JP3540517B2 - サーボコントロールシステムの位置検出装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの駆動位置制御をサーボコントローラでおこなうサーボコントロールシステムの、駆動位置データを出力する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサーボコントロールシステムに用いられる位置検出装置の例を図３に示す。位置検出装置１とサーボコントローラ１７との間には、電源ケーブル２４、そして通信ケーブル２５の２種類のケーブルが接続されていた。位置検出装置１は、装置の駆動電源を電源ケーブル２４よりサーボコントローラ１７から直接供給を受けていた。そして、サーボコントローラ１７との位置データ等のデータ通信には通信ケーブル２５を利用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
位置検出装置１は比較的消費電力が大きいため、サーボコントローラ１７からの供給電源においては電流を多く流す必要がある。そのため、ケーブルによる電圧降下等も考慮すると、電源ケーブルに通信ケーブルと同様の線径の細いケーブルを使用することには問題があった。また、接続線が電源ケーブルと通信ケーブルとに分離しているため、外部からのノイズの影響を受けやすいという問題もあった。さらに、位置検出装置１とサーボコントローラ１７との間には、電源ケーブル２４と通信ケーブル２５の２種類の接続線が必要であり、省線化にも限界となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために本発明の位置検出装置では、位置検出装置とサーボコントローラとは単一の電源・通信共用の２本の電線から成るケーブルで接続され、位置検出装置およびサーボコントローラとそれぞれ接続される前記共用ケーブルの両端にはそれぞれ１個のトランスが設けられ、各トランスの共用ケーブル側の２つの巻線の一端には、前記共用ケーブルの２本の電線がそれぞれ接続され、前記２つの巻線の他端には、それぞれ信号の交流成分と直流成分とを分離または合成するコンデンサが設けられ、前記位置検出装置には前記トランスの位置検出装置側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側の２つの巻線の前記コンデンサが接続された一端に接続された電圧降圧型のスイッチングレギュレータ回路が設けられ、前記サーボコントローラには前記トランスのサーボコントローラ側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側巻線のコンデンサに接続された電源回路が設けられていることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、位置検出装置の駆動電源は、位置検出装置に備えられた降圧型スイッチングレギュレータ回路を介して供給されるので、サーボコントローラからは位置検出装置で必要とされる電源電圧よりも高い電圧で電源を供給することができ、ケーブルによる電圧降下の影響を小さくすることができる。また、接続線からの信号の交流成分と直流成分とを分離または合成する、コンデンサを備えたトランスの作用により、直流成分である電源信号と交流成分である通信信号とを分離または合成することが可能となる。その結果、電源ケーブルと通信ケーブルとを共有することができ、省線化をすることができる。さらに、接続線からの信号の送信・受信はトランスを介しておこなうので、外部からのノイズの影響を少なくすることもできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の位置検出装置の実施形態を図１、および図２により説明する。図１にはサーボコントローラ１７と接続された本実施形態の位置検出装置１の構成図が示されている。位置検出装置１は、サーボコントローラ１７と接続された電源・通信共用ケーブル１６（以下、共用ケーブル１６という）により、位置検出装置１の電源供給およびサーボコントローラ１７との位置データ等のデータ通信をおこなう。共用ケーブル１６の信号のうち、位置検出装置１の電源供給には直流成分を、そしてサーボコントローラ１７とのデータ通信には交流成分を利用している。
【０００７】
位置検出装置１に対し、サーボコントローラ１７から位置検出指令が出されると、検出指令はエンコード・デコード等の処理をおこなう通信コントローラ２２に入力される。通信コントローラ２２によりエンコード処理された検出指令信号は、ドライバとレシーバを備えた通信トランシーバ２１により、図２(ａ)のような交流信号Ｖac０に変換されてドライバ部より出力される。一方、サーボコントローラ１７の電源回路２３からは、図２(ｂ)のような直流信号Ｖdc０として位置検出装置１の電源が供給される。信号の交流成分と直流成分の分離または合成をおこなう、コンデンサ１９を備えた通信トランス１８では、検出指令を含んだ前記交流信号Ｖac０と位置検出装置１の電源となる前記直流信号Ｖdc０が、図２(ｃ)のように合成される。
【０００８】
通信トランス１８のサーボコントローラ１７側の巻線１８ａ、１８ｂ間には終端抵抗である抵抗２０が、そして共用ケーブル１６側の２つの巻線間、すなわち１８ｄ、１８ｅ間にはコンデンサ１９が、それぞれ備えられている。通信トランシーバ２１のドライバ部より出力された交流信号Ｖac０が、通信トランス１８のサーボコントローラ１７側の巻線１８ａ、１８ｂ間に印加されると、共用ケーブル１６側の２つの巻線、すなわち１８ｃ、１８ｄ間、そして１８ｅ、１８ｆ間は、コンデンサ１９により交流結合されて、電磁誘導により巻線１８ｃ、１８ｆ間に交流信号Ｖac１が発生する。発生した交流信号Ｖac１は共用ケーブル１６を介して通信トランス２に送信される。通信トランス１８と同様に、通信トランス２の位置検出装置１側の巻線２ａ、２ｂ間には終端抵抗の抵抗４が、そして共用ケーブル１６側の２つの巻線２ｄ、２ｅ間にはコンデンサ３が、各々備えられている。通信トランス２に送信された交流信号Ｖac１は、コンデンサ３により交流結合された共用ケーブル１６側の２つの巻線２ｃ、２ｆ間に伝達される。そして、位置検出装置１側の巻線２ａ、２ｂ間に交流信号Ｖac２が発生する。発生した交流信号Ｖac２は通信トランシーバ５のレシーバ部に入力される。
【０００９】
一方、通信トランス１８の共用ケーブル１６側の巻線端１８ｄに接続されている電源回路２３から供給された直流信号Ｖdc０は、コンデンサ１９の直流絶縁作用により、共用ケーブル１６側の巻線１８ｃ、１８ｄ間、そして共用ケーブル１６を経て、通信トランス２に送信される。通信トランス２に伝達された直流信号Ｖdc０は、コンデンサ３の作用により直流絶縁されて、共用ケーブル１６側の巻線２ｃ、２ｄ間を経て、降圧型スイッチングレギュレータ回路１０へと入力される。すなわち、電源回路２３からの直流信号Ｖdc０は、１８ｄから１８ｃ、２ｃ、そして２ｄへの経路によりスイッチングレギュレータ回路１０に伝達される。
【００１０】
共用ケーブル１６を介して位置検出装置１に送信された合成信号は、コンデンサ３を備えた通信トランス２によって受信され、直流成分と交流成分とに分離される。位置検出装置１の電源として利用される直流成分は、まずインダクタ８およびコンデンサ９により構成されるローパスフィルタ部に入力された後、降圧型スイッチングレギュレータ回路１０に入力される。スイッチングレギュレータ回路１０により、電圧は降圧され、かつ電流は増幅された出力が得られ、位置検出装置１の電源として供給される。データ通信に利用される交流成分は、ドライバとレシーバを備えた通信トランシーバ５のレシーバ部に入力される。通信トランシーバ５からの出力は、エンコード・デコード処理等をおこなう通信コントローラ６に入力され、デコード処理されて検出指令が検知される。そして、位置センサ７は検出指令に従って位置検出をおこない、位置検出装置１内で演算処理され得られた位置データをサーボコントローラ１７に送信する。
【００１１】
得られた位置データは、サーボコントローラ１７が位置検出装置１に位置検出指令を送信したときと同様の手順で、サーボコントローラ１７に伝達される。
【００１２】
なお、本実施例の位置検出装置１の降圧型スイッチングレギュレータ回路１０は、スイッチングレギュレータコントローラ１１、トランジスタ１２、インダクタ１３、ダイオード１４、コンデンサ１５の素子により構成された例を示したが、この構成に限定されず、種々の回路構成による降圧型スイッチングレギュレータ回路にも本発明が適応可能であることは言うまでもない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の位置検出装置は、サーボコントローラと接続された電源・通信共用ケーブルのみにより、位置検出装置の電源供給およびサーボコントローラとの位置データ等のデータ通信をおこなうので、省線化をすることができる。また、接続線からの信号の送信・受信は通信トランスを介しておこなわれるため、外部からのノイズの影響を受けにくくなる。さらに、位置検出装置の電源には、信号の直流成分を入力とする位置検出装置に備えられた降圧型スイッチングレギュレータ回路の出力を利用しているので、サーボコントローラからの供給電源、すなわち信号の直流成分の電流を少なくすることができ、線径の細いケーブルを利用することも可能となり、同時に通信トランスには小型のトランスを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置検出装置の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の位置検出装置で通信トランスにより分離・合成される信号の電圧波形である。
【図３】従来の位置検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 位置検出装置、２ 通信トランス、３ コンデンサ、４ 抵抗、５ 通信トランシーバ、６ 通信コントローラ、１０ 降圧型スイッチングレギュレータ回路、１６ 電源・通信共用ケーブル、１７ サーボコントローラ、１８ 通信トランス、１９ コンデンサ、２０ 抵抗、２１ 通信トランシーバ、２２ 通信コントローラ、２３ 電源回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの駆動位置制御をサーボコントローラでおこなうサーボコントロールシステムの、駆動位置データを出力する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサーボコントロールシステムに用いられる位置検出装置の例を図３に示す。位置検出装置１とサーボコントローラ１７との間には、電源ケーブル２４、そして通信ケーブル２５の２種類のケーブルが接続されていた。位置検出装置１は、装置の駆動電源を電源ケーブル２４よりサーボコントローラ１７から直接供給を受けていた。そして、サーボコントローラ１７との位置データ等のデータ通信には通信ケーブル２５を利用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
位置検出装置１は比較的消費電力が大きいため、サーボコントローラ１７からの供給電源においては電流を多く流す必要がある。そのため、ケーブルによる電圧降下等も考慮すると、電源ケーブルに通信ケーブルと同様の線径の細いケーブルを使用することには問題があった。また、接続線が電源ケーブルと通信ケーブルとに分離しているため、外部からのノイズの影響を受けやすいという問題もあった。さらに、位置検出装置１とサーボコントローラ１７との間には、電源ケーブル２４と通信ケーブル２５の２種類の接続線が必要であり、省線化にも限界となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために本発明の位置検出装置では、位置検出装置とサーボコントローラとは単一の電源・通信共用の２本の電線から成るケーブルで接続され、位置検出装置およびサーボコントローラとそれぞれ接続される前記共用ケーブルの両端にはそれぞれ１個のトランスが設けられ、各トランスの共用ケーブル側の２つの巻線の一端には、前記共用ケーブルの２本の電線がそれぞれ接続され、前記２つの巻線の他端には、それぞれ信号の交流成分と直流成分とを分離または合成するコンデンサが設けられ、前記位置検出装置には前記トランスの位置検出装置側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側の２つの巻線の前記コンデンサが接続された一端に接続された電圧降圧型のスイッチングレギュレータ回路が設けられ、前記サーボコントローラには前記トランスのサーボコントローラ側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側巻線のコンデンサに接続された電源回路が設けられていることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、位置検出装置の駆動電源は、位置検出装置に備えられた降圧型スイッチングレギュレータ回路を介して供給されるので、サーボコントローラからは位置検出装置で必要とされる電源電圧よりも高い電圧で電源を供給することができ、ケーブルによる電圧降下の影響を小さくすることができる。また、接続線からの信号の交流成分と直流成分とを分離または合成する、コンデンサを備えたトランスの作用により、直流成分である電源信号と交流成分である通信信号とを分離または合成することが可能となる。その結果、電源ケーブルと通信ケーブルとを共有することができ、省線化をすることができる。さらに、接続線からの信号の送信・受信はトランスを介しておこなうので、外部からのノイズの影響を少なくすることもできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の位置検出装置の実施形態を図１、および図２により説明する。図１にはサーボコントローラ１７と接続された本実施形態の位置検出装置１の構成図が示されている。位置検出装置１は、サーボコントローラ１７と接続された電源・通信共用ケーブル１６（以下、共用ケーブル１６という）により、位置検出装置１の電源供給およびサーボコントローラ１７との位置データ等のデータ通信をおこなう。共用ケーブル１６の信号のうち、位置検出装置１の電源供給には直流成分を、そしてサーボコントローラ１７とのデータ通信には交流成分を利用している。
【０００７】
位置検出装置１に対し、サーボコントローラ１７から位置検出指令が出されると、検出指令はエンコード・デコード等の処理をおこなう通信コントローラ２２に入力される。通信コントローラ２２によりエンコード処理された検出指令信号は、ドライバとレシーバを備えた通信トランシーバ２１により、図２(ａ)のような交流信号Ｖac０に変換されてドライバ部より出力される。一方、サーボコントローラ１７の電源回路２３からは、図２(ｂ)のような直流信号Ｖdc０として位置検出装置１の電源が供給される。信号の交流成分と直流成分の分離または合成をおこなう、コンデンサ１９を備えた通信トランス１８では、検出指令を含んだ前記交流信号Ｖac０と位置検出装置１の電源となる前記直流信号Ｖdc０が、図２(ｃ)のように合成される。
【０００８】
通信トランス１８のサーボコントローラ１７側の巻線１８ａ、１８ｂ間には終端抵抗である抵抗２０が、そして共用ケーブル１６側の２つの巻線間、すなわち１８ｄ、１８ｅ間にはコンデンサ１９が、それぞれ備えられている。通信トランシーバ２１のドライバ部より出力された交流信号Ｖac０が、通信トランス１８のサーボコントローラ１７側の巻線１８ａ、１８ｂ間に印加されると、共用ケーブル１６側の２つの巻線、すなわち１８ｃ、１８ｄ間、そして１８ｅ、１８ｆ間は、コンデンサ１９により交流結合されて、電磁誘導により巻線１８ｃ、１８ｆ間に交流信号Ｖac１が発生する。発生した交流信号Ｖac１は共用ケーブル１６を介して通信トランス２に送信される。通信トランス１８と同様に、通信トランス２の位置検出装置１側の巻線２ａ、２ｂ間には終端抵抗の抵抗４が、そして共用ケーブル１６側の２つの巻線２ｄ、２ｅ間にはコンデンサ３が、各々備えられている。通信トランス２に送信された交流信号Ｖac１は、コンデンサ３により交流結合された共用ケーブル１６側の２つの巻線２ｃ、２ｆ間に伝達される。そして、位置検出装置１側の巻線２ａ、２ｂ間に交流信号Ｖac２が発生する。発生した交流信号Ｖac２は通信トランシーバ５のレシーバ部に入力される。
【０００９】
一方、通信トランス１８の共用ケーブル１６側の巻線端１８ｄに接続されている電源回路２３から供給された直流信号Ｖdc０は、コンデンサ１９の直流絶縁作用により、共用ケーブル１６側の巻線１８ｃ、１８ｄ間、そして共用ケーブル１６を経て、通信トランス２に送信される。通信トランス２に伝達された直流信号Ｖdc０は、コンデンサ３の作用により直流絶縁されて、共用ケーブル１６側の巻線２ｃ、２ｄ間を経て、降圧型スイッチングレギュレータ回路１０へと入力される。すなわち、電源回路２３からの直流信号Ｖdc０は、１８ｄから１８ｃ、２ｃ、そして２ｄへの経路によりスイッチングレギュレータ回路１０に伝達される。
【００１０】
共用ケーブル１６を介して位置検出装置１に送信された合成信号は、コンデンサ３を備えた通信トランス２によって受信され、直流成分と交流成分とに分離される。位置検出装置１の電源として利用される直流成分は、まずインダクタ８およびコンデンサ９により構成されるローパスフィルタ部に入力された後、降圧型スイッチングレギュレータ回路１０に入力される。スイッチングレギュレータ回路１０により、電圧は降圧され、かつ電流は増幅された出力が得られ、位置検出装置１の電源として供給される。データ通信に利用される交流成分は、ドライバとレシーバを備えた通信トランシーバ５のレシーバ部に入力される。通信トランシーバ５からの出力は、エンコード・デコード処理等をおこなう通信コントローラ６に入力され、デコード処理されて検出指令が検知される。そして、位置センサ７は検出指令に従って位置検出をおこない、位置検出装置１内で演算処理され得られた位置データをサーボコントローラ１７に送信する。
【００１１】
得られた位置データは、サーボコントローラ１７が位置検出装置１に位置検出指令を送信したときと同様の手順で、サーボコントローラ１７に伝達される。
【００１２】
なお、本実施例の位置検出装置１の降圧型スイッチングレギュレータ回路１０は、スイッチングレギュレータコントローラ１１、トランジスタ１２、インダクタ１３、ダイオード１４、コンデンサ１５の素子により構成された例を示したが、この構成に限定されず、種々の回路構成による降圧型スイッチングレギュレータ回路にも本発明が適応可能であることは言うまでもない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の位置検出装置は、サーボコントローラと接続された電源・通信共用ケーブルのみにより、位置検出装置の電源供給およびサーボコントローラとの位置データ等のデータ通信をおこなうので、省線化をすることができる。また、接続線からの信号の送信・受信は通信トランスを介しておこなわれるため、外部からのノイズの影響を受けにくくなる。さらに、位置検出装置の電源には、信号の直流成分を入力とする位置検出装置に備えられた降圧型スイッチングレギュレータ回路の出力を利用しているので、サーボコントローラからの供給電源、すなわち信号の直流成分の電流を少なくすることができ、線径の細いケーブルを利用することも可能となり、同時に通信トランスには小型のトランスを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置検出装置の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の位置検出装置で通信トランスにより分離・合成される信号の電圧波形である。
【図３】従来の位置検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 位置検出装置、２ 通信トランス、３ コンデンサ、４ 抵抗、５ 通信トランシーバ、６ 通信コントローラ、１０ 降圧型スイッチングレギュレータ回路、１６ 電源・通信共用ケーブル、１７ サーボコントローラ、１８ 通信トランス、１９ コンデンサ、２０ 抵抗、２１ 通信トランシーバ、２２ 通信コントローラ、２３ 電源回路。
Claims (1)
- サーボコントローラによってモータの駆動位置制御をおこなうサーボコントロールシステムに備えられた、サーボコントローラからの指令に従って被駆動体の位置データを出力する位置検出装置において、
位置検出装置とサーボコントローラとは単一の電源・通信共用の２本の電線から成るケーブルで接続され、
位置検出装置およびサーボコントローラとそれぞれ接続される前記共用ケーブルの両端にはそれぞれ１個のトランスが設けられ、
各トランスの共用ケーブル側の２つの巻線の一端には、前記共用ケーブルの２本の電線がそれぞれ接続され、前記２つの巻線の他端には、それぞれ信号の交流成分と直流成分とを分離または合成するコンデンサが設けられ、
前記位置検出装置には前記トランスの位置検出装置側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側の２つの巻線の前記コンデンサが接続された一端に接続された電圧降圧型のスイッチングレギュレータ回路が設けられ、
前記サーボコントローラには前記トランスのサーボコントローラ側巻線に接続されたデータの送受信を行う通信トランシーバと共用ケーブル側巻線のコンデンサに接続された電源回路が設けられていることを特徴とするサーボコントロールシステムの位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24005596A JP3540517B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | サーボコントロールシステムの位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24005596A JP3540517B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | サーボコントロールシステムの位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1091243A JPH1091243A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3540517B2 true JP3540517B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=17053819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24005596A Expired - Fee Related JP3540517B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | サーボコントロールシステムの位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540517B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002031957A2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor controller with position detector |
| US6741045B2 (en) | 2002-04-23 | 2004-05-25 | Shimano, Inc. | Bicycle control apparatus that communicates power and data over a single transmission path |
| JP5211102B2 (ja) | 2010-04-28 | 2013-06-12 | 株式会社シマノ | 自転車用電装システム |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24005596A patent/JP3540517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1091243A (ja) | 1998-04-10 |
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