JP2005287098A

JP2005287098A - モータ駆動装置

Info

Publication number: JP2005287098A
Application number: JP2004092934A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakajima; 芳夫中島
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動装置であって、駆動電圧の立上がり時又は立下がり時のノイズの影響を受けずに前記モータのセンサの出力に関する信号を前記電源線を介して送受信するモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】送信回路５は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌにおいては、信号を送信せず、過渡期間Ｌを除いた期間に信号を送信することにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生ずるノイズの影響を受けずに信号を送信することができる。一方、受信回路６は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌにおいては、信号を受信せず、過渡期間Ｌを除いた期間に信号を受信することにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生ずるノイズの影響を受けずに信号を受信することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータに電力を供給する電源線に該モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送受信する送信回路及び受信回路を有するモータ駆動装置に関する。

車両に搭載されるモータにはブラシレス直流電動機が用いられている。ブラシレス直流電動機は、車両に搭載された電池から供給される直流を三相交流に変換するモータ駆動回路に、三相の電源線を介して接続されている。モータ駆動回路には、モータを駆動する駆動電圧のパルス幅の長短を制御してモータの出力を制御するＰＷＭインバータの駆動回路がある。

モータ駆動装置に備えられた送信回路は該電動機内部に備えられたレゾルバ又はホール素子などにより電動機の回転子の回転角度に関連する信号を電源線を介して受信回路へ送信し、モータ駆動装置に備えられた受信回路は送信された信号を受信し、受信した信号をモータ駆動回路へ出力する。ブラシレス直流電動機の駆動は、前記信号に基づいてモータ駆動回路から供給される矩形波形の駆動電圧のパルス幅を制御することにより行われる。

信号をモータ駆動回路へ送信するためには、電源線とは別に、前記信号をモータ駆動回路へ送信するための信号線が必要となるが、電源線に加えて信号線をモータとモータ駆動回路との間に設けた場合は、ハーネスが増加し車両の軽量化が図れない。そこで、信号を、信号線を使用せず前記電源線を介して送信している（特許文献１参照）。
特開２００３−１７４７８７号公報

しかしながら、特許文献１の構成にあっては、電源線を介してモータを駆動する駆動電圧は、立上がり及び立下がりが急峻な矩形波形であるため、前記駆動電圧の立上がり時及び立下がり時に、前記電源線を介して送信される信号の電圧レベルよりも大きなノイズが発生する場合がある。このため、前記信号を前記電源線を介して送信する場合に、前記信号にノイズが重畳し、前記受信回路は、送信された信号をノイズと分離して受信することができない虞があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、送信された信号を駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間に重畳するノイズと分離して、前記信号を受信することができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、送信する符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号を送信し、受信した符号を訂正する訂正回路を備えることにより、送信された元の信号を復元することができるモータ駆動装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を除いて送信した信号と同一の信号を送信することにより、過渡期間にノイズが重畳した場合であっても、元の信号を受信することができるモータ駆動装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を除いた期間に信号を送信することにより、過渡期間にノイズが重畳した場合であっても、前記ノイズの影響を受けずに信号を送信することができるモータ駆動装置を提供することにある。

本発明に係るモータ駆動装置は、電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、前記受信回路は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を検出する検出回路と、検出した過渡期間における信号の受信を阻止する阻止回路とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るモータ駆動装置は、電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、前記送信回路は、送信する符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号を送信すべくなしてあり、前記受信回路は、前記誤り訂正符号により受信した符号を訂正する訂正回路を有し、前記送信単位の信号は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間に対応して送信単位の一部分が欠落した場合に、誤り訂正可能な長さを有することを特徴とする。

また、本発明に係るモータ駆動装置は、電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、前記送信回路は、同じ信号を複数回送信すべくなしてあり、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を除いて、前記信号を少なくとも１回送信すべくなしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るモータ駆動装置は、電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、前記送信回路は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を検出する検出回路と、検出した過渡期間を除いた期間に前記信号を出力する出力回路とを備えたことを特徴とする。

第１の発明にあっては、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時に生じたノイズが送信された信号に重畳した場合に、前記ノイズの電圧レベルが送信された信号のレベルよりも小さく減衰するまでの前記過渡期間において送信された信号に重畳したノイズの受信を阻止することができる。

第２の発明にあっては、前記送信回路は、送信する符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号を送信し、受信回路は、誤り訂正符号により受信した符号を訂正することができる。また、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間に生じたノイズにより、送信された送信単位の一部が欠落した場合であっても、前記送信単位の信号を、誤り訂正可能な長さにすることにより、送信された信号を訂正して受信することができる。

第３の発明にあっては、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時に生じたノイズが送信された信号に重畳した場合において、送信された元の信号を受信できないときに、ノイズが生じた過渡期間を除いて同一の信号を繰り返して送信することができる。

第４の発明にあっては、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時に生じるノイズの電圧レベルが送信される信号のレベルよりも小さく減衰するまでの前記過渡期間に信号を送信せず、前記過渡期間を除いた期間に信号を送信することができる。

本発明にあっては、モータの駆動電圧の立上がり時又は立下がり時に生じるノイズの影響を受けずに送信された元の信号を受信することができる。

また、本発明にあっては、送信された信号に誤りが生じた場合であっても、誤りを訂正して送信された元の信号を復元することができる。

また、本発明にあっては、モータの駆動電圧の立上がり時又は立下がり時にノイズが生じた場合であっても、送信された元の信号を受信することができる。

また、本発明にあっては、モータの駆動電圧の立上がり時又は立下がり時に生じるノイズの影響を受けずに信号を送信することができる。

実施の形態１
図１は本発明のＰＷＭインバータ方式を用いたモータ駆動装置の概略構成を示すブロック図である。図において、１は直流を三相交流に変換するモータ駆動回路である。モータ駆動回路１は、電池１１の正端子にトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３のエミッタが接続され、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３のコレクタは、夫々トランジスタＴ４、Ｔ５、Ｔ６のコレクタに接続され、トランジスタＴ４、Ｔ５、Ｔ６のエミッタは、電池１１の負端子に接続された構成を有する。

トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３のコレクタ夫々は、三相交流用の各電源線３の一端に接続され、各電源線３の他端はモータ２の各三相端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。

モータ２は、各三相端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続された電機子巻線が配置された固定子と、該固定子の内側に、界磁巻線を有しモータ軸の回りに回転する回転子とを備え、２０００ｒｐｍの回転数で回転する。モータ２には前記回転子の回転角度を検出するレゾルバ８が配置されている。レゾルバ８は、回転子の回転角度に応じた位相を有する電圧信号をセンサ回路４へ出力する。

レゾルバ８からセンサ回路４への出力の更新頻度は、モータ２が３相３極の場合、回転角２０度毎に行う。

センサ回路４において、位相差演算部４１は、レゾルバ８から入力された電圧信号の位相と、回転子と固定子とのなす角により定められた基準信号との位相差を演算して、位相差に応じた周波数を有するパルス信号をカウンタ４２へ出力する。

カウンタ４２は、位相差演算部４１から入力されたパルス信号を計数することにより、回転子の位置に応じたデジタル信号を生成し、図示しないハミング・パリティ・コード設定回路によりハミング・パリティ・コードがセットされて、データ符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号をバッファ４３を介して送信回路５へ出力する。

送信回路５において、検出回路５１は、電源線３のモータ側に接続されている。電源線３を介して、駆動電圧Ｖが検出回路５１へ出力される。駆動電圧Ｖは、モータ駆動回路１におけるトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、及びＴ６のオン・オフ状態に応じて、電池１１の電圧であるＥｄと接地レベルである零との間を遷移する矩形波となる。駆動電圧Ｖの周波数は１０ｋＨｚである。

検出回路５１は、入力された駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時を検出した検出信号Ｐ１を生成し、検出した時点を基準として予め設定された過渡期間後にパルス信号Ｐ２を生成し、検出信号Ｐ１及びパルス信号Ｐ２を変調回路５３へ出力する。これにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズが送信する信号の電圧レベルに比較して十分に減衰するまでの過渡期間Ｌを設定することができる。

発振回路５２は、周波数が１ＭＨｚの搬送波Ｂを生成し、変調回路５３へ出力する。

変調回路５３は検出回路５１から入力されたパルス信号Ｐ２に基づいてＡＳＫ変調動作を開始し、検出信号Ｐ１に基づいてＡＳＫ変調動作を停止する。また、変調回路５３は、駆動電圧Ｖが電池１１の電圧Ｅｄである期間及び接地レベルである期間夫々において、バッファ４３に保持されたデジタル信号を１ビットごとに読み出す。

変調回路５３は、バッファ４３から読み出した１ビットごとのデータに応じて、発振回路５２から入力された搬送波ＢをＡＳＫ変調した信号を増幅回路５４へ出力する。すなわち、変調回路５３は、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「１」である場合は、搬送波Ｂをそのまま増幅回路５４へ出力し、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「０」である場合は、搬送波Ｂを増幅回路５４へ出力せず、ビットデータに応じてＡＳＫ変調をした信号を増幅回路５４へ出力する。

増幅回路５４は、電源線３に接続され、変調回路５３から入力された信号を増幅して電源線３へ送出する。

受信回路６は、電源線３のモータ駆動回路１側に接続されている。受信回路６において、検出回路６１は、電源線３を介して、駆動電圧Ｖが検出回路６１へ出力される。検出回路６１は、入力された駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時を検出した検出信号Ｐ３を生成し、検出した時点を基準として予め設定された過渡期間後にパルス信号Ｐ４を生成し、検出信号Ｐ３及びパルス信号Ｐ４を阻止回路６２へ出力する。これにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズが送信する信号の電圧レベルに比較して十分に減衰するまでの過渡期間Ｌを設定することができる。

阻止回路６２は、電源線３に接続されてあり、検出回路６１から入力されたパルス信号Ｐ４に基づいて電源線３を介して送信された信号を受信し、受信した信号を検波回路６３へ出力する。また、阻止回路６２は、検出信号Ｐ３に基づいて受信動作を停止する。これにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズが送信された信号に重畳した場合であっても、過渡期間Ｌにおけるノイズが受信されることを阻止できる。

検波回路６３は、阻止回路６２を介して受信したＡＳＫ変調された信号の包絡線検波を行い、変調された信号からビット列信号である元のデジタル信号を抽出して復元し、復元したデジタル信号を訂正回路６４へ出力する。

訂正回路６４は、検波回路６３から入力されたデジタル信号に、図示しないハミング・パリティ・設定回路によりパリティ・ビットをセットする。予め定められたスタートビット及びストップビットの間に直列に挿入される複数のデータビットの１送信単位に対してハミング・コード・チェックを行い、誤りがない場合は、前記デジタル信号をバッファ７１へ出力する。また、１ビットエラーが生じた場合には、これを訂正して、訂正されたデジタル信号をバッファ７１へ出力する。

制御回路７において、バッファ７１は、受信回路６から出力されたデジタル信号を一旦記憶する。

位置算出部７２はバッファ７１から読み出したデジタル信号を、予め定められた基準値と比較することにより、モータ２の回転子の位置を算出し、算出した位置に応じた入力信号をパルス駆動部７３へ出力する。

パルス駆動部７３は、位置算出部７２から入力された入力信号と、パルス駆動部７３において発生する搬送信号とに基づいて、前記入力信号と搬送信号との振幅を比較器（変調器）で比較し、その大小によって、モータ駆動回路１内のいずれのトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、又はＴ６をオン又はオフさせるかを決定するためのパルス信号をモータ駆動回路１へ出力する。これにより、位置算出部７２から入力された回転子の位置に対応して変化する回転子の磁界に応じて、前記回転子を回転駆動するための磁界を発生させるために前記電機子巻線にモータ駆動電流を流す。すなわち、前記回転子の位置に応じて、前記回転子にトルクを加えるために前記電機子巻線にモータ駆動電流を流すように、モータ駆動回路１のトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、又はＴ６のオン・オフを制御することにより、前記回転子にトルクを加え続けモータ２を回転させる。

次にモータ駆動装置の動作について説明する。図２は信号の送信動作を示す説明図である。図２に示すように、モータ駆動回路１内のトランジスタをオン・オフさせることにより、電源線３上には、電池１１の電圧であるＥｄと接地レベルである零との間を遷移する矩形波の駆動電圧Ｖが生じる。

検出回路５１は、駆動電圧Ｖの立上がり時を検出して、過渡期間Ｌのパルス幅を有する検出信号Ｐ１を生成して、変調回路５３へ出力する。また、検出回路５１は、検出信号Ｐ１の立上がり時から過渡期間Ｌ経過後にパルス信号Ｐ２を生成して、変調回路５３へ出力する。

変調回路５３は、パルス信号Ｐ２が入力されると、バッファ４３に記憶されたデジタル信号を構成する１ビット目のデータを読み出す。バッファ４３から読み出した１ビットの論理値が「１」である場合は、変調回路５３は、発振回路５２において生成された搬送波Ｂをそのまま増幅回路５４へ出力し、検出回路５１から入力された検出信号Ｐ１に基づいて変調動作を一旦停止する。

次に、検出回路５１は、駆動電圧Ｖの立下がりを検出して、過渡期間Ｌのパルス幅を有する検出信号Ｐ１を生成して、変調回路５３へ出力する。また、検出回路５１は、検出信号Ｐ１の立上がり時から過渡期間Ｌ経過後にパルス信号Ｐ２を生成して、変調回路５３へ出力する。

変調回路５３は、パルス信号Ｐ２が入力されると、バッファ４３に記憶されたデジタル信号を構成する２ビットのデータを読み出す。バッファ４３から読み出した１ビットの論理値が「０」である場合は、変調回路５３は、発振回路５２において生成された搬送波Ｂを増幅回路５４へ出力せず、検出回路５１から入力された検出信号Ｐ１に基づいて変調動作を一旦停止する。

以上の動作を繰り返すことにより、バッファ４３に記憶されたデータビット列「１、０、１、１」に対応してＡＳＫ変調された信号が送信される。該信号は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌを除いて送信されるため、過渡期間Ｌに生じるノイズの影響を受けない。

上述のとおり、モータ２の回転数が２０００ｒｐｍであるから、回転子が１回転に要する時間は、３０ミリ秒となる。駆動電圧Ｖの周波数は、１０ｋＨｚであるから、駆動電圧Ｖが電圧Ｅｄの間及び接地レベルの間に１ビットのデータを送信する場合は、回転子が１回転する間に６００ビットのビット列を送信することができる。

一方、レゾルバ８からセンサ回路４への出力の更新頻度は、回転子の回転角度が２０度毎に行なわれるから、回転子が１回転に要する時間が３０ミリ秒の場合には、センサの出力は、約１．６７ミリ秒毎に更新できる。すなわち、駆動電圧Ｖの１６周期の間に１回のセンサの出力に関する信号を送信できる。

従って、１回のセンサの出力に関する送信信号は、ハミング・パリティ・コードなどの誤り訂正符号とデータ符号とを含めて、３２ビットのビット列を１送信単位の信号として送信することができる。

図３は信号の受信動作を示す説明図である。検出回路６１は、駆動電圧Ｖの立上がり時を検出して、過渡期間Ｌのパルス幅を有する検出信号Ｐ３を生成して、阻止回路６２へ出力する。また、検出回路６１は、検出信号Ｐ３の立上がり時から過渡期間Ｌ経過後にパルス信号Ｐ４を生成して、阻止回路６２へ出力する。

阻止回路６２は、検出回路６１からパルス信号Ｐ４が入力されると、電源線３上の信号を受信し、受信した信号を検波回路６３へ出力する。図に示すように、電源線３上には、送信回路５から送信された信号に、駆動電圧Ｖの立上がり時に生じるノイズが重畳する場合がある。しかし、駆動電圧Ｖの立上がり時から過渡期間Ｌの経過後には、ノイズのレベルは信号の電圧レベルに比べて十分に減衰しているため、パルス信号Ｐ４が入力された時点ではノイズの影響を受けずに信号を受信できる。

検波回路６３は、阻止回路６２から入力された信号に対して包絡線検波処理を行い、論理値が「１」であるデジタル信号を生成して、生成したデジタル信号を訂正回路６４へ出力する。

検出回路６１は、駆動電圧Ｖの立下がりを検出して、過渡期間Ｌのパルス幅を有する検出信号Ｐ３を生成して、阻止回路６２へ出力する。また、検出回路６１は、検出信号Ｐ３の立下がり時から過渡期間Ｌ経過後にパルス信号Ｐ４を生成して、阻止回路６２へ出力する。

阻止回路６２は、検出回路６１から検出信号Ｐ３が入力されると、受信動作を一旦停止する。

以上の動作を繰り返すことにより、電源線３を介して送信された信号を受信し、受信した信号からビット列信号「１、０、１、１」を取り出すことができる。電源線３を介して送信された信号は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌを除いて受信されるため、過渡期間Ｌに生じるノイズの影響を受けない。

訂正回路６４は、検波回路６３から入力されたデジタル信号に基づいて、１送信単位ごとにハミング・コード・チェックを行い、誤りがない場合は、前記デジタル信号をバッファ７１へ出力する。また、１ビットエラーが生じた場合には、これを訂正して、訂正されたデジタル信号をバッファ７１へ出力する。

１送信単位のビット列を３２ビット以内にすることにより、送信された信号に誤りが生じた場合であっても、レゾルバ８からの出力を更新する前に、送信された信号の誤りを訂正することができる。

上述の通り、送信回路５は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌにおいては、信号を送信せず、過渡期間Ｌを除いた期間に信号を送信することにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生ずるノイズの影響を受けずに信号を送信することができる。一方、受信回路６は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の過渡期間Ｌにおいては、信号を受信せず、過渡期間Ｌを除いた期間に信号を受信することにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生ずるノイズの影響を受けずに信号を受信することができる。

また、モータ２の回転子の１回転に要する時間と、レゾルバ８の出力に関する信号の更新頻度と、駆動電圧Ｖの周波数との関係に着目し、駆動電圧Ｖが電圧Ｅｄのレベルの期間及び接地レベルの期間の間にレゾルバ８の出力に関する信号を送信することにより、レゾルバの出力の更新期間が経過する前に、前記信号を送信することができる。さらに、送信する符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号を、レゾルバの出力の更新期間内にすることにより、送信した信号に誤りがあった場合でも、誤りを訂正することができる。

実施の形態１においては、受信回路６において検出回路６１は、電源線３を介して駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時を検出する構成であったが、これに限らず、パルス駆動部７３がモータ駆動回路１へ出力するパルス信号（駆動電圧Ｖと同期している）の立上がり時又は立下がり時を検出する構成であってもよい。

実施の形態１においては、駆動電圧Ｖの立上がり時から立下がり時、又は立下がり時から立上がり時の間に１ビット分のデジタル信号を送信する構成であったが、これに限らず、複数ビットを送信する構成でよい。この場合は、駆動電圧Ｖの周波数に対応して送信する信号のビットレート、データビット長を設定することができる。

実施の形態１においては、駆動電圧Ｖが電圧Ｅｄ及び接地レベルいずれの場合にも、信号を送信する構成であったが、駆動電圧Ｖが接地レベルの場合にのみ信号を送信する構成でもよく、また、駆動電圧Ｖが電圧Ｅｄのレベルの場合にのみ信号を送信する構成でもよい。なお、この場合は、モータ２の回転子が１回転する間に、３００ビットのビット列信号を送信することができ、レゾルバ８の出力の更新期間の間に１６ビットのビット列信号を送信することができる。

実施の形態１においては、送信回路５及び受信回路６は、電源線３の１線に接続される構成であったが、いずれか２線、または３線すべてに接続される構成であってもよい。

実施の形態１において、訂正回路６４は、ハミング・コード・チェックを行う構成であったが、これに限らず、ＣＲＣ符号、パリティ・チェックなどの誤り検出を行う構成でもよい。また、訂正回路６４を備えない構成にあっては、センサ回路４においてパリティ・ビットを設定する回路を設ける必要がないのは言うまでもない。

実施の形態２
図４は送信回路５の構成を示すブロック図である。送信回路５において、発振回路５２及び増幅回路５４は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１と異なり、送信回路５は検出回路５１を有しない。

変調回路５３は、バッファ４３から読み出した１ビットごとのデータに応じて、発振回路５２から入力された搬送波ＢをＡＳＫ変調した信号を増幅回路５４へ出力する。すなわち、変調回路５３は、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「１」である場合は、搬送波Ｂをそのまま増幅回路５４へ出力し、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「０」である場合は、搬送波Ｂを増幅回路５４へ出力せず、ビットデータに応じてＡＳＫ変調をした信号を増幅回路５４へ出力し、増幅回路５４は、変調回路５３から入力された信号を増幅して電源線３へ送出する。

一方、受信回路６は、実施の形態１と同様に、検出回路６１が、入力された駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時を検出した検出信号Ｐ３を生成し、検出した時点を基準として予め設定された過渡期間後にパルス信号Ｐ４を生成し、検出信号Ｐ３及びパルス信号Ｐ４を阻止回路６２へ出力する。これにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズが送信する信号の電圧レベルに比較して十分に減衰するまでの過渡期間Ｌを設定することができる。

検波回路６３は、阻止回路６２を介して受信したＡＳＫ変調された信号の包絡線検波を行い、元のデジタル信号を復元し、復元したデジタル信号を訂正回路６４へ出力する。

これにより、受信回路６は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズの影響を受けずに、送信された元の信号を復元することができる。

実施の形態３
図５は送信回路５の構成を示すブロック図である。送信回路５において、発振回路５２及び増幅回路５４は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１と異なり、送信回路５はカウンタ５５を備える。

検出回路５１は、電源線３上の駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時を検出した検出信号Ｐ５を生成し、検出信号Ｐ５を変調回路５３へ出力する。

バッファ４３は、スタートビット、データビット、及びストップビットから構成される１送信単位ごとのビット列（例えば、８ビット）を保持する。

変調回路５３は、検出回路５１から入力された検出信号Ｐ５（実施の形態１の検出信号Ｐ１と同様）に基づいて、バッファ４３から読み出した１ビットごとのデータに応じて、発振回路５２から入力された搬送波ＢをＡＳＫ変調した信号を増幅回路５４へ出力するとともに、カウント信号をカウンタ５５へ出力する。すなわち、変調回路５３は、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「１」である場合は、搬送波Ｂをそのまま増幅回路５４へ出力し、バッファ４３から読み出したビットデータが論理値「０」である場合は、搬送波Ｂを増幅回路５４へ出力せず、ビットデータに応じてＡＳＫ変調をした信号を増幅回路５４へ出力する。

カウンタ５５は、変調回路５３から入力されたカウント信号を計数し、カウント値を１つ加算する。

変調回路５３は、次に検出回路５１から入力された検出信号Ｐ５に基づいて、バッファ４３の次の１ビットを読み出し、発振回路５２から入力された搬送波ＢをＡＳＫ変調した信号を増幅回路５４へ出力する。以下、同様の動作を繰り返し、１送信単位である８ビット分のデータを送信する。

カウンタ５５は、カウント信号の数が「８」になった場合、すなわち、１送信単位である８ビットのビット列データがすべて増幅回路５４へ出力された場合に、リセット信号を変調回路５３へ出力し、カウント値を「０」に設定する。

変調回路５３は、カウンタ５５から入力されたリセット信号を受け取ると、検出回路５１から入力された検出信号Ｐ５に基づいて、先に送信した８ビットのビット列を再度１ビットずつ読み出す。すなわち、変調回路５３は、バッファ４３の１ビットを読み出し、発振回路５２から入力された搬送波ＢをＡＳＫ変調した信号を増幅回路５４へ出力するとともに、カウント信号をカウンタ５５へ出力する。以降、同様の動作を繰り返す。

変調回路５３は、１送信単位である８ビットのビット列を２回増幅回路５４へ出力すると、バッファ４３の次の送信単位のビットデータを読み出し、同様の動作を繰り返す。

阻止回路６２は、検出回路６１から入力されたパルス信号Ｐ４に基づいて電源線３を介して送信された信号を受信し、受信した信号を検波回路６３へ出力する。また、阻止回路６２は、検出信号Ｐ３に基づいて受信動作を停止する。これにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時に生じるノイズが送信された信号に重畳した場合であっても、過渡期間Ｌにおけるノイズが受信されることを阻止できる。

訂正回路６４は、スタートビット、データビット、及びストップビットから構成される１送信単位の信号から、データビットを抽出できた場合は、抽出したデジタル信号をバッファ７１へ出力する。

また、訂正回路６４は、検波回路６３から入力されたデジタル信号に基づいて、データビットを抽出できない場合は、送信回路５から送信された１送信単位の信号からスタートビットを抽出した後、データビットを抽出し、抽出したデジタル信号をバッファ７１へ出力する。

これにより、送信回路５は、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時の経過後に同一のデジタル信号を繰り返して送信することにより、駆動電圧Ｖの立上がり時又は立下がり時にノイズが発生した場合であっても、送信した信号と同じ信号を繰り返して送信することができ、ノイズの影響を受けずに信号を送信することができる。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、モータ２の回転子の回転に伴って、駆動電圧Ｖが１０ｋＨｚの周波数で電圧Ｅｄのレベルと接地レベルとの間を矩形状に変化する過渡期間Ｌの経過ごとにセンサの出力に関する信号を送信し得るという点に着目し、センサの出力の更新期間の間に、所要の送信信号を複数回送信することができる。

すなわち、モータ２の回転子は、３０ミリ秒で１回転し、駆動電圧Ｖが接地レベルの間に１ビットの信号を送信する場合は、駆動電圧Ｖの周波数は１０ｋＨｚであるから、回転子が１回転する間に３００ビットのビット列を送信することができる。

一方、レゾルバ８からセンサ回路４への出力の更新頻度は、回転子の回転角度が２０度毎に行なわれるから、回転子が１回転に要する時間が３０ミリ秒の場合には、レゾルバ８の出力は、約１．６７ミリ秒毎に更新できる。すなわち、１回の更新期間の間に、駆動電圧Ｖは、１６回の電圧Ｅｄと接地レベルとの間を変化する。したがって、１６ビット分のデータを送信することが可能である。１送信単位を８ビットとした場合は、２回同じ送信単位の信号を送信することができる。

実施の形態３においては、１送信単位が８ビットのビット列であったが、これに限らず、４ビットのビット列でもよい。また、駆動電圧の電圧Ｅｄレベルの期間及び接地レベルの期間夫々に１ビットの信号を送信することにより、１６ビットのビット列を２回繰り返して送信することもできる。

本発明のＰＷＭインバータ方式を用いたモータ駆動装置の概略構成を示すブロック図である。信号の送信動作を示す説明図である。信号の受信動作を示す説明図である。送信回路の構成を示すブロック図である。送信回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１モータ駆動回路
２モータ
３電源線
４センサ回路
５送信回路
６受信回路
７制御回路
４３バッファ
５１検出回路
５２発振回路
５３変調回路
５４増幅回路
５５カウンタ
６１検出回路
６２阻止回路
６３検波回路
６４訂正回路
７１バッファ

Claims

電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、
前記受信回路は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を検出する検出回路と、検出した過渡期間における信号の受信を阻止する阻止回路とを備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、
前記送信回路は、送信する符号と誤り訂正符号とを含む送信単位の信号を送信すべくなしてあり、
前記受信回路は、前記誤り訂正符号により受信した符号を訂正する訂正回路を有し、
前記送信単位の信号は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間に対応して送信単位の一部分が欠落した場合に、誤り訂正可能な長さを有することを特徴とするモータ駆動装置。
電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、
前記送信回路は、同じ信号を複数回送信すべくなしてあり、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を除いて、前記信号を少なくとも１回送信すべくなしてあることを特徴とするモータ駆動装置。
電源線を介してモータへ駆動電圧を印加するモータ駆動回路と、前記モータに備えられたセンサの出力に関連する信号を前記電源線を介して送信する送信回路と、前記電源線を介して受信した信号を前記モータ駆動回路へ出力する受信回路とを備えたモータ駆動装置において、
前記送信回路は、前記駆動電圧の立上がり時又は立下がり時の過渡期間を検出する検出
回路と、
検出した過渡期間を除いた期間に前記信号を出力する出力回路と
を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。