JP5194247B2 - Rotation angle detection system - Google Patents

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Description

本発明は、回転角度検出システムに関し、特に、シリアル角度信号をリファレンス信号に重畳して電力線を介して制御側に伝送するようにすることで、伝送線の本数を削減でき、伝送線の接続を簡単にできるようにするための新規な改良に関するものである。   The present invention relates to a rotation angle detection system, and in particular, by superimposing a serial angle signal on a reference signal and transmitting it to a control side via a power line, the number of transmission lines can be reduced, and connection of transmission lines can be reduced. It relates to a new improvement to make it easy.

社内技術で特に特許出願を行っていないため文献名は挙げていないが、従来用いられていたこの種の回転角度検出システムは、図２に示すように構成されている。図２は、従来の回転角度検出システムを示すブロック図である。図において、リファレンス発生回路１は、高周波数の交流信号であるリファレンス信号１ａを出力するものであり、このリファレンス発生回路１には、電力線２を介して複数の回転検出器３が接続されている。各回転検出器３は、周知のレゾルバ又はシンクロから構成されており、例えばモータ等の図示しない検出対象の回転に応じて前記リファレンス信号１ａを変調し、アナログ角度信号３ａをそれぞれ出力する。各回転検出器３には、例えばＲ／Ｄ変換器等からなるデジタル変換器４がそれぞれ接続されており、デジタル変換器４は、対応する回転検出器３からのアナログ角度信号３ａをＡ／Ｄ変換してデジタル角度信号４ａをそれぞれ出力する。   Since no patent application has been filed for in-house technology, no literature name is given, but this type of rotation angle detection system conventionally used is configured as shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a conventional rotation angle detection system. In the figure, a reference generation circuit 1 outputs a reference signal 1 a which is a high-frequency AC signal, and a plurality of rotation detectors 3 are connected to the reference generation circuit 1 via a power line 2. . Each rotation detector 3 is composed of a known resolver or synchro, for example, modulates the reference signal 1a according to the rotation of a detection target (not shown) such as a motor, and outputs an analog angle signal 3a. Each rotation detector 3 is connected to a digital converter 4 composed of, for example, an R / D converter. The digital converter 4 converts the analog angle signal 3a from the corresponding rotation detector 3 into an A / D signal. The digital angle signal 4a is output after conversion.

各デジタル変換器４は、駆動側パラレル／シリアル変換器５に接続されており、駆動側パラレル／シリアル変換器５は、各デジタル変換器４からパラレルに入力されるデジタル角度信号４ａをパラレル／シリアル変換して、シリアル角度信号５ａを出力する。なお、駆動側パラレル／シリアル変換器５には、前記アナログ角度信号３ａ以外の他のアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器６も接続されており、駆動側パラレル／シリアル変換器５は、Ａ／Ｄ変換器６からの信号をシリアル角度信号５ａに含める。   Each digital converter 4 is connected to a driving side parallel / serial converter 5, and the driving side parallel / serial converter 5 receives a digital angle signal 4 a input in parallel from each digital converter 4 in parallel / serial. The serial angle signal 5a is output after conversion. The driving side parallel / serial converter 5 is also connected to an A / D converter 6 for A / D converting analog signals other than the analog angle signal 3a. Includes the signal from the A / D converter 6 in the serial angle signal 5a.

駆動側パラレル／シリアル変換器５には、第１信号伝送線２０を介して制御側シリアル／パラレル変換器７が接続されており、制御側シリアル／パラレル変換器７は、シリアル角度信号５ａをシリアル／パラレル変換して、複数のデジタル角度信号４ａをパラレルに出力する。このデジタル角度信号４ａは、図示しない制御回路に入力されて、例えば、前記検出対象の駆動制御等に利用される。この制御回路からパラレルに出力される複数の制御信号８ａは、制御側パラレル／シリアル変換器９に入力され、制御側パラレル／シリアル変換器９は、制御信号８ａをパラレル／シリアル変換してシリアル制御信号９ａを出力する。この制御側パラレル／シリアル変換器９には、第２信号伝送線２１を介して駆動側シリアル／パラレル変換器１０が接続されており、駆動側シリアル／パラレル変換器１０は、シリアル制御信号９ａをシリアル／パラレル変換して、複数の制御信号８ａを出力する。   A control-side serial / parallel converter 7 is connected to the drive-side parallel / serial converter 5 via a first signal transmission line 20, and the control-side serial / parallel converter 7 converts the serial angle signal 5a into serial data. / Parallel conversion to output a plurality of digital angle signals 4a in parallel. The digital angle signal 4a is input to a control circuit (not shown) and used for, for example, driving control of the detection target. A plurality of control signals 8a output in parallel from the control circuit are input to the control side parallel / serial converter 9, and the control side parallel / serial converter 9 converts the control signal 8a from parallel / serial to serial control. The signal 9a is output. A drive side serial / parallel converter 10 is connected to the control side parallel / serial converter 9 via a second signal transmission line 21, and the drive side serial / parallel converter 10 receives the serial control signal 9a. Serial / parallel conversion is performed to output a plurality of control signals 8a.

上記のような従来の回転角度検出システムでは、制御側に配置された回路と駆動側に配置された回路とを複数本の伝送線で接続する必要があるので、伝送線の接続が煩雑となっている。   In the conventional rotation angle detection system as described above, it is necessary to connect the circuit arranged on the control side and the circuit arranged on the drive side with a plurality of transmission lines, so that the connection of the transmission lines becomes complicated. ing.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、伝送線の本数を削減でき、伝送線の接続を簡単にできる回転角度検出システムを提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detection system that can reduce the number of transmission lines and can easily connect the transmission lines. .

本発明に係る回転角度検出システムは、リファレンス信号を出力するリファレンス発生回路と、前記リファレンス発生回路に電力線を介して接続され、検出対象の回転に応じて前記リファレンス信号を変調してアナログ角度信号を出力する複数の回転検出器と、対応する前記回転検出器に接続され、前記アナログ角度信号をＡ／Ｄ変換してデジタル角度信号をそれぞれ出力する複数のデジタル変換器と、各デジタル変換器に接続され、各デジタル変換器がそれぞれ出力したデジタル角度信号をシリアル角度信号に変換する駆動側パラレル／シリアル変換器と、前記電力線に設けられるとともに、前記駆動側パラレル／シリアル変換器に接続され、前記シリアル角度信号を前記リファレンス信号に重畳する駆動側信号処理回路と、前記電力線を介して前記駆動側信号処理回路に接続され、前記リファレンス信号から前記シリアル角度信号を抽出する制御側信号処理回路と、前記制御側信号処理回路に接続され、前記シリアル角度信号をシリアル／パラレル変換して、複数のデジタル角度信号をパラレルに出力する制御側シリアル／パラレル変換器とを備える。
また、前記制御側信号処理回路に接続された制御側パラレル／シリアル変換器と、前記駆動側信号処理回路に接続された駆動側シリアル／パラレル変換器とを備え、前記制御側パラレル／シリアル変換器は、パラレルに入力される複数の制御信号をシリアル制御信号に変換するとともに、該シリアル制御信号を前記制御側信号処理回路に入力し、前記制御側信号処理回路は、前記シリアル制御信号を前記リファレンス信号に重畳し、前記駆動側信号処理回路は、前記リファレンス信号から前記シリアル制御信号を抽出し、前記駆動側シリアル／パラレル変換器は、前記シリアル制御信号をシリアル／パラレル変換して、複数の制御信号をパラレルに出力する。 A rotation angle detection system according to the present invention includes a reference generation circuit that outputs a reference signal, and is connected to the reference generation circuit via a power line, and modulates the reference signal according to rotation of a detection target to generate an analog angle signal. A plurality of rotation detectors for output, a plurality of digital converters connected to the corresponding rotation detectors, A / D-converting the analog angle signals and outputting digital angle signals, respectively, and connected to each digital converter A drive-side parallel / serial converter that converts a digital angle signal output from each digital converter into a serial angle signal; and a power-side parallel / serial converter that is connected to the drive-side parallel / serial converter, and A drive-side signal processing circuit for superimposing an angle signal on the reference signal, and the power line A control-side signal processing circuit that extracts the serial angle signal from the reference signal, and is connected to the control-side signal processing circuit and converts the serial angle signal to serial / parallel conversion. And a control-side serial / parallel converter that outputs a plurality of digital angle signals in parallel.
A control-side parallel / serial converter connected to the control-side signal processing circuit; and a drive-side serial / parallel converter connected to the drive-side signal processing circuit. Converts a plurality of control signals input in parallel into a serial control signal and inputs the serial control signal to the control-side signal processing circuit, and the control-side signal processing circuit converts the serial control signal to the reference The drive-side signal processing circuit extracts the serial control signal from the reference signal, and the drive-side serial / parallel converter performs serial / parallel conversion on the serial control signal to perform a plurality of controls. Output signals in parallel.

本発明の回転角度検出システムによれば、シリアル角度信号をリファレンス信号に重畳して電力線を介して制御側に伝送するので、伝送線の本数を削減できる。すなわち、図２に示す第１信号伝送線２０を削減でき、伝送線の接続を簡単にできる。また、一般的に電力線は太い電線を使用するので、シリアル角度信号の伝送損失を抑えることができ、シリアル角度信号の伝送距離を長くできる。
また、シリアル制御信号をリファレンス信号に重畳して電力線を介して駆動側に伝送するので、伝送線の本数をさらに削減できる。すなわち、図２に示す第２信号伝送線２１を削減でき、伝送線の接続をさらに簡単にできる。 According to the rotation angle detection system of the present invention, since the serial angle signal is superimposed on the reference signal and transmitted to the control side via the power line, the number of transmission lines can be reduced. That is, the first signal transmission line 20 shown in FIG. 2 can be reduced, and the connection of the transmission line can be simplified. In general, since a thick electric wire is used for the power line, it is possible to suppress the transmission loss of the serial angle signal and to increase the transmission distance of the serial angle signal.
Further, since the serial control signal is superimposed on the reference signal and transmitted to the drive side via the power line, the number of transmission lines can be further reduced. That is, the second signal transmission line 21 shown in FIG. 2 can be reduced, and the connection of the transmission line can be further simplified.

本発明の実施の形態による回転角度検出システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the rotation angle detection system by embodiment of this invention. 従来の回転角度検出システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional rotation angle detection system.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態による回転角度検出システムを示すブロック図である。なお、従来の回転角度検出システムと同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。図において、リファレンス発生回路１は、高周波数の交流信号であるリファレンス信号１ａを出力するものであり、このリファレンス発生回路１には、電力線２を介して複数の回転検出器３が接続されている。各回転検出器３は、周知のレゾルバ又はシンクロから構成されており、例えばモータ等の図示しない検出対象の回転に応じて前記リファレンス信号１ａを変調し、アナログ角度信号３ａをそれぞれ出力する。各回転検出器３には、例えばＲ／Ｄ変換器等からなるデジタル変換器４がそれぞれ接続されており、デジタル変換器４は、対応する回転検出器３からのアナログ角度信号３ａをＡ／Ｄ変換してデジタル角度信号４ａをそれぞれ出力する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a rotation angle detection system according to an embodiment of the present invention. The same or equivalent parts as those of the conventional rotation angle detection system will be described using the same reference numerals. In the figure, a reference generation circuit 1 outputs a reference signal 1 a which is a high-frequency AC signal, and a plurality of rotation detectors 3 are connected to the reference generation circuit 1 via a power line 2. . Each rotation detector 3 is composed of a known resolver or synchro, for example, modulates the reference signal 1a according to the rotation of a detection target (not shown) such as a motor, and outputs an analog angle signal 3a. Each rotation detector 3 is connected to a digital converter 4 composed of, for example, an R / D converter. The digital converter 4 converts the analog angle signal 3a from the corresponding rotation detector 3 into an A / D signal. The digital angle signal 4a is output after conversion.

各デジタル変換器４は、駆動側パラレル／シリアル変換器５に接続されており、駆動側パラレル／シリアル変換器５は、各デジタル変換器４からパラレルに入力されるデジタル角度信号４ａをパラレル／シリアル変換して、シリアル角度信号５ａを出力する。なお、駆動側パラレル／シリアル変換器５には、前記アナログ角度信号３ａ以外の他のアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器６も接続されており、駆動側パラレル／シリアル変換器５は、Ａ／Ｄ変換器６からの信号をシリアル角度信号５ａに含める。   Each digital converter 4 is connected to a driving side parallel / serial converter 5, and the driving side parallel / serial converter 5 receives a digital angle signal 4 a input in parallel from each digital converter 4 in parallel / serial. The serial angle signal 5a is output after conversion. The driving side parallel / serial converter 5 is also connected to an A / D converter 6 for A / D converting analog signals other than the analog angle signal 3a. Includes the signal from the A / D converter 6 in the serial angle signal 5a.

駆動側パラレル／シリアル変換器５には、電力線２に設けられた駆動側信号処理回路１５が接続されており、この駆動側信号処理回路１５は、駆動側パラレル／シリアル変換器５からのシリアル角度信号５ａをリファレンス信号１ａに重畳する。電力線２の制御側には制御側信号処理回路１６が設けられており、前記駆動側信号処理回路１５は電力線２を介して制御側信号処理回路１６に接続されている。制御側信号処理回路１６には、リファレンス信号１ａに重畳された状態で電力線２を介してシリアル角度信号５ａが入力され、制御側信号処理回路１６は、リファレンス信号１ａからシリアル角度信号５ａを抽出する。   The drive side parallel / serial converter 5 is connected to a drive side signal processing circuit 15 provided on the power line 2, and the drive side signal processing circuit 15 is connected to the serial angle from the drive side parallel / serial converter 5. The signal 5a is superimposed on the reference signal 1a. A control side signal processing circuit 16 is provided on the control side of the power line 2, and the drive side signal processing circuit 15 is connected to the control side signal processing circuit 16 via the power line 2. A serial angle signal 5a is input to the control side signal processing circuit 16 through the power line 2 in a state of being superimposed on the reference signal 1a, and the control side signal processing circuit 16 extracts the serial angle signal 5a from the reference signal 1a. .

この制御側信号処理回路１６には、制御側シリアル／パラレル変換器７が接続されており、制御側信号処理回路１６は抽出したシリアル角度信号５ａを制御側シリアル／パラレル変換器７に入力する。制御側シリアル／パラレル変換器７は、シリアル角度信号５ａをシリアル／パラレル変換して、複数のデジタル角度信号４ａをパラレルに出力する。   The control side signal processing circuit 16 is connected to the control side serial / parallel converter 7, and the control side signal processing circuit 16 inputs the extracted serial angle signal 5 a to the control side serial / parallel converter 7. The control-side serial / parallel converter 7 performs serial / parallel conversion on the serial angle signal 5a and outputs a plurality of digital angle signals 4a in parallel.

このデジタル角度信号４ａは、図示しない制御回路に入力されて、例えば、前記検出対象の駆動制御等に利用される。この制御回路からパラレルに出力される複数の制御信号８ａは、制御側パラレル／シリアル変換器９に入力され、制御側パラレル／シリアル変換器９は、制御信号８ａをパラレル／シリアル変換してシリアル制御信号９ａを出力する。   The digital angle signal 4a is input to a control circuit (not shown) and used for, for example, driving control of the detection target. A plurality of control signals 8a output in parallel from the control circuit are input to the control side parallel / serial converter 9, and the control side parallel / serial converter 9 converts the control signal 8a from parallel / serial to serial control. The signal 9a is output.

制御側パラレル／シリアル変換器９からのシリアル制御信号９ａは制御側信号処理回路１６に入力され、制御側信号処理回路１６はシリアル制御信号９ａをリファレンス信号１ａに重畳する。駆動側信号処理回路１５には、リファレンス信号１ａに重畳された状態で電力線２を介してシリアル制御信号９ａが入力され、駆動側信号処理回路１５は、リファレンス信号１ａからシリアル制御信号９ａを抽出する。   The serial control signal 9a from the control side parallel / serial converter 9 is input to the control side signal processing circuit 16, and the control side signal processing circuit 16 superimposes the serial control signal 9a on the reference signal 1a. The drive-side signal processing circuit 15 receives the serial control signal 9a via the power line 2 in a state of being superimposed on the reference signal 1a, and the drive-side signal processing circuit 15 extracts the serial control signal 9a from the reference signal 1a. .

駆動側信号処理回路１５には、駆動側シリアル／パラレル変換器１０が接続されており、駆動側信号処理回路１５は抽出したシリアル制御信号９ａを駆動側シリアル／パラレル変換器１０に入力する。駆動側シリアル／パラレル変換器１０は、シリアル制御信号９ａをシリアル／パラレル変換して、複数の制御信号８ａをパラレルに出力する。   The driving side signal processing circuit 15 is connected to the driving side serial / parallel converter 10, and the driving side signal processing circuit 15 inputs the extracted serial control signal 9 a to the driving side serial / parallel converter 10. The driving side serial / parallel converter 10 performs serial / parallel conversion on the serial control signal 9a and outputs a plurality of control signals 8a in parallel.

１ リファレンス発生回路
１ａ リファレンス信号
２ 電力線
３ 回転検出器
３ａ アナログ角度信号
４ デジタル変換器
４ａ デジタル角度信号
５ 駆動側パラレル／シリアル変換器
５ａ シリアル角度信号
７ 制御側シリアル／パラレル変換器
８ａ 制御信号
９ 制御側パラレル／シリアル変換器
９ａ シリアル制御信号
１０ 駆動側シリアル／パラレル変換器
１５ 駆動側信号処理回路
１６ 制御側信号処理回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reference generation circuit 1a Reference signal 2 Power line 3 Rotation detector 3a Analog angle signal 4 Digital converter 4a Digital angle signal 5 Drive side parallel / serial converter 5a Serial angle signal 7 Control side serial / parallel converter 8a Control signal 9 Control Side parallel / serial converter 9a Serial control signal 10 Drive side serial / parallel converter 15 Drive side signal processing circuit 16 Control side signal processing circuit

Claims (2)

リファレンス信号（１ａ）を出力するリファレンス発生回路（１）と、
前記リファレンス発生回路（１）に電力線（２）を介して接続され、検出対象の回転に応じて前記リファレンス信号（１ａ）を変調してアナログ角度信号（３ａ）を出力する複数の回転検出器（３）と、
対応する前記回転検出器（３）に接続され、前記アナログ角度信号（３ａ）をＡ／Ｄ変換してデジタル角度信号（４ａ）をそれぞれ出力する複数のデジタル変換器（４）と、
各デジタル変換器（４）に接続され、各デジタル変換器（４）がそれぞれ出力したデジタル角度信号（４ａ）をシリアル角度信号（５ａ）に変換する駆動側パラレル／シリアル変換器（５）と、
前記電力線（２）に設けられるとともに、前記駆動側パラレル／シリアル変換器（５）に接続され、前記シリアル角度信号（５ａ）を前記リファレンス信号（１ａ）に重畳する駆動側信号処理回路（１５）と、
前記電力線（２）を介して前記駆動側信号処理回路（１５）に接続され、前記リファレンス信号（１ａ）から前記シリアル角度信号（５ａ）を抽出する制御側信号処理回路（１６）と、
前記制御側信号処理回路（１６）に接続され、前記シリアル角度信号（５ａ）をシリアル／パラレル変換して、複数のデジタル角度信号（４ａ）をパラレルに出力する制御側シリアル／パラレル変換器（７）と
を備えていることを特徴とする回転角度検出システム。 A reference generation circuit (1) for outputting a reference signal (1a);
A plurality of rotation detectors (1) connected to the reference generation circuit (1) via a power line (2) and modulating the reference signal (1a) according to the rotation of the detection target and outputting an analog angle signal (3a) 3) and
A plurality of digital converters (4) connected to the corresponding rotation detector (3) and A / D converting the analog angle signal (3a) to output digital angle signals (4a), respectively;
A driving side parallel / serial converter (5) connected to each digital converter (4) and converting the digital angle signal (4a) output by each digital converter (4) into a serial angle signal (5a);
A drive side signal processing circuit (15) provided on the power line (2) and connected to the drive side parallel / serial converter (5) to superimpose the serial angle signal (5a) on the reference signal (1a). When,
A control-side signal processing circuit (16) connected to the drive-side signal processing circuit (15) via the power line (2) and extracting the serial angle signal (5a) from the reference signal (1a);
A control-side serial / parallel converter (7) connected to the control-side signal processing circuit (16) and serial / parallel-converts the serial angle signal (5a) and outputs a plurality of digital angle signals (4a) in parallel. ) And a rotation angle detection system. 前記制御側信号処理回路（１６）に接続された制御側パラレル／シリアル変換器（９）と、
前記駆動側信号処理回路（１５）に接続された駆動側シリアル／パラレル変換器（１０）と
を備え、
前記制御側パラレル／シリアル変換器（９）は、パラレルに入力される複数の制御信号（８ａ）をシリアル制御信号（９ａ）に変換するとともに、該シリアル制御信号（９ａ）を前記制御側信号処理回路（１６）に入力し、
前記制御側信号処理回路（１６）は、前記シリアル制御信号（９ａ）を前記リファレンス信号（１ａ）に重畳し、
前記駆動側信号処理回路（１５）は、前記リファレンス信号（１ａ）から前記シリアル制御信号（９ａ）を抽出し、
前記駆動側シリアル／パラレル変換器（１０）は、前記シリアル制御信号（９ａ）をシリアル／パラレル変換して、複数の制御信号（８ａ）をパラレルに出力する
ことを特徴とする請求項１記載の回転角度検出システム。 A control side parallel / serial converter (9) connected to the control side signal processing circuit (16);
A drive-side serial / parallel converter (10) connected to the drive-side signal processing circuit (15);
The control side parallel / serial converter (9) converts a plurality of control signals (8a) inputted in parallel into serial control signals (9a), and converts the serial control signals (9a) to the control side signal processing. Input to circuit (16),
The control-side signal processing circuit (16) superimposes the serial control signal (9a) on the reference signal (1a),
The drive side signal processing circuit (15) extracts the serial control signal (9a) from the reference signal (1a),
The drive-side serial / parallel converter (10) performs serial / parallel conversion on the serial control signal (9a) and outputs a plurality of control signals (8a) in parallel. Rotation angle detection system.
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