JPWO2010023896A1 - エンコーダシステム、信号処理方法、及び送信信号生成出力装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2008年8月26日に出願された特願2008−216773号、2008年9月11日に出願された特願2008−233793号、2008年10月3日に出願された特願2008−258603号、2008年10月22日に出願された特願2008−271628号、及び2009年4月6日に出願された特願2009−092036号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
すなわち、このエンコーダシステムにおいては、モータ1が入力軸10を回転させ、この入力軸10が回転することにより、動力伝達装置2を介して出力軸11が回転する。なお、この動力伝達装置2は、たとえば、1つまたは複数のギア、ベルト装置、チェーン装置、および、ドライブシャフト装置、または、これらの組み合わせにより構成されている。
第1のエンコーダ3は、モータ1の入力軸の回転における位置変位(角度位置)を検知する機能を有しており、入力軸の回転に伴い回転するマーカが、機械角360度の何処に位置するのかを検知できる1回転型のアブソリュートエンコーダである。この第1のエンコーダ3は、たとえば、1回転型のアブソリュートエンコーダであって、光学式エンコーダである。
第2のエンコーダ4は、モータ1の入力軸10から動力伝達装置2を介して接続された出力軸11の回転における変位位置、すなわち、位置情報を検知する機能を有している。この第2のエンコーダは、磁気式の1回転に1λ(≒位相角、360度)の変位を生じる90度の位相差を有する擬似正弦波を出力する。第2のエンコーダ4は、たとえば、1回転型のアブソリュートエンコーダであって、磁気式エンコーダである。よって、この第2のエンコーダ4は、第1のエンコーダ3に対比して、その構成が平易で安価に済む。
次に、図3を用いて、信号処理回路6の構成について説明する。信号処理回路6は、第1の位置データ検出回路61と、第2の位置データ検出回路62と、位置データ合成回路63と、位置データ比較・照合回路64と、外部通信回路65と、伝達比情報記憶部(伝達比情報記憶部)66と、第1の分解能記憶部67と、第2の分解能記憶部68と、を有している。
第1の位置データ検出回路61は、絶対位置検出回路611と、第1の内挿回路612と、位置検出回路613と、変換テーブル記憶部614と、を有している。第2の位置データ検出回路62は、第2の内挿回路621を有している。
さらに、予め定められた伝達比を有する動力伝達装置2を用いるとともに、出力軸11に第2のエンコーダ4を設けている。
ここで内挿回路により求められた信号は、分解能の設定次第では、第1のエンコーダ3とほぼ同様の位置情報データとして扱う事が可能となる。つまり、このエンコーダシステムにおいては、第1のエンコーダ3があたかも2個存在する事と等価になるのである。これらの2系統のデータを比較照合することで、真の原因は第1のエンコーダ3または第2のエンコーダ4のうち、どちらのエンコーダにあるのかは別として、何れかの系統にある種の故障が生じた場合、上記比較手段によって、この不具合を顕在化する事が可能となる。
第2の信号処理回路5は第2の位置データ検出回路250を有している。この第2の位置データ検出回路250は、第2の内挿回路(内挿回路)251と、第2の位置検出回路(位置検出回路)252と、送信信号生成出力部253と、伝達比情報記憶部256と、第1の分解能記憶部257と、第2の分解能記憶部258と、変換情報記憶部259とを有する。一方、第1の信号処理回路6は、第1の位置データ検出回路261と、第2の位置データ補正回路262と、位置データ合成回路263と、回転数量記憶部264と、外部通信回路265と、伝達比情報記憶部266と、第1の分解能記憶部267と、第2の分解能記憶部268と、を有している。
まず、第2の位置データ検出回路250の各構成について説明する。伝達比情報記憶部256には、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部257には、第1の位置データ検出回路261の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部258には、第2の位置データ検出回路250の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
(1)A相信号の値がB相信号の値より小さく(A相信号の値<B相信号の値)、かつ、B相信号の値が正(B相信号の値>0)の場合には、第1の位相区間。
(2)A相信号の値がB相信号の値より大きく(A相信号の値>B相信号の値)、かつ、A相信号の値が負(A相信号の値<0)の場合には、第2の位相区間。
(3)A相信号の値がB相信号の値より小さく(A相信号の値<B相信号の値)、かつ、B相信号の値が負(B相信号の値<0)の場合には、第3の位相区間。
(4)A相信号の値がB相信号の値より大きく(A相信号の値>B相信号の値)、かつ、A相信号の値が正(A相信号の値<0)の場合には、第4の位相区間。
次に、図6の第1の信号処理回路6の各構成について説明する。伝達比情報記憶部266には、伝達比情報記憶部256と同様に、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部267には、第1の分解能記憶部257と同様に、第1の位置データ検出回路261の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部268には、第2の分解能記憶部258と同様に、第2の位置データ検出回路250の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
図9に示すように、入力軸10が回転するにともない出力軸11が回転し、第2の位置データの値P2に基づいて回転数量mが算出される。また、第1の位置データの値P1は0から131071(=217−1)の値を繰り返す。すなわち、第1の位置データの値P1は0から131071(=217−1)の値を繰り返すことに応じて、たとえば、回転数量mが10、11、12と順に変化する。この第1の位置データの値P1により検出される入力軸回転数量の変化位置(たとえば、第1の位置データの値P1が0となるタイミング)と、回転数量mの変化するタイミングとの間には、ずれがある。
この送信信号は、入力軸10の1回転で1周期となる2相矩形波である。
なお、上述した送信信号では、回転数量の値が1上がったこと、または、回転数量の値が1下ったことを示す情報を、第2の信号処理回路5から第1の信号処理回路6に送信することはできるが、回転数量そのものの値を送信することはできない。そこで、エンコーダシステムの電源オン時に、回転数量の初期値を、第2の信号処理回路5から第1の信号処理回路6に出力し、第1の信号処理回路6では初期値を記憶するようにする。そして、その後は、第1の信号処理回路6は、第2の信号処理回路5からの送信信号の受信に応じて、初期値を1上げるまたは1下げることにより、回転数量の値を検出するようにする。
なお、たとえば、第2の信号処理回路5が、たとえば、8n(伝達比の8倍)とし、このnの値を100として、800の分解能で10回転の位置であることを第1の信号処理回路6に送信するには、80という値を送る必要がある。
このようなにシリアル信号の場合には、送信信号生成出力部253は、入力軸10の回転数に対応するシリアルデータを、送信信号として生成して出力する。
ところで、従来の多回転アブソリュートエンコーダはホール素子であるホール素子などの磁気センサからの信号を波形成形し、図11に示した多回転A信号および多回転B信号と同様の信号を生成している。そして、この生成した信号を信号処理装置において、モータ軸の一回転内データとの整合をとって出力データを作り出している。
次に、図13を用いてエンコーダシステムの動作について説明する。まず、入力軸10の回転にともない、出力軸11が回転する(ステップS801)。この出力軸11の回転に応じて、第2のエンコーダ4が、第2の検出信号(2相擬似矩形波であるA相信号とB相信号)を第2の位置データ検出回路250に出力する(ステップS802)。
次に、図11に示すブロック図を用いて、信頼性・安全性を向上させる実施形態の構成について説明する。図1から図10を用いて説明した実施形態では、第2の信号処理回路5から送出された信号は、第1の信号処理回路6に入力され、第1の信号処理回路6内の基板回路で信号処理をしてから、単一のケーブルである通信ライン9を介して、第1の信号処理回路6から上位のコントローラ8に送出されている。
第2の信号処理回路5は第2の位置データ検出回路350を有している。この第2の位置データ検出回路350は、第2の内挿回路351と、第2の位置検出回路352と、送信信号生成出力部353と、伝達比情報記憶部356と、第1の分解能記憶部357と、第2の分解能記憶部358と、を有する。一方、第1の信号処理回路6は、第1の位置データ検出回路361と、第2の位置データ補正回路362と、位置データ合成回路363と、回転数量記憶部364と、外部通信回路365と、伝達比情報記憶部366と、第1の分解能記憶部367と、第2の分解能記憶部368と、回転方向検出部3610と、電源供給監視回路3611と、回転方向情報記憶部3612と、回転方向情報設定部3613と、を有している。
まず、第2の信号処理回路5が有する第2の位置データ検出回路350の各構成について説明する。伝達比情報記憶部356には、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部357には、第1の位置データ検出回路361の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部358には、第2の位置データ検出回路350の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
次に、第1の信号処理回路6の各構成について説明する。伝達比情報記憶部366には、伝達比情報記憶部356と同様に、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部367には、第1の分解能記憶部357と同様に、第1の位置データ検出回路361の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部368には、第2の分解能記憶部358と同様に、第2の位置データ検出回路350の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
次に、第2の位置データ補正回路362の構成を、より具体的に説明する。たとえば、入力軸10の回転位置を示す第1の位置データと、出力軸11の回転位置を示す第2の位置データとの間には、ずれが生じる可能性がある。これは、たとえば、入力軸10と動力伝達装置2、および、動力伝達装置2と出力軸11との間の噛み合わせに起因するずれであり、物理的に生じるものである。
そして、この多回転A信号と多回転B信号との変化により、第1のエンコーダ3の第2の位置データ補正回路362は、入力軸10が10回転したことを検出する。その後、入力軸10が更に回転することに応じて、第2の位置データ補正回路362は、同様に、入力軸10が11回転したこと、12回転したことを検出する。
そして、この多回転A信号と多回転B信号との変化により、第1のエンコーダ3の第2の位置データ補正回路362は、入力軸10が20回転したことを検出する。その後、入力軸10が更に回転することに応じて、同様に、入力軸10が19回転したこと、18回転したことを検出する。
次に、図23を用いて、回転方向検出部3610が、受信した多回転A信号と多回転B信号とに基づいて、出力軸11の回転方向を検出する方法について説明する。なお、図23においては、信号の立上りを記号↑で示し、信号の立下りを記号↓で示している。
次に、図15に示したブロック図を用いて、信頼性・安全性を向上させる実施形態の構成について説明する。上述した実施形態では、第2の信号処理回路5から送出された信号は、第1の信号処理回路6に入力され、第1の信号処理回路6内の基板回路で信号処理をしてから、単一のケーブルである通信ライン9を介して、第1の信号処理回路6から上位のコントローラ8に送出されている。
また、少なくとも第2の位置データ検出回路350を有する第2の信号処理回路5が、第2の位置データ検出回路350が検出した第2の位置データを上位装置であるコントローラ8に出力する第4の外部通信回路を有する。そして、第1の外部通信回路と第2の外部通信回路とは、異なる基盤上に構成されている。
第2の信号処理回路5は第2の位置データ検出回路450を有している。この第2の位置データ検出回路450は、第2の内挿回路451と、第2の位置検出回路452と、送信信号生成出力部453と、伝達比情報記憶部456と、第1の分解能記憶部457と、第2の分解能記憶部458と、を有する。一方、第1の信号処理回路6は、第1の位置データ検出回路461と、第2の位置データ補正回路462と、位置データ合成回路463と、回転数量記憶部464と、外部通信回路465と、伝達比情報記憶部466と、第1の分解能記憶部467と、第2の分解能記憶部468と、故障検出部469と、を有している。
まず、第2の信号処理回路5が有する第2の位置データ検出回路450の各構成について説明する。伝達比情報記憶部456には、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部457には、第1の位置データ検出回路461の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部458には、第2の位置データ検出回路450の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
次に、第1の信号処理回路6の各構成について説明する。伝達比情報記憶部466には、伝達比情報記憶部456と同様に、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部467には、第1の分解能記憶部457と同様に、第1の位置データ検出回路461の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部468には、第2の分解能記憶部458と同様に、第2の位置データ検出回路450の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
なお、入力軸角度位置と第1の位置データとが一致せず、かつ、出力軸角度位置と第2の位置データとが一致しない場合に出力する故障を示す信号の場合には、モータ1、コントローラ8、第1のエンコーダ3、第1の位置データ検出回路461、動力伝達装置2、第2のエンコーダ4、または、第2の位置データ検出回路450のうちのいずれか1つまたはその組み合わせである駆動装置が故障している可能性がある。
次に、図26を用いて、位置データ合成回路463と位置データ比較・照合回路4694とで実行される処理について詳細に説明する。ここでは、第1の位置データ検出回路461の分解能を13ビットとし、第2の位置データ検出回路450(第2の位置検出回路452)の分解能を11ビットとして説明する。すなわち、第1の位置データ検出回路461は、0から8191(=213−1)の範囲内の整数値である第1の位置データを出力する。そして、第2の位置データ検出回路450は、0から2047(=211−1)の範囲内の整数値である第2の位置データを出力する。また、ここでは、動力伝達装置2の伝達比を100とし、伝達比情報記憶部466には値が100の伝達比情報が予め記憶されているものとして説明する。
次に、図9と図10とを用いて、第2の位置データ補正回路462の構成を、より具体的に説明する。たとえば、入力軸10の回転位置を示す第1の位置データと、出力軸11の回転位置を示す第2の位置データとの間には、ずれが生じる可能性がある。これは、たとえば、入力軸10と動力伝達装置2、および、動力伝達装置2と出力軸11との間の噛み合わせに起因するずれであり、物理的に生じるものである。
次に、図15に示したブロック図を用いて、信頼性・安全性を向上させる実施形態の構成について説明する。上述した実施形態では、第2の信号処理回路5から送出された信号は、第1の信号処理回路6に入力され、第1の信号処理回路6内の基板回路で信号処理をしてから、単一のケーブルである通信ライン9を介して、第1の信号処理回路6から上位のコントローラ8に送出されている。
また、少なくとも第2の位置データ検出回路450を有する第2の信号処理回路5が、第2の位置データ検出回路450が検出した第2の位置データを上位装置であるコントローラ8に出力する第4の外部通信回路を有する。そして、第1の外部通信回路と第2の外部通信回路とは、異なる基盤上に構成されている。
そして、コントローラ8の故障検出部469が、入力軸角度位置と出力軸角度位置とを算出し、算出した入力軸角度位置と受信した第1の位置データとを比較し、算出した出力軸角度位置と受信した第2の位置データとを比較し、比較した結果の組み合わせにより故障を検出するようにしてもよい。すなわち、コントローラ8が、図25を用いて説明した入力軸角度位置算出部4691、出力軸角度位置算出部4692、および、比較部4693を有するようにしてもよい。
第2の信号処理回路5は第2の位置データ検出回路550を有している。この第2の位置データ検出回路550は、第2の内挿回路551と、第2の位置検出回路552と、送信信号生成出力部553と、伝達比情報記憶部556と、第1の分解能記憶部557と、第2の分解能記憶部558と、を有する。一方、第1の信号処理回路6は、第1の位置データ検出回路561と、第2の位置データ補正回路562と、位置データ合成回路563と、回転数量記憶部564と、外部通信回路565と、伝達比情報記憶部566と、第1の分解能記憶部567と、第2の分解能記憶部568と、回転方向検出部5610と、電源供給監視回路5611と、回転方向情報記憶部5612と、回転方向情報設定部5613と、を有している。
まず、第2の信号処理回路5が有する第2の位置データ検出回路550の各構成について説明する。伝達比情報記憶部556には、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部557には、第1の位置データ検出回路561の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部558には、第2の位置データ検出回路550の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
次に、第1の信号処理回路6の各構成について説明する。伝達比情報記憶部566には、伝達比情報記憶部556と同様に、第1のエンコーダ3と第2のエンコーダ4とを連結する予め定められている動力伝達装置2の伝達比の値を示す情報が、伝達比情報として予め記憶されている。第1の分解能記憶部567には、第1の分解能記憶部557と同様に、第1の位置データ検出回路561の分解能が第1の分解能として予め記憶されている。第2の分解能記憶部568には、第2の分解能記憶部558と同様に、第2の位置データ検出回路550の分解能が第2の分解能として予め記憶されている。
ここで、誤差補正値記憶部5620に記憶されている誤差補正値を得る方法と、誤差補正値記憶部5620に誤差補正値を記憶させる方法とについて説明する。
図29に、さらに高精度に誤差角度を検出する第2の方法を示す。本実施形態では、第1のエンコーダ3の代わりに誤差検出用の基準となる高精度絶対値エンコーダ31を仮搭載し、この状態で上述した第1の方法の場合と同様に、出力軸11を1回転以上回転させて動力伝達装置の回転角度誤差を検出する。そして、この検出した回転角度誤差を、第1の方法の場合と同様に、誤差補正値記憶部5620に記憶させる。
次に、第2の位置データ補正回路562の構成を、より具体的に説明する。たとえば、入力軸10の回転位置を示す第1の位置データと、出力軸11の回転位置を示す第2の位置データとの間には、ずれが生じる可能性がある。これは、たとえば、入力軸10と動力伝達装置2、および、動力伝達装置2と出力軸11との間の噛み合わせに起因するずれであり、物理的に生じるものである。
次に、図15に示すブロック図を用いて、信頼性・安全性を向上させる実施形態の構成について説明する。図1から図10を用いて説明した実施形態では、第2の信号処理回路5から送出された信号は、第1の信号処理回路6に入力され、第1の信号処理回路6内の基板回路で信号処理をしてから、単一のケーブルである通信ライン9を介して、第1の信号処理回路6から上位のコントローラ8に送出されている。
Claims (52)
- 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の回転における位置変位に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の回転における位置変位に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダと前記第2の絶対位置エンコーダとが検知した位置変位に応じた第1および第2の検出信号を処理する信号処理回路と、
を有し、
前記信号処理回路が、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の回転における位置変位を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の回転における位置変位を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の回転数とともに1回転内の位置変位を示す合成位置データを生成する位置データ合成回路と、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを比較および照合する位置データ比較・照合回路と、
を有することを特徴とするエンコーダシステム。 - 前記動力伝達装置の予め定められている伝達比が伝達比情報として予め記憶されている伝達比情報記憶部を有し、
前記位置データ合成回路が、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを合成する場合に、前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報に基づいて前記合成位置データを合成する、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記位置データ比較・照合回路が、
前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データと前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報とに基づいて、前記第1の位置データ検出回路が検出する第1の位置データに対応する位置データを推定値として算出し、
前記算出した推定値と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとの差を誤差推定値として算出し、
前記算出した誤差推定値が予め定められている値の範囲内にあるか否かを判定することにより、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを比較および照合する、
ことを特徴とする請求項2に記載のエンコーダシステム。 - 前記第1の絶対位置エンコーダが光学式エンコーダであり、
前記第2の絶対位置エンコーダが磁気式エンコーダである、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記第1の絶対位置エンコーダが、
絶対位置検出用信号と第1のインクリメンタル信号とを前記第1の検出信号として出力し、
前記第2の絶対位置エンコーダが、
第2のインクリメンタル信号を前記第2の検出信号として出力し、
前記第1の位置データ検出回路が、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された絶対位置検出用信号を変換して、前記入力軸の回転における絶対位置を示す絶対位置データを出力する絶対位置検出回路と、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1のインクリメンタル信号を内挿処理する第1の内挿回路と、
前記絶対位置検出回路が出力した絶対位置データと前記第1の内挿回路が内挿処理した第1のインクリメンタル信号とに基づいて、前記第1の位置データを検出する位置検出回路と、
を有し、
前記第2の位置データ検出回路が、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2のインクリメンタル信号を内挿処理して前記第2の位置データを検出する第2の内挿回路、
を有することを特徴とする請求項4に記載のエンコーダシステム。 - 前記第2の位置データ検出回路の第2の内挿回路が、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2のインクリメンタル信号を内挿処理する場合に、前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報に基づいて内挿処理し、前記第2の位置データを検出する、
ことを特徴とする請求項5に記載のエンコーダシステム。 - 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の回転における位置変位に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の回転における位置変位に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダと前記第2の絶対位置エンコーダとが検知した位置変位に応じた第1および第2の検出信号を処理する信号処理回路と、
を有するエンコーダシステムにおいて用いられる信号処理方法であって、
前記信号処理回路が、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の回転における位置変位を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出手順と、
前記第2の絶対位置エンコーダエンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の回転における位置変位を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出手順と、
前記第1の位置データ検出手順が検出した第1の位置データと、前記第2の位置データ検出手順が検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の回転数とともに1回転内の位置変位を示す合成位置データを生成する位置データ合成手順と、
前記第1の位置データ検出手順が検出した第1の位置データと、前記第2の位置データ検出手順が検出した第2の位置データとを比較および照合する位置データ比較・照合手順と、
を有することを特徴とする信号処理方法。 - 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転に対応する送信信号を生成して出力する送信信号生成出力部と、
前記送信信号生成出力部から入力された送信信号に基づいて、前記入力軸の回転数量を計数するとともに、当該計数した回転数量と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとを合成して、前記入力軸の回転数量とともに前記入力軸の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成回路と、
を有することを特徴とするエンコーダシステム。 - 前記送信信号生成出力部が、
前記入力軸の1回転で1周期となる複数の信号であって、前記複数の信号の位相がそれぞれ異なる信号を、前記送信信号として生成して出力する、
ことを特徴とする請求項8に記載のエンコーダシステム。 - 前記送信信号が、前記入力軸の1回転で1周期となる2相矩形波である、
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載のエンコーダシステム。 - 前記入力軸の回転数量が記憶されている回転数量記憶部、
を有し、
前記位置データ合成回路が、
前記複数の信号としての送信信号を受信し、前記受信した複数の信号の組み合わせに基づいて前記入力軸の回転数の増加値または減少値を検出し、当該検出した回転数の増加値または減少値を、前記回転数量記憶部から読み出した前記入力軸の回転数量の値に加算して前記入力軸の回転数量を算出する、
ことを特徴とする請求項10に記載のエンコーダシステム。 - 電源が投入された場合に、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転数量に対応する周期分の前記送信信号を生成して出力する送信側初期化設定部と、
前記入力軸の回転数量に対応する周期分の前記送信信号を前記送信側初期化設定部から入力されたことに応じて、当該入力された周期分の前記送信信号に基づいて計数される前記入力軸の回転数量の値を、前記回転数量記憶部に記憶させる受信側初期化設定部と、
を有することを特徴とする請求項10に記載のエンコーダシステム。 - 前記送信信号生成出力部が、
前記入力軸の回転数に対応するシリアルデータを、前記送信信号として生成して出力する、
ことを特徴とする請求項8に記載のエンコーダシステム。 - 前記動力伝達装置の予め定められている伝達比が伝達比情報として予め記憶されている伝達比情報記憶部を有し、
前記第2の位置データ検出回路が、
前記第2の絶対位置エンコーダが検出した第2の検出信号を内挿処理した値と前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報とに基づいて、前記第1の絶対位置エンコーダの回転数量を算出するとともに、前記第2の絶対位置エンコーダが検出した前記第2の検出信号に基づいて前記第1の絶対位置エンコーダにより検出される前記第1の位置データを推定値として算出し、
前記送信信号生成出力部が、
前記第2の位置データ検出回路が算出した推定値に基づいて、前記送信信号を生成して出力する、
ことを特徴とする請求項8から請求項13に記載のエンコーダシステム。 - 前記第1の位置データ検出回路の分解能が第1の分解能として予め記憶されている第1の分解能記憶部と、
前記第2の位置データ検出回路の分解能が第2の分解能として予め記憶されている第2の分解能記憶部と、
を有し、
前記第2の位置データ検出回路が、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号を内挿処理して第2の位置データを検出する内挿回路と、
前記内挿回路が検出した第2の位置データと前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報とを乗じた値を、前記第2の分解能記憶部から読み出した第2の分解能の値で除算した値の整数部分の値を前記回転数量として算出するとともに、当該除算した値の少数部分の値に前記第1の分解能記憶部から読み出した第1の分解能の値を乗じた値を前記推定値として算出する位置検出回路と、
を有することを特徴とする請求項14に記載のエンコーダシステム。 - 前記第2の絶対位置エンコーダが、
それぞれが前記出力軸の1回転に対して1周期の正弦波であるとともに、予め定められている位相分だけ互いの位相が異なる2つの信号である2相正弦波信号を前記第2の検出信号として出力し、
前記第2の位置データ検出回路の内挿回路が、
前記2相正弦波信号のうちの一方の信号が他方の信号よりも値が大きい場合には、前記一方の信号で前記他方の信号を除算した値に基づいて、前記第2の位置データを検出し、
前記一方の信号が他方の信号よりも値が小さい場合には、前記他方の信号で前記一方の信号を除算した値に基づいて、前記第2の位置データを検出する、
ことを特徴とする請求項15に記載のエンコーダシステム。 - 第2の検出信号と第2の位置データとが予め関連付けて記憶されている変換情報記憶部を有し、
前記第2の位置データ検出回路の内挿回路が、
前記第2の絶対位置エンコーダが出力する第2の検出信号に該当する第2の位置データを前記変換情報記憶部から読み出して前記第2の位置データを検出する、
ことを特徴とする請求項16に記載のエンコーダシステム。 - 前記変換情報記憶部には、
前記2相正弦波信号のうちの一方の信号が他方の信号よりも値が大きい場合には、前記一方の信号で前記他方の信号を除算した値と、当該除算した値に対応する第2の位置データとが予め記憶されており、
前記一方の信号が他方の信号よりも値が小さい場合には、前記他方の信号で前記一方の信号を除算した値と、当該除算した値に対応する第2の位置データとが予め記憶されている、
ことを特徴とする請求項17に記載のエンコーダシステム。 - 前記変換情報記憶部には、
前記第2の検出信号と第2の位置データとを関連付けて、前記1つの位相区間分のみについて予め記憶されており、
前記第2の位置データ検出回路の内挿回路が、
前記出力軸の回転位置が、前記出力軸の1回転に対応する複数の位相区間のうちのいずれの位相区間に該当するかを判定し、当該判定した位相区間に対応して予め定められている基準位相と、前記変換情報記憶部から読み出した1つの位相区間における第2の位置データとに基づいて、前記出力軸の回転における1回転における第2の位置データを算出して前記第2の位置データを検出する、
ことを特徴とする請求項17または請求項18に記載のエンコーダシステム。 - 前記送信信号生成出力部から入力された送信信号に基づいて、前記入力軸の回転数量を計数し、当該計数した回転数量を、当該計数した回転数量と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとに基づいて予め定められている補正処理により補正する第2の位置データ補正回路、
を有し、
前記位置データ合成回路が、
前記第2の位置データ補正回路が補正した回転数量と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとを合成して、前記合成位置データを生成する、
ことを特徴とする請求項8から請求項19のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記第2の位置データ補正回路が、
前記算出した推定値の値によって推定される前記入力軸の回転位置が前記入力軸の1回転において回転の後半領域であり、かつ、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データの値によって検出される前記入力軸の回転位置が前記入力軸の1回転において回転の前半領域である場合には、前記回転数量の値に1を加算して補正し、
前記算出した推定値の値によって推定した前記入力軸の回転位置が前記入力軸の1回転において回転の前半領域であり、かつ、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データの値によって検出される入力軸10の回転位置が入力軸10の1回転において回転の後半領域である場合には、前記回転数量の値から1を減じて補正する、
ことを特徴とする請求項20に記載のエンコーダシステム。 - 前記送信信号生成出力部が、
前記算出した推定値に基づいて、前記回転数量の値を示すとともに、前記回転数量の前記入力軸の回転位置が前記入力軸の1回転において回転の前半領域であるか後半領域であるかを示す送信信号を生成して前記第2の位置データ補正回路に出力し、
前記第2の位置データ補正回路が、
前記第2の位置データ検出回路の送信信号生成出力部から入力した送信信号に基づいて、前記回転数量の前記入力軸の回転位置が前記入力軸の1回転において回転の前半領域であるか後半領域であるかを判定して前記回転数量の値を補正する、
ことを特徴とする請求項20または請求項21のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 少なくとも前記第1の位置データ検出回路を有する第1の処理回路が、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データを上位装置に第1の通信線を介して出力する第1の外部通信回路を有し、
少なくとも前記第2の位置データ補正回路を有する第2の処理回路が、
前記第2の位置データ補正回路が補正した第2の位置データを前記上位装置に第2の通信線を介して出力する第2の外部通信回路を有し、
前記第1の処理回路と第2の処理回路とが異なる基盤上に構成されている、
ことを特徴とする請求項8から請求項22のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
を有するエンコーダシステムであって、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出し、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出し、
前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転に対応する送信信号を生成して出力し、
入力された前記送信信号に基づいて、前記入力軸の回転数量を計数するとともに、当該計数した回転数量と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとを合成して、前記入力軸の回転数量とともに前記入力軸の角度位置を示す合成位置データを生成する、
ことを特徴とする信号処理方法。 - 入力軸を回転させるモータと、1回転型のアブソリュートエンコーダであって前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、1回転型のアブソリュートエンコーダであって前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダとを有し、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと入力される送信信号とを合成して前記入力軸の回転数量とともに前記入力軸の角度位置を示す合成位置データを生成するエンコーダシステムにおいて用いられる送信信号生成出力装置であって、
前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転に対応する送信信号を生成して出力する、
ことを特徴とする送信信号生成出力装置。 - 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成回路と、
前記第1の位置データの変位に基づいて検出する前記入力軸の回転方向と、前記第2の位置データの変位に基づいて検出する前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否か、または、逆の方向であるか否かを検出する回転方向検出部と、
を有することを特徴とするエンコーダシステム。 - 前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否か、または、逆の方向であるか否かを検出することを示す情報を制御信号として受信する通信部、
を有し、
前記回転方向検出部が、
前記制御信号を前記通信部が受信したことに応じて、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否か、または、逆の方向であるか否かを検出する、
ことを特徴とする請求項26に記載のエンコーダシステム。 - 電源が供給されたことを検出する電源供給監視回路、
を有し、
前記回転方向検出部が、
電源が供給されたことを前記電源供給監視回路が検出した場合に、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否か、または、逆の方向であるか否かを検出する、
ことを特徴とする請求項26または請求項27に記載のエンコーダシステム。 - 前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であることを示す情報、または、逆の方向であることを示す情報が回転方向情報として予め記憶されている回転方向情報記憶部、
を有し、
前記回転方向検出部が、
前記回転方向情報記憶部から読み出した回転方向情報が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが同じ方向であることを示す場合には、前記検出した入力軸の回転方向と前記検出した出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否かを検出し、
前記回転方向情報記憶部から読み出した回転方向情報が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが逆の方向であることを示す場合には、前記検出した前記入力軸の回転方向と前記検出した出力軸の回転方向とが、逆の方向であるか否かを検出する、
ことを特徴とする請求項26から請求項28のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記通信部が、
前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であることを示す情報、または、逆の方向であることを示す情報を設定情報として受信し、
前記通信部が受信した設定情報を、前記回転方向情報として前記回転方向情報記憶部に記憶させる回転方向情報設定部、
を有することを特徴とする請求項29に記載のエンコーダシステム。 - 前記モータの回転を制御するコントローラ、
を有し、
前記回転方向検出部が、
前記回転方向情報記憶部から読み出した回転方向情報が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが同じ方向であることを示し、かつ、前記検出した結果が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが同じ方向でない場合には、当該検出した結果を異常信号として前記コントローラに送信し、
前記回転方向情報記憶部から読み出した回転方向情報が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが逆の方向であることを示し、かつ、前記検出した結果が、前記入力軸の回転方向と前記出力軸の回転方向とが逆の方向でない場合には、当該検出した結果を異常信号として前記コントローラに送信し、
前記コントローラが、
前記異常信号を受信したことに応じて、前記モータの回転を停止させる、
ことを特徴とする請求項29または請求項30に記載のエンコーダシステム。 - 前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転に対応した2相信号である送信信号を生成して出力する送信信号生成出力部、
を有し、
前記回転方向検出部が、
前記送信信号生成出力部から受信した送信信号を受信し、当該受信した送信信号に基づいて前記出力軸の回転方向を検出する、
ことを特徴とする請求項26から請求項31のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記送信信号生成出力部が、
前記入力軸の1回転に対応して、予め定められている複数回分の変化をする2相信号である送信信号を生成して出力する、
ことを特徴とする請求項32に記載のエンコーダシステム。 - 前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データに基づいて、前記入力軸の回転に対応したシリアルデータである送信信号を生成して出力する送信信号生成出力部、
を有し、
前記回転方向検出部が、
前記送信信号生成出力部から受信した送信信号を受信し、当該受信した送信信号に基づいて前記出力軸の回転方向を検出する、
ことを特徴とする請求項26から請求項31のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 少なくとも前記第1の位置データ検出回路を有する第1の処理回路が、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データを上位装置に第1の通信線を介して出力する第1の外部通信回路を有し、
少なくとも前記第2の位置データ補正回路を有する第2の処理回路が、
前記第2の位置データ補正回路が補正した第2の位置データを前記上位装置に第2の通信線を介して出力する第2の外部通信回路を有し、
前記第1の処理回路と第2の処理回路とが異なる基盤上に構成されている、
ことを特徴とする請求項26から請求項34のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 入力軸を回転させるモータと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
を有することを特徴とするエンコーダシステムであって、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出手順と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出手順と、
前記第1の位置データ検出手順で検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出手順で検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成手順と、
前記第1の位置データの変位に基づいて検出する前記入力軸の回転方向と、前記第2の位置データの変位に基づいて検出する前記出力軸の回転方向とが、同じ方向であるか否か、または、逆の方向であるか否かを検出する回転方向検出手順と、
を有することを特徴とする信号処理方法。 - 入力軸を回転させるモータと、
前記モータの回転を回転制御信号により制御するコントローラと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成回路と、
前記コントローラからの回転制御信号に基づいて算出される前記入力軸の角度位置である入力軸角度位置と、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとを比較するとともに、前記コントローラからの回転制御信号に基づいて算出される前記出力軸の角度位置である出力軸角度位置と、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを比較し、前記比較した結果の組み合わせにより故障を検出する故障検出部と、
を有することを特徴とするエンコーダシステム。 - 前記故障検出部が、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとが一致するか否かを検出するとともに、前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとが一致するか否かを検出し、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとが一致せず、かつ、前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとが一致する場合には、前記第1の絶対位置エンコーダ、または、前記第1の位置データ検出回路のうちのいずれか1つまたは組み合わせである入力軸側装置が故障していることを示す信号を前記コントローラに出力し、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとが一致し、かつ、前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとが一致しない場合には、前記動力伝達装置、前記第2の絶対位置エンコーダ、または、前記第2の位置データ検出回路のうちのいずれか1つまたは組み合わせである出力軸側装置が故障していることを示す信号を前記コントローラに出力する、
ことを特徴とする請求項37に記載のエンコーダシステム。 - 前記故障検出部が、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとが一致せず、かつ、前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとが一致しない場合には、故障を示す信号を前記コントローラに出力する、
ことを特徴とする請求項38に記載のエンコーダシステム。 - 前記故障検出部が、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとが一致するか否かを検出するとともに、前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとが一致するか否かを検出する場合に、
前記入力軸角度位置と前記第1の位置データとの差が、予め定められている第1の許容量以下で一致する場合に一致すると検出し、前記第1の許容量以下で一致しない場合に一致しないと検出し、
前記出力軸角度位置と前記第2の位置データとの差が、予め定められている第2の許容量以下で一致する場合に一致すると検出し、前記第2の許容量以下で一致しない場合に一致しないと検出する、
ことを特徴とする請求項38または請求項39に記載のエンコーダシステム。 - 前記動力伝達装置の予め定められている伝達比が伝達比情報として予め記憶されている伝達比情報記憶部を有し、
前記故障検出部が、
前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データと前記伝達比情報記憶部から読み出した伝達比情報とに基づいて、前記第1の位置データ検出回路が検出する第1の位置データに対応する位置データを推定値として算出し、
前記算出した推定値と前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとの差を誤差推定値として算出し、
前記算出した誤差推定値が予め定められている値の範囲内にあるか否かを判定し、当該判定した結果が、前記算出した誤差推定値が予め定められている値の範囲内にない場合には、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとが一致していないことを示す信号を前記コントローラに出力する、
ことを特徴とする請求項37から請求項40のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 少なくとも前記第1の位置データ検出回路を有する第1の処理回路が、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データを上位装置に第1の通信線を介して出力する第1の外部通信回路を有し、
少なくとも前記第2の位置データ補正回路を有する第2の処理回路が、
前記第2の位置データ補正回路が補正した第2の位置データを前記上位装置に第2の通信線を介して出力する第2の外部通信回路を有し、
前記第1の処理回路と第2の処理回路とが異なる基盤上に構成されている、
ことを特徴とする請求項37から請求項41のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 入力軸を回転させるモータと、
前記モータの回転を回転制御信号により制御するコントローラと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
前記入力軸の回転に応じて予め定められている伝達比で出力軸を回転させる動力伝達装置と、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記コントローラからの回転制御信号、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データ、および、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データを信号処理する信号処理部と、
を有するエンコーダシステムで用いられる信号処理方法であって、
前記信号処理部が、
前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データと前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成手順と、
前記コントローラからの回転制御信号に基づいて算出される前記入力軸の角度位置である入力軸角度位置と、前記第1の位置データ検出回路が検出した第1の位置データとを比較するとともに、前記コントローラからの回転制御信号に基づいて算出される前記出力軸の角度位置である出力軸角度位置と、前記第2の位置データ検出回路が検出した第2の位置データとを比較する故障検出手順と、
を有することを特徴とする信号処理方法。 - 1回転型のアブソリュートエンコーダであって、回転される入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の回転に応じて所定の伝達比で回転される出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
前記第1の位置データと前記第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成する位置データ合成回路と、
自エンコーダシステムに前記出力軸を回転させる動力伝達装置全体を組み込んだ状態で予め駆動して求められる値であって前記合成位置データを補正するための誤差補正値が予め記憶されている誤差補正値記憶部と、
前記誤差補正値記憶部から読み出した前記誤差補正値に基づいて前記位置データ合成回路が生成する前記合成位置データを補正する誤差補正回路と、
を有することを特徴とするエンコーダシステム。 - 前記誤差補正値は、
前記第2の絶対位置エンコーダが検出した前記第2の位置データに基づく検出角度を、前記第1の絶対位置エンコーダが検出した前記第1の位置データに基づく検出角度を基準にした角度と比較して求められる誤差角度を含む、
ことを特徴とする請求項44に記載のエンコーダシステム。 - 前記誤差補正値は、
前記第2の絶対位置エンコーダが検出した前記第2の位置データに基づく検出角度を、前記第1の絶対位置エンコーダの変わりに高精度の絶対位置基準検出器を用いて検出し、当該絶対位置基準検出器が検出した前記第1の位置データに基づく検出角度を基準にした角度と比較して求められる誤差角度を含む、
ことを特徴とする請求項44または請求項45に記載のエンコーダシステム。 - 前記誤差補正値記憶部には、
前記自エンコーダシステムに組み込まれている前記動力伝達装置全体を予め駆動して検出された前記誤差補正値が、前記第2の位置データと前記第1の位置データとに関連付けて予め記憶されており、
前記誤差補正回路は、
前記誤差補正値記憶部から読み出した前記誤差補正値に基づいて前記位置データ合成回路が生成する合成位置データを補正する、
ことを特徴とする請求項44から請求項46のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記誤差補正回路は、
前記第2の位置データに基づいて前記第1の位置データとして推定された推定値と、前記第2の位置データとに関連付けられている前記誤差補正値を前記誤差補正値記憶部から読み出し、当該読み出した前記誤差補正値に基づいて前記位置データ合成回路が生成する合成位置データを補正する、
ことを特徴とする請求項44から請求項47のいずれかに記載のエンコーダシステム。 - 前記第1の位置データの異常を検出する故障検出回路、
を有し、
前記誤差補正回路は、
前記故障検出回路が前記第1の位置データの異常を検出しない場合には、前記第1の位置データと前記第2の位置データとに関連付けられている前記誤差補正値を前記誤差補正値記憶部から読み出し、当該読み出した前記誤差補正値に基づいて前記位置データ合成回路が生成する合成位置データを補正し、
前記故障検出回路が前記第1の位置データの異常を検出した場合には、前記第2の位置データに基づいて前記第1の位置データとして推定された推定値と、前記第2の位置データとに関連付けられている前記誤差補正値を前記誤差補正値記憶部から読み出し、当該読み出した前記誤差補正値に基づいて前記位置データ合成回路が生成する合成位置データを補正する、
ことを特徴とする請求項47または請求項48に記載のエンコーダシステム。 - 前記位置データ合成回路は、
前記第2の位置データに基づいて前記第1の位置データとして推定された推定値と、前記第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す前記合成位置データを生成する、
ことを特徴とする請求項44から請求項49に記載のエンコーダシステム。 - 1回転型のアブソリュートエンコーダであって、回転される入力軸の角度位置に応じた第1の検出信号を出力する第1の絶対位置エンコーダと、
1回転型のアブソリュートエンコーダであって、前記入力軸の回転に応じて所定の伝達比で回転される出力軸の角度位置に応じた第2の検出信号を出力する第2の絶対位置エンコーダと、
前記第1の絶対位置エンコーダから入力された第1の検出信号に基づいて、予め定められている第1の信号処理により、前記入力軸の角度位置を示す第1の位置データを検出する第1の位置データ検出回路と、
前記第2の絶対位置エンコーダから入力された第2の検出信号に基づいて、予め定められている第2の信号処理により、前記出力軸の角度位置を示す第2の位置データを検出する第2の位置データ検出回路と、
を有するエンコーダシステムにおいて用いられる信号処理方法であって、
位置データ合成回路が、前記第1の位置データと前記第2の位置データとを合成して、前記入力軸の多回転量とともに1回転内の角度位置を示す合成位置データを生成し、
誤差補正回路が、自エンコーダシステムに前記出力軸を回転させる動力伝達装置全体を組み込んだ状態で予め駆動して求められる値であって前記合成位置データを補正するための誤差補正値が予め記憶されている誤差補正値記憶部から読み出した前記誤差補正値に基づいて、前記位置データ合成回路が生成する前記合成位置データを補正する、
ことを特徴とする信号処理方法。 - 回転可能な前記第1軸の角度位置に応じた第1信号を出力する1回転アブソリュート型の第1エンコーダと、
前記第1軸の動力を回転可能な第2軸に所定の伝達比で伝える動力伝達装置と、
前記第2軸の角度位置に応じた第2信号を出力する1回転アブソリュート型の第2エンコーダと、
少なくとも前記第1信号と前記第2信号とに基づき、前記第1軸の回転数量に関するデータを生成する信号処理部と、
を備えたエンコーダシステム。
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