JPH03148014A - 絶対位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はモータの絶対回転位置を検出する装置の検出速
度の高速化に関するものである。

〈従来の技術〉 このような絶対位置検出装置としては、モータが１回転
すると検出信号の位相が３６０°変化する１ｘレゾルバ
と、モータが１　／　ｎ回転すると検出信号の位相が３
６０°変化するｎＸレゾルバを組合せたものがあった。

この装置では、ＩＸレゾルバでモータの回転を１　／　
ｎ回転を分解能として検出し、検出した１　／　ｎ回転
内の回転位置をｎＸレゾルバで算出する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、この絶対位置検出装置では、位写検出を行う毎
に前述したＩＸレゾルバとｎＸレゾルバの検出信号を合
成する演算を行なわな＋−１ればならないため、廉価な
マイクロプロセッサで高速に位置を検出することができ
ないという問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、予め求めておいたデータを利用することによ
り絶対位置の検出演算が簡略化され、廉価なマイクロプ
ロセッサを用いても高速に絶対位置を検出できる装置を
実現することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、 モータの絶対回転位置を検出する装置において、モータ
の絶対回転位置と回転量を検出するエンコーダと、 このエンコーダで検出した絶対回転位置の値がセットさ
れる絶対位置カウンタと、 オフライン時に基準点の絶対回転位置を前記エンコーダ
で検出し検出値を前記絶対位置カウンタにセットシてお
き、オンライン時に前記エンコーダで検出した基準位置
からの回転量の値を絶対位置カウンタのセット値に加え
て絶対位置を求める絶対位置検出部、 を具備したことを特徴とする絶対位置検出装置である。

く作用〉 このような本発明では、オフライン時に基準点の絶対位
置を検出しておき、オンライン時に検出した回転量の値
を求めておいた絶対位置の値に加算することによって絶
対位置を検出する。

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。

図で、１は回転位置の検出対象であるモータ部、２はモ
ータ部１の回転を検出するエンコーダ部である。エンコ
ーダ部２は、モータが１　／　ｎ回転すると検出信号の
位相が３６０゛変化するｎＸレゾルバ２１と、１回転す
ると検出信号の位相が３６０°変化するＩＸレゾルバ２
２からなる。

３はエンコーダ部２の信号を処理するエンコーダ信号処
理部である。エンコーダ信号処理部３において、４はｎ
Ｘレゾルバ２１の励磁と検出信号の処理を行うｎＸ信号
入出力部、５はＩＸレゾルバ２２の励磁と検出信号の処
理を行うＬＸ信号入出力部である。

６はｎＸ信号入出力部４とＩＸ信号入出力５の出力信号
φ１χとφ１χをもとに絶対位置を検出する絶対位置検
出部である。絶対位置検出部６に３ おいて、６１は信号φπχをもとに回転位置の変化量Δ
θを求める移動蓋検出手段、６２は信号φ１χとφ、χ
をもとに初期におけるモ・−夕の回転位置θ０　（以下
、プリセフｌ−値とする）を求める初期値検出手段であ
る。

７はプリセット値θ。を求めるときに用いるブタが格納
されるキャリブレーションデータ用メモリである。

８はプリセット値θ０と変化量Δθをもとに求めた絶対
位置の値がセットされる絶対位置カウンタである。

このように構成した絶対位置検出装置の動作を説明する
。

第２図は信号φ、χとφ１χの信号波形を示した図であ
る。第３図はキャリブレーションデータ用メモリのデー
タ！Ｉ４造を示した図である。

プリセット値θ０の算出の動作と、絶対回転位置の検出
動作に分けて説明する。

モータの出荷前に行うキャリブレーションモードで、モ
ータをｆｌ：意の回転位置に設定し、この回転位置を仮
想原点とし、仮想原点の絶対回転位置φ０を絶対位置検
出部６で検出し、検出値をキャリブレーションデータ用
メモリ７に格納しておく。

また、仮想原点を出発点としてモータを２π／ｎずつ回
転させ、各回転位置において絶対位置検出部６で検出し
た検出値をキャリブレーションデータ用メモリ７に格納
する。この検出値はθ。から０１−１まで１周分とって
格納する。

このようにして必要なデータがキャリブレーションデー
タ用メモリ７に格納されたところで、プリセット値を次
のようにして算出する。

すなわち、モータの回転位置が第２図のＰ点にある場合
、Ｐ点の絶対回転位置を次のようにして求める。

一般に、モータの絶対回転位置θ。は次式で与えられる
。

θＯ−Ｋｌ　　・Δφ 十に２　・■　（θｉ　、φ１χ、Δφ）　■Δφ＝φ
πχ−φ。、０≦Δφく２π に、＝１／ｒ＋、に２−２π／［１ ■　（θ２．φ１　χ、Δφ） ：ｅ４．φ１χ、Δφにより一意的に求められるｎＸエ
ンコーダの歯数番号 ０．１．・・・ｎ−１ ｉ＝０．１．・・・ｎ−１ この式を用いて次の手順でθ。を求める。

点Ｐにおけるφπχの値をφπｍ、φ、χの値をφ＋ｍ
とする。

ます、Δφ−φπ■−φ０を算出する。ここで、０≦Δ
φく２πになるようにΔφの値を距規化する。

次に、 θ亀＝φ＋ｍ　　（Δφ／ｎ・） を算出する。

ここで、キャリブレーションデータ用メモリ７に格納さ
れた値から、 ０ｍ０ｍ１が最小になるｍの値（ｍ−０〜ｎ−１）を求
める。ここで求められたｍが式■の■（θＬ、φ１χ、
Δφ）である。

次に、θｏ−’）’：＋　　・ΔφＩ−に２ｍを算出す
る。

これによって求められた値θ。を絶対位置カウンタ８に
設定する。

このようにして求めた点Ｐの位置を基準位置として絶対
回転位置を求める。

以上のようにθ０を求めるためには、かなりの演算量か
必要であり、位置検出のためのサンプル時ｍ１、例えば
数百μｓ〜数７ＴＩＳの時ｊｔｙ内で行うのは廉価なマ
イクロプロセッサでは困蛇である。

そこで、本発明にかかる装置では、オフライン時にプリ
セット値θ０を求めておき、オンライン時にはプリセッ
ト値θ０を絶対位置カウンタ８にセットしておき、点Ｐ
からの回転位置の変化量を随時、絶対位置カウンタ８に
加える。

すなわち、変化量Δθ□は、 Δθｉ：φ１χ、Ｌ−１−φ１χ、正 −π〈Δθ、≦π から求め、絶対検出位置θＡＢＳは次式から求める。

θＡＢＧ”θ０→−ΣΔθ１ これによって、演ｒＪ、ｍが低減されるため、廉価なマ
イクロプロセッサでも高速に絶対位置が検出される。

く効果〉 本発明によれば次の効果が得られる。

■オフライン時に基準となる点の絶対位置を求めておき
、オンライン時にこの絶対位置に回転位置の変化量を加
えることによって絶対回転位置を求めている。これによ
って、演算量が低減されるため、廉価なマイクロプロセ
ッサを用いても高速で絶対位置を検出できる。

■仮想原点はキャリブレーションデータの内容で任意の
位置に設定できる。これによって、エンコーダをモータ
に結合する際に任意の位相関係で結合でき、組立て作業
が容易になる。

■高分解能な絶対位置検出が容易に実現できる。

例えば、ｎＸレゾルバの検出分解能を ２π／４０９６　、歯数を２００とすると、総合的な検
出分解能は、 ４０９６ｘ２００＝８１９２００ となる。このとき、ＩＸレゾルバの検出分解能は、２π
／　２　ｎ程度が保証できればよい６例えば、歯数が２
００であれば２π／４００程度が保証できればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図及び第３図
は本発明の動作説明図である。 １・・・モータ部、２・・・エンコーダ部、３・・・サ
ーボドライバ、４・・・ｎＸ信号入出力部、５・・・１
ｘ信号入出力部、６・・・絶対位置検出部、７・・・キ
ャリブレジョンデータ用メモリ、８・・・絶対位置カウ
ンタ。 第２ 図 そとりの回１ｔ２１Ｊｔ　Ｃｐηｄ） 第３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータの絶対回転位置を検出する装置において、モータ
   の絶対回転位置と回転量を検出するエンコーダと、 このエンコーダで検出した絶対回転位置の値がセットさ
   れる絶対位置カウンタと、 オフライン時に基準点の絶対回転位置を前記エンコーダ
   で検出し検出値を前記絶対位置カウンタにセットしてお
   き、オンライン時に前記エンコーダで検出した基準位置
   からの回転量の値を絶対位置カウンタのセット値に加え
   て絶対位置を求める絶対位置検出部、 を具備したことを特徴とする絶対位置検出装置。