JPH11337372A - Icチップの異常検出装置 - Google Patents
Icチップの異常検出装置Info
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- JPH11337372A JPH11337372A JP14641198A JP14641198A JPH11337372A JP H11337372 A JPH11337372 A JP H11337372A JP 14641198 A JP14641198 A JP 14641198A JP 14641198 A JP14641198 A JP 14641198A JP H11337372 A JPH11337372 A JP H11337372A
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Abstract
回転角に基づく制御において、算出された回転角と現実
の回転角がずれたことを検出する。 【解決手段】 R/D(レゾルバ/デジタル)コンバー
タ14は、回転機が正転しているか、逆転しているかを
示すA相信号、B相信号を出力する。また、R/Dコン
バータ14は、回転機の回転角そのもの(絶対値)を示
すデータφを出力する。CPU40では、回転角をA
相、B相信号に基づきデータψとして算出する。データ
ψとデータφを比較し、これらが一致しない場合、回転
角異常判定部48にて異常を判定する。
Description
定して2種類の出力を得る測定装置の異常を検出する装
置に関し、特に前記2種類の出力が一つのICチップか
ら出力される装置に関する。
検出するレゾルバが知られている。レゾルバで検出され
た回転角は、当該回転機の電流の制御などに用いられ
る。レゾルバの1次巻線に正弦波sinωtの信号を入力
すると、90°の位相差をもって配置された二つの2次
巻線には、それぞれモータ回転角θに応じて変調された
信号sinωtsinθ,sinωtcosθが得られる。R/Dコ
ンバータ(レゾルバ/デジタルコンバータ)は、前記の
レゾルバ出力に基づき回転角θを算出し、これを出力す
る。特に、ある種のR/Dコンバータにおいては、回転
角θが増加中(正転中)であるのか、減少中(逆転中)
であるのかを示す信号と、回転角θそのものを示す信号
の双方を出力するものが知られている。前者の出力を用
いる場合は、所定角度回転するごとに回転角θを前記所
定角度だけ増加もしくは減少させて、回転角θの算出を
行っている。後者の出力を用いる場合は、出力の示す値
そのものが絶対的な回転角θの値を示しているので、こ
の出力の値をそのまま回転角θとして用いればよい。
回転角として、後者、すなわち回転角そのものの値(以
下、絶対値と記す)を示す信号を用いる場合、回転機制
御用のCPU(中央処理装置)の負担が大きくなる。C
PUの負担を軽減するために、前者、すなわち回転角の
増減の情報を示す信号により、基準値からの回転角変化
を累積して推定した回転角θを用いる場合がある。しか
し、この方法においては、単に回転角の変化のみの情報
を用いているので、R/Dコンバータの異常などによ
り、算出された回転角と実際の回転角がずれても、算出
された回転角に基づき制御が実行される。実際には、制
御に用いる回転角が現実の回転角とずれているので制御
が成立しなくなるという問題があった。
なされたものであり、前回検出値からの変化を累積して
得られたある物理量と、当該物理量の現実の値とが一致
しなくなるような異常を検出することができる装置を提
供することを目的とする。
て算出した回転機の回転角と、現実の回転角が一致しな
くなるような、R/Dコンバータの異常を検出する装置
を提供することを目的とする。
めに、本発明に係るICチップの異常検出装置は、一つ
の物理量を、前回検出値からの変化である相対変化値
と、前記物理量の絶対的な値である絶対値との2種類の
値を出力する一つのICチップの異常を検出する装置で
あって、前記相対変化値を累積した累積値を算出する手
段と、前記累積値と前記絶対値を比較し、これらが実質
的に一致しないときに、前記ICチップに異常が発生し
たことを判定する手段と、を有している。
常検出装置は、回転機の回転角に応じたレゾルバの出力
信号に基づき、回転角が所定角度増加したか、減少した
かを示す増減信号と、回転角の絶対値を示す信号とを出
力するR/Dコンバータの異常を検出する装置であっ
て、前記増減信号を累積して回転角を算出する手段と、
前記累積して得た回転角と前記回転角の絶対値とを比較
し、これらが実質的に一致しないときにR/Dコンバー
タに異常が発生したことを判定する手段と、を有してい
る。
実施形態という)を、図面に従って説明する。図1に
は、本実施形態の装置の概略構成が示されている。発振
器10は参照信号sinωtを出力し、これがレゾルバ1
2の1次コイルに印加される。レゾルバ12の90°の
位相差をもって配置された二つの2次コイルには、電動
機などの回転機の回転角θにより参照信号が変調された
電圧sinωtsinθ,sinωtcosθが発生し、これらがレ
ゾルバ信号として出力される。なお、レゾルバ信号の処
理において、位相のみが問題となるので、前記参照信号
およびレゾルバ信号は、振幅を1として説明する。
送られ、掛算器16でそれぞれ cosφ,sinφを乗算
し、減算器18で減算し、sinωtsin(θ−φ)を得
る。位相差φについては後述する。この信号と参照信号
sinωtが検波器20に入力され、検波器20は変調成
分sin(θ−φ)のみ出力する。積分器22は、検波器
20の出力sin(θ−φ)を積分し、この値が正の所定
値を超えると、電圧制御発振器24は位相差φの値を増
加させる指示を行う。また、積分器22の出力が、前記
正の所定値と絶対値が等しい負の所定値未満であると、
電圧制御発振器24は位相差φの値を減少させる指示を
行う。
り、12ビットアップ/ダウンカウンタ26の値が増
加、減少する。このカウンタ26に格納された値が位相
差φを表し、この位相差φがD/Aコンバータ(デジタ
ル/アナログコンバータ)28を介して、掛算器16に
入力され、前述の演算が行われる。
器18、検波器20、積分器22、電圧制御発振器2
4、カウンタ26、D/Aコンバータ28までは、フィ
ードバック回路を形成し、位相(θ−φ)が0となるま
で、すなわち回転角θとカウンタ26のカウント値φが
一致するまで、演算を繰り返す。したがって、フィード
バックが収束した後は、カウンタ26のカウント値φ
は、回転角θを表すものとなる。なお、このカウンタ値
φの収束に要する時間は、本実施形態の場合、約1ms
である。
づき、エンコーダI/F(エンコーダインタフェイス)
は、回転機の回転方向を表すA相信号とB相信号を出力
する。これらの相信号は、互いに位相が90°ずれた方
形波信号であり、A相の位相が進んでいる場合は回転機
が正転していることを示し、逆にB相が進んでいる場合
は逆転していることを示す。カウンタ値φがカウントア
ップまたはダウンされるごとにA相、B相信号が出力さ
れる。
部32に送られ、カウンタ26がゼロになったことがこ
こで判定されると、このゼロ判定部32からZ相を示す
信号が出力される。このZ相信号は、回転機の1回転に
つき1回出力される。
からラッチ信号CSを受けると、ラッチ回路34がこの
ときのカウンタ26の値φをラッチし、シリアルI/F
(シリアルインタフェイス)36に格納する。そして、
CPU40からのクロック信号CLKに従ってシリアル
I/F36からデータを出力する。
ンバータ用電源38からの電力により駆動される。
F36からの出力を絶対値データ格納部42に格納す
る。格納されたデータは、ラッチ指示がなされたときの
カウンタ値φであり、またこれは回転角θを表してい
る。回転機の起動時にあっては、さらに絶対値データ格
納部42のデータφを制御用データ格納部44に転送
し、これが制御用回転角のデータψの初期値となる。シ
リアルI/F36からのデータの読み出しは、本実施形
態において2msごとに行われ、絶対値データ格納部4
2に格納されたデータはこのたびに更新される。
号を受けたCPU40のエンコーダI/F46は、A
相、B相信号の位相に基づき制御用データ格納部44に
格納されたデータψの値を増加、減少させて更新する。
すなわち、A相がB相に対して進んでいればデータψを
増加させ、逆にB相が進んでいればデータψを減少させ
る。また、Z相信号が検出されると制御用データ格納部
44をクリアしデータψを0にする。各部が正常に機能
すれば、カウンタ26のカウント値φ、制御用回転角デ
ータψは、現実の回転角θに実質的に一致する。そし
て、CPU40は、このデータψに基づき回転機の相電
流の制御を行う。
値のみシリアルI/F36から読み出せば、以後エンコ
ーダI/F30とゼロ判定部32の出力のみで回転角θ
(=データψ)を算出することができる。しかし、一
旦、何らかの原因で制御用データ格納部44に格納され
たデータψが、現実の回転角θからずれると、Z相信号
が受信されるまで、このずれは修正されない。例えば、
エンコーダI/F30からのA相、B相信号線の一方が
断線すれば、それ以後Z相信号が受信されるまで、デー
タψは固着し、回転角θと一致しない。この様子が図2
に示されている。図2は、回転期が一定速度で回転中
に、時刻t1において、A相B相いずれかの信号線が断
線した場合を示している。時刻t1以後回転角θは増加
するが、データψは固着してしまい、これらにずれが生
じる。したがって、データψに基づいて回転機の相電流
を制御することができなくなる。
プ、ダウンを行わなかったときもデータψが回転角θを
表さなくなる。例えば、カウントアップ中に、あるビッ
トのデータが桁上がりにより1になるべきところ0のま
まであったりすると、前述のフィードバック作用により
カウント値φは、回転角θに一致するようにと、増加ま
たは減少する。この増加または減少がエンコーダI/F
30に検出され、A相、B相信号が出力され、これに基
づきデータψも増加または減少される。この増減は、回
転角θが変化したため生じたのではなく、ずれの生じた
カウント値φを回転角θに一致させるためのR/Dコン
バータ14の内部処理により生じたものである。この処
理により、データφは回転角θを表すようになるが、一
方データψは回転角θからずれてしまう。このずれもZ
相信号が受信されるまで、解消されない。図3は、この
故障モードを示すものである。時刻t2において、「1
1111111」が「100000000」となるとこ
ろ最上位のビットが0から1とならず「0000000
00」となったときのデータφとデータψを示してい
る。データφは、一旦ゼロとなるが、フィードバック作
用により約1msで現実の回転角θを表すものとなる。
しかし、前記のフィードバック作用により、次々とデー
タφが増加することで回転機が正転していると判断され
るため、データψは、増加し回転角θからずれていく。
フィードバックが収束し、データφが回転角θを表すよ
うになると、データψのずれはこれ以上大きくならない
が、次にZ相信号が受信されるまでこのずれは解消され
ない。
出するために、本実施形態には、回転角異常判定部48
が設けられている。すなわち、CPU40は、絶対値デ
ータ格納部42のデータφと、制御用データ格納部44
のデータψを比較し、これらの値が一致するかを監視
し、実質的に等しいときR/Dコンバータ14が正常に
機能し、データψが回転角θを適切に表していると判断
する。逆に、データψのデータφに対する偏差が所定値
以上となったとき、データψが回転角θを表していない
と判断する。異常判定がなされると、異常処理50が実
行され、回転機が停止される。
が低下した場合、および絶対値データ格納部42のデー
タφが信頼できないと判断された場合は、前述のデータ
ψの異常判定は行わない。電源電圧が低下したときは、
R/Dコンバータ14が正常に作動していないと考えら
れるので、データφもデータψも回転角θを表していな
い可能性があり、これらの比較は意味がない。また、絶
対値データφが信頼できないときに、これと制御用デー
タψを比較しても意味がない。よって、このときの前記
の異常判定は行わないようにしている。
PU40の電源異常判定部52にて判定される。また、
絶対値データφの異常は、絶対値異常判定部54にて判
定される。CPU40は、シリアルI/F36のデータ
の読み出しを2回続けて行い、2回のデータが実質的に
一致する場合に、絶対値データφが正常であると判定す
る。実際には、2回のデータ読出しにはわずかではある
が時間差があるので、回転機が回転していれば、2回の
データは若干異なる。2回のデータが回転機の回転によ
ると考えられる以上に差がある場合、読み込まれた絶対
値データφが異常値であると判定される。
の異常検出に関するフローチャートが示されている。こ
の処理は定期的、本実施形態においては2msごとに行
われ、処理のタイミングとなるとモータの回転角の絶対
値データφがシリアルI/F36からCPU40に読み
込まれる(S100)。この読込みは、2回続けて行わ
れ、2回の値が実質的に等しければ、絶対値の読み込
み、すなわちシリアル通信は正常と判断され、実質的に
等しくなければ異常と判断される(S102)。絶対値
データφに異常があった場合、異常カウンタをクリアし
(S104)、本処理による異常判定は行わない。デー
タφが正常に読み込まれていると判定されると、次にR
/Dコンバータ用電源38が所定時間以上連続して正常
状態であるかが判定される(S106)。電源38が正
常でない場合、異常カウンタをクリアして(S10
8)、本処理による異常判定は行わない。電源38が正
常である場合、次にデータφとデータψの差を算出し、
これが所定値以上であるかが判断される(S110)。
所定値未満であれば異常カウンタをクリアし(S11
2)、所定値以上であれば異常カウンタをインクリメン
トする(S114)。そして、異常カウンタが所定値以
上であるかが判定され(S116)、所定値以上であれ
ばR/Dコンバータ14またはその電源38に異常があ
るとの判定を確定する(S118)。また、異常カウン
タが所定値未満であれば、異常判定を保留し、所定時間
経過後、再び本フローを実行する。
出力される回転角θの値を直接示すデータφと、R/D
コンバータ14から出力される正転か逆転かを示す信号
に基づき算出された回転角θを表すデータψを監視し
て、これらが不一致の場合、R/Dコンバータ14の故
障が判定される。故障が判定されたときは、回転機の制
御を中止する。ただし、初期設定が終了していれば、デ
ータφがなくても回転機の制御は可能であるので、デー
タφが異常であると判断された場合には、図4に示す制
御においては、直接回転機制御を中止しない。また、R
/Dコンバータ用電源38が異常である場合にも、R/
Dコンバータ14そのものの異常ではないので、これに
より直接回転機の制御を中止することはない。データφ
の異常、電源38の異常については、他の監視フローに
よって、回転機の制御を中止するか否かの判定が行われ
る。
る。
た回転角のデータψと、回転角の実際の値を示すデータ
φの、異常発生時の変化を示す図である。
た回転角のデータψと、回転角の実際の値を示すデータ
φの、異常発生時の変化を示す図である。
る。
プ/ダウンカウンタ(カウンタ)、40 CPU、42
絶対値データ格納部、44 制御用データ格納部、4
8 回転角異常判定部。
Claims (2)
- 【請求項1】 一つの物理量を、前回検出値からの変化
である相対変化値と、前記物理量の絶対的な値である絶
対値との2種類の値を出力する一つのICチップの異常
を検出する装置であって、 前記相対変化値を累積した累積値を算出する手段と、 前記累積値と前記絶対値を比較し、これらが実質的に一
致しないときに、前記ICチップに異常が発生したこと
を判定する手段と、を有するICチップの異常検出装
置。 - 【請求項2】 回転機の回転角に応じたレゾルバの出力
信号に基づき、回転角が所定角度増加したか、減少した
かを示す増減信号と、回転角の絶対値を示す信号とを出
力するR/Dコンバータの異常を検出する装置であっ
て、 前記増減信号を累積して回転角を算出する手段と、 前記累積して得た回転角と前記回転角の絶対値とを比較
し、これらが実質的に一致しないときにR/Dコンバー
タに異常が発生したことを判定する手段と、を有するR
/Dコンバータの異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14641198A JP3491526B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Icチップの異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14641198A JP3491526B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Icチップの異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337372A true JPH11337372A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3491526B2 JP3491526B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=15407096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14641198A Expired - Fee Related JP3491526B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Icチップの異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491526B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-05-27 JP JP14641198A patent/JP3491526B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3491526B2 (ja) | 2004-01-26 |
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