JP3242861B2 - エンコーダ信号処理装置 - Google Patents
エンコーダ信号処理装置Info
- Publication number
- JP3242861B2 JP3242861B2 JP10084797A JP10084797A JP3242861B2 JP 3242861 B2 JP3242861 B2 JP 3242861B2 JP 10084797 A JP10084797 A JP 10084797A JP 10084797 A JP10084797 A JP 10084797A JP 3242861 B2 JP3242861 B2 JP 3242861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- encoder
- data
- counter
- serial
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダ信号処
理装置、特に、ＡＣサーボモータ用エンコーダ信号処理
装置に関する。
理装置、特に、ＡＣサーボモータ用エンコーダ信号処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボモータ制御用センサにインク
リメンタルエンコーダを用いる場合、フィードバック情
報として、基準位置からの変位量（位置情報）と、一定
時間ごとのインクリメンタル相のパルス変化量（速度情
報）と、更に、モータ一回転時における基準位置からの
回転角度（回転角度情報）が必要となる。
リメンタルエンコーダを用いる場合、フィードバック情
報として、基準位置からの変位量（位置情報）と、一定
時間ごとのインクリメンタル相のパルス変化量（速度情
報）と、更に、モータ一回転時における基準位置からの
回転角度（回転角度情報）が必要となる。
【０００３】上記位置情報、速度情報はインクリメンタ
ル信号（ＡＢ相）のパルス量をカウンタで計数して求め
ることができる。これに対して、回転角度情報は、磁極
信号（ＣＳ信号）及びＺ相信号でモータ誘起電圧と同位
相の電流指令を発生させるようにいわゆる同期合わせを
行う必要があり、例えば、磁極相信号の立ち上がりエッ
ジで初期化したうえでモータ電気角３６０度で一巡する
アップダウンカウンタでインクリメンタル信号を計数す
るように構成する。このような構成では、複数のエンコ
ーダ信号が必要となり、通常ＡＢＺ相及び磁極信号であ
るＵＶＷ相の６信号を差動信号として伝送する場合、電
源も含めて１４本の信号線が必要であり、信号線の削減
が課題とされてきた。
ル信号（ＡＢ相）のパルス量をカウンタで計数して求め
ることができる。これに対して、回転角度情報は、磁極
信号（ＣＳ信号）及びＺ相信号でモータ誘起電圧と同位
相の電流指令を発生させるようにいわゆる同期合わせを
行う必要があり、例えば、磁極相信号の立ち上がりエッ
ジで初期化したうえでモータ電気角３６０度で一巡する
アップダウンカウンタでインクリメンタル信号を計数す
るように構成する。このような構成では、複数のエンコ
ーダ信号が必要となり、通常ＡＢＺ相及び磁極信号であ
るＵＶＷ相の６信号を差動信号として伝送する場合、電
源も含めて１４本の信号線が必要であり、信号線の削減
が課題とされてきた。
【０００４】そこで、例えば、特開平５−２１９７７７
号公報に示すものでは、図６に示すようにＡＢ相とＺ相
（該公報のＣ相に対応）の３種類の伝送信号路を設け、
電源投入後の所定の時間に限り、これら３種類の信号伝
送路でＵＶＷ３相の磁極信号を伝送し磁極信号の伝送路
を省略するよう構成している。この結果、信号線を従来
の１４本に対し、８本まで減らすことができるとしてい
る。
号公報に示すものでは、図６に示すようにＡＢ相とＺ相
（該公報のＣ相に対応）の３種類の伝送信号路を設け、
電源投入後の所定の時間に限り、これら３種類の信号伝
送路でＵＶＷ３相の磁極信号を伝送し磁極信号の伝送路
を省略するよう構成している。この結果、信号線を従来
の１４本に対し、８本まで減らすことができるとしてい
る。
【０００５】なお、図６において、６０１はインクリメ
ンタルエンコーダ、６０２は同期信号供給装置、６０３
は信号切り替え回路、６０４は切り替え制御回路を示
す。
ンタルエンコーダ、６０２は同期信号供給装置、６０３
は信号切り替え回路、６０４は切り替え制御回路を示
す。
【０００６】更に、省線化のために、例えば特開平６−
２０３２８５号公報に示すものでは、図７に示すように
位置データ信号（ＡＢＺ相）と磁極信号に相当する駆動
用位置データ信号ＵＶＷ相を検出し、ＡＢ相信号の単位
時間当りのパルス変化量をアップダウンカウンタで数値
化し、ＵＶＷ相信号及びＺ相信号とともにシリアル伝送
することで、伝送路数を１チャンネルにできるとしてい
る。
２０３２８５号公報に示すものでは、図７に示すように
位置データ信号（ＡＢＺ相）と磁極信号に相当する駆動
用位置データ信号ＵＶＷ相を検出し、ＡＢ相信号の単位
時間当りのパルス変化量をアップダウンカウンタで数値
化し、ＵＶＷ相信号及びＺ相信号とともにシリアル伝送
することで、伝送路数を１チャンネルにできるとしてい
る。
【０００７】なお、図７において、７００はエンコーダ
内部信号処理回路、７０１は波形整形回路、７０２は４
逓倍方向検出回路、７０３はアップダウンカウンタ、７
０４は通信制御部、７０５はパラレルシリアル変換回
路、７０６はラインドライバ、７０７はＣＲＣビット付
加器を示す。
内部信号処理回路、７０１は波形整形回路、７０２は４
逓倍方向検出回路、７０３はアップダウンカウンタ、７
０４は通信制御部、７０５はパラレルシリアル変換回
路、７０６はラインドライバ、７０７はＣＲＣビット付
加器を示す。
【０００８】シリアル信号伝送方式は、信号伝送路を１
回線にすることができるが、伝送時の信号の信頼性が問
題となってくる。そこで、例えば、特開平６−２２３２
９３号公報に示すものでは、インクリメンタル信号をカ
ウンタに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変
化量をシリアル信号に変換する方式を記述しており、特
に受信回路においてシリアル信号に応じたインクリメン
タル信号を再生すること、及びシリアル信号フレームご
とに誤り検出を行い、誤りが検出された場合、所定回数
までの繰り返し発生する誤りに対し前回フレームデータ
を繰り返し使用することで信号の信頼性を高めている。
回線にすることができるが、伝送時の信号の信頼性が問
題となってくる。そこで、例えば、特開平６−２２３２
９３号公報に示すものでは、インクリメンタル信号をカ
ウンタに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変
化量をシリアル信号に変換する方式を記述しており、特
に受信回路においてシリアル信号に応じたインクリメン
タル信号を再生すること、及びシリアル信号フレームご
とに誤り検出を行い、誤りが検出された場合、所定回数
までの繰り返し発生する誤りに対し前回フレームデータ
を繰り返し使用することで信号の信頼性を高めている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信号線
路の伝送データ誤り発生に対し、特開平６−２２３２９
３号公報に示すものではインクリメンタル信号をカウン
タに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変化量
をシリアル信号に変換する方式であることから、伝送デ
ータに誤りが検出された場合、所定回数まで伝送データ
異常が繰り返し発生したときに、前回フレームデータを
繰り返し使用することで、速度情報の補正に対して効果
はあるものの、位置情報に対する補正はできないという
問題がある。即ち、カウンタ値の一定時間における変化
量を伝送する方式では、位置情報は各データフレームを
連続加算した結果値であり、各データに伝送異常が検出
されたならば、真値と推定値の差分は位置ずれとなって
補正することができない。
路の伝送データ誤り発生に対し、特開平６−２２３２９
３号公報に示すものではインクリメンタル信号をカウン
タに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変化量
をシリアル信号に変換する方式であることから、伝送デ
ータに誤りが検出された場合、所定回数まで伝送データ
異常が繰り返し発生したときに、前回フレームデータを
繰り返し使用することで、速度情報の補正に対して効果
はあるものの、位置情報に対する補正はできないという
問題がある。即ち、カウンタ値の一定時間における変化
量を伝送する方式では、位置情報は各データフレームを
連続加算した結果値であり、各データに伝送異常が検出
されたならば、真値と推定値の差分は位置ずれとなって
補正することができない。
【００１０】本発明は、位置制御に用いるＡＣサーボモ
ータのインクリメンタルエンコーダの信号線路の省線技
術に関し、エンコーダ信号をシリアルデータに変換し伝
送する場合、信頼性の高い位置データの伝送方式を実現
することを目的としている。
ータのインクリメンタルエンコーダの信号線路の省線技
術に関し、エンコーダ信号をシリアルデータに変換し伝
送する場合、信頼性の高い位置データの伝送方式を実現
することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のエンコーダ信号処理装置においては、イン
クリメンタル信号をカウンタで計数し、一定サンプリン
グ時間ごとのカウンタ値をシリアル信号に変換し上位コ
ントローラへ伝送するエンコーダにおいて、シリアルデ
ータ内にデータの誤り検出信号を付加する機能を有する
とともに、通信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一
周の分解能をＰ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋ
を２以上の整数として、該インクリメンタル信号計数用
カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数
できるカウンタであるエンコーダ信号送信部と、モータ
制御周期Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが
整数比の関係であり、且つ、通信エラー発生時には、ｋ
回までの過去のデータで最も近い正常エンコーダデータ
を補正して制御用データとして用いるエンコーダ信号受
信部とより成ることを特徴とする。
め、本発明のエンコーダ信号処理装置においては、イン
クリメンタル信号をカウンタで計数し、一定サンプリン
グ時間ごとのカウンタ値をシリアル信号に変換し上位コ
ントローラへ伝送するエンコーダにおいて、シリアルデ
ータ内にデータの誤り検出信号を付加する機能を有する
とともに、通信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一
周の分解能をＰ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋ
を２以上の整数として、該インクリメンタル信号計数用
カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数
できるカウンタであるエンコーダ信号送信部と、モータ
制御周期Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが
整数比の関係であり、且つ、通信エラー発生時には、ｋ
回までの過去のデータで最も近い正常エンコーダデータ
を補正して制御用データとして用いるエンコーダ信号受
信部とより成ることを特徴とする。
【００１２】
【００１３】
【作用】本発明のエンコーダ信号処理装置によれば、
（ｋ−１）回までの連続したデータの誤りに対し、ｋ回
目のデータで位置ずれを解消でき、ｋ回目のデータに誤
りが検出された場合に初めて信号異常としてシステムを
停止するなどの処置をとればよく、従来の方式に対して
データ信頼性の向上が図れる。なお、ｋ回以上の連続し
たデータ誤りに対しては、回転方向を誤認することが起
こり得るため、補正の限度を（ｋ−１）回としている。
（ｋ−１）回までの連続したデータの誤りに対し、ｋ回
目のデータで位置ずれを解消でき、ｋ回目のデータに誤
りが検出された場合に初めて信号異常としてシステムを
停止するなどの処置をとればよく、従来の方式に対して
データ信頼性の向上が図れる。なお、ｋ回以上の連続し
たデータ誤りに対しては、回転方向を誤認することが起
こり得るため、補正の限度を（ｋ−１）回としている。
【００１４】また、受信回路において、モータ制御周期
Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが整数比の
関係を保つことで、シリアル伝送に伴う信号のサンプリ
ング誤差の発生を回避するとともに、エンコーダサンプ
リング周期はモータ制御周期よりも高速であるから、モ
ータ制御周期期間内に受信できる複数のエンコーダデー
タのうち、通常は、モータ制御周期ごとに得られるエン
コーダデータをモータ制御用帰還信号として用い、該デ
ータに異常が検出された場合、両サンプリング周期から
最も新しい正常データをモータサンプリング周期時デー
タに比例換算することで誤差の小さなエンコーダデータ
を得ることができ、且つ、正常データを受信した時に誤
差を補正することができる。
Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが整数比の
関係を保つことで、シリアル伝送に伴う信号のサンプリ
ング誤差の発生を回避するとともに、エンコーダサンプ
リング周期はモータ制御周期よりも高速であるから、モ
ータ制御周期期間内に受信できる複数のエンコーダデー
タのうち、通常は、モータ制御周期ごとに得られるエン
コーダデータをモータ制御用帰還信号として用い、該デ
ータに異常が検出された場合、両サンプリング周期から
最も新しい正常データをモータサンプリング周期時デー
タに比例換算することで誤差の小さなエンコーダデータ
を得ることができ、且つ、正常データを受信した時に誤
差を補正することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例であるエ
ンコーダ信号送信部の内部信号処理回路１００のブロッ
ク図である。本発明においては、図１に示すように同図
では省略してある複数のセンサからの出力信号、即ち磁
極信号の原信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、原点信号の原信号Ｖ
ｚ、インクリメンタル信号の原信号Ｖａ、Ｖｂを波形整
形回路１０１を通してそれぞれ矩形波の磁極信号Ｕ、
Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚ、インクリメンタル信号Ａ、Ｂに変
換し、信号Ａ及びＢは４逓倍方向検出回路１０２を介し
てアップダウンカウンタ１０３に入力する。通信制御部
１０６によりサンプリング周期Ｔｓごとに発生するタイ
ミング信号によりアップダウンカウンタ１０３の出力デ
ータと磁極信号Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚのレベルをラッ
チ回路１０４で送信データとして保持し、該ラッチ回路
１０４の出力信号を、同じく通信制御部１０６から出力
される送信同期信号のタイミングに同期してシリアルパ
ラレル変換回路１０５で送信用シリアル信号に変換し、
ラインドライバ１０８からコントローラ側の信号処理回
路へ出力する。この際、ＣＲＣビット付加器１０７で送
信データに異常検出データを送信データの一部として追
加する。
ンコーダ信号送信部の内部信号処理回路１００のブロッ
ク図である。本発明においては、図１に示すように同図
では省略してある複数のセンサからの出力信号、即ち磁
極信号の原信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、原点信号の原信号Ｖ
ｚ、インクリメンタル信号の原信号Ｖａ、Ｖｂを波形整
形回路１０１を通してそれぞれ矩形波の磁極信号Ｕ、
Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚ、インクリメンタル信号Ａ、Ｂに変
換し、信号Ａ及びＢは４逓倍方向検出回路１０２を介し
てアップダウンカウンタ１０３に入力する。通信制御部
１０６によりサンプリング周期Ｔｓごとに発生するタイ
ミング信号によりアップダウンカウンタ１０３の出力デ
ータと磁極信号Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚのレベルをラッ
チ回路１０４で送信データとして保持し、該ラッチ回路
１０４の出力信号を、同じく通信制御部１０６から出力
される送信同期信号のタイミングに同期してシリアルパ
ラレル変換回路１０５で送信用シリアル信号に変換し、
ラインドライバ１０８からコントローラ側の信号処理回
路へ出力する。この際、ＣＲＣビット付加器１０７で送
信データに異常検出データを送信データの一部として追
加する。
【００１６】ここで、アップダウンカウンタ１０３は通
信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能を
Ｐ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整
数として、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数で
きるようする。例えば、モータ最大回転数は８３のＳ−
１乗（５０００ｒｐｍ）、エンコーダ分解能は４０００
（１０００ｐｐｒ×４てい倍）、エンコーダデータ伝送
周期は０．０５ｍｓ、カウンタ桁数は６８以上である８
ｂｉｔとし、最大計数値を２５５とする。
信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能を
Ｐ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整
数として、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数で
きるようする。例えば、モータ最大回転数は８３のＳ−
１乗（５０００ｒｐｍ）、エンコーダ分解能は４０００
（１０００ｐｐｒ×４てい倍）、エンコーダデータ伝送
周期は０．０５ｍｓ、カウンタ桁数は６８以上である８
ｂｉｔとし、最大計数値を２５５とする。
【００１７】図２は本発明の一実施例であるエンコーダ
信号受信部２００のブロック図である。本発明において
は図２に示すように、エンコーダからの出力信号をエン
コーダ信号ケーブル２３０を介してラインレシーバ２２
０で受信し、シリアルパラレル変換回路２０１でパラレ
ル信号に変換するとともに、異常検出回路２０３で受信
データーに対するデータ異常の有無をチェックする。ま
た、シリアルパラレル変換回路２０１内に受信データが
セットされたとき、受信データを第１のラッチ回路２０
４で保持し、該保持データに対して異常検出回路２０３
による判定が正常であった場合、更に第２のラッチ回路
２０５でデータを保持するとともに異常履歴カウンタ２
０６をクリアする。また、異常検出回路２０３で該保持
データに異常を確認できた場合、第２のラッチ回路２０
５のデータ更新は行なわず、異常履歴カウンタ２０６を
インクリメントする。尚、シリアルパラレル変換回路２
０１内に受信データがセットされるごとに割り込み制御
回路２０２に対して受信レジスタフルの信号を発生し、
受信レジスタフルの信号が予め設定された回数発生した
ときにマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２１０に対して
割り込み信号を発生する。２０７はデータバスである。
信号受信部２００のブロック図である。本発明において
は図２に示すように、エンコーダからの出力信号をエン
コーダ信号ケーブル２３０を介してラインレシーバ２２
０で受信し、シリアルパラレル変換回路２０１でパラレ
ル信号に変換するとともに、異常検出回路２０３で受信
データーに対するデータ異常の有無をチェックする。ま
た、シリアルパラレル変換回路２０１内に受信データが
セットされたとき、受信データを第１のラッチ回路２０
４で保持し、該保持データに対して異常検出回路２０３
による判定が正常であった場合、更に第２のラッチ回路
２０５でデータを保持するとともに異常履歴カウンタ２
０６をクリアする。また、異常検出回路２０３で該保持
データに異常を確認できた場合、第２のラッチ回路２０
５のデータ更新は行なわず、異常履歴カウンタ２０６を
インクリメントする。尚、シリアルパラレル変換回路２
０１内に受信データがセットされるごとに割り込み制御
回路２０２に対して受信レジスタフルの信号を発生し、
受信レジスタフルの信号が予め設定された回数発生した
ときにマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２１０に対して
割り込み信号を発生する。２０７はデータバスである。
【００１８】ここで、データ処理及びモータ制御にＭＰ
Ｕ２１０を用いているが、このＭＰＵ２１０の処理内容
について説明する。ＭＰＵ２１０によって一定時間ごと
に所定の処理を繰り返すサンプリング制御を行い、モー
タ制御のサンプリング周期はエンコーダ信号伝送周期よ
りも遅くする。即ち、一般に伝送データの構成は例え
ば、図３及び図４の通り、伝送データを１６ｂｉｔと
し、これに対し、スタートビット（３ｂｉｔ）、エラー
検出データ（３ｂｉｔ）、ストップビット（１ｂｉｔ）
及びアイドルビット（２ｂｉｔ）を付加して全２５ビッ
ト長で１伝送フレームを構成し、これを１ＭＨｚの同期
信号で伝送すると２５μｓごとにデータを伝送できると
いうように、エンコーダ伝送周期が伝送信号のビット数
と伝送周波数で決定されるのに対して、モータ制御周期
は、制御対象の応答性から決定される実用周波数範囲以
上の制御を実現するために、例えば、文献「ＡＣサーボ
システムの理論と設計の実際」（１９９０年５月８日総
合電子出版社発行、杉本編著）１９４頁〜１９９頁に一
般的デジタルサーボシステムは数百μｓ程度のモータ制
御周期となることが記述されていることから、妥当な条
件である。尚、本実施例ではエンコーダ伝送周期を前述
のように２５μｓ、モータ制御周期を余裕を見て１００
μｔｓとする。
Ｕ２１０を用いているが、このＭＰＵ２１０の処理内容
について説明する。ＭＰＵ２１０によって一定時間ごと
に所定の処理を繰り返すサンプリング制御を行い、モー
タ制御のサンプリング周期はエンコーダ信号伝送周期よ
りも遅くする。即ち、一般に伝送データの構成は例え
ば、図３及び図４の通り、伝送データを１６ｂｉｔと
し、これに対し、スタートビット（３ｂｉｔ）、エラー
検出データ（３ｂｉｔ）、ストップビット（１ｂｉｔ）
及びアイドルビット（２ｂｉｔ）を付加して全２５ビッ
ト長で１伝送フレームを構成し、これを１ＭＨｚの同期
信号で伝送すると２５μｓごとにデータを伝送できると
いうように、エンコーダ伝送周期が伝送信号のビット数
と伝送周波数で決定されるのに対して、モータ制御周期
は、制御対象の応答性から決定される実用周波数範囲以
上の制御を実現するために、例えば、文献「ＡＣサーボ
システムの理論と設計の実際」（１９９０年５月８日総
合電子出版社発行、杉本編著）１９４頁〜１９９頁に一
般的デジタルサーボシステムは数百μｓ程度のモータ制
御周期となることが記述されていることから、妥当な条
件である。尚、本実施例ではエンコーダ伝送周期を前述
のように２５μｓ、モータ制御周期を余裕を見て１００
μｔｓとする。
【００１９】図５は本発明におけるエンコーダ受信回路
のエンコーダ信号処理フローを示す。即ち、モータ制御
周期１００μｓでＭＰＵが動作するように設定した場
合、エンコーダ伝送周期２５μｓでは４回の受信レジス
タフル信号に対して１回の割り込み信号を発生するよう
割り込み周期設定を行なう。割り込み発生時には、ＭＰ
Ｕにより所定の操作を終えた後、エラー信号の確認を行
なう。受信データが正常である場合、ＭＰＵにより、第
１のラッチ回路２０４のデータを読み込み通常のモータ
制御を行なうが、受信データが異常である場合には、第
２のラッチ回路２０５のデータと異常履歴データを読み
込む。異常履歴データは、正常データが何サンプリング
前のデータであるかを示しており、これを基に更に前の
正常データとの差分をサンプリング時刻のずれ分だけに
比例的に増加あるいは減少させて割り込み発生時のデー
タとして以後のモータ制御処理を行なう。また、データ
異常が例えば５回まで連続して発生した場合、上記方法
でエラー発生時の処理を行い、６回目に正常データが得
られたとき、正常データで内部処理を行なえば、前の正
常データからの差分が変化量の真値であるから、絶対値
管理を行なう際に、前の正常データに対して最新の正常
データを用いてデータ更新を行うことで、異常データ検
出時の補正処理による誤差を解消できる。尚、エラー履
歴データがｋ回を越えた場合（本実施例ではｋ＝６）に
は補正不能としてモータ停止などのシステムエラー処理
を行なう。
のエンコーダ信号処理フローを示す。即ち、モータ制御
周期１００μｓでＭＰＵが動作するように設定した場
合、エンコーダ伝送周期２５μｓでは４回の受信レジス
タフル信号に対して１回の割り込み信号を発生するよう
割り込み周期設定を行なう。割り込み発生時には、ＭＰ
Ｕにより所定の操作を終えた後、エラー信号の確認を行
なう。受信データが正常である場合、ＭＰＵにより、第
１のラッチ回路２０４のデータを読み込み通常のモータ
制御を行なうが、受信データが異常である場合には、第
２のラッチ回路２０５のデータと異常履歴データを読み
込む。異常履歴データは、正常データが何サンプリング
前のデータであるかを示しており、これを基に更に前の
正常データとの差分をサンプリング時刻のずれ分だけに
比例的に増加あるいは減少させて割り込み発生時のデー
タとして以後のモータ制御処理を行なう。また、データ
異常が例えば５回まで連続して発生した場合、上記方法
でエラー発生時の処理を行い、６回目に正常データが得
られたとき、正常データで内部処理を行なえば、前の正
常データからの差分が変化量の真値であるから、絶対値
管理を行なう際に、前の正常データに対して最新の正常
データを用いてデータ更新を行うことで、異常データ検
出時の補正処理による誤差を解消できる。尚、エラー履
歴データがｋ回を越えた場合（本実施例ではｋ＝６）に
は補正不能としてモータ停止などのシステムエラー処理
を行なう。
【００２０】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、位置制御
に用いるＡＣサーボモータのインクリメンタルエンコー
ダの信号線路の省線化が実現できる。また、信号サンプ
リング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モー
タ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整数とし
て、該インクリメンタル信号計数用カウンタが（２ｋＮ
ＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数できるように構成し、
受信回路において、モータ制御周期Ｔｃとエンコーダ信
号サンプリング周期Ｔｅを整数比の関係とし、通信エラ
ー発生時には、ｋ回までの過去のデータで最も新しい正
常エンコーダデータを補正して制御用データとして用い
るようにしているため、連続するｋ−１回の伝送データ
異常に対して信頼性の高い補正処理を行なうことができ
るとともに、ｋ回目の真値データにより位置誤差の補正
が可能な位置制御装置を実現できる。なお、本発明にお
ける受信回路のデータ補正方法はＭＰＵで処理するよう
に記述したが、受信回路をＩＣ化する場合、例えば補正
係数の乗算などのソフトウエア処理の一部をハードウエ
アで実現しＩＣ内に搭載することは、部品点数の増加を
伴わずにＭＰＵ処理量を軽減できるため製作上考慮され
る内容である。
に用いるＡＣサーボモータのインクリメンタルエンコー
ダの信号線路の省線化が実現できる。また、信号サンプ
リング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モー
タ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整数とし
て、該インクリメンタル信号計数用カウンタが（２ｋＮ
ＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数できるように構成し、
受信回路において、モータ制御周期Ｔｃとエンコーダ信
号サンプリング周期Ｔｅを整数比の関係とし、通信エラ
ー発生時には、ｋ回までの過去のデータで最も新しい正
常エンコーダデータを補正して制御用データとして用い
るようにしているため、連続するｋ−１回の伝送データ
異常に対して信頼性の高い補正処理を行なうことができ
るとともに、ｋ回目の真値データにより位置誤差の補正
が可能な位置制御装置を実現できる。なお、本発明にお
ける受信回路のデータ補正方法はＭＰＵで処理するよう
に記述したが、受信回路をＩＣ化する場合、例えば補正
係数の乗算などのソフトウエア処理の一部をハードウエ
アで実現しＩＣ内に搭載することは、部品点数の増加を
伴わずにＭＰＵ処理量を軽減できるため製作上考慮され
る内容である。
【図１】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ信号受信部の内部信号処理回路のブロック図であ
る。
コーダ信号受信部の内部信号処理回路のブロック図であ
る。
【図２】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ信号受信部のブロック図である。
コーダ信号受信部のブロック図である。
【図３】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ伝送データフレームの構成図である。
コーダ伝送データフレームの構成図である。
【図４】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ伝送データフレーム内のデータ内容説明図であ
る。
コーダ伝送データフレーム内のデータ内容説明図であ
る。
【図５】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ受信回路の信号処理を示すフローチャートであ
る。
コーダ受信回路の信号処理を示すフローチャートであ
る。
【図６】従来技術によるエンコーダのブロック図であ
る。
る。
【図７】従来技術によるエンコーダにおける内部信号処
理回路を示すブロック図である。
理回路を示すブロック図である。
１００ エンコーダ信号送信部の内部信号処理回路 １０１ 波形整形回路 １０２ ４逓倍方向検出回路 １０３ アップダウンカウンタ １０４ ラッチ回路 １０５ パラレルシリアル変換回路 １０６ 通信制御部 １０７ ＣＲＣビット付加器 １０８ ラインドライバ ２００ エンコーダ信号処理装置 ２０１ シリアルパラレル変換回路 ２０２ 割り込み制御回路 ２０３ 異常検出回路 ２０４ 第１のラッチ回路 ２０５ 第２のラッチ回路 ２０６ 異常履歴カウンタ ２０７ データバス ２１０ マイクロコンピュータ（ＭＰＵ） ２２０ ラインレシーバ ２３０ エンコーダ信号ケーブル ６０１ インクリメンタルエンコーダ ６０２ 同期信号供給装置 ６０３ 信号切り替え回路 ６０４ 切り替え制御回路 ７００ エンコーダ内部信号処理回路 ７０１ 波形整形回路 ７０２ ４逓倍方向検出回路 ７０３ アップダウンカウンタ ７０４ 通信制御部 ７０５ パラレルシリアル変換回路 ７０６ ラインドライバ ７０７ ＣＲＣビット付加器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−270181（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72928（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−14017（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/16 G01D 5/244
Claims (1)
- 【請求項１】 インクリメンタル信号をカウンタで計数
し、一定サンプリング時間ごとのカウンタ値をシリアル
信号に変換し上位コントローラへ伝送するエンコーダに
おいて、シリアルデータ内にデータの誤り検出信号を付
加する機能を有するとともに、通信サンプリング周期を
Ｔｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モータ最大回転数
をＮとするとき、ｋを２以上の整数として、該インクリ
メンタル信号計数用カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）
以上の大きさを計数できるカウンタであるエンコーダ信
号送信部と、 モータ制御周期Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期
Ｔｅが整数比の関係であり、且つ、通信エラー発生時に
は、ｋ回までの過去のデータで最も近い正常エンコーダ
データを補正して制御用データとして用いるエンコーダ
信号受信部とより成る ことを特徴とするエンコーダ信号
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084797A JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084797A JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285981A JPH10285981A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3242861B2 true JP3242861B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=14284723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10084797A Expired - Fee Related JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242861B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3729143B2 (ja) * | 2002-03-14 | 2005-12-21 | 株式会社デンソー | 脈波計測装置 |
| JP6168776B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2017-07-26 | キヤノン株式会社 | 位置制御装置及び位置制御方法 |
| JP6549637B2 (ja) | 2017-05-29 | 2019-07-24 | ファナック株式会社 | 異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法 |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP10084797A patent/JP3242861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10285981A (ja) | 1998-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007121074A (ja) | 温度検出回路および温度検出方法 | |
| JP3242861B2 (ja) | エンコーダ信号処理装置 | |
| JP5358367B2 (ja) | エンコーダーシステム | |
| JP4212372B2 (ja) | エンコーダ信号処理装置およびサーボドライバ | |
| JP3033285B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
| JP3047809B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JPH0850034A (ja) | 多回転アブソリュートエンコーダ | |
| WO2022091512A1 (ja) | 電力変換装置およびその制御方法 | |
| JP3168861B2 (ja) | ロータリエンコーダ受信回路 | |
| JP3045014B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JPH0947065A (ja) | モータ駆動制御装置 | |
| JP2001249154A (ja) | エンコーダの断線検出装置および断線検出方法 | |
| JP3465458B2 (ja) | モータ位置検出装置 | |
| JP3362558B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JP3448664B2 (ja) | 多回転アブソリュートエンコーダ | |
| CN110912488A (zh) | 电机控制方法和系统 | |
| WO2023013662A1 (ja) | 通信システム | |
| JP2810610B2 (ja) | エンコーダ信号の伝送方法 | |
| JP2003141673A (ja) | サーボシステム | |
| JP4214590B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JPS6362008A (ja) | 制御システム | |
| JPH0560571A (ja) | エンコーダの異常検出方法 | |
| JPH10253393A (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
| JP4419225B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| JPH07177610A (ja) | 電気車制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |