(57)【要約】【課題】異常の発生原因がエンコーダ内部にあるのか、あるいはエンコーダとコントローラの間の通信にあるのかを切り分けることが難しいという問題があった。【解決手段】エンコーダシステムは、モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダと、エンコーダと有線または無線で通信するコントローラと、を備え、エンコーダは、位置データ生成回路と、磁極データ生成回路と、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し第１アラーム信号を出力する第１データ異常検出回路と、位置データ、磁極データ、及び第１アラーム信号をコントローラに出力するパラレル−シリアル変換回路と、を有し、コントローラは、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、第２アラーム信号を出力する第２データ異常検出回路と、第１、第２アラーム信号に基づいて、通信経路の異常の有無を検出する通信異常検出部と、を有する。【選択図】図２
2018200262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダと、
前記エンコーダと有線または無線で通信し、前記エンコーダから出力された前記位置データ及び前記磁極データを受信するコントローラと、を備え、
前記エンコーダは、
モータの出力軸の角度を測定し、測定した角度から前記位置データを生成する位置データ生成回路と、
モータのロータの位置を表す前記磁極データを生成する磁極データ生成回路と、
前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力する第１データ異常検出回路と、
前記位置データ、前記磁極データ、及び前記第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換して前記コントローラに出力するパラレル−シリアル変換回路と、を有し、
前記コントローラは、
前記エンコーダから受信した前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力する第２データ異常検出回路と、
前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号に基づいて、前記エンコーダと前記コントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する通信異常検出部と、を有するエンコーダシステム。
【請求項２】
前記通信異常検出部は、前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号のいずれか一方のみが異常を示している場合には、前記通信経路に異常が生じていると判断する、請求項１に記載のエンコーダシステム。
【請求項３】
前記通信異常検出部は、前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号の両者が異常を示している場合には、前記エンコーダに異常が生じていると判断する、請求項１に記載のエンコーダシステム。
【請求項４】
前記第１データ異常検出回路及び前記第２データ異常検出回路は、同一方法で異常の検出を行う、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンコーダシステム。
【請求項５】
前記第１データ異常検出回路及び前記第２データ異常検出回路は、前記位置データと前記磁極データの差が閾値を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンコーダシステム。
【請求項６】
前記第１データ異常検出回路及び前記第２データ異常検出回路は、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた速度データＶ（ｎ）が閾値速度を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンコーダシステム。
【請求項７】
前記第１データ異常検出回路及び前記第２データ異常検出回路は、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた今回の速度データＶ（ｎ）と、前回検出した位置データＰ（ｎ−１）と前々回検出した位置データＰ（ｎ−２）から求めた前回の速度データＶ（ｎ−１）との差分が、閾値速度を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンコーダシステム。
【請求項８】
モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダと、
前記エンコーダと有線または無線で通信し、前記エンコーダから出力された前記位置データ及び前記磁極データを受信するコントローラと、を備えたシステムを用いた異常検出方法であって、
前記エンコーダが、
モータの出力軸の角度を測定し、測定した角度から前記位置データを生成し、
モータのロータの位置を表す磁極データを生成し、
前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力し、
前記位置データ、前記磁極データ、及び前記第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換して前記コントローラに出力し、
前記コントローラが、
前記エンコーダから受信した前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力し、
前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号に基づいて、前記エンコーダと前記コントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する、異常検出方法。
【請求項９】
前記エンコーダと前記コントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する段階において、前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号のいずれか一方のみが異常を示している場合には、前記通信経路に異常が生じていると判断する、請求項８に記載の異常検出方法。
【請求項１０】
前記エンコーダと前記コントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する段階において、前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号の両者が異常を示している場合には、前記エンコーダに異常が生じていると判断する、請求項８に記載の異常検出方法。
【請求項１１】
前記エンコーダ及び前記コントローラが前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出する段階において、同一方法で異常の検出を行う、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１２】
前記エンコーダ及び前記コントローラが前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出する段階において、前記位置データと前記磁極データの差が閾値を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１３】
前記エンコーダ及び前記コントローラが前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出する段階において、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた速度データＶ（ｎ）が閾値速度を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１４】
前記エンコーダ及び前記コントローラが前記位置データ及び前記磁極データに基づいて異常の有無を検出する段階において、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた今回の速度データＶ（ｎ）と、前回検出した位置データＰ（ｎ−１）と前々回検出した位置データＰ（ｎ−２）から求めた前回の速度データＶ（ｎ−１）との差分が、閾値速度を超えた場合に前記第１アラーム信号及び前記第２アラーム信号をそれぞれ出力する、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータやテーブルの出力軸の角度を測定するためにエンコーダが用いられている。エンコーダが出力する位置データが異常となるとモータやテーブルを制御できなくなる。そこで、モータやテーブルを制御するコントローラにおいて、エンコーダの異常の有無を検出する必要がある。
【０００３】
これまでに、セーフティユニットに予め設定されたパラメータ（速度範囲、位置範囲等）とエンコーダからのフィードバックとを比較することにより、サーボモータが正常に制御されていることを監視する方法が報告されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、エンコーダ信号と其の回転方向信号と、位置検出装置の信号と其の回転方向信号とを比較し、両者の信号の間にある定められた基準を満たさない状態が発生した場合を検出して、通電制御装置の通電を停止せしめる信号を発生させる方法が報告されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９２０１５号公報
【特許文献２】特開平５−３４４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの方法では、エンコーダ内部で検出した異常とコントローラが検出した異常との関係が明確ではないため、異常の発生原因がエンコーダ内部にあるのか、あるいはエンコーダとコントローラの間の通信経路にあるのかを切り分けることが難しいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施例に係るエンコーダシステムは、モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダと、エンコーダと有線または無線で通信し、エンコーダから出力された位置データ及び磁極データを受信するコントローラと、を備え、エンコーダは、モータの出力軸の角度を測定し、測定した角度から位置データを生成する位置データ生成回路と、モータのロータの位置を表す磁極データを生成する磁極データ生成回路と、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力する第１データ異常検出回路と、位置データ、磁極データ、及び第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換してコントローラに出力するパラレル−シリアル変換回路と、を有し、コントローラは、エンコーダから受信した位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力する第２データ異常検出回路と、第１アラーム信号及び第２アラーム信号に基づいて、エンコーダとコントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する通信異常検出部と、を有する。
【０００８】
本開示の一実施例に係る異常検出方法は、モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダと、エンコーダと有線または無線で通信し、エンコーダから出力された位置データ及び磁極データを受信するコントローラと、を備えたシステムを用いた異常検出方法であって、エンコーダが、モータの出力軸の角度を測定し、測定した角度から位置データを生成し、モータのロータの位置を表す磁極データを生成し、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力し、位置データ、磁極データ、及び第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換してコントローラに出力し、コントローラが、エンコーダから受信した位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力し、第１アラーム信号及び第２アラーム信号に基づいて、エンコーダとコントローラとの間の通信経路の異常の有無を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の実施例に係る異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法によれば、異常の発生原因がエンコーダ内部にあるのか、あるいはエンコーダとコントローラの間の通信経路にあるのかを切り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係るエンコーダシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例に係るエンコーダシステムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】エンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、両者が正常である場合の例を示すグラフである。
【図３Ｂ】コントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、両者が正常である場合の例を示すグラフである。
【図４Ａ】エンコーダまたはコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、位置データが異常である場合の例を示すグラフである。
【図４Ｂ】エンコーダ及びコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、磁極データが異常である場合の例を示すグラフである。
【図５Ａ】エンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる速度データを算出するための位置データの例を示すグラフである。
【図５Ｂ】コントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる速度データを算出するための位置データの例を示すグラフである。
【図６】エンコーダからコントローラに送信されるデータの構成を示す図である。
【図７】実施例に係る異常検出方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係る異常検出機能を備えたエンコーダシステム及び異常検出方法について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１２】
図１に実施例に係るエンコーダシステムの構成を示す。エンコーダシステム１００は、モータ４の出力軸４１の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダ１と、エンコーダ１と有線または無線で通信し、エンコーダ１から出力された位置データ及び磁極データを受信するコントローラ２と、を備えている。図１に示した例では、エンコーダ１とコントローラ２は配線３を介して有線通信を行う例を示している。しかしながら、エンコーダ１とコントローラ２は、各々が送受信機を備えることにより無線通信を行うように構成されていてもよい。
【００１３】
図２に、実施例に係るエンコーダシステムの詳細な構成を示す。エンコーダ１は、位置データ生成回路１１と、磁極データ生成回路１２と、第１データ異常検出回路１３と、パラレル−シリアル変換回路１４と、を有する。
【００１４】
位置データ生成回路１１は、モータ４の出力軸４１の角度を測定し、測定した角度から位置データを生成する。磁極データ生成回路１２は、モータ４のロータ（図示せず）の位置を表す磁極データを生成する。
【００１５】
モータ４の出力軸４１には回転体１５が設けられ、回転体１５は出力軸４１を中心にして回転する。回転体１５は、出力軸４１の回転角度を検出するためのトラック１５１〜１５３を含む。１５１はＡ相用トラック、１５２はＢ相用トラック、１５３はＺ相用トラックである。Ａ相用トラック１５１及びＢ相用トラック１５２上には、それぞれ検出パターンとしてＡ相パターンの放射状のスリットとＢ相パターンの放射状のスリットが等ピッチ間隔で空間的に位相を９０度ずらした位置に連続的に形成されている。Ｚ相用トラック１５３にはＺ相パターンのスリットが不等ピッチ間隔で形成されている。
【００１６】
回転体１５の下部にはＬＥＤ等からなる発光部１６が設けられている。発光部１６は、回転体１５に向かって光を照射する。
【００１７】
検知部１７は、トラック１５１〜１５３に対応して配置されている。検知部１７は、フォトトランジタやフォトダイオード等の受光素子からなる検出素子１７１〜１７３を有する。１７３はＺ相用検出素子であり、発光部１６から照射された光のうち、Ｚ相用トラック１５３に設けられたスリットを透過した光を検出する。検出された光に関する情報を含むＺ相信号は、位置データ生成回路１１に出力される。１７１はＡ相用検出素子であり、発光部１６から照射された光のうち、Ａ相用トラック１５１に設けられたスリットを透過した光を検出する。検出された光に関する情報を含むＡ相信号は、磁極データ生成回路１２に出力される。１７２はＢ相用検出素子であり、発光部１６から照射された光のうち、Ｂ相用トラック１５２に設けられたスリットを透過した光を検出する。検出された光に関する情報を含むＢ相信号は、磁極データ生成回路１２に出力される。
【００１８】
位置データ生成回路１１は、検知部１７にて生成される信号に基づいて出力軸４１の位置データを算出する。一方、磁極データ生成回路１２は、検知部１７にて生成される信号に基づいて出力軸４１の磁極データを算出する。
【００１９】
第１データ異常検出回路１３は、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力する。図３Ａにエンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、両者が正常である場合の例を示す。図３Ａにおいて、横軸はモータの出力軸の位置を示し、縦軸は位置データ及び磁極データのデータ値を示している。位置データを破線で示し、磁極データを実線で示している。第１データ異常検出回路１３は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値を超えた場合に異常が生じていると判断する。
【００２０】
図４Ａにエンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、位置データが異常である場合の例を示す。図４Ａの円内に示すように、破線で示す位置データが異常となり、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値より大きい値ΔＰ1となった場合に異常が生じていると判断する。具体的には、第１データ異常検出回路１３は、位置データと磁極データの差ΔＰ１が閾値を超えた場合に第１アラーム信号（アラームビット）として「１」をパラレル−シリアル変換回路１４に出力する。一方、第１データ異常検出回路１３は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値以下の場合には、異常は生じていない（正常）と判断し、第１アラーム信号として「０」をパラレル−シリアル変換回路１４に出力する。
【００２１】
図４Ｂにエンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、磁極データが異常である場合の例を示す。図４Ｂの円内に示すように、実線で示す磁極データが異常となり、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値より大きい値ΔＰ2となった場合に異常が生じていると判断する。具体的には、第１データ異常検出回路１３は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値を超えた場合に異常が生じていると判断して、第１アラーム信号（アラームビット）として「１」をパラレル−シリアル変換回路１４に出力する。一方、第１データ異常検出回路１３は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値以下の場合には、異常は生じていない（正常）と判断して、第１アラーム信号（アラームビット）として「０」をパラレル−シリアル変換回路１４に出力する。
【００２２】
以上の説明においては位置データと磁極データの差に基づいて異常の有無を検出する例を示したが、位置データから求められる速度データに基づいて異常の有無を検出するようにしてもよい。図５Ａにエンコーダにおいて異常の有無を判断する際に用いられる速度データを算出するための位置データの例を示す。図５Ａに示すように、第１データ異常検出回路１３は、基準となる時刻（以下、「今回」という）において検出した位置データＰ（ｎ）と、所定時間前（以下、「前回」という）に検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた速度データＶ（ｎ）が閾値速度を超えた場合に第１アラーム信号を出力するようにしてもよい。
【００２３】
あるいは、第１データ異常検出回路１３は、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた今回の速度データＶ（ｎ）と、前回検出した位置データＰ（ｎ−１）と、前回よりさらに所定時間前（以下、「前々回」という）に検出した位置データＰ（ｎ−２）から求めた前回の速度データＶ（ｎ−１）との差分が、閾値速度を超えた場合に第１アラーム信号を出力するようにしてもよい。このように、速度データに基づいて異常の有無を検出することにより、磁極データを用いずに位置データから異常の有無を判断することができる。
【００２４】
パラレル−シリアル変換回路１４は、位置データ、磁極データ、及び第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換してコントローラ２に出力する。図６にエンコーダからコントローラに送信されるデータの構成を示す。データには、位置データＤ１、磁極データＤ２、アラーム信号Ｄ３、及びその他のデータＤ４が含まれる。第１アラーム信号である「１」または「０」のアラームビットは、アラーム信号Ｄ３に含まれる。
【００２５】
コントローラ２は、第２データ異常検出回路２１と、通信異常検出部２２と、を有する。
【００２６】
第２データ異常検出回路２１は、エンコーダ１から受信した位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力する。コントローラ２の第２データ異常検出回路２１は、エンコーダ１の第１データ異常検出回路１３が異常の有無を判断する際に用いた位置データ及び磁極データと同一の位置データ及び磁極データを用いて異常の有無を検出することが好ましい。
【００２７】
図３Ｂにコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、両者が正常である場合の例を示す。図３Ｂにおいて、横軸はモータの出力軸の位置を示し、縦軸は位置データ及び磁極データのデータ値を示している。位置データを破線で示し、磁極データを実線で示している。第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値を超えた場合に第２アラーム信号を出力する。
【００２８】
図４Ａにコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、位置データが異常である場合の例を示す。図４Ａの円内に示すように、破線で示す位置データが異常となり、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値より大きい値ΔＰ1となった場合に異常が生じていると判断する。具体的には、第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値を超えた場合に異常が生じていると判断して、第２アラーム信号として「１」を通信異常検出部２２に出力する。一方、第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値以下の場合には、異常は生じていない（正常）と判断して、第２アラーム信号として「０」を通信異常検出部２２に出力する。
【００２９】
図４Ｂにコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる位置データ及び磁極データであって、磁極データが異常である場合の例を示す。図４Ｂの円内に示すように、実線で示す磁極データが異常となり、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値より大きい値ΔＰ2となった場合に異常が生じていると判断する。具体的には、第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値を超えた場合に異常が生じていると判断して、第２アラーム信号として「１」を通信異常検出部２２に出力する。一方、第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差ΔＰが閾値以下の場合には、異常は生じていない（正常）と判断して、第２アラーム信号として「０」を通信異常検出部２２に出力する。
【００３０】
以上の説明においては位置データと磁極データの差に基づいて異常の有無を検出する例を示したが、位置データから求められる速度データに基づいて異常の有無を検出するようにしてもよい。図５Ｂにコントローラにおいて異常の有無を判断する際に用いられる速度データを算出するための位置データの例を示す。図５Ｂに示すように、第２データ異常検出回路２１は、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた速度データＶ（ｎ）が閾値速度を超えた場合に第２アラーム信号を出力するようにしてもよい。
【００３１】
あるいは、第２データ異常検出回路２１は、今回検出した位置データＰ（ｎ）と前回検出した位置データＰ（ｎ−１）から求めた今回の速度データＶ（ｎ）と、前回検出した位置データＰ（ｎ−１）と前々回検出した位置データＰ（ｎ−２）から求めた前回の速度データＶ（ｎ−１）との差分が、閾値速度を超えた場合に第２アラーム信号を出力するようにしてもよい。
【００３２】
通信異常検出部２２は、第１アラーム信号及び第２アラーム信号に基づいて、エンコーダ１とコントローラ２との間の通信経路である配線３の異常の有無を検出する。通信異常検出部２２は、第１アラーム信号及び第２アラーム信号のいずれか一方のみが異常を示している場合には、通信経路である配線３に異常が生じていると判断する。これは、通信経路である配線３が正常である場合には、第１アラーム信号が異常（「１」）であれば第２アラーム信号も異常（「１」）となり、第１アラーム信号が正常（「０」）であれば第２アラーム信号も正常（「０」）となることに基づく。
【００３３】
一方、通信異常検出部２２は、第１アラーム信号及び第２アラーム信号の両者が異常を示している場合には、エンコーダ１に異常が生じていると判断する。エンコーダ１が異常である場合には、第１アラーム信号が異常を示す。コントローラ２はエンコーダ１と同じ位置データ及び磁極データを用いて異常の有無を検出しているため、第２アラーム信号も異常である場合は、通信経路である配線３には正常であり、エンコーダ１が異常であると判断することができる。
【００３４】
以上の説明において、エンコーダ１の第１データ異常検出回路１３及びコントローラ２の第２データ異常検出回路２１は、同一方法で異常の検出を行うことが好ましい。即ち、第１データ異常検出回路１３及び第２データ異常検出回路２１は、同一の位置データ及び磁極データを用いて、同一の異常検出方法により異常の有無を検出することが好ましい。このようにすることによって、位置データ及び磁極データから異常が検出された場合に、異常の原因がエンコーダにあるのか、エンコーダとコントローラとの間の通信経路にあるのかを容易に切り分けることができる。
【００３５】
さらに、第１データ異常検出回路１３及び第２データ異常検出回路２１は、位置データと磁極データの差の計算の周期や、アラームの有無の判断基準とする閾値を同一にすることが好ましい。このようにすることによって、位置データ及び磁極データから異常が検出された場合に、異常の原因がエンコーダにあるのか、エンコーダとコントローラとの間の通信経路にあるのかをさらに容易に切り分けることができる。
【００３６】
次に、実施例に係る異常検出方法について説明する。図７に実施例に係る異常検出方法の手順を説明するためのフローチャートを示す。実施例に係る異常検出方法は、モータの出力軸の位置データ及び磁極データを出力するエンコーダ１（図２参照）と、エンコーダ１と有線または無線で通信し、エンコーダ１から出力された位置データ及び磁極データを受信するコントローラ２と、を備えたシステムを用いた異常検出方法である。
【００３７】
まず、ステップＳ１０１において、コントローラ２が、異常検出手順の開始を要求するリクエスト信号をエンコーダ１に送信する。ステップＳ１０２において、エンコーダ１はコントローラ２からのリクエスト信号を受信し、異常検出手順を開始する。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３において、エンコーダ１が、位置データ及び磁極データを生成する。具体的には、図１及び図２に示すように、位置データ生成回路１１がモータ４の出力軸４１の角度を測定し、測定した角度から位置データを生成し、磁極データ生成回路１２がモータ４のロータの位置を表す磁極データを生成する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６において、エンコーダ１が、位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第１アラーム信号を出力する。具体的には、ステップＳ１０４において、位置データと磁極データを比較し、位置データと磁極データの差が閾値を超えた場合には異常と判断し、ステップＳ１０６において第１アラーム信号「１」を出力する。なお、位置データと磁極データの差が閾値以下である場合は、異常は生じていない（正常）と判断して、ステップＳ１０５において第１アラーム信号「０」を出力する。ここで、異常の有無の判断方法については、図３Ａ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａを用いて説明した通りである。
【００４０】
次に、ステップＳ１０７において、シリアルデータを作成する。具体的には、パラレル-シリアル変換回路１４が位置データ、磁極データ、及び第１アラーム信号をパラレル−シリアル変換する。
【００４１】
次に、ステップＳ１０８において、作成したシリアルデータをコントローラ２に送信する。シリアルデータの構成は図６に示した通りである。
【００４２】
次に、ステップＳ１０９において、コントローラ２はエンコーダ１から送信されたシリアルデータを受信する。
【００４３】
次に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２において、コントローラ２が、エンコーダ１から受信した位置データ及び磁極データに基づいて異常の有無を検出し、異常が生じているか否かを示す第２アラーム信号を出力する。具体的には、位置データと磁極データを比較し、位置データと磁極データの差が閾値を超えた場合には異常と判断し、ステップＳ１１１において第２アラーム信号「１」を出力する。なお、位置データと磁極データの差が閾値以下である場合は、正常と判断し、ステップＳ１１２において第２アラーム信号「０」を出力する。ここで、異常の有無の判断方法については、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ｂを用いて説明した通りである。
【００４４】
次に、ステップＳ１１３〜Ｓ１１６において、第１アラーム信号及び第２アラーム信号に基づいて、エンコーダ１とコントローラ２との間の通信経路である配線３の異常の有無を検出する。ステップＳ１１３において、第１アラーム信号及び第２アラーム信号が等しいか否かを判断する。
【００４５】
第１アラーム信号及び第２アラーム信号が共に「１」で等しい場合は、ステップＳ１１４において、エンコーダに異常有りと判断する。このように、第１アラーム信号及び第２アラーム信号の両者が異常を示している場合には、エンコーダ１に異常が生じていると判断する．
【００４６】
第１アラーム信号及び第２アラーム信号が等しくない場合、即ち、第１アラーム信号が「１」であり、かつ、第２アラーム信号が「０」である場合、あるいは、第１アラーム信号が「０」であり、かつ、第２アラーム信号が「１」である場合は、ステップＳ１１５において、通信経路に異常有りと判断する。このように、第１アラーム信号及び第２アラーム信号のいずれか一方のみが異常を示している場合には、通信経路に異常が生じていると判断する。
【００４７】
一方、第１アラーム信号及び第２アラーム信号が共に「０」で等しい場合は、ステップＳ１１６において、エンコーダには異常は生じていない（正常）と判断する。
【００４８】
以上説明したように、実施例に係るエンコーダシステム及び異常検出方法によれば、位置データ及び磁極データの少なくとも一方が異常となった場合、異常の原因がエンコーダに起因するのか、エンコーダとコントローラとの間の通信に起因するのかを容易に判断することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    エンコーダ
２    コントローラ
３    配線
１１    位置データ生成回路
１２    磁極データ生成回路
１３    第１データ異常検出回路
１４    パラレル−シリアル変換回路
２１    第２データ異常検出回路
２２    通信異常検出部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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