JP5074816B2 - Motor drive system and motor drive method - Google Patents

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Description

本発明は、ＰＷＭ信号によりモータを駆動するモータ駆動システム及びモータ駆動方法に関し、特にモータの位置検出結果に基づきＰＷＭ信号のフィードバック制御を実施するモータ駆動システム及びモータ駆動方法に関する。   The present invention relates to a motor drive system and a motor drive method for driving a motor with a PWM signal, and more particularly to a motor drive system and a motor drive method for performing feedback control of a PWM signal based on a position detection result of the motor.

様々な分野において用いられる電動モータの制御機器においては、電動モータの回転角度を検出するために位置検出器（エンコーダ）が設けられている。この位置検出器からの位置検出信号は、電動モータのモータドライバ回路の制御手段に供給され、位置検出信号が示す電動モータの位置情報に基づきモータドライバ回路に供給するＰＷＭ波形を生成している。   In electric motor control devices used in various fields, a position detector (encoder) is provided to detect the rotation angle of the electric motor. The position detection signal from this position detector is supplied to the control means of the motor driver circuit of the electric motor, and generates a PWM waveform to be supplied to the motor driver circuit based on the position information of the electric motor indicated by the position detection signal.

ここで、位置検出器の信号をシリアル伝送することで省配線化する場合、モータ駆動線とは別に信号用の配線が必要となる。このような別途必要な配線をなくすため、特許文献１には、モータ駆動用の電流と制御信号とを共通の配線系統で供給することにより、ハーネスやコネクタを削減して小型化を図ったモータ制御システムが開示されている。
この従来のモータ制御システムは、コントローラの混合器には、モータの駆動電源となる直流電流とコントローラで生成された制御信号とが入力されて重畳される。混合器より、電力線搬送通信ケーブルを介して、直流電流と重畳された高周波の制御信号がモータの分波器へ搬送される。分波器は直流電流と制御信号とを分離し、直流電流はモータの駆動電源となり、制御信号は制御部へ入力されてモータの各種制御を行う。このようにして、直流電流に制御信号を重畳した電力線搬送通信を行うので、コントローラ側とモータ側はそれぞれ一組の電力線搬送通信コネクタと一組の電力線搬送通信ケーブルを設ければよい。
特開２００３−３１９６９３号公報 特開２００１−２３１２８４号公報 特開２００６−９４６２３号公報 Here, when the wiring of the position detector is reduced by serial transmission, a signal wiring is required separately from the motor drive line. In order to eliminate such separately required wiring, Patent Document 1 discloses a motor that is reduced in size by supplying a motor driving current and a control signal through a common wiring system, thereby reducing harnesses and connectors. A control system is disclosed.
In this conventional motor control system, a direct current serving as a driving power source for a motor and a control signal generated by the controller are input and superimposed on a mixer of the controller. From the mixer, the high-frequency control signal superimposed on the direct current is conveyed to the motor duplexer via the power line carrier communication cable. The duplexer separates the direct current and the control signal, the direct current serves as a driving power source for the motor, and the control signal is input to the control unit to perform various controls of the motor. In this way, power line carrier communication in which a control signal is superimposed on a direct current is performed. Therefore, a set of power line carrier communication connectors and a set of power line carrier communication cables may be provided on the controller side and the motor side, respectively.
JP 2003-319893 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-231284 JP 2006-94623 A

しかしながら、特許文献１のように、信号をモータ駆動線に重畳させると、駆動線からのノイズの影響が大きく、直流電源に信号を重畳しなければならない。また、信号の重畳、分離のための回路規模が大きくなるという問題点もある。   However, if a signal is superimposed on a motor drive line as in Patent Document 1, the influence of noise from the drive line is large, and the signal must be superimposed on a DC power supply. There is also a problem that the circuit scale for signal superposition and separation becomes large.

これに対し、比較的短時間で検出できる電流や電圧などの検出タイミングをスイッチングのタイミングに対しずらす（例えば特許文献２、３参照）ことで、スイッチングノイズの影響を軽減する方法もあるが、スイッチングのタイミングが逐次変化し、さらに信号の検出（通信）に長い時間、例えば位置取得に必要なシリアル通信の時間が必要な場合は、確実な信号検出（通信）を行なうことができないという問題点もある。   On the other hand, there is a method of reducing the influence of switching noise by shifting the detection timing of current and voltage that can be detected in a relatively short time with respect to the switching timing (see, for example, Patent Documents 2 and 3). If the timing of the signal changes sequentially and a long time is required for signal detection (communication), for example, serial communication time required for position acquisition is required, reliable signal detection (communication) cannot be performed. is there.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、スイッチングノイズが発生する場合でも確実に位置検出を行なうことができるモータ駆動システム及びモータ駆動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a motor drive system and a motor drive method capable of reliably performing position detection even when switching noise occurs. To do.

本発明にかかるモータ駆動システムは、電動モータと、スイッチング動作により前記電動モータを駆動する駆動手段と、前記電動モータの位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づき前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記駆動手段のスイッチング動作を一時的に停止させ、少なくとも前記停止期間に受信した位置検出信号に基づき前記駆動手段を制御するものである。   The motor drive system according to the present invention includes an electric motor, drive means for driving the electric motor by a switching operation, position detection means for detecting the position of the electric motor, and the drive based on the detection result of the position detection means. Control means for controlling the means, wherein the control means temporarily stops the switching operation of the drive means and controls the drive means based on at least the position detection signal received during the stop period.

本発明においては、スイッチング動作を一時的に停止させ、その間に位置検出信号を受信するため、位置検出信号におけるスイッチングノイズの影響を低減することができる。   In the present invention, since the switching operation is temporarily stopped and the position detection signal is received during that time, the influence of the switching noise on the position detection signal can be reduced.

また、前記制御手段は、前記電動モータと伝送路を介して接続され、前記電動モータを駆動するための複数の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記位置検出手段からの位置検出信号に基づき前記駆動電圧生成手段をフィードバック制御するフィードバック手段と、前記駆動電圧生成手段における駆動電圧のスイッチングを一時的に停止させる停止手段とを有することが好ましい。駆動電圧のスイッチングを一時的に停止させることでスイッチング動作を停止することができる。   The control means is connected to the electric motor via a transmission line, generates a plurality of drive voltages for driving the electric motor, and a position detection signal from the position detection means. It is preferable to include feedback means for feedback-controlling the drive voltage generation means and stop means for temporarily stopping switching of the drive voltage in the drive voltage generation means. The switching operation can be stopped by temporarily stopping the switching of the drive voltage.

さらに、前記位置検出信号は駆動電圧が送られる伝送路を使用して送信されるものとすることができ、これにより、省配線化することができる。   Furthermore, the position detection signal can be transmitted using a transmission path through which a driving voltage is sent, and thus wiring can be saved.

さらにまた、前記停止手段は、前記位置検出信号による位置情報を送信する周期の２周期分以上の間、前記駆動電圧のスイッチングを停止させるものとすることができ、これにより、確実に位置検出信号を受信することができる。   Furthermore, the stop means can stop the switching of the drive voltage for two or more cycles of transmitting the position information based on the position detection signal, thereby reliably detecting the position detection signal. Can be received.

また、前記停止手段は、定期的に前記駆動電圧のスイッチングを停止させたり、フィードバック手段の要求に応じて前記駆動電圧のスイッチングを停止させるたりすることができる。伝送路におけるスイッチングノイズに応じて、適切な停止タイミングを図ることができる。   In addition, the stopping unit can periodically stop the switching of the driving voltage, or can stop the switching of the driving voltage in response to a request from the feedback unit. Appropriate stop timing can be achieved according to switching noise in the transmission line.

さらに、前記停止手段は、前記駆動電圧のスイッチングを停止させるタイミングを前記フィードバック手段に通知することができ、これにより、フィードバック手段は確実にスイッチングノイズが低減されるタイミングを認識することができる。   Further, the stop means can notify the feedback means of the timing for stopping the switching of the drive voltage, whereby the feedback means can recognize the timing when the switching noise is reliably reduced.

さらにまた、前記位置検出信号は、位置情報の開始を示す特定のスタートビットパターンを有するものとすることができ、スタートビットパターンを設けることで位置検出信号の通信時間を短縮化することができる。   Furthermore, the position detection signal can have a specific start bit pattern indicating the start of position information, and the communication time of the position detection signal can be shortened by providing the start bit pattern.

また、前記位置検出手段は、前記停止手段により前記スイッチング動作が停止している間、前記位置検出信号を出力するものとすることができる。   Further, the position detection means may output the position detection signal while the switching operation is stopped by the stop means.

さらに、前記電動モータは、ロボット装置の関節部に設けることができ、例えば軽量化及び小型化の要求が高い自律型歩行型のロボット装置等のロボット装置の関節部に設けることができる。   Furthermore, the electric motor can be provided at a joint portion of the robot apparatus. For example, the electric motor can be provided at a joint section of a robot apparatus such as an autonomous walking robot apparatus that is highly demanded for weight reduction and downsizing.

本発明にかかるモータ駆動方法は、駆動手段のスイッチング動作により電動モータを駆動中に、所定のタイミングで当該スイッチング動作を停止する工程と、前記電動モータの位置を検出する位置検出信号を少なくとも前記停止期間に取得し、当該位置検出信号に基づき電動モータを駆動するための複数の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段をフィードバック制御する工程とを有するものである。   The motor driving method according to the present invention includes at least a step of stopping the switching operation at a predetermined timing while driving the electric motor by the switching operation of the driving means, and a position detection signal for detecting the position of the electric motor. And a step of feedback-controlling drive voltage generation means for generating a plurality of drive voltages for driving the electric motor based on the position detection signal acquired during the period.

本発明によれば、スイッチングノイズが発生する場合でも確実に位置検出を行なうことができるモータ駆動システム及びモータ駆動方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor drive system and a motor drive method capable of reliably performing position detection even when switching noise occurs.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるモータ駆動システムを示すブロック図である。本例にかかるモータ駆動システム１００は、軽量化及び小型化の要求が高い自律型歩行型のロボット装置等のロボット装置の関節部に設けられた電動モータを駆動するのに好適である。そして、本実施の形態にかかるモータ駆動システム１００は、スイッチングノイズが位置検出信号などの信号伝送に与える影響を簡易な回路で軽減するものである。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a motor drive system according to the present embodiment. The motor drive system 100 according to the present example is suitable for driving an electric motor provided at a joint portion of a robot apparatus such as an autonomous walking robot apparatus that is highly demanded for weight reduction and miniaturization. And the motor drive system 100 concerning this Embodiment reduces the influence which switching noise has on signal transmissions, such as a position detection signal, with a simple circuit.

図１に示すように、モータ駆動システム１００は、モータドライバ回路２、伝送路６、スイッチングノイズ抑制コア３、位置検出信号を伝送路と直流的に分離するためのコンデンサ４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ、差動信号送信機８、差動信号受信機５、電動モータ９、位置検出器１０、位置検出器１０の検出結果に基づき電動モータ９の駆動を制御する制御部１を備えている。このうち、制御部１、及びモータドライバ回路２は、ロボット装置の胴体部に設けられ、電動モータ９及び位置検出器１０は、各関節部に設けられる。   As shown in FIG. 1, a motor drive system 100 includes a motor driver circuit 2, a transmission path 6, a switching noise suppression core 3, and capacitors 4a, 4b, 7a, and 7b for separating a position detection signal from the transmission path in a DC manner. The differential signal transmitter 8, the differential signal receiver 5, the electric motor 9, the position detector 10, and the control unit 1 that controls the driving of the electric motor 9 based on the detection results of the position detector 10 are provided. Among these, the control part 1 and the motor driver circuit 2 are provided in the trunk | drum part of a robot apparatus, and the electric motor 9 and the position detector 10 are provided in each joint part.

モータドライバ回路２は、スイッチング動作により電動モータ９を駆動する駆動手段であり、後述するＰＷＭ発生回路１１からＰＷＭ信号を入力し、ＰＷＭ信号に応じてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各駆動電圧を生成して出力する。モータドライバ回路２は、具体的には、複数のトランジスタ及びダイオードにより構成される。   The motor driver circuit 2 is a driving means for driving the electric motor 9 by a switching operation. The motor driver circuit 2 receives a PWM signal from a PWM generation circuit 11 to be described later, and drives each of U-phase, V-phase, and W-phase drive voltages according to the PWM signal. Is generated and output. Specifically, the motor driver circuit 2 includes a plurality of transistors and diodes.

伝送路６は、モータドライバ回路２から出力されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各駆動電圧を電動モータ９に対して伝達する３本のモータケーブルより構成された３相電力線である。   The transmission path 6 is a three-phase power line composed of three motor cables that transmit the U-phase, V-phase, and W-phase drive voltages output from the motor driver circuit 2 to the electric motor 9.

スイッチングノイズ抑制コア３は、モータドライバ回路２におけるトランジスタのスイッチングにより生じるノイズを抑制するためのフェライト又はアモルファス磁性体等からなるコアである。   The switching noise suppression core 3 is a core made of ferrite, amorphous magnetic material, or the like for suppressing noise generated by transistor switching in the motor driver circuit 2.

電動モータ９は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各駆動電圧を入力し、各駆動電圧信に応じて回転軸を回転させる永久磁石モータ（サーボモータ）である。即ち、本例にかかる電動モータ９は３相モータである。   The electric motor 9 is a permanent magnet motor (servo motor) that inputs U-phase, V-phase, and W-phase drive voltages and rotates a rotating shaft in accordance with each drive voltage signal. That is, the electric motor 9 according to this example is a three-phase motor.

位置検出器１０は、電動モータ９の回転軸の回転角を検出するロータリーエンコーダである。位置検出器１０からの位置検出信号は、差動信号送信機８及びコンデンサ７ａ、７ｂから伝送路６を経て、コンデンサ４ａ、４ｂから差動信号受信機５に入力され、これが後述するフィードバック回路１２に入力される。   The position detector 10 is a rotary encoder that detects the rotation angle of the rotation shaft of the electric motor 9. A position detection signal from the position detector 10 is input to the differential signal receiver 5 from the capacitors 4a and 4b via the transmission path 6 from the differential signal transmitter 8 and the capacitors 7a and 7b. Is input.

制御部１は、ＰＷＭ発生回路１１、フィードバック回路１２、スイッチング停止回路１３及び発信器１４を有し、モータドライバ回路２のスイッチング動作を一時的に停止させ、少なくともその停止期間に受信した位置検出信号に基づきモータドライバ回路２を制御する、例えばコントローラにより構成される。   The control unit 1 includes a PWM generation circuit 11, a feedback circuit 12, a switching stop circuit 13, and a transmitter 14, and temporarily stops the switching operation of the motor driver circuit 2 and receives a position detection signal received at least during the stop period. The motor driver circuit 2 is controlled on the basis of, for example, a controller.

ＰＷＭ発生回路１１は、電動モータ９と伝送路６を介して接続され、電動モータ９を駆動するための複数の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段であり、発信器１４からの信号を、フィードバック回路１２より入力された駆動電流指令信号に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号とする。本実施の形態にかかるＰＷＭ発生回路１１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて生成し、出力する。   The PWM generation circuit 11 is a drive voltage generation unit that is connected to the electric motor 9 via the transmission path 6 and generates a plurality of drive voltages for driving the electric motor 9, and feeds back a signal from the transmitter 14 as feedback. The PWM signal has a pulse width corresponding to the drive current command signal input from the circuit 12. The PWM generation circuit 11 according to the present embodiment generates and outputs each of the U phase, the V phase, and the W phase.

フィードバック回路１２は、位置検出器１０からの位置検出信号に基づきＰＷＭ発生回路１１をフィードバック制御するフィードバック手段であり、位置検出器１０から送信された位置検出信号と、上位機器から与えられる目標値とを比較し、これらが一致するようＰＷＭ発生回路１１をフィードバック制御する。   The feedback circuit 12 is feedback means for feedback-controlling the PWM generation circuit 11 based on the position detection signal from the position detector 10, and includes a position detection signal transmitted from the position detector 10 and a target value given from the host device. And the PWM generation circuit 11 is feedback-controlled so that they match.

スイッチング停止回路１３は、ＰＷＭ発生回路１１における駆動電流指令信号の出力を一時的に停止させる停止手段であり、本実施の形態においては、位置検出器１０が位置検出信号により位置情報を送信する周期の２周期分以上の間、ＰＷＭ発生回路１１の駆動電流指令信号を停止させる。ＰＷＭ波形生成時のスイッチングノイズにより位置検出信号を検出することが困難となるが、電動モータ９の出力に余り影響がない範囲でＰＷＭ波形の生成を停止させることで、フィードバック回路１２に位置検出信号を確実に受信させることができる。   The switching stop circuit 13 is a stop means for temporarily stopping the output of the drive current command signal in the PWM generation circuit 11, and in the present embodiment, the cycle in which the position detector 10 transmits the position information by the position detection signal. The drive current command signal of the PWM generation circuit 11 is stopped for two cycles or more. Although it becomes difficult to detect the position detection signal due to switching noise at the time of PWM waveform generation, the position detection signal is sent to the feedback circuit 12 by stopping the generation of the PWM waveform in a range where there is not much influence on the output of the electric motor 9. Can be reliably received.

本実施の形態においては、このスイッチング停止回路１３によりＰＷＭ波形の出力を一時的に停止させることで、モータ駆動線にモータの位置検出信号などを容易に重畳することが可能となる。次に、このスイッチング停止回路１３のスイッチングの停止について説明する。図２は、ＰＷＭ波形、スイッチングノイズ、及び位置検出信号を示す図である。   In the present embodiment, by temporarily stopping the output of the PWM waveform by the switching stop circuit 13, it is possible to easily superimpose a motor position detection signal or the like on the motor drive line. Next, the switching stop of the switching stop circuit 13 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a PWM waveform, switching noise, and a position detection signal.

電動モータに取り付けられた位置検出器１０から制御部１に位置検出信号を伝送する場合、モータ駆動によって発生するスイッチングノイズの影響を受ける。このため、通信品質を確保するために、差動送信、ノイズ除去フィルタ、エラー補正、シールドケーブル等でノイズ対策を行なう必要がある。本実施の形態の如く、モータ動力線である伝送路６に位置検出信号を重畳する場合は、さらに対策が困難となる。   When a position detection signal is transmitted from the position detector 10 attached to the electric motor to the control unit 1, the position detection signal is affected by switching noise generated by driving the motor. For this reason, in order to ensure communication quality, it is necessary to take noise countermeasures using differential transmission, noise removal filters, error correction, shielded cables, and the like. When the position detection signal is superimposed on the transmission path 6 that is a motor power line as in the present embodiment, it is further difficult to take measures.

ところで、通常スイッチングノイズ周波数は、数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ（周期５０μｓ）程度で、スイッチングが１周期に、例えば３．２μｓ程度しか確保することができない。すなわち、例えば、３相、上・下アーム、ＰＷＭの立ち上がり、立下りでスイッチングノイズが合計１２回発生し、１回あたりのスイッチングで発生するノイズ時間を１μｓとすると１周期中にノイズがない時間は（５０μｓ−１μｓ×１２回）／１２回で３．２μｓとなる。   By the way, the normal switching noise frequency is about several kHz to 20 kHz (period 50 μs), and switching can be ensured only in one period, for example, about 3.2 μs. That is, for example, when switching noise is generated 12 times in total for the three phases, upper and lower arms, PWM rise and fall, and the noise time generated by one switching is 1 μs, there is no noise in one cycle. Is 3.2 μs at (50 μs-1 μs × 12 times) / 12 times.

一方、例えば位置検出信号による位置情報の送信周期は制御ゲインを特に上げる必要がない場合は５００μｓ（２ｋＨｚ）間隔で十分である。すなわち、スイッチング動作１０周期に１回の頻度で位置情報を伝送できればよい。また、通信にかかる時間は、例えば３２ビット情報を１０Ｍｂｐｓの通信速度で伝送した場合、４μｓ程度である。   On the other hand, for example, if it is not necessary to increase the control gain, the interval of transmission of position information by the position detection signal is sufficient at intervals of 500 μs (2 kHz). That is, it is only necessary that the position information can be transmitted at a frequency of once every 10 switching operations. Further, the time required for communication is, for example, about 4 μs when 32-bit information is transmitted at a communication speed of 10 Mbps.

そこで、通信に影響を与えるノイズはスイッチング時に発生するノイズが支配的であることから、スイッチングを例えば１０周期に１回の頻度で、位置情報の送信にかかる時間の２倍以上の時間（期間Ｔ）停止し、その間に位置情報の通信を行う。このことにより、スイッチングによるノイズの影響を低減することができる。なお、スイッチングを停止することは、モータの応答性や最大トルクとトレードオフの関係となるが、ロボットハンドなど多数のモータが用いられる場所ではモータ特性も重要であるが、それ以上に小型化が必須であり、省配線は極めて重要である。   Therefore, noise that affects communication is predominantly noise generated at the time of switching. Therefore, switching is performed at a frequency of, for example, once every 10 cycles, and is twice or more the time required for transmission of position information (period T ) Stop and communicate location information during that time. As a result, the influence of noise due to switching can be reduced. Stopping switching has a trade-off relationship with motor response and maximum torque, but motor characteristics are also important in places where a large number of motors are used, such as robot hands. It is essential, and wiring saving is extremely important.

ここで、位置検出器などからの位置検出信号の送信はスイッチングの停止とは関係なく常に行えば、制御部１は位置取得できるときに位置情報を取得できるので、送信タイミングに関して特別な制御を行なう必要がない。   Here, if the transmission of the position detection signal from the position detector or the like is always performed regardless of the stop of the switching, the control unit 1 can acquire the position information when the position can be acquired. There is no need.

本実施の形態においては、モータドライバ回路２のスイッチング動作を予め決められた周期毎に予め決められた周期又は予め決めた時間、すなわち、位置情報送信に必要な時間の２倍、停止する。この停止期間にはスイッチングノイズが発生しないため、ノイズ対策をさほど行なわなくても位置検出器１０と制御部１との間で情報をやり取りすることができる。従来、モータ駆動線に位置検出信号を重畳する場合、スイッチングノイズ対策するため、フィルタなどを設ける必要があり、制御部の回路規模が大型化する問題があったが、本実施の形態にかかる駆動システムを適用することにより、モータ駆動信号に位置検出信号を容易に重畳することができる。   In the present embodiment, the switching operation of the motor driver circuit 2 is stopped for a predetermined period or a predetermined time for each predetermined period, that is, twice the time necessary for transmitting position information. Since switching noise does not occur during this stop period, information can be exchanged between the position detector 10 and the control unit 1 without much noise countermeasures. Conventionally, when a position detection signal is superimposed on a motor drive line, it has been necessary to provide a filter or the like to prevent switching noise, and there has been a problem that the circuit scale of the control unit is increased. By applying the system, the position detection signal can be easily superimposed on the motor drive signal.

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、位置検出信号は、例えば、最初の１６ビット等を何も信号を送らないブランク期間（０）として位置検出情報の始まりを検出するものとすることができるが、スタートビットパターンを設けることで、当該ブランク期間をなくし、短時間で同期を取れるようにすることができる。これにより、単位時間あたりの情報送信回数を少しでも多くし、制御部１に対するフィードバック制御をより高精度なものとすることができる。または、位置検出信号の送信時間を短縮化することで、電動モータ９のモータ特性の低減を抑制することができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the position detection signal can detect the beginning of the position detection information as a blank period (0) in which no signal is transmitted, for example, the first 16 bits, but by providing a start bit pattern The blank period can be eliminated and synchronization can be achieved in a short time. Thereby, the frequency | count of information transmission per unit time can be increased as much as possible, and the feedback control with respect to the control part 1 can be made more accurate. Alternatively, it is possible to suppress a reduction in motor characteristics of the electric motor 9 by shortening the transmission time of the position detection signal.

また、上述の実施の形態においては、定期的にスイッチング動作を停止することとして説明したが、位置情報が認識できない場合にのみスイッチングを停止させることができる。この場合、例えば、スイッチング停止回路１３は、位置検出信号を認識するフィードバック回路１２からのエラー通知を受け取り、エラー通知を受け取ったときのみスイッチング動作を停止させる。このことにより、位置情報を取得しつつ、モータ特性の低下を抑制することができる。   In the above-described embodiment, the switching operation is periodically stopped. However, the switching can be stopped only when the position information cannot be recognized. In this case, for example, the switching stop circuit 13 receives the error notification from the feedback circuit 12 that recognizes the position detection signal, and stops the switching operation only when the error notification is received. As a result, it is possible to suppress a decrease in motor characteristics while acquiring position information.

本発明の実施の形態にかかるモータ駆動システムを示すブロック図である。It is a block diagram showing a motor drive system concerning an embodiment of the invention. ＰＷＭ波形、スイッチングノイズ、及び位置検出信号を示す図である。It is a figure which shows a PWM waveform, switching noise, and a position detection signal.

符号の説明Explanation of symbols

１ 制御部
２ モータドライバ回路
３ スイッチングノイズ抑制コア
４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ コンデンサ
５ 差動信号受信機
６ 伝送路
８ 差動信号送信機
９ 電動モータ
１０ 位置検出器
１１ ＰＷＭ発生回路
１２ フィードバック回路
１３ スイッチング停止回路
１４ 発信器
１００ モータ駆動システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Motor driver circuit 3 Switching noise suppression core 4a, 4b, 7a, 7b Capacitor 5 Differential signal receiver 6 Transmission path 8 Differential signal transmitter 9 Electric motor 10 Position detector 11 PWM generation circuit 12 Feedback circuit 13 Switching stop circuit 14 Transmitter 100 Motor drive system

Claims (11)

電動モータと、
スイッチング動作により前記電動モータを駆動する駆動手段と、
前記電動モータの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記位置検出手段は、前記駆動手段のスイッチング動作の停止に拘らず、常に位置検出信号を前記制御手段に送信し、
前記制御手段は、前記駆動手段のスイッチング動作を一時的に停止させ、少なくとも前記停止期間に受信した前記位置検出信号に基づき前記駆動手段を制御するモータ駆動システム。 An electric motor;
Driving means for driving the electric motor by a switching operation;
Position detecting means for detecting the position of the electric motor;
Control means for controlling the drive means based on the detection result of the position detection means,
The position detection means always transmits a position detection signal to the control means regardless of the stop of the switching operation of the drive means,
The control means is a motor drive system for temporarily stopping the switching operation of the drive means and controlling the drive means based on the position detection signal received at least during the stop period. 前記制御手段は、
前記電動モータと伝送路を介して接続され、前記電動モータを駆動するための複数の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
前記位置検出手段からの位置検出信号に基づき前記駆動電圧生成手段をフィードバック制御するフィードバック手段と、
前記駆動電圧生成手段における駆動電圧のスイッチングを一時的に停止させる停止手段とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動システム。 The control means includes
Drive voltage generating means connected to the electric motor via a transmission line and generating a plurality of drive voltages for driving the electric motor;
Feedback means for feedback controlling the drive voltage generation means based on a position detection signal from the position detection means;
The motor drive system according to claim 1, further comprising: a stop unit that temporarily stops switching of the drive voltage in the drive voltage generation unit. 前記停止手段は、前記位置検出信号による位置情報を送信する周期の２周期分以上の間、前記駆動電圧のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動システム。 3. The motor drive system according to claim 2, wherein the stop unit stops switching of the drive voltage for at least two cycles of a cycle of transmitting position information based on the position detection signal. 前記停止手段は、定期的に前記駆動電圧のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする請求項２または３に記載のモータ駆動システム。 It said stop means is a motor drive system according to claim 2 or 3, characterized in that stops the switching of the regular driving voltage. 前記停止手段は、前記フィードバック手段の要求に応じて前記駆動電圧のスイッチングを停止させる
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 It said stop means is a motor drive system according to any one of claims 2 to 4, characterized in that stopping the switching of the drive voltage in response to a request of the feedback means. 前記停止手段は、前記停止手段が前記駆動電圧を停止させるタイミングを前記フィードバック手段に通知する
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to any one of claims 2 to 5 , wherein the stop unit notifies the feedback unit of a timing at which the stop unit stops the drive voltage. 前記位置検出手段は、前記停止手段により前記駆動電圧のスイッチングが停止している間、前記位置検出信号を出力する
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to any one of claims 2 to 6 , wherein the position detection unit outputs the position detection signal while the switching of the drive voltage is stopped by the stop unit. 前記位置検出信号は、位置情報の開始を示す特定のスタートビットパターンを有する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to any one of claims 1 to 7, wherein the position detection signal has a specific start bit pattern indicating the start of position information. 前記位置検出信号は駆動電圧が送られる伝送路を使用して送信される
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to any one of claims 1 to 8, wherein the position detection signal is transmitted using a transmission path through which a drive voltage is sent. 前記電動モータは、ロボット装置の関節部に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to any one of claims 1 to 9, wherein the electric motor is provided in a joint portion of a robot apparatus. 駆動手段のスイッチング動作により電動モータを駆動中に、所定のタイミングで当該スイッチング動作を停止する工程と、
前記スイッチング動作の停止に拘らず、前記電動モータの位置を検出する位置検出信号を常に前記制御手段に送信する工程と、
前記位置検出信号を少なくとも前記停止期間に取得し、当該位置検出信号に基づき電動モータを駆動するための複数の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段をフィードバック制御する工程とを有するモータ駆動方法。 A step of stopping the switching operation at a predetermined timing while driving the electric motor by the switching operation of the driving means;
Always sending a position detection signal for detecting the position of the electric motor to the control means regardless of the stop of the switching operation;
And a feedback control of a drive voltage generation means for acquiring a plurality of drive voltages for driving the electric motor based on the position detection signal and acquiring the position detection signal at least during the stop period.
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