9所示的流程图并不限定于图示实施方式的步骤，在不脱离要旨以及技术思想的范围内能够进行步骤的添加、删除或顺序的变更等。

另外，除了上述之外，也可以适当组合利用基于上述各实施方式或各变形例的方法。

此外，虽然没有一一示出，但上述各实施方式或各变形例在没有脱离其要旨的范围内，能够施加各种变更来实施。

Claims (12)

1.一种编码器，具有：

异常检测部，被构成为根据表示编码器以及电机的至少一方的状态的状态信息，检测与所述编码器以及所述电机的至少一方有关的异常；

原因分析部，被构成为当由所述异常检测部检测到所述异常时，根据所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析；以及

非易失性存储器控制部，将基于所述原因分析部的分析结果记录在非易失性存储器中。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述非易失性存储器控制部被构成为除了将所述分析结果记录在所述非易失性存储器中之外，还将由所述异常检测部检测到所述异常的时刻之后的所述状态信息记录在所述非易失性存储器中。

3.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述原因分析部被构成为根据由所述异常检测部检测到所述异常的时刻的前后的所述状态信息，对所述异常的产生原因进行分析。

4.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述编码器还具有易失性存储器控制部，所述易失性存储器控制部被构成为将所述状态信息记录在易失性存储器中，

所述原因分析部被构成为根据在所述易失性存储器中记录的所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析。

5.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述易失性存储器控制部被构成为：当将所述状态信息记录在所述易失性存储器中时，记录多个时刻的所述状态信息，直至预先确定的记录区域充满，当所述记录区域充满时，将最新的时刻的所述状态信息覆写于最旧的时刻的所述状态信息上。

6.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述编码器具有时刻信息生成部，所述时刻信息生成部被构成为生成由所述异常检测部检测到所述异常的时刻的时刻信息，

所述非易失性存储器控制部被构成为除了将所述分析结果记录在所述非易失性存储器中之外，还将所述时刻信息记录在所述非易失性存储器中。

7.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述编码器还具有磁极检测部，所述磁极检测部被构成为根据多个磁极检测用传感器所输出的信号，检测磁极位置，所述多个磁极检测用传感器被构成为检测与所述电机的所述磁极位置对应的信号，

所述原因分析部具有第一分析部，所述第一分析部被构成为根据作为所述状态信息的所述多个磁极检测用传感器所输出的信号，确定该多个磁极检测用传感器的哪一个异常。

8.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，还具有：

原点检测部，被构成为根据原点检测用传感器所输出的信号，检测原点位置，所述原点检测用传感器被构成为检测与所述电机的所述原点位置对应的信号；以及

相对位置检测部，被构成为根据增量检测用传感器所输出的信号，检测相对位置，所述增量检测用传感器被构成为检测与所述电机的所述相对位置对应的信号，

所述原因分析部具有第二分析部，所述第二分析部被构成为根据作为所述状态信息的所述原点检测用传感器所输出的信号和所述增量检测用传感器所输出的信号，确定该原点检测用传感器和该增量检测用传感器的哪一个异常。

9.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，还具有：

相对位置检测部，被构成为根据增量检测用传感器所输出的信号，检测相对位置，所述增量检测用传感器被构成为检测与所述电机的所述相对位置对应的信号；

绝对位置检测部，被构成为根据绝对检测用传感器所输出的信号，检测绝对位置，所述绝对检测用传感器被构成为检测与所述电机的所述绝对位置对应的信号；以及

多转检测部，被构成为根据磁性检测用传感器所输出的信号，检测所述电机的多转量，所述磁性检测用传感器被构成为检测所述电机的磁铁所产生的磁性，

所述原因分析部具有：

第三分析部，被构成为根据作为所述状态信息的所述增量检测用传感器所输出的信号和所述绝对检测用传感器所输出的信号，确定该增量检测用传感器和该绝对检测用传感器的哪一个异常；以及

第四分析部，被构成为根据作为所述状态信息的所述增量检测用传感器所输出的信号和所述磁性检测用传感器所输出的信号，确定该增量检测用传感器和该磁性检测用传感器的哪一个异常。

10.一种带编码器的电机，具有：

电机；以及

被构成为检测所述电机的位置信息以及速度信息的至少一方的、根据权利要求1至9中任一项所述的编码器。

11.一种伺服系统，具有：

电机；

被构成为检测所述电机的位置信息以及速度信息的至少一方的、根据权利要求1至9中任一项所述的编码器；以及

控制装置，被构成为根据所述编码器的检测结果控制所述电机。

12.一种编码器的信号处理方法，包括以下步骤：

根据表示编码器以及电机的至少一方的状态的状态信息，检测与所述编码器以及所述电机的至少一方有关的异常；

当检测到所述异常时，根据所述状态信息对所述异常的产生原因进行分析；以及

将所述异常的产生原因的分析结果记录在非易失性存储器中。