JPH09292264A - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障等の原因によるデータ異常の発生を迅速
に検出する。 【解決手段】 上位コントローラから外部リクエスト信
号が入力されると、ミキサー回路５はアブソリュートデ
ータをパラレル／シリアル変換回路７に出力し、パラレ
ル／シリアル変換回路７はアブソリュートデータを含む
絶対位置検出信号を上位コントローラに送信する。デー
タ異常判定回路８は、外部リクエスト信号の発生周期よ
りも短い周期で内部リクエスト信号を発生し、アブソリ
ュートデータを受け取って異常判定を行う。データ異常
が判定されると、データ異常判定回路８はこれを記憶
し、ミキサー回路５はアブソリュートデータにアラーム
・データを含めて出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として産業用ロ
ボット等の制御に使用されるアブソリュートエンコーダ
に関し、特に、迅速にデータ異常を検出することのでき
るアブソリュートエンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーボモータの回転軸の絶対位置や直線
運動するリニアモータの移動体の絶対位置などを検知し
てこれらの制御に使用するアブソリュートデータを得る
ために、アブソリュートエンコーダが使用されている。
例えばサーボモータの回転軸の絶対位置を検知するアブ
ソリュートエンコーダでは、回転軸の回転数を検出する
多回転検出部と回転軸の１回転における回転角度位置を
検出する１回転内検出部とからそれぞれ得たデータをミ
キサ回路で混合してアブソリュートデータを得る。そし
てこのアブソリュトデータをパラレル／シリアル変換回
路で変換して絶対位置検出信号として、サーボアンプま
たは上位コントローラにシリアル伝送する。上位コント
ローラは、伝送されてきた絶対位置検出信号に含まれる
アブソリュートデータに基づいてアブソリュートエンコ
ーダが取付けられたサーボモータを制御する制御信号を
演算で決定し、決定した制御信号をサーボモータに出力
する。

【０００３】工場では多数の産業用ロボットが、１つの
上位コントローラにより制御される。したがって各産業
用ロボットに装着されている多数のサーボモータを制御
する場合には、上位コントローラから各アブソリュート
エンコーダにそれぞれ一定周期ごとに外部リクエスト信
号を送信し、この外部リクエスト信号を受信した各アブ
ソリュートエンコーダがこれに応じてその時のアブソリ
ュートデータを含む絶対位置検出信号を上位コントロー
ラに送信し、複数のサーボモータを時分割で制御するこ
とが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなアブソリュ
ートエンコーダにおいて、例えばエンコーダを構成する
電子部品の半田付け部に接触不良があったり、電子部品
に異常がある場合等にデータ異常が発生する。このよう
なデータ異常が発生した場合には、誤動作が発生するた
め、できるだけ早くサーボモータの運転を停止してその
原因を除去する必要がある。しかしながら従来のアブソ
リュートエンコーダには、それ自体にデータ異常を検出
する手段は設けられておらず、データ異常の検出はもっ
ぱらサーボアンプまたは上位コントローラ側で行われて
いた。しかしサーボアンプまたは上位コントローラ側で
データ異常を検出する場合には、外部リクエスト信号に
応じて伝送されてきた絶対位置検出信号にデータ異常が
含まれていなければ、データ異常を検出できない。その
ために外部リクエスト信号に応じて出力される絶対位置
検出信号にデータ異常が含まれていなければ、そのアブ
ソリュートエンコーダにデータ異常が発生する原因があ
ることが分からず、データ異常の発生原因の除去が遅れ
て、予想外の誤動作を引き起こす問題があった。このよ
うな問題を解消するために、外部リクエスト信号の発生
周期を短くすることも考えられるが、データ処理能力の
上でリアルタイムに検出することは困難であり、また上
位コントローラのコンピュータの負担が著しく大きくな
る問題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、データ異常が発生したこ
とを迅速に検出して絶対位置検出信号にデータ異常が発
生したことを示すアラーム・データを含ませて出力する
ことができるアブソリュートエンコーダを提供すること
にある。

【０００６】本発明の他の目的は、データ異常を発生す
る原因がアブソリュートエンコーダにあることを迅速に
検出することのできるアブソリュートエンコーダを提供
することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、サーボアンプや上位
コントローラに負担をかけることなく、自分自身でデー
タ異常の検出をすることができるアブソリュートエンコ
ーダを提供することにある。

【０００８】本発明の更に他の目的は、データ異常の発
生を簡単に自分自身で検出することができるアブソリュ
ートエンコーダを提供することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、データ異常の発
生を簡単に且つより正確に自分自身で検出することがで
きるアブソリュートエンコーダを提供することにある。

【００１０】本発明の別の目的は、アブソリュートエン
コーダの使用状況に応じて、データ異常の検出精度を調
整することができるアブソリュートエンコーダを提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアブソリュ
ートエンコーダは、サーボアンプまたは上位コントロー
ラから入力される外部リクエスト信号に応じて、そのと
きの移動体の絶対位置を表すアブソリュートデータを含
む絶対位置検出信号をコントローラに出力する。ここで
移動体とは、アブソリュートエンコーダがロータリーエ
ンコーダであれば回転軸のような回転体であり、リニア
エンコーダであれば直線運動をする直線運動体である。
典型的にはサーボモータの回転軸や、減速器の駆動軸、
車輪の軸、あるいはソレノイドのシャフト、Ｘ−Ｙテー
ブル、リニア台車などが移動体となる。また本発明が対
象とするアブソリュートエンコーダには、光電式、磁気
式、電磁誘導式、機械式等の各方式のアブソリュートエ
ンコーダが含まれる。

【００１２】本発明においては、アブソリュートエンコ
ーダに内部リクエスト信号発生手段を設ける。この内部
リクエスト信号発生手段は、外部リクエスト信号よりも
短い周期で内部リクエスト信号を発生する。そして更に
データ異常判定手段を設ける。このデータ異常判定手段
は、内部リクエスト信号発生手段から出力される内部リ
クエスト信号に応じて発生したアブソリュートデータに
データ異常が発生しているか否かを判定する。データ異
常判定手段がデータ異常を検出した場合には、データ異
常を検出したことをデータ異常発生記憶手段に記憶して
おく。そして外部リクエスト信号がアブソリュートエン
コーダに入力されたときに、データ異常発生記憶手段に
データ異常が発生したことが記憶されている場合には、
ミキサー回路により絶対位置検出信号にデータ異常が発
生したことを示すアラーム・データを含ませる。これに
よりデータ異常を発生する原因がアブソリュートエンコ
ーダ自身にあることを迅速に検出することができて、し
かもサーボアンプまたは上位コントローラに負担をかけ
ることなく、データ異常が発生したことを直ちに知らせ
ることができる。

【００１３】前述のデータ異常判定手段におけるデータ
異常の判定技術は任意であり、種々のデータ異常判定技
術を用いることができる。最も簡単な方法としては、移
動体の速度からデータ異常の判定を行うことができる。
すなわちアブソリュートデータから移動体の速度を絶対
値で求め、この速度が予め定めた速度しきい値を超えた
ときにアブソリュートデータにデータ異常が発生したと
判定する。ここで速度を絶対値とするのは、回転方向
（あるいは直線移動方向）が変わると、速度が＋と−に
変わるため、極性の扱いを簡略化するために、速度の絶
対値を速度しきい値と比較する。このようにするとデー
タ異常判定手段の構成が簡単になる。ここで用いる速度
しきい値は、サーボアンプまたは上位コントローラで予
定している移動体の動作範囲を考慮して定める。例え
ば、ある用途で用いるモータにおいて、予定している回
転速度の上限が毎分１５００回転であるとした場合に
は、速度しきい値は余裕を見て毎分２０００回転と設定
する。この速度しきい値は、用途に応じて異なってく
る。毎分の回転速度が２０００回転を超えるデータが得
られた場合には、そのデータは異常であると判定する。

【００１４】速度は、例えば前後２回のアブソリュート
データの変化量の絶対値を、内部リクエスト信号の発生
周期で割ることにより得ることができる。

【００１５】別のデータ異常判定手段においては、移動
体の速度に基づく異常判定に加えて、移動体の加速度に
より異常判定を行う。すなわち、アブソリュートデータ
から移動体の速度を求め、予め定められた速度しきい値
を超えた場合には、当然にしてデータ異常と判定し、速
度が速度しきい値内であっても移動体の加速度を求め、
この加速度が予め定めた加速度しきい値を超えていれば
アブソリュートデータにデータ異常が発生したと判断す
る。加速度は上述した速度の場合と同じ事情により絶対
値で取り扱われる。速度を見た限りでは、データ正常と
判断されるものでも、実際にはデータ正常ではない場合
もある。すなわち、速度しきい値の範囲内であれば、予
想外の変化幅で速度が変化した場合でも、データは正常
と判断される。例えば、ある装置において、正常な動作
が行われているときに速度の最大の変化幅が毎分５００
回転を超えることが無いとする。このような場合で、内
部リクエスト信号に応じて検出した前の回転速度と後で
検出した回転速度が、毎分４００回転から毎分１０００
回転に変化したとする。速度しきい値が毎分２０００回
転であるとすると、速度を見ているだけではこの場合に
はデータ異常とは判定されない。しかしながらこの状態
は、実際には正常ではない。そこで加速度を見るのであ
る。加速度を見ると、速度の変化の割合を知ることがで
きるので、加速度が予め定めた加速度しきい値を超えた
場合には、データ異常であると判断することができる。
加速度しきい値も、用途に応じて、予定している加速度
の上限を考慮して定める。

【００１６】加速度は、例えば前後２回のアブソリュー
トデータの変化量の絶対値を内部リクエスト信号の発生
周期で割って速度データを得た後、前後２回の速度デー
タの差を絶対値で求め、その差を内部リクエスト信号の
発生周期で割ることにより得られる。

【００１７】なお、これらの速度しきい値及び加速度し
きい値を設定変更することができるようにすると、アブ
ソリュートエンコーダの使用状況に応じてデータ異常の
検出精度を調整することができ、装置の設計変更に容易
に対応することができるとともに、アブソリュートエン
コーダの汎用性を増すことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図示の実施の形態について説
明する。図１は、本発明に係るアブソリュートエンコー
ダの実施の形態の一例を示すブロック図である。このア
ブソリュートエンコーダＡでは、サーボモータの回転軸
の回転位置を、回転軸の回転数を検出する多回転検出部
と回転軸の１回転における回転角度位置を検出する１回
転内検出部とからそれぞれ得たデータをミキサ回路で混
合したアブソリュートデータとして得る。多回転検出部
は、いわゆる磁気エンコーダ１を検出器として用いる。
この磁気エンコーダ１は、サーボモータの回転軸と一緒
にまたは同期して回転するマグネット１ａとホール素子
を内部に含み９０°位相をずらして配置した２つのホー
ルＩＣ１ｂ及び１ｃとによって構成される。また１回転
内検出部は、sin(ωｔ−θ）を出力し、sin ωｔ及びco
s ωｔを入力とする公知のレゾルバを検出器として用い
る。

【００１９】磁気エンコーダ１のホールＩＣ１ｂ及び１
ｃからのパルス信号は、多回転処理回路３に入力されて
処理されてバイナリ信号化される。多回転処理回路３
は、回転軸が１回転するたびにカウンタ回路４に信号を
出力し、カウンタ回路４はこの信号をカウントして回転
軸の回転数として記憶する。カウンタ回路４は、カウン
ト値を回転軸の回転数を示すデジタルの多回転データと
してミキサー回路５に出力する。レゾルバ２から出力さ
れる１つのアナログ信号は、レゾルバ処理回路６に入力
されて処理され、レゾルバ処理回路６は回転軸の１回転
内における回転角度位置をデジタルの１回転データとし
てミキサー回路５に出力する。ミキサー回路５は、多回
転データと１回転データとをミキシングしてアブソリュ
ートデータを生成する。このようにして作られたアブソ
リュートデータは、外部リクエスト信号が入力される
と、パラレル／シリアル変換回路７によりシリアルデー
タの形で絶対位置検出信号に変換されて、図示しない上
位コントローラに出力される。なお、アブソリュートデ
ータは逐次生成されているが、絶対位置検出信号が出力
されるのは、一定の周期ごとに上位コントローラからパ
ラレル／シリアル変換回路７を通じてミキサー回路５に
外部リクエスト信号が送信されてきたときだけであり、
そのときには最新のアブソリュートデータを含む絶対位
置検出信号が出力される。上位コントローラは、受信し
た絶対位置検出信号に基づき、このアブソリュートエン
コーダにより回転を検知しているサーボモータを制御す
るための制御信号を出力する。ここまでの構成は、公知
のアブソリュートエンコーダの構成である。

【００２０】本発明では、上記公知の構成に対して、さ
らにデータ異常判定回路８を設けることを特徴とする。
データ異常判定回路８は、アブソリュートデータにデー
タ異常が発生しているか否かを判定するものであり、図
２には、データ異常判定回路８の構成をブロック図で示
してある。データ異常判定回路８は、内部リクエスト信
号発生手段８１、データ異常判定手段８２及びデータ異
常発生記憶手段８３から構成される。内部リクエスト信
号発生手段８１は、一定周期で内部リクエスト信号を生
成し、データ異常判定手段８２及びミキサー回路５に内
部リクエスト信号を出力する。内部リクエスト信号の発
生周期は、外部リクエスト信号が送信されてくる周期よ
り短く設定されている。一般的には、外部リクエスト信
号の発生周期の１／２以下の周期で内部リクエスト信号
を発生するのが好ましい。

【００２１】ミキサー回路５は、内部リクエスト信号が
入力されると、アブソリュートデータを生成して、デー
タ異常判定手段８２に出力する。データ異常判定手段８
２では、入力されたアブソリュートデータに基づいてデ
ータ異常が発生しているか否かを判定する。なおデータ
異常判定手段８２の具体的な構成については、後に詳し
く説明する。データ異常判定手段８２は、データ異常の
発生を判定すると、データ異常発生記憶手段８３にデー
タ異常が発生したことを記憶させる。データ異常発生記
憶手段８３は、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモ
リによって構成され、書換動作が行われない限りは、記
憶データを保持している。ミキサー回路５に外部リクエ
スト信号が入力されたときに、データ異常発生記憶手段
８３にデータ異常が発生したことが記憶されていると、
ミキサー回路５はアブソリュートデータにアラーム・デ
ータを含ませてパラレル／シリアル変換回路７（図１）
に出力する。そしてアラーム・データを含むアブソリュ
ートデータは、パラレル／シリアル変換回路７において
アラーム・データを含む絶対位置検出信号に変換され
て、上位コントローラに送信される。これを受け取った
上位コントローラは、データ異常が発生したことを直ち
に知ることができるため、データ異常に対処する措置を
直ちに実施する。具体的には、データ異常が発生したア
ブソリュートエンコーダが装着されている装置の動作停
止や、異常の発生を知らせるまたは点検の必要性を知ら
せる警報の発生等の措置を実施する。

【００２２】図３は、データ異常判定手段８２の詳しい
構成を示すブロック図である。このデータ異常判定手段
８２は、アブソリュートデータから回転軸（移動体）の
速度を検出して異常判定を行うように構成されている。
第１のアブソリュートデータ記憶手段８２１ａと第２の
アブソリュートデータ記憶手段８２１ｂとは、連続する
（続いて発生する）内部リクエスト信号に応じてミキサ
ー回路５から出力されてきた前回分のアブソリュートデ
ータと今回分のアブソリュートデータとをそれぞれ記憶
する。すなわち第１のアブソリュートデータ記憶手段８
２１ａと第２のアブソリュートデータ記憶手段８２１ｂ
には、前後２回分のアブソリュートデータが記憶されて
いる。差分検出手段８２２は、第１のアブソリュートデ
ータ記憶手段８２１ａと第２のアブソリュートデータ記
憶手段８２１ｂに記憶された前後２回のアブソリュート
データの変化量である差分を絶対値で検出する。そして
速度演算手段８２３は、この絶対値の差分を内部リクエ
スト信号の発生周期で割ることにより、その間の移動体
の速度を絶対値で算出する。異常判定手段８２５は、速
度演算手段８２３が算出した速度と、速度しきい値設定
手段８２４に予め定められた速度しきい値とを比較し
て、後のアブソリュートデータに異常データが発生した
か否かの判定を行う。速度しきい値設定手段８２４によ
り設定される速度しきい値は、アブソリュートエンコー
ダの用途等によって、サーボアンプまたは上位コントロ
ーラで予定している回転軸（移動体）の動作範囲を考慮
して適当に定められる。このアブソリュートエンコーダ
には、速度しきい値を設定変更する際に操作される操作
手段が備えられており（図示していない）、これにより
速度しきい値を設定変更することができるため、設計変
更に容易に対応することができて、アブソリュートエン
コーダの汎用性を担保することができる。

【００２３】図４は、図２のデータ異常判定回路８をマ
イクロコンピュータ等のコンピュータを用いて実現する
場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムの一例を示す
フローチャートである。まず、内部リクエスト信号発生
手段８１から内部リクエスト信号が送られてくると、第
１のアブソリュートデータ記憶手段８２１ａと第２のア
ブソリュートデータ記憶手段８２１ｂとにそれぞれ記憶
された１回前のアブソリュートデータと後（今回）のア
ブソリュートデータとの差、すなわち移動体の変化量の
絶対値が、差分検出手段８２２により演算される（ステ
ップＳＴ８０１）。次に、速度演算手段８２３におい
て、差の絶対値を内部リクエスト信号の周期で割ること
により、速度が演算される（ステップＳＴ８０２）。こ
の速度は、異常判定手段８２５において、速度しきい値
設定手段８２４に予め定められた速度しきい値と比較さ
れる（ステップＳＴ８０３）。演算された速度が速度し
きい値以下であればデータは正常であると判断して、引
き続き内部リクエスト信号が発生する毎に、異常判定の
動作が繰り返される。演算された速度が速度しきい値以
上であった場合には、データ異常と判断して、データ異
常発生記憶手段８２にデータ異常が発生したことが記憶
される（ステップＳＴ８０４）。その後、ミキサー回路
５に外部リクエスト信号が受信されると（ステップＳＴ
８０５）、ミキサー回路５はアブソリュートデータにア
ラーム・データを含ませて出力する（ステップＳＴ８０
６）。

【００２４】このように、このアブソリュートエンコー
ダにおいては、外部リクエスト信号よりも短い周期で発
生する内部リクエスト信号が発生するごとに異常判定を
行うので、従来の上位コントローラで判定する異常判定
方式に比較して、短い周期でリアルタイムに異常データ
の発生の有無を判定することができ、データ異常をより
正確にかつ迅速に判定することができる。また、アブソ
リュートデータに基づいて移動体の速度を絶対値で検出
し、予め定めた速度しきい値と比較するようにしたの
で、比較的簡単に構成できる。さらに、速度を求めるた
めに、前後２回のアブソリュートデータの変化量を内部
リクエスト信号の発生周期で割るようにしたので、単純
な構成で速度を算出することができる。

【００２５】図５は、本発明のアブソリュートエンコー
ダの第２の実施の形態で用いるデータ異常判定手段９２
の構成を示すブロック図である。この実施の形態におけ
るデータ異常判定手段９２の他の部材の構成は、図１及
び図２に示した第１の実施の形態と同じである。即ち、
図２のデータ異常判定手段８２に代えて図５のデータ異
常判定手段９２を用いることができる。

【００２６】図５において、データ異常判定手段９２を
構成する第１のアブソリュートデータ記憶手段９２１
ａ、第２のアブソリュートデータ記憶手段９２１ｂ、差
分検出手段９２２、速度演算手段９２３、速度しきい値
設定手段９２４、第１の異常判定手段９２５は、第１の
実施の形態における８２１ａ〜８２５までの符号を付し
て説明した各手段とそれぞれ同じ機能を有するので、説
明を省略する。

【００２７】第２の実施の形態においては、データ異常
の判定を速度に加えて加速度をも見ることにより、より
一層正確なものとしている。速度記憶手段９２６は、前
回の内部リクエスト信号の発生時に速度演算手段９２３
により算出された速度の絶対値を速度データとして記憶
している。また加速度演算手段９２７は、第１の異常判
定手段９２５がデータ異常の発生を判定しないときに、
速度記憶手段９２６に記憶されている前回の速度の絶対
値と速度演算手段９２３により求めた後（今回）の内部
リクエスト信号の発生時に算出された速度の絶対値の差
分を求めて、内部リクエスト信号の発生周期で割る演算
を行って、加速度を絶対値で算出する。そして第２の異
常判定手段９２８は算出した加速度と、加速度しきい値
設定手段９２９により予め定められた加速度しきい値と
を比較する。なお、加速度しきい値は、速度しきい値と
同様、アブソリュートエンコーダの用途に応じて、予定
している加速度の上限を考慮して適当に定められる。こ
のアブソリュートエンコーダには加速度しきい値を設定
変更する際に操作される操作手段が備えられている（図
示していない）。

【００２８】図６は、第２の実施の形態におけるデータ
異常判定手段９２を図２のデータ異常判定回路８のデー
タ異常判定手段８２に置き換えて、しかもマイクロコン
ピュータ等のコンピュータを用いて実現する場合に用い
るソフトウエアのアルゴリズムの一例を示すフローチャ
ートである。ステップＳＴ９０４までは図４に示した第
１の実施の形態における過程（ステップＳＴ８０１〜Ｓ
Ｔ８０３）とほぼ同様であり、すなわち内部リクエスト
信号に応じて第１のアブソリュートデータ記憶手段９２
１ａと第２のアブソリュートデータ記憶手段９２１ｂと
に記憶された前後のアブソリュートデータの差の絶対値
が差分検出手段９２２により演算され（ステップＳＴ９
０１）、これを速度演算手段９２３が内部リクエスト信
号の周期で割ることにより速度が演算される（ステップ
ＳＴ９０２）。この速度は、速度記憶手段９２６に速度
データとして記憶されるとともに（ステップＳＴ９０
３）、第１の異常判定手段９２５において、速度しきい
値設定手段９２４に予め定められた速度しきい値と比較
される（ステップＳＴ９０４）。演算された速度が速度
しきい値を超えていればデータは異常であると判定され
て、図２のデータ異常発生記憶手段８３にデータ異常が
記憶される。

【００２９】演算された速度が速度しきい値以下である
場合には、第１の実施の形態ではデータ異常がないと判
定したが、第２の実施の形態では更に加速度を見る。す
なわち加速度演算手段９２７は、速度記憶手段９２６に
記憶されていた前回の内部リクエスト信号に応じて算出
された速度データと、今回算出された速度データとの差
を絶対値で求め、さらに内部リクエスト信号の発生周期
で割ることにより、その間の加速度を演算する（ステッ
プＳＴ９０５）。得られた加速度は第２の異常判定手段
９２８において、加速度しきい値設定手段９２９に予め
定められた加速度しきい値と比較される（ステップＳＴ
９０６）。得られた加速度が加速度しきい値以下であれ
ば、データは正常であると判定され、加速度しきい値を
超えていれば、データ異常が発生したものと判定され
て、データ異常発生記憶手段８３にデータ異常が発生し
たことが記憶され（ステップＳＴ９０７）、外部リクエ
スト信号に応じて（ステップＳＴ９０８）、アラーム・
データがアブソリュートデータに含まれてミキサー回路
５から出力される（ステップＳＴ９０９）。

【００３０】このように第２の実施の形態においては、
速度に加えて加速度をも異常判定の要素とすることによ
り、速度を見た限りでは正常と判定されても、加速度を
見ることにより、異常な場合には異常判定を行うように
した。これにより、より正確にまたは高い精度での異常
判定が可能になり、故障等に対応できるとともに、移動
体を暴走に到らせることのないアブソリュートエンコー
ダを得ることができる。

【００３１】なお、以上のような本発明の第１、第２の
実施の形態の主要部分であるデータ異常判定回路はデジ
タル回路として構成され、集積回路化も可能であるとと
もに、プログラムモジュールとして構成することもでき
ることは、当業者には自明のことである。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明に係るアブソリュー
トエンコーダによれば、アブソリュートエンコーダ内部
において、外部リクエスト信号よりも短い周期で発生す
る内部リクエスト信号が発生するごとに異常判定を行っ
てデータ異常の発生を検出し、データ異常を検出した場
合にはデータ異常を検出したことをデータ異常発生記憶
手段に記憶しておき、外部リクエスト信号がアブソリュ
ートエンコーダに入力されたときに、データ異常が発生
したことを示すアラーム・データをアブソリュートデー
タに含ませて出力するため、データ異常を発生する原因
がアブソリュートエンコーダ自身にあることを迅速に検
出することができて、しかもサーボアンプまたは上位コ
ントローラに負担をかけることなく、データ異常が発生
したことを直ちにサーボアンプまたは上位コントローラ
に知らせることができる。したがって従来のように上位
コントローラ側でデータ異常を判定する場合と比較し
て、ほぼリアルタイムにデータ異常の発生の判定をする
ことができて、データ異常をより迅速に判定することが
できる。

【００３３】また、アブソリュートデータに基づいて移
動体の速度を絶対値で検出し、予め定めた速度しきい値
と比較するようにしたので構成が容易になる。さらに、
速度を求めるために、前後２回のアブソリュートデータ
の変化量を内部リクエスト信号の発生周期で割るように
したので、単純な構成で速度を算出することができる。
さらに、速度に加えて加速度をも異常判定の要素とすれ
ば、より高い精度で異常判定が可能であり、故障等に対
応できるとともに、ロボット等の機器を暴走に到らせる
ことがない利点がある。

【００３４】さらに、速度しきい値及び加速度しきい値
を設定変更できるようにすれば、設計変更に容易に対応
することができ、またアブソリュートエンコーダの汎用
性を高めることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアブソリュートエンコーダの第１
の実施の形態の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のデータ異常判定回路の構成の一例を示す
ブロック図である。

【図３】図２のデータ異常判定手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】図２のデータ異常判定回路をマイクロコンピュ
ータ等のコンピュータを用いて実現する場合に用いるソ
フトウエアのアルゴリズムの一例を示すフローチャート
である。

【図５】本発明に係るアブソリュートエンコーダの第２
の実施の形態のデータ異常判定手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】図５のデータ異常判定手段を図２のデータ異常
判定回路のデータ異常判定手段に置き換えて、しかもマ
イクロコンピュータ等のコンピュータを用いて実現する
場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムの一例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

５ ミキサー回路 ７ パラレル／シリアル変換回路 ８ データ異常判定回路 ８１ 内部リクエスト信号発生手段 ８２ データ異常判定手段 ８３ データ異常発生記憶手段 ８２１ａ 第１のアブソリュートデータ記憶手段 ８２１ｂ 第２のアブソリュートデータ記憶手段 ８２２ 差分検出手段 ８２３ 速度演算手段 ８２４ 速度しきい値設定手段 ９２ データ異常判定手段

フロントページの続き (72)発明者 加藤 茂春 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山 洋電気株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボアンプまたは上位コントローラか
   ら入力される外部リクエスト信号に応じてそのときの移
   動体の絶対位置を表すアブソリュートデータを含む絶対
   位置検出信号を前記コントローラに出力するアブソリュ
   ートエンコーダであって、 前記外部リクエスト信号よりも短い周期で内部リクエス
   ト信号を発生する内部リクエスト信号発生手段と、 前記内部リクエスト信号に応じて得た前記アブソリュー
   トデータからデータ異常が発生しているか否かを判定す
   るデータ異常判定手段と、 前記データ異常判定手段が前記データ異常を検出すると
   データ異常が発生したことを記憶するデータ異常発生記
   憶手段と、 前記外部リクエスト信号が入力されたときに、前記デー
   タ異常発生記憶手段にデータ異常が発生したことが記憶
   されている場合には、前記絶対位置検出信号にデータ異
   常が発生したことを示すアラーム・データを含ませるミ
   キサー回路とを具備するアブソリュートエンコーダ。
2. 【請求項２】 サーボアンプまたは上位コントローラか
   ら入力される外部リクエスト信号に応じてそのときの移
   動体の絶対位置を表すアブソリュートデータを含む絶対
   位置検出信号を前記コントローラに出力するアブソリュ
   ートエンコーダであって、 前記外部リクエスト信号よりも短い周期で内部リクエス
   ト信号を発生する内部リクエスト信号発生手段と、 前記内部リクエスト信号に応じて得た前記アブソリュー
   トデータから前記移動体の速度を絶対値で検出し、前記
   速度が予め定めた速度しきい値を超えたときに前記アブ
   ソリュートデータにデータ異常が発生したと判定するデ
   ータ異常判定手段と、 前記データ異常判定手段が前記データ異常を検出すると
   データ異常が発生したことを記憶するデータ異常発生記
   憶手段と、 前記外部リクエスト信号が入力されたときに、前記デー
   タ異常発生記憶手段にデータ異常が発生したことが記憶
   されている場合には、前記絶対位置検出信号にデータ異
   常が発生したことを示すアラーム・データを含ませるミ
   キサー回路とを具備するアブソリュートエンコーダ。
3. 【請求項３】 サーボアンプまたは上位コントローラか
   ら入力される外部リクエスト信号に応じてそのときの移
   動体の絶対位置を表すアブソリュートデータを含む絶対
   位置検出信号を前記コントローラに出力するアブソリュ
   ートエンコーダであって、 前記外部リクエスト信号よりも短い周期で内部リクエス
   ト信号を発生する内部リクエスト信号発生手段と、 前記内部リクエスト信号に応じて得た前記アブソリュー
   トデータから前記移動体の速度を絶対値で検出し、前記
   速度が予め定めた速度しきい値を超えたときにデータ異
   常が発生したと判定し、前記速度が前記速度しきい値を
   超えない場合であっても前記移動体の加速度を絶対値で
   検出して、前記加速度が予め定めた加速度しきい値を超
   えていれば前記アブソリュートデータにデータ異常が発
   生したと判定するデータ異常判定手段と、 前記データ異常判定手段が前記データ異常を検出すると
   データ異常が発生したことを記憶するデータ異常発生記
   憶手段と、 前記外部リクエスト信号が入力されたときに、前記デー
   タ異常発生記憶手段にデータ異常が発生したことが記憶
   されている場合には、前記絶対位置検出信号にデータ異
   常が発生したことを示すアラーム・データを含ませるミ
   キサー回路とを具備するアブソリュートエンコーダ。
4. 【請求項４】 前記データ異常判定手段は前後２回の前
   記アブソリュートデータの変化量の絶対値を前記内部リ
   クエスト信号の発生周期で割った値を前記速度として検
   出する請求項２または３に記載のアブソリュートエンコ
   ーダ。
5. 【請求項５】 前記データ異常判定手段は、前後２回の
   前記アブソリュートデータの変化量の絶対値を前記内部
   リクエスト信号の発生周期で割って得た速度データにつ
   いて前後２回分の差を絶対値で求め、その差を前記内部
   リクエスト信号の発生周期で割った値を前記加速度とし
   て検出する請求項３に記載のアブソリュートエンコー
   ダ。
6. 【請求項６】 前記速度しきい値及び前記加速度しきい
   値を、設定変更する手段を有している請求項３に記載の
   アブソリュートエンコーダ。