Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7376385B2 - Motor decoding circuit - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7376385B2 - Motor decoding circuit - Google Patents

Motor decoding circuit Download PDF

Info

Publication number
JP7376385B2
JP7376385B2 JP2020031407A JP2020031407A JP7376385B2 JP 7376385 B2 JP7376385 B2 JP 7376385B2 JP 2020031407 A JP2020031407 A JP 2020031407A JP 2020031407 A JP2020031407 A JP 2020031407A JP 7376385 B2 JP7376385 B2 JP 7376385B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transition
bit
motor
level
time difference
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2020031407A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021136576A (en
Inventor
伸夫 平山
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2020031407A priority Critical patent/JP7376385B2/en
Publication of JP2021136576A publication Critical patent/JP2021136576A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7376385B2 publication Critical patent/JP7376385B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

本発明は、モータ駆動装置でのデータ伝送に用いられるモータ用復号化回路に関する。 The present invention relates to a motor decoding circuit used for data transmission in a motor drive device.

工作機械などのモータを駆動するモータ駆動装置において、モータの状態を監視したり、制御したりするためのデータ(例えば、電流データ)を符号化して伝送することがある。例えば、モータ駆動装置内の電流検出回路と制御回路の間で、データが伝送される。電流検出回路側でモータの電流データをマンチェスタ符号化し、制御回路側に伝送する。このようにすることで、回路間でのデータ伝達の信頼性が向上する。また、マンチェスタ符号はデータとクロック双方の情報を含むため、データとクロックを別個の配線で送信する場合と比べて、配線の本数を低減できる。 BACKGROUND ART In a motor drive device that drives a motor of a machine tool or the like, data (for example, current data) for monitoring or controlling the state of the motor may be encoded and transmitted. For example, data is transmitted between a current detection circuit and a control circuit within a motor drive device. The motor current data is Manchester encoded on the current detection circuit side and transmitted to the control circuit side. By doing so, the reliability of data transmission between circuits is improved. Furthermore, since the Manchester code includes both data and clock information, the number of wires can be reduced compared to the case where data and clock are transmitted using separate wires.

しかし、モータ駆動装置は、ノイズが多く、コード化しても、データが乱れる可能性がある。電流検出回路は、主スイッチング素子の近くに配置されることが多く、スイッチングのノイズの影響を受けやすい。このノイズに起因して、伝送された信号の復号時に誤りが発生する可能性がある。 However, a motor drive device has a lot of noise, and even if it is encoded, the data may be distorted. The current detection circuit is often placed near the main switching element and is susceptible to switching noise. Due to this noise, errors may occur when decoding the transmitted signal.

特開平11-088446号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-088446

本発明は、ノイズへの耐性の向上を図ったモータ用復号化回路を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor decoding circuit with improved resistance to noise.

一態様に係るモータ用復号化回路は、ビット区間内でのレベル遷移によってビットの値を表してなるマンチェスタ符号化信号を含むモータ用信号を受信する受信部と、前記モータ用信号からクロック信号およびビット列を再生する復号化部と、前記モータ用信号から複数のレベル遷移を抽出する遷移抽出部と、前記抽出された複数のレベル遷移間の時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致するかを判定し、一致しない場合に前記複数のレベル遷移の少なくともいずれかはノイズであると判定する判定部と、を備える。前記遷移抽出部は、前記復号されたビット列を参照して、同一値のビットが連続する前記ビット区間の境界でのレベル遷移を除く、複数のレベル遷移を抽出する。 A motor decoding circuit according to one aspect includes a receiving unit that receives a motor signal including a Manchester encoded signal representing a bit value by level transition within a bit interval, and a clock signal and a clock signal from the motor signal. a decoding unit that reproduces a bit string; a transition extraction unit that extracts a plurality of level transitions from the motor signal; and a time difference between the extracted plurality of level transitions that matches the length of the bit section within an error range. and a determining unit that determines that at least one of the plurality of level transitions is noise if they do not match. The transition extraction unit refers to the decoded bit string and extracts a plurality of level transitions, excluding level transitions at boundaries of the bit sections where bits of the same value are continuous.

本発明によれば、ノイズへの耐性の向上を図ったモータ用復号化回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a motor decoding circuit with improved resistance to noise.

実施形態に係るモータ駆動装置を表す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a motor drive device according to an embodiment. データ処理部の内部構成を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a data processing section. 電流検出部で処理される信号を表すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing signals processed by the current detection section. データ処理部で処理される信号を表すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing signals processed by a data processing section.

以下、実施形態に係るモータ駆動装置について、図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 Hereinafter, a motor drive device according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、実施形態に係るモータ駆動装置10を表す模式図である。モータ駆動装置10は、モータ20を駆動するものであり、インバータ部11、電流検出部12(電流検出器13、A/Dコンバータ14、マンチェスタ符号化部15)、データ処理部16、電流制御部17、入力部18を有する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a motor drive device 10 according to an embodiment. The motor drive device 10 drives the motor 20 and includes an inverter section 11, a current detection section 12 (current detector 13, A/D converter 14, Manchester encoding section 15), a data processing section 16, and a current control section. 17, it has an input section 18.

インバータ部11は、例えば、スイッチング素子とそのドライブ回路で構成され、モータ20を駆動する駆動電流Iを生成する。 The inverter section 11 includes, for example, a switching element and its drive circuit, and generates a drive current I that drives the motor 20.

電流検出部12は、駆動電流Iを検出し、その符号化電流信号CD1を送信するものであり、電流検出器13、A/Dコンバータ14、マンチェスタ符号化部15を有する。 The current detector 12 detects the drive current I and transmits the encoded current signal CD1, and includes a current detector 13, an A/D converter 14, and a Manchester encoder 15.

電流検出器13は、駆動電流Iを検出するセンサであり、駆動電流Iに対応するアナログ信号を出力する。 The current detector 13 is a sensor that detects the drive current I, and outputs an analog signal corresponding to the drive current I.

A/Dコンバータ14は、電流検出器13からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、符号化前電流信号CD0を生成する。このA/Dコンバータ14およびマンチェスタ符号化部15は、所定のクロックCL0で動作する。 The A/D converter 14 converts the analog signal from the current detector 13 into a digital signal and generates a pre-encoded current signal CD0. This A/D converter 14 and Manchester encoding section 15 operate with a predetermined clock CL0.

マンチェスタ符号化部15は、A/Dコンバータ14からの符号化前電流信号CD0をマンチェスタ符号化し、符号化電流信号CD1を生成する。符号化電流信号CD1はマンチェスタ符号化信号を含む。 The Manchester encoding unit 15 performs Manchester encoding on the pre-encoded current signal CD0 from the A/D converter 14 to generate an encoded current signal CD1. Encoded current signal CD1 includes a Manchester encoded signal.

データ処理部16は、符号化電流信号CD1を復号化し、復号化電流信号CD3を生成する。なお、この詳細は後述する。 The data processing unit 16 decodes the encoded current signal CD1 and generates a decoded current signal CD3. Note that the details will be described later.

電流制御部17は、外部からの指令および復号化電流信号CD3に基づいて、インバータ部11にスイッチングの指令を出力する。すなわち、電流制御部17は、電流検出器13で検出した駆動電流Iのデータに基づいて、モータ20を制御する。 Current control unit 17 outputs a switching command to inverter unit 11 based on an external command and decoded current signal CD3. That is, the current control unit 17 controls the motor 20 based on the data of the drive current I detected by the current detector 13.

入力部18は、後述のように、データ処理部16を制御するための情報を入力する。 The input unit 18 inputs information for controlling the data processing unit 16, as described later.

図2は、データ処理部16の内部構成を表すブロック図である。データ処理部16は、基準クロック21、復号化部24、デジタルフィルタ25、遷移抽出部26、判定部27を有する。 FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the data processing section 16. The data processing unit 16 includes a reference clock 21 , a decoding unit 24 , a digital filter 25 , a transition extraction unit 26 , and a determination unit 27 .

基準クロック21は、データ処理部16での処理の基準となるクロック信号CL1を生成する。このクロック信号CL1の周波数は、例えば、電流検出部12のクロック信号CL0の周波数の例えば、数倍~数十倍程度とできる。 The reference clock 21 generates a clock signal CL1 that serves as a reference for processing in the data processing section 16. The frequency of this clock signal CL1 can be, for example, several times to several tens of times the frequency of the clock signal CL0 of the current detection section 12.

復号化部24は、マンチェスタ符号化部15から受信された符号化電流信号CD1に基づき、クロック信号CL2およびビット列(復号化電流信号CD2)を生成する(クロックおよびデータの復号)。クロック信号CL2は電流検出部12のクロック信号CL0に対応し、ビット列は符号化前電流信号CD0に対応する。 The decoding unit 24 generates a clock signal CL2 and a bit string (decoded current signal CD2) based on the encoded current signal CD1 received from the Manchester encoding unit 15 (decoding clock and data). The clock signal CL2 corresponds to the clock signal CL0 of the current detection section 12, and the bit string corresponds to the pre-encoded current signal CD0.

デジタルフィルタ25は、例えば、Sinc3フィルタであり、ビット列(ビットストリーム)を所定期間フィルタリングして、高周波変動を除去し、例えば、16ビットの復号化電流信号CD3として出力する。 The digital filter 25 is, for example, a Sinc3 filter, and filters the bit string (bit stream) for a predetermined period to remove high frequency fluctuations, and outputs it as, for example, a 16-bit decoded current signal CD3.

遷移抽出部26は、符号化電流信号CD1から複数のレベル遷移を抽出する。判定部27は、抽出された複数のレベル遷移間の時間差Txに基づき、レベル遷移がノイズを含むか否かを判定する。なお、これらの詳細は後述する。 The transition extraction unit 26 extracts a plurality of level transitions from the encoded current signal CD1. The determination unit 27 determines whether or not the level transition includes noise based on the time difference Tx between the plurality of extracted level transitions. Note that these details will be described later.

以下、遷移抽出部26、判定部27の詳細な説明に先だって、電流検出部12およびデータ処理部16で処理される信号を説明する。 Hereinafter, prior to a detailed explanation of the transition extraction section 26 and the determination section 27, the signals processed by the current detection section 12 and the data processing section 16 will be explained.

図3は、電流検出部12で処理される信号を表すタイミングチャートである。クロック信号CL0のビット区間Tb0それぞれに対応して、符号化前電流信号CD0のビットの0、1が変化する。符号化前電流信号CD0から符号化電流信号CD1が生成される。 FIG. 3 is a timing chart showing signals processed by the current detection section 12. The bits 0 and 1 of the pre-encoded current signal CD0 change corresponding to each bit period Tb0 of the clock signal CL0. Encoded current signal CD1 is generated from pre-encoded current signal CD0.

符号化電流信号CD1は、マンチェスタ符号なので、ビット区間Tbの中間に信号のレベル遷移(中間遷移Sm)がある。すなわち、マンチェスタ符号は、ビット区間Tbの中間に位置する中間遷移Smによってビットの値を表す。例えば、LからHへの中間遷移Smは、ビットの「1」を表し、HからLへの中間遷移Smはビットの「0」を表す。但し、この逆に、LからHの中間遷移Smによって「0」を、HからLの中間遷移Smによって「1」を表してもよい。 Since the encoded current signal CD1 is a Manchester code, there is a signal level transition (intermediate transition Sm) in the middle of the bit period Tb. That is, the Manchester code represents the value of a bit by an intermediate transition Sm located in the middle of the bit interval Tb. For example, an intermediate transition Sm from L to H represents a "1" bit, and an intermediate transition Sm from H to L represents a "0" bit. However, conversely, "0" may be represented by the intermediate transition Sm from L to H, and "1" may be represented by the intermediate transition Sm from H to L.

ここでは、中間遷移Smはクロック信号CL0の立ち上がりに対応している。これに対して、クロック信号CL0の位相を180°ずらして(HとLを逆転)、中間遷移Smがクロック信号CL0の立ち下がりに対応するようにしてもよい。 Here, the intermediate transition Sm corresponds to the rising edge of the clock signal CL0. On the other hand, the phase of the clock signal CL0 may be shifted by 180 degrees (H and L are reversed) so that the intermediate transition Sm corresponds to the falling edge of the clock signal CL0.

マンチェスタ符号は、中間遷移Smに加えて、ビット区間Tbの境界に位置する境界遷移Spを含む。この境界遷移Spは、同一値のビットが連続する場合、必然的に発生する。マンチェスタ符号では、レベル遷移によって、ビットの値を表す。このため、同一値のビット(同一方向のレベル遷移、例えば、LからHへのレベル遷移)が続くと、その間に逆方向の遷移(例えば、HからLへのレベル遷移)を入れる必要がある。マンチェスタ符号では、このいわば、副次的なレベル遷移をビット区間の境界で行っている。 In addition to the intermediate transition Sm, the Manchester code includes a boundary transition Sp located at the boundary of the bit interval Tb. This boundary transition Sp inevitably occurs when bits of the same value are consecutive. In Manchester codes, bit values are represented by level transitions. Therefore, if bits of the same value (level transitions in the same direction, for example, level transitions from L to H) continue, it is necessary to insert transitions in the opposite direction (for example, level transitions from H to L) between them. . In the Manchester code, this so-called secondary level transition is performed at the boundary between bit sections.

図4は、データ処理部16で処理される信号を表すタイミングチャートである。基準クロック21のクロック信号CL1、電流検出部12から伝送された符号化電流信号CD1、復号化部24で生成されたクロック信号CL2および復号化電流信号CD2が示される。参考のため、符号化電流信号CD1の生成に用いられたクロック信号CL0を併せて示している。 FIG. 4 is a timing chart showing signals processed by the data processing section 16. A clock signal CL1 of the reference clock 21, an encoded current signal CD1 transmitted from the current detection section 12, a clock signal CL2 generated by the decoding section 24, and a decoded current signal CD2 are shown. For reference, the clock signal CL0 used to generate the encoded current signal CD1 is also shown.

クロック信号CL0のビット区間Tb0は、設計上判っているため、生成されるクロック信号CL2のビット区間Tb2の長さは、ビット区間Tb0と等しくなるように設定される。しかし、ビット区間Tb2とビット区間Tb0の位相にはズレがある。すなわち、符号化電流信号CD1に含まれる中間遷移Sm0、Sm1は、クロック信号CL0のビット区間Tb0の中間に位置するが、クロック信号CL2のビット区間Tb2の中間には位置しない。 Since the bit interval Tb0 of the clock signal CL0 is known in design, the length of the bit interval Tb2 of the generated clock signal CL2 is set to be equal to the bit interval Tb0. However, there is a phase difference between the bit section Tb2 and the bit section Tb0. That is, intermediate transitions Sm0 and Sm1 included in encoded current signal CD1 are located in the middle of bit interval Tb0 of clock signal CL0, but not in the middle of bit interval Tb2 of clock signal CL2.

このズレは、信号処理の都合上発生するものである。すなわち、ここでは中間遷移Sm0、Sm1を用いて、ビット区間Tb2の始点を規定している。さらに、復号化部24などでの処理の関係でタイムラグが発生する。すなわち、中間遷移Sm0、Sm1は、クロック信号CL2に対しては、ビット区間Tb2の境界寄りに配置されている。 This shift occurs due to the convenience of signal processing. That is, here, intermediate transitions Sm0 and Sm1 are used to define the starting point of bit section Tb2. Furthermore, a time lag occurs due to processing in the decoding unit 24 and the like. That is, the intermediate transitions Sm0 and Sm1 are arranged closer to the boundary of the bit interval Tb2 with respect to the clock signal CL2.

このように中間遷移Sm0、Sm1が、クロック信号CL2などに対してズレがあることは、復号化部24、デジタルフィルタ25での処理上問題となることはない。すなわち、生成されたクロック信号CL2、復号化電流信号CD2同士でタイミング(位相)が合っていれば、デジタル処理は可能である。 The fact that the intermediate transitions Sm0 and Sm1 are deviated from the clock signal CL2, etc. in this way does not cause any problem in the processing in the decoding section 24 and the digital filter 25. That is, if the timing (phase) of the generated clock signal CL2 and decoded current signal CD2 match, digital processing is possible.

但し、後述のように、遷移抽出部26では、このタイミングのズレが問題となる可能性はある。しかし、このタイミングのズレは、復号化部24での処理内容によって決まる所定の値なので、これを考慮して、処理すれば足りる。 However, as will be described later, this timing shift may pose a problem in the transition extraction section 26. However, since this timing deviation is a predetermined value determined by the processing content of the decoding unit 24, it is sufficient to process the timing by taking this into consideration.

以上では、符号化電流信号CD1がノイズを含まないことを前提としている。しかし、符号化電流信号CD1にノイズが含まれ、中間遷移Sm0、Sm1が実際は中間遷移ではなく、ノイズであることがあり得る。この場合、再生されたクロック信号CL2や復号されたビット列に誤りが発生する。例えば、再生されたクロック信号CL2のビット区間Tb2の始点が間違っていた場合、復号されるビット列が連続的な誤りを含む可能性がある。 The above description assumes that the encoded current signal CD1 does not include noise. However, it is possible that the encoded current signal CD1 contains noise and that the intermediate transitions Sm0, Sm1 are actually noise rather than intermediate transitions. In this case, errors occur in the reproduced clock signal CL2 and the decoded bit string. For example, if the starting point of the bit section Tb2 of the reproduced clock signal CL2 is incorrect, the bit string to be decoded may contain continuous errors.

以下、遷移抽出部26、判定部27の詳細を説明する。既述のように、遷移抽出部26は、符号化電流信号CD1からレベル遷移を抽出する。このときの処理は、A.初期処理、B.継続処理の2段階に分けることができる。 The details of the transition extracting section 26 and the determining section 27 will be explained below. As described above, the transition extractor 26 extracts level transitions from the encoded current signal CD1. The process at this time is A. Initial processing, B. Continuation processing can be divided into two stages.

A.初期処理
まず、ビット区間Tb2の始点、終点を決定するための初期処理がなされる。すなわち、次の条件1、2の下、複数のレベル遷移(後述のように、中間遷移Sm)が抽出される。
A. Initial Processing First, initial processing is performed to determine the starting point and ending point of the bit section Tb2. That is, under the following conditions 1 and 2, a plurality of level transitions (intermediate transitions Sm as described later) are extracted.

条件1)複数のレベル遷移が、連続する異なるビット値(例えば、「0、1」や「1、0」)に対応すること(言い換えれば、複数のレベル遷移が、境界遷移Spを含まないこと)。
条件2)レベル遷移の時間差Txが、ビット区間Tb0と誤差範囲内で一致すること。
Condition 1) A plurality of level transitions correspond to consecutive different bit values (for example, "0, 1" or "1, 0") (in other words, a plurality of level transitions do not include a boundary transition Sp) ).
Condition 2) The level transition time difference Tx matches the bit interval Tb0 within an error range.

この条件1、2を満たすレベル遷移は中間遷移Smと考えられる。この条件1、2を用いても、抽出したレベル遷移が、ノイズなどに起因するものを含む可能性は否定できないが、一般に、その可能性は小さい。後述のように、この可能性を否定できない場合は、初期処理をやり直すこと(初期化)が好ましい。 A level transition that satisfies conditions 1 and 2 is considered to be an intermediate transition Sm. Even if Conditions 1 and 2 are used, it cannot be denied that the extracted level transition may include something caused by noise or the like, but this possibility is generally small. As will be described later, if this possibility cannot be denied, it is preferable to redo the initial processing (initialization).

以下、条件1、2に対応する処理の詳細を説明する。条件1、2の処理を纏めて行うことも可能であるが、ここでは判り易さのために、条件1、条件2の順に処理内容を説明する。 The details of the processing corresponding to conditions 1 and 2 will be described below. Although it is possible to perform the processing for conditions 1 and 2 together, here, for the sake of clarity, the processing contents will be explained in the order of condition 1 and condition 2.

(1)条件1に対応する処理
初期処理において、遷移抽出部26は、複数のレベル遷移を抽出し、これらのレベル遷移が境界遷移Spを含むかを判定する。複数のレベル遷移が境界遷移Spを含むのであれば、例えば、複数のレベル遷移を再度抽出し、境界遷移Spを含むかを再度判定する。このようにして、遷移抽出部26は、境界遷移Spを含まない複数のレベル遷移を抽出できる。
(1) Processing corresponding to condition 1 In the initial processing, the transition extraction unit 26 extracts a plurality of level transitions and determines whether these level transitions include a boundary transition Sp. If the plurality of level transitions include the boundary transition Sp, for example, the plurality of level transitions are extracted again and it is determined again whether the plurality of level transitions include the boundary transition Sp. In this way, the transition extraction unit 26 can extract a plurality of level transitions that do not include the boundary transition Sp.

復号化部24から出力される復号されたビット列を参照することで、境界遷移Spを含むか否かを判定できる。すなわち、抽出したレベル遷移が、同一値のビットが連続する境界遷移Spに対応するか否かを判定する。 By referring to the decoded bit string output from the decoding unit 24, it can be determined whether or not the boundary transition Sp is included. That is, it is determined whether the extracted level transition corresponds to a boundary transition Sp where bits of the same value continue.

既述のように、中間遷移Smなどのレベル遷移は、クロック信号CL2や復号化電流信号CD2に対して、タイミングのズレがある。しかし、これは処理内容で決まるので、タイミングのズレを考慮して、判定を行うことができる。 As described above, the level transitions such as the intermediate transition Sm have a timing lag with respect to the clock signal CL2 and the decoded current signal CD2. However, since this is determined by the processing content, the determination can be made taking into account the timing difference.

なお、電流検出部12から同一値のビットが連続することがないマンチェスタ符号化信号、すなわち、0、1の繰り返しを表すマンチェスタ符号化信号を送信することで、遷移抽出部26での境界遷移Spの除外処理を省略することができる。 Note that by transmitting from the current detection unit 12 a Manchester encoded signal in which bits of the same value do not continue, that is, a Manchester encoded signal representing repetition of 0 and 1, the boundary transition Sp in the transition extraction unit 26 is transmitted. Exclusion processing can be omitted.

(2)条件2に対応する処理
条件1に対応する処理の後、次のような処理がなされる。すなわち、判定部27は、抽出された複数のレベル遷移間の時間差Txがビット区間Tb0と誤差範囲内で一致するかを判定し、一致しない場合に複数のレベル遷移の少なくともいずれかはノイズであると判定する。
(2) Processing corresponding to condition 2 After processing corresponding to condition 1, the following processing is performed. That is, the determination unit 27 determines whether the time difference Tx between the extracted level transitions matches the bit interval Tb0 within the error range, and if they do not match, at least one of the level transitions is noise. It is determined that

既述のように、本来の中間遷移Smの間隔は、ビット区間Tb0(さらには、ビット区間Tb2)と一致する。このため、抽出されたレベル遷移の時間差Txがビット区間Tb0と一致しない場合、抽出された複数のレベル遷移の少なくとも一方がノイズであると判定できる。 As described above, the interval between the original intermediate transitions Sm matches the bit interval Tb0 (furthermore, the bit interval Tb2). Therefore, if the time difference Tx of the extracted level transitions does not match the bit interval Tb0, it can be determined that at least one of the extracted level transitions is noise.

但し、クロックCL0、CL1のジッタや、個体差によるクロック周波数のバラつきがあり得る。このため、このような誤差を見込んで、時間差Txとビット区間Tbの一致を判定する。 However, there may be jitter in the clocks CL0 and CL1 and variation in clock frequency due to individual differences. Therefore, in consideration of such an error, it is determined whether the time difference Tx and the bit interval Tb match.

例えば、電流検出部12でのクロック信号CL0が、10.7MHz±5%とし、基準クロック21のクロック信号CL1が131.072MHz±130ppmとする。この場合、クロック信号CL0は10.165~11.235MHz、クロック信号CL1は131.0549~131.0891MHzであり、クロックの比(=CL0/CL1)は、12.28±0.61クロックとなる。この範囲を越える時間差Txとビット区間Tbの不一致は、ノイズに起因すると考えられる。なお、入力部18から判定部27に、基準となる値や誤差範囲を入力、設定できる。 For example, it is assumed that the clock signal CL0 of the current detection unit 12 is 10.7 MHz±5%, and the clock signal CL1 of the reference clock 21 is 131.072 MHz±130 ppm. In this case, the clock signal CL0 is 10.165 to 11.235 MHz, the clock signal CL1 is 131.0549 to 131.0891 MHz, and the clock ratio (=CL0/CL1) is 12.28±0.61 clock. . A mismatch between the time difference Tx and the bit interval Tb that exceeds this range is considered to be caused by noise. Note that reference values and error ranges can be input and set from the input unit 18 to the determination unit 27.

クロック信号CL1に基づいて、この判定を行うと、クロック信号CL1の1クロック以内での時間差Txの判定は困難である。すなわち、±0.61クロックに替えて、±1クロックでの判定を行うことになる。ここで、クロック信号CL1の周波数を大きくすることで、1クロックの期間を短くして、時間精度を向上できる。 If this determination is made based on the clock signal CL1, it is difficult to determine the time difference Tx within one clock of the clock signal CL1. That is, the determination is performed using ±1 clock instead of ±0.61 clock. Here, by increasing the frequency of the clock signal CL1, the period of one clock can be shortened and time accuracy can be improved.

以上のように、条件1、2を満たす複数のレベル遷移(中間遷移Sm0、Sm1)を抽出し、遷移のタイミングに基づいて、ビット区間Tb2の始点、終点が決定される。 As described above, a plurality of level transitions (intermediate transitions Sm0, Sm1) that satisfy Conditions 1 and 2 are extracted, and the starting point and ending point of the bit section Tb2 are determined based on the timing of the transition.

B.継続処理
初期処理の後、遷移抽出部26、判定部27の処理が継続する。すなわち、遷移抽出部26は、境界遷移Spではない1(1以上も可)のレベル遷移を抽出する。既述のように、初期処理で、中間遷移Sm0、Sm1を抽出しているため、抽出するレベル遷移は1つのみで足りる。
B. Continuation Processing After the initial processing, the processing of the transition extraction unit 26 and the determination unit 27 continues. That is, the transition extraction unit 26 extracts one level transition (one or more is possible) that is not the boundary transition Sp. As described above, since the intermediate transitions Sm0 and Sm1 are extracted in the initial processing, it is sufficient to extract only one level transition.

判定部27は、新たに抽出したレベル遷移と前回抽出した中間遷移Smとの時間差Txがビット区間Tb0の長さと誤差範囲内で一致するかを判定する。但し、時間差Tx自体を求めることなく、新たに抽出したレベル遷移のタイミングがビット区間Tb2の始点、終点と誤差範囲内で一致するかを判定してもよい。なお、初期処理の直後では、「前回抽出した中間遷移Sm」は、初期処理時の中間遷移である。また、連続してレベル遷移を抽出する場合、今回抽出した中間遷移Smは、次回において、「前回抽出した中間遷移Sm」として取り扱われる。 The determination unit 27 determines whether the time difference Tx between the newly extracted level transition and the previously extracted intermediate transition Sm matches the length of the bit section Tb0 within an error range. However, without determining the time difference Tx itself, it may be determined whether the timing of the newly extracted level transition matches the start point and end point of the bit section Tb2 within the error range. Note that immediately after the initial processing, "previously extracted intermediate transition Sm" is the intermediate transition at the time of the initial processing. Furthermore, when level transitions are extracted continuously, the intermediate transition Sm extracted this time is treated as the "previously extracted intermediate transition Sm" next time.

時間差Txが前記ビット区間Tb0の長さと誤差範囲内で一致しない場合、遷移抽出部26に符号化電流信号CD1(モータ用信号)から1(1以上も可)のレベル遷移を再び抽出するよう指示する。このように、ノイズの程度を判定することが容易となる。 If the time difference Tx does not match the length of the bit section Tb0 within the error range, the transition extraction unit 26 is instructed to extract a level transition of 1 (or more than 1) from the encoded current signal CD1 (motor signal) again. do. In this way, it becomes easy to determine the degree of noise.

判定部27は、前記時間差Txが前記ビット区間Tbの長さと誤差範囲内で一致しなかった回数をカウントする。このカウント値は、ノイズの程度(あるいは復号化電流信号CD2が誤りを含む程度)として用いることができる。特に、連続して一致しなかった回数は、復号化電流信号CD2に連続する誤りがある可能性の程度を表すと考えられる。 The determining unit 27 counts the number of times the time difference Tx does not match the length of the bit section Tb within an error range. This count value can be used as the degree of noise (or the degree to which the decoded current signal CD2 contains errors). In particular, the number of times of consecutive mismatches is considered to represent the degree of possibility that there are consecutive errors in the decoded current signal CD2.

判定部27は、時間差Txがビット区間Tbの長さと誤差範囲内で連続して一致せず、その回数が閾値に達した場合、初期処理をやり直し(初期化)、その後、継続処理を再開する。最初の初期処理で抽出したレベル遷移が誤っている場合などに対処できる。なお、入力部18から判定部27に閾値を入力、設定できる。 If the time difference Tx does not consecutively match the length of the bit section Tb within the error range and the number of times it does not match within the error range reaches a threshold, the determination unit 27 redoes the initial processing (initialization), and then restarts the continuation processing. . It is possible to deal with cases where the level transition extracted in the first initial processing is incorrect. Note that a threshold value can be input and set from the input section 18 to the determination section 27 .

以上のように、本実施形態では、マンチェスタ符号化信号を含むモータ用信号から複数のレベル遷移を抽出し、その時間差Txに基づいて、信号内のノイズを検出することで、ノイズへの耐性を向上できる。例えば、ノイズの程度を判定し、ノイズの程度によっては、復号化部24を初期化して、復号の誤り、特に、それが連続することを防止できる。 As described above, in this embodiment, a plurality of level transitions are extracted from a motor signal including a Manchester encoded signal, and noise in the signal is detected based on the time difference Tx, thereby improving resistance to noise. You can improve. For example, it is possible to determine the degree of noise and, depending on the degree of noise, initialize the decoding unit 24 to prevent decoding errors, especially their continuation.

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
[Technical idea obtained from the embodiment]
The technical idea that can be understood from the above embodiment will be described below.

〔1〕モータ用復号化回路(データ処理部16)は、ビット区間(Tb)内でのレベル遷移(中間遷移Sm)によってビットの値を表してなるマンチェスタ符号化信号を含むモータ用信号(符号化電流信号CD1)を受信する受信部と、前記モータ用信号(CD1)からクロック信号(CL0)およびビット列を復号する復号化部(24)と、前記モータ用信号(CD1)から複数のレベル遷移を抽出する遷移抽出部(26)と、前記抽出された複数のレベル遷移間の時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致するかを判定し、一致しない場合に前記複数のレベル遷移の少なくともいずれかはノイズであると判定する判定部(27)と、を備える。前記遷移抽出部(26)は、前記復号されたビット列を参照して、同一値のビットが連続する前記ビット区間(Tb)の境界でのレベル遷移(境界遷移Sp)を除く、複数のレベル遷移を抽出する。これにより、モータ用信号(CD1)内のノイズを検出し、種々の対応を行うことが可能となる。マンチェスタ符号中の境界遷移(Sp)を除くことで、ノイズの検出精度を向上できる。 [1] The motor decoding circuit (data processing unit 16) generates a motor signal (code a decoding unit (24) that decodes a clock signal (CL0) and a bit string from the motor signal (CD1), and a plurality of level transitions from the motor signal (CD1). a transition extracting unit (26) that extracts a plurality of level transitions, and determines whether the time difference (Tx) between the extracted plurality of level transitions matches the length of the bit interval (Tb) within an error range, and if they do not match, A determination unit (27) is provided that determines that at least one of the plurality of level transitions is noise. The transition extraction unit (26) refers to the decoded bit string and extracts a plurality of level transitions excluding a level transition (boundary transition Sp) at the boundary of the bit interval (Tb) where bits of the same value are consecutive. Extract. This makes it possible to detect noise in the motor signal (CD1) and take various measures. By removing the boundary transition (Sp) in the Manchester code, noise detection accuracy can be improved.

〔2〕前記時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致する場合、前記遷移抽出部(26)は、1以上のレベル遷移を追加して抽出し、前記判定部(27)は、追加して抽出されたレベル遷移と、先に抽出されたレベル遷移との時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致するかを判定する。これにより、初期処理後、ノイズの程度を容易に判定できる。 [2] If the time difference (Tx) matches the length of the bit interval (Tb) within the error range, the transition extraction unit (26) additionally extracts one or more level transitions, and the determination unit (27) determines whether the time difference (Tx) between the additionally extracted level transition and the previously extracted level transition matches the length of the bit section (Tb) within an error range. This allows the degree of noise to be easily determined after initial processing.

〔3〕前記判定部(27)は、前記時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致しなかった回数をカウントする。回数をカウントすることで、ノイズの程度を判定できる。 [3] The determination unit (27) counts the number of times the time difference (Tx) does not match the length of the bit section (Tb) within an error range. By counting the number of times, the degree of noise can be determined.

〔4〕前記判定部(27)は、前記時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で連続して一致しなかった回数をカウントする。これにより、連続して一致しなかった回数は、復号化電流信号(CD2)が連続する誤りがある可能性の程度を示唆する。 [4] The determination unit (27) counts the number of times the time difference (Tx) does not match the length of the bit section (Tb) consecutively within an error range. Accordingly, the number of consecutive mismatches indicates the degree of possibility that the decoded current signal (CD2) has consecutive errors.

〔5〕前記判定部(27)は、前記時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で連続して一致しなかった回数が閾値に達した場合、前記遷移抽出部(26)は、前記ビット区間(Tb)の境界でのレベル遷移を除く、複数のレベル遷移を新たに抽出し、前記新たに抽出された複数のレベル遷移間の時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致する場合、前記復号化部(24)は、1以上のレベル遷移を追加して抽出し、前記判定部(27)は、追加して抽出されたレベル遷移と、先に抽出されたレベル遷移との時間差(Tx)が前記ビット区間(Tb)の長さと誤差範囲内で一致するかを判定する。これにより、当初に抽出したレベル遷移が誤っている場合などに対処できる。 [5] The determination unit (27) determines whether the transition extraction unit ( 26) newly extracts a plurality of level transitions excluding the level transition at the boundary of the bit interval (Tb), and the time difference (Tx) between the newly extracted plurality of level transitions is determined by the time difference (Tx) in the bit interval (Tb). Tb) within the error range, the decoding section (24) additionally extracts one or more level transitions, and the determining section (27) extracts the additionally extracted level transitions. It is determined whether the time difference (Tx) between this and the previously extracted level transition matches the length of the bit section (Tb) within an error range. This makes it possible to deal with cases where the initially extracted level transition is incorrect.

10…モータ駆動装置 11…インバータ部
12…電流検出部 13…電流検出器
14…A/Dコンバータ 15…マンチェスタ符号化部
16…データ処理部 17…電流制御部
18…入力部 20…モータ
21…基準クロック 24…復号化部
25…デジタルフィルタ 26…遷移抽出部
27…判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Motor drive device 11... Inverter part 12... Current detection part 13... Current detector 14... A/D converter 15... Manchester encoding part 16... Data processing part 17... Current control part 18... Input part 20... Motor 21... Reference clock 24...Decoding section 25...Digital filter 26...Transition extraction section 27...Judgment section

Claims (5)

ビット区間内でのレベル遷移によってビットの値を表してなるマンチェスタ符号化信号を含むモータ用信号を受信する受信部と、
前記モータ用信号からクロック信号およびビット列を復号する復号化部と、
前記モータ用信号から複数のレベル遷移を抽出する遷移抽出部と、
前記抽出された複数のレベル遷移間の時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致するかを判定し、一致しない場合に前記複数のレベル遷移の少なくともいずれかはノイズであると判定する判定部と、を備え、
前記遷移抽出部は、前記復号されたビット列を参照して、同一値のビットが連続する前記ビット区間の境界でのレベル遷移を除く、複数のレベル遷移を抽出する、モータ用復号化回路。
a receiving unit that receives a motor signal including a Manchester encoded signal representing a bit value by level transition within a bit interval;
a decoding unit that decodes a clock signal and a bit string from the motor signal;
a transition extraction unit that extracts a plurality of level transitions from the motor signal;
Determining whether the time difference between the extracted plurality of level transitions matches the length of the bit interval within an error range, and if they do not match, determining that at least one of the plurality of level transitions is noise. and,
The transition extraction unit refers to the decoded bit string and extracts a plurality of level transitions, excluding level transitions at boundaries of the bit sections where bits of the same value are continuous.
請求項1に記載のモータ用復号化回路であって、
前記時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致する場合、前記遷移抽出部は、1以上のレベル遷移を追加して抽出し、
前記判定部は、追加して抽出されたレベル遷移と、先に抽出されたレベル遷移との時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致するかを判定する、モータ用復号化回路。
The motor decoding circuit according to claim 1,
If the time difference matches the length of the bit interval within an error range, the transition extraction unit additionally extracts one or more level transitions,
The determination unit is a motor decoding circuit that determines whether a time difference between an additionally extracted level transition and a previously extracted level transition matches the length of the bit section within an error range.
請求項2に記載のモータ用復号化回路であって、
前記判定部は、前記時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致しなかった回数をカウントする、モータ用復号化回路。
The motor decoding circuit according to claim 2,
The determination unit is a motor decoding circuit that counts the number of times the time difference does not match the length of the bit section within an error range.
請求項3に記載のモータ用復号化回路であって、
前記判定部は、前記時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で連続して一致しなかった回数をカウントする、モータ用復号化回路。
The motor decoding circuit according to claim 3,
The determination unit is a motor decoding circuit that counts the number of times that the time difference does not match the length of the bit section consecutively within an error range.
請求項4に記載のモータ用復号化回路であって、
前記回数が閾値に達した場合、前記遷移抽出部は、前記ビット区間の境界でのレベル遷移を除く、複数のレベル遷移を新たに抽出し、
前記新たに抽出された複数のレベル遷移間の時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致する場合、前記復号化部は、1以上のレベル遷移を追加して抽出し、前記判定部は、追加して抽出されたレベル遷移と、先に抽出されたレベル遷移との時間差が前記ビット区間の長さと誤差範囲内で一致するかを判定する、モータ用復号化回路。
The motor decoding circuit according to claim 4,
When the number of times reaches a threshold, the transition extraction unit newly extracts a plurality of level transitions excluding a level transition at the boundary of the bit interval,
If the time difference between the plurality of newly extracted level transitions matches the length of the bit section within an error range, the decoding unit additionally extracts one or more level transitions, and the determining unit . A motor decoding circuit that determines whether a time difference between an additionally extracted level transition and a previously extracted level transition matches the length of the bit section within an error range.
JP2020031407A 2020-02-27 2020-02-27 Motor decoding circuit Active JP7376385B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031407A JP7376385B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Motor decoding circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031407A JP7376385B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Motor decoding circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021136576A JP2021136576A (en) 2021-09-13
JP7376385B2 true JP7376385B2 (en) 2023-11-08

Family

ID=77662415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020031407A Active JP7376385B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Motor decoding circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7376385B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001094542A (en) 1999-09-20 2001-04-06 Fujitsu Ltd Frame synchronization circuit
JP2003018874A (en) 2000-10-12 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor control device
JP2003174433A (en) 2001-12-05 2003-06-20 Nef:Kk Bi-phase data error detecting circuit
JP2006157221A (en) 2004-11-26 2006-06-15 Pioneer Electronic Corp Signal decoding apparatus and signal decoding method
WO2010094296A1 (en) 2009-02-17 2010-08-26 Thyssenkrupp Presta Ag Method for decoding manchester code

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2627890B2 (en) * 1987-03-09 1997-07-09 三菱電線工業株式会社 Decoding circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001094542A (en) 1999-09-20 2001-04-06 Fujitsu Ltd Frame synchronization circuit
JP2003018874A (en) 2000-10-12 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor control device
JP2003174433A (en) 2001-12-05 2003-06-20 Nef:Kk Bi-phase data error detecting circuit
JP2006157221A (en) 2004-11-26 2006-06-15 Pioneer Electronic Corp Signal decoding apparatus and signal decoding method
WO2010094296A1 (en) 2009-02-17 2010-08-26 Thyssenkrupp Presta Ag Method for decoding manchester code

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021136576A (en) 2021-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6370212B1 (en) Method and device for decoding manchester encoded data
CN108512552A (en) A kind of the decoding system and coding/decoding method of Manchester code
US5056114A (en) Method and apparatus for decoding Manchester encoded data
CA2131242C (en) Apparatus for error-correct decoding in a digital data communications system
US11057855B2 (en) Method of detecting access address of Bluetooth signal to which channel coding is applied and Bluetooth apparatus thereof
JP7376385B2 (en) Motor decoding circuit
CN111769835B (en) A Manchester code decoding method based on FPGA and IEC60044-8 standard
JPS6236420B2 (en)
CN105718830B (en) A kind of decoder and coding/decoding method for UHF RFID readers
US10585844B1 (en) Reliable asynchronous baseband protocol with clock and data recovery by correlation
US5510786A (en) CMI encoder circuit
CN113438052B (en) Signal decoding method, device, electronic equipment and storage medium
CN116961866A (en) A fault-tolerant synchronous clock transmission system
CN211406003U (en) A Decoding System of Manchester Code
US4809301A (en) Detection apparatus for bi-phase signals
KR101181970B1 (en) New Manchester Decoding Method and Apparatus for Line Coding
KR910001405B1 (en) Method and circuit for processing digital signals
JPH0738626B2 (en) Word sync detection circuit
JP4277607B2 (en) Transmission / reception synchronization method and apparatus in digital communication
JP2627890B2 (en) Decoding circuit
EP1659749B1 (en) Method of coding and/or decoding binary data for wireless transmission, particularly for radio transmitted data, and equipment for implementing this method
US9020012B1 (en) Oversampled receiver for transition encoded signaling
KR101122242B1 (en) decoder for Manchester Coded Signal
JP2871140B2 (en) Demodulation reference phase ambiguity removal system and receiving apparatus therefor
JPH0152937B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7376385

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150