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JP2024103980A - Encoder and Motor Control Systems - Google Patents

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JP2024103980A
JP2024103980A JP2023007956A JP2023007956A JP2024103980A JP 2024103980 A JP2024103980 A JP 2024103980A JP 2023007956 A JP2023007956 A JP 2023007956A JP 2023007956 A JP2023007956 A JP 2023007956A JP 2024103980 A JP2024103980 A JP 2024103980A
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JP
Japan
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speed
encoder
motor
speed detection
detection unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023007956A
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Japanese (ja)
Inventor
和広 安達
Kazukiro Adachi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

To provide an encoder etc. that can directly output detection results of speed anomaly of a motor driving circuit.SOLUTION: An encoder 100 includes a speed detection unit 110 and a speed anomaly detection unit 120. The speed detection unit 110 detects the speed of a motor 10 driven by a motor driving circuit 300. The speed anomaly detection unit 120 outputs a speed-anomaly detection result SPERR to the motor driving circuit 300 when the speed detection result is out of a tolerance limit, after performing a comparison process between the speed detection result from the speed detection unit 110 and a piece of tolerance limit information TLINF that shows the tolerance limit of speed.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、エンコーダー及びモーター制御システム等に関する。 The present invention relates to an encoder and a motor control system, etc.

特許文献1には、ロボットと、ロボットの動作を制御するロボット制御装置と、を含むロボットシステムが開示されている。ロボットは、電源と、駆動部と、電源と駆動部の間の電力供給路に設けられた電力遮断部と、を含む。駆動部は、モーターと、モーターの出力軸の角度位置を表すエンコーダー値を出力するエンコーダーと、を含む。ロボット制御装置は、エンコーダー値に基づいてエンコーダーが故障していると判断したとき、遮断信号を動力遮断部へ出力する。動力遮断部は、遮断信号を受けたとき、電力供給路を遮断することで駆動部への電力供給を遮断する。これにより、モーターが停止する。 Patent Document 1 discloses a robot system including a robot and a robot control device that controls the operation of the robot. The robot includes a power source, a drive unit, and a power cut-off unit provided in a power supply path between the power source and the drive unit. The drive unit includes a motor and an encoder that outputs an encoder value that represents the angular position of the motor's output shaft. When the robot control device determines that the encoder has failed based on the encoder value, it outputs a cut-off signal to the power cut-off unit. When the power cut-off unit receives the cut-off signal, it cuts off the power supply to the drive unit by cutting off the power supply path. This stops the motor.

特開2022-160206号公報JP 2022-160206 A

特許文献1では、エンコーダー故障時のモーター停止制御において、エンコーダー、ロボット制御装置及び電力遮断部の経路で信号が伝わる。ロボット制御装置を介することで、エンコーダーとロボット制御装置の間の通信、及びロボット制御装置と電力遮断部の間の通信が生じるという課題がある。例えば、ロボットとロボット制御装置は離れた場所に設置され、ケーブル等で接続されている。このため、ケーブルを介した通信処理の通信遅延により制御遅延が発生するおそれがある。或いは、通信経路にノイズが入力されることで誤判定が生じる恐れがある。 In Patent Document 1, in motor stop control in the event of an encoder failure, a signal is transmitted via the encoder, robot control device, and power cutoff unit. By passing through the robot control device, there is an issue that communication occurs between the encoder and robot control device, and between the robot control device and the power cutoff unit. For example, the robot and robot control device are installed in separate locations and connected by a cable or the like. For this reason, there is a risk of control delays occurring due to communication delays in communication processing via the cable. Alternatively, there is a risk of erroneous judgments occurring due to noise being input into the communication path.

本開示の一態様は、モーター駆動回路により駆動されるモーターの速度を検出する速度検出部と、前記速度検出部からの速度検出結果と、前記速度の許容範囲を示す許容範囲情報との比較処理を行って、前記速度検出結果が前記許容範囲外であるときに、速度異常の検出結果を前記モーター駆動回路に出力する速度異常検出部と、を含むエンコーダーに関係する。 One aspect of the present disclosure relates to an encoder that includes a speed detection unit that detects the speed of a motor driven by a motor drive circuit, and a speed abnormality detection unit that performs a comparison process between the speed detection result from the speed detection unit and tolerance range information that indicates an acceptable range of the speed, and outputs a speed abnormality detection result to the motor drive circuit when the speed detection result is outside the acceptable range.

また本開示の他の態様は、上記のエンコーダーと、前記モーターを駆動する前記モーター駆動回路と、前記エンコーダーからの前記速度検出結果に基づいて前記モーター駆動回路を制御するコントローラーと、を含むモーター制御システムに関係する。 Another aspect of the present disclosure relates to a motor control system including the above-mentioned encoder, a motor drive circuit that drives the motor, and a controller that controls the motor drive circuit based on the speed detection result from the encoder.

本実施形態を用いない場合のモーター制御システムの構成例。13 is a configuration example of a motor control system when the present embodiment is not used. モーター制御システムを適用可能なロボットシステムの構成例。An example of a robot system configuration to which the motor control system can be applied. 本実施形態におけるモーター制御システムの構成例。1 shows an example of the configuration of a motor control system according to an embodiment of the present invention. 正常時におけるモーターの動作と速度検出信号の波形例。Example of normal motor operation and speed detection signal waveform. 異常時におけるモーターの動作と速度検出信号の波形例。Example of motor operation and speed detection signal waveforms during an abnormality. エンコーダーの第1詳細構成例。1 shows a first detailed configuration example of an encoder. 正常動作におけるエンコーダーの信号波形例。An example of an encoder signal waveform during normal operation. 異常動作におけるエンコーダーの信号波形例。Example of encoder signal waveform during abnormal operation. 比較器の第1詳細構成例。13 shows a first detailed configuration example of a comparator. 正常動作における比較器の信号波形例。An example of a comparator signal waveform during normal operation. 異常動作における比較器の信号波形例。Example of comparator signal waveform during abnormal operation. 比較器の第2詳細構成例。13 shows a second detailed configuration example of a comparator. エンコーダーの第2詳細構成例。2 shows a second detailed configuration example of an encoder. 第2詳細構成例における基準周期情報の例。13 shows an example of reference period information in the second detailed configuration example. 予測出力生成部の信号波形例。4 shows an example of a signal waveform of a predicted output generation unit. エンコーダーの第3詳細構成例。3 shows a third detailed configuration example of an encoder. 速度異常検出部が行う処理のフローチャート。13 is a flowchart of a process performed by a speed abnormality detection unit. 速度異常検出部が行う処理のフローチャート。13 is a flowchart of a process performed by a speed abnormality detection unit. 速度異常検出部が行う処理のフローチャート。13 is a flowchart of a process performed by a speed abnormality detection unit. モーター制御システムの第2構成例。2 shows a second configuration example of a motor control system.

以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below. Note that the present embodiment described below does not unduly limit the content described in the claims, and not all of the configurations described in the present embodiment are necessarily essential components.

1.モーター制御システム
図1は、本実施形態を用いない場合のモーター制御システムの構成例である。本例では、コントローラーが異常判断してモーターを停止等する構成となっている。モーター制御システム5は、コントローラー201と駆動部401とを含む。駆動部401は、モーター駆動回路301とモーター11とセンサー21とエンコーダー101とを含む。
1. Motor Control System Fig. 1 shows an example of the configuration of a motor control system when this embodiment is not used. In this example, the controller judges an abnormality and stops the motor. The motor control system 5 includes a controller 201 and a drive unit 401. The drive unit 401 includes a motor drive circuit 301, a motor 11, a sensor 21, and an encoder 101.

センサー21は、モーター11の回転等を検出する。エンコーダー101は、センサー21からの検出信号を受けて、モーター11の回転速度を示す速度検出信号を出力する。コントローラー201は、エンコーダー101からの速度検出信号に基づいて駆動異常を検出する。例えば、モーター11等の故障又は駆動対象と周辺物等の衝突によりモーター11が停止した場合、速度検出信号がコントローラー201に入力されなくなる、または停止を示す速度検出信号がコントローラー201に入力される。コントローラー201は、モーター駆動回路301に対して駆動指示を出力しているにも関わらず、速度検出信号が入力されなくなった場合または速度検出信号がモーターの停止を示している場合に異常と判断し、モーター駆動回路301への駆動指示を停止する。これにより、モーター11の回転が停止する。 The sensor 21 detects the rotation of the motor 11. The encoder 101 receives a detection signal from the sensor 21 and outputs a speed detection signal indicating the rotation speed of the motor 11. The controller 201 detects a drive abnormality based on the speed detection signal from the encoder 101. For example, if the motor 11 stops due to a failure of the motor 11 or a collision between the driven object and a surrounding object, the speed detection signal is no longer input to the controller 201, or a speed detection signal indicating stop is input to the controller 201. The controller 201 determines that an abnormality has occurred when the speed detection signal is no longer input or the speed detection signal indicates the stop of the motor despite outputting a drive instruction to the motor drive circuit 301, and stops the drive instruction to the motor drive circuit 301. This causes the rotation of the motor 11 to stop.

図2は、モーター制御システムを適用可能なロボットシステムの構成例である。ロボットシステム2は、ロボット500とコントローラー200とケーブル250とを含む。なお、モーター制御システムの適用対象はロボットシステムに限らず、印刷装置等の、モーターを用いて機械的動作を制御するシステムであればよい。 Figure 2 shows an example of the configuration of a robot system to which the motor control system can be applied. The robot system 2 includes a robot 500, a controller 200, and a cable 250. Note that the motor control system can be applied not only to robot systems, but also to any system that controls mechanical operations using a motor, such as a printing device.

ロボット500は、ベースとアームの間又はアームとアームの間を接続する関節510と、コントローラー200との通信を行う通信回路550とを含む。図2には1腕型のロボットの例を示すが2腕型のロボットであってもよい。また関節数は1以上であればよい。関節510の各々には駆動部400が設けられ、駆動部400のモーターが関節を回転させることでアームが動作する。駆動部400のエンコーダーは速度検出信号を出力し、通信回路550がケーブル250を介して速度検出信号をコントローラー200へ送信する。コントローラー200は、速度検出信号に基づいてモーター制御信号を生成し、ケーブル250を介してモーター制御信号を駆動部400のモーター駆動回路へ送信する。 The robot 500 includes joints 510 that connect the base and the arm or between the arms, and a communication circuit 550 that communicates with the controller 200. Although FIG. 2 shows an example of a one-arm robot, a two-arm robot may be used. The number of joints may be one or more. Each joint 510 is provided with a drive unit 400, and the arm operates when the motor of the drive unit 400 rotates the joint. The encoder of the drive unit 400 outputs a speed detection signal, and the communication circuit 550 transmits the speed detection signal to the controller 200 via the cable 250. The controller 200 generates a motor control signal based on the speed detection signal, and transmits the motor control signal to the motor drive circuit of the drive unit 400 via the cable 250.

図1のモーター制御システム5を図2のロボットシステム2に適用した場合、図1のコントローラー201と駆動部401は、それぞれ、図2のコントローラー200と駆動部400に適用される。このとき、エンコーダー101が出力した速度検出信号は、通信回路550によってケーブル250を介してコントローラー201へ出力され、コントローラー201は、速度検出信号に基づいて異常を検出した場合に再びケーブル250と通信回路550を介してモーター駆動回路301へ停止信号を送信する。このように、コントローラー201を介して異常時のモーター停止を行った場合、遅延又は誤判定が生じる可能性がある。 When the motor control system 5 in FIG. 1 is applied to the robot system 2 in FIG. 2, the controller 201 and the drive unit 401 in FIG. 1 are respectively applied to the controller 200 and the drive unit 400 in FIG. 2. At this time, the speed detection signal output by the encoder 101 is output by the communication circuit 550 to the controller 201 via the cable 250, and when the controller 201 detects an abnormality based on the speed detection signal, it again transmits a stop signal to the motor drive circuit 301 via the cable 250 and the communication circuit 550. In this way, when the motor is stopped in the event of an abnormality via the controller 201, a delay or erroneous judgment may occur.

例えば、ケーブル250と通信回路550を介した通信がパケット通信で行われる場合には、信号とパケット間の変換時間や、1パケットを最後まで受信するための時間が必要となり、異常発生からモーター停止まで遅延が発生する恐れがある。或いは、通信がデータ又はアナログ信号のいずれであっても、ケーブル250等の通信経路におけるノイズによって信号エラーが生じ、コントローラー201が異常と正常を誤って判定する恐れがある。 For example, if communication via cable 250 and communication circuit 550 is performed by packet communication, time is required for conversion between signals and packets and for receiving one packet to the end, which may cause a delay from the occurrence of an abnormality to the stopping of the motor. Alternatively, whether communication is data or analog signals, signal errors may occur due to noise in the communication path such as cable 250, causing the controller 201 to erroneously determine whether an abnormality is present or not.

図3は、本実施形態におけるモーター制御システムの構成例である。モーター制御システム1は、コントローラー200と駆動部400とを含む。駆動部400は、モーター駆動回路300とモーター10とセンサー20とエンコーダー100とを含む。図3にはモーター制御システム1が1つの駆動部を含む例を示すが、後述のようにモーター制御システム1が複数の駆動部を含んでもよい。 Figure 3 shows an example of the configuration of a motor control system in this embodiment. The motor control system 1 includes a controller 200 and a drive unit 400. The drive unit 400 includes a motor drive circuit 300, a motor 10, a sensor 20, and an encoder 100. Although Figure 3 shows an example in which the motor control system 1 includes one drive unit, the motor control system 1 may include multiple drive units, as described below.

モーター10は、モーター駆動回路300により駆動されることで回転し、その回転により駆動対象を動かす。駆動対象の動作は様々であってよく、回転又は直進等である。モーター10は、例えば直流モーター、交流モーター又はステッピングモーター等である。 The motor 10 is driven by the motor drive circuit 300 to rotate, and the rotation moves the driven object. The movement of the driven object may be various, such as rotation or linear movement. The motor 10 is, for example, a DC motor, an AC motor, or a stepping motor.

モーター駆動回路300は、コントローラー200からの制御信号MCNTに基づいて駆動信号SDRVをモーター10へ出力する。またモーター駆動回路300は、モーター10を駆動する電流をセンス抵抗等により検出する。コントローラー200は、その電流検出結果ISENに基づいて、モーター10が所与のトルク又は回転速度等を発生するように、モーター駆動回路300を制御する。所与のトルク又は回転速度等は、ロボットアーム等の駆動対象が所与の動作を行うように、設定されている。 The motor drive circuit 300 outputs a drive signal SDRV to the motor 10 based on a control signal MCNT from the controller 200. The motor drive circuit 300 also detects the current that drives the motor 10 using a sense resistor or the like. Based on the current detection result ISEN, the controller 200 controls the motor drive circuit 300 so that the motor 10 generates a given torque or rotation speed, etc. The given torque or rotation speed, etc. is set so that the driven object, such as a robot arm, performs a given operation.

センサー20はエンコーダー用のセンサーであり、モーター10の速度を検出する。センサー20は、モーター10自体、又はモーター10の駆動対象のいずれに設置されてもよいが、いずれの場合にもモーター10の速度に応じた検出信号SENQが得られる。センサー20は、光学式又は磁気式の速度センサーである。光学式のセンサーは、例えば、光源と、検出対象に固定されるスリット板と、光源からスリット板を通過した光を検出する受光センサーとを含む。磁気式のセンサーは、例えば、検出対象に固定される磁石と、磁石から受ける磁界を検出するホールセンサーとを含む。センサー20が出力する検出信号SENQは正弦波等の周期的な信号であり、モーター10の速度が速いほど検出信号SENQの周期が短くなる。 The sensor 20 is a sensor for an encoder, and detects the speed of the motor 10. The sensor 20 may be installed either on the motor 10 itself or on the object driven by the motor 10, but in either case, a detection signal SENQ corresponding to the speed of the motor 10 is obtained. The sensor 20 is an optical or magnetic speed sensor. An optical sensor includes, for example, a light source, a slit plate fixed to the object to be detected, and a light receiving sensor that detects light that has passed through the slit plate from the light source. A magnetic sensor includes, for example, a magnet fixed to the object to be detected, and a Hall sensor that detects the magnetic field received from the magnet. The detection signal SENQ output by the sensor 20 is a periodic signal such as a sine wave, and the period of the detection signal SENQ becomes shorter as the speed of the motor 10 increases.

エンコーダー100は、センサー20からの検出信号SENQを受けて、速度検出信号ENCQをコントローラー200へ出力する。速度検出信号ENCQは、センサー20からのアナログの検出信号SENQが2値化された信号であり、周期的なパルス信号である。モーター10の速度が速いほど速度検出信号ENCQの周期が短くなる。エンコーダー100は、例えば、複数の回路素子が半導体基板に集積された集積回路装置、或いは、複数の回路部品がプリント基板等に実装された回路基板等である。コントローラー200は、速度検出信号ENCQに基づいて制御信号MCNTをモーター駆動回路300へ出力する。具体的には、コントローラー200は、速度検出信号ENCQが示す速度、又は、その速度を積分して得られる位置等に基づいて、所望の駆動対象の動作が得られるようにモーター10を制御する。 The encoder 100 receives the detection signal SENQ from the sensor 20 and outputs the speed detection signal ENCQ to the controller 200. The speed detection signal ENCQ is a binary signal of the analog detection signal SENQ from the sensor 20, and is a periodic pulse signal. The faster the speed of the motor 10, the shorter the period of the speed detection signal ENCQ. The encoder 100 is, for example, an integrated circuit device in which multiple circuit elements are integrated on a semiconductor substrate, or a circuit board in which multiple circuit components are mounted on a printed circuit board or the like. The controller 200 outputs a control signal MCNT to the motor drive circuit 300 based on the speed detection signal ENCQ. Specifically, the controller 200 controls the motor 10 so that the desired operation of the driven object is obtained based on the speed indicated by the speed detection signal ENCQ or the position obtained by integrating the speed.

エンコーダー100は、モーター10の速度の許容範囲を示す許容範囲情報TLINFをコントローラー200から受信し、その許容範囲情報TLINFと速度検出信号ENCQを比較することで、モーター10の速度異常を検出する。エンコーダー100は、速度異常の検出結果SPERRをモーター駆動回路300に出力する。検出結果SPERRは、異常の有無を示す信号であってもよいし、モーター駆動回路300に異常時処理を指示する信号であってもよい。モーター駆動回路300は、異常が有ることを示す信号、或いは異常時処理を指示する信号を受けたとき、異常時処理を行う。異常時処理は、モーター10の回転を停止する処理、或いはモーター10に規定の回転を行わせる処理等である。規定の回転は、例えば、異常発生前におけるモーター10の回転方向とは逆方向に所定量だけモーター10を回転させること等である。 The encoder 100 receives tolerance information TLINF indicating the tolerance range of the speed of the motor 10 from the controller 200, and detects speed abnormalities of the motor 10 by comparing the tolerance information TLINF with the speed detection signal ENCQ. The encoder 100 outputs a speed abnormality detection result SPERR to the motor drive circuit 300. The detection result SPERR may be a signal indicating the presence or absence of an abnormality, or a signal instructing the motor drive circuit 300 to perform abnormality processing. When the motor drive circuit 300 receives a signal indicating the presence of an abnormality or a signal instructing abnormality processing, the motor drive circuit 300 performs abnormality processing. The abnormality processing is processing to stop the rotation of the motor 10, or processing to make the motor 10 rotate at a specified rate. The specified rotation is, for example, rotating the motor 10 by a specified amount in the direction opposite to the rotation direction of the motor 10 before the abnormality occurred.

図4は、正常時におけるモーターの動作と速度検出信号の波形例である。モーター10は徐々に加速して速度を上昇させ、ほぼ一定速度を保ち、徐々に減速して速度を下降させる。位置は、速度の積分となる。エンコーダー100は、速度に反比例したパルス幅の矩形波信号を、速度検出信号ENCQとして出力する。即ち、速度検出信号ENCQの周期は、モーター10が加速すると共に減少し、モーター10の速度が維持されるときは一定であり、モーター10が減速すると共に増加する。 Figure 4 shows an example of motor operation and the waveform of the speed detection signal under normal conditions. The motor 10 gradually accelerates to increase its speed, maintains a nearly constant speed, and gradually decelerates to decrease its speed. The position is the integral of the speed. The encoder 100 outputs a square wave signal with a pulse width inversely proportional to the speed as the speed detection signal ENCQ. That is, the period of the speed detection signal ENCQ decreases as the motor 10 accelerates, is constant when the speed of the motor 10 is maintained, and increases as the motor 10 decelerates.

図5は、異常時におけるモーターの動作と速度検出信号の波形例である。ここでは、モーター10が一定速度を保っているときに、コントローラー200からの指示以外の要因でモーター10の回転が異常停止した例を示す。但し、異常停止の発生タイミングは任意であってよい。異常停止は、例えばモーター10の故障、或いはモーター駆動対象と周囲物との衝突等による停止である。このような異常停止が発生すると、速度検出信号ENCQはパルスが無い状態となり、ローレベル又はハイレベルに固定された状態となる。 Figure 5 shows an example of motor operation and the waveform of the speed detection signal during an abnormality. Here, an example is shown in which the rotation of the motor 10 stops abnormally due to a factor other than an instruction from the controller 200 while the motor 10 is maintaining a constant speed. However, the timing of the abnormal stop may be arbitrary. An abnormal stop is, for example, a stop due to a malfunction of the motor 10 or a collision between the motor-driven object and a surrounding object. When such an abnormal stop occurs, the speed detection signal ENCQ becomes pulseless and is fixed at a low level or a high level.

図5のような異常状態においても、図4のようなモーター駆動が行われており、それに応じた速度検出信号ENCQが期待される。コントローラー200がエンコーダー100へ送信する許容範囲情報TLINFは、その期待される速度検出信号ENCQに対して実際得られる速度検出信号ENCQの許容範囲を示している。エンコーダー100は、そのような許容範囲情報TLINFを用いることで、図5のような異常状態において得られた速度検出信号ENCQが、期待される速度検出信号ENCQとは異なっていると判断できる。 Even in an abnormal state such as that shown in FIG. 5, the motor is driven as shown in FIG. 4, and a corresponding speed detection signal ENCQ is expected. The tolerance information TLINF sent by the controller 200 to the encoder 100 indicates the tolerance range of the speed detection signal ENCQ that is actually obtained relative to the expected speed detection signal ENCQ. By using such tolerance information TLINF, the encoder 100 can determine that the speed detection signal ENCQ obtained in an abnormal state such as that shown in FIG. 5 is different from the expected speed detection signal ENCQ.

2.エンコーダーの第1詳細構成例
図6は、エンコーダーの第1詳細構成例である。エンコーダー100は、速度検出部110と速度異常検出部120とを含む。
6 shows a first detailed configuration example of the encoder 100. The encoder 100 includes a speed detection unit 110 and a speed anomaly detection unit 120.

速度検出部110は、センサー20からの検出信号SENQを2値化し、その結果を速度検出信号ENCQとして出力する。速度検出部110は、例えば、検出信号SENQと基準電圧とを比較するコンパレーターである。 The speed detection unit 110 binarizes the detection signal SENQ from the sensor 20 and outputs the result as a speed detection signal ENCQ. The speed detection unit 110 is, for example, a comparator that compares the detection signal SENQ with a reference voltage.

速度異常検出部120は、速度検出信号ENCQとコントローラー200からの基準周期情報PREFとに基づいて異常検出を行い、その結果を比較信号CPQとして出力する。基準周期情報PREFは図3の許容範囲情報TLINFに対応し、比較信号CPQは図3の速度異常の検出結果SPERRに対応する。速度異常検出部120は、予測情報取得部121と予測出力生成部122と比較器123と比較開始検出部124とを含む。 The speed abnormality detection unit 120 detects an abnormality based on the speed detection signal ENCQ and the reference period information PREF from the controller 200, and outputs the result as a comparison signal CPQ. The reference period information PREF corresponds to the allowable range information TLINF in FIG. 3, and the comparison signal CPQ corresponds to the speed abnormality detection result SPERR in FIG. 3. The speed abnormality detection unit 120 includes a prediction information acquisition unit 121, a prediction output generation unit 122, a comparator 123, and a comparison start detection unit 124.

予測情報取得部121は、速度異常検出部120による異常検出が開始される前にコントローラー200から基準周期情報PREFを取得する。基準周期情報PREFは、速度検出信号ENCQの周期の許容範囲を示す情報であり、具体的には速度検出信号ENCQの周期の下限を示す情報である。この下限を基準周期と呼ぶこととする。予測情報取得部121は、コントローラー200との通信を行う通信回路であり、例えばSPI方式又はI2C方式のインターフェース回路である。 The prediction information acquisition unit 121 acquires reference period information PREF from the controller 200 before the speed abnormality detection unit 120 starts detecting an abnormality. The reference period information PREF is information indicating the allowable range of the period of the speed detection signal ENCQ, and more specifically, is information indicating the lower limit of the period of the speed detection signal ENCQ. This lower limit is referred to as the reference period. The prediction information acquisition unit 121 is a communication circuit that communicates with the controller 200, and is, for example, an interface circuit of the SPI or I2C type.

比較開始検出部124は、速度検出信号ENCQに基づいて比較開始タイミングを検出し、その結果を比較イネーブル信号ENBとして出力する。比較開始検出部124は、例えば、速度検出信号ENCQにおける最初のパルスの立ち上がりが入力されたとき、比較イネーブル信号ENBをディセーブルからイネーブルにする。或いは、比較開始検出部124は、速度検出信号ENCQの周期が最初に基準周期を超えたとき、比較イネーブル信号ENBをディセーブルからイネーブルにしてもよい。 The comparison start detection unit 124 detects the comparison start timing based on the speed detection signal ENCQ and outputs the result as the comparison enable signal ENB. For example, the comparison start detection unit 124 changes the comparison enable signal ENB from disabled to enabled when the rising edge of the first pulse in the speed detection signal ENCQ is input. Alternatively, the comparison start detection unit 124 may change the comparison enable signal ENB from disabled to enabled when the period of the speed detection signal ENCQ exceeds the reference period for the first time.

予測出力生成部122は、基準周期情報PREFに基づいて、パルス周期が基準周期である基準速度検出信号SREFを生成する。予測出力生成部122は、比較イネーブル信号ENBがディセーブルからイネーブルになったとき基準速度検出信号SREFの生成を開始する。予測出力生成部122は、例えば、カウンターと、カウント値と基準周期情報PREFに基づいて基準速度検出信号SREFを生成するデコーダーと、を含む。 The predicted output generating unit 122 generates a reference speed detection signal SREF whose pulse period is a reference period based on the reference period information PREF. The predicted output generating unit 122 starts generating the reference speed detection signal SREF when the comparison enable signal ENB changes from disabled to enabled. The predicted output generating unit 122 includes, for example, a counter and a decoder that generates the reference speed detection signal SREF based on the count value and the reference period information PREF.

比較器123は、速度検出信号ENCQと基準速度検出信号SREFを比較し、その結果を比較信号CPQとして出力する。なお、比較開始検出部124、予測出力生成部122及び比較器123は、例えばロジック回路で構成される。第1詳細構成例においては、許容範囲情報は、モーターが最小限動いていると見なせる速度の下限に対応している。比較器123は、その速度の下限より速くモーターが回転している場合には、モーターが正常動作していると判定する。 The comparator 123 compares the speed detection signal ENCQ with the reference speed detection signal SREF, and outputs the result as a comparison signal CPQ. The comparison start detection unit 124, the predicted output generation unit 122, and the comparator 123 are configured, for example, with a logic circuit. In the first detailed configuration example, the tolerance range information corresponds to the lower limit of the speed at which the motor can be considered to be moving at a minimum. If the motor is rotating faster than the lower limit of the speed, the comparator 123 determines that the motor is operating normally.

図7に正常動作におけるエンコーダーの信号波形例を示す。速度検出信号ENCQのパルスが発生した比較開始タイミングTstaにおいて、基準速度検出信号SREFの出力が開始される。基準速度検出信号SREFの周期は基準周期Pで一定である。速度検出信号ENCQの周期は速度に応じて変化するが、比較開始タイミングTsta以降において基準周期P以下となっている。この場合、比較器123は比較信号CPQをローレベルに維持する。 Figure 7 shows an example of the signal waveform of the encoder during normal operation. At comparison start timing Tsta when a pulse of the speed detection signal ENCQ occurs, output of the reference speed detection signal SREF begins. The period of the reference speed detection signal SREF is constant at the reference period P. The period of the speed detection signal ENCQ changes depending on the speed, but is equal to or shorter than the reference period P after comparison start timing Tsta. In this case, the comparator 123 maintains the comparison signal CPQ at a low level.

図8に異常動作におけるエンコーダーの信号波形例を示す。比較開始タイミングTsta以降において、速度検出信号ENCQの周期は基準周期P以下となっているが、モーターが異常停止すると速度検出信号ENCQのパルスが発生しなくなる。このとき、速度検出信号ENCQの周期は基準周期Pより長いとみなせる。比較器123は、速度検出信号ENCQの周期が基準周期Pより長くなったとき、比較信号CPQをローレベルからハイレベルに変化させる。モーター駆動回路300は、比較信号CPQがローレベルからハイレベルになったとき、異常時処理を行う。 Figure 8 shows an example of the signal waveform of the encoder during abnormal operation. After the comparison start timing Tsta, the period of the speed detection signal ENCQ is less than the reference period P, but if the motor stops abnormally, pulses of the speed detection signal ENCQ are no longer generated. At this time, the period of the speed detection signal ENCQ can be considered to be longer than the reference period P. When the period of the speed detection signal ENCQ becomes longer than the reference period P, the comparator 123 changes the comparison signal CPQ from low level to high level. When the comparison signal CPQ changes from low level to high level, the motor drive circuit 300 performs abnormality processing.

図9は、比較器の第1詳細構成例である。比較器123は、ラッチ回路FF1~FF4とアンド回路AN1~AN3とバッファー回路BF1、BF2とインバーター回路IN1とを含む。図10は、正常動作における比較器の信号波形例である。正常動作においては、速度検出信号ENCQの周期が基準速度検出信号SREFの周期より短い。 Figure 9 shows a first detailed configuration example of the comparator. The comparator 123 includes latch circuits FF1 to FF4, AND circuits AN1 to AN3, buffer circuits BF1 and BF2, and an inverter circuit IN1. Figure 10 shows an example of a signal waveform of the comparator in normal operation. In normal operation, the period of the speed detection signal ENCQ is shorter than the period of the reference speed detection signal SREF.

ラッチ回路FF1は、基準速度検出信号SREFの立ち上がりエッジでハイレベルをラッチし、出力信号FF1Qをローレベルからハイレベルにする。ラッチ回路FF1は、アンド回路AN3が出力するリセット信号RESETがハイレベルになったとき、出力信号FF1Qをローレベルにリセットする。 The latch circuit FF1 latches the high level at the rising edge of the reference speed detection signal SREF and changes the output signal FF1Q from low level to high level. The latch circuit FF1 resets the output signal FF1Q to low level when the reset signal RESET output by the AND circuit AN3 becomes high level.

ラッチ回路FF2は、速度検出信号ENCQの立ち上がりエッジでハイレベルをラッチし、出力信号FF2Qをローレベルからハイレベルにする。ラッチ回路FF2は、リセット信号RESETがハイレベルになったとき、出力信号FF2Qをローレベルにリセットする。 The latch circuit FF2 latches the high level at the rising edge of the speed detection signal ENCQ and changes the output signal FF2Q from low level to high level. The latch circuit FF2 resets the output signal FF2Q to low level when the reset signal RESET becomes high level.

アンド回路AN3は、ラッチ回路FF1の出力信号FF1Qとラッチ回路FF2の出力信号FF2Qの論理積を、リセット信号RESETとして出力する。 The AND circuit AN3 outputs the logical product of the output signal FF1Q of the latch circuit FF1 and the output signal FF2Q of the latch circuit FF2 as the reset signal RESET.

バッファー回路BF1は、ラッチ回路FF1の出力信号FF1Qを遅延させて、遅延信号FF1QDを出力する。アンド回路AN1は、ラッチ回路FF1の出力信号FF1Qと遅延信号FF1QDの論理積を、出力信号AN1Qとして出力する。ラッチ回路FF1の出力信号FF1Qは、アンド回路AN3の遅延時間程度のパルス幅になっているため、アンド回路AN1の出力信号AN1Qはローレベルに維持される。 The buffer circuit BF1 delays the output signal FF1Q of the latch circuit FF1 and outputs a delayed signal FF1QD. The AND circuit AN1 outputs the logical product of the output signal FF1Q of the latch circuit FF1 and the delayed signal FF1QD as the output signal AN1Q. Since the output signal FF1Q of the latch circuit FF1 has a pulse width that is approximately the delay time of the AND circuit AN3, the output signal AN1Q of the AND circuit AN1 is maintained at a low level.

バッファー回路BF2は、ラッチ回路FF2の出力信号FF2Qを遅延させて、遅延信号FF2QDを出力する。アンド回路AN2は、ラッチ回路FF2の出力信号FF2Qと遅延信号FF2QDの論理積を、出力信号AN2Qとして出力する。ラッチ回路FF1、FF2のリセットタイミングは、周期が長い出力信号FF1Qの立ち上がりタイミングとなる。このため、出力信号FF2Qが立ち上がった後に出力信号FF1Qが立ち上がるまでの時間が、出力信号FF2Qのパルス幅となる。このパルス幅は、バッファー回路BF2の遅延時間より長い場合がある。このため、アンド回路AN2の出力信号AN2Qはハイレベルになる期間がある。 The buffer circuit BF2 delays the output signal FF2Q of the latch circuit FF2 and outputs the delayed signal FF2QD. The AND circuit AN2 outputs the logical product of the output signal FF2Q of the latch circuit FF2 and the delayed signal FF2QD as the output signal AN2Q. The reset timing of the latch circuits FF1 and FF2 is the rising timing of the output signal FF1Q, which has a long period. Therefore, the time from when the output signal FF2Q rises until when the output signal FF1Q rises becomes the pulse width of the output signal FF2Q. This pulse width may be longer than the delay time of the buffer circuit BF2. Therefore, there is a period during which the output signal AN2Q of the AND circuit AN2 is at a high level.

ラッチ回路FF3は、比較イネーブル信号ENBがローレベルからハイレベルになったとき、比較信号CPQをローレベルにリセットする。ラッチ回路FF3は、アンド回路AN1の出力信号AN1Qがローレベルからハイレベルになったとき、比較信号CPQをローレベルからハイレベルにする。正常動作においては出力信号AN1Qがローレベルに維持されるので、比較信号CPQはローレベルに維持される。 The latch circuit FF3 resets the comparison signal CPQ to low level when the comparison enable signal ENB changes from low level to high level. The latch circuit FF3 changes the comparison signal CPQ from low level to high level when the output signal AN1Q of the AND circuit AN1 changes from low level to high level. In normal operation, the output signal AN1Q is maintained at low level, so the comparison signal CPQ is maintained at low level.

ラッチ回路FF4は、比較イネーブル信号ENBがローレベルからハイレベルになったとき、第2比較信号CPQ_OKをローレベルにリセットする。第2比較信号CPQ_OKは、モーターが正常動作していることを示す信号である。ラッチ回路FF4は、アンド回路AN2の出力信号AN2Qがローレベルからハイレベルになったとき、第2比較信号CPQ_OKをローレベルからハイレベルにする。正常動作においては出力信号AN1Qが最初にローレベルからハイレベルになったとき、第2比較信号CPQ_OKがローレベルからハイレベルになる。 The latch circuit FF4 resets the second comparison signal CPQ_OK to low level when the comparison enable signal ENB changes from low level to high level. The second comparison signal CPQ_OK is a signal indicating that the motor is operating normally. The latch circuit FF4 changes the second comparison signal CPQ_OK from low level to high level when the output signal AN2Q of the AND circuit AN2 changes from low level to high level. In normal operation, the second comparison signal CPQ_OK changes from low level to high level when the output signal AN1Q first changes from low level to high level.

図11は、異常動作における比較器の信号波形例である。異常動作においては、速度検出信号ENCQの周期が基準速度検出信号SREFの周期より長い。このため、図10の正常動作とは論理が逆転した波形となる。即ち、異常動作においては出力信号AN1Qが最初にローレベルからハイレベルになったとき、比較信号CPQがローレベルからハイレベルになる。また、出力信号AN2Qがローレベルに維持されるので、第2比較信号CPQ_OKはローレベルに維持される。 Figure 11 is an example of the signal waveform of the comparator during abnormal operation. During abnormal operation, the period of the speed detection signal ENCQ is longer than the period of the reference speed detection signal SREF. This results in a waveform with reversed logic compared to the normal operation of Figure 10. That is, during abnormal operation, when the output signal AN1Q first goes from low to high, the comparison signal CPQ goes from low to high. Also, since the output signal AN2Q is maintained at a low level, the second comparison signal CPQ_OK is maintained at a low level.

図12は、比較器の第2詳細構成例である。本例の比較器126は、図6の予測出力生成部122及び比較器123に変えて、設けられる。比較器126は、予測周期生成部131と周期変換部132と周波数比較部133とを含む。 Figure 12 shows a second detailed configuration example of the comparator. The comparator 126 in this example is provided in place of the predicted output generating unit 122 and the comparator 123 in Figure 6. The comparator 126 includes a predicted period generating unit 131, a period converting unit 132, and a frequency comparing unit 133.

周期変換部132は、速度検出信号ENCQを、速度検出信号ENCQのパルス周期を示す周期情報PENQに変換する。周期変換部132は、例えばカウンターを含む。カウンターは、速度検出信号ENCQの立ち上がりエッジでカウントを開始する。周期変換部132は、次の速度検出信号ENCQの立ち上がりエッジにおけるカウント値を、周期情報PENQとして出力する。 The period conversion unit 132 converts the speed detection signal ENCQ into period information PENQ that indicates the pulse period of the speed detection signal ENCQ. The period conversion unit 132 includes, for example, a counter. The counter starts counting at the rising edge of the speed detection signal ENCQ. The period conversion unit 132 outputs the count value at the next rising edge of the speed detection signal ENCQ as the period information PENQ.

予測周期生成部131は、基準周期情報PREFを、周期情報PENQに対応した基準周期情報PREFbに変換する。例えば、周期変換部132が上記のカウンターを含む構成である場合、基準周期情報PREFbは、基準周期情報PREFが示す基準周期に対応したカウント値である。 The predicted period generation unit 131 converts the reference period information PREF into reference period information PREFb corresponding to the period information PENQ. For example, if the period conversion unit 132 is configured to include the counter described above, the reference period information PREFb is a count value corresponding to the reference period indicated by the reference period information PREF.

周波数比較部133は、周期情報PENQと基準周期情報PREFbを比較し、その結果を比較信号CPQとして出力する。周波数比較部133は、周期情報PENQが基準周期情報PREFbより短い場合にはローレベルの比較信号CPQを出力し、周期情報PENQが基準周期情報PREFbより長い場合にはハイレベルの比較信号CPQを出力する。 The frequency comparison unit 133 compares the period information PENQ with the reference period information PREFb and outputs the result as a comparison signal CPQ. If the period information PENQ is shorter than the reference period information PREFb, the frequency comparison unit 133 outputs a low-level comparison signal CPQ, and if the period information PENQ is longer than the reference period information PREFb, the frequency comparison unit 133 outputs a high-level comparison signal CPQ.

本実施形態において、エンコーダー100は、速度検出部110と速度異常検出部120とを含む。速度検出部110は、モーター駆動回路300により駆動されるモーター10の速度を検出する。速度異常検出部120は、速度検出部110からの速度検出結果と、速度の許容範囲を示す許容範囲情報TLINFとの比較処理を行って、速度検出結果が許容範囲外であるときに、速度異常の検出結果SPERRをモーター駆動回路300に出力する。 In this embodiment, the encoder 100 includes a speed detection unit 110 and a speed abnormality detection unit 120. The speed detection unit 110 detects the speed of the motor 10 driven by the motor drive circuit 300. The speed abnormality detection unit 120 performs a comparison process between the speed detection result from the speed detection unit 110 and tolerance range information TLINF indicating the tolerance range of the speed, and outputs a speed abnormality detection result SPERR to the motor drive circuit 300 when the speed detection result is outside the tolerance range.

本実施形態によれば、異常検出時において、エンコーダー100とコントローラー200の間の通信、及びコントローラー200とモーター駆動回路300の間の通信を用いずに、エンコーダー100はモーター駆動回路300へ直接に速度異常の検出結果SPERRを出力できる。これにより、例えば、通信処理の通信遅延が生じにくいため、異常検出時の制御遅延が生じにくい。或いは、通信経路が短くなるため、通信経路にノイズが入力されにくくなり、誤判定が生じにくくなる。 According to this embodiment, when an abnormality is detected, the encoder 100 can output the speed abnormality detection result SPERR directly to the motor drive circuit 300 without using communication between the encoder 100 and the controller 200, and communication between the controller 200 and the motor drive circuit 300. As a result, for example, communication delays in communication processing are unlikely to occur, and therefore control delays are unlikely to occur when an abnormality is detected. Alternatively, because the communication path is shorter, noise is unlikely to be input into the communication path, making it less likely that erroneous judgments will occur.

また本実施形態では、速度検出部110は、速度を検出して速度検出信号ENCQを出力する。速度異常検出部120は、許容範囲情報TLINFが入力され、その許容範囲情報TLINFに基づいて、速度の許容範囲に対応した基準速度検出信号SREFを生成し、速度検出信号ENCQと基準速度検出信号SREFとを比較する。 In this embodiment, the speed detection unit 110 detects the speed and outputs a speed detection signal ENCQ. The speed abnormality detection unit 120 receives the allowable range information TLINF, generates a reference speed detection signal SREF corresponding to the allowable range of the speed based on the allowable range information TLINF, and compares the speed detection signal ENCQ with the reference speed detection signal SREF.

速度検出信号ENCQは、その波形がモーター10の速度に応じて変化する信号である。本実施形態によれば、速度異常検出部120は、速度の許容範囲に対応した波形を有する基準速度検出信号SREFを生成し、その基準速度検出信号SREFと速度検出信号ENCQを比較することで、速度検出結果が許容範囲内であるか否かを判断できる。 The speed detection signal ENCQ is a signal whose waveform changes depending on the speed of the motor 10. According to this embodiment, the speed abnormality detection unit 120 generates a reference speed detection signal SREF having a waveform corresponding to the allowable range of speed, and by comparing the reference speed detection signal SREF with the speed detection signal ENCQ, it is possible to determine whether the speed detection result is within the allowable range.

また本実施形態では、速度検出信号ENCQは、速度に応じた周期を有する信号である。許容範囲情報TLINFは、速度検出信号ENCQの周期の許容範囲を示す基準周期情報PREFである。 In this embodiment, the speed detection signal ENCQ is a signal having a period that corresponds to the speed. The acceptable range information TLINF is reference period information PREF that indicates the acceptable range of the period of the speed detection signal ENCQ.

本実施形態によれば、速度異常検出部120は、基準周期情報PREFを用いて、速度の許容範囲に応じた周期を有する基準速度検出信号SREFを生成できる。そして、速度異常検出部120は、周期的な信号である速度検出信号ENCQと基準速度検出信号SREFとを比較することで、速度検出結果が許容範囲内であるか否かを判断できる。 According to this embodiment, the speed abnormality detection unit 120 can use the reference period information PREF to generate a reference speed detection signal SREF having a period according to the tolerable range of the speed. Then, the speed abnormality detection unit 120 can determine whether the speed detection result is within the tolerable range by comparing the speed detection signal ENCQ, which is a periodic signal, with the reference speed detection signal SREF.

また本実施形態では、速度検出部110は、速度を検出して速度検出信号ENCQを出力する。速度異常検出部120は、速度検出信号ENCQの周期の許容範囲を示す基準周期情報PREFが許容範囲情報TLINFとして入力され、速度検出信号ENCQの周期を示す周期情報PENQを求め、その周期情報PENQと基準周期情報PREFを比較してもよい。 In this embodiment, the speed detection unit 110 detects the speed and outputs the speed detection signal ENCQ. The speed abnormality detection unit 120 may receive reference period information PREF indicating the acceptable range of the period of the speed detection signal ENCQ as acceptable range information TLINF, obtain period information PENQ indicating the period of the speed detection signal ENCQ, and compare the period information PENQ with the reference period information PREF.

本実施形態によれば、速度異常検出部120は、速度に応じた周期を有する速度検出信号ENCQから、その周期情報PENQを求めることができる。そして、速度異常検出部120は、周期情報PENQと基準周期情報PREFを比較することで、速度検出結果が許容範囲内であるか否かを判断できる。 According to this embodiment, the speed abnormality detection unit 120 can obtain period information PENQ from the speed detection signal ENCQ, which has a period corresponding to the speed. Then, the speed abnormality detection unit 120 can determine whether the speed detection result is within an acceptable range by comparing the period information PENQ with the reference period information PREF.

また本実施形態では、速度検出部110は、速度を検出して速度検出信号ENCQを出力する。速度異常検出部120は、速度検出部110から速度検出信号ENCQが入力されたタイミング以降に比較処理を行う。 In this embodiment, the speed detection unit 110 detects the speed and outputs a speed detection signal ENCQ. The speed abnormality detection unit 120 performs a comparison process after the speed detection signal ENCQ is input from the speed detection unit 110.

本実施形態によれば、コントローラー200がモーター10を回転させていないとき、つまり正常動作においてモーター10が停止しているとき、速度異常検出部120はモーター10の速度異常を検出しない。そして、コントローラー200がモーター10を回転させ始めた後に、速度異常検出部120はモーター10の速度異常を検出できる。これにより、速度異常検出部120は、コントローラー200がモーター10を回転させているにも関わらずモーター10が異常停止した状態のみを速度異常として、検出できる。 According to this embodiment, when the controller 200 is not rotating the motor 10, that is, when the motor 10 is stopped during normal operation, the speed abnormality detection unit 120 does not detect a speed abnormality of the motor 10. Then, after the controller 200 starts to rotate the motor 10, the speed abnormality detection unit 120 can detect a speed abnormality of the motor 10. As a result, the speed abnormality detection unit 120 can detect only a state in which the motor 10 has abnormally stopped despite the controller 200 rotating the motor 10, as a speed abnormality.

また本実施形態では、速度異常検出部120は、モーター駆動回路300を制御するコントローラー200から許容範囲情報TLINFが入力される。 In addition, in this embodiment, the speed abnormality detection unit 120 receives tolerance range information TLINF from the controller 200 that controls the motor drive circuit 300.

コントローラー200は、モーター駆動回路300を制御することでモーター10の回転を制御していることから、モーター10の速度を知ることが可能である。本実施形態によれば、コントローラー200が許容範囲情報TLINFをエンコーダー100へ出力することが可能であり、エンコーダー100は、その許容範囲情報TLINFを用いてモーター10の速度異常を検出できる。 The controller 200 controls the rotation of the motor 10 by controlling the motor drive circuit 300, and is therefore able to know the speed of the motor 10. According to this embodiment, the controller 200 can output the tolerance range information TLINF to the encoder 100, and the encoder 100 can detect speed abnormalities of the motor 10 using the tolerance range information TLINF.

また本実施形態では、モーター制御システム1は、モーター10を駆動するモーター駆動回路300と、エンコーダー100からの速度検出結果に基づいてモーター駆動回路300を制御するコントローラー200と、を含む。 In this embodiment, the motor control system 1 also includes a motor drive circuit 300 that drives the motor 10, and a controller 200 that controls the motor drive circuit 300 based on the speed detection result from the encoder 100.

また本実施形態では、コントローラー200は、許容範囲情報TLINFをエンコーダー100に出力する。エンコーダー100は、許容範囲情報TLINFに基づいて速度異常の検出結果をモーター駆動回路300に出力する。モーター駆動回路300は、エンコーダー100から速度異常の検出結果が入力されたとき異常時処理を行う。 In this embodiment, the controller 200 outputs the tolerance information TLINF to the encoder 100. The encoder 100 outputs the speed abnormality detection result based on the tolerance information TLINF to the motor drive circuit 300. The motor drive circuit 300 performs abnormality processing when the speed abnormality detection result is input from the encoder 100.

本実施形態によれば、異常検出時において、エンコーダー100はコントローラー200を介さずにモーター駆動回路300へ直接に速度異常の検出結果SPERRを出力できる。 According to this embodiment, when an abnormality is detected, the encoder 100 can output the speed abnormality detection result SPERR directly to the motor drive circuit 300 without going through the controller 200.

3.エンコーダーの第2詳細構成例
図13は、エンコーダーの第2詳細構成例である。以下では第1詳細構成例と異なる部分について主に説明し、第1詳細構成例と同様な部分については説明を省略する。速度異常検出部120は、予測情報取得部121と予測出力生成部122と比較器と比較開始検出部124とタイマー125とを含む。
3. Second detailed configuration example of the encoder Fig. 13 shows a second detailed configuration example of the encoder. The following mainly describes the parts that are different from the first detailed configuration example, and the description of the parts that are the same as the first detailed configuration example is omitted. The speed abnormality detection unit 120 includes a prediction information acquisition unit 121, a prediction output generation unit 122, a comparator, a comparison start detection unit 124, and a timer 125.

コントローラー200は、複数の期間の各期間に対して基準周期が定義された基準周期情報PREFを、エンコーダー100へ送信する。予測情報取得部121は、その基準周期情報PREFを受信する。図14に、第2詳細構成例における基準周期情報の例を示す。この例では、基準周期情報PREFがテーブルデータになっており、期間T0~T7に対して、それぞれ、基準周期P0~P7が対応付けられている。期間T0~T7の各々の長さは任意であってよい。基準周期P0~P7は全て互いに異なる値であってもよいし、基準周期P0~P7のうち一部が同じ値であってもよい。例えば、ロボットの動作において、アームが停止状態から加速し、定速回転し、減速し、再び停止状態となることを1つの動作とする。この動作が複数組み合わさって一連のロボット動作となるが、その一連のロボット動作における1つのアーム動作が上記期間T0~T7の1つの期間に対応している。つまり、上記の例では8つの動作によって一連のロボット動作が構成されている。このとき、各動作における動作時間とモーター回転数に応じて、各期間の長さと基準周期が決定される。 The controller 200 transmits the reference period information PREF, in which a reference period is defined for each of a plurality of periods, to the encoder 100. The prediction information acquisition unit 121 receives the reference period information PREF. FIG. 14 shows an example of the reference period information in the second detailed configuration example. In this example, the reference period information PREF is table data, and the reference periods P0 to P7 are associated with the periods T0 to T7, respectively. The length of each of the periods T0 to T7 may be any length. The reference periods P0 to P7 may all be different values from each other, or some of the reference periods P0 to P7 may be the same value. For example, in the operation of a robot, an arm accelerates from a stopped state, rotates at a constant speed, decelerates, and stops again, which is considered to be one operation. A series of such operations is formed by combining a plurality of such operations, and one arm operation in the series of robot operations corresponds to one of the periods T0 to T7. In other words, in the above example, a series of robot operations is constituted by eight operations. At this time, the length of each period and the reference cycle are determined based on the operating time and motor rotation speed of each operation.

タイマー125は、比較イネーブル信号ENBに基づいて、比較開始タイミングTstaを起点とする時間計測を行い、時間情報TMを出力する。 The timer 125 measures time starting from the comparison start timing Tsta based on the comparison enable signal ENB, and outputs time information TM.

予測出力生成部122は、基準周期情報PREFと時間情報TMに基づいて基準速度検出信号SREFを生成する。図15は予測出力生成部の信号波形例である。iが0以上の整数であるとする。予測出力生成部122は、時間情報TMが期間Tiに属するとき、パルス周期が基準周期Piである基準速度検出信号SREFを出力する。基準周期Piは、例えば、期間Tiにおいてモーターが最小限動いていると見なせる速度の下限である。或いは、期間Tiにおいてモーターが定速回転する期間がある場合に、基準周期Piは、その定速より僅かに遅い速度に対応した周期であってもよい。 The predicted output generating unit 122 generates a reference speed detection signal SREF based on the reference period information PREF and the time information TM. FIG. 15 shows an example of a signal waveform of the predicted output generating unit. Let i be an integer equal to or greater than 0. When the time information TM belongs to period Ti, the predicted output generating unit 122 outputs a reference speed detection signal SREF whose pulse period is a reference period Pi. The reference period Pi is, for example, the lower limit of the speed at which the motor is considered to be moving minimally in period Ti. Alternatively, if there is a period during which the motor rotates at a constant speed in period Ti, the reference period Pi may be a period corresponding to a speed slightly slower than that constant speed.

比較器123は図9と同様の構成である。或いは、予測出力生成部122と比較器123が図12の比較器126に置き換えられてもよい。 The comparator 123 has the same configuration as in FIG. 9. Alternatively, the prediction output generator 122 and the comparator 123 may be replaced with the comparator 126 in FIG. 12.

本実施形態では、速度異常検出部120は、複数の期間の各期間に対して許容範囲が対応づけられた許容範囲情報TLINFが入力される。速度異常検出部120は、各期間において、各期間に対応づけられた許容範囲と速度検出結果とを比較する。 In this embodiment, the speed abnormality detection unit 120 receives tolerance information TLINF, in which an acceptable range is associated with each of a plurality of periods. The speed abnormality detection unit 120 compares the speed detection result with the acceptable range associated with each period for each period.

本実施形態によれば、複数のモーター動作が組み合わさって一連のモーター動作となっている場合に、各モーター動作に対応した期間における速度の許容範囲が設定される。これにより、各モーター動作に対して適した許容範囲を用いて、モーターの速度異常を検出可能になる。 According to this embodiment, when multiple motor operations are combined to form a series of motor operations, an acceptable range of speed is set for the period corresponding to each motor operation. This makes it possible to detect motor speed abnormalities using an appropriate acceptable range for each motor operation.

4.エンコーダーの第3詳細構成例
図16は、エンコーダーの第3詳細構成例である。以下では第1詳細構成例又は第2詳細構成例と異なる部分について主に説明し、第1詳細構成例又は第2詳細構成例と同様な部分については説明を省略する。エンコーダー100は、速度検出部110と速度異常検出部120とメモリー150とを含む。速度異常検出部120の予測情報取得部121は、時間情報取得部141と周期情報蓄積部142とを含む。
4. Third detailed configuration example of the encoder FIG. 16 shows a third detailed configuration example of the encoder. The following mainly describes the parts that differ from the first or second detailed configuration example, and omits a description of the parts that are similar to the first or second detailed configuration example. The encoder 100 includes a speed detection unit 110, a speed abnormality detection unit 120, and a memory 150. The prediction information acquisition unit 121 of the speed abnormality detection unit 120 includes a time information acquisition unit 141 and a period information storage unit 142.

時間情報取得部141は、基準周期情報PREFにおける各期間の初期値TREFをコントローラー200から取得し、その情報をメモリー150に記憶させる。例えば、時間情報取得部141は、図14のテーブルにおける期間T0~T7の初期値を取得する。更に、時間情報取得部141は、各期間における基準周期の初期値をコントローラー200から取得し、その情報をメモリー150に記憶させてもよい。例えば、時間情報取得部141は、図14のテーブルにおける基準周期P0~P7の初期値を取得してもよい。 The time information acquisition unit 141 acquires the initial value TREF of each period in the reference period information PREF from the controller 200, and stores the information in the memory 150. For example, the time information acquisition unit 141 acquires the initial values of periods T0 to T7 in the table of FIG. 14. Furthermore, the time information acquisition unit 141 may acquire the initial values of the reference period for each period from the controller 200, and store the information in the memory 150. For example, the time information acquisition unit 141 may acquire the initial values of the reference periods P0 to P7 in the table of FIG. 14.

周期情報蓄積部142は、速度検出信号ENCQとタイマー125からの時間情報TMに基づいて周期情報を蓄積し、その周期情報に基づいてメモリー150内の基準周期情報PREFを更新する。次回のモーター制御においては、更新された基準周期情報PREFが異常検出に用いられる。図14のテーブルを例にとると、例えば次のようにして基準周期情報が更新される。期間T0においてモーターが停止状態から加速して定速になり、その後に減速して停止する。このとき、周期情報蓄積部142は、速度検出信号ENCQのパルス発生から消滅までの期間の長さを測定し、その測定された長さに期間T0を更新する。また、周期情報蓄積部142は、定速状態における速度検出信号ENCQのパルス周期を測定し、測定されたパルス周期より少し短い周期に基準周期P0を更新する。周期情報蓄積部142は、期間T1~T7においても同様にして基準周期P1~P7を更新する。 The period information storage unit 142 stores period information based on the speed detection signal ENCQ and time information TM from the timer 125, and updates the reference period information PREF in the memory 150 based on the period information. In the next motor control, the updated reference period information PREF is used for abnormality detection. Taking the table in FIG. 14 as an example, the reference period information is updated, for example, as follows. In period T0, the motor accelerates from a stopped state to a constant speed, and then decelerates and stops. At this time, the period information storage unit 142 measures the length of the period from the generation to the disappearance of the pulse of the speed detection signal ENCQ, and updates the period T0 to the measured length. In addition, the period information storage unit 142 measures the pulse period of the speed detection signal ENCQ in the constant speed state, and updates the reference period P0 to a period slightly shorter than the measured pulse period. The period information storage unit 142 updates the reference periods P1 to P7 in the same manner in periods T1 to T7.

予測出力生成部122は、前回のモーター制御において更新された基準周期情報PREFを用いて基準速度検出信号SREFを生成する。比較器123は図9と同様の構成である。或いは、予測出力生成部122と比較器123が図12の比較器126に置き換えられてもよい。 The predicted output generating unit 122 generates a reference speed detection signal SREF using the reference period information PREF updated in the previous motor control. The comparator 123 has the same configuration as in FIG. 9. Alternatively, the predicted output generating unit 122 and the comparator 123 may be replaced with the comparator 126 in FIG. 12.

図17~図19は、速度異常検出部が行う処理のフローチャートである。以下、必要に応じて図14のテーブルを例に説明する。 Figures 17 to 19 are flowcharts of the processing performed by the speed abnormality detection unit. Below, we will explain using the table in Figure 14 as an example, as necessary.

図17にメインフローを示す。ステップS1において、速度異常検出部120は、通常制御時における情報取得を行う。即ち、前回モーター制御におけるステップS3において正常動作と判断されているときにステップS1を実行することで、今回のモーター制御に用いるための基準周期情報PREFを取得する。 The main flow is shown in FIG. 17. In step S1, the speed abnormality detection unit 120 acquires information during normal control. That is, by executing step S1 when normal operation is determined in step S3 in the previous motor control, the reference period information PREF to be used in the current motor control is acquired.

図18にステップS1のサブフローを示す。ステップS11において、速度異常検出部120は時間情報を設定する。即ち、速度異常検出部120は、タイマー125からの時間情報TMに基づいて期間T0~T7のいずれの期間に該当するかを判断する。ステップS12において、速度異常検出部120は、該当した期間における基準周期を更新する。速度異常検出部120は、期間T0~T7の各期間に対してステップS11とS12を実行する。 Figure 18 shows a sub-flow of step S1. In step S11, the speed abnormality detection unit 120 sets time information. That is, the speed abnormality detection unit 120 determines which of the periods T0 to T7 the abnormality corresponds to based on the time information TM from the timer 125. In step S12, the speed abnormality detection unit 120 updates the reference period for the corresponding period. The speed abnormality detection unit 120 executes steps S11 and S12 for each period T0 to T7.

図17のステップS2において、速度異常検出部120は、タイマー125からの時間情報TMに基づいて期間T0~T7のいずれの期間に該当するかを判断する。ステップS3において、速度異常検出部120は、該当した期間における基準周期を用いて通常制御及び異常検出を行う。 In step S2 of FIG. 17, the speed abnormality detection unit 120 determines which of the periods T0 to T7 the time corresponds to based on the time information TM from the timer 125. In step S3, the speed abnormality detection unit 120 performs normal control and abnormality detection using the reference period for the corresponding period.

図19にステップS3のサブフローを示す。ステップS31において、速度異常検出部120は、速度検出信号ENCQとステップS1で更新された基準周期とを用いて比較処理を行う。ステップS32において、速度異常検出部120は、比較処理において異常が検出されたときにはステップS33へ進み、比較処理において正常と判断されたときにはステップS34へ進む。ステップS33において、速度異常検出部120はモーターを停止させる処理を行う。ステップS34において、速度異常検出部120は、動作が終了したか否かを判断する。即ち、速度異常検出部120は、タイマー125からの時間情報TMに基づいて期間T0~T7の全てが終了したか否かを判断する。速度異常検出部120は、動作が終了していない場合にはステップS31に戻り、動作が終了した場合には処理を終了する。 Figure 19 shows a sub-flow of step S3. In step S31, the speed abnormality detection unit 120 performs a comparison process using the speed detection signal ENCQ and the reference period updated in step S1. In step S32, if the speed abnormality detection unit 120 detects an abnormality in the comparison process, the process proceeds to step S33, and if the comparison process determines that the speed abnormality detection unit 120 is normal, the process proceeds to step S34. In step S33, the speed abnormality detection unit 120 performs a process to stop the motor. In step S34, the speed abnormality detection unit 120 determines whether the operation has ended. That is, the speed abnormality detection unit 120 determines whether all of the periods T0 to T7 have ended based on the time information TM from the timer 125. If the operation has not ended, the speed abnormality detection unit 120 returns to step S31, and if the operation has ended, the process ends.

本実施形態では、エンコーダー100は、許容範囲情報を記憶するメモリー150を含む。速度異常検出部120は、速度検出部110からの速度検出結果に基づいて許容範囲情報を更新する。具体的には、速度異常検出部120は、速度検出部110からの速度検出結果に基づいて、各期間に対応づけられた許容範囲を更新する。 In this embodiment, the encoder 100 includes a memory 150 that stores the tolerance information. The speed abnormality detection unit 120 updates the tolerance information based on the speed detection result from the speed detection unit 110. Specifically, the speed abnormality detection unit 120 updates the tolerance range associated with each period based on the speed detection result from the speed detection unit 110.

モーター10の経年変化によって、同じ駆動電力をモーター10に与えた場合であっても、モーター10の回転速度が経年的に低下していく。また、モーター10の回転速度が低下したことによって、各期間の長さが伸びる。本実施形態によれば、モーター回転速度の低下及び各期間の延長に応じて、許容範囲情報を更新し、その経年変化が考慮された新たな許容範囲情報によってモーター速度異常を検出できる。 As the motor 10 ages, the rotation speed of the motor 10 decreases over time, even if the same driving power is applied to the motor 10. Furthermore, the length of each period increases as the rotation speed of the motor 10 decreases. According to this embodiment, the allowable range information is updated in response to the decrease in the motor rotation speed and the extension of each period, and motor speed abnormalities can be detected based on the new allowable range information that takes the ageing into account.

なお、第3詳細構成例では、複数の期間の各期間に対して許容範囲が対応付けられており、速度異常検出部120が、その各期間の許容範囲を更新する例を説明した。但し、第1詳細構成例のように許容範囲が1つだけ定義されており、速度異常検出部120が、その1つの許容範囲を更新してもよい。 In the third detailed configuration example, an example has been described in which an acceptable range is associated with each of the multiple periods, and the speed abnormality detection unit 120 updates the acceptable range for each period. However, as in the first detailed configuration example, only one acceptable range may be defined, and the speed abnormality detection unit 120 may update that one acceptable range.

5.モーター制御システムの第2構成例
図20は、モーター制御システムの第2構成例である。本例ではモーター制御システム1は、コントローラー200と駆動部400と第2駆動部400bとを含む。なお、モーター駆動回路300は3以上の駆動部を含んでもよい。
20 shows a second configuration example of the motor control system. In this example, the motor control system 1 includes a controller 200, a drive unit 400, and a second drive unit 400b. The motor drive circuit 300 may include three or more drive units.

駆動部400は図3の第1構成例と同様であるが、本例ではエンコーダー100が速度異常の検出結果SPERRをモーター駆動回路300及びコントローラー200へ出力する。 The driving unit 400 is similar to the first configuration example in FIG. 3, but in this example, the encoder 100 outputs the speed abnormality detection result SPERR to the motor driving circuit 300 and the controller 200.

第2駆動部400bは、第2モーター駆動回路300bと第2モーター10bと第2センサー20bと第2エンコーダー100bとを含む。これらの構成及び動作は駆動部400と同様である。即ち、第2モーター駆動回路300bは、コントローラー200からの制御信号MCNTbに基づいて駆動信号SDRVbを第2モーター10bへ出力する。コントローラー200は、第2モーター駆動回路300bからの電流検出結果ISENbに基づいて第2モーター駆動回路300bを制御する。第2エンコーダー100bは、第2センサー20bからの検出信号SENQbを受けて、速度検出信号ENCQbをコントローラー200へ出力する。コントローラー200は、速度検出信号ENCQbに基づいて制御信号MCNTbを第2モーター駆動回路300bへ出力する。第2エンコーダー100bは、許容範囲情報TLINFbをコントローラー200から受信し、その許容範囲情報TLINFbと速度検出信号ENCQbを比較することで、第2モーター10bの速度異常を検出し、その速度異常の検出結果SPERRbを第2モーター駆動回路300b及びコントローラー200へ出力する。 The second driving unit 400b includes a second motor driving circuit 300b, a second motor 10b, a second sensor 20b, and a second encoder 100b. The configuration and operation of these are similar to those of the driving unit 400. That is, the second motor driving circuit 300b outputs a driving signal SDRVb to the second motor 10b based on a control signal MCNTb from the controller 200. The controller 200 controls the second motor driving circuit 300b based on the current detection result ISENb from the second motor driving circuit 300b. The second encoder 100b receives a detection signal SENQb from the second sensor 20b and outputs a speed detection signal ENCQb to the controller 200. The controller 200 outputs a control signal MCNTb to the second motor driving circuit 300b based on the speed detection signal ENCQb. The second encoder 100b receives the tolerance range information TLINFb from the controller 200, and detects a speed abnormality of the second motor 10b by comparing the tolerance range information TLINFb with the speed detection signal ENCQb, and outputs the speed abnormality detection result SPERRb to the second motor drive circuit 300b and the controller 200.

本例において、ある1つの駆動部において異常が検出されたとき、その駆動部内においてエンコーダーから直接にモーター駆動回路へ異常が通知されるが、他の駆動部に対してはコントローラー200経由で異常が通知される。 In this example, when an abnormality is detected in one drive unit, the encoder in that drive unit notifies the motor drive circuit directly of the abnormality, but the other drive units are notified of the abnormality via the controller 200.

即ち、駆動部400のエンコーダー100が速度異常を検出したとする。このとき、エンコーダー100はモーター駆動回路300へ異常を通知して異常時処理を行わせると共に、コントローラー200へも異常を通知する。コントローラー200は、その通知を受けて、第2駆動部400bの第2モーター駆動回路300bに対して、異常時処理を指示する制御信号MCNTbを送信し、第2モーター駆動回路300bに異常時処理を行わせる。 That is, suppose that the encoder 100 of the drive unit 400 detects a speed abnormality. At this time, the encoder 100 notifies the motor drive circuit 300 of the abnormality to cause it to carry out abnormality processing, and also notifies the controller 200 of the abnormality. Upon receiving this notification, the controller 200 transmits a control signal MCNTb to the second motor drive circuit 300b of the second drive unit 400b, instructing it to carry out abnormality processing, and causes the second motor drive circuit 300b to carry out abnormality processing.

逆に、第2駆動部400bの第2エンコーダー100bが速度異常を検出したとする。このとき、第2エンコーダー100bは第2モーター駆動回路300bへ異常を通知して異常時処理を行わせると共に、コントローラー200へも異常を通知する。コントローラー200は、その通知を受けて、駆動部400のモーター駆動回路300に対して、異常時処理を指示する制御信号MCNTを送信し、モーター駆動回路300に異常時処理を行わせる。 Conversely, suppose that the second encoder 100b of the second drive unit 400b detects a speed abnormality. At this time, the second encoder 100b notifies the second motor drive circuit 300b of the abnormality to cause it to carry out abnormality processing, and also notifies the controller 200 of the abnormality. Upon receiving this notification, the controller 200 transmits a control signal MCNT to the motor drive circuit 300 of the drive unit 400, instructing it to carry out abnormality processing, and causes the motor drive circuit 300 to carry out abnormality processing.

本実施形態では、モーター制御システム1は、モーター10を駆動するモーター駆動回路300と、エンコーダー100からの速度検出結果に基づいてモーター駆動回路300を制御するコントローラー200と、を含む。またモーター制御システム1は、第2モーター10bを駆動する第2モーター駆動回路300bと、第2モーター10bの速度を検出する第2エンコーダー100bと、を含む。コントローラー200は、エンコーダー100から速度異常の検出結果が入力されたとき、第2モーター駆動回路300bに異常時処理を行わせる。 In this embodiment, the motor control system 1 includes a motor drive circuit 300 that drives the motor 10, and a controller 200 that controls the motor drive circuit 300 based on the speed detection result from the encoder 100. The motor control system 1 also includes a second motor drive circuit 300b that drives the second motor 10b, and a second encoder 100b that detects the speed of the second motor 10b. When the speed abnormality detection result is input from the encoder 100, the controller 200 causes the second motor drive circuit 300b to perform abnormality processing.

本実施形態によれば、エンコーダー100の検出対象であるモーター10のモーター駆動回路300に対しては、エンコーダー100から直接に速度異常の検出結果が入力される。そして、モーター10とは異なる第2モーター10bの第2モーター駆動回路300bに対しては、エンコーダー100からコントローラー200を介して速度異常の検出結果が入力される。これにより、モーター10の速度異常が検出された場合に、それとは異なる第2モーター10bも停止させることが可能になる。 According to this embodiment, the speed abnormality detection result is input directly from the encoder 100 to the motor drive circuit 300 of the motor 10 that is the detection target of the encoder 100. Then, the speed abnormality detection result is input from the encoder 100 via the controller 200 to the second motor drive circuit 300b of the second motor 10b that is different from the motor 10. This makes it possible to stop the second motor 10b that is different when a speed abnormality is detected in the motor 10.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。またモーター、モーター駆動回路、センサー、エンコーダー、駆動部、コントローラー、モーター制御システム及びロボットシステムの構成及び動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail above, it will be readily apparent to those skilled in the art that many modifications are possible that do not substantially deviate from the novel matters and effects of the present disclosure. Therefore, all such modifications are intended to be included in the scope of the present disclosure. For example, a term described at least once in the specification or drawings together with a different term having a broader or similar meaning may be replaced with that different term anywhere in the specification or drawings. All combinations of the present embodiment and modifications are also included in the scope of the present disclosure. Furthermore, the configurations and operations of the motor, motor drive circuit, sensor, encoder, drive unit, controller, motor control system, and robot system are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications are possible.

1…モーター制御システム、2…ロボットシステム、10…モーター、10b…第2モーター、20…センサー、20b…第2センサー、100…エンコーダー、100b…第2エンコーダー、110…速度検出部、120…速度異常検出部、121…予測情報取得部、122…予測出力生成部、123…比較器、124…比較開始検出部、125…タイマー、126…比較器、131…予測周期生成部、132…周期変換部、133…周波数比較部、141…時間情報取得部、142…周期情報蓄積部、150…メモリー、200…コントローラー、250…ケーブル、300…モーター駆動回路、300b…第2モーター駆動回路、400…駆動部、400b…第2駆動部、500…ロボット、510…関節、550…通信回路、ENCQ…速度検出信号、P,P0~P7…基準周期、PENQ…周期情報、PREF…基準周期情報、SPERR…速度異常の検出結果、SREF…基準速度検出信号、T0~T7…期間、TLINF…許容範囲情報、Tsta…比較開始タイミング 1...motor control system, 2...robot system, 10...motor, 10b...second motor, 20...sensor, 20b...second sensor, 100...encoder, 100b...second encoder, 110...speed detection unit, 120...speed abnormality detection unit, 121...prediction information acquisition unit, 122...prediction output generation unit, 123...comparator, 124...comparison start detection unit, 125...timer, 126...comparator, 131...prediction period generation unit, 132...period conversion unit, 133...frequency comparison unit, 141...time information acquisition unit, 142...period Information storage unit, 150...memory, 200...controller, 250...cable, 300...motor drive circuit, 300b...second motor drive circuit, 400...drive unit, 400b...second drive unit, 500...robot, 510...joint, 550...communication circuit, ENCQ...speed detection signal, P, P0 to P7...reference period, PENQ...period information, PREF...reference period information, SPERR...speed abnormality detection result, SREF...reference speed detection signal, T0 to T7...period, TLINF...tolerance range information, Tsta...comparison start timing

Claims (12)

モーター駆動回路により駆動されるモーターの速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部からの速度検出結果と、前記速度の許容範囲を示す許容範囲情報との比較処理を行って、前記速度検出結果が前記許容範囲外であるときに、速度異常の検出結果を前記モーター駆動回路に出力する速度異常検出部と、
を含むことを特徴とするエンコーダー。
a speed detection unit that detects the speed of a motor driven by a motor drive circuit;
a speed abnormality detection unit that performs a comparison process between a speed detection result from the speed detection unit and tolerance range information indicating a tolerance range of the speed, and outputs a speed abnormality detection result to the motor drive circuit when the speed detection result is outside the tolerance range;
An encoder comprising:
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度検出部は、
前記速度を検出して速度検出信号を出力し、
前記速度異常検出部は、
前記許容範囲情報が入力され、前記許容範囲情報に基づいて、前記速度の許容範囲に対応した基準速度検出信号を生成し、前記速度検出信号と前記基準速度検出信号とを比較することを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
The speed detection unit
Detecting the speed and outputting a speed detection signal;
The speed abnormality detection unit
An encoder comprising: an encoder receiving the tolerance range information; generating a reference speed detection signal corresponding to the tolerance range of the speed based on the tolerance range information; and comparing the speed detection signal with the reference speed detection signal.
請求項2に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度検出信号は、前記速度に応じた周期を有する信号であり、
前記許容範囲情報は、
前記速度検出信号の周期の許容範囲を示す基準周期情報であることを特徴とするエンコーダー。
3. The encoder according to claim 2,
the speed detection signal is a signal having a period corresponding to the speed,
The tolerance information is
The encoder further comprises reference period information indicating an allowable range of the period of the speed detection signal.
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度検出部は、
前記速度を検出して速度検出信号を出力し、
前記速度異常検出部は、
前記速度検出信号の周期の許容範囲を示す基準周期情報が前記許容範囲情報として入力され、前記速度検出信号の周期を示す周期情報を求め、前記周期情報と前記基準周期情報を比較することを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
The speed detection unit
Detecting the speed and outputting a speed detection signal;
The speed abnormality detection unit
an encoder characterized in that reference period information indicating an acceptable range of the period of the speed detection signal is input as the acceptable range information, period information indicating the period of the speed detection signal is obtained, and the period information is compared with the reference period information.
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度異常検出部は、
複数の期間の各期間に対して許容範囲が対応づけられた前記許容範囲情報が入力され、前記各期間において、前記各期間に対応づけられた前記許容範囲と前記速度検出結果とを比較することを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
The speed abnormality detection unit
An encoder characterized in that the tolerance information, in which an tolerance range is associated with each of a plurality of periods, is input, and the speed detection result is compared with the tolerance range associated with each of the periods during each of the periods.
請求項5に記載されたエンコーダーにおいて、
前記許容範囲情報を記憶するメモリーを含み、
前記速度異常検出部は、
前記速度検出部からの前記速度検出結果に基づいて、前記各期間に対応づけられた前記許容範囲を更新することを特徴とするエンコーダー。
6. The encoder according to claim 5,
a memory for storing the tolerance information;
The speed abnormality detection unit
an encoder which updates the allowable range associated with each of the periods based on the speed detection result from the speed detection unit;
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記許容範囲情報を記憶するメモリーを含み、
前記速度異常検出部は、
前記速度検出部からの前記速度検出結果に基づいて前記許容範囲情報を更新することを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
a memory for storing the tolerance information;
The speed abnormality detection unit
The encoder further comprises updating the allowable range information based on the speed detection result from the speed detection unit.
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度検出部は、
前記速度を検出して速度検出信号を出力し、
前記速度異常検出部は、
前記速度検出部から前記速度検出信号が入力されたタイミング以降に前記比較処理を行うことを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
The speed detection unit
Detecting the speed and outputting a speed detection signal;
The speed abnormality detection unit
The encoder is characterized in that the comparison process is performed after the speed detection signal is input from the speed detection unit.
請求項1に記載されたエンコーダーにおいて、
前記速度異常検出部は、
前記モーター駆動回路を制御するコントローラーから前記許容範囲情報が入力されることを特徴とするエンコーダー。
2. The encoder according to claim 1,
The speed abnormality detection unit
The encoder is characterized in that the tolerance information is input from a controller that controls the motor drive circuit.
請求項1乃至9のいずれか一項に記載されたエンコーダーと、
前記モーターを駆動する前記モーター駆動回路と、
前記エンコーダーからの前記速度検出結果に基づいて前記モーター駆動回路を制御するコントローラーと、
を含むことを特徴とするモーター制御システム。
An encoder according to any one of claims 1 to 9;
the motor drive circuit that drives the motor;
a controller that controls the motor drive circuit based on the speed detection result from the encoder;
A motor control system comprising:
請求項10に記載されたモーター制御システムにおいて、
前記コントローラーは、
前記許容範囲情報を前記エンコーダーに出力し、
前記エンコーダーは、
前記許容範囲情報に基づいて前記速度異常の検出結果を前記モーター駆動回路に出力し、
前記モーター駆動回路は、
前記エンコーダーから前記速度異常の検出結果が入力されたとき異常時処理を行うことを特徴とするモーター制御システム。
11. The motor control system of claim 10,
The controller,
Outputting the tolerance information to the encoder;
The encoder comprises:
outputting a detection result of the speed abnormality to the motor drive circuit based on the allowable range information;
The motor drive circuit includes:
A motor control system characterized in that abnormality processing is performed when the speed abnormality detection result is input from the encoder.
請求項10に記載されたモーター制御システムにおいて、
第2モーターを駆動する第2モーター駆動回路と、
前記第2モーターの速度を検出する第2エンコーダーと、
を含み、
前記コントローラーは、
前記エンコーダーから前記速度異常の検出結果が入力されたとき、前記第2モーター駆動回路に異常時処理を行わせることを特徴とするモーター制御システム。
11. The motor control system of claim 10,
a second motor drive circuit that drives the second motor;
a second encoder for detecting a speed of the second motor;
Including,
The controller,
a second motor drive circuit that performs abnormality processing when the speed abnormality detection result is input from the encoder.
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