JPH10285981A - エンコーダ信号処理装置 - Google Patents
エンコーダ信号処理装置Info
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- JPH10285981A JPH10285981A JP9100847A JP10084797A JPH10285981A JP H10285981 A JPH10285981 A JP H10285981A JP 9100847 A JP9100847 A JP 9100847A JP 10084797 A JP10084797 A JP 10084797A JP H10285981 A JPH10285981 A JP H10285981A
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- signal
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のエンコーダ信号処理装置においては、
信号線路の省線化が難しく、エンコーダ信号をシリアル
データに変換し伝送する場合に信頼性が低い欠点があっ
た。 【解決手段】 本発明のエンコーダ信号処理装置におい
ては、シリアルデータ内にデータの誤り検出信号を付加
する機能を有せしめると共に、インクリメンタル信号を
カウントするカウンタの容量を大きくし、前の正常デー
タに対して最新の正常データを用いて更新する。
信号線路の省線化が難しく、エンコーダ信号をシリアル
データに変換し伝送する場合に信頼性が低い欠点があっ
た。 【解決手段】 本発明のエンコーダ信号処理装置におい
ては、シリアルデータ内にデータの誤り検出信号を付加
する機能を有せしめると共に、インクリメンタル信号を
カウントするカウンタの容量を大きくし、前の正常デー
タに対して最新の正常データを用いて更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダ信号処
理装置、特に、ＡＣサーボモータ用エンコーダ信号処理
装置に関する。
理装置、特に、ＡＣサーボモータ用エンコーダ信号処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボモータ制御用センサにインク
リメンタルエンコーダを用いる場合、フィードバック情
報として、基準位置からの変位量（位置情報）と、一定
時間ごとのインクリメンタル相のパルス変化量（速度情
報）と、更に、モータ一回転時における基準位置からの
回転角度（回転角度情報）が必要となる。
リメンタルエンコーダを用いる場合、フィードバック情
報として、基準位置からの変位量（位置情報）と、一定
時間ごとのインクリメンタル相のパルス変化量（速度情
報）と、更に、モータ一回転時における基準位置からの
回転角度（回転角度情報）が必要となる。
【０００３】上記位置情報、速度情報はインクリメンタ
ル信号（ＡＢ相）のパルス量をカウンタで計数して求め
ることができる。これに対して、回転角度情報は、磁極
信号（ＣＳ信号）及びＺ相信号でモータ誘起電圧と同位
相の電流指令を発生させるようにいわゆる同期合わせを
行う必要があり、例えば、磁極相信号の立ち上がりエッ
ジで初期化したうえでモータ電気角３６０度で一巡する
アップダウンカウンタでインクリメンタル信号を計数す
るように構成する。このような構成では、複数のエンコ
ーダ信号が必要となり、通常ＡＢＺ相及び磁極信号であ
るＵＶＷ相の６信号を差動信号として伝送する場合、電
源も含めて１４本の信号線が必要であり、信号線の削減
が課題とされてきた。
ル信号（ＡＢ相）のパルス量をカウンタで計数して求め
ることができる。これに対して、回転角度情報は、磁極
信号（ＣＳ信号）及びＺ相信号でモータ誘起電圧と同位
相の電流指令を発生させるようにいわゆる同期合わせを
行う必要があり、例えば、磁極相信号の立ち上がりエッ
ジで初期化したうえでモータ電気角３６０度で一巡する
アップダウンカウンタでインクリメンタル信号を計数す
るように構成する。このような構成では、複数のエンコ
ーダ信号が必要となり、通常ＡＢＺ相及び磁極信号であ
るＵＶＷ相の６信号を差動信号として伝送する場合、電
源も含めて１４本の信号線が必要であり、信号線の削減
が課題とされてきた。
【０００４】そこで、例えば、特開平５−２１９７７７
号公報に示すものでは、図６に示すようにＡＢ相とＺ相
（該公報のＣ相に対応）の３種類の伝送信号路を設け、
電源投入後の所定の時間に限り、これら３種類の信号伝
送路でＵＶＷ３相の磁極信号を伝送し磁極信号の伝送路
を省略するよう構成している。この結果、信号線を従来
の１４本に対し、８本まで減らすことができるとしてい
る。
号公報に示すものでは、図６に示すようにＡＢ相とＺ相
（該公報のＣ相に対応）の３種類の伝送信号路を設け、
電源投入後の所定の時間に限り、これら３種類の信号伝
送路でＵＶＷ３相の磁極信号を伝送し磁極信号の伝送路
を省略するよう構成している。この結果、信号線を従来
の１４本に対し、８本まで減らすことができるとしてい
る。
【０００５】なお、図６において、６０１はインクリメ
ンタルエンコーダ、６０２は同期信号供給装置、６０３
は信号切り替え回路、６０４は切り替え制御回路を示
す。
ンタルエンコーダ、６０２は同期信号供給装置、６０３
は信号切り替え回路、６０４は切り替え制御回路を示
す。
【０００６】更に、省線化のために、例えば特開平６−
２０３２８５号公報に示すものでは、図７に示すように
位置データ信号（ＡＢＺ相と磁極信号に相当する駆動用
位置データ信号ＵＶＷ相）を検出し、ＡＢ相信号の単位
時間当りのパルス変化量をアップダウンカウンタで数値
化し、ＵＶＷ相信号及びＺ相信号とともにシリアル伝送
することで、伝送路数を１チャンネルにできるとしてい
る。
２０３２８５号公報に示すものでは、図７に示すように
位置データ信号（ＡＢＺ相と磁極信号に相当する駆動用
位置データ信号ＵＶＷ相）を検出し、ＡＢ相信号の単位
時間当りのパルス変化量をアップダウンカウンタで数値
化し、ＵＶＷ相信号及びＺ相信号とともにシリアル伝送
することで、伝送路数を１チャンネルにできるとしてい
る。
【０００７】なお、図７において、７００はエンコーダ
内部信号処理回路、７０１は波形整形回路、７０２は４
逓倍方向検出回路、７０３はアップダウンカウンタ、７
０４は通信制御部、７０５はパラレルシリアル変換回
路、７０６はラインドライバ、７０７はＣＲＣビット付
加器を示す。
内部信号処理回路、７０１は波形整形回路、７０２は４
逓倍方向検出回路、７０３はアップダウンカウンタ、７
０４は通信制御部、７０５はパラレルシリアル変換回
路、７０６はラインドライバ、７０７はＣＲＣビット付
加器を示す。
【０００８】シリアル信号伝送方式は、信号伝送路を１
回線にすることができるが、伝送時の信号の信頼性が問
題となってくる。そこで、例えば、特開平６−２２３２
９３号公報に示すものでは、インクリメンタル信号をカ
ウンタに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変
化量をシリアル信号に変換する方式を記述しており、特
に受信回路においてシリアル信号に応じたインクリメン
タル信号を再生すること、及びシリアル信号フレームご
とに誤り検出を行い、誤りが検出された場合、所定回数
までの繰り返し発生する誤りに対し前回フレームデータ
を繰り返し使用することで信号の信頼性を高めている。
回線にすることができるが、伝送時の信号の信頼性が問
題となってくる。そこで、例えば、特開平６−２２３２
９３号公報に示すものでは、インクリメンタル信号をカ
ウンタに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変
化量をシリアル信号に変換する方式を記述しており、特
に受信回路においてシリアル信号に応じたインクリメン
タル信号を再生すること、及びシリアル信号フレームご
とに誤り検出を行い、誤りが検出された場合、所定回数
までの繰り返し発生する誤りに対し前回フレームデータ
を繰り返し使用することで信号の信頼性を高めている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信号線
路の伝送データ誤り発生に対し、特開平６−２２３２９
３号公報に示すものではインクリメンタル信号をカウン
タに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変化量
をシリアル信号に変換する方式であることから、伝送デ
ータに誤りが検出された場合、所定回数まで伝送データ
異常が繰り返し発生したときに、前回フレームデータを
繰り返し使用することで、速度情報の補正に対して効果
はあるものの、位置情報に対する補正はできないという
問題がある。即ち、カウンタ値の一定時間における変化
量を伝送する方式では、位置情報は各データフレームを
連続加算した結果値であり、各データに伝送異常が検出
されたならば、真値と推定値の差分は位置ずれとなって
補正することができない。
路の伝送データ誤り発生に対し、特開平６−２２３２９
３号公報に示すものではインクリメンタル信号をカウン
タに入力し、そのカウンタ値の一定時間における変化量
をシリアル信号に変換する方式であることから、伝送デ
ータに誤りが検出された場合、所定回数まで伝送データ
異常が繰り返し発生したときに、前回フレームデータを
繰り返し使用することで、速度情報の補正に対して効果
はあるものの、位置情報に対する補正はできないという
問題がある。即ち、カウンタ値の一定時間における変化
量を伝送する方式では、位置情報は各データフレームを
連続加算した結果値であり、各データに伝送異常が検出
されたならば、真値と推定値の差分は位置ずれとなって
補正することができない。
【００１０】本発明は、位置制御に用いるＡＣサーボモ
ータのインクリメンタルエンコーダの信号線路の省線技
術に関し、エンコーダ信号をシリアルデータに変換し伝
送する場合、信頼性の高い位置データの伝送方式を実現
することを目的としている。
ータのインクリメンタルエンコーダの信号線路の省線技
術に関し、エンコーダ信号をシリアルデータに変換し伝
送する場合、信頼性の高い位置データの伝送方式を実現
することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のエンコーダ信号処理装置においては、イン
クリメンタル信号をカウンタで計数し、一定サンプリン
グ時間ごとのカウンタ値をシリアル信号に変換し上位コ
ントローラへ伝送するエンコーダにおいて、シリアルデ
ータ内にデータの誤り検出信号を付加する機能を有する
とともに、通信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一
周の分解能をＰ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋ
を２以上の整数として、該インクリメンタル信号計数用
カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数
できるカウンタであることを特徴とする。
め、本発明のエンコーダ信号処理装置においては、イン
クリメンタル信号をカウンタで計数し、一定サンプリン
グ時間ごとのカウンタ値をシリアル信号に変換し上位コ
ントローラへ伝送するエンコーダにおいて、シリアルデ
ータ内にデータの誤り検出信号を付加する機能を有する
とともに、通信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一
周の分解能をＰ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋ
を２以上の整数として、該インクリメンタル信号計数用
カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数
できるカウンタであることを特徴とする。
【００１２】また、本発明のエンコーダ信号処理装置に
おいては、モータ制御周期Ｔｃ、とエンコーダ信号サン
プリング周期Ｔｅが整数比の関係であり、且つ、通信エ
ラー発生時には、（ｋ−１）回までの過去のデータで最
も近い正常エンコーダデータを補正して制御用データと
して用いることを特徴とする。
おいては、モータ制御周期Ｔｃ、とエンコーダ信号サン
プリング周期Ｔｅが整数比の関係であり、且つ、通信エ
ラー発生時には、（ｋ−１）回までの過去のデータで最
も近い正常エンコーダデータを補正して制御用データと
して用いることを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明のエンコーダ信号処理装置によれば、
（ｋ−１）回までの連続したデータの誤りに対し、ｋ回
目のデータで位置ずれを解消でき、ｋ回目のデータに誤
りが検出された場合に初めて信号異常としてシステムを
停止するなどの処置をとればよく、従来の方式に対して
データ信頼性の向上が図れる。なお、ｋ回以上の連続し
たデータ誤りに対しては、回転方向を誤認することが起
こり得るため、補正の限度を（ｋ−１）回としている。
（ｋ−１）回までの連続したデータの誤りに対し、ｋ回
目のデータで位置ずれを解消でき、ｋ回目のデータに誤
りが検出された場合に初めて信号異常としてシステムを
停止するなどの処置をとればよく、従来の方式に対して
データ信頼性の向上が図れる。なお、ｋ回以上の連続し
たデータ誤りに対しては、回転方向を誤認することが起
こり得るため、補正の限度を（ｋ−１）回としている。
【００１４】また、受信回路において、モータ制御周期
Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが整数比の
関係を保つことで、シリアル伝送に伴う信号のサンプリ
ング誤差の発生を回避するとともに、エンコーダサンプ
リング周期はモータ制御周期よりも高速であるから、モ
ータ制御周期期間内に受信できる複数のエンコーダデー
タのうち、通常は、モータ制御周期ごとに得られるエン
コーダデータをモータ制御用帰還信号として用い、該デ
ータに異常が検出された場合、両サンプリング周期から
最も新しい正常データをモータサンプリング周期時デー
タに比例換算することで誤差の小さなエンコーダデータ
を得ることができ、且つ、正常データを受信した時に誤
差を補正することができる。
Ｔｃとエンコーダ信号サンプリング周期Ｔｅが整数比の
関係を保つことで、シリアル伝送に伴う信号のサンプリ
ング誤差の発生を回避するとともに、エンコーダサンプ
リング周期はモータ制御周期よりも高速であるから、モ
ータ制御周期期間内に受信できる複数のエンコーダデー
タのうち、通常は、モータ制御周期ごとに得られるエン
コーダデータをモータ制御用帰還信号として用い、該デ
ータに異常が検出された場合、両サンプリング周期から
最も新しい正常データをモータサンプリング周期時デー
タに比例換算することで誤差の小さなエンコーダデータ
を得ることができ、且つ、正常データを受信した時に誤
差を補正することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例であるエ
ンコーダ信号受信部２００の内部信号処理回路１００の
ブロック図である。本発明においては、図１に示すよう
に同図では省略してある複数のセンサからの出力信号、
即ち磁極信号の原信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ原点信号の原信
号Ｖｚ、インクリメンタル信号の原信号Ｖａ、Ｖｂを波
形整形回路１０１を通してそれぞれ矩形波の磁極信号
Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚ、インクリメンタル信号Ａ、Ｂ
に変換し、信号Ａ及びＢは４逓倍方向検出回路１０２を
介してアップダウンカウンタ１０３に入力する。通信制
御部１０６によりサンプリング周期Ｔｓごとに発生する
タイミング信号によりアップダウンカウンタ１０３の出
力データと磁極信号Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚのレベルを
ラッチ回路１０４で送信データとして保持し、該ラッチ
回路１０４の出力信号を、同じく通信制御部１０６から
出力される送信同期信号のタイミングに同期してシリア
ルパラレル変換回路１０５で送信用シリアル信号に変換
し、ラインドライバ１０８からコントローラ側の信号処
理回路へ出力する。この際、ＣＲＣビット付加器１０７
で送信データに異常検出データを送信データの一部とし
て追加する。
ンコーダ信号受信部２００の内部信号処理回路１００の
ブロック図である。本発明においては、図１に示すよう
に同図では省略してある複数のセンサからの出力信号、
即ち磁極信号の原信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ原点信号の原信
号Ｖｚ、インクリメンタル信号の原信号Ｖａ、Ｖｂを波
形整形回路１０１を通してそれぞれ矩形波の磁極信号
Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚ、インクリメンタル信号Ａ、Ｂ
に変換し、信号Ａ及びＢは４逓倍方向検出回路１０２を
介してアップダウンカウンタ１０３に入力する。通信制
御部１０６によりサンプリング周期Ｔｓごとに発生する
タイミング信号によりアップダウンカウンタ１０３の出
力データと磁極信号Ｕ、Ｖ、Ｗ、原点信号Ｚのレベルを
ラッチ回路１０４で送信データとして保持し、該ラッチ
回路１０４の出力信号を、同じく通信制御部１０６から
出力される送信同期信号のタイミングに同期してシリア
ルパラレル変換回路１０５で送信用シリアル信号に変換
し、ラインドライバ１０８からコントローラ側の信号処
理回路へ出力する。この際、ＣＲＣビット付加器１０７
で送信データに異常検出データを送信データの一部とし
て追加する。
【００１６】ここで、アップダウンカウンタ１０３は通
信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能を
Ｐ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整
数として、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数で
きるようする。例えば、モータ最大回転数は８３のＳ−
１乗（５０００ｒｐｍ）、エンコーダ分解能は４０００
（１０００ｐｐｒ×４てい倍）、エンコーダデータ伝送
周期は０．０５ｍｓ、カウンタ桁数は６８以上である８
ｂｉｔとし、最大計数値を２５５とする。
信サンプリング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能を
Ｐ、モータ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整
数として、（２ｋＮＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数で
きるようする。例えば、モータ最大回転数は８３のＳ−
１乗（５０００ｒｐｍ）、エンコーダ分解能は４０００
（１０００ｐｐｒ×４てい倍）、エンコーダデータ伝送
周期は０．０５ｍｓ、カウンタ桁数は６８以上である８
ｂｉｔとし、最大計数値を２５５とする。
【００１７】図２は本発明の一実施例であるエンコーダ
信号受信部２００のブロック図である。本発明において
は図２に示すように、エンコーダからの出力信号をエン
コーダ信号ケーブル２３０を介してラインレシーバ２２
０で受信し、シリアルパラレル変換回路２０１でパラレ
ル信号に変換するとともに、異常検出回路２０３で受信
データーに対するデータ異常の有無をチェックする。ま
た、シリアルパラレル変換回路２０１内に受信データが
セットされたとき、受信データを第１のラッチ回路２０
４で保持し、該保持データに対して異常検出回路２０３
による判定が正常であった場合、更に第２のラッチ回路
２０５でデータを保持するとともに異常履歴カウンタ２
０６をクリアする。また、異常検出回路２０３で該保持
データに異常を確認できた場合、第２のラッチ回路２０
５のデータ更新は行なわず、異常履歴カウンタ２０６を
インクリメントする。尚、シリアルパラレル変換回路２
０１内に受信データがセットされるごとに割り込み制御
回路２０２に対して受信レジスタフルの信号を発生し、
受信レジスタフルの信号が予め設定された回数発生した
ときにマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２１０に対して
割り込み信号を発生する。２０７はデータバスである。
信号受信部２００のブロック図である。本発明において
は図２に示すように、エンコーダからの出力信号をエン
コーダ信号ケーブル２３０を介してラインレシーバ２２
０で受信し、シリアルパラレル変換回路２０１でパラレ
ル信号に変換するとともに、異常検出回路２０３で受信
データーに対するデータ異常の有無をチェックする。ま
た、シリアルパラレル変換回路２０１内に受信データが
セットされたとき、受信データを第１のラッチ回路２０
４で保持し、該保持データに対して異常検出回路２０３
による判定が正常であった場合、更に第２のラッチ回路
２０５でデータを保持するとともに異常履歴カウンタ２
０６をクリアする。また、異常検出回路２０３で該保持
データに異常を確認できた場合、第２のラッチ回路２０
５のデータ更新は行なわず、異常履歴カウンタ２０６を
インクリメントする。尚、シリアルパラレル変換回路２
０１内に受信データがセットされるごとに割り込み制御
回路２０２に対して受信レジスタフルの信号を発生し、
受信レジスタフルの信号が予め設定された回数発生した
ときにマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２１０に対して
割り込み信号を発生する。２０７はデータバスである。
【００１８】ここで、データ処理及びモータ制御にＭＰ
Ｕ２１０を用いているが、このＭＰＵ２１０の処理内容
について説明する。ＭＰＵ２１０によって一定時間ごと
に所定の処理を繰り返すサンプリング制御を行い、モー
タサンプリング周期はエンコーダ信号伝送周期よりも遅
くする。即ち、一般に伝送データの構成は例えば、図３
及び図４の通り、伝送データを１６ｂｉｔとし、これに
対し、スタートビット（３ｂｉｔ）、エラー検出データ
（３ｂｉｔ）、ストップビット（１ｂｉｔ）及びアイド
ルビット（２ｂｉｔ）を付加して全２５ビット長で１伝
送フレームを構成し、これを１ＭＨｚの同期信号で伝送
すると２５μｓごとにデータを伝送できるというよう
に、エンコーダ伝送周期が伝送信号のビット数と伝送周
波数で決定されるのに対して、モータ制御周期は、制御
対象の応答性から決定される実用周波数範囲以上の制御
を実現するために、例えば、文献「ＡＣサーボシステム
の理論と設計の実際」（１９９０年５月８日総合電子出
版社発行、杉本編著）１９４頁〜１９９頁に一般的デジ
タルサーボシステムは数百μｓ程度のモータ制御周期と
なることが記述されていることから、妥当な条件であ
る。尚、本実施例ではエンコーダ伝送周期を前述のよう
に余裕を見て５０μｓ，モータ制御周期を１００μｓと
する。
Ｕ２１０を用いているが、このＭＰＵ２１０の処理内容
について説明する。ＭＰＵ２１０によって一定時間ごと
に所定の処理を繰り返すサンプリング制御を行い、モー
タサンプリング周期はエンコーダ信号伝送周期よりも遅
くする。即ち、一般に伝送データの構成は例えば、図３
及び図４の通り、伝送データを１６ｂｉｔとし、これに
対し、スタートビット（３ｂｉｔ）、エラー検出データ
（３ｂｉｔ）、ストップビット（１ｂｉｔ）及びアイド
ルビット（２ｂｉｔ）を付加して全２５ビット長で１伝
送フレームを構成し、これを１ＭＨｚの同期信号で伝送
すると２５μｓごとにデータを伝送できるというよう
に、エンコーダ伝送周期が伝送信号のビット数と伝送周
波数で決定されるのに対して、モータ制御周期は、制御
対象の応答性から決定される実用周波数範囲以上の制御
を実現するために、例えば、文献「ＡＣサーボシステム
の理論と設計の実際」（１９９０年５月８日総合電子出
版社発行、杉本編著）１９４頁〜１９９頁に一般的デジ
タルサーボシステムは数百μｓ程度のモータ制御周期と
なることが記述されていることから、妥当な条件であ
る。尚、本実施例ではエンコーダ伝送周期を前述のよう
に余裕を見て５０μｓ，モータ制御周期を１００μｓと
する。
【００１９】図５は本発明におけるエンコーダ受信回路
のエンコーダ信号処理フローを示す。即ち、モータ制御
周期１００μｓでＭＰＵが動作するように設定した場
合、エンコーダ伝送周期５０μｓでは２回の受信レジス
タフル信号に対して１回の割り込み信号を発生するよう
割り込み周期設定を行なう。割り込み発生時には、ＭＰ
Ｕにより所定の操作を終えた後、エラー信号の確認を行
なう。受信データが正常である場合、ＭＰＵにより、第
１のラッチ回路２０４のデータを読み込み通常のモータ
制御を行なうが、受信データが異常である場合には、第
２のラッチ回路２０５のデータと異常履歴データを読み
込む。異常履歴データは、正常データが何サンプリング
前のデータであるかを示しており、これを基に更に前の
正常データとの差分をサンプリング時刻のずれ分だけに
比例的に増加あるいは減少させて割り込み発生時のデー
タとして以後のモータ制御処理を行なう。また、データ
異常が５回まで連続して発生した場合、上記方法でエラ
ー発生時の処理を行い、６回目に正常データが得られた
とき、正常データで内部処理を行なえば、前の正常デー
タからの差分が変化量の真値であるから、絶対値管理を
行なう際に、前の正常データに対して最新の正常データ
を用いてデータ更新を行うことで、異常データ検出時の
補正処理による誤差を解消できる。尚、エラー履歴デー
タがｋ回を越えた場合（本実施例ではｋ＝６）には補正
不能としてモータ停止などのシステムエラー処理を行な
う。
のエンコーダ信号処理フローを示す。即ち、モータ制御
周期１００μｓでＭＰＵが動作するように設定した場
合、エンコーダ伝送周期５０μｓでは２回の受信レジス
タフル信号に対して１回の割り込み信号を発生するよう
割り込み周期設定を行なう。割り込み発生時には、ＭＰ
Ｕにより所定の操作を終えた後、エラー信号の確認を行
なう。受信データが正常である場合、ＭＰＵにより、第
１のラッチ回路２０４のデータを読み込み通常のモータ
制御を行なうが、受信データが異常である場合には、第
２のラッチ回路２０５のデータと異常履歴データを読み
込む。異常履歴データは、正常データが何サンプリング
前のデータであるかを示しており、これを基に更に前の
正常データとの差分をサンプリング時刻のずれ分だけに
比例的に増加あるいは減少させて割り込み発生時のデー
タとして以後のモータ制御処理を行なう。また、データ
異常が５回まで連続して発生した場合、上記方法でエラ
ー発生時の処理を行い、６回目に正常データが得られた
とき、正常データで内部処理を行なえば、前の正常デー
タからの差分が変化量の真値であるから、絶対値管理を
行なう際に、前の正常データに対して最新の正常データ
を用いてデータ更新を行うことで、異常データ検出時の
補正処理による誤差を解消できる。尚、エラー履歴デー
タがｋ回を越えた場合（本実施例ではｋ＝６）には補正
不能としてモータ停止などのシステムエラー処理を行な
う。
【００２０】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、位置制御
に用いるＡＣサーボモータのインクリメンタルエンコー
ダの信号線路の省線化が実現できる。また、信号サンプ
リング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モー
タ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整数とし
て、該インクリメンタル信号計数用カウンタが（２ｋＮ
ＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数できるように構成し、
受信回路において、モータ制御周期Ｔｃとエンコーダ信
号サンプリング周期Ｔｅを整数比の関係とし、通信エラ
ー発生時には、ｋ回までの過去のデータで最も新しい正
常エンコーダデータを補正して制御用データとして用い
るようにしているため、連続するｋ−１回の伝送データ
異常に対して信頼性の高い補正処理を行なうことができ
るとともに、ｋ回目の真値データにより位置誤差の補正
が可能な位置制御装置を実現できる。なお、本発明にお
ける受信回路のデータ補正方法はＭＰＵで処理するよう
に記述したが、受信回路をＩＣ化する場合、例えば補正
係数の乗算などのソフトウエア処理の一部をハードウエ
アで実現しＩＣ内に搭載することは、部品点数の増加を
伴わずにＭＰＵ処理量を軽減できるため製作上考慮され
る内容である。
に用いるＡＣサーボモータのインクリメンタルエンコー
ダの信号線路の省線化が実現できる。また、信号サンプ
リング周期をＴｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モー
タ最大回転数をＮとするとき、ｋを２以上の整数とし
て、該インクリメンタル信号計数用カウンタが（２ｋＮ
ＰＴｅ＋１）以上の大きさを計数できるように構成し、
受信回路において、モータ制御周期Ｔｃとエンコーダ信
号サンプリング周期Ｔｅを整数比の関係とし、通信エラ
ー発生時には、ｋ回までの過去のデータで最も新しい正
常エンコーダデータを補正して制御用データとして用い
るようにしているため、連続するｋ−１回の伝送データ
異常に対して信頼性の高い補正処理を行なうことができ
るとともに、ｋ回目の真値データにより位置誤差の補正
が可能な位置制御装置を実現できる。なお、本発明にお
ける受信回路のデータ補正方法はＭＰＵで処理するよう
に記述したが、受信回路をＩＣ化する場合、例えば補正
係数の乗算などのソフトウエア処理の一部をハードウエ
アで実現しＩＣ内に搭載することは、部品点数の増加を
伴わずにＭＰＵ処理量を軽減できるため製作上考慮され
る内容である。
【図１】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ信号受信部の内部信号処理回路のブロック図であ
る。
コーダ信号受信部の内部信号処理回路のブロック図であ
る。
【図２】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ信号受信部のブロック図である。
コーダ信号受信部のブロック図である。
【図３】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ伝送データフレームの構成図である。
コーダ伝送データフレームの構成図である。
【図４】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ伝送データフレーム内のデータ内容説明図であ
る。
コーダ伝送データフレーム内のデータ内容説明図であ
る。
【図５】本発明のエンコーダ信号処理装置におけるエン
コーダ受信回路の信号処理を示すフローチャートであ
る。
コーダ受信回路の信号処理を示すフローチャートであ
る。
【図６】従来技術によるエンコーダのブロック図であ
る。
る。
【図７】従来技術によるエンコーダにおける内部信号処
理回路を示すブロック図である。
理回路を示すブロック図である。
１００ エンコーダ信号受信部の内部信号処理回路 １０１ 波形整形回路 １０２ ４逓倍方向検出回路 １０３ アップダウンカウンタ １０４ ラッチ回路 １０５ パラレルシリアル変換回路 １０６ 通信制御部 １０７ ＣＲＣビット付加器 １０８ ラインドライバ ２００ エンコーダ信号処理装置 ２０１ シリアルパラレル変換回路 ２０２ 割り込み制御回路 ２０３ 異常検出回路 ２０４ 第１のラッチ回路 ２０５ 第２のラッチ回路 ２０６ 異常履歴カウンタ ２０７ データバス ２１０ マイクロコンピュータ（ＭＰＵ） ２２０ ラインレシーバ ２３０ エンコーダ信号ケーブル ６０１ インクリメンタルエンコーダ ６０２ 同期信号供給装置 ６０３ 信号切り替え回路 ６０４ 切り替え制御回路 ７００ エンコーダ内部信号処理回路 ７０１ 波形整形回路 ７０２ ４逓倍方向検出回路 ７０３ アップダウンカウンタ ７０４ 通信制御部 ７０５ パラレルシリアル変換回路 ７０６ ラインドライバ ７０７ ＣＲＣビット付加器
Claims (2)
- 【請求項１】 インクリメンタル信号をカウンタで計数
し、一定サンプリング時間ごとのカウンタ値をシリアル
信号に変換し上位コントローラへ伝送するエンコーダに
おいて、シリアルデータ内にデータの誤り検出信号を付
加する機能を有するとともに、通信サンプリング周期を
Ｔｅ、エンコーダ一周の分解能をＰ、モータ最大回転数
をＮとするとき、ｋを２以上の整数として、該インクリ
メンタル信号計数用カウンタが、（２ｋＮＰＴｅ＋１）
以上の大きさを計数できるカウンタであることを特徴と
するエンコーダ信号処理装置。 - 【請求項２】 モータ制御周期Ｔｃ、とエンコーダ信号
サンプリング周期Ｔｅが整数比の関係であり、且つ、通
信エラー発生時には、ｋ回までの過去のデータで最も近
い正常エンコーダデータを補正して制御用データとして
用いることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ信号
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084797A JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084797A JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285981A true JPH10285981A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3242861B2 JP3242861B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=14284723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10084797A Expired - Fee Related JP3242861B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | エンコーダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242861B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003265422A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-24 | Denso Corp | 脈波計測装置 |
| JP2014134493A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Canon Inc | 位置制御装置及び位置制御方法 |
| JP2018200262A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | ファナック株式会社 | 異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法 |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP10084797A patent/JP3242861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003265422A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-24 | Denso Corp | 脈波計測装置 |
| JP2014134493A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Canon Inc | 位置制御装置及び位置制御方法 |
| JP2018200262A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | ファナック株式会社 | 異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法 |
| US10360784B2 (en) | 2017-05-29 | 2019-07-23 | Fanuc Corporation | Encoder system having function of detecting abnormality, and method for detecting abnormality of the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3242861B2 (ja) | 2001-12-25 |
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