JP3465458B2 - モータ位置検出装置 - Google Patents
モータ位置検出装置Info
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- JP3465458B2 JP3465458B2 JP00514896A JP514896A JP3465458B2 JP 3465458 B2 JP3465458 B2 JP 3465458B2 JP 00514896 A JP00514896 A JP 00514896A JP 514896 A JP514896 A JP 514896A JP 3465458 B2 JP3465458 B2 JP 3465458B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、サーボモータ等
の回転角度や、モータが回転した回数等を検出するモー
タ位置検出装置に関する。
の回転角度や、モータが回転した回数等を検出するモー
タ位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】サーボモータの使用用途の中には、サー
ボモータの電源OFF時にも、モータの現在位置(現時
点までにモータが回転した回数および現時点の回転角
度)の検出を必要とする場合があり、そのような用途の
サーボモータでは、モータの現在位置の検出に多回転型
絶対値エンコーダ(以下、単に絶対値エンコーダとい
う)が使用される。この種の絶対値エンコーダは、通常
バッテリによりバックアップされており、電源がOFF
時においてもモータの現在位置を検出している。一方、
絶対値エンコーダにより検出されたモータの現在位置に
基づいて、モータの磁極位置を検出し、それに応じた電
流をモータに供給するモータの駆動回路(以下、ドライ
バという)や、サーボモータの回転位置制御を行う位置
制御装置(以下、コントローラという)等においては、
電源OFF時にはその動作を停止しているため、電源O
N直後のモータの現在位置を認識することができない。
このため、絶対値エンコーダは、電源ON直後に、モー
タの現在位置をそれらの装置へ伝送する必要がある。
ボモータの電源OFF時にも、モータの現在位置(現時
点までにモータが回転した回数および現時点の回転角
度)の検出を必要とする場合があり、そのような用途の
サーボモータでは、モータの現在位置の検出に多回転型
絶対値エンコーダ(以下、単に絶対値エンコーダとい
う)が使用される。この種の絶対値エンコーダは、通常
バッテリによりバックアップされており、電源がOFF
時においてもモータの現在位置を検出している。一方、
絶対値エンコーダにより検出されたモータの現在位置に
基づいて、モータの磁極位置を検出し、それに応じた電
流をモータに供給するモータの駆動回路(以下、ドライ
バという)や、サーボモータの回転位置制御を行う位置
制御装置(以下、コントローラという)等においては、
電源OFF時にはその動作を停止しているため、電源O
N直後のモータの現在位置を認識することができない。
このため、絶対値エンコーダは、電源ON直後に、モー
タの現在位置をそれらの装置へ伝送する必要がある。
【0003】ここで、絶対値エンコーダを用いたサーボ
モータにおいて、モータの現在位置を検出するモータ位
置検出装置について図3を参照して説明する。この図に
おいて、15は絶対値エンコーダであり、図示せぬモー
タの現在位置を検出し、検出した現在位置に対応するデ
ータ(以下、現在位置データという)を、内蔵されたシ
リアル通信用専用モデムICによってシリアルデータ化
し、S相パルスとしてドライバ側へ伝送する。ここで、
現在位置データは、24ビットのデジタルデータであ
り、第1ビット(最下位ビット)から第10ビットまで
のデータによりモータの回転角度を表し、第11ビット
から第24ビット(最上位ビット)までのデータにより
モータが回転した回数を表している。また、絶対値エン
コーダ15は、図示せぬバッテリによりバックアップさ
れており、サーボモータの電源OFF時においても現在
位置を検出している。
モータにおいて、モータの現在位置を検出するモータ位
置検出装置について図3を参照して説明する。この図に
おいて、15は絶対値エンコーダであり、図示せぬモー
タの現在位置を検出し、検出した現在位置に対応するデ
ータ(以下、現在位置データという)を、内蔵されたシ
リアル通信用専用モデムICによってシリアルデータ化
し、S相パルスとしてドライバ側へ伝送する。ここで、
現在位置データは、24ビットのデジタルデータであ
り、第1ビット(最下位ビット)から第10ビットまで
のデータによりモータの回転角度を表し、第11ビット
から第24ビット(最上位ビット)までのデータにより
モータが回転した回数を表している。また、絶対値エン
コーダ15は、図示せぬバッテリによりバックアップさ
れており、サーボモータの電源OFF時においても現在
位置を検出している。
【0004】さらに、絶対値エンコーダ15は、上述し
たS相パルスの他、モータの回転に応じて、図4に示す
各種パルスを出力する。ここで、図4の各種パルスの内
容は以下の通りである。 A相パルス:モータが1回転当たり2n 個(nは自然
数。一般にはnの値は10または11)のパルスが、等
回転角度間隔で出力される。ここでは、例えばモータの
1回転当たり、1024個のパルスが出力されるものと
する。 B相パルス:A相パルスと同様、モータの1回転当た
り1024個のパルスが、等回転角度間隔で出力される
が、A相パルスの位相に対して90゜ずれている。 Z相パルス:モータが1回転する毎に1パルス出力さ
れる。また、Z相パルスはA相パルスと同期して出力さ
れ、そのパルス幅はA相パルスの1周期分に相当する。
さらに、Z相パルスは、モータの回転角度の原点を示
し、このパルスが出力された時、回転角度データは0に
なっている。
たS相パルスの他、モータの回転に応じて、図4に示す
各種パルスを出力する。ここで、図4の各種パルスの内
容は以下の通りである。 A相パルス:モータが1回転当たり2n 個(nは自然
数。一般にはnの値は10または11)のパルスが、等
回転角度間隔で出力される。ここでは、例えばモータの
1回転当たり、1024個のパルスが出力されるものと
する。 B相パルス:A相パルスと同様、モータの1回転当た
り1024個のパルスが、等回転角度間隔で出力される
が、A相パルスの位相に対して90゜ずれている。 Z相パルス:モータが1回転する毎に1パルス出力さ
れる。また、Z相パルスはA相パルスと同期して出力さ
れ、そのパルス幅はA相パルスの1周期分に相当する。
さらに、Z相パルスは、モータの回転角度の原点を示
し、このパルスが出力された時、回転角度データは0に
なっている。
【0005】20はドライバやコントローラ等に設けら
れた角度データ出力部であり、絶対値エンコーダ15か
ら出力される各種パルスに基づいて、モータの現在位置
に対応する角度データθd を出力する。また、これによ
りドライバやコントローラ等は、モータに供給する電流
の制御や、モータの回転制御を行う。21はモデムIC
であり、絶対値エンコーダ15から送信されるS相パル
ス、すなわち、現在位置のシリアルデータを受信し、パ
ラレル数値データに変換して出力する。22は方向判別
器であり、絶対値エンコーダ15から出力されるA相パ
ルスがB相パルスよりも90゜進んでいた場合、A相パ
ルスをアップカウントパルスUPとして出力し、A相パル
スがB相パルスよりも90゜遅れていた場合、A相パル
スをダウンカウントパルスDOWNとして出力する。
れた角度データ出力部であり、絶対値エンコーダ15か
ら出力される各種パルスに基づいて、モータの現在位置
に対応する角度データθd を出力する。また、これによ
りドライバやコントローラ等は、モータに供給する電流
の制御や、モータの回転制御を行う。21はモデムIC
であり、絶対値エンコーダ15から送信されるS相パル
ス、すなわち、現在位置のシリアルデータを受信し、パ
ラレル数値データに変換して出力する。22は方向判別
器であり、絶対値エンコーダ15から出力されるA相パ
ルスがB相パルスよりも90゜進んでいた場合、A相パ
ルスをアップカウントパルスUPとして出力し、A相パル
スがB相パルスよりも90゜遅れていた場合、A相パル
スをダウンカウントパルスDOWNとして出力する。
【0006】23は初期位置検出部であり、モデムIC
21から出力される現在位置データを現在値カウンタ2
4にセットする。現在値カウンタ24は、初期位置検出
部23によりセットされたデータを、方向判別器22か
ら出力されるアップカウントパルスUP、または、ダウン
カウントパルスDOWNに従ってアップまたはダウンカウン
トし、そのカウント値を角度データθd として出力す
る。ここで、図3において、Z相パルスは、モータの原
点位置調整用として出力しているが、例えば、前述した
ドライバ等のように、モータの回転角度のみを必要とす
る装置の場合は、現在値カウンタ24のクリア端子に入
力して、Z相パルスの出力毎にカウント値をクリアする
ようにしてもよい。
21から出力される現在位置データを現在値カウンタ2
4にセットする。現在値カウンタ24は、初期位置検出
部23によりセットされたデータを、方向判別器22か
ら出力されるアップカウントパルスUP、または、ダウン
カウントパルスDOWNに従ってアップまたはダウンカウン
トし、そのカウント値を角度データθd として出力す
る。ここで、図3において、Z相パルスは、モータの原
点位置調整用として出力しているが、例えば、前述した
ドライバ等のように、モータの回転角度のみを必要とす
る装置の場合は、現在値カウンタ24のクリア端子に入
力して、Z相パルスの出力毎にカウント値をクリアする
ようにしてもよい。
【0007】上述したモータ位置検出装置の動作につい
ては、まず、サーボモータが電源ONとなると、絶対値
エンコーダ15は、内蔵されたモデムICを介して、現
在位置のシリアルデータをS相パルスとして送信する。
そして、ドライバ側において、モデムIC21は、受信
したシリアルデータをパラレルデータに変換して初期位
置検出部23へ出力し、初期位置検出部23は、そのパ
ラレルデータを現在値カウンタ24にセットする。
ては、まず、サーボモータが電源ONとなると、絶対値
エンコーダ15は、内蔵されたモデムICを介して、現
在位置のシリアルデータをS相パルスとして送信する。
そして、ドライバ側において、モデムIC21は、受信
したシリアルデータをパラレルデータに変換して初期位
置検出部23へ出力し、初期位置検出部23は、そのパ
ラレルデータを現在値カウンタ24にセットする。
【0008】また、方向判別器22は、B相パルスの位
相に対するA相パルスの位相の進み、または、遅れによ
ってアップカウントパルスUPまたはダウンカウントパル
スDOWNを現在値カウンタ24に出力する。これにより、
現在値カウンタ24は、セットされたデータを初期値と
して、方向判別器22から出力されるアップカウントパ
ルスUP、または、ダウンカウントパルスDOWNに従って、
1ずつカウントアップまたはダウンし、そのカウント値
を角度データθd として出力する。
相に対するA相パルスの位相の進み、または、遅れによ
ってアップカウントパルスUPまたはダウンカウントパル
スDOWNを現在値カウンタ24に出力する。これにより、
現在値カウンタ24は、セットされたデータを初期値と
して、方向判別器22から出力されるアップカウントパ
ルスUP、または、ダウンカウントパルスDOWNに従って、
1ずつカウントアップまたはダウンし、そのカウント値
を角度データθd として出力する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した位
置検出装置では、サーボモータの電源ON時における現
在位置データの伝送手段として、専用のシリアル通信用
モデムICを用いているため、コストアップにつながる
という問題があった。また、前述したドライバとコント
ローラとを含むシステムにおいては、それぞれの装置
が、共通したシリアル通信方式のモデムICを備えてい
る必要がある。しかしながら、実際には各モデムICの
シリアル通信方式が異なることが往々にしてあり、モー
タの現在位置を検出できない場合があった。
置検出装置では、サーボモータの電源ON時における現
在位置データの伝送手段として、専用のシリアル通信用
モデムICを用いているため、コストアップにつながる
という問題があった。また、前述したドライバとコント
ローラとを含むシステムにおいては、それぞれの装置
が、共通したシリアル通信方式のモデムICを備えてい
る必要がある。しかしながら、実際には各モデムICの
シリアル通信方式が異なることが往々にしてあり、モー
タの現在位置を検出できない場合があった。
【0010】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、簡単かつ安価な構成により、モータ側
とドライバ側との間の配線数を削減し、また、専用のモ
デムICを使用することなく、モータの現在位置データ
の送受を行うことができるモータ位置検出装置を提供す
ることを目的としている。
れたものであり、簡単かつ安価な構成により、モータ側
とドライバ側との間の配線数を削減し、また、専用のモ
デムICを使用することなく、モータの現在位置データ
の送受を行うことができるモータ位置検出装置を提供す
ることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、モータの回転位置に対応した複数ビットのデジタル
データである位置データと、該モータの回転角度に応じ
たパルス信号とを出力する位置情報出力手段と、前記位
置データとパルス信号とに基づいて、前記モータの回転
位置に対応するデータを生成する位置データ生成手段と
を有するモータ位置検出装置において、前記位置データ
を出力する際、その前後に所定の値を有する所定値デー
タをそれぞれ発生して出力すると共に、前記位置データ
の出力後に出力される所定値データの出力以後、前記パ
ルス信号を出力する出力データ制御手段と、前記所定値
データを識別することにより、前記位置データの出力の
開始と終了を認識すると共に、前記位置データの出力終
了を認識した後に入力された信号を、前記パルス信号と
認識し、各々認識した位置データとパルス信号とを個々
に前記位置データ生成手段へ出力する入力データ制御手
段とを具備し、前記出力データ制御手段は、前記位置デ
ータをシリアルデータに変換すると共に、前記パルス信
号として該シリアルデータの各ビットに対応した第1の
クロックパルスと該第1のクロックパルスの反転パルス
である第2のクロックパルスとを発生し、該シリアルデ
ータと共に出力し、前記入力データ制御手段は、前記シ
リアルデータと、該シリアルデータと共に出力される前
記第1及び第2のクロックパルスとを3ビットのデジタ
ルデータと見なして前記シリアルデータと前記所定値デ
ータとを区別すると共に、前記シリアルデータを前記第
1及び第2のクロックパルスを用いてパラレル変換する
ことを特徴とするモータ位置検出装置である。
は、モータの回転位置に対応した複数ビットのデジタル
データである位置データと、該モータの回転角度に応じ
たパルス信号とを出力する位置情報出力手段と、前記位
置データとパルス信号とに基づいて、前記モータの回転
位置に対応するデータを生成する位置データ生成手段と
を有するモータ位置検出装置において、前記位置データ
を出力する際、その前後に所定の値を有する所定値デー
タをそれぞれ発生して出力すると共に、前記位置データ
の出力後に出力される所定値データの出力以後、前記パ
ルス信号を出力する出力データ制御手段と、前記所定値
データを識別することにより、前記位置データの出力の
開始と終了を認識すると共に、前記位置データの出力終
了を認識した後に入力された信号を、前記パルス信号と
認識し、各々認識した位置データとパルス信号とを個々
に前記位置データ生成手段へ出力する入力データ制御手
段とを具備し、前記出力データ制御手段は、前記位置デ
ータをシリアルデータに変換すると共に、前記パルス信
号として該シリアルデータの各ビットに対応した第1の
クロックパルスと該第1のクロックパルスの反転パルス
である第2のクロックパルスとを発生し、該シリアルデ
ータと共に出力し、前記入力データ制御手段は、前記シ
リアルデータと、該シリアルデータと共に出力される前
記第1及び第2のクロックパルスとを3ビットのデジタ
ルデータと見なして前記シリアルデータと前記所定値デ
ータとを区別すると共に、前記シリアルデータを前記第
1及び第2のクロックパルスを用いてパラレル変換する
ことを特徴とするモータ位置検出装置である。
【0012】
【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のモータ位置検出装置において、前記所定値データの値
は、前記3ビットのデジタルデータが取り得ない値であ
ることを特徴とする。
のモータ位置検出装置において、前記所定値データの値
は、前記3ビットのデジタルデータが取り得ない値であ
ることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。図1は、この発明の一実
施形態におけるサーボモータのモータ位置検出装置の構
成を示すブロック図である。この図において、図3の各
部に対応する部分については同一の符号を付し、その説
明を省略する。図1に示すモータ位置検出装置が、図3
のものと異なる点は以下の通りである。
の実施形態について説明する。図1は、この発明の一実
施形態におけるサーボモータのモータ位置検出装置の構
成を示すブロック図である。この図において、図3の各
部に対応する部分については同一の符号を付し、その説
明を省略する。図1に示すモータ位置検出装置が、図3
のものと異なる点は以下の通りである。
【0015】1は本実施形態における絶対値エンコーダ
であり、以下の各部によって構成されている。2はパル
スエンコーダであり、図示せぬモータの回転角度に応じ
て、前述したA,B,Z相パルス(図4参照)を出力す
る。3は現在位置カウンタであり、方向判別器22aか
ら出力されるアップカウントパルスUPまたはダウンカウ
ントパルスDOWNによりカウントを行い、そのカウント値
をモータの現在位置データとして出力する。ここで、現
在位置データは、24ビットのデジタルデータであり、
第1ビット(最下位ビット)から第10ビットまでのデ
ータは、モータの回転角度に対応するデータを、第11
ビットから第24ビット(最上位ビット)までのデータ
は、モータが回転した回数に対応するデータを示す。
であり、以下の各部によって構成されている。2はパル
スエンコーダであり、図示せぬモータの回転角度に応じ
て、前述したA,B,Z相パルス(図4参照)を出力す
る。3は現在位置カウンタであり、方向判別器22aか
ら出力されるアップカウントパルスUPまたはダウンカウ
ントパルスDOWNによりカウントを行い、そのカウント値
をモータの現在位置データとして出力する。ここで、現
在位置データは、24ビットのデジタルデータであり、
第1ビット(最下位ビット)から第10ビットまでのデ
ータは、モータの回転角度に対応するデータを、第11
ビットから第24ビット(最上位ビット)までのデータ
は、モータが回転した回数に対応するデータを示す。
【0016】4は出力信号制御部であり、サーボモータ
の電源がONされた時に、現在位置カウンタ3から出力
される現在位置データを、シリアルデータ化して出力端
子QAから出力すると共に、このシリアルデータに合わ
せてクロックパルスφ1、および、クロックパルスφ1
の反転パルスであるクロックパルスφ2を、それぞれ出
力端子QC,QBから出力する。また、出力信号制御部
4は、サーボモータの電源ON時、および、上記シリア
ルデータの出力前後に出力端子QA,QB,QCから、
境界データを出力する。この境界データは、出力端子Q
Aを最下位ビット、出力端子QCを最上位ビットとして
出力される3ビットのデジタルデータであり、0または
7のいずれかの値をとる。さらに、出力信号制御部4
は、パルスエンコーダ2から出力されるA,B,Z相パ
ルス、もしくは、出力信号制御部4から出力されるデー
タのいずれかを選択するための選択信号を出力端子Sか
ら出力する。ここで、この選択信号は、1ビットのデジ
タルデータである。
の電源がONされた時に、現在位置カウンタ3から出力
される現在位置データを、シリアルデータ化して出力端
子QAから出力すると共に、このシリアルデータに合わ
せてクロックパルスφ1、および、クロックパルスφ1
の反転パルスであるクロックパルスφ2を、それぞれ出
力端子QC,QBから出力する。また、出力信号制御部
4は、サーボモータの電源ON時、および、上記シリア
ルデータの出力前後に出力端子QA,QB,QCから、
境界データを出力する。この境界データは、出力端子Q
Aを最下位ビット、出力端子QCを最上位ビットとして
出力される3ビットのデジタルデータであり、0または
7のいずれかの値をとる。さらに、出力信号制御部4
は、パルスエンコーダ2から出力されるA,B,Z相パ
ルス、もしくは、出力信号制御部4から出力されるデー
タのいずれかを選択するための選択信号を出力端子Sか
ら出力する。ここで、この選択信号は、1ビットのデジ
タルデータである。
【0017】5a〜5cはセレクタであり、セレクタ5
a〜5cの各入力端子D1には、それぞれ、パルスエン
コーダ2から出力されるA,B,Z相パルスが、また、
入力端子D2にはデジタルデータQA,QB,QCが入
力されている。また、出力信号制御部4から出力される
選択信号が、ローレベル(「0」)の時、入力端子D1
に入力されたデータを、また、ハイレベル(「1」)の
時、入力端子D2に入力されたデータを、各々の出力端
子Qから出力する(詳しくは後述する)。
a〜5cの各入力端子D1には、それぞれ、パルスエン
コーダ2から出力されるA,B,Z相パルスが、また、
入力端子D2にはデジタルデータQA,QB,QCが入
力されている。また、出力信号制御部4から出力される
選択信号が、ローレベル(「0」)の時、入力端子D1
に入力されたデータを、また、ハイレベル(「1」)の
時、入力端子D2に入力されたデータを、各々の出力端
子Qから出力する(詳しくは後述する)。
【0018】ここで、上述したパルスエンコーダ2,方
向判別器22a,現在位置カウンタ3,出力信号制御部
4,セレクタ5a〜5cは、図示せぬバッテリによって
バックアップされており、サーボモータの電源がOFF
の時にもモータの現在位置を検出している。6はリセッ
ト回路であり、サーボモータの電源がONされた時に、
出力信号制御部4へ1個のパルスを出力する。また、出
力信号制御部4は、このパルスによって、サーボモータ
の電源がONされたことを認識する。
向判別器22a,現在位置カウンタ3,出力信号制御部
4,セレクタ5a〜5cは、図示せぬバッテリによって
バックアップされており、サーボモータの電源がOFF
の時にもモータの現在位置を検出している。6はリセッ
ト回路であり、サーボモータの電源がONされた時に、
出力信号制御部4へ1個のパルスを出力する。また、出
力信号制御部4は、このパルスによって、サーボモータ
の電源がONされたことを認識する。
【0019】10はドライバやコントローラ等に設けら
れる角度データ出力部であり、絶対値エンコーダ1から
出力される各種データに基づいて、図示せぬモータの現
在位置に対応する角度データθd を出力する。11は入
力信号制御部であり、セレクタ5a〜5cから出力され
る各パルス信号を3ビットのデジタルデータ(セレクタ
5aの出力を最下位ビット、セレクタ5cの出力を最上
位ビット)として扱い、境界データが入力された場合そ
れを認識し、続いて入力されるパルスを、パラレルデー
タに変換して初期位置検出部23へ出力するか、あるい
は、そのまま方向判別器22bと現在値カウンタ24と
へそれぞれ出力する。ここで、境界データは、例えば、
3入力のANDゲートとNORゲートを用いて、それぞ
れ入力されたデジタルデータが7と0の時、ハイレベル
の信号(「1」)を出力させることにより、容易に検出
することができる。
れる角度データ出力部であり、絶対値エンコーダ1から
出力される各種データに基づいて、図示せぬモータの現
在位置に対応する角度データθd を出力する。11は入
力信号制御部であり、セレクタ5a〜5cから出力され
る各パルス信号を3ビットのデジタルデータ(セレクタ
5aの出力を最下位ビット、セレクタ5cの出力を最上
位ビット)として扱い、境界データが入力された場合そ
れを認識し、続いて入力されるパルスを、パラレルデー
タに変換して初期位置検出部23へ出力するか、あるい
は、そのまま方向判別器22bと現在値カウンタ24と
へそれぞれ出力する。ここで、境界データは、例えば、
3入力のANDゲートとNORゲートを用いて、それぞ
れ入力されたデジタルデータが7と0の時、ハイレベル
の信号(「1」)を出力させることにより、容易に検出
することができる。
【0020】以下、上述したモータ位置検出装置の動作
について、図1および図2を参照して説明する。図2
は、セレクタ5a〜5cから出力される各パルス信号の
状態、および、上記各パルス信号の各状態における出力
信号制御部4と入力信号制御部11の動作の内容を示す
図である。この図において、(a)はセレクタ5aから
出力されるパルス信号、(b)はセレクタ5bから出力
されるパルス信号、(c)はセレクタ5cから出力され
るパルス信号を示し、(d)は出力信号制御部4の動作
内容、(d)は入力信号制御部11の動作内容を示して
いる。
について、図1および図2を参照して説明する。図2
は、セレクタ5a〜5cから出力される各パルス信号の
状態、および、上記各パルス信号の各状態における出力
信号制御部4と入力信号制御部11の動作の内容を示す
図である。この図において、(a)はセレクタ5aから
出力されるパルス信号、(b)はセレクタ5bから出力
されるパルス信号、(c)はセレクタ5cから出力され
るパルス信号を示し、(d)は出力信号制御部4の動作
内容、(d)は入力信号制御部11の動作内容を示して
いる。
【0021】まず、サーボモータの電源がONされる
と、角度データ検出部10の各部がリセットされると共
に、絶対値エンコーダ1において、リセット回路6から
パルスが1つ出力される。これにより、出力信号制御部
4は、出力端子QA,QB,QZからそれぞれ「1」を
出力し、また、選択信号の値を「1」として出力し、セ
レクタ5a〜5cから、まず、値が7の境界データを所
定時間t1 の間、出力させる。この所定時間t1 は、角
度データ出力部10が完全にリセット動作を完了させ得
る時間である。
と、角度データ検出部10の各部がリセットされると共
に、絶対値エンコーダ1において、リセット回路6から
パルスが1つ出力される。これにより、出力信号制御部
4は、出力端子QA,QB,QZからそれぞれ「1」を
出力し、また、選択信号の値を「1」として出力し、セ
レクタ5a〜5cから、まず、値が7の境界データを所
定時間t1 の間、出力させる。この所定時間t1 は、角
度データ出力部10が完全にリセット動作を完了させ得
る時間である。
【0022】一方、角度データ出力部10においてリセ
ット動作が完了すると、入力信号制御部11は、入力さ
れたデジタルデータの値が7であることを検知する。こ
れにより、入力信号制御部11は、サーボモータが電源
ON直後(初期状態)であることを認識して、方向判別
器22b,初期位置検出部23,現在値カウンタ24に
対しては、何等の信号も出力しない。そして、所定時間
t1 が経過すると、次に出力信号制御部4は、選択信号
の値を「1」にしたまま、出力端子QA,QB,QZか
らそれぞれ「0」を出力し、値が0の境界データを、セ
レクタ5a〜5cから入力信号制御部11へ出力させ
る。また、この値が0の境界データは、入力信号制御部
11が境界データの値を十分認識し得る時間t2 の間、
出力される。
ット動作が完了すると、入力信号制御部11は、入力さ
れたデジタルデータの値が7であることを検知する。こ
れにより、入力信号制御部11は、サーボモータが電源
ON直後(初期状態)であることを認識して、方向判別
器22b,初期位置検出部23,現在値カウンタ24に
対しては、何等の信号も出力しない。そして、所定時間
t1 が経過すると、次に出力信号制御部4は、選択信号
の値を「1」にしたまま、出力端子QA,QB,QZか
らそれぞれ「0」を出力し、値が0の境界データを、セ
レクタ5a〜5cから入力信号制御部11へ出力させ
る。また、この値が0の境界データは、入力信号制御部
11が境界データの値を十分認識し得る時間t2 の間、
出力される。
【0023】これにより、入力信号制御部11は、前回
入力された境界データの値が7、今回入力された境界デ
ータの値が0であることから、電源ON直後の現在位置
データの出力が開始されることを認識し、現在位置デー
タの入力待ち状態に入る。すなわち、この状態から入力
されたデータが「0」でなくなった時、それを現在位置
データと判断する。そして、所定時間t2 が経過する
と、出力信号制御部4は、現在位置カウンタ3から出力
されている24ビットの現在位置データを、シリアルデ
ータに変換して出力端子QAから出力すると共に、シリ
アル変換後の現在位置データの各ビットに対応して、ク
ロックパルスφ1,φ2を発生させ、それぞれ出力端子
QC,QBから出力する。
入力された境界データの値が7、今回入力された境界デ
ータの値が0であることから、電源ON直後の現在位置
データの出力が開始されることを認識し、現在位置デー
タの入力待ち状態に入る。すなわち、この状態から入力
されたデータが「0」でなくなった時、それを現在位置
データと判断する。そして、所定時間t2 が経過する
と、出力信号制御部4は、現在位置カウンタ3から出力
されている24ビットの現在位置データを、シリアルデ
ータに変換して出力端子QAから出力すると共に、シリ
アル変換後の現在位置データの各ビットに対応して、ク
ロックパルスφ1,φ2を発生させ、それぞれ出力端子
QC,QBから出力する。
【0024】ここで、図2に示すように、絶対値エンコ
ーダ1から現在位置データの各ビットD0 〜D24が出力
されている間、セレクタ5a〜5cから出力される各パ
ルス信号を3ビットのデジタルデータと見なすと、現在
位置データの各ビットのデータの値は、4または5、あ
るいは、2または3の何れかとなり、それ以外の値はと
り得ない。すなわち、現在位置データのビットD0 (最
下位ビット)を含む偶数ビットD2 ,D4 ,…,D22が
出力されている時、その値は4または5の何れかとな
り、現在位置データの奇数ビットD1 ,D3 ,…,D23
が出力されている時、その値は2または3の何れかとな
る。
ーダ1から現在位置データの各ビットD0 〜D24が出力
されている間、セレクタ5a〜5cから出力される各パ
ルス信号を3ビットのデジタルデータと見なすと、現在
位置データの各ビットのデータの値は、4または5、あ
るいは、2または3の何れかとなり、それ以外の値はと
り得ない。すなわち、現在位置データのビットD0 (最
下位ビット)を含む偶数ビットD2 ,D4 ,…,D22が
出力されている時、その値は4または5の何れかとな
り、現在位置データの奇数ビットD1 ,D3 ,…,D23
が出力されている時、その値は2または3の何れかとな
る。
【0025】このため、入力信号制御部11は、境界デ
ータ(値0または7)と、現在位置データとを明確に区
別することができる。また、このことは、セレクタ5b
からクロックパルスφ1を、セレクタ5cからクロック
パルスφ2を出力する場合についても同様のことが言え
る。但し、この場合は、現在位置データの最下位ビット
および偶数ビットの時の値は、2または3の何れかとな
り、奇数ビットの時の値は4または5の何れかとなる。
ータ(値0または7)と、現在位置データとを明確に区
別することができる。また、このことは、セレクタ5b
からクロックパルスφ1を、セレクタ5cからクロック
パルスφ2を出力する場合についても同様のことが言え
る。但し、この場合は、現在位置データの最下位ビット
および偶数ビットの時の値は、2または3の何れかとな
り、奇数ビットの時の値は4または5の何れかとなる。
【0026】次に、入力信号制御部11は、セレクタ5
aから出力されたシリアルデータを、セレクタ5c,5
bからそれぞれ出力されるクロックパルスφ1,φ2を
使ってパラレルデータ化し、初期位置検出部23へ出力
する。また、初期位置検出部23は、入力された現在位
置データを現在値カウンタ24にセットする。次に出力
信号制御部4は、24ビットの現在位置データを出力し
終えると、選択信号の値を「1」にしたまま、再度、出
力端子QA,QB,QZからそれぞれ「0」を出力し、
値が0の境界データを、セレクタ5a〜5cから入力信
号制御部11へ上述した所定時間t2 の間出力させる。
aから出力されたシリアルデータを、セレクタ5c,5
bからそれぞれ出力されるクロックパルスφ1,φ2を
使ってパラレルデータ化し、初期位置検出部23へ出力
する。また、初期位置検出部23は、入力された現在位
置データを現在値カウンタ24にセットする。次に出力
信号制御部4は、24ビットの現在位置データを出力し
終えると、選択信号の値を「1」にしたまま、再度、出
力端子QA,QB,QZからそれぞれ「0」を出力し、
値が0の境界データを、セレクタ5a〜5cから入力信
号制御部11へ上述した所定時間t2 の間出力させる。
【0027】ここで、入力信号制御部11で行われるシ
リアル−パラレル変換は、例えば、24ビット,3ステ
ート出力のシフトレジスタ等を用い、出力をディスエー
ブル状態にしたまま、クロックパルスφ1,φ2がそれ
ぞれ立ち上がる毎に、セレクタ5aから出力されたシリ
アルデータを順次シフトして行き、次に、値が0の境界
データが入力された時に、上記シフトレジスタの出力を
イネーブル状態にして、パラレル化した現在位置データ
を初期位置検出部23へ出力する方法が考えられる。
リアル−パラレル変換は、例えば、24ビット,3ステ
ート出力のシフトレジスタ等を用い、出力をディスエー
ブル状態にしたまま、クロックパルスφ1,φ2がそれ
ぞれ立ち上がる毎に、セレクタ5aから出力されたシリ
アルデータを順次シフトして行き、次に、値が0の境界
データが入力された時に、上記シフトレジスタの出力を
イネーブル状態にして、パラレル化した現在位置データ
を初期位置検出部23へ出力する方法が考えられる。
【0028】そして、入力信号制御部11において、今
回入力された境界データの値が0であることを検知し、
前回入力された境界データの値が0であることから、現
在位置データの出力が終了したことを認識し、A,B,
Z相パルスの入力待ち状態に入る。すなわち、今回入力
された値が0である境界データが入力されてから、所定
時間t2 以後に入力されるデータを、A,B,Z相パル
スと判断する。
回入力された境界データの値が0であることを検知し、
前回入力された境界データの値が0であることから、現
在位置データの出力が終了したことを認識し、A,B,
Z相パルスの入力待ち状態に入る。すなわち、今回入力
された値が0である境界データが入力されてから、所定
時間t2 以後に入力されるデータを、A,B,Z相パル
スと判断する。
【0029】一方、出力信号制御部4は、所定時間t2
経過後、選択信号の値を「0」にして、パルスエンコー
ダ2から出力されるA,B,Z相パルスを、入力信号制
御部11へ出力させる。また、入力信号制御部11は、
入力されたデジタルデータをA,B,Z相パルスと判断
して、A,B相パルスを方向判別器22bへ、Z相パル
スをモータの原点位置調整用として出力する。これによ
り、方向判別器22bは、入力されたB相パルスの位相
に対するA相パルスの位相の進み、または、遅れに応じ
て、現在値カウンタ24へアップカウントパルスUPまた
はダウンカウントパルスDOWNを出力する。
経過後、選択信号の値を「0」にして、パルスエンコー
ダ2から出力されるA,B,Z相パルスを、入力信号制
御部11へ出力させる。また、入力信号制御部11は、
入力されたデジタルデータをA,B,Z相パルスと判断
して、A,B相パルスを方向判別器22bへ、Z相パル
スをモータの原点位置調整用として出力する。これによ
り、方向判別器22bは、入力されたB相パルスの位相
に対するA相パルスの位相の進み、または、遅れに応じ
て、現在値カウンタ24へアップカウントパルスUPまた
はダウンカウントパルスDOWNを出力する。
【0030】また、現在値カウンタ24は、入力された
カウントパルスに応じて、セットされた現在位置データ
を1ずつアップカウントまたはダウンカウントし、角度
データθd を出力する。ここで、例えば、ドライバ等の
ように、モータの回転角度のみを必要とする装置の場合
は、Z相パルスを現在値カウンタ24のクリア端子に入
力して、Z相パルスの出力毎にカウント値をクリアする
ようにしてもよい。
カウントパルスに応じて、セットされた現在位置データ
を1ずつアップカウントまたはダウンカウントし、角度
データθd を出力する。ここで、例えば、ドライバ等の
ように、モータの回転角度のみを必要とする装置の場合
は、Z相パルスを現在値カウンタ24のクリア端子に入
力して、Z相パルスの出力毎にカウント値をクリアする
ようにしてもよい。
【0031】このように、本実施形態のモータ位置検出
装置においては、境界データにより現在位置データの出
力開始/終了を認識すると共に、現在位置データの出力
終了を認識した後、所定時間後に入力される各パルス
を、A,B相パルスおよびZ相パルスであると判断する
ので、現在位置データ出力用配線と、A,B,Z相パル
ス出力用配線とを統合することができる。
装置においては、境界データにより現在位置データの出
力開始/終了を認識すると共に、現在位置データの出力
終了を認識した後、所定時間後に入力される各パルス
を、A,B相パルスおよびZ相パルスであると判断する
ので、現在位置データ出力用配線と、A,B,Z相パル
ス出力用配線とを統合することができる。
【0032】また、上述したシリアルデータ化された現
在位置データの出力前後に、境界データを出力すること
によって、入力信号制御部4が、現在位置データの出力
開始および終了を認識しているが、この境界データの値
は、現在位置データおよびそのクロックパルスをデジタ
ルデータとして扱った場合、そのデータが取り得ない値
(0および7)であるため、現在位置データと境界デー
タとを同一配線上に出力しても、それらのデータを明確
に判別することができる。また、これにより、専用のモ
デムICを用いることなく、ごく簡単な構成により、絶
対値エンコーダ1から角度データ出力部10へのデータ
の送受が可能となる。
在位置データの出力前後に、境界データを出力すること
によって、入力信号制御部4が、現在位置データの出力
開始および終了を認識しているが、この境界データの値
は、現在位置データおよびそのクロックパルスをデジタ
ルデータとして扱った場合、そのデータが取り得ない値
(0および7)であるため、現在位置データと境界デー
タとを同一配線上に出力しても、それらのデータを明確
に判別することができる。また、これにより、専用のモ
デムICを用いることなく、ごく簡単な構成により、絶
対値エンコーダ1から角度データ出力部10へのデータ
の送受が可能となる。
【0033】なお、本実施形態では、サーボモータの電
源ON直後に出力される境界データの値を7とし、現在
位置データの前後に出力される境界データの値を0とし
たが、各境界データの値は、入れ替えることも可能であ
る。また、境界データの値を0および7としたことによ
り、境界データ出力時は、絶対値エンコーダ1と角度デ
ータ出力部11との間の3本の配線全てに、「0」また
は「1」のデジタル信号が出力されるので、容易に断線
検知を行うことができるが、さらに厳密な断線検知を行
うには、サーボモータの電源ON後に出力される値が7
の境界データと、現在位置データの前に出力される値が
0の境界データとの間に、出力信号制御部4と入力信号
制御部11との間で、3本の配線各々について「0」お
よび「1」がそれぞれ送受できることを確認するように
しても良い。
源ON直後に出力される境界データの値を7とし、現在
位置データの前後に出力される境界データの値を0とし
たが、各境界データの値は、入れ替えることも可能であ
る。また、境界データの値を0および7としたことによ
り、境界データ出力時は、絶対値エンコーダ1と角度デ
ータ出力部11との間の3本の配線全てに、「0」また
は「1」のデジタル信号が出力されるので、容易に断線
検知を行うことができるが、さらに厳密な断線検知を行
うには、サーボモータの電源ON後に出力される値が7
の境界データと、現在位置データの前に出力される値が
0の境界データとの間に、出力信号制御部4と入力信号
制御部11との間で、3本の配線各々について「0」お
よび「1」がそれぞれ送受できることを確認するように
しても良い。
【0034】また、入力信号制御部11は、リセット回
路6から出力されるパルスによって、サーボモータの電
源ONを認識したが、電源ON時に外部、例えばドライ
バ側から出力されるパルスによってサーボモータの電源
ONを認識するようにしても良い。さらに、出力信号制
御部4によりシリアルデータに変換されて出力される現
在位置データは、24ビットに限定されるものではない
ことは言うまでもないが、その現在位置データの末尾
に、チェックサムデータを付与し、入力信号制御部11
において、受信した現在位置データのチェックを行うよ
うにしても良い。
路6から出力されるパルスによって、サーボモータの電
源ONを認識したが、電源ON時に外部、例えばドライ
バ側から出力されるパルスによってサーボモータの電源
ONを認識するようにしても良い。さらに、出力信号制
御部4によりシリアルデータに変換されて出力される現
在位置データは、24ビットに限定されるものではない
ことは言うまでもないが、その現在位置データの末尾
に、チェックサムデータを付与し、入力信号制御部11
において、受信した現在位置データのチェックを行うよ
うにしても良い。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、位置情報出力手段から位置データ生成手
段へ位置データを出力する際、出力データ制御手段が、
出力する位置データの前後に、所定の値を有するデータ
をそれぞれ発生して出力すると共に、位置データの出力
後に出力される所定値データの出力以後、モータの回転
角度に応じたパルス信号を出力し、また、入力データ制
御手段が所定値データを識別して、前記位置データの出
力の開始と終了を認識すると共に、前記位置データの出
力終了を認識した後に入力された信号を、前記パルス信
号と認識して個々に出力するので、位置データとパルス
信号の信号線を共用することができ、出力データ制御手
段と入力データ制御手段との間の配線数を減らすことが
できる。
発明によれば、位置情報出力手段から位置データ生成手
段へ位置データを出力する際、出力データ制御手段が、
出力する位置データの前後に、所定の値を有するデータ
をそれぞれ発生して出力すると共に、位置データの出力
後に出力される所定値データの出力以後、モータの回転
角度に応じたパルス信号を出力し、また、入力データ制
御手段が所定値データを識別して、前記位置データの出
力の開始と終了を認識すると共に、前記位置データの出
力終了を認識した後に入力された信号を、前記パルス信
号と認識して個々に出力するので、位置データとパルス
信号の信号線を共用することができ、出力データ制御手
段と入力データ制御手段との間の配線数を減らすことが
できる。
【0036】また、請求項2に記載の発明によれば、位
置データをシリアルデータに変換して出力するので、位
置データの分解能が高く、そのビット数多くても配線数
を必要最小限に抑えることができる。さらに、請求項3
記載の発明によれば、上記所定値データの値は、上記シ
リアルデータと、そのクロック信号をデジタルデータと
見なした場合、そのデジタルデータが取り得ない値とす
るので、入力されるデータの値を検知するだけで、上記
位置データの出力開始および終了を認識でき、これによ
り専用のモデムICを用いることなく、簡単かつ安価な
構成により、出力データ制御手段と入力データ制御手段
との間で位置データの送受が可能となる。
置データをシリアルデータに変換して出力するので、位
置データの分解能が高く、そのビット数多くても配線数
を必要最小限に抑えることができる。さらに、請求項3
記載の発明によれば、上記所定値データの値は、上記シ
リアルデータと、そのクロック信号をデジタルデータと
見なした場合、そのデジタルデータが取り得ない値とす
るので、入力されるデータの値を検知するだけで、上記
位置データの出力開始および終了を認識でき、これによ
り専用のモデムICを用いることなく、簡単かつ安価な
構成により、出力データ制御手段と入力データ制御手段
との間で位置データの送受が可能となる。
【図1】この発明の一実施形態におけるモータ位置検出
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】同モータ位置検出装置において、絶対値エンコ
ーダ1から角度データ出力部10へ出力される各種パル
ス信号の状態、および、出力信号制御部4と入力信号制
御部11の動作内容を説明するための説明図である。
ーダ1から角度データ出力部10へ出力される各種パル
ス信号の状態、および、出力信号制御部4と入力信号制
御部11の動作内容を説明するための説明図である。
【図3】従来のモータ位置検出装置の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図4】同モータ位置検出装置の絶対値エンコーダから
出力されるA,B,Z相パルスを説明するための説明図
である。
出力されるA,B,Z相パルスを説明するための説明図
である。
1,15……絶対値エンコーダ、2……パルスエンコー
ダ、3……現在位置カウンタ、4……出力信号制御部、
5a,5b,5c……セレクタ、6……リセット回路、
10,20……角度データ出力部、11……入力信号制
御部。
ダ、3……現在位置カウンタ、4……出力信号制御部、
5a,5b,5c……セレクタ、6……リセット回路、
10,20……角度データ出力部、11……入力信号制
御部。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平5−259911(JP,A)
特開 平7−29082(JP,A)
特開 平6−58773(JP,A)
特開 平5−157581(JP,A)
特開 平4−281382(JP,A)
特開 平8−233599(JP,A)
特開 昭62−263600(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01B 21/22
G01B 7/30
G01D 5/245
Claims (2)
- 【請求項1】 モータの回転位置に対応した複数ビット
のデジタルデータである位置データと、該モータの回転
角度に応じたパルス信号とを出力する位置情報出力手段
と、 前記位置データとパルス信号とに基づいて、前記モータ
の回転位置に対応するデータを生成する位置データ生成
手段とを有するモータ位置検出装置において、 前記位置データを出力する際、その前後に所定の値を有
する所定値データをそれぞれ発生して出力すると共に、
前記位置データの出力後に出力される所定値データの出
力以後、前記パルス信号を出力する出力データ制御手段
と、 前記所定値データを識別することにより、前記位置デー
タの出力の開始と終了を認識すると共に、前記位置デー
タの出力終了を認識した後に入力された信号を、前記パ
ルス信号と認識し、各々認識した位置データとパルス信
号とを個々に前記位置データ生成手段へ出力する入力デ
ータ制御手段とを具備し、 前記出力データ制御手段は、前記位置データをシリアル
データに変換すると共に、前記パルス信号として該シリ
アルデータの各ビットに対応した第1のクロックパルス
と該第1のクロックパルスの反転パルスである第2のク
ロックパルスとを発生し、該シリアルデータと共に出力
し、 前記入力データ制御手段は、前記シリアルデータと、該
シリアルデータと共に出力される前記第1及び第2のク
ロックパルスとを3ビットのデジタルデータと見なして
前記シリアルデータと前記所定値データとを区別すると
共に、前記シリアルデータを前記第1及び第2のクロッ
クパルスを用いてパラレル変換する ことを特徴とするモ
ータ位置検出装置。 - 【請求項2】 前記所定値データの値は、前記3ビット
のデジタルデータが取り得ない値であることを特徴とす
る請求項1に記載のモータ位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00514896A JP3465458B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | モータ位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00514896A JP3465458B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | モータ位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09196659A JPH09196659A (ja) | 1997-07-31 |
JP3465458B2 true JP3465458B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=11603212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00514896A Expired - Fee Related JP3465458B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | モータ位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3465458B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4599909B2 (ja) | 2004-06-30 | 2010-12-15 | 日立工機株式会社 | 卓上丸鋸 |
JP2014230313A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | パナソニック株式会社 | 駆動回路内蔵モータ |
CN116161269A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-05-26 | 广东中烟工业有限责任公司 | 绝对编码器角度数据提取方法、装置、设备及存储介质 |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP00514896A patent/JP3465458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09196659A (ja) | 1997-07-31 |
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