JP3370886B2 - Motor control signal generator and motor controller - Google Patents
Motor control signal generator and motor controllerInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の制御に必要なモータ制御用信号を発生するモータ制御
用信号発生装置及びこの装置を用いたモータ制御装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control signal generator for generating a motor control signal necessary for controlling a brushless motor and a motor control device using this device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、特開平2−159994号公報に
は、ブラシレスモータの励磁相を切り替える相切り替え
信号を得るために用いる相信号を出力するロータセンサ
と、速度検出信号を出力するロータリエンコーダと、ロ
ータリエンコーダの出力信号の欠相を検出してロータリ
エンコーダの異常を判定してモータを停止させる欠相検
出回路とを備えたモータ制御装置が開示されている。こ
の従来の装置の欠相検出回路では、ロータセンサから出
力される相信号に基づいて複数ビットからなる組合せ状
態信号を作り、この組合せ状態信号が発生する期間内に
ロータリエンコーダから出力される速度検出信号のパル
ス数を数えて、計数値が規定値以下の場合に欠相が発生
している(ロータリエンコーダに異常が発生している)
と判断して、モータを停止させている。この公報に記載
されているロータリエンコーダの異常検出技術は、ロー
タセンサから出力される相信号に基づいて作った組合せ
状態信号を、エンコーダから出力される速度検出信号を
カウントする加減算カウンタのリセット信号として用い
ることと同じである。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Laid-Open No. 2-159994 discloses a rotor sensor that outputs a phase signal used to obtain a phase switching signal for switching an excitation phase of a brushless motor, and a rotary encoder that outputs a speed detection signal. There is disclosed a motor control device including a phase loss detection circuit that detects a phase loss of an output signal of a rotary encoder, determines an abnormality of the rotary encoder, and stops the motor. In the phase loss detection circuit of this conventional device, a combination state signal consisting of multiple bits is created based on the phase signal output from the rotor sensor, and the speed detection signal output from the rotary encoder is detected during the period when the combination state signal is generated. Counting the number of signal pulses, if the count value is less than or equal to the specified value, a phase loss has occurred (the rotary encoder has an error).
Therefore, the motor is stopped. The abnormality detection technology of the rotary encoder described in this publication uses a combination state signal created based on the phase signal output from the rotor sensor as a reset signal of the addition / subtraction counter that counts the speed detection signal output from the encoder. Same as using.
【0003】ロータリエンコーダの異常を検出する技術
に関しては、特開昭57−39312号公報にも同様の
技術が示されている。この技術では、ロータリエンコー
ダから出力されるC相パルス信号(エンコーダが1回転
する間に1回だけ出力される信号)をエンコーダから出
力される速度検出信号をカウントする加減算カウンタの
リセット信号として用いている。Regarding a technique for detecting an abnormality of the rotary encoder, Japanese Patent Laid-Open No. 57-39312 discloses a similar technique. In this technique, a C-phase pulse signal output from a rotary encoder (a signal output only once during one rotation of the encoder) is used as a reset signal of an addition / subtraction counter that counts a speed detection signal output from the encoder. There is.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特開昭57−3931
2号公報に示された技術では、エンコーダから出力され
る高精度のC相パルス信号を加減算カウンタのリセット
信号として用いるため、ロータリエンコーダの異常検出
精度は高い。しかしながらC相パルス信号は、1回転に
1回しか出力されないため、ロータが1回転するまでは
異常を検出できない。Problems to be Solved by the Invention JP-A-57-3931
In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2 (1994), since the high-precision C-phase pulse signal output from the encoder is used as the reset signal of the addition / subtraction counter, the abnormality detection accuracy of the rotary encoder is high. However, since the C-phase pulse signal is output only once per rotation, the abnormality cannot be detected until the rotor makes one rotation.
【0005】これに対して特開平2−159994号公
報に示された技術では、ロータセンサから出力される相
信号に基づいて加減算カウンタのリセット信号を作って
いるため、ロータが1回転するまでの間に、複数のリセ
ット信号を発生させることができる。しかしながらロー
タセンサの出力精度は、エンコーダの出力精度と比べて
低く、リセット信号の発生精度が悪くなり、結果として
異常検出精度が悪くなる。On the other hand, in the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-159994, since the reset signal of the addition / subtraction counter is generated based on the phase signal output from the rotor sensor, the rotor is rotated by one revolution. In between, multiple reset signals can be generated. However, the output accuracy of the rotor sensor is lower than the output accuracy of the encoder, the reset signal generation accuracy deteriorates, and as a result, the abnormality detection accuracy deteriorates.
【0006】本発明の目的は、異常検出精度が高く、し
かもロータが1回転する前にロータリエンコーダの異常
を検出できる機能を備えたモータ制御用信号発生装置を
提供することにある。It is an object of the present invention to provide a motor control signal generator having a high abnormality detection accuracy and having a function of detecting an abnormality of a rotary encoder before the rotor makes one revolution.
【0007】本発明の他の目的は、ロータセンサの異常
も検出できる機能を備えたモータ制御用信号発生装置を
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a motor control signal generator having a function of detecting an abnormality of a rotor sensor.
【0008】本発明の別の目的は、異常検出精度が高
く、しかもロータが1回転する前にロータリエンコーダ
の異常を検出できる機能を備えたモータ制御装置を提供
することにある。Another object of the present invention is to provide a motor control device having a high abnormality detection accuracy and having a function of detecting an abnormality of a rotary encoder before the rotor makes one revolution.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明が対象とするモー
タ制御用信号発生装置及びモータ制御装置は、n相(n
は3以上の正の整数)のブラシレスモータの励磁相を切
り替える相切り替え信号を得るために用いるn相分の相
信号を出力するロータセンサと、ロータリエンコーダを
備えて90度位相が異なるA相パルス信号及びB相パル
ス信号と1回転に1回発生するC相パルス信号とを出力
するエンコーダ装置と、A相パルス信号及びB相パルス
信号に基づいてA相パルス信号及びB相パルス信号のm
逓倍(mは2以上の正の整数)の逓倍信号(速度検出信
号)を出力する逓倍信号発生回路と、ロータリエンコー
ダの異常を検出すると異常検出信号を出力する異常検出
回路とを具備する。そして異常検出回路は、モータの回
転方向に応じて逓倍信号を加減算する加減算カウンタ
と、加減算カウンタをリセットするリセット信号が入力
されたときの加減算カウンタのカウント値からロータリ
エンコーダの異常を判定して異常検出信号を出力する異
常判定回路とから構成されている。モータ制御装置で
は、ロータセンサ,エンコーダ装置,逓倍信号発生回路
及び異常検出回路からの出力に基づいてブラシレスモー
タを制御するモータ制御部を更に具備する。SUMMARY OF THE INVENTION A motor control signal generator and a motor control device to which the present invention is directed include an n-phase (n-phase).
Is a positive integer greater than or equal to 3) A-phase pulse that is provided with a rotor sensor that outputs a phase signal for n phases used to obtain a phase switching signal that switches the excitation phase of a brushless motor, and a rotary encoder that is 90 degrees out of phase Signal and a B-phase pulse signal and a C-phase pulse signal generated once per rotation, and an m-phase A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal based on the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal.
A multiplication signal generation circuit that outputs a multiplication signal (speed detection signal) of multiplication (m is a positive integer of 2 or more) and an abnormality detection circuit that outputs an abnormality detection signal when an abnormality of the rotary encoder is detected are provided. The abnormality detection circuit determines an abnormality of the rotary encoder based on the count value of the addition / subtraction counter that adds / subtracts the multiplication signal according to the rotation direction of the motor and the count value of the addition / subtraction counter when the reset signal that resets the addition / subtraction counter is input. And an abnormality determination circuit that outputs a detection signal. The motor control device further includes a motor control unit that controls the brushless motor based on the outputs from the rotor sensor, the encoder device, the multiplication signal generation circuit, and the abnormality detection circuit.
【0010】本発明では、ロータリエンコーダとして、
C相パルス信号の発生周期の1/2よりも短い周期で発
生する定周期パルス信号がC相パルス信号と重ならない
ようにC相パルス信号と同じ出力ラインから出力される
ように構成されている(定周期パルス信号とC相パルス
信号とを含んだパルス信号を発生するように構成されて
いる)ロータリエンコーダを用いる。このようなロータ
リエンコーダとして、例えばA相パルス信号、B相パル
ス信号及びC相パルス信号を発生するための複数のスリ
ットが形成された回転板を備えた光学式のロータリエン
コーダを用いる場合には、この光学式のロータリエンコ
ーダのスリットを形成する回転板にC相パルス信号を発
生するためのスリットと重ならないようにして該スリッ
トと同心円上に複数のスリットを等間隔で形成する。こ
のようにすると、前述の複数のスリットに基づいてC相
パルス信号の1/2以下の周期で定周期パルス信号がC
相パルス信号と同じ出力ラインから出力される。一般的
に言えば、定周期パルス信号の周期は、C相パルス信号
が出力される周期の1/p(pは2以上の正の整数)の
周期となる。例えば、ブラシレスモータが3相励磁の場
合には、C相パルス信号が出力される周期の1/4の周
期で定周期パルス信号を発生するようにスリット間の間
隔を定めるのが好ましい。後に詳しく説明するように本
発明では、この定周期パルス信号を加減算カウンタのリ
セット信号として用いる。特に、光学式のロータリエン
コーダであれば、C相パルス信号を得るためのスリット
を形成するスリット列に、定周期パルス信号を発生する
ためのスリットを形成するだけで、特に回転板を大きく
することなく簡単に、しかも高い精度で定周期パルス信
号(リセット信号)を発生させることができる。In the present invention, as a rotary encoder,
The fixed-cycle pulse signal generated in a cycle shorter than half the generation cycle of the C-phase pulse signal is output from the same output line as the C-phase pulse signal so as not to overlap with the C-phase pulse signal. A rotary encoder (which is configured to generate a pulse signal including a periodic pulse signal and a C-phase pulse signal) is used. As such a rotary encoder, for example, when an optical rotary encoder including a rotary plate having a plurality of slits for generating an A-phase pulse signal, a B-phase pulse signal and a C-phase pulse signal is used, A plurality of slits are formed at equal intervals on a concentric circle with the slit for generating the C-phase pulse signal so as not to overlap with the slit for forming the slit of this optical rotary encoder. By doing so, the fixed-cycle pulse signal is generated at a cycle of 1/2 or less of the C-phase pulse signal based on the plurality of slits.
It is output from the same output line as the phase pulse signal. Generally speaking, the cycle of the fixed-cycle pulse signal is a cycle of 1 / p (p is a positive integer of 2 or more) of the cycle in which the C-phase pulse signal is output. For example, when the brushless motor is three-phase excitation, it is preferable to set the interval between the slits so as to generate the constant-cycle pulse signal at a cycle of ¼ of the cycle at which the C-phase pulse signal is output. As will be described later in detail, in the present invention, this constant period pulse signal is used as a reset signal for the addition / subtraction counter. In particular, in the case of an optical rotary encoder, it is necessary to increase the size of the rotating plate only by forming slits for generating a fixed-cycle pulse signal in a slit array forming slits for obtaining a C-phase pulse signal. The periodic pulse signal (reset signal) can be easily generated with high accuracy.
【0011】本発明では、定周期パルス信号をリセット
信号として用いるために、ロータセンサから出力される
n相分の相信号の2以上の相信号と出力ラインから出力
されるパルス信号との位相関係に基づいて、出力ライン
から出力されるパルス信号からC相パルス信号と定周期
パルス信号とを分離してC相パルス信号及び定周期パル
ス信号を別々に出力するパルス信号分離回路を更に備え
ている。そして異常検出回路はパルス信号分離回路によ
って分離された定周期パルス信号をリセット信号として
用いる。In the present invention, since the fixed-cycle pulse signal is used as the reset signal, the phase relationship between two or more phase signals of the phase signals for n phases output from the rotor sensor and the pulse signal output from the output line. Further includes a pulse signal separation circuit for separating the C-phase pulse signal and the constant-cycle pulse signal from the pulse signal output from the output line to separately output the C-phase pulse signal and the constant-cycle pulse signal. . Then, the abnormality detection circuit uses the fixed-cycle pulse signal separated by the pulse signal separation circuit as a reset signal.
【0012】パルス信号分離回路を設けておけば、C相
パルス信号と定周期パルス信号とが同じ出力ラインから
出力されても、エンコーダ装置から出力される定周期パ
ルス信号を加減算カウンタのリセット信号として利用す
ることができる。If the pulse signal separation circuit is provided, even if the C-phase pulse signal and the constant period pulse signal are output from the same output line, the constant period pulse signal output from the encoder device is used as the reset signal of the addition / subtraction counter. Can be used.
【0013】本発明によれば、エンコーダ装置から出力
されるC相パルス信号の発生周期の1/2以下の短い周
期の定周期パルス信号を加減算カウンタのリセット信号
として用いるため、加減算カウンタのリセットを高い精
度で行える。またロータが1回転する間に複数回のリセ
ット信号が出力されるため、ロータリエンコーダの異常
を早期に検出できる。According to the present invention, since the fixed-cycle pulse signal having a short cycle of 1/2 or less of the generation cycle of the C-phase pulse signal output from the encoder device is used as the reset signal of the addition-subtraction counter, the addition-subtraction counter is reset. It can be performed with high accuracy. Further, since the reset signal is output a plurality of times while the rotor makes one rotation, the abnormality of the rotary encoder can be detected early.
【0014】異常判定回路による異常判定の検出方法は
任意であるが、例えば異常判定回路を、モータが同じ方
向に回転しているときには、リセット信号間の加減算カ
ウンタのカウント値が規定値より大きいかまたは小さい
かによりロータリエンコーダの異常を判定し、モータの
回転方向が切り替わったときには回転方向が切り替わっ
た後に最初に加減算カウンタのカウント値が0になるか
否かによりロータリエンコーダの異常を判定するように
構成してもよい。本発明によれば、加減算カウンタのリ
セットを高い精度で行えるため、このような判定手法に
よる異常の検出精度が従来よりも大幅に高くなる。The method of detecting the abnormality judgment by the abnormality judgment circuit is arbitrary, but for example, when the motor is rotating in the same direction in the abnormality judgment circuit, is the count value of the addition / subtraction counter between the reset signals larger than the specified value? If the rotary encoder is abnormal, the abnormality of the rotary encoder is determined. When the rotation direction of the motor is changed, the abnormality of the rotary encoder is determined by whether or not the count value of the addition / subtraction counter becomes 0 first after the rotation direction is changed. You may comprise. According to the present invention, since the addition / subtraction counter can be reset with high accuracy, the accuracy of detecting an abnormality by such a determination method is significantly higher than that of the related art.
【0015】また異常判定回路を、モータが同じ方向に
回転しているときに、リセット信号間の加減算カウンタ
のカウント値が、前記規定値よりも大きい上限規定値よ
り大きいとき及び前記規定値よりも小さい下限規定値よ
り小さいときに、ロータセンサに異常が発生していると
判定するように構成してもよい。ロータセンサで異常が
発生すると、複数の相信号の一部がHighまたはLo
wに固定された状態になる。このような状態になると、
パルス信号分離回路でC相パルス信号と定周期パルス信
号とを分離する場合に、C相パルス信号と定周期パルス
信号とを正確に分離できなくなって、C相パルス信号が
リセット信号として用いられたり、定周期パルス信号の
一部が出力されくなる。そのためリセット信号の発生周
期が部分的に極端に短くなったり、またはリセット信号
の発生周期が部分的に極端に長くなる。そこで、前述の
ように、ロータリエンコーダの異常を検出するための規
定値よりも大きい上限規定値または小さい下限規定値を
設けて、これらの規定値との比較を行うことにより、ロ
ータセンサに異常が発生したことを検出することができ
る。In the abnormality determining circuit, when the motor is rotating in the same direction, when the count value of the addition / subtraction counter between the reset signals is larger than the upper limit specified value which is larger than the specified value, and when it is larger than the specified value. It may be configured to determine that an abnormality has occurred in the rotor sensor when it is smaller than the small lower limit specified value. When an abnormality occurs in the rotor sensor, some of the phase signals are High or Lo.
It is fixed to w. When this happens,
When the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal are separated by the pulse signal separation circuit, the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal cannot be accurately separated, and the C-phase pulse signal is used as a reset signal. , Part of the fixed-cycle pulse signal is output. Therefore, the reset signal generation cycle is partially extremely short, or the reset signal generation cycle is partially extremely long. Therefore, as described above, by setting the upper limit specified value or the lower limit specified value that is larger than the specified value for detecting the abnormality of the rotary encoder, and comparing them with these specified values, the abnormality of the rotor sensor is detected. It can be detected that it has occurred.
【0016】なお異常判定回路にロータセンサの異常検
出機能を持たせずに、パルス信号分離回路から出力され
るC相パルス信号及び定周期パルス信号の少なくとも一
方の信号の発生態様の変化に基づいてロータセンサの異
常を検出するロータセンサ異常検出回路を別に設けても
よい。先に述べたように、ロータセンサに異常が発生す
るとC相パルス信号が1回転に複数回出たり、定周期パ
ルス信号の周期が極端に短くなったり、または極端に長
くなったりする現象が発生する。したがってロータセン
サ異常検出回路で、この現象を検出すれば、ロータセン
サの異常を検出することが可能になる。It should be noted that the abnormality determination circuit does not have the abnormality detection function of the rotor sensor, but is based on the change in the generation mode of at least one of the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal output from the pulse signal separation circuit. A rotor sensor abnormality detection circuit for detecting abnormality of the rotor sensor may be separately provided. As described above, when an abnormality occurs in the rotor sensor, the C-phase pulse signal may appear multiple times per revolution, or the period of the fixed-cycle pulse signal may become extremely short or extremely long. To do. Therefore, if the rotor sensor abnormality detection circuit detects this phenomenon, it is possible to detect the abnormality of the rotor sensor.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態の一例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1は本発明のモータ制御装置の実施の形
態の一例を示すブロック図である。同図において、1は
交流電源、2は整流回路、3は平滑用コンデンサ、4は
モータ駆動回路、5は3相のブラシレスモータ、6はモ
ータ5のロータ位置を検出するロータセンサ、7はロー
タリエンコーダである。8は相切換制御回路、9は逓倍
信号発生回路としての4逓倍回路、10は異常検出回路
である。11はモータ制御回路、12はベースドライブ
回路であり、両回路11,12はモータ制御部を構成す
る。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a motor control device of the present invention. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier circuit, 3 is a smoothing capacitor, 4 is a motor drive circuit, 5 is a three-phase brushless motor, 6 is a rotor sensor for detecting the rotor position of the motor 5, and 7 is a rotary. It is an encoder. Reference numeral 8 is a phase switching control circuit, 9 is a quadruple multiplication circuit as a multiplication signal generation circuit, and 10 is an abnormality detection circuit. Reference numeral 11 is a motor control circuit, 12 is a base drive circuit, and both circuits 11 and 12 constitute a motor control unit.
【0019】以上の構成になるモータ制御装置の動作に
ついて説明する。ロータセンサ6は、ブラシレスモータ
5の励磁相を切り換える相切換信号を得るために用いる
3相分の相信号U,V,Wを出力する(図6のU,V,
W信号参照)。ロータリエンコーダ7は、90度位相が
異なるA相パルス信号及びB相パルス信号と、1回転に
1回発生するC相パルス信号(図6のC−Dの信号C参
照)と、C相パルス信号の発生周期の1/2よりも短い
周期で発生する定周期パルス信号(図6のC−Dのリセ
ット用信号D参照)とを出力するエンコーダ装置であ
る。定周期パルス信号Dは、C相パルス信号と重ならな
いようにC相パルス信号と同じ出力ラインから出力され
るようになっている(図6のC−D参照)。ロータリエ
ンコーダ7から出力されるA相,B相パルス信号は4逓
倍回路9に入力されて、4逓倍パルス信号に変換され、
この4逓倍パルス信号がモータ制御回路11に入力され
てモータ5の速度検出が行われる。The operation of the motor controller having the above structure will be described. The rotor sensor 6 outputs phase signals U, V, W for three phases used to obtain a phase switching signal for switching the excitation phase of the brushless motor 5 (U, V, W in FIG. 6).
W signal). The rotary encoder 7 includes an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal whose phases are different by 90 degrees, a C-phase pulse signal generated once per rotation (see a signal C of CD in FIG. 6), and a C-phase pulse signal. Is a encoder device that outputs a fixed-cycle pulse signal (see reset signal D of C-D in FIG. 6) that is generated in a cycle shorter than ½ of the generation cycle. The fixed-cycle pulse signal D is output from the same output line as the C-phase pulse signal so as not to overlap with the C-phase pulse signal (see CD in FIG. 6). The A-phase and B-phase pulse signals output from the rotary encoder 7 are input to the quadrupling circuit 9 and converted into quadrupling pulse signals,
The quadruple pulse signal is input to the motor control circuit 11 to detect the speed of the motor 5.
【0020】また、ロータセンサ6から出力されるU,
V,W信号を相切換制御回路8に入力し、相切換制御回
路8は通電すべきモータ固定子巻線への通電を決定する
相切換信号をベースドライブ回路12に入力する。ベー
スドライブ回路12はモータ制御回路11からの速度検
出信号と相切換制御回路8からの相切換信号とに基づい
て、モータ5を駆動する駆動回路4に駆動信号を出力し
て、モータ5の速度制御を行う。U, which is output from the rotor sensor 6,
The V and W signals are input to the phase switching control circuit 8, and the phase switching control circuit 8 inputs to the base drive circuit 12 a phase switching signal that determines the energization of the motor stator winding to be energized. The base drive circuit 12 outputs a drive signal to the drive circuit 4 that drives the motor 5 based on the speed detection signal from the motor control circuit 11 and the phase switching signal from the phase switching control circuit 8 to output the speed of the motor 5. Take control.
【0021】異常検出回路10は、ロータリエンコーダ
7から出力される定周期パルス信号Dの発生間隔または
発生期間の間に、4逓倍回路9から出力される4逓倍パ
ルス信号をカウントして、カウント値が規定値より大き
いか、または小さいかによりロータリエンコーダ7の異
常を検出する。The abnormality detecting circuit 10 counts the 4 × pulse signal output from the 4 × circuit 9 during the generation interval or generation period of the fixed period pulse signal D output from the rotary encoder 7, and outputs the count value. An abnormality of the rotary encoder 7 is detected depending on whether is larger or smaller than a specified value.
【0022】例えば、ロータリエンコーダ7から出力さ
れるA相,B相のパルス信号が欠相した場合(パルス信
号が出なかった場合)、4逓倍回路9から出力されるパ
ルス信号を上記の期間カウントしている異常検出回路1
0は、カウント値が規定値より小さいことからA相また
はB相が欠相したと判断し、ベースドライブ回路12に
モータ停止信号を出力して、モータ5を停止させる。ま
たロータリエンコーダ7から出力されるA相,B相のパ
ルス信号にノイズが混入してパルス信号が多くなった場
合には、カウント値が規定値よりも大きくなる。異常検
出回路10はこのことの検出から異常の発生と判断し
て、ベースドライブ回路12にモータ停止信号を出力し
て、モータ5を停止させる。なお規定値をある特定の1
つの値に限定すると、瞬間的なノイズの発生でモータが
停止するおそれがあるため、この規定値に幅を持たせて
もよい。ノイズの発生でA相,B相のパルス信号が欠相
した状態になることは少ないので、例えばカウント値が
ある値Rから2以上異なった場合(この場合の規定値は
R乃至R+2)に異常が発生したと判断するようにして
もよい。For example, when the A-phase and B-phase pulse signals output from the rotary encoder 7 are out of phase (when no pulse signal is output), the pulse signals output from the quadruple multiplication circuit 9 are counted for the above period. Abnormality detection circuit 1
In the case of 0, the count value is smaller than the specified value, so it is determined that the phase A or the phase B is missing, and a motor stop signal is output to the base drive circuit 12 to stop the motor 5. Further, when noise is mixed in the A-phase and B-phase pulse signals output from the rotary encoder 7 and the number of pulse signals increases, the count value becomes larger than the specified value. The abnormality detection circuit 10 determines from this detection that an abnormality has occurred and outputs a motor stop signal to the base drive circuit 12 to stop the motor 5. Note that the specified value is 1
If the value is limited to one value, the motor may stop due to the instantaneous generation of noise, and thus the specified value may have a range. Since the A-phase and B-phase pulse signals are less likely to be out of phase due to the occurrence of noise, for example, when the count value differs from a certain value R by 2 or more (the specified value in this case is R to R + 2), it is abnormal. It may be determined that the occurrence has occurred.
【0023】次に、本発明のモータ制御用信号発生装置
の要部の具体的な実施形態について説明する。図2にお
いて、13はロータリエンコーダの発光素子、14は回
転スリット、15は固定スリット、16は受光素子であ
る。17はパルス変換回路であり、10は異常検出回路
である。発光素子13から放射された光は、モータの軸
に固定された回転スリット板14及び固定スリット板1
5に形成した各スリットを通過して、回転スリット14
板の回転に対応した明暗を有する光信号となり、受光素
子16に供給される。受光素子16は、光の明暗を電流
の強弱に変換し、パルス変換回路17の波形整形回路へ
と供給する。Next, a specific embodiment of the essential part of the motor control signal generator of the present invention will be described. In FIG. 2, 13 is a light emitting element of a rotary encoder, 14 is a rotary slit, 15 is a fixed slit, and 16 is a light receiving element. Reference numeral 17 is a pulse conversion circuit, and 10 is an abnormality detection circuit. The light emitted from the light emitting element 13 is a rotary slit plate 14 and a fixed slit plate 1 fixed to the shaft of the motor.
5 through each slit formed, the rotary slit 14
An optical signal having a brightness and darkness corresponding to the rotation of the plate is generated and supplied to the light receiving element 16. The light receiving element 16 converts light and dark of light into intensity of current and supplies it to the waveform shaping circuit of the pulse conversion circuit 17.
【0024】受光素子16は、例えば図3に示したよう
な6個の素子16a〜16c,16a´〜16c´から
なり、受光素子16aに比べ受光素子16bは出力信号
が90度位相がずれるように配置されている。受光素子
16aの出力と受光素子16a´からの出力が180度
位相がずれるように回転スリットが配置されていて、互
いの出力を減算してより一層立上り、立下りの急峻な波
形を得ている。受光素子16bと受光素子16b´の出
力についても同様である。受光素子16aと16a´は
A相パルス信号を、受光素子16bと16b´はB相パ
ルス信号を得るためのものである。また、受光素子16
cと受光素子16c´は回転スリット14の1回転につ
き1個のC相パルス信号及び前述の定周期パルス信号D
1〜D4を得るためのものである。図中の矢印は回転ス
リットの回転方向を示すものである。The light receiving element 16 is composed of, for example, six elements 16a to 16c and 16a 'to 16c' as shown in FIG. 3, and the output signal of the light receiving element 16b is 90 degrees out of phase with the light receiving element 16a. It is located in. The rotary slits are arranged so that the output of the light receiving element 16a and the output from the light receiving element 16a 'are 180 degrees out of phase with each other, and the outputs thereof are subtracted from each other to obtain a sharper rising and falling waveform. . The same applies to the outputs of the light receiving elements 16b and 16b '. The light receiving elements 16a and 16a 'are for obtaining an A phase pulse signal, and the light receiving elements 16b and 16b' are for obtaining a B phase pulse signal. In addition, the light receiving element 16
c and the light-receiving element 16c 'include one C-phase pulse signal per rotation of the rotary slit 14 and the above-mentioned fixed-cycle pulse signal D.
1 to D4. The arrow in the figure indicates the direction of rotation of the rotary slit.
【0025】図4は本発明に用いられるロータリエンコ
ーダの回転スリットを備えた回転スリット板14の一例
を示したものである。同図の28は回転板、14AはA
相パルス信号を、14BはB相パルス信号を、14Cは
C相パルス信号を得るための回転スリットである。これ
らの回転スリットは、半径を異にする3つの円周上に周
方向に、回転スリット14A,14Bはそれぞれ多数個
並列され、回転スリット14Cは1個設けられている。
回転スリット14D…は前述の定周期パルス信号D1〜
D4を得るための回転スリットであり、この回転スリッ
トは、回転スリット14Cと同一円周上の位置にスリッ
ト14Cと適宜の間隔をおいて、本例では4個のスリッ
ト14D…が等間隔になるように配置されている。これ
らのスリット14D…に基づいて、C相パルス信号の発
生周期の1/4の定周期で、定周期パルス信号D1〜D
4がC相パルス信号と同じ出力ラインから出力されるよ
うになる。FIG. 4 shows an example of the rotary slit plate 14 provided with the rotary slit of the rotary encoder used in the present invention. In the figure, 28 is a rotating plate and 14A is A.
Reference numeral 14B is a rotary slit for obtaining a phase pulse signal, 14B is a B phase pulse signal, and 14C is a rotary slit for obtaining a C phase pulse signal. These rotary slits are provided with a plurality of rotary slits 14A and 14B arranged in parallel in the circumferential direction on three circles having different radii, and one rotary slit 14C is provided.
The rotary slits 14D ... Are the above-mentioned fixed-cycle pulse signals D1 to D1.
It is a rotary slit for obtaining D4, and this rotary slit is spaced at an appropriate interval from the slit 14C at a position on the same circumference as the rotary slit 14C, and in this example, the four slits 14D are equidistant. Are arranged as follows. Based on these slits 14D, the fixed-cycle pulse signals D1 to D have a fixed cycle of 1/4 of the generation cycle of the C-phase pulse signal.
4 is output from the same output line as the C-phase pulse signal.
【0026】次に、図2におけるパルス変換回路17及
び異常検出回路10の一例を図5により説明する。図5
において、6はロータセンサ、16A,16B,16C
はそれぞれ図3に示したような受光素子16〜16c´
から得たA相信号、B相信号及びC相信号(定周期パル
ス信号D1〜D4を含む)である。また17は、図2の
パルス変換回路、10は異常検出回路である。パルス変
換回路17に含まれるブロック18〜20はいずれも波
形整形回路であり、ブロック21は方向判別及び4逓倍
回路、22はパルス信号分離回路である。23はモータ
の回転方向に応じて逓倍信号を加減算する加減算カウン
タ、24はレジスタ、25は判定部であり、ブロック2
6が異常判定回路を構成する。Next, an example of the pulse conversion circuit 17 and the abnormality detection circuit 10 in FIG. 2 will be described with reference to FIG. Figure 5
In, 6 is a rotor sensor, 16A, 16B, 16C
Are the light receiving elements 16 to 16c 'as shown in FIG.
The A-phase signal, the B-phase signal, and the C-phase signal (including the fixed-cycle pulse signals D1 to D4) obtained from FIG. Further, 17 is a pulse conversion circuit of FIG. 2 and 10 is an abnormality detection circuit. Blocks 18 to 20 included in the pulse conversion circuit 17 are all waveform shaping circuits, a block 21 is a direction determination and quadruple multiplication circuit, and 22 is a pulse signal separation circuit. Reference numeral 23 is an addition / subtraction counter for adding / subtracting the multiplication signal according to the rotation direction of the motor, 24 is a register, 25 is a determination unit, and
6 constitutes an abnormality determination circuit.
【0027】図5の装置の構成及び動作を説明すると、
A相パルス出力は波形整形回路18を通って整形され、
方向判別及び4逓倍回路21に加えられる。A相パルス
出力に対し90度位相がずれたB相パルス出力も同様に
波形整形回路19を通って整形され、方向判別及び4逓
倍回路21に加えられる。方向判別及び4逓倍回路21
においては、波形整形回路18,19からそれぞれ入力
される2つのパルス信号の波形レベルの関係から回転ス
リットの回転方向を判別する。即ち、波形整形回路19
の出力波形の立上り時に、波形整形回路18の出力が高
レベルであるか低レベルであるかによって、回転方向を
判別する。更に、方向判別及び4逓倍回路21において
は、波形整形回路18,19の出力信号の立上り及び立
下りの時点でパルスを発生させて、4倍周波数信号を上
述の判別法により判別した回転方向、即ち時計回り方向
または反時計回り方向に従って別々の端子に出力する。
これらの異なる方向出力は、それぞれ加減算カウンタ2
3の加算入力または減算入力に入力される。The structure and operation of the apparatus shown in FIG. 5 will be described below.
The A-phase pulse output is shaped through the waveform shaping circuit 18,
It is added to the direction determination and quadruple multiplication circuit 21. The B-phase pulse output, which is 90 degrees out of phase with the A-phase pulse output, is similarly shaped through the waveform shaping circuit 19 and applied to the direction determination and quadruple multiplication circuit 21. Direction discrimination and quadrupling circuit 21
In (1), the rotation direction of the rotary slit is determined from the relationship between the waveform levels of the two pulse signals input from the waveform shaping circuits 18 and 19. That is, the waveform shaping circuit 19
At the rising edge of the output waveform of, the rotation direction is determined depending on whether the output of the waveform shaping circuit 18 is at the high level or the low level. Further, in the direction discriminating and quadrupling circuit 21, a pulse is generated at the rising and falling points of the output signals of the waveform shaping circuits 18 and 19, and the rotation direction discriminated by the discriminating method for the quadruple frequency signal, That is, it outputs to separate terminals according to the clockwise direction or the counterclockwise direction.
These different direction outputs are added and subtracted by counters 2
3 is input to the addition input or the subtraction input.
【0028】一方、図4の回転スリット14C,14D
の回転により1回転に1回発生するC相パルス信号と、
C相パルス信号の発生周期の1/2よりも短い周期で発
生する定周期パルス信号D1〜D4とが、互いに重なら
ないようにC相パルス信号と同じ出力ラインから出力さ
れて[図6(C)のC−Dパターン]、波形整形回路2
0に入力される。波形整形回路20を通って整形された
C相パルス信号及び定周期パルス信号Dは、パルス信号
分離回路22に入力される。On the other hand, the rotary slits 14C and 14D shown in FIG.
C-phase pulse signal generated once per rotation by the rotation of
The fixed-cycle pulse signals D1 to D4, which are generated in a cycle shorter than 1/2 of the generation cycle of the C-phase pulse signal, are output from the same output line as the C-phase pulse signal so that they do not overlap each other [see FIG. ) CD pattern], waveform shaping circuit 2
Input to 0. The C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal D shaped through the waveform shaping circuit 20 are input to the pulse signal separation circuit 22.
【0029】他方、ロータセンサ6からは、本例では3
相のブラシレスモータの励磁相を切り換える相切換信号
を得るために用いる3相分の相信号U,V,W[図6
(A)〜(C)参照]がパルス信号分離回路22に入力
される。パルス信号分離回路22は、ロータセンサ6か
らの3相分の相信号と、波形整形回路20から入力され
るパルス信号との位相関係に基づいて、波形整形回路2
0から入力されるパルス信号[図6(C)のC−Dパタ
ーン]から、C相パルス信号と定周期パルス信号Dとを
分離して、これらの各信号を別々に出力する。パルス信
号分離回路22は、例えば図7に示したような論理回路
の組み合わせで構成される。図7の禁止回路22aに図
6(A)及び(B)のU相,V相の各パルス信号を図示
のように入力させ、出力端より図6(E)のU*Vパル
ス信号を出力させる。この信号を切換信号としてアンド
回路22b,禁止回路22cに図示のように入力させ
る。他方、アンド回路22b,禁止回路22cにはそれ
ぞれ図6(D)のC−Dパターンのパルス信号を入力さ
せる。そして、アンド回路22bよりC相パルス信号
[図6(F)]を出力させ、禁止回路22cより定周期
パルス信号D1〜D4[図6(G)]を出力させる。上
記の定周期パルス信号D1〜D4の出力は、加減算カウ
ンタ23及びレジスタ24に入力されて、カウンタ23
及びレジスタ24をリセットするリセット信号として用
いられる。加減算カウンタ23は、定周期パルス信号の
発生周期または発生間隔の間に4逓倍回路21から出力
される逓倍信号をカウントして、カウント値をレジスタ
24にセットする。判定部25は、モータが同じ方向に
回転しているときには、上記のようにしてレジスタ24
にセットされたカウント値が、所定の規定値より大きい
かまたは小さいかによりロータリエンコーダの異常を判
定する。また、モータの回転方向が切り換わったときに
は、回転方向が切り換わった後に最初に前記のカウント
値が0になる(回転方向が切り換わってから最初に発生
するリセット信号によりリセットされるカウント値が0
である)か否かによりロータリエンコーダの異常を判定
する。このカウント値が0でないことは、ロータリエン
コーダから出力されるパルス信号が少ないかまたは多い
ことを意味しており、このことはロータリエンコーダに
異常が発生していることを意味する。On the other hand, from the rotor sensor 6, in this example, 3
Phase signals U, V, W for three phases used to obtain a phase switching signal for switching the excitation phase of the phase brushless motor [Fig.
(See (A) to (C)] is input to the pulse signal separation circuit 22. The pulse signal separation circuit 22 is based on the phase relationship between the phase signals for the three phases from the rotor sensor 6 and the pulse signal input from the waveform shaping circuit 20.
The C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal D are separated from the pulse signal [CD pattern of FIG. 6 (C)] input from 0, and these signals are separately output. The pulse signal separation circuit 22 is composed of a combination of logic circuits as shown in FIG. 7, for example. The U-phase and V-phase pulse signals of FIGS. 6A and 6B are input to the prohibiting circuit 22a of FIG. 7 as shown, and the U * V pulse signal of FIG. 6E is output from the output terminal. Let This signal is input as a switching signal to the AND circuit 22b and the inhibition circuit 22c as shown in the figure. On the other hand, the AND circuit 22b and the prohibition circuit 22c are each supplied with a pulse signal of the CD pattern shown in FIG. Then, the AND circuit 22b outputs the C-phase pulse signal [FIG. 6 (F)], and the prohibiting circuit 22c outputs the fixed-cycle pulse signals D1 to D4 [FIG. 6 (G)]. The outputs of the above-described fixed-cycle pulse signals D1 to D4 are input to the addition / subtraction counter 23 and the register 24, and the counter 23
And a reset signal for resetting the register 24. The addition / subtraction counter 23 counts the multiplied signals output from the quadruple multiplication circuit 21 during the generation cycle or generation interval of the fixed-cycle pulse signal, and sets the count value in the register 24. When the motor is rotating in the same direction, the determination unit 25 determines whether the register 24 is operating as described above.
The abnormality of the rotary encoder is determined depending on whether the count value set in is larger or smaller than a predetermined specified value. When the rotation direction of the motor is switched, the count value becomes 0 after the rotation direction is switched (the count value reset by the reset signal generated first after the rotation direction is switched is 0
It is determined whether the rotary encoder is abnormal. The fact that this count value is not 0 means that the pulse signal output from the rotary encoder is small or large, which means that the rotary encoder has an abnormality.
【0030】更に、判定部25においては、モータが同
じ方向に回転しているときに、定周期パルス信号(例え
ばD1−D2)間の加減算カウンタ23のカウント値が
前記の規定値よりも大きい上限規定値より大きいとき、
及び前記規定値よりも小さい下限規定値より小さいとき
に、ロータセンサ6に異常が発生していると判定する。
ロータセンサ6に異常が発生すると、図6においては、
例えばU相信号がHighのままになったり、またV相
信号がLowのまま等になる。U相信号がHighのま
まであると、図6(E)のU*V信号はLowのままと
なり、D1,C及びD3信号がリセット用信号として出
力されることになる。この状態では、パルス信号D1と
パルス信号Cとの間の間隔を正常時のパルス間隔(D1
−D2)よりも短くなり、またパルス信号Cとパルス信
号D3との間隔またはパルス信号D3とパルス信号D1
との間隔が正常時のパルス間隔(D1−D2)よりも長
くなる。またV相信号がLowのままであるとすると、
パルス信号D2及びD4のみがリセット用信号として出
力されることになり、パルス信号D2とD4との間の間
隔は正常時のパルス間隔(D1−D2)よりも長くな
る。そこでパルス信号D1とパルス信号Cとの間の間隔
を基準にして下限規定値(例えば正常な1周期の2/3
の周期の間にカウントされるカウント値)を定め、パル
ス信号D2とD4との間の間隔(2周期分)を基準にし
て上限規定値(例えば正常な1周期の4/3の周期の間
にカウントされるカウント値)を定める。これらの下限
基準値及び上限基準値は、ロータリエンコーダの異常を
判定する場合に用いる規定値と区別し得る値であり、こ
の下限基準値は前述の規定値より小さく上限規定値は前
述の規定値よりも大きい値である。Further, in the judging section 25, when the motor is rotating in the same direction, the upper limit of the count value of the addition / subtraction counter 23 between the constant period pulse signals (for example, D1-D2) is larger than the specified value. When it is larger than the specified value,
And when it is smaller than the lower limit specified value that is smaller than the specified value, it is determined that an abnormality has occurred in the rotor sensor 6.
When an abnormality occurs in the rotor sensor 6, in FIG.
For example, the U-phase signal remains High, the V-phase signal remains Low, and so on. If the U-phase signal remains High, the U * V signal in FIG. 6E remains Low, and the D1, C, and D3 signals are output as reset signals. In this state, the interval between the pulse signal D1 and the pulse signal C is set to the normal pulse interval (D1
-D2), and the interval between the pulse signal C and the pulse signal D3 or the pulse signal D3 and the pulse signal D1.
Is longer than the normal pulse interval (D1-D2). If the V-phase signal remains low,
Only the pulse signals D2 and D4 are output as reset signals, and the interval between the pulse signals D2 and D4 is longer than the normal pulse interval (D1-D2). Therefore, a lower limit specified value (for example, ⅔ of one normal cycle) is set with reference to the interval between the pulse signal D1 and the pulse signal C.
Of the pulse signals D2 and D4 (two cycles) as a reference, and an upper limit specified value (for example, 4/3 of one normal cycle) (Count value to be counted in) is defined. These lower limit reference value and upper limit reference value are values that can be distinguished from the specified values used when determining the abnormality of the rotary encoder.The lower limit reference value is smaller than the above specified value and the upper limit specified value is the above specified value. Is a larger value.
【0031】判定部25は、ロータリエンコーダまたは
ロータセンサの異常を判定すると、モータを停止させる
ための異常検出信号を出力する。そして更に判定部25
は、その異常がロータリエンコーダ及びロータセンサの
いずれに発生した異常であるかを判定する。ロータセン
サが異常であることを判定した場合には、そのことをラ
ンプ表示や、ブザー表示等によって表示するようにすれ
ばよい。When determining the abnormality of the rotary encoder or the rotor sensor, the determination section 25 outputs an abnormality detection signal for stopping the motor. Further, the determination unit 25
Determines whether the abnormality is in the rotary encoder or the rotor sensor. When it is determined that the rotor sensor is abnormal, the fact may be displayed by a lamp display, a buzzer display, or the like.
【0032】なお本例では、判定部25がカウント値か
らロータリセンサにおける異常の発生を検出している
が、判定部25とは別にパルス信号分離回路から出力さ
れるC相パルス信号及び定周期パルス信号の少なくとも
一方の信号の発生態様の変化に基づいてロータセンサ6
の異常を検出するロータセンサ異常検出回路を設けても
よい。ロータセンサ6で異常が発生すると、1回転中に
2以上のC相パルス信号が出力されたり、定周期パルス
信号の発生周期が一定でなくなる現象が発生する。した
がってパルス信号分離回路から出力されるC相パルス信
号及び定周期パルス信号の少なくとも一方の信号の発生
態様の変化を観察すれば、ロータセンサ6の異常を検出
することができるのである。なおこのようなロータセン
サ異常検出回路をどのように構成するかは任意である。In this example, the judging section 25 detects the occurrence of an abnormality in the rotary sensor from the count value. However, in addition to the judging section 25, the C-phase pulse signal and the fixed period pulse output from the pulse signal separation circuit are output. The rotor sensor 6 is based on a change in the generation mode of at least one of the signals.
A rotor sensor abnormality detection circuit for detecting the abnormality may be provided. When an abnormality occurs in the rotor sensor 6, two or more C-phase pulse signals are output during one rotation, or the generation cycle of the fixed cycle pulse signal becomes uneven. Therefore, the abnormality of the rotor sensor 6 can be detected by observing the change in the generation mode of at least one of the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal output from the pulse signal separation circuit. It should be noted that how to configure such a rotor sensor abnormality detection circuit is arbitrary.
【0033】上記の実施の形態では、3相のブラシレス
モータを用い、ロータセンサは3相分の相信号を出力す
るものを用いたが、本発明はブラシレスモータがn相
(nは3以上の正整数)のものでもよく、またロータセ
ンサはn相のブラシレスモータの励磁相を切り換える相
切換信号を得るために用いるn相分の相信号を出力する
ものであればよい。In the above-described embodiment, the three-phase brushless motor is used, and the rotor sensor that outputs the phase signals for three phases is used. However, in the present invention, the brushless motor has n phases (n is 3 or more). The rotor sensor may be any one as long as it outputs a phase signal for n phases used to obtain a phase switching signal for switching the excitation phase of an n-phase brushless motor.
【0034】また、逓倍信号発生回路は、A相パルス信
号及びB相パルス信号のm逓倍(mは2以上の正の整
数)の逓倍信号を出力するものであればよい。Further, the multiplication signal generating circuit may be any one that outputs a multiplication signal of m multiplications (m is a positive integer of 2 or more) of the A phase pulse signal and the B phase pulse signal.
【0035】更に、前述の実施の形態では、定周期パル
ス信号の発生周期をC相パルス信号の発生周期の1/4
としたが、定周期パルス信号の発生周期は、C相パルス
信号の発生周期の1/P(Pは2以上の正整数)よりも
短い定周期であればよい。Further, in the above-described embodiment, the generation period of the constant period pulse signal is 1/4 of the generation period of the C-phase pulse signal.
However, the generation cycle of the fixed-cycle pulse signal may be a fixed cycle shorter than 1 / P (P is a positive integer of 2 or more) of the generation cycle of the C-phase pulse signal.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明のモータ制御用信号発生装置によ
れば、定周期パルス信号を加減算カウンタのリセット信
号として用いるので、加減算カウンタのリセットを高い
精度で行うことができる。これにより、ロータリエンコ
ーダの異常検出精度を従来よりも大幅に高くすることが
できる。また、ロータが1回転する間にリセット信号が
複数回出力されるため、ロータリエンコーダの異常を従
来よりも早期に検出することができる。According to the motor control signal generator of the present invention, since the constant period pulse signal is used as the reset signal of the addition / subtraction counter, the addition / subtraction counter can be reset with high accuracy. As a result, the abnormality detection accuracy of the rotary encoder can be made significantly higher than in the conventional case. Further, since the reset signal is output a plurality of times during one rotation of the rotor, it is possible to detect the abnormality of the rotary encoder earlier than in the conventional case.
【0037】更に、本発明のモータ制御装置によれば、
ロータリエンコーダの異常を迅速且つ適確に検出して、
ブラシレスモータの駆動を極めて良好に制御することが
できる。Further, according to the motor control device of the present invention,
Quickly and accurately detect abnormalities in the rotary encoder,
The drive of the brushless motor can be controlled extremely well.
【図1】本発明に係るモータ制御装置の実施の形態の一
例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a motor control device according to the present invention.
【図2】本発明のモータ制御用信号発生装置の概略的な
構成例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a motor control signal generation device of the present invention.
【図3】図2の受光素子の配置要領を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a layout of the light receiving elements of FIG.
【図4】本発明に用いるロータリエンコーダの回転板の
構成例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a rotary plate of a rotary encoder used in the present invention.
【図5】本発明に係るモータ制御用信号発生装置の要部
の実施形態の例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of an embodiment of a main part of a motor control signal generation device according to the present invention.
【図6】(A)〜(G)は図5におけるパルス信号分離
回路の動作を説明するための信号波形図である。6A to 6G are signal waveform diagrams for explaining the operation of the pulse signal separation circuit in FIG.
【図7】図5のパルス信号分離回路の具体的な構成例を
示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the pulse signal separation circuit of FIG.
4 モータ駆動回路 5 ブラシレスモータ 6 ロータセンサ 7 ロータリエンコーダ 8 相切換制御回路 9 逓倍信号発生回路 10 異常検出回路 11 モータ制御回路 12 ベースドライブ回路 13 発光素子 14 回転スリット板 14A A相パルス用スリット 14B B相パルス用スリット 14C C相パルス用スリット 14D 定周期パルス用スリット 16,16a〜16c 受光素子 17 パルス変換回路 18〜20 波形整形回路 21 方向判別及び4逓倍信号発生回路 22 パルス信号分離回路 23 加減算カウンタ 24 レジスタ 25 判定部 26 異常判定回路 28 回転板 4 Motor drive circuit 5 brushless motor 6 Rotor sensor 7 Rotary encoder 8-phase switching control circuit 9 multiplication signal generation circuit 10 Abnormality detection circuit 11 Motor control circuit 12 Base drive circuit 13 Light emitting device 14 Rotating slit plate 14A A-phase pulse slit 14B B-phase pulse slit 14C C-phase pulse slit 14D fixed-cycle pulse slit 16, 16a to 16c Light receiving element 17 Pulse conversion circuit 18 to 20 waveform shaping circuit 21 Direction Discrimination and Quadrupling Signal Generation Circuit 22 pulse signal separation circuit 23 Addition / subtraction counter 24 registers 25 Judgment section 26 Abnormality judgment circuit 28 rotating plate
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 昭二 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山洋電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−26883(JP,A) 特開 平5−118871(JP,A) 特開 平4−25716(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 H02P 6/00 - 6/02 Front Page Continuation (72) Inventor Shoji Ito 1-5-11-1 Kitaotsuka, Toshima-ku, Tokyo Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-6-26883 (JP, A) JP-A-5 -118871 (JP, A) JP-A-4-25716 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 H02P 6/00-6/02
Claims (7)
レスモータの励磁相を切り替える相切り替え信号を得る
ために用いるn相分の相信号を出力するロータセンサ
と、ロータリエンコーダを備えて90度位相が異なるA
相パルス信号及びB相パルス信号と1回転に1回発生す
るC相パルス信号とを出力するエンコーダ装置と、前記
A相パルス信号及びB相パルス信号に基づいて前記A相
パルス信号及びB相パルス信号のm逓倍(mは2以上の
正の整数)の逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路と、
前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検出信
号を出力する異常検出回路とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記逓
倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カウ
ンタをリセットするリセット信号が入力されたときの前
記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエンコ
ーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異常
判定回路とから構成されているモータ制御用信号発生装
置であって、 前記ロータリエンコーダは、前記C相パルス信号の発生
周期の1/2よりも短い周期で発生する定周期パルス信
号が前記C相パルス信号と重ならないように前記C相パ
ルス信号と同じ出力ラインから出力されるように構成さ
れ、 前記n相分の相信号の2以上の相信号と前記出力ライン
から出力されるパルス信号との位相関係に基づいて、前
記出力ラインから出力されるパルス信号から前記C相パ
ルス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前記C相
パルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出力する
パルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
することを特徴とするモータ制御用信号装置。1. A rotor sensor for outputting a phase signal for n phases used to obtain a phase switching signal for switching an excitation phase of an n-phase (n is a positive integer of 3 or more) brushless motor, and a rotary encoder. 90 degrees out of phase A
An encoder device that outputs a phase pulse signal and a B phase pulse signal and a C phase pulse signal that occurs once per rotation, and the A phase pulse signal and the B phase pulse based on the A phase pulse signal and the B phase pulse signal A multiplied signal generation circuit for outputting a multiplied signal of m times the signal (m is a positive integer of 2 or more),
An abnormality detection circuit that outputs an abnormality detection signal when detecting an abnormality of the rotary encoder, wherein the abnormality detection circuit resets the addition and subtraction counter that adds and subtracts the multiplication signal according to the rotation direction of the motor, and the addition and subtraction counter. A motor control signal generator comprising: an abnormality determination circuit that determines the abnormality of the rotary encoder from the count value of the addition / subtraction counter when a reset signal is input and outputs the abnormality detection signal. The rotary encoder uses the same output line as the C-phase pulse signal so that a constant-cycle pulse signal generated at a cycle shorter than 1/2 of the generation cycle of the C-phase pulse signal does not overlap with the C-phase pulse signal. And output from the output line and two or more phase signals of the phase signals for the n phases. Based on the phase relationship with the pulse signal, the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal are separated from the pulse signal output from the output line to separate the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal. A motor control signal device, further comprising a pulse signal separation circuit for outputting, wherein the addition / subtraction counter uses the fixed-cycle pulse signal separated by the pulse signal separation circuit as the reset signal.
ルス信号,前記B相パルス信号及び前記C相パルス信号
を発生するための複数のスリットが形成された回転板を
備えた光学式のロータリエンコーダからなり、しかも前
記回転板には前記C相パルス信号を発生するためのスリ
ットと重ならないようにして該スリットと同心円上に複
数のスリットが等間隔で形成されており、該複数のスリ
ットに基づいて前記C相パルス信号の発生周期の1/2
以下の定周期で定周期パルス信号が前記C相パルス信号
と同じ出力ラインから出力されるように構成されている
請求項1に記載のモータ制御用信号装置。2. The rotary encoder is an optical rotary encoder including a rotary plate having a plurality of slits for generating the A-phase pulse signal, the B-phase pulse signal and the C-phase pulse signal. In addition, a plurality of slits are formed on the rotary plate in a concentric circle with the slits for generating the C-phase pulse signal at equal intervals so as not to overlap with the slits, and based on the plurality of slits. 1/2 of the generation cycle of the C-phase pulse signal
2. The motor control signal device according to claim 1, wherein the fixed-cycle pulse signal is output from the same output line as the C-phase pulse signal at the following fixed cycles.
える相切り替え信号を得るために用いる3相分の相信号
を出力するロータセンサと、ロータリエンコーダを備え
て90度位相が異なるA相パルス信号及びB相パルス信
号と1回転に1回発生するC相パルス信号とを出力する
エンコーダ装置と、前記A相パルス信号及びB相パルス
信号に基づいて4逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路
と、前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検
出信号を出力する異常検出回路とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記4
逓倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カ
ウンタをリセットするリセット信号が入力されたときの
前記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエン
コーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異
常判定回路とから構成されているモータ制御用信号発生
装置であって、 前記ロータリエンコーダは、前記A相パルス信号,前記
B相パルス信号及び前記C相パルス信号を発生するため
の複数のスリットが形成された回転板を備えた光学式の
ロータリエンコーダからなり、しかも前記回転板には前
記C相パルス信号を発生するためのスリットと重ならな
いようにして該スリットと同心円上に複数のスリットが
等間隔で形成されており、前記複数のスリット間の間隔
は前記C相パルス信号の発生周期の1/4の周期で前記
複数のスリットに基づく定周期パルス信号が発生するよ
うに定められており、 前記3相分の相信号の2つの相信号と前記出力ラインか
ら出力されるパルス信号との位相関係に基づいて、前記
出力ラインから出力されるパルス信号から前記C相パル
ス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前記C相パ
ルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出力するパ
ルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
することを特徴とするモータ制御用信号発生装置。3. A rotor sensor for outputting a phase signal for three phases used to obtain a phase switching signal for switching the excitation phase of a three-phase brushless motor, an A-phase pulse signal having a rotary encoder and 90-degree different phases, and An encoder device that outputs a B-phase pulse signal and a C-phase pulse signal that is generated once per rotation; a multiplication signal generation circuit that outputs a 4 times multiplication signal based on the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal; An abnormality detection circuit that outputs an abnormality detection signal when an abnormality of the rotary encoder is detected, and the abnormality detection circuit is configured to detect the abnormality according to the rotation direction of the motor.
An addition / subtraction counter for adding / subtracting a multiplication signal, and an abnormality determination circuit for determining an abnormality of the rotary encoder from the count value of the addition / subtraction counter when a reset signal for resetting the addition / subtraction counter is input, and outputting the abnormality detection signal. A rotary encoder having a plurality of slits for generating the A-phase pulse signal, the B-phase pulse signal, and the C-phase pulse signal. It comprises an optical rotary encoder having a plate, and a plurality of slits are formed on the rotary plate at equal intervals on a concentric circle so as not to overlap with the slit for generating the C-phase pulse signal. The interval between the plurality of slits is a quarter of the generation period of the C-phase pulse signal, and It is determined that a periodic pulse signal based on a number of slits is generated, and based on a phase relationship between two phase signals of the phase signals for the three phases and a pulse signal output from the output line, A pulse signal separation circuit that separates the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal from the pulse signal output from the output line to separately output the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal, A motor control signal generator, wherein the addition / subtraction counter uses the fixed-cycle pulse signal separated by the pulse signal separation circuit as the reset signal.
方向に回転しているときには、前記リセット信号間の前
記加減算カウンタの前記カウント値が規定値より大きい
かまたは小さいかにより前記ロータリエンコーダの異常
を判定し、前記モータの回転方向が切り替わったときに
は回転方向が切り替わった後に最初に前記加減算カウン
タの前記カウント値が0になるか否かにより前記ロータ
リエンコーダの異常を判定するように構成されている請
求項1または2に記載のモータ制御用信号発生装置。4. The abnormality determination circuit, when the motor is rotating in the same direction, determines whether the rotary encoder has an abnormality depending on whether the count value of the addition / subtraction counter between the reset signals is larger or smaller than a specified value. When the rotation direction of the motor is switched, the abnormality of the rotary encoder is determined depending on whether or not the count value of the addition / subtraction counter becomes 0 after the rotation direction is switched. The signal generator for motor control according to claim 1 or 2.
方向に回転しているとき、前記リセット信号間の前記加
減算カウンタの前記カウント値が、前記規定値よりも大
きい上限規定値より大きいとき及び前記規定値よりも小
さい下限規定値より小さいときに、前記ロータセンサに
異常が発生していると判定することを特徴とする請求項
3に記載のモータ制御用信号発生装置。5. The abnormality determination circuit, when the motor is rotating in the same direction, when the count value of the addition and subtraction counter between the reset signals is larger than an upper limit specified value larger than the specified value, and The motor control signal generation device according to claim 3, wherein when the lower limit value smaller than the specified value is smaller than the lower limit value, it is determined that an abnormality has occurred in the rotor sensor.
前記C相パルス信号及び前記定周期パルス信号の少なく
とも一方の信号の発生態様の変化に基づいて前記ロータ
センサの異常を検出するロータセンサ異常検出回路を更
に備えている請求項1または2に記載のモータ制御用信
号発生装置。6. A rotor sensor abnormality detection for detecting abnormality of the rotor sensor based on a change in a generation mode of at least one of the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal output from the pulse signal separation circuit. The signal generator for motor control according to claim 1, further comprising a circuit.
レスモータの励磁相を切り替える相切り替え信号を得る
ために用いるn相分の相信号を出力するロータセンサ
と、ロータリエンコーダを備えて90度位相が異なるA
相パルス信号及びB相パルス信号と1回転に1回発生す
るC相パルス信号とを出力するエンコーダ装置と、前記
A相パルス信号及びB相パルス信号に基づいて前記A相
パルス信号及びB相パルス信号のm逓倍(mは2以上の
正の整数)の逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路と、
前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検出信
号を出力する異常検出回路と、前記ロータセンサ,前記
エンコーダ装置,前記逓倍信号発生回路及び前記異常検
出回路からの出力に基づいて前記ブラシレスモータを制
御するモータ制御部とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記逓
倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カウ
ンタをリセットするリセット信号が入力されたときの前
記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエンコ
ーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異常
判定回路とから構成されているモータ制御装置であっ
て、 前記ロータリエンコーダは、前記C相パルス信号の発生
周期の1/P(Pは2以上の正の整数)よりも短い周期
で発生する定周期パルス信号を前記C相パルス信号と重
ならないように前記C相パルス信号と前記定周期パルス
信号とを同じ出力ラインから出力するように構成され、 前記n相分の相信号の2以上の信号との位相関係に基づ
いて前記出力ラインから出力されるパルス信号から前記
C相パルス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前
記C相パルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出
力するパルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
することを特徴とするモータ制御装置。7. A rotor sensor for outputting a phase signal for n phases used to obtain a phase switching signal for switching an excitation phase of an n-phase (n is a positive integer of 3 or more) brushless motor, and a rotary encoder. 90 degrees out of phase A
An encoder device that outputs a phase pulse signal and a B phase pulse signal and a C phase pulse signal that occurs once per rotation, and the A phase pulse signal and the B phase pulse based on the A phase pulse signal and the B phase pulse signal A multiplied signal generation circuit for outputting a multiplied signal of m times the signal (m is a positive integer of 2 or more),
An abnormality detection circuit that outputs an abnormality detection signal when an abnormality of the rotary encoder is detected, and a motor that controls the brushless motor based on outputs from the rotor sensor, the encoder device, the multiplication signal generation circuit, and the abnormality detection circuit. A control unit, wherein the abnormality detection circuit, the addition and subtraction counter for adding and subtracting the multiplication signal according to the rotation direction of the motor, and the count value of the addition and subtraction counter when a reset signal for resetting the addition and subtraction counter is input. Is a motor control device configured to determine an abnormality of the rotary encoder and output the abnormality detection signal, wherein the rotary encoder is 1 / P of a generation cycle of the C-phase pulse signal. (P is a positive integer of 2 or more) It is configured to output the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal from the same output line so as not to overlap with the phase pulse signal, and based on the phase relationship with two or more signals of the n-phase signal. And a pulse signal separation circuit for separating the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal from the pulse signal output from the output line to separately output the C-phase pulse signal and the fixed-cycle pulse signal. The motor control device, wherein the addition / subtraction counter uses the fixed-cycle pulse signal separated by the pulse signal separation circuit as the reset signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02058097A JP3370886B2 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Motor control signal generator and motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02058097A JP3370886B2 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Motor control signal generator and motor controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10221116A JPH10221116A (en) | 1998-08-21 |
| JP3370886B2 true JP3370886B2 (en) | 2003-01-27 |
Family
ID=12031162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02058097A Expired - Lifetime JP3370886B2 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Motor control signal generator and motor controller |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3370886B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4277484B2 (en) * | 2002-06-25 | 2009-06-10 | 株式会社デンソー | Electric actuator system |
| CN116937903B (en) * | 2023-05-29 | 2025-02-11 | 瑞昌市森奥达科技有限公司 | A three-phase asynchronous motor and a rotor position measurement method thereof |
-
1997
- 1997-02-03 JP JP02058097A patent/JP3370886B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10221116A (en) | 1998-08-21 |
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