JP2021043481A - 複合センシングデバイス、回転機器及び回転機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なる状態量を検出することができ、複数の検出信号を伝送する信号線を省線化できる複合センシングデバイスを提供する。【解決手段】複合センシングデバイス（１３０）であって、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）と、複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）のそれぞれの検出信号を同一規格の検出信号に変換する複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）と、複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）により同一規格に変換された複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの検出信号を共通の信号線（１４０）に送出する通信部（１３３）とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、複合センシングデバイス、回転機器及び回転機器制御システムに関し、特に、複数のセンシングデバイスを有する複合センシングデバイスにおける信号線の省線化に関する。

モーションコントロールの分野では、回転機器の駆動軸にレゾルバまたはロータリエンコーダのような角度を検知するセンシングデバイスを取り付けておき、得られた角度信号から、コントローラは、その内部の演算により角速度と角加速度を算出して回転機器の制御演算を行っている。

一方、以上のように１つのセンシングデバイスで得られた信号からコントローラ内部で複数の状態を算出して制御演算を行うのではなく、異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイスを回転機器の駆動軸に設けておき、それぞれのセンシングデバイスの結果を用いることで、高精度に演算して回転機器を制御する手法が特許文献１に提案されている。

特開平３−４９５８１号公報

特許文献１に記載された複数のセンシングデバイスを用いる回転機器制御システムを、図８により説明する。図８は、複数のセンシングデバイスを備える回転機器制御システムの従来の構成を示す構成図である。図８において、回転機器Ｍの駆動軸Ｍａには、ｎ個のセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎが設けられている。ｎ個のセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎから得られる検出信号は、それぞれ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを通り、各センシングデバイスＳ１〜Ｓｎに対応するインタフェースＩＦ１〜ＩＦｎを経由して、コントローラＣＮＴＬに供給される。なお、ｎは２以上の整数を意味している。

このような回転機器制御システムでは、センシングデバイスＳ１〜Ｓｎそれぞれが異なるものであって、それぞれで互換性がないため、ｎ個のセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎの検出信号それぞれを、個別のｎ個のインタフェースＩＦ１〜ＩＦｎを経由してコントローラＣＮＴＬに接続する必要がある。

この際、ｎ個のインタフェースＩＦ１〜ＩＦｎの出力をコントローラＣＮＴＬの各ポートに接続するため、コントローラＣＮＴＬにおいてセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎに対応してｎ個のポートが必要になる。すなわち、コントローラＣＮＴＬが有するポート数により、使用できるセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎの個数が制限される問題が生じる。

一方、ｎ個のセンシングデバイスＳ１〜Ｓｎから得られる検出信号を、それぞれ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを介してインタフェースＩＦ１〜ＩＦｎに供給するため、センシングデバイスＳ１〜Ｓｎの個数に応じて信号線ＳＬ１〜ＳＬｎの本数が増大する問題がある。また、複数の信号線ＳＬ１〜ＳＬｎの各信号線間で電磁結合が生じ、ある信号線を通る検出信号が他の信号線に対するクロストークまたはノイズとして影響を与える可能性もある。

本発明は、複数の異なる状態量を検出することができ、複数の検出信号を伝送する信号線を省線化できる複合センシングデバイス、複合センシングデバイスを備えた回転機器、及び複合センシングデバイスを備えた回転機器を制御する回転機器制御システムを提供することを目的とする。

この発明に係る複合センシングデバイスは、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイスと、複数のセンシングデバイスのそれぞれの検出信号を同一規格の検出信号に変換する複数の信号変換回路と、複数の信号変換回路により同一規格に変換された複数のセンシングデバイスからのそれぞれの検出信号を共通の信号線に送出する通信部と、を備える。

この発明に係る回転機器は、回転を外部に供給可能な駆動軸を備え、複合センシングデバイスが駆動軸に取り付けられ、複合センシングデバイスは、回転機器の作動に関するそれぞれ異なる状態量についての検出信号を共通の信号線に送出する。

この発明に係る回転機器制御システムは、回転を外部に供給可能な駆動軸を備える回転機器と、回転機器の作動に関して異なる複数の状態量を検出する複合センシングデバイスと、複合センシングデバイスでの検出により生成された検出信号に基づいて回転機器の回転を制御する制御部とを備え、複合センシングデバイスは、駆動軸に取り付けられ、回転機器の作動に関するそれぞれ異なる状態量についての検出信号を共通の信号線を通して制御部に送出する。

通信部は、複数の信号変換回路により同一規格に変換された複数のセンシングデバイスからのそれぞれの検出信号に、複数のセンシングデバイスのそれぞれを識別するデバイスＩＤを付与し、シリアル通信により信号線に送出する。

通信部は、複数の信号変換回路に対応した複数のラインドライバにより構成され、それぞれの出力はバスに接続され、複数のラインドライバは、同一規格に変換された複数のセンシングデバイスからのそれぞれの検出信号を、バスに接続された信号線を通して送出する。

複数の信号変換回路のそれぞれの出力と通信部の入力とがバスに接続され、通信部は、複数の信号変換回路のそれぞれの出力をバス経由で受信し、同一規格に変換された複数のセンシングデバイスからのそれぞれの検出信号を信号線に送出する。

複数の信号変換回路と通信部とがデイジーチェーンを介して接続され、通信部は、複数の信号変換回路のそれぞれの出力をデイジーチェーン経由で受信し、同一規格に変換された複数のセンシングデバイスからのそれぞれの検出信号を信号線に送出する。

複合センシングデバイスは、複数のセンシングデバイス、複数の信号変換回路、及び通信部を同一の筐体内に備える。

複合センシングデバイスは、回転機器の駆動軸に取り付けられ、回転機器の回転に関するそれぞれ異なる状態量として、回転角度、角速度、及び角加速度についての検出信号を、信号線に送出する。

複合センシングデバイスは、複数のセンシングデバイスと、複数の信号変換回路と、通信部とが、回転機器と一体に構成され、回転機器の回転に関するそれぞれ異なる状態量として、回転角度、角速度、及び角加速度についての検出信号を、信号線に送出する。

この発明に係る複合センシングデバイスによれば、それぞれ異なる状態量を検出する複数の検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号を共通の信号線を通して送出することにより、複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。

この発明に係る回転機器によれば、駆動軸に取り付けられた複合センシングデバイスにおいて、それぞれ異なる状態量を検出する複数の検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号を共通の信号線を通して送出することにより、複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。

この発明に係る回転機器制御システムによれば、回転機器に取り付けられた複合センシングデバイスにおいて、それぞれ異なる状態量を検出する複数の検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号を共通の信号線を通して、制御部に送出することにより、複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。

本発明の実施の形態１における回転機器制御システムを示す構成図である。 本発明の実施の形態１の回転機器制御システムにおける複合センシングデバイスの取り付け位置を示す構成図である。 本発明の実施の形態１の回転機器制御システムにおける複合センシングデバイスの取り付け位置の他の例を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における回転機器制御システムのデータ転送時の通信フォーマットを示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における回転機器制御システムで使用されるデータの通信フォーマットの各フィールドの内容を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における回転機器制御システムを示す構成図である。 本発明の実施の形態３における回転機器制御システムを示す構成図である。 複数のセンシングデバイスを備える回転機器制御システムの従来の構成を示す構成図である。

以下、本発明の複合センシングデバイスを有する回転機器制御システムの実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付している。

実施の形態１．
はじめに、本発明の実施の形態１における回転機器制御システム１００の基本的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１における回転機器制御システム１００を示す構成図である。

［回転機器制御システム１００の構成］
図１において、回転機器制御システム１００は、制御部１１０と、回転機器１２０と、複合センシングデバイス１３０とを備えている。

制御部１１０は、コントローラ１１１と、ラインレシーバ１１２とを備えている。コントローラ１１１は、複合センシングデバイス１３０の検出結果に基づいて回転機器１２０の回転を制御しつつ駆動するもので、駆動線１６０を通して回転機器駆動信号を回転機器１２０に供給する。ラインレシーバ１１２は、複合センシングデバイス１３０の検出信号を共通の信号線１４０を通して受信し、受信した内容をコントローラ１１１に供給する。なお、以下の説明において、コントローラ１１１による回転機器１２０の制御を、制御部１１０による回転機器１２０の制御と言う。

回転機器１２０は、固定された状態の固定子と、固定子に対して回転可能な回転子と、回転子の回転を外部に供給可能な駆動軸１２０ａとを備え、入力された電気信号を物理的運動に変換する機械要素である。回転機器１２０は、制御部１１０からの回転機器駆動信号により、駆動軸１２０ａの回転方向、回転角度、及び回転速度を制御する。駆動軸１２０ａの回転は、図示されない被駆動部に供給されると共に、複合センシングデバイス１３０で検出される。

複合センシングデバイス１３０は、センシングデバイス部１３１と、信号変換回路部１３２と、通信部１３３とを備えている。
センシングデバイス部１３１は、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nにより構成され、駆動軸１２０ａに取り付けられている。複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nそれぞれは、駆動軸１２０ａを囲むように取り付けられた状態を図１に示しているが、駆動軸１２０ａの回転を検出することが可能であれば、どのような取り付けの形態であってもよい。

信号変換回路部１３２は、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nにより構成され、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれの検出信号を、同一規格の検出信号に変換する。同一規格の検出信号とは、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれの検出信号について、デジタル／アナログ種別、信号レベル、伝送速度、及び信号フォーマット等において同一の仕様に沿った状態になっていることを意味する。

通信部１３３は、複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nにより構成されている。複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nのそれぞれの出力は、バスＢに接続されている。このバスＢには、信号線１４０が接続されている。

複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nは、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nにより同一規格に変換された複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからのそれぞれの検出信号に、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれを識別するデバイスＩＤを付与し、バスＢから信号線１４０を通してシリアル通信により多重化して送出する。

バスＢと信号線１４０は、例えば、ＲＳ４８５規格の一対のＳＤ＋とＳＤ−の差動伝送信号を使用するシリアル通信用の通信線により構成される。この信号線１４０は、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれの検出信号を、複合センシングデバイス１３０から制御部１１０に送出する際に共通して使用されるため、従来のようなセンサ毎の複数の信号線は必要なくなる。

センシングデバイス１３１_1と、信号変換回路１３２_1と、ラインドライバ１３３_1との組み合わせは、複合センシングデバイス１３０の小型化のため、接近した状態に配置することが望ましい。接近した状態は、モジュール同士の接触や接続、回路基板の共用といった状態を含む。センシングデバイス１３１_2と、信号変換回路１３２_2と、ラインドライバ１３３_2以降の組み合わせも同様である。

複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nは、回転角度信号を生成するレゾルバまたはロータリエンコーダ等の角度センサ、角速度信号を生成するタコメータ等の角速度センサ、及び角加速度信号を生成するトルクセンサ等の角加速度センサ、といった複数のそれぞれ異なる状態量を検出する各種センサを組み合わせて使用する。そして、制御部１１０は、複数のそれぞれ異なる状態量の検出結果を用いて制御演算を行うことで、回転機器１２０に対して応答性の高い制御をすることができる。

［複合センシングデバイス１３０の取り付け位置］
次に、回転機器制御システム１００における複合センシングデバイス１３０の取り付け位置について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１の回転機器制御システム１００における複合センシングデバイス１３０の取り付け位置を示す構成図である。

複合センシングデバイス１３０は、図２に示すように、回転機器１２０と被駆動部２００との間の駆動軸１２０ａの周囲に取り付けられる。なお、複合センシングデバイス１３０内の複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_n、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_n、及び複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nは、同一の筐体内に収められている。これにより、複数のセンシングデバイスを１つのデバイスとして扱うことができ、複数のそれぞれ異なる状態量の検出結果を容易に取り扱うことが可能になる。

また、複合センシングデバイス１３０の取り付け位置の他の例を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１の回転機器制御システム１００における複合センシングデバイス１３０の取り付け位置の他の例を示す構成図である。複合センシングデバイス１３０は、図３に示すように、回転機器１２０と一体に構成されていてもよい。この際に、複合センシングデバイス１３０は、回転機器１２０において駆動軸１２０ａが突出する側に、駆動軸１２０ａが貫通するように取り付けられる。複合センシングデバイス１３０の筐体の材質、形状、及び重量等は、任意に定めることができる。複合センシングデバイス１３０は、回転機器１２０に対して着脱可能に構成されてもよいし、回転機器１２０の内部に構成されてもよい。

［通信フォーマット］
次に、本発明の実施の形態１の複合センシングデバイス１３０と制御部１１０との間の通信で使用される通信フォーマットについて、図４と図５を参照して説明する。

図４は、本発明の実施の形態１における回転機器制御システム１００のデータ転送時の通信フォーマットを示すタイミングチャートである。図５は、本発明の実施の形態１における回転機器制御システム１００で使用されるデータの通信フォーマットに含まれる各フィールドの内容を示す説明図である。

以下の説明では、複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nとラインレシーバ１１２は、それぞれライントランシーバの機能を備え、複合センシングデバイス１３０と制御部１１０との間で双方向通信が可能であるとする。

図４の（ａ）は、制御部１１０から複合センシングデバイス１３０に対する検出信号要求を示している。

制御部１１０は、複合センシングデバイス１３０からの直前のデータの最終フィールドから、１データフレーム分以上のアイドル状態が存在するか否かを監視している。１データフレームとは、複合センシングデバイス１３０を構成するいずれかのセンシングデバイス１３１_iから制御部１１０に向けて送出される一連のデータの単位である。

制御部１１０は、直前のデータフレームの最終部分から１データフレーム分以上のアイドル状態が継続した後に、コントロールフィールドＣＦを検出信号の要求として、デバイスＩＤフィールドＩＤＦをデバイスの指定として、複合センシングデバイス１３０に送出する。

複合センシングデバイス１３０において複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nは、制御部１１０からコントロールフィールドＣＦが送られてくることで、通信開始であると判断する。これにより、複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nは、既に開始している他の通信に対して誤って通信開始と判断することを回避している。

ラインドライバ１３３_1〜１３３_nのそれぞれは、コントロールフィールドＣＦにより通信開始と判断すると、コントロールフィールドＣＦに続くデバイスＩＤフィールドＩＤＦに含まれるデバイスＩＤに応じて、自分宛の要求であるかを判別する。

ラインドライバ１３３_1〜１３３_n中のいずれかのラインドライバ１３３_iは、制御部１１０からの要求が自分宛であると判別した場合、信号変換回路１３２_iにより同一規格に変換されたセンシングデバイス１３１_iからの検出信号を、バスＢから共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出する。

図４の（ｂ）は、複合センシングデバイス１３０から制御部１１０に向けて送出する検出信号の通信フォーマットを示している。複合センシングデバイス１３０から制御部１１０に向けて送出する検出信号の通信フォーマットは、図４の（ｂ）に示されるように、コントロールフィールドＣＦ、デバイスＩＤフィールドＩＤＦ、ステータスフィールドＳＦ、データフィールドＤＦ０〜ＤＦｎ、及び検査フィールドＣＲＣが含まれている。

図５は、図４の（ｂ）のタイミングチャートに示される検出信号に含まれる各フィールドについて、フィールド名とフィールド内容とを示している。コントロールフィールドＣＦは、コマンド情報である。デバイスＩＤフィールドＩＤＦは、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nを識別するデバイスＩＤ（identification）の情報である。ステータスフィールドＳＦは、デバイスの状態識別情報である。データフィールドＤＦ０〜ＤＦｎは、デバイスで検出された状態量の情報である。検査フィールドＣＲＣは、ＣＲＣフィールド以外の全てのフィールドのスタートビットとデリミッタを除く全てのビットに対するＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）による誤り検査情報である。

以上の説明は制御部１１０からの検出信号要求とデバイスの指定に応じて、複合センシングデバイス１３０内のいずれか特定のセンシングデバイス１３１_iからの検出信号を同一規格に変換したうえで、バスＢから共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出する場合である。但し、このような動作に限定されるものではない。

例えば、制御部１１０からのデバイスの指定のない検出信号要求のみに応じて、複合センシングデバイス１３０内のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからの全ての検出信号を同一規格に変換したうえで、あらかじめ定められた順番に従って、バスＢから共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出してもよい。

また、制御部１１０からのデバイスの指定と検出信号要求なしに、複合センシングデバイス１３０内のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからの検出信号を同一規格に変換したうえで、センシングデバイス１３１_1〜１３１_nの順番に、バスＢから共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて、定期的または予め定められた時刻に送出してもよい。

以上説明した複合センシングデバイス１３０によれば、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからの検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号にデバイスＩＤを付して共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出することにより、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nから複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。

実施の形態２．
［複合センシングデバイス１３０の構成］
次に、本発明の実施の形態２における回転機器制御システム１００の構成について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態２における回転機器制御システム１００を示す構成図である。

実施の形態２において、実施の形態１と同一部分には同一符号を付しており、重複した説明を省略する。以下、実施の形態２の構成において、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

図６に示す複合センシングデバイス１３０は、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_n、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_n、及び単一のラインドライバ１３３ａを備えている。複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nの出力は、対応する複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nの入力に接続されている。複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nのそれぞれの出力はバスＢに接続されている。バスＢには、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nのそれぞれの出力のほか、ラインドライバ１３３ａの入力が接続されている。

複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nは、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれの検出信号を同一規格の検出信号に変換する共に、同一規格に変換された検出信号に対し、複数のセンシングデバイスのそれぞれを識別する信号を付与し、バスＢを通してラインドライバ１３３ａに出力する。

ラインドライバ１３３ａは、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nにより同一規格に変換された複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからのそれぞれの検出信号をバスＢ経由で受信し、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nを識別する信号に対応するデバイスＩＤを付与し、シリアル通信により多重化して共通の信号線１４０を通して送出する。

以上の実施の形態２の構成において、複合センシングデバイス１３０は、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからの検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号にデバイスＩＤを付して共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出することにより、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nから複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。また、単一のラインドライバ１３３ａが検出信号を共通の信号線１４０に送出するため、複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nの場合よりも、データを送出する権限の管理が容易になる。

実施の形態３．
［複合センシングデバイス１３０の構成］
次に、本発明の実施の形態３における回転機器制御システム１００の構成について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態３における回転機器制御システム１００を示す構成図である。

実施の形態３において、実施の形態２と同一部分には同一符号を付しており、重複した説明を省略する。以下、実施の形態３の構成において、実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。

図７に示す複合センシングデバイス１３０において、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nのそれぞれと、単一のラインドライバ１３３ａとは、デイジーチェーンＤＣを介して互いに接続されている。

複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nは、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nのそれぞれの検出信号を同一規格の検出信号に変換する共に、同一規格に変換された検出信号に対し、複数のセンシングデバイスのそれぞれを識別する信号を付与し、デイジーチェーンＤＣを通してラインドライバ１３３ａに出力する。

ラインドライバ１３３ａは、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_nにより同一規格に変換された複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからのそれぞれの検出信号をデイジーチェーンＤＣ経由で受信し、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nを識別する信号に対応するデバイスＩＤを付与し、シリアル通信により多重化して共通の信号線１４０を通して送出する。

以上の実施の形態３の構成において、複合センシングデバイス１３０は、それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからの検出信号を同一規格の検出信号に変換し、同一規格に変換された複数の検出信号にデバイスＩＤを付して共通の信号線１４０を通して制御部１１０に向けて送出することにより、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nから複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができる。また、デイジーチェーンＤＣに接続された単一のラインドライバ１３３ａが検出信号を共通の信号線１４０に送出するため、複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nを利用する場合よりも、データを送出する権限の管理が容易になる。

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００によれば、複合センシングデバイス１３０内の複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nから複数の検出信号を伝送する信号線を省線化することができるため、コントローラ１１１において使用する入力ポートを従来より減らすことができる。このため、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nの最大個数について、コントローラ１１１の入力ポート数に起因して制限されることはなくなる。また、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nの個数を増やす際に、入力ポート数の多い高価なコントローラ１１１を採用する必要がなくなる。

本発明の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００によれば、複合センシングデバイス１３０から制御部１１０への検出信号の送出に共通の信号線１４０のみを使用するため、従来のような複数の信号線間の電磁結合によるクロストークまたはノイズの問題を生じることがない。このため、従来より安定した状態で検出信号の送出を行うことができる。このため、本発明の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００は、制御部１１０は、複数のそれぞれ異なる状態量の検出結果を正確に用いることができ、回転機器１２０に対して応答性の高い高精度な制御をすることができる。従って、モーションコントロールにおいて、複数の異なる検出信号を用いて回転機器１２０を高精度に制御することが可能になる。

本発明の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００によれば、複合センシングデバイス１３０内で複数の異なる規格の検出信号を同一規格の複数の検出信号に変換すると共に、検出信号の送出に共通の信号線１４０のみを使用するため、センサ数やセンサ種類の異なる別の複合センシングデバイス１３０に交換することが可能である。そして、センサ数やセンサ種類の異なる複合センシングデバイス１３０に交換した場合でも、複合センシングデバイス１３０から制御部１１０に対する接続に変更を加えることなく対処することが可能である。

本発明の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００によれば、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_n、複数の信号変換回路１３２_1〜１３２_n、単一のラインドライバ１３３ａ、または複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nは複合センシングデバイス１３０として同一の筐体内に収められているため、複数のセンシングデバイスを１つのデバイスとして扱うことができ、回転機器１２０の作動に関して複数のそれぞれ異なる状態量の検出結果を容易に取り扱うことが可能になる。また、複合センシングデバイス１３０は、回転機器１２０に着脱可能、あるいは、回転機器１２０と一体化することができるため、複数のセンシングデバイスを１つのデバイスとして扱うことができ、回転機器１２０の作動に関して複数のそれぞれ異なる状態量の検出結果を容易に取り扱うことが可能になる。

［その他の実施の形態］
以上の実施の形態１〜３の説明では、単一のラインドライバ１３３ａ、または複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nから信号線１４０を通してラインレシーバ１１２に向けて、複数のセンシングデバイス１３１_1〜１３１_nからのそれぞれの検出信号を制御部１１０に送信する具体例を示したが、これに限定されるものではない。

例えば、単一のラインドライバ１３３ａ、または複数のラインドライバ１３３_1〜１３３_nと、ラインレシーバ１１２とを、双方向通信が可能なライントランシーバに置き換えることで、複合センシングデバイス１３０と制御部１１０との間で双方向の通信を行うことが可能になる。このように双方向通信を可能に構成すると、制御部１１０から複合センシングデバイス１３０内の任意のセンシングデバイス１３１_xを呼び出し、任意のタイミングで所望の検出信号を取得することが可能になる。

以上の実施の形態１〜３の回転機器制御システム１００の説明では、制御部１１０と複合センシングデバイス１３０との間のシリアル通信として調歩同期式シリアル通信の通信形態を想定しているが、この通信形態に限定されるものではなく、同期式シリアル通信を採用することも可能である。

以上の実施の形態１〜３において、複合センシングデバイス１３０が取り付けられる回転機器１２０はモータを想定しているが、これに限定されるものではなく、空気圧や油圧を回転運動に変換するロータリーアクチュエータ、燃料を用いて回転運動を発生する熱機関などであってもよい。

１００ 回転機器制御システム、１１０ 制御部、１１１ コントローラ、１１２ ラインレシーバ、１２０ 回転機器、１２０ａ 駆動軸、１３０ 複合センシングデバイス、１３１ センシングデバイス部、１３１_1〜１３１_n 複数のセンシングデバイス、１３２ 信号変換回路部、１３２_1〜１３２_n 複数の信号変換回路、１３３ 通信部、１３３ａ 単一のラインドライバ、１３３_1〜１３３_n 複数のラインドライバ、１４０ 信号線、１６０ 駆動線、２００ 被駆動部、Ｂ バス、ＤＣ デイジーチェーン。

Claims (10)

1. それぞれ異なる状態量を検出する複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）と、
   前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）のそれぞれの検出信号を同一規格の検出信号に変換する複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）と、
   前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）により同一規格に変換された前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの前記検出信号を共通の信号線（１４０）に送出する通信部（１３３）と
   を備える複合センシングデバイス。
2. 前記通信部（１３３）は、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）により同一規格に変換された前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの前記検出信号に、前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）のそれぞれを識別するデバイスＩＤを付与し、シリアル通信により前記信号線（１４０）に送出する
   請求項１に記載の複合センシングデバイス。
3. 前記通信部（１３３）は、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）に対応した複数のラインドライバ（１３３_1〜１３３_n）により構成され、それぞれの出力はバス（Ｂ）に接続され、
   前記複数のラインドライバ（１３３_1〜１３３_n）は、前記同一規格に変換された前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの前記検出信号を、前記バス（Ｂ）に接続された前記信号線（１４０）を通して送出する
   請求項１または請求項２に記載の複合センシングデバイス。
4. 前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）のそれぞれの出力と前記通信部（１３３）の入力とがバス（Ｂ）に接続され、
   前記通信部（１３３）は、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）のそれぞれの出力を前記バス（Ｂ）経由で受信し、同一規格に変換された前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの前記検出信号を前記信号線（１４０）に送出する
   請求項１または請求項２に記載の複合センシングデバイス。
5. 前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）と前記通信部（１３３）とがデイジーチェーン（ＤＣ）を介して接続され、
   前記通信部（１３３）は、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）のそれぞれの出力を前記デイジーチェーン（ＤＣ）経由で受信し、同一規格に変換された前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）からのそれぞれの前記検出信号を前記信号線（１４０）に送出する
   請求項１または請求項２に記載の複合センシングデバイス。
6. 前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）、及び前記通信部（１３３）を同一の筐体内に備える
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の複合センシングデバイス。
7. 前記複合センシングデバイス（１３０）は、
   回転機器（１２０）の駆動軸（１２０ａ）に取り付けられ、
   前記回転機器（１２０）の回転に関するそれぞれ異なる前記状態量として、回転角度、角速度、及び角加速度についての前記検出信号を、前記信号線（１４０）に送出する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の複合センシングデバイス。
8. 前記複合センシングデバイス（１３０）は、
   前記複数のセンシングデバイス（１３１_1〜１３１_n）と、前記複数の信号変換回路（１３２_1〜１３２_n）と、前記通信部（１３３）とが、回転機器（１２０）と一体に構成され、
   前記回転機器（１２０）の回転に関するそれぞれ異なる前記状態量として、回転角度、角速度、及び角加速度についての前記検出信号を、前記信号線（１４０）に送出する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の複合センシングデバイス。
9. 回転を外部に供給可能な駆動軸（１２０ａ）を備える回転機器（１２０）であって、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の複合センシングデバイス（１３０）が前記駆動軸（１２０ａ）に取り付けられ、
   前記複合センシングデバイス（１３０）は、前記回転機器（１２０）の作動に関するそれぞれ異なる状態量として、前記駆動軸（１２０ａ）の回転についての回転角度、角速度、及び角加速度についての検出信号を共通の信号線（１４０）に送出する
   ことを特徴とする回転機器。
10. 回転を外部に供給可能な駆動軸（１２０ａ）を備える回転機器（１２０）と、
    前記回転機器（１２０）の作動に関して異なる複数の状態量を検出する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の複合センシングデバイス（１３０）と、
    前記複合センシングデバイス（１３０）での検出により生成された検出信号に基づいて前記回転機器（１２０）の回転を制御する制御部（１１０）と、を備える回転機器制御システム（１００）であって、
    前記複合センシングデバイス（１３０）は、前記駆動軸（１２０ａ）に取り付けられ、前記回転機器（１２０）の作動に関するそれぞれ異なる状態量として、前記駆動軸（１２０ａ）の回転についての回転角度、角速度、及び角加速度についての検出信号を、共通の信号線（１４０）を通して前記制御部（１１０）に送出する
    ことを特徴とする回転機器制御システム。

Images