CN113169698A - 电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供减小数据缺损的影响的电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置。本发明的电动机单元(4)具备电动机(10)和安装于电动机(10)的微型计算机(20)，微型计算机(20)包含：存储部(21)，其存储电动机(10)启动时的动作数据即电动机动作数据；以及通信部(22)，其在接收电动机动作数据的请求时，从存储部(21)读出所请求的电动机动作数据并进行发送。

Description

电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置

技术领域

本发明涉及电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置。

背景技术

已知有显示电动机的动作状态的显示装置。这样的显示装置例如在日本公开公报特开2015-19466号公报(专利文献1)中被公开。

在专利文献1中公开了一种将设置于游戏机等中的电动机的动作状态显示为示意性的图像的电动机动作状态显示装置。专利文献1的电动机动作状态显示装置使用坐标空间数据以及电动机动作数据，生成在坐标空间上显示电动机的动作状态的图，在显示画面上进行图形显示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开公报特开2015-19466号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的电动机动作状态显示装置中，在坐标空间数据以及电动机动作数据产生了缺损的情况下，无法显示应该显示的内容的至少一部分。因此，本发明的课题在于提供一种减小数据缺损的影响的电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置。

用于解决课题的手段

出于本发明的第一观点的电动机单元具备电动机和安装于该电动机的微型计算机，微型计算机包含：存储部，其存储电动机启动时的动作数据即电动机动作数据；以及通信部，其在接收电动机动作数据的请求时，从存储部读出所请求的电动机动作数据并进行发送。

出于本发明的第二观点的电动机动作显示系统具备：电动机单元；请求部，其请求存储部的电动机动作数据；以及显示部，其使显示装置显示基于由请求部请求的电动机动作数据的电动机动作信息。

出于本发明的第三观点的电动机动作显示装置具备电动机动作显示系统和通过显示部显示电动机动作信息的显示装置。

发明效果

本发明能够提供一种减小数据缺损的影响的电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置。

附图说明

图1是实施方式中的电动机动作显示装置的示意图。

图2是实施方式中的电动机单元的截面图。

图3是实施方式中的电动机动作显示系统的功能框图。

图4是表示实施方式中的存储部中存储的电动机动作数据的图。

图5是表示在实施方式的电动机动作显示系统中产生了噪声的状态的示意图。

图6是表示在实施方式的电动机动作显示系统中产生了噪声的状态的示意图。

图7是表示实施方式中的电动机动作显示方法的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记并不重复其说明。

参照图1至图6对作为本发明的一实施方式的电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置进行说明。

(电动机动作显示装置)如图1所示，电动机动作显示装置1具备电动机动作显示系统2和显示装置3。显示装置3基于由电动机动作显示系统2取得的电动机的动作数据，显示电动机的动作信息。显示装置3例如是个人计算机(PC)的显示器等。电动机动作显示装置1的控制部例如通过CPU(Central Processing Unit中央处理单元)等运算处理装置来实现。

(电动机动作显示系统)电动机动作显示系统2具备图2所示的电动机单元4和信息取得部5。信息取得部5从电动机单元4取得电动机的动作数据。

电动机单元4和信息取得部5通过无线或有线连接。在后者的情况下，电动机动作显示系统2还具备连接电动机单元4和信息取得部5的通信线。

信息取得部5使显示装置3显示电动机的动作信息。显示装置3和信息取得部5可以是一体的，也可以是分体的。

如图3所示，电动机动作显示系统2的信息取得部5包含请求部51、显示部52、第二检测部53以及第二通信部54。后面叙述信息取得部5的各结构的说明。

(电动机单元)如图1至图3所示，电动机单元4具备电动机10和微型计算机20(以下，也称为“微机20”)。微机20安装于电动机10。微机20可以直接安装于构成电动机10的部件上，也可以经由其他部件来安装。

＜电动机＞如图2所示，电动机10包含壳体11、转子12、轴承13、14、定子15、基板16以及电子部件17。壳体11在内部收容转子12及定子15。

转子12具有轴12a。轴12a沿着中心轴J在轴向上延伸。轴12a被1对轴承13、14支承，以中心轴J为中心旋转。定子15包围转子12的径向外侧。

基板16配置在定子15的轴向上侧。在基板16上安装有磁传感器等电子部件17。

＜微机＞微机20搭载于基板16上。该微机20进行电动机10的控制，因此在向电动机10的控制信号、来自电动机10的感测信息信号等的通信路径中充分地进行了难以混入噪声的电路设计。如图3所示，微机20包含存储部21、第一通信部22以及第一检测部23。

存储部21存储电动机10启动时的动作数据即电动机动作数据。存储部21例如由RAM等实现。电动机动作数据是指表示从转子12的旋转开始到达到稳定运转为止的至少一部分电动机的动作状态的数据。具体而言，电动机动作数据可以是启动时的全部数据，也可以是启动时的一部分数据。

电动机动作数据例如是对应于从旋转开始起的预定时刻的消耗功率、转速、温度等。如图4所示，本实施方式的存储部21将旋转开始设为0ms，存储每100ms的转速和消耗功率。

存储部21将在存储各电动机动作数据的期间取得的多个数据进行平均化，并存储平均化后的数据。在图4所示的例子中，例如以1ms间隔取得转速和消耗功率的数据，在时刻成为100ms时，计算100个数据的平均，作为100ms的转速和消耗功率存储在存储部21中。由此，存储部21能够存储减少了时间偏差的电动机动作数据。因此，能够高精度地掌握电动机10启动时的动作状态。

存储在存储部21中的电动机动作数据在电动机的新启动时被删除。即，存储在存储部21中的电动机动作数据是临时存储的数据，在电动机的新启动时被覆盖。

第一通信部22在接收电动机动作数据的请求时，从存储部21读出所请求的电动机动作数据并发送。即，第一通信部22从存储部21中选择与来自请求部51的请求对应的电动机动作数据，并将所选择的电动机动作数据发送至显示部52。

第一通信部22接收电动机动作数据的请求的时间间隔比存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔短。即，以比存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔短的间隔向第一通信部22请求电动机动作数据。因此，作为请求侧的信息取得部5能够缩短取得电动机动作数据的时滞。例如，将存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔控制为第一通信部22接收请求的时间间隔的2倍以上。

具体而言，存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔比{(对微机20请求电动机动作数据时的通信信息量)+(从微机20发送电动机动作数据时的通信信息量)}×(取得所请求的各时间的电动机动作数据的通信次数)/(通信速度)大。在此，列举存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔的一例。在本实施方式中，将微机20以及信息取得部5间的通信速度设为9600bps。

在本实施方式中，将向微机20的电动机动作数据请求时的通信信息量和来自微机20的电动机动作数据发送时的通信信息量都设为7字节。在此，1字节为8位。关于电动机动作数据请求时的细项，作为表示请求的电动机动作数据的项目(转速、消耗功率等)的信息由1字节构成，作为启动后时间(100ms、200ms等)的信息由1字节构成，已预约(以与其他通信规格的关系填补零)由4字节构成，以及为通信错误检测而由1字节构成。数据发送时的细项，作为表示发送的电动机动作数据的项目(转速、消耗功率等)的信息由1字节构成，作为启动后时间(100ms、200ms等)的信息由1字节构成，作为电动机动作数据由4字节构成以及为了通信错误检测而由1字节构成。取得所请求的各时间的电动机动作数据的通信次数是取得在存储部21中保存的某电动机启动后时间的电动机动作数据并进行显示所需的通信次数。例如，在1次通信取得1个项目的数据的情况下，在本实施方式中，将图4的转速和消耗功率这2个项目的数据分为2次通信取得，因此是2次。另外，在另一例中，也可以通过压缩多个信息，通过1次通信取得2个项目的数据，由此设为1次通信。在此，所谓压缩，例如有时通过对4字节的数据使分辨率降低来将1个项目的数据设为2字节，在电动机动作数据的4字节内放入2个项目的2字节的数据等方法来进行。因此，存储部21存储各电动机动作数据的时间间隔比{7(字节)+7(字节)}×8(位/字节)×2/9600(bps)＝23.3ms大。由于来自请求部51的询问比23.3ms快，所以即使在第一检测部23检测到通信错误，进行再次请求，信息取得部5中的数据取得也会追上存储部21中蓄积的数据。因此，能够大致实时地、即仅以通信时间以及显示处理的时滞而在显示装置3显示电动机动作状态。

另外，存储部21也可以进一步存储稳定运转时、停止时等的动作数据。在该情况下，第一通信部22能够在电动机10的稳定运转中、停止时、停止后等从存储部21读出电动机动作数据并发送。

第一检测部23在接收电动机动作数据的请求时，检测通信错误。当检测到通信错误时，第一检测部23向信息取得部5通知检测到通信错误。即，第一检测部23将包含检测到通信错误的意思的信息返回给信息取得部5。第一检测部23当检测到通信错误时，可以仅将检测到通信错误的情况通知给信息取得部5，也可以指示信息取得部5以使第一通信部22接收相同的请求。

具体而言，在第一通信部22经由第二通信部54接收来自请求部51的请求时，如图5所示，若噪声进入电动机单元4与信息取得部5之间，则第一检测部23检测到通信错误。然后，第一检测部23经由第一通信部22和第二通信部54向请求部51通知检测到通信错误。当接收到该通知时，请求部51经由第二通信部54向第一通信部22再次请求相同的电动机动作数据。另外，第一检测部23也可以指示第一通信部22使得将相同的电动机动作数据发送至显示部52。

这样，当通过第一检测部23能够检测到通信错误时，即使产生通信错误，也能够向信息取得部5再次请求相同的数据。由于在存储部21中存储有电动机动作数据，因此能够根据再次请求而读出电动机动作数据并发送至显示部52。因此，在作为请求电动机动作数据的一侧的信息取得部5中，数据缺损的影响小。因此，能够高精度地掌握电动机10启动时的动作状态。并且，在信息取得部5包含检测通信错误的第二检测部53的情况下，能够在信息取得部5侧以及微机20侧相互检查通信错误，因此能够进一步提高精度。

第一检测部23例如通过校验和、奇偶校验来检测通信错误。本实施方式的第一检测部23使用校验和。在本实施方式中，将数据请求时的通信细项中用于检测通信错误的1字节用作校验和。请求部51取校验和以外的共计6字节的总和，计算其下1字节的值，将该值作为校验和的值。另一方面，第一检测部23取接收到的7字节中的校验和以外的共计6字节的总和，计算其下1字节的值，将该值与接收到的校验和的值进行核对，如果是相同的值，则判断为正常，如果是不同的值，则判断为通信错误，由此检测通信错误。

这样，微机20具有存储电动机动作数据并在被请求时向外部发送的功能。微机20除了发送该电动机动作数据的功能以外，还可以包含指示电动机10的功能。

具体而言，微机20根据由用户输入的参数来指示电动机10进行动作。输入的参数例如是上升的时间、目标功率等。参数例如由键盘、鼠标等PC的输入装置输入。参数可以任意设定。另外，参数能够通过用户的操作进行覆盖。

(电动机动作显示系统的信息取得部)如图3所示，电动机动作显示系统2的信息取得部5包含请求部51、显示部52、第二检测部53以及第二通信部54。

请求部51请求存储部21的电动机动作数据。请求部51在比存储部21存储各电动机动作数据更快的定时向第一通信部22请求电动机动作数据。另外，该定时是鉴于向微机20请求数据时的通信信息量、从微机20发送数据时的通信信息量、取得所请求的各时间内的电动机动作数据的通信次数、通信速度等而决定的。

显示部52使显示装置3显示基于由请求部51请求的电动机动作数据的电动机动作信息。详细而言，显示部52从第一通信部22接收电动机动作数据。基于接收到的电动机动作数据，指示显示装置3显示电动机动作信息。电动机动作信息例如是将横轴设为时间、将纵轴设为电动机消耗功率的表示电动机消耗功率的随时间变化的曲线图。

第二检测部53在从第一通信部22接收电动机动作数据时，检测通信错误。当检测到通信错误时，第二检测部53向第一通信部22再次请求相同的电动机动作数据。

具体而言，在第二通信部54接收来自第一通信部22的电动机动作数据时，如图6所示，若噪声进入电动机单元4与信息取得部5之间，则第二检测部53检测通信错误。并且，第二检测部53指示第二通信部54不向显示部52发送电动机动作信息。另外，第二检测部53向请求部51指示再次请求相同的电动机动作数据。另外，第二检测部53也可以经由第二通信部54向第一通信部22请求相同的电动机动作数据。因此，即使产生通信错误，也能够通过第二检测部53向第一通信部22再次请求电动机动作数据。因此，由于数据缺损的影响较小，因此能够高精度地掌握电动机启动时的动作状态。

另外，第二检测部53也可以检测出请求部51请求的电动机动作数据与第二通信部54接收的电动机动作数据不同的情况。具体而言，在本实施方式中，对表示数据请求时和数据发送时的电动机动作数据项目的信息彼此进行核对，对数据请求时和数据发送时的启动后时间的信息彼此进行核对，如果分别表示相同的内容，则判断为正常，如果至少一方是不同的内容，则判断为通信错误。在该情况下，即使省略第一检测部23，也能够通过第二检测部53检测通信错误。因此，信息取得部5能够再次请求电动机动作数据，因此数据缺损的影响小。

第二检测部53例如通过校验和、奇偶校验来检测通信错误。本实施方式的第二检测部53使用校验和。在本实施方式中，将数据发送时的通信细项中用于检测通信错误的1字节用作校验和。第一通信部22取校验和以外的共计6字节的总和，计算其下1字节的值，将该值作为校验和的值。另一方面，第二检测部53取接收到的7字节中的校验和以外的共计6字节的总和，计算其下1字节的值，将该值与接收到的校验和的值进行核对，如果是相同的值，则判断为正常，如果是不同的值，则判断为通信错误，由此检测通信错误。

(电动机动作显示方法)参照图1～图7，对本实施方式中的电动机动作显示方法进行说明。以后的动作假定电动机10的电源已经接通。另外，启动是指电动机10的旋转开始。

首先，启动电动机单元4的电动机10(步骤S1)。将存储各电动机动作数据的期间取得的多个数据进行平均化(步骤S2)。接着，将平均化后的数据作为电动机动作数据存储在存储部21中(步骤S3)。

信息取得部5的请求部51请求存储在存储部21中的电动机动作数据(步骤S4)。

在第一通信部22接收来自请求部51的请求时，第一检测部23检测是否存在通信错误(步骤S5)。在该步骤S5中，在第一检测部23检测到存在通信错误的情况下，向请求部51通知检测到通信错误。接收到该通知的请求部51对第一通信部22进行相同的请求(步骤S4)。另一方面，当在步骤S5中第一检测部23判断为没有通信错误时，向显示部52发送电动机动作数据(步骤S6)。

在显示部52从第一通信部22接收电动机动作数据时，第二检测部53检测是否存在通信错误(步骤S7)。在该步骤S7中由第二检测部53检测到存在通信错误的情况下，向请求部51通知检测到通信错误。接收到该通知的请求部51对第一通信部22进行相同的请求(步骤S4)。另一方面，当在步骤S7中第二检测部53判断为没有通信错误时，显示部52使显示装置3显示基于电动机动作数据的电动机动作信息(步骤S8)。

另外，上述电动机动作显示系统2的信息取得部5中的控制可以通过软件来进行，也可以使用硬件电路来进行。另外，既可以提供执行电动机动作显示方法的处理的程序，也可以将程序记录在记录介质中来提供给用户，也可以将程序经由通信线路下载到显示装置3。

如以上说明的那样，在本实施方式的电动机单元4、电动机动作显示系统2以及电动机动作显示装置1中，微机20包含存储电动机10启动时的动作数据即电动机动作数据的存储部21。在该微机20、基板16以及电动机10之间的通信路径上，充分地进行了难以混入噪声的电路设计。因此，存储部21能够存储数据缺损的影响小的电动机动作数据。若从信息取得部5请求电动机动作数据，则能够通过第一通信部22发送缺损影响小的电动机动作数据。因此，能够减少数据的缺损，并在显示装置3上显示电动机10启动时的动作信息。

本实施方式的电动机单元4具备第一检测部23。本实施方式的电动机动作显示系统2和电动机动作显示装置1具备第二检测部53。本发明人发现在电动机10的转速为高速的情况下，由于产生电磁噪声而产生数据缺损这样的新的课题。进而，本发明人发现数据的缺损容易在电动机10的启动时产生。在通过第一检测部23以及第二检测部53中的至少一方检测到通信错误的情况下，信息取得部5能够向第一通信部22再次请求数据。由于在存储部21中存储有电动机动作数据，因此能够根据再次请求来发送电动机动作数据。因此，在请求电动机动作数据的信息取得部5侧，数据缺损的影响小。因此，能够高精度地掌握电动机10启动时的动作状态。

这样，在电动机10启动时数据缺损的影响小，因此能够高精度地显示启动时的电动机10的动作信息。因此，本实施方式适合用于具备采用了无传感器控制的电动机的电动机单元、电动机动作显示系统以及电动机动作显示装置。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。详细而言，在本实施方式中记载的在缓存时间间隔、数据取得项目、对微机的数据请求时的通信信息量、对微机的数据请求时的通信细项、来自微机的数据发送时的通信信息量、来自微机的数据发送时的通信信息量的通信细项、取得所请求的各时间的电动机动作数据的通信次数、通信速度等中记载的数值是一个例子。另外，对微机的数据请求时的通信信息量与来自微机的数据发送时的通信信息量也不需要相同。本发明的范围不是由上述的实施方式而是由请求专利保护的范围示出，意在包含与请求专利保护的范围等同的意思以及范围内的所有变更。

附图标记的说明

1、电动机动作显示装置、2电动机动作显示系统、3显示装置、4电动机单元、5信息取得部、10电动机、11壳体、12转子、12a轴、13、14轴承、15定子、16基板、17电子部件、20微型计算机(微机)、21存储部、22第一通信部、23第一检测部、51请求部、52显示部、53第二检测部、54第二通信部。

Claims (8)

1.一种电动机单元，具备：

电动机；以及

微型计算机，其安装于所述电动机，

所述微型计算机包含：

存储部，其存储所述电动机启动时的动作数据即电动机动作数据；以及

通信部，其在接收所述电动机动作数据的请求时，从所述存储部读出所请求的所述电动机动作数据并进行发送。

2.根据权利要求1所述的电动机单元，

所述微型计算机还包含在接收所述电动机动作数据的请求时检测通信错误的检测部，所述检测部在检测到通信错误时，通知检测到通信错误。

3.根据权利要求1或2所述的电动机单元，

所述通信部接收所述电动机动作数据的请求的时间间隔比所述存储部存储各所述电动机动作数据的时间间隔短。

4.根据权利要求3所述的电动机单元，

所述存储部存储各所述电动机动作数据的时间间隔大于：

{(对所述微型计算机请求所述电动机动作数据时的通信信息量)+(从所述微型计算机发送所述电动机动作数据时的通信信息量)}×(取得所请求的各时间的所述电动机动作数据的通信次数)/(通信速度)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动机单元，

所述存储部将在存储各所述电动机动作数据的期间取得的多个数据进行平均化，并存储平均化后的数据。

6.一种电动机动作显示系统，具备：

权利要求1～5中任一项所述的电动机单元；

请求部，其请求所述存储部的所述电动机动作数据；以及

显示部，其使显示装置显示基于由所述请求部请求的所述电动机动作数据的电动机动作信息。

7.根据权利要求6所述的电动机动作显示系统，

该电动机动作显示系统还具备在从所述通信部接收所述电动机动作数据时检测通信错误的第二检测部，所述第二检测部在检测到通信错误时，向所述通信部再次请求相同的所述电动机动作数据。

8.一种电动机动作显示装置，具备：

权利要求6或7所述的电动机动作显示系统；以及

显示装置，其通过所述显示部显示电动机动作信息。

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