DE112021008019T5 - ENCODER WITH BACK-UP CIRCUIT - Google Patents

ENCODER WITH BACK-UP CIRCUIT Download PDF

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Abstract

Dieser Kodierer mit einem Verbinder, an den eine externe Stromquelle und eine externe Batterie als Back-up angeschlossen sind, umfasst: eine Back-up-Schaltung, der angesteuert wird, wenn kein Strom von der externen Stromquelle geliefert wird; eine interne Batterie als Back-up; und einen Stromversorgungsschaltkreis, der in Abhängigkeit von der Spannung der internen Batterie als Back-up eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern des Back-up-Schaltkreises, wenn kein Strom von der externen Stromquelle geliefert wird, selektiv zwischen der internen Batterie als Back-up und der externen Batterie als Back-up umschaltet.This encoder having a connector to which an external power source and an external battery as a backup are connected, comprises: a backup circuit which is driven when no power is supplied from the external power source; an internal battery as a backup; and a power supply circuit which selectively switches a power source for driving the backup circuit when no power is supplied from the external power source between the internal battery as a backup and the external battery as a backup depending on the voltage of the internal battery as a backup.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kodierer mit einer Back-up Schaltung.The present invention relates to an encoder with a back-up circuit.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Ein Kodierer dient zur Erfassung der Drehposition eines rotierenden Körpers, z. B. der Drehwelle eines in einer Werkzeugmaschine oder einem Roboter installierten Motors und eines beweglichen Teils eines Roboters. In einem Kodierer (z. B. einem absoluten Kodierer) ist zusätzlich zu einer Hauptschaltung, die bei eingeschalteter Hauptstromversorgung einer Maschine, in der der Kodierer installiert ist, von der Hauptstromversorgung mit Antriebsenergie versorgt wird und eine hochpräzise Drehpositionsdetektion durchführt, eine Back-up Schaltung angeordnet, die auch bei ausgeschalteter Hauptstromversorgung in der Lage ist, eine Drehpositionsdetektion bei geringem Stromverbrauch durchzuführen. Während die Hauptstromversorgung ausgeschaltet ist, wird verhindert, dass die Ursprungsinformationen der Maschine verloren gehen, indem die Versorgung mit Antriebsstrom von einer externen Batterie als Back-up, die von der Hauptstromversorgung getrennt ist, empfangen wird und die Back-up Schaltung veranlasst wird, mit dem Antriebsstrom zu arbeiten und dadurch Drehpositionsinformationen zu erfassen, wenn sich der rotierende Körper aufgrund einer externen Kraft dreht, auch wenn die Hauptstromversorgung ausgeschaltet ist. Ein solcher Kodierer, der von einer externen Batterie als Back-up mit Strom angesteuert wird und eine Back-up Schaltung in Betrieb setzt, wird manchmal als „Batterie-Back-up Kodierer“ bezeichnet.An encoder is used to detect the rotational position of a rotating body such as the rotary shaft of a motor installed in a machine tool or a robot and a moving part of a robot. In an encoder (such as an absolute encoder), in addition to a main circuit that is supplied with drive power from the main power supply when the main power supply of a machine in which the encoder is installed is turned on and performs high-precision rotational position detection, a backup circuit is arranged that is capable of performing rotational position detection with low power consumption even when the main power supply is turned off. While the main power supply is turned off, the original information of the machine is prevented from being lost by receiving the supply of drive power from an external battery as a backup that is separate from the main power supply and causing the backup circuit to operate with the drive power and thereby detect rotational position information when the rotating body rotates due to an external force even when the main power supply is turned off. Such an encoder, which is powered by an external battery as a backup and operates a backup circuit, is sometimes called a "battery backup encoder".

Ein Kodierer ist über einen Verbinder mit einer Hauptstromversorgung und einer externen Batterie als Back-up einer Maschine verbunden, in der der Kodierer installiert ist. Während die Hauptstromversorgung und die externe Stromversorgung als Back-up bei der Wartung der Maschine vom Kodierer entfernt werden, gibt es keine Möglichkeit, eine Back-up Schaltung im Kodierer mit Strom zu versorgen. In der Zwischenzeit geht die Ursprungsinformation der Maschine, in der der Kodierer installiert ist, verloren, es sei denn, die Drehpositionsinformation eines rotierenden Körpers, der sich aufgrund einer externen Kraft dreht, wird erfasst. Um den Betrieb der Back-up Schaltung zu ermöglichen, während die Hauptstromversorgung und die externe Stromversorgung als Back-up vom Kodierer entfernt sind, wird ein elektrischer Doppelschichtkondensator im Kodierer als interne Stromversorgung für die Back-up Schaltung angeordnet. Der elektrische Doppelschichtkondensator als Back-up wird aufgeladen, während die Hauptstromversorgung der Maschine, in der der Kodierer installiert ist, eingeschaltet ist, und die Back-up Schaltung ist so konfiguriert, dass sie, wenn auch nur für eine kurze Zeitspanne, durch den in dem elektrischen Doppelschichtkondensator gespeicherten Strom betrieben werden kann, selbst wenn die Hauptstromversorgung und die externe Stromversorgung als Back-up von dem Kodierer entfernt sind.An encoder is connected via a connector to a main power supply and an external battery as a backup of a machine in which the encoder is installed. While the main power supply and the external power supply as a backup are removed from the encoder when servicing the machine, there is no way to supply power to a backup circuit in the encoder. In the meantime, the origin information of the machine in which the encoder is installed is lost unless the rotational position information of a rotating body rotating due to an external force is detected. In order to enable the operation of the backup circuit while the main power supply and the external power supply as a backup are removed from the encoder, an electric double-layer capacitor is arranged in the encoder as an internal power supply for the backup circuit. The backup electric double layer capacitor is charged while the main power supply of the machine in which the encoder is installed is turned on, and the backup circuit is configured so that it can be operated, albeit for a short period of time, by the power stored in the backup electric double layer capacitor even when the main power supply and the backup external power supply are removed from the encoder.

Zum Beispiel eine Stromversorgungsvorrichtung für einen Gelenkkodierer eines Laufroboters, die eine Stromversorgungsvorrichtung ist, um Hauptstrom und Back-up-Strom an ein Speichermittel zu liefern, das ein Ausgangssignal von einem Kodierer speichert, der eine Drehposition eines Gelenks des Laufroboters erfasst, und die eine Hauptbatterie und eine Hilfsbatterie umfasst, die jeweils in dem Laufroboter angebracht sind, eine erste Diode, die so konfiguriert ist, dass sie die Hauptbatterie mit einem Versorgungsstromkreis des Hauptstroms verbindet und einen Rückstrom zur Seite der Hauptbatterie verhindert, eine zweite Diode, die so konfiguriert ist, dass sie einen Back-up-Schaltkreis mit einem Versorgungsstromkreis des Back-up-Stroms verbindet und einen Rückstrom zum Back-up-Schaltkreis verhindert, einen Wandler als Back-up, der so konfiguriert ist, dass er die Ausgangsspannung der zweiten Diode so einstellt, dass die Ausgangsspannung der zweiten Diode geringer ist als die Ausgangsspannung der ersten Diode, eine dritte Diode, die so konfiguriert ist, dass sie die Hauptbatterie mit der Back-up-Schaltung verbindet und einen Rückstrom zur Seite der Hauptbatterie verhindert, eine vierte Diode, die so konfiguriert ist, dass sie die Hilfsbatterie mit der Back-up Schaltung verbindet und einen Rückstrom zur Seite der Hilfsbatterie verhindert, und ein Wandler für die Batterie, der so konfiguriert ist, dass er die Ausgangsspannung der vierten Diode so einstellt, dass die Ausgangsspannung der vierten Diode geringer ist als die Ausgangsspannung der dritten Diode, ist bekannt (siehe z.B. PTL 1).For example, a power supply device for a joint encoder of a walking robot, which is a power supply device for supplying main power and backup power to a storage means that stores an output signal from an encoder that detects a rotational position of a joint of the walking robot, and which includes a main battery and an auxiliary battery each mounted in the walking robot, a first diode configured to connect the main battery to a supply circuit of the main power and prevent a reverse current to the main battery side, a second diode configured to connect a backup circuit to a supply circuit of the backup power and prevent a reverse current to the backup circuit, a converter as a backup configured to adjust the output voltage of the second diode so that the output voltage of the second diode is lower than the output voltage of the first diode, a third diode configured to connect the main battery to the backup circuit and prevent a reverse current to the main battery side, a fourth Diode configured to connect the auxiliary battery to the back-up circuit and prevent reverse current to the auxiliary battery side, and a converter for the battery configured to adjust the output voltage of the fourth diode so that the output voltage of the fourth diode is lower than the output voltage of the third diode are known (see e.g. PTL 1).

Beispielsweise ist eine Kodierervorrichtung bekannt, die einen Kodierer-Hauptkörper umfasst, der so konfiguriert ist, dass er einen Verschiebungsbetrag eines zu messenden Objekts misst, und eine Backup-Stromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie Strom als Back-up liefert, wenn eine Hauptstromversorgung, die so konfiguriert ist, dass sie den Kodierer-Hauptkörper mit Strom versorgt, unterbrochen wird, und die ferner außerhalb des Kodierer-Hauptkörpers eine Hilfsstromversorgung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie, wenn eine Hauptbatterie der Backup-Stromversorgung ausgetauscht wird, Strom als Back-up anstelle der Hauptbatterie liefert (siehe beispielsweise PTL 2).For example, an encoder device is known that includes an encoder main body configured to measure a displacement amount of an object to be measured, and a backup power supply configured to supply power as a backup when a main power supply configured to supply power to the encoder main body is interrupted, and further includes, outside the encoder main body, an auxiliary power supply configured to supply power as a backup instead of the main battery when a main battery of the backup power supply is replaced (see, for example, PTL 2).

[ZITIERLISTE][CITIZENSHIP]

[PATENTLITERATUR][PATENT LITERATURE]

  • [PTL 1] JP 2005-223985A [PTL1] JP2005-223985A
  • [PTL 2] JP 2005-221476A [PTL2] JP2005-221476A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

[TECHNISCHES PROBLEM][TECHNICAL PROBLEM]

Bei einem Kodierer vom Typ Batterie-Back-up wird Strom aus einer externen Batterie als Back-up an eine Back-up Schaltung geliefert, während eine Hauptstromversorgung einer Maschine, in der der Kodierer angeordnet ist, ausgeschaltet ist. In einer Maschine, in der ein solcher Kodierer installiert ist, wird die Hauptstromversorgung manchmal für eine vergleichsweise lange Zeit ausgeschaltet, beispielsweise für etwa zwei Tage an jedem Wochenende, und die Zeitspanne, in der Strom von einer externen Batterie als Back-up geliefert wird, ist lang, wodurch sich die externe Batterie als Back-up schnell erschöpft (verschlechtert). Wenn die externe Batterie für Back-up erschöpft ist, muss die externe Batterie für Back-up durch eine neue externe Batterie für Back-up ersetzt werden. Der Preis für eine externe Batterie als Back-up ist hoch, und der Austausch einer externen Batterie als Back-up ist sehr arbeitsaufwändig. Daher wird für einen Kodierer vom Typ Batterie-Back-up die Entwicklung einer Technologie erwartet, die es ermöglicht, die Häufigkeit des Austauschs einer externen Batterie als Back-up zu verringern.In a battery backup type encoder, power from an external battery for backup is supplied to a backup circuit while a main power supply of a machine in which the encoder is installed is turned off. In a machine in which such an encoder is installed, the main power supply is sometimes turned off for a comparatively long time, for example, for about two days every weekend, and the period of time in which power is supplied from an external battery for backup is long, whereby the external battery for backup is quickly exhausted (deteriorated). When the external battery for backup is exhausted, the external battery for backup must be replaced with a new external battery for backup. The price of an external battery for backup is high, and replacing an external battery for backup is very laborious. Therefore, for a battery backup type encoder, development of a technology that enables the frequency of replacing an external battery for backup to be reduced is expected.

[LÖSUNG DES PROBLEMS][THE SOLUTION OF THE PROBLEM]

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Kodierer mit einem Verbinder, an den eine externe Stromversorgung und eine externe Batterie als Back-up angeschlossen sind, eine Back-up-Schaltung, der angesteuert wird, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung geliefert wird, eine interne Batterie als Back-up und einen Stromversorgungsschaltkreis, der dazu konfiguriert ist, eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up-Schaltung selektiv zwischen der internen Batterie als Back-up und der externen Batterie als Back-up in Abhängigkeit von einer Spannung der internen Batterie als Back-up umzuschalten, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung geliefert wird.According to one aspect of the present disclosure, an encoder having a connector to which an external power supply and an external battery as a backup are connected includes a backup circuit that is driven when no power is supplied from the external power supply, an internal battery as a backup, and a power supply circuit configured to selectively switch a power source for driving the backup circuit between the internal battery as a backup and the external battery as a backup depending on a voltage of the internal battery as a backup when no power is supplied from the external power supply.

[VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG][BENEFICIAL EFFECTS OF THE INVENTION]

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei einem Kodierer vom Typ Batterie-Back-up die Häufigkeit des Austauschs einer externen Batterie als Back-up verringert werden, wodurch die Wartungsfreundlichkeit und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden.According to an aspect of the present disclosure, in a battery backup type encoder, the frequency of replacing an external battery as a backup can be reduced, thereby improving maintainability and economy.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 1 is a block diagram showing an encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Back-up Schaltung zeigt, die in einem Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angeordnet ist. 2 is a block diagram showing a backup circuit arranged in an encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 3 is a flowchart showing an operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 4 ist ein Diagramm (Teil 1), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines Betriebs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 is a diagram (part 1) exemplifying a timing chart of an operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5 ist ein Diagramm (Teil 2), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines anderen Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 5 is a diagram (part 2) illustrating, by way of example, a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6 ist ein Diagramm (Teil 3), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 6 is a diagram (part 3) illustrating, by way of example, a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 7 ist ein Diagramm (Teil 4), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 7 is a diagram (part 4) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8 ist ein Diagramm (Teil 5), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 8th is a diagram (part 5) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.
  • 9 ist ein Diagramm (Teil 6), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 9 is a diagram (part 6) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Ein Kodierer mit einer Back-up Schaltung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Um das Verständnis zu erleichtern, sind die Maßstäbe in den Zeichnungen entsprechend geändert. Die in den Zeichnungen dargestellten Modi sind nur Beispiele für Ausführungsformen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Modi beschränkt.An encoder with a backup circuit will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals. To facilitate understanding, the scales in the drawings are changed accordingly. The modes shown in the drawings are only examples of embodiments, and the present invention is not limited to the modes shown.

Ein Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird an einem rotierenden Körper, wie z.B. einer rotierenden Welle eines Motors, der z.B. in einer Werkzeugmaschine oder einem Roboter installiert ist, und einem beweglichen Teil eines Roboters angebracht und erzeugt Informationen über die Rotationsposition, wie z.B. eine Rotationsposition (Drehwinkel) und die Rotationsgeschwindigkeit des rotierenden Körpers. Der Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein optischer oder ein magnetischer Typ sein.An encoder according to an embodiment of the present disclosure is mounted on a rotating end body, such as a rotating shaft of a motor installed in, for example, a machine tool or a robot, and a movable part of a robot, and generates information on the rotation position, such as a rotation position (angle of rotation) and the rotation speed of the rotating body. The encoder according to an embodiment of the present disclosure may be an optical type or a magnetic type.

1 ist ein Blockdiagramm, das den Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 1 is a block diagram showing the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Ein Kodierer 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Back-up-Schaltung 11, eine interne Batterie 12 als Back-up, einen Stromversorgungsschaltkreis 13, eine Positionsdetektionsschaltung 14, einen Verbinder 15, eine Spannungserzeugungsschaltung 16, einen Spannungskomparator 17, eine Ladeschaltung 18 und eine Hauptschaltung 19.An encoder 1 according to an embodiment of the present disclosure includes a backup circuit 11, an internal battery 12 as a backup, a power supply circuit 13, a position detection circuit 14, a connector 15, a voltage generation circuit 16, a voltage comparator 17, a charging circuit 18, and a main circuit 19.

Ein Kabel 20 ist mit einer externen Stromversorgung 2 und einer externen Batterie 3 als Back-up verbunden. Das Kabel 20 umfasst einen ersten Strompfad 20-1 zur Versorgung der Hauptschaltung 19, der Ladeschaltung 18 und des Stromversorgungsschaltkreises 13 im Kodierer 1 mit Strom aus der externen Stromversorgung 2 und einen zweiten Strompfad 20-2 zur Versorgung der externen Batterie 3 als Back-up für die Spannungserzeugungsschaltung 16 im Kodierer 1. Während der erste Strompfad 20-1 und der zweite Strompfad 20-2 elektrisch unabhängig voneinander sind, sind der erste Strompfad 20-1 und der zweite Strompfad 20-2 in demselben Kabel 20 installiert.A cable 20 is connected to an external power supply 2 and an external battery 3 as a backup. The cable 20 includes a first current path 20-1 for supplying the main circuit 19, the charging circuit 18 and the power supply circuit 13 in the encoder 1 with power from the external power supply 2 and a second current path 20-2 for supplying the external battery 3 as a backup for the voltage generating circuit 16 in the encoder 1. While the first current path 20-1 and the second current path 20-2 are electrically independent of each other, the first current path 20-1 and the second current path 20-2 are installed in the same cable 20.

Durch den Anschluss des Kabels 20 an den Verbinder 15 werden der Kodierer 1 und die externe Stromversorgung 2 sowie die externe Batterie 3 als Back-up elektrisch miteinander verbunden. Wenn das Kabel 20 vom Verbinder 15 getrennt wird, werden die elektrischen Verbindungen zwischen dem Kodierer 1 und sowohl der externen Stromversorgung 2 als auch der externen Batterie 3 als Back-up unterbrochen.By connecting the cable 20 to the connector 15, the encoder 1 and the external power supply 2 as well as the external battery 3 as a backup are electrically connected to each other. When the cable 20 is disconnected from the connector 15, the electrical connections between the encoder 1 and both the external power supply 2 and the external battery 3 as a backup are interrupted.

Die externe Stromversorgung 2 ist eine Hauptstromversorgung einer Maschine, in die der Kodierer 1 eingebaut ist, und wird je nach Maschine, an die die externe Stromversorgung 2 angeschlossen ist, manchmal auch als Steuerstromversorgung bezeichnet. Beispiele für die externe Stromversorgung 2 sind eine Hauptstromversorgung eines Servoverstärkers zum Ansteuern eines Motors, in dem der Kodierer 1 installiert ist, und eine Hauptstromversorgung einer numerischen Steuerung einer Werkzeugmaschine, die einen Motor hat, in dem der Kodierer 1 installiert ist. Im Servoverstärker oder in der numerischen Steuerung ist der zweite Strompfad 20-2 zur Versorgung des Stroms der externen Batterie 3 als Back-up für die Spannungserzeugungsschaltung 16 im Kodierer 1 verlegt. Es sei darauf hingewiesen, dass die externe Stromversorgung 2 zwar beispielsweise eine Spannung von 5 V ausgibt, die Spannung aber auch eine andere Größe als 5 V haben kann. Während das Kabel 20 mit dem Verbinder 15 verbunden ist und die externe Stromversorgung 2 eingeschaltet ist, wird von der externen Stromversorgung 2 über den Verbinder 15 Antriebsstrom zugeführt, um die Hauptschaltung 19 anzusteuern, die die Positionsdetektionsschaltung 14 zur Durchführung einer hochpräzisen Drehpositionsdetektion veranlasst.The external power supply 2 is a main power supply of a machine in which the encoder 1 is installed, and is sometimes called a control power supply depending on the machine to which the external power supply 2 is connected. Examples of the external power supply 2 include a main power supply of a servo amplifier for driving a motor in which the encoder 1 is installed, and a main power supply of a numerical controller of a machine tool having a motor in which the encoder 1 is installed. In the servo amplifier or the numerical controller, the second current path 20-2 is laid out to supply power to the external battery 3 as a backup for the voltage generating circuit 16 in the encoder 1. It should be noted that although the external power supply 2 outputs a voltage of 5 V, for example, the voltage may be other than 5 V. While the cable 20 is connected to the connector 15 and the external power supply 2 is turned on, drive power is supplied from the external power supply 2 via the connector 15 to drive the main circuit 19, which causes the position detection circuit 14 to perform high-precision rotation position detection.

Die externe Batterie 3 als Back-up ist eine Batterie, die außerhalb des Kodierers 1 angeordnet ist und z. B. aus einer Primärbatterie besteht. Die externe Batterie 3 als Back-up gibt beispielsweise eine Spannung von 6 V ab. Wenn eine bestimmte Anforderung erfüllt ist, während die externe Batterie 3 als Back-up an den Verbinder 15 angeschlossen ist und die externe Stromversorgung 2 ausgeschaltet ist, wird die Back-up Schaltung 11, die die Positionsdetektionsschaltung 14 zur Durchführung einer vereinfachten Drehpositionsdetektion ansteuert, über den Verbinder 15 von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert. Die Anforderungen an die externe Batterie 3 als Back-up, um die Back-up Schaltung 11 mit Strom anzusteuern, werden später näher beschrieben.The external backup battery 3 is a battery arranged outside the encoder 1 and is made of, for example, a primary battery. The external backup battery 3 outputs, for example, a voltage of 6 V. When a certain requirement is met while the external backup battery 3 is connected to the connector 15 and the external power supply 2 is turned off, the backup circuit 11, which drives the position detection circuit 14 to perform simplified rotation position detection, is driven by the external backup battery 3 via the connector 15. The requirements for the external backup battery 3 to drive the backup circuit 11 with power will be described in more detail later.

Die Back-up Schaltung 11 wird angesteuert, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, d.h. wenn die externe Stromversorgung 2 ausgeschaltet ist oder das Kabel 20 vom Verbinder 15 abgezogen ist.The back-up circuit 11 is activated when no power is supplied from the external power supply 2, i.e. when the external power supply 2 is switched off or the cable 20 is disconnected from the connector 15.

2 ist ein Blockdiagramm, das die Back-up Schaltung zeigt, die in dem Kodierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angeordnet ist. 2 is a block diagram showing the back-up circuit arranged in the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

In 2 ist als Beispiel ein Fall dargestellt, in dem der Kodierer 1 als optischer Kodierer vom Transmissionstyp konfiguriert ist. In diesem Fall umfasst die Positionsdetektionsschaltung 14 eine Leuchtdiode (LED) 31, einen Drehschlitz 32, an dem eine Drehwelle des rotierenden Körpers befestigt ist, und ein Lichtempfangselement 33, das von einer Fotodiode gebildet wird. Der Drehschlitz 32 dreht sich entsprechend der Rotation des rotierenden Körpers. Das von der LED 31 erzeugte Licht wird durch den Drehschlitz 32 in Abhängigkeit von der Drehung des Drehschlitz 32 übertragen oder abgeschnitten. Das durch den Drehschlitz 32 übertragene Licht des von der LED 31 ausgestrahlten Lichts wird von dem Lichtempfangselement 33 empfangen. Das Lichtempfangselement 33 wandelt das empfangene Licht in ein analoges elektrisches Signal mit einer der Intensität des empfangenen Lichts entsprechenden Amplitude um und gibt das analoge elektrische Signal aus. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl hier nicht dazu konfiguriert, wenn der Kodierer 1 als optischer Kodierer vom Reflexionstyp konfiguriert ist, eine LED und ein Lichtempfangselement in der gleichen Ebene angeordnet sind und ein Kodierrad über der LED und dem Lichtempfangselement angeordnet ist. Wenn der Kodierer 1 als magnetischer Kodierer konfiguriert ist, sind in dem Kodierer 1 ein Sensorzahnrad, an dem die rotierende Welle des rotierenden Körpers befestigt ist, und ein Sensorkopf, in dem ein Magnet und ein Magnetsensor zur Umwandlung eines vom Magneten erzeugten Magnetfelds in ein elektrisches Signal installiert sind, angeordnet, obwohl dies hier nicht dargestellt ist.In 2 1 shows, as an example, a case where the encoder 1 is configured as a transmission type optical encoder. In this case, the position detection circuit 14 includes a light-emitting diode (LED) 31, a rotary slot 32 to which a rotary shaft of the rotating body is attached, and a light receiving element 33 formed by a photodiode. The rotary slot 32 rotates according to the rotation of the rotating body. The light generated by the LED 31 is transmitted or cut off by the rotary slot 32 depending on the rotation of the rotary slot 32. The light transmitted through the rotary slot 32 of the light emitted from the LED 31 is received by the light receiving element 33. catch. The light receiving element 33 converts the received light into an analog electrical signal having an amplitude corresponding to the intensity of the received light, and outputs the analog electrical signal. It should be noted that, although not configured here, when the encoder 1 is configured as a reflection type optical encoder, an LED and a light receiving element are arranged on the same plane, and an encoder wheel is arranged above the LED and the light receiving element. When the encoder 1 is configured as a magnetic encoder, a sensor gear to which the rotating shaft of the rotating body is fixed and a sensor head in which a magnet and a magnetic sensor for converting a magnetic field generated by the magnet into an electrical signal are installed are arranged in the encoder 1, although not shown here.

Während die externe Stromversorgung 2, die mit dem Verbinder 15 verbunden ist, eingeschaltet ist, wird von der externen Stromversorgung 2 über den Verbinder 15 Antriebsstrom zugeführt, um die Hauptschaltung 19 anzusteuern, die die Positionsdetektionsschaltung 14 veranlasst, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen. In der Hauptschaltung 19 sind eine Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, die LED 31 konstant leuchten zu lassen, ein AD-Wandler, der so konfiguriert ist, dass er ein analoges elektrisches Signal, das von dem Lichtempfangselement 33 ausgegeben wird, in ein digitales elektrisches Signal analog/digital umwandelt und das digitale elektrische Signal ausgibt, und dergleichen angeordnet.While the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned on, drive power is supplied from the external power supply 2 via the connector 15 to drive the main circuit 19, which causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection. In the main circuit 19, a control unit configured to constantly light the LED 31, an AD converter configured to analog/digital convert an analog electric signal output from the light receiving element 33 into a digital electric signal and output the digital electric signal, and the like are arranged.

Wenn sich der rotierende Körper aufgrund einer externen Kraft dreht, während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, d.h. während die externe Stromversorgung 2, die mit dem Verbinder 15 verbunden ist, ausgeschaltet ist oder das Kabel 20 nicht mit dem Verbinder verbunden ist, muss die Positionsdetektionsschaltung 14 die Positionsdetektion fortsetzen, um zu verhindern, dass Ursprungsinformationen der Maschine, in der der Kodierer 1 installiert ist, verloren gehen. Die Back-up Schaltung 11 ist eine Schaltung, die, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, die Positionsdetektionsschaltung 14 veranlasst, die vereinfachte Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers mit einem Strom durchzuführen, der geringer ist als der Strom von der externen Stromversorgung 2, und die dafür vorgesehen ist, die Positionsdetektionsschaltung 14 zu veranlassen, einen intermittierenden Betrieb auf der Grundlage eines Taktes für den Back-up Betrieb durchzuführen.When the rotating body rotates due to an external force while no power is supplied from the external power supply 2, that is, while the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned off or the cable 20 is not connected to the connector, the position detection circuit 14 must continue the position detection in order to prevent original information of the machine in which the encoder 1 is installed from being lost. The backup circuit 11 is a circuit that, when no power is supplied from the external power supply 2, causes the position detection circuit 14 to perform the simplified rotational position detection of the rotating body with a current less than the current from the external power supply 2, and is designed to cause the position detection circuit 14 to perform an intermittent operation based on a clock for the backup operation.

Die Back-up Schaltung 11 umfasst einen Taktgeber 21 als Back-up, einschließlich eines Stromversorgungs-ICs, eine groß angelegte integrierte Schaltung (LSI) 22 und einen Komparator 23. Der Taktgeber 21 als Back-up ist so konfiguriert, dass mehrere Taktfrequenzen ausgewählt werden können, um eine Fehlzählung zu vermeiden, selbst wenn sich der Drehschlitz 32 mit hoher Geschwindigkeit dreht. Der Taktgeber 21 als Back-up wird vom Stromversorgungsschaltkreis 13 mit Strom versorgt und steuert die LSI 22 intermittierend an, wobei die Taktfrequenz für die intermittierende Ansteuerung von der LSI 22 vorgegeben wird. Obwohl die LED 31 konstant leuchtet, während die externe Stromversorgung 2 an den Verbinder 15 angeschlossen und eingeschaltet ist, wird die LED 31 von der LSI 22 so gesteuert, dass sie intermittierend leuchtet, während die Back-up Schaltung 11 in Betrieb ist (d.h. während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird). Das Licht der intermittierend leuchtenden LED 31 wird durch den sich Drehschlitz 32 in Abhängigkeit von der Drehung des Schlitzes 32 übertragen oder abgeschnitten. Das von der intermittierend leuchtenden LED 31 ausgestrahlte und durch den Drehschlitz 32 übertragene Licht wird vom Lichtempfangselement 33 empfangen. Das Lichtempfangselement 33 wandelt das empfangene Licht in ein analoges elektrisches Signal um, dessen Amplitude der Intensität des empfangenen Lichts entspricht, und gibt das analoge elektrische Signal aus. Der Komparator wandelt das vom Lichtempfangselement 33 ausgegebene analoge elektrische Signal in ein digitales elektrisches Signal um. Das intermittierende Aufleuchten der LED 31 und die Erzeugung eines digitalen Signals durch den Komparator 23 verbrauchen weniger Strom als im Falle eines konstanten Aufleuchtens der LED 31 und einer Analog-Digital-Wandlung durch den AD-Wandler. Wie oben beschrieben, veranlasst die Back-up Schaltung 11, die mit geringem Stromverbrauch arbeitet, die Positionsdetektionsschaltung 14, die vereinfachte Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers durchzuführen, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird.The backup circuit 11 includes a backup clock 21 including a power supply IC, a large-scale integrated circuit (LSI) 22, and a comparator 23. The backup clock 21 is configured so that a plurality of clock frequencies can be selected to prevent miscounting even when the rotary slot 32 rotates at a high speed. The backup clock 21 is powered by the power supply circuit 13 and intermittently drives the LSI 22, with the clock frequency for the intermittent driving being set by the LSI 22. Although the LED 31 is constantly lit while the external power supply 2 is connected to the connector 15 and turned on, the LED 31 is controlled by the LSI 22 to light intermittently while the backup circuit 11 is in operation (i.e., while no power is supplied from the external power supply 2). The light of the intermittently lit LED 31 is transmitted or cut off by the rotating slit 32 depending on the rotation of the slit 32. The light emitted from the intermittently lit LED 31 and transmitted through the rotating slit 32 is received by the light receiving element 33. The light receiving element 33 converts the received light into an analog electric signal whose amplitude corresponds to the intensity of the received light and outputs the analog electric signal. The comparator converts the analog electric signal output from the light receiving element 33 into a digital electric signal. The intermittent lighting of the LED 31 and the generation of a digital signal by the comparator 23 consume less power than in the case of constant lighting of the LED 31 and analog-to-digital conversion by the AD converter. As described above, the back-up circuit 11, which operates with low power consumption, causes the position detection circuit 14 to perform the simplified rotational position detection of the rotating body when no power is supplied from the external power supply 2.

Der Strom für die Back-up Schaltung 11 wird von der internen Batterie 12 als Back-up oder von der externen Batterie 3 als Back-up geliefert.The power for the back-up circuit 11 is supplied by the internal battery 12 as backup or by the external battery 3 as backup.

Die interne Batterie 12 als Back-up wird durch eine sekundäre Batterie gebildet, die durch Aufladen wiederholt verwendet werden kann. Beispiele für die interne Batterie 12 als Back-up sind eine All-Solid-State Batterie, eine Lithium-Ionen Batterie und eine Nickel-Cadmium Batterie. Insbesondere die All-Solid-State Batterie eignet sich als interne Batterie 12 für Back-up, da die All-Solid-State Batterie eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit aufweist, da die All-Solid-State Batterie auf einer Leiterplatte im Kodierer 1 montiert werden kann und keine elektrolytische Lösung in der All-Solid-State Batterie vorhanden ist. Während die externe Stromversorgung 2 an den Verbinder 15 angeschlossen und eingeschaltet ist, wird der von der externen Stromversorgung 2 über den Verbinder 15 gelieferte Strom in die Ladeschaltung 18 eingespeist und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up wird auch dem Spannungskomparator 17 zugeführt.The internal battery 12 for backup is formed by a secondary battery that can be used repeatedly by charging. Examples of the internal battery 12 for backup are an all-solid-state battery, a lithium-ion battery and a nickel-cadmium battery. In particular, the all-solid-state battery is suitable as the internal battery 12 for backup because the all-solid-state battery has high safety and reliability because the all-solid-state battery can be mounted on a circuit board in the encoder 1 and there is no electrolytic solution in the all-solid-state battery. While the external power supply 2 is connected to the connector 15 and is turned on, the power supplied from the external power supply 2 via the connector 15 is fed into the charging circuit 18, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup. The voltage of the internal battery 12 as a backup is also supplied to the voltage comparator 17.

Die Spannungserzeugungsschaltung 16 setzt die von der externen Batterie 3 als Back-up über den Verbinder 15 gelieferte Spannung auf eine beliebige Spannung herab und gibt die herabgesetzte Spannung aus. Die Spannungserzeugungsschaltung 16 gibt nur dann Spannung aus, wenn die externe Batterie 3 als Back-up an den Verbinder 15 angeschlossen ist, und die Spannungserzeugungsschaltung 16 gibt keine Spannung aus, wenn die externe Batterie 3 als Back-up nicht an den Verbinder 15 angeschlossen ist. Wenn die Spannung, die die externe Batterie 3 als Back-up ausgibt, z. B. 6 V beträgt, reduziert die Spannungserzeugungsschaltung 16 die Spannung auf z. B. 4 V und gibt die reduzierte Spannung aus. Die von der Spannungserzeugungsschaltung 16 ausgegebene Spannung wird in den Stromversorgungsschaltkreis 13 eingegeben und auch bei der Vergleichsverarbeitung im Spannungskomparator 17 verwendet.The voltage generating circuit 16 steps down the voltage supplied from the external battery 3 as a backup through the connector 15 to an arbitrary voltage and outputs the stepped down voltage. The voltage generating circuit 16 outputs voltage only when the external battery 3 as a backup is connected to the connector 15, and the voltage generating circuit 16 does not output voltage when the external battery 3 as a backup is not connected to the connector 15. When the voltage output from the external battery 3 as a backup is, for example, 6 V, the voltage generating circuit 16 reduces the voltage to, for example, 4 V and outputs the reduced voltage. The voltage output from the voltage generating circuit 16 is input to the power supply circuit 13 and also used in the comparison processing in the voltage comparator 17.

Der Stromversorgungsschaltkreis 13 schaltet selektiv eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern des Back-up-Schaltkreises 11 bei fehlender Stromversorgung aus der externen Stromversorgung 2 zwischen der internen Batterie 12 als Back-up und der externen Batterie 3 als Back-up in Abhängigkeit von der Spannung der internen Batterie 12 als Back-up um.The power supply circuit 13 selectively switches a power supply source for driving the backup circuit 11 in the absence of power from the external power supply 2 between the internal battery 12 as backup and the external battery 3 as backup depending on the voltage of the internal battery 12 as backup.

Der Spannungskomparator 17 vergleicht die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up mit einem ersten Schwellenwert, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird. Der erste Schwellenwert ist ein Schwellenwert, mit dem bestimmt wird, ob die interne Batterie 12 als Back-up ausreichend geladen ist oder nicht. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der erste Schwellenwert z. B. auf eine von der Spannungserzeugungsschaltung 16 ausgegebene Spannung eingestellt. Üblicherweise wird die von einer externen Batterie als Back-up gelieferte Spannung von einer Spannungserzeugungsschaltung herabgesetzt, um zu verhindern, dass der Strom der externen Batterie als Back-up verbraucht wird, während eine externe Stromversorgung eingeschaltet ist, wenn die externe Stromversorgung und die externe Batterie als Back-up an einen Kodierer angeschlossen sind. Im Gegensatz dazu wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die von der Spannungserzeugungsschaltung 16 ausgegebene, heruntergeregelte Spannung als erster Schwellenwert verwendet, um festzustellen, ob die interne Batterie 12 als Back-up ausreichend geladen ist oder nicht. Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Schwellenwert alternativ auf einen festen Wert eingestellt werden kann, und in diesem Fall, wenn der erste Schwellenwert, der ein fester Wert ist, in einer wiederbeschreibbaren Speichereinheit (nicht dargestellt) gespeichert wird, kann der erste Schwellenwert bei Bedarf auf einen geeigneten Wert geändert werden, selbst nachdem der erste Schwellenwert einmal eingestellt wurde.The voltage comparator 17 compares the voltage of the internal backup battery 12 with a first threshold when no power is supplied from the external power supply 2. The first threshold is a threshold for determining whether the internal backup battery 12 is sufficiently charged or not. In one embodiment of the present disclosure, the first threshold is set to, for example, a voltage output from the voltage generation circuit 16. Typically, the voltage supplied from an external backup battery is stepped down by a voltage generation circuit to prevent the power of the external backup battery from being consumed while an external power supply is on when the external power supply and the external backup battery are connected to an encoder. In contrast, in one embodiment of the present disclosure, the stepped-down voltage output from the voltage generation circuit 16 is used as a first threshold for determining whether the internal backup battery 12 is sufficiently charged or not. It should be noted that the first threshold value may alternatively be set to a fixed value, and in this case, if the first threshold value, which is a fixed value, is stored in a rewritable storage unit (not shown), the first threshold value can be changed to an appropriate value as needed even after the first threshold value is set once.

Ein Bestimmungsergebnis des Spannungskomparators 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 weitergeleitet. Der Stromversorgungsschaltkreis 13, der das Bestimmungsergebnis des Spannungskomparators 17 empfängt, arbeitet so, dass, wenn der Strom von der externen Stromversorgung 2 nicht mehr geliefert wird, der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der internen Batterie 12 als Back-up geliefert wird, wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up größer als der erste Schwellenwert ist (zum Beispiel, wenn die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist) und Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der externen Batterie 3 für Back-up, wenn die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up geringer als der erste Schwellenwert ist (z.B. wenn die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up geringer als der erste Schwellenwert ist). Wenn die externe Stromversorgung 2 keinen Strom mehr liefert, bewirkt der Stromversorgungsschaltkreis 13, der wie oben beschrieben arbeitet, dass die interne Batterie 12 als Back-up ausgewählt wird und die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, wenn die interne Batterie 12 als Back-up ausreichend geladen ist, und dass die externe Batterie 3 als Back-up ausgewählt wird und die Back-up Schaltung 11 von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert wird, wenn die interne Batterie 12 als Back-up nicht ausreichend geladen ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up anstelle der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert, wenn kein Strom mehr aus der externen Stromversorgung 2 zugeführt wird und die interne Batterie 12 als Back-up ausreichend aufgeladen ist. Mit anderen Worten, in einem Kodierer vom Typ Batterie-Back-up kann die Häufigkeit des Austauschs einer externen Batterie als Back-up reduziert werden, wodurch die Wartbarkeit und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden.A determination result of the voltage comparator 17 is forwarded to the power supply circuit 13. The power supply circuit 13, which receives the determination result of the voltage comparator 17, operates such that, when the power from the external power supply 2 is no longer supplied, the power for driving the backup circuit 11 is supplied from the internal battery 12 for backup when the voltage of the internal battery 12 for backup is greater than the first threshold value (for example, when the voltage of the internal battery 12 for backup is greater than or equal to the first threshold value), and power for driving the backup circuit 11 is supplied from the external battery 3 for backup when the voltage of the internal battery 12 for backup is less than the first threshold value (for example, when the voltage of the internal battery 12 for backup is less than the first threshold value). When the external power supply 2 stops supplying power, the power supply circuit 13, which operates as described above, causes the internal battery 12 to be selected as a backup and the backup circuit 11 to be driven by the internal battery 12 as a backup when the internal battery 12 as a backup is sufficiently charged, and the external battery 3 to be selected as a backup and the backup circuit 11 to be driven by the external battery 3 as a backup when the internal battery 12 as a backup is not sufficiently charged. According to an embodiment of the present disclosure, the backup circuit 11 is driven by the internal battery 12 as a backup instead of the external battery 3 as a backup when power is no longer supplied from the external power supply 2 and the internal battery 12 as a backup is sufficiently charged. In other words, in a battery backup type encoder, the frequency of replacing an external battery as a backup can be reduced, thereby improving maintainability and economy.

Wenn die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, während kein Strom aus der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, sinkt die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ab. Wenn also die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, vergleicht der Spannungsvergleicher 17 die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up mit einem zweiten Schwellenwert. Der zweite Schwellenwert dient dazu, in der internen Batterie 12 als Back-up für eine kurze Zeit Strom zu reservieren, um die interne Batterie 12 als Back-up als Notstromversorgung zu verwenden, um zu verhindern, dass Ursprungsinformationen verloren gehen, wenn die externe Batterie 3 als Back-up ausgetauscht wird oder wenn das Kabel 20 gebrochen oder vom Verbinder 15 abgezogen wird. Der zweite Schwellenwert wird auf einen beliebigen Wert entsprechend den Entladungseigenschaften einer Batterie eingestellt, die als interne Batterie 12 für Back-up verwendet wird. Obwohl der zweite Schwellenwert in einer Speichereinheit (nicht abgebildet) gespeichert wird, kann die Speichereinheit dazu konfiguriert werden, dass sie wiederbeschreibbar ist, so dass der zweite Schwellenwert bei Bedarf auf einen geeigneten Wert geändert werden kann, auch nachdem der zweite Schwellenwert einmal eingestellt wurde.If the back-up circuit 11 is controlled by the internal battery 12 as a backup while no power is supplied from the external power supply 2, the voltage of the internal battery 12 as a backup gradually decreases. Therefore, if the back-up circuit 11 is controlled by the internal battery 12 as backup while no power is supplied from the external power supply 2, the voltage comparator 17 compares the voltage of the internal battery 12 as backup with a second threshold. The second threshold is to reserve power in the internal battery 12 as backup for a short time in order to use the internal battery 12 as backup as an emergency power supply to prevent original information from being lost when the external battery 3 as backup is replaced or when the cable 20 is broken or disconnected from the connector 15. The second threshold is set to an arbitrary value according to the discharge characteristics of a battery used as the internal battery 12 for backup. Although the second threshold is stored in a storage unit (not shown), the storage unit can be configured to be rewritable so that the second threshold can be changed to an appropriate value as needed even after the second threshold is set once.

Das Ergebnis der Ermittlung durch den Spannungskomparator 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 weitergeleitet. Der Stromversorgungsschaltkreis 13, der das Bestimmungsergebnis des Spannungskomparators 17 empfängt, schaltet den Betrieb um, um den Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der externen Batterie 3 als Back-up zu liefern, wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up geringer als der zweite Schwellenwert wird (z.B. wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up geringer als der zweite Schwellenwert ist), während der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der internen Batterie 12 als Back-up geliefert wird. Der Stromversorgungsschaltkreis 13, der wie oben beschrieben arbeitet, bewirkt, dass die externe Batterie 3 als Back-up ausgewählt und der Back-up-Schaltkreis 11 von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert wird, wenn die interne Batterie 12 als Back-up nicht ausreichend geladen ist, während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 zugeführt wird und der Back-up-Schaltkreis 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird. Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, die interne Batterie 12 als Back-up aufgeladen wird, während die externe Stromversorgung 2 mit dem Verbinder 15 verbunden ist und die externe Stromversorgung 2 eingeschaltet ist.The result of the determination by the voltage comparator 17 is forwarded to the power supply circuit 13. The power supply circuit 13, which receives the determination result of the voltage comparator 17, switches the operation to supply the power for driving the backup circuit 11 from the external battery 3 as backup when the voltage of the internal battery 12 as backup becomes lower than the second threshold (e.g., when the voltage of the internal battery 12 as backup is lower than the second threshold), while supplying the power for driving the backup circuit 11 from the internal battery 12 as backup. The power supply circuit 13 operating as described above causes the external battery 3 to be selected as a backup and the backup circuit 11 to be driven by the external battery 3 as a backup when the internal battery 12 as a backup is not sufficiently charged while no power is supplied from the external power supply 2 and the backup circuit 11 is driven by the internal battery 12 as a backup. Note that, as described above, the internal battery 12 is charged as a backup while the external power supply 2 is connected to the connector 15 and the external power supply 2 is turned on.

Wie oben beschrieben, wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Back-up Schaltung 11 von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert, während der Strom nicht von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, und zwar nur dann, wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up geringer wird als der zweite Schwellenwert, während der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up geliefert wird. Wenn die Back-up Schaltung 11 jedoch von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert wird, während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, besteht die Möglichkeit, dass die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up abnimmt und unter eine Mindestspannung fällt, bei der die Back-up Schaltung 11 angesteuert werden kann. Darüber hinaus gibt es einige Fälle, in denen die externe Batterie 3 als Back-up Schaltung 11 von der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert wird, während kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, und die externe Batterie 3 als Back-up bei der Wartung der Maschine vom Verbinder 15 getrennt wird. In solchen Fällen muss eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 von der externen Batterie 3 als Back-up auf die interne Batterie 12 als Back-up umgeschaltet werden. Daher vergleicht der Spannungskomparator 17 die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up mit einem dritten Schwellenwert, wenn der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der externen Batterie 3 als Back-up geliefert wird, weil die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up geringer als der zweite Schwellenwert geworden ist. Der dritte Schwellenwert ist ein Schwellenwert, der eingestellt wird, um zu überwachen, ob die externe Batterie 3 als Back-up eine ausreichende Spannung zur Aufrechterhaltung des Back-up-Betriebs aufrechterhält oder nicht. Wenn es schwierig wird, eine ausreichende Spannung zu liefern, um den LSI 22 anzusteuern, kommt es zu einer Fehlfunktion des LSI 22 und zu einem Verlust der Herkunftsinformation, weshalb der dritte Schwellenwert eingestellt und die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up überwacht wird. Der dritte Schwellenwert wird z. B. auf einen Wert (z. B. 3,7 V) eingestellt, der geringfügig über einer Mindestspannung (z. B. 3,5 V) liegt, bei der die Back-up Schaltung 11 unter Berücksichtigung einer Marge angesteuert werden kann. Obwohl der dritte Schwellenwert in der Speichereinheit (nicht abgebildet) gespeichert wird, kann der dritte Schwellenwert durch Konfigurieren der Speichereinheit als wiederbeschreibbar auf einen geeigneten Wert geändert werden, auch nachdem der dritte Schwellenwert einmal eingestellt wurde.As described above, in an embodiment of the present disclosure, the backup circuit 11 is driven by the external battery 3 as a backup while the power is not supplied from the external power supply 2 only when the voltage of the internal battery 12 as a backup becomes lower than the second threshold while the current for driving the backup circuit 11 is supplied from the internal battery 12 as a backup. However, when the backup circuit 11 is driven by the external battery 3 as a backup while no power is supplied from the external power supply 2, there is a possibility that the voltage of the external battery 3 as a backup decreases and falls below a minimum voltage at which the backup circuit 11 can be driven. In addition, there are some cases where the external battery 3 as the backup circuit 11 is driven by the external battery 3 as the backup while no power is supplied from the external power supply 2, and the external battery 3 as the backup is disconnected from the connector 15 when servicing the machine. In such cases, a power source for driving the backup circuit 11 needs to be switched from the external battery 3 as the backup to the internal battery 12 as the backup. Therefore, the voltage comparator 17 compares the voltage of the external battery 3 as the backup with a third threshold when the power for driving the backup circuit 11 is supplied from the external battery 3 as the backup because the voltage of the internal battery 12 as the backup has become lower than the second threshold. The third threshold is a threshold set to monitor whether or not the external battery 3 as the backup maintains a sufficient voltage to maintain the backup operation. When it becomes difficult to supply a sufficient voltage to drive the LSI 22, the LSI 22 will malfunction and the source information will be lost, so the third threshold is set and the voltage of the external battery 3 is monitored as a backup. For example, the third threshold is set to a value (e.g., 3.7 V) slightly higher than a minimum voltage (e.g., 3.5 V) at which the backup circuit 11 can be driven with a margin. Although the third threshold is stored in the storage unit (not shown), the third threshold can be changed to an appropriate value by configuring the storage unit as rewritable even after the third threshold is set once.

Das Ergebnis der Ermittlung durch den Spannungskomparator 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 weitergeleitet. Der Stromversorgungsschaltkreis 13, der das Bestimmungsergebnis des Spannungskomparators 17 empfängt, schaltet den Betrieb um, um den Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der internen Batterie 12 als Back-up zu liefern, wenn die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up niedriger als der dritte Schwellenwert wird (z.B. wenn die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up kleiner als der dritte Schwellenwert ist), während der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus der externen Batterie 3 als Back-up geliefert wird, weil die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up niedriger als der zweite Schwellenwert geworden ist. Wenn die externe Batterie 3 als Back-up aus irgendeinem Grund, wie z.B. der Wartung der Maschine, vom Verbinder 15 getrennt wird, während der Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 von der externen Batterie 3 als Back-up geliefert wird, weil die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up niedriger als der zweite Schwellenwert geworden ist, bewirkt der Stromversorgungsschaltkreis 13, der wie oben beschrieben arbeitet, dass die Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 auf die interne Batterie 12 als Back-up umgeschaltet wird und die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird.The result of the determination by the voltage comparator 17 is forwarded to the power supply circuit 13. The power supply circuit 13, which receives the determination result of the voltage comparator 17, switches the operation to supply the power for driving the backup circuit from the internal battery 12 as backup when the voltage of the external battery 3 as backup becomes lower than the third threshold (for example, when the voltage of the external battery 3 as backup becomes lower than the third threshold). lenwert) while the power for driving the back-up circuit 11 is supplied from the external battery 3 as backup because the voltage of the internal battery 12 as backup has become lower than the second threshold value. If the external battery 3 as backup is disconnected from the connector 15 for some reason such as maintenance of the machine while the power for driving the back-up circuit 11 is supplied from the external battery 3 as backup because the voltage of the internal battery 12 as backup has become lower than the second threshold value, the power supply circuit 13 operating as described above causes the power source for driving the back-up circuit 11 to be switched to the internal battery 12 as backup and the back-up circuit 11 to be driven by the internal battery 12 as backup.

3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 3 is a flowchart showing an operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die externe Stromversorgung 2, die an den Verbinder 15 angeschlossen ist, eingeschaltet ist, wird Strom von der externen Stromversorgung 2 über den Verbinder 15 an die Hauptschaltung 19, die Ladeschaltung 18 und den Stromversorgungsschaltkreis 13 geliefert. Die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, eine hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen. Die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf.When the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned on, power is supplied from the external power supply 2 to the main circuit 19, the charging circuit 18 and the power supply circuit 13 via the connector 15. The main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform high-precision rotation position detection. The charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup.

Wenn die externe Stromversorgung 2 des Kodierers 1 unterbrochen wird, beginnt der Back-up-Betrieb über die Back-up Schaltung 11.If the external power supply 2 of the encoder 1 is interrupted, the back-up operation starts via the back-up circuit 11.

In Schritt S101 vergleicht der Spannungskomparator 17 die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up mit dem ersten Schwellenwert und stellt fest, ob die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist oder nicht. Das Ergebnis der Bestimmung durch den Spannungskomparator 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 weitergeleitet. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, fährt das Verfahren mit Schritt S102 fort, und wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up kleiner als der erste Schwellenwert ist, fährt das Verfahren mit Schritt S 104 fort.In step S101, the voltage comparator 17 compares the voltage of the internal battery 12 as backup with the first threshold and determines whether or not the voltage of the internal battery 12 as backup is greater than or equal to the first threshold. The result of the determination by the voltage comparator 17 is forwarded to the power supply circuit 13. If the voltage of the internal battery 12 as backup is greater than or equal to the first threshold, the process proceeds to step S102, and if the voltage of the internal battery 12 as backup is less than the first threshold, the process proceeds to step S104.

In Schritt S102 wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 als Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus. Die Back-up Schaltung veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, eine vereinfachte Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers bei geringem Stromverbrauch durchzuführen, basierend auf dem von der internen Batterie 12 als Back-up gelieferten Strom.In step S102, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 as a backup as a power source for driving the backup circuit 11. The backup circuit causes the position detection circuit 14 to perform simplified rotational position detection of the rotating body at low power consumption based on the power supplied from the internal battery 12 as a backup.

Wenn die Back-up Schaltung 11 von der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, sinkt die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ab. In Schritt S103 vergleicht der Spannungskomparator 17 die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up mit dem zweiten Schwellenwert und bestimmt, ob die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up unter dem zweiten Schwellenwert liegt oder nicht. Ein Bestimmungsergebnis des Spannungsvergleichers 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 übermittelt. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up kleiner als der zweite Schwellenwert ist, geht das Verfahren zu Schritt S104 über.When the backup circuit 11 is driven by the internal battery 12 as backup, the voltage of the internal battery 12 as backup gradually decreases. In step S103, the voltage comparator 17 compares the voltage of the internal battery 12 as backup with the second threshold and determines whether or not the voltage of the internal battery 12 as backup is below the second threshold. A determination result of the voltage comparator 17 is transmitted to the power supply circuit 13. When the voltage of the internal battery 12 as backup is less than the second threshold, the process proceeds to step S104.

In Schritt S104 wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 als Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 anzusteuern. Die Back-up Schaltung veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die vereinfachte Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers bei geringem Stromverbrauch durchzuführen, basierend auf dem von der externen Batterie 3 als Back-up gelieferten Strom.In step S104, the power supply circuit 13 selects the external battery 3 as a backup as a power source to drive the backup circuit 11. The backup circuit causes the position detection circuit 14 to perform the simplified rotational position detection of the rotating body with low power consumption based on the power supplied from the external battery 3 as a backup.

In Schritt S105 vergleicht der Spannungskomparator 17 die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up mit dem dritten Schwellenwert und stellt fest, ob die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up kleiner als der dritte Schwellenwert ist oder nicht. Ein Bestimmungsergebnis des Spannungsvergleichers 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 übermittelt. Wenn die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up kleiner als der dritte Schwellenwert ist, geht das Verfahren zu Schritt S106 über.In step S105, the voltage comparator 17 compares the voltage of the external battery 3 as backup with the third threshold value and determines whether or not the voltage of the external battery 3 as backup is less than the third threshold value. A determination result of the voltage comparator 17 is transmitted to the power supply circuit 13. When the voltage of the external battery 3 as backup is less than the third threshold value, the process proceeds to step S106.

In Schritt S106 wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 als Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus. Die Back-up Schaltung veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die vereinfachte Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers bei geringem Stromverbrauch durchzuführen, basierend auf dem Strom, der von der internen Batterie 12 als Back-up geliefert wird. Es sollte beachtet werden, dass, wenn die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up in Schritt S105 als kleiner als der dritte Schwellenwert bestimmt wird, die Back-up Schaltung 11 durch die interne Batterie 12 als Back-up in Schritt S106 angesteuert wird, daher ist es möglich, die externe Batterie 3 als Back-up zu ersetzen oder eine Wartung durchzuführen, wobei die externe Stromversorgung 2 vom Verbinder 15 getrennt ist.In step S106, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 as a backup as a power source for driving the backup circuit 11. The backup circuit causes the position detection circuit 14 to perform the simplified rotational position detection of the rotating body at low power consumption based on the current supplied from the internal battery 12 as a backup. It should be noted that when the voltage of the external battery 3 as a backup is determined to be less than the third threshold in step S105, the backup circuit 11 is driven by the internal battery 12 as a backup in step S106, therefore, it is possible to replace the external battery 3 as a backup or to perform maintenance with the external power supply 2 disconnected from the connector 15.

In Schritt S107 vergleicht der Spannungskomparator 17 die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up mit dem dritten Schwellenwert und stellt fest, ob die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up größer oder gleich dem dritten Schwellenwert ist oder nicht. Ein Bestimmungsergebnis des Spannungsvergleichers 17 wird an den Stromversorgungsschaltkreis 13 übermittelt. Wenn die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up größer oder gleich dem dritten Schwellenwert ist, kehrt das Verfahren zu Schritt S 104 zurück.In step S107, the voltage comparator 17 compares the voltage of the external battery 3 as backup with the third threshold value and determines whether or not the voltage of the external battery 3 as backup is greater than or equal to the third threshold value. A determination result of the voltage comparator 17 is transmitted to the power supply circuit 13. When the voltage of the external battery 3 as backup is greater than or equal to the third threshold value, the process returns to step S104.

Es sollte beachtet werden, dass, wenn während einer Periode der Back-up Schaltung in den Schritten S101 bis S107 die externe Stromversorgung 2, die mit dem Verbinder 15 verbunden ist, eingeschaltet wird, die Back-up Schaltung 11 beendet wird, die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14 veranlasst, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, basierend auf dem Strom, der aus der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, und die Ladeschaltung 18 die interne Batterie 12 als Back-up auflädt.It should be noted that, when the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned on during a period of the back-up circuit in steps S101 to S107, the back-up circuit 11 is terminated, the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection based on the power supplied from the external power supply 2, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a back-up.

Nachfolgend werden einige spezifische Betriebsbeispiele des Kodierers 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgeführt.Below are some specific operation examples of the encoder 1 according to an embodiment of the present disclosure.

4 ist ein Diagramm (Teil 1), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines Betriebs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 is a diagram (part 1) exemplifying a timing chart of an operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die an den Verbinder 15 angeschlossene externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up steigt allmählich an, und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht. Wenn die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t2 ausgeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t2 (Ja in Schritt S101) größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up-Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up-Schaltung 11 wird durch den von der internen Batterie 12 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S 102). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den aus der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up zum Zeitpunkt t3 (Ja in Schritt S103) unter den zweiten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für Back-up als Stromversorgungsquelle für die Ansteuerung der Back-up Schaltung 11 zu diesem Zeitpunkt aus, und zum und nach dem Zeitpunkt t3 wird die Back-up Schaltung 11 durch den aus der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S104). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den von der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up zum Zeitpunkt t4 (Ja in Schritt S105) unter den dritten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 zum Zeitpunkt und zum und nach dem Zeitpunkt t4 anzusteuern, wird die Back-up Schaltung 11 durch den von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S106). Wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t5 eingeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 beendet, die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up steigt allmählich an, und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht. Wenn die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t6 ausgeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t6 (Ja in Schritt S101) größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up-Schaltung 11 aus, und die Back-up-Schaltung 11 wird durch den aus der internen Batterie 12 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102).When the external power supply connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the current supplied from the external power supply 2. The voltage of the internal battery 12 as a backup gradually increases, and after the voltage exceeds the first threshold, the internal battery 12 as a backup is brought into the fully charged state. When the external power supply is turned off at time t 2 , the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 2 (Yes in step S101) is greater than or equal to the first threshold, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S 102). When the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup, the voltage of the internal battery 12 for backup gradually decreases, and when the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold at time t 3 (Yes in step S103), the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source for driving the backup circuit 11 at that time, and at and after time t 3, the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup (step S104). When the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the external battery 3 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, and when the voltage of the external battery 3 for backup falls below the third threshold at time t 4 (Yes in step S105), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source to drive the backup circuit 11 at time, and at and after time t 4 , the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the internal battery 12 for backup (step S106). When the external power supply 2 is turned on at time t 5 , the backup operation by the backup circuit 11 is terminated, the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as backup based on the current supplied from the external power supply 2. The voltage of the internal battery 12 as backup gradually increases, and after the voltage exceeds the first threshold, the internal battery 12 as backup is brought into the fully charged state. When the external power supply is turned off at time t 6 , the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 6 (Yes in step S101) is greater than or equal to the first threshold, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S102).

5 ist ein Diagramm (Teil 2), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines anderen Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 5 is a diagram (part 2) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die an den Verbinder 15 angeschlossene externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up allmählich ansteigt und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t2 abgeschaltet, bevor die interne Batterie 12 für das Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up zum Zeitpunkt t2 (Ja in Schritt S101) größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus, und die Back-up Schaltung 11 wird durch den von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den aus der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up zum Zeitpunkt t3 (Ja in Schritt S103) unter den zweiten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für Back-up als Stromversorgungsquelle für die Ansteuerung der Back-up Schaltung 11 zu diesem Zeitpunkt aus, und zum und nach dem Zeitpunkt t3 wird die Back-up Schaltung 11 durch den aus der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S104). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den von der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up zum Zeitpunkt t4 (Ja in Schritt S105) unter den dritten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 zum Zeitpunkt und zum und nach dem Zeitpunkt t4 anzusteuern, wird die Back-up Schaltung 11 durch den von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S106). Wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t5 eingeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 beendet, die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Obwohl die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ansteigt, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, wenn die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t6 ausgeschaltet wird, bevor die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht wird. Da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t6 (Nein in Schritt S101) unter dem ersten Schwellenwert liegt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für das Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus (Schritt S104), da die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up unter dem dritten Schwellenwert liegt (Ja in Schritt S105), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 erneut die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up Schaltung 11 wird mit dem von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S106).When the external power supply connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the Charging circuit 18 charges the internal battery 12 for backup based on the current supplied from the external power supply 2. When the voltage of the internal battery 12 for backup gradually increases and after the voltage exceeds the first threshold, the external power supply is turned off at time t 2 before the internal battery 12 for backup is brought into the fully charged state, the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 2 (Yes in step S101) is greater than or equal to the first threshold, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the internal battery 12 for backup (step S102). When the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup, the voltage of the internal battery 12 for backup gradually decreases, and when the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold at time t 3 (Yes in step S103), the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source for driving the backup circuit 11 at that time, and at and after time t 3, the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup (step S104). When the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the external battery 3 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, and when the voltage of the external battery 3 for backup falls below the third threshold at time t 4 (Yes in step S105), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source to drive the backup circuit 11 at time, and at and after time t 4 , the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the internal battery 12 for backup (step S106). When the external power supply 2 is turned on at time t 5 , the backup operation by the backup circuit 11 is terminated, the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as backup based on the current supplied from the external power supply 2. Although the voltage of the internal battery 12 as backup gradually increases, when the external power supply is turned off at time t 6 , the backup operation by the backup circuit 11 is started before the internal battery 12 as backup is brought to the fully charged state. Since the voltage of the internal battery 12 for backup is below the first threshold at time t 6 (No in step S101), the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source for driving the backup circuit 11 (step S104), since the voltage of the external battery 3 for backup is below the third threshold (Yes in step S105), the power supply circuit 13 again selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven with the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S106).

6 ist ein Diagramm (Teil 3), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 6 is a diagram (part 3) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die an den Verbinder 15 angeschlossene externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ansteigt und die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t2 abgeschaltet wird, bevor die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up den ersten Schwellenwert überschreitet, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t2 (Nein in Schritt S101) unter dem ersten Schwellenwert liegt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up Schaltung 11 wird durch den aus der externen Batterie 3 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S104). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den von der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up zum Zeitpunkt t3 (Ja in Schritt S105) unter den dritten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle für die Ansteuerung der Back-up Schaltung 11 zu diesem Zeitpunkt aus, und zum und nach dem Zeitpunkt t3 wird die Back-up Schaltung 11 durch den von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S106). Obwohl, wenn die Back-up Schaltung 11 durch den aus der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up allmählich abnimmt, wird, wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t4 eingeschaltet wird, der Back-up Betrieb durch die Back-up Schaltung 11 beendet, die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, basierend auf dem aus der externen Stromversorgung 2 gelieferten Strom, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 für Back-up. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up allmählich ansteigt und die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t5 abgeschaltet wird, nachdem die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up Schaltung 11 gestartet. Da zum Zeitpunkt t5 die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Ja in Schritt S101), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus und die Back-up Schaltung 11 wird mit dem Strom aus der internen Batterie 12 für das Back-up angesteuert (Schritt S102).When the external power supply connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the power supplied from the external power supply 2. When the voltage of the internal battery 12 for backup gradually increases and the external power supply is turned off at time t 2 before the voltage of the internal battery 12 for backup exceeds the first threshold, the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 2 (No in step S101) is below the first threshold, the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup (step S104). When the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, and when the voltage of the external battery 3 for backup falls below the third threshold at time t 3 (Yes in step S105), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as the power source for driving the backup circuit 11 at that time, and at and after time t 3, the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S106). Although when the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, when the external power supply 2 is turned on at time t 4 , the back-up operation by the back-up circuit 11 is terminated, the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection based on the power supplied from the external power supply 2, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 for backup. When the voltage of the internal battery 12 for backup gradually increases and the external power supply is turned off at time t 5 after the voltage of the internal battery 12 for backup exceeds the first threshold, the back-up operation by the back-up circuit 11 is started. Since at time t 5 the voltage of the internal battery 12 for backup is greater than or equal to the first threshold (Yes in step S101), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven with the power from the internal battery 12 for backup (step S102).

7 ist ein Diagramm (Teil 4), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Betriebs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up konstant geringer als der dritte Schwellenwert ist. 7 is a diagram (part 4) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure. In this example, it is assumed that the voltage of the external battery 3 as a backup is constantly lower than the third threshold.

Wenn die an den Verbinder 15 angeschlossene externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up steigt allmählich an, und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht. Wenn die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t2 ausgeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t2 (Ja in Schritt S101) größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up-Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up-Schaltung 11 wird durch den von der internen Batterie 12 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den Strom aus der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, sinkt die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich. Obwohl die Spannung der internen Batterie 12 für Back-up zum Zeitpunkt t3 (Ja in Schritt S103) unter den zweiten Schwellenwert fällt und der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 auswählt (Schritt S104) da die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up unter dem dritten Schwellenwert liegt (Ja im Schritt S105), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 erneut die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus und die Back-up Schaltung 11 wird mit dem Strom aus der internen Batterie 12 für Back-up angesteuert (Schritt S106). Wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t4 eingeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 beendet, und die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ansteigt und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die externe Stromversorgung zum Zeitpunkt t5 abgeschaltet, der Back-up-Betrieb durch die Back-up Schaltung 11 wird gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up zum Zeitpunkt t5 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Ja in Schritt S101), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 aus und die Back-up Schaltung 11 wird mit dem von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102).When the external power supply connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the current supplied from the external power supply 2. The voltage of the internal battery 12 as a backup gradually increases, and after the voltage exceeds the first threshold, the internal battery 12 as a backup is brought into the fully charged state. When the external power supply is turned off at time t 2 , the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 2 (Yes in step S101) is greater than or equal to the first threshold, the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S102). When the backup circuit 11 is driven by the power from the internal battery 12 as backup, the voltage of the internal battery 12 as backup gradually decreases. Although the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold at time t 3 (Yes in step S103) and the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as the power source for driving the backup circuit 11 (step S104), since the voltage of the external battery 3 for backup is below the third threshold (Yes in step S105), the power supply circuit 13 again selects the internal battery 12 for backup as the power source for driving the backup circuit 11 and the backup circuit 11 is driven with the power from the internal battery 12 for backup (step S106). When the external power supply 2 is turned on at time t 4 , the back-up operation by the back-up circuit 11 is terminated, and the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a back-up based on the power supplied from the external power supply 2. When the voltage of the internal battery 12 for backup gradually increases and after the voltage exceeds the first threshold, the external power supply is turned off at time t 5 , the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 5 is greater than or equal to the first threshold (Yes in step S101), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven with the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S102).

8 ist ein Diagramm (Teil 5), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 8th is a diagram (part 5) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die externe Stromversorgung 2, die an den Verbinder 15 angeschlossen ist, zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up steigt allmählich an, und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht. Wenn das Kabel 20 zum Zeitpunkt t2 vom Verbinder 15 getrennt wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up zum Zeitpunkt t2 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Ja in Schritt S101), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 als Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up-Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up-Schaltung 11 wird durch den von der internen Batterie 12 als Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den Strom aus der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, sinkt die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ab. Wenn das Kabel 20 zum Zeitpunkt t3 an den Verbinder 15 angeschlossen wird, bevor die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up unter den zweiten Schwellenwert fällt, und ferner die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t4 unter den zweiten Schwellenwert fällt (Ja in Schritt S103), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 zum Zeitpunkt und zum und nach dem Zeitpunkt t4 anzusteuern, wird die Back-up Schaltung 11 durch den aus der externen Batterie 3 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S104). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den von der externen Batterie 3 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird, nimmt die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up allmählich ab, und wenn die Spannung der externen Batterie 3 für Back-up zum Zeitpunkt t5 (Ja in Schritt S105) unter den dritten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 zum Zeitpunkt und zum und nach dem Zeitpunkt t5 an, wobei die Back-up Schaltung 11 durch den von der internen Batterie 12 für Back-up gelieferten Strom angesteuert wird (Schritt S106).When the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the current supplied from the external power supply 2. The voltage of the internal battery 12 as a backup gradually increases, and after the voltage exceeds the first threshold, the internal battery 12 as a backup is brought into the fully charged state. When the cable 20 is disconnected from the connector 15 at time t 2 , the backup operation is started by the backup circuit 11, and since the voltage of the internal battery 12 as a backup at time t 2 is greater than or equal to the first threshold value (Yes in step S101), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 as a backup as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the current supplied from the internal battery 12 as a backup (step S102). When the backup circuit 11 is driven by the current from the internal battery 12 as a backup, the voltage of the internal battery 12 as a backup gradually decreases. When the cable 20 is connected to the connector 15 at time t 3 before the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold, and further the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold at time t 4 (Yes in step S103), the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source to drive the backup circuit 11 at time and at and after time t 4 , the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup (step S104). When the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, and when the voltage of the external battery 3 for backup falls below the third threshold at time t 5 (Yes in step S105), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11 at and at and after time t 5 , the backup circuit 11 being driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S106).

9 ist ein Diagramm (Teil 6), das beispielhaft ein Zeitdiagramm eines weiteren Vorgangs des Kodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 9 is a diagram (part 6) exemplifying a timing chart of another operation of the encoder according to an embodiment of the present disclosure.

Wenn die externe Stromversorgung 2, die an den Verbinder 15 angeschlossen ist, zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, veranlasst die Hauptschaltung 19 die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf. Die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up steigt allmählich an, und nachdem die Spannung den ersten Schwellenwert überschritten hat, wird die interne Batterie 12 als Back-up in den vollständig geladenen Zustand gebracht. Wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t2 ausgeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up Schaltung 11 gestartet, und da die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t2 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Ja in Schritt S101), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up Schaltung 11 wird durch den von der internen Batterie 12 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S102). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den Strom aus der internen Batterie 12 als Back-up angesteuert wird, sinkt die Spannung der internen Batterie 12 als Back-up allmählich ab. Wenn die Spannung der internen Batterie 12 für das Back-up zum Zeitpunkt t3 (Ja in Schritt S103) unter den zweiten Schwellenwert fällt, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 für das Back-up als Stromversorgungsquelle aus, um den Back-up-Schaltkreis 11 zu diesem Zeitpunkt anzusteuern, und zum und nach dem Zeitpunkt t3 wird der Back-up-Schaltkreis 11 durch den von der externen Batterie 3 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S104). Wenn die Back-up Schaltung 11 durch den Strom aus der externen Batterie 3 als Back-up angesteuert wird, sinkt die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up allmählich ab, und wenn das Kabel 20 vom Verbinder 15 getrennt wird, werden einige Wartungsarbeiten durchgeführt, z.B. an der Maschine, an die der Kodierer 1 angeschlossen ist, und die Spannung der externen Batterie 3 für das Back-up zum Zeitpunkt t4 unter den dritten Schwellenwert fällt (Ja in Schritt S105), wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die interne Batterie 12 für das Back-up als Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung 11 zu diesem Zeitpunkt aus und zum und nach dem Zeitpunkt t4 wird die Back-up Schaltung 11 durch den aus der internen Batterie 12 für das Back-up gelieferten Strom angesteuert (Schritt S106). Wenn das Kabel 20 zum Zeitpunkt t5 an den Verbinder 15 angeschlossen ist, wählt der Stromversorgungsschaltkreis 13 die externe Batterie 3 als Back-up Schaltung als Stromversorgungsquelle aus, um die Back-up Schaltung 11 anzusteuern, und die Back-up Schaltung 11 wird durch den Strom aus der externen Batterie 3 als Back-up Schaltung angesteuert (Schritt S104), da die Spannung der externen Batterie 3 als Back-up Schaltung zum Zeitpunkt t5 den zweiten Schwellenwert übersteigt (Nein in Schritt S107). Wenn die externe Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t6 eingeschaltet wird, wird der Back-up-Betrieb durch die Back-up-Schaltung 11 beendet, und die Hauptschaltung 19 veranlasst die Positionsdetektionsschaltung 14, die hochpräzise Drehpositionsdetektion durchzuführen, und die Ladeschaltung 18 lädt die interne Batterie 12 als Back-up auf der Grundlage des von der externen Stromversorgung 2 gelieferten Stroms auf.When the external power supply 2 connected to the connector 15 is turned on at time t 1 , the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the current supplied from the external power supply 2. The voltage of the internal battery 12 as a backup gradually increases, and after the voltage exceeds the first threshold, the internal battery 12 as a backup is brought into the fully charged state. When the external power supply 2 is turned off at time t 2 , the backup operation by the backup circuit 11 is started, and since the voltage of the internal battery 12 for backup at time t 2 is greater than or equal to the first threshold value (Yes in step S101), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S102). When the backup circuit 11 is driven by the power from the internal battery 12 as backup, the voltage of the internal battery 12 as backup gradually decreases. When the voltage of the internal battery 12 for backup falls below the second threshold at time t 3 (Yes in step S103), the power supply circuit 13 selects the external battery 3 for backup as a power source to drive the backup circuit 11 at that time, and at and after time t 3, the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the external battery 3 for backup (step S104). When the backup circuit 11 is driven by the power from the external battery 3 for backup, the voltage of the external battery 3 for backup gradually decreases, and when the cable 20 is disconnected from the connector 15, some maintenance work is performed, for example, on the machine to which the encoder 1 is connected, and the voltage of the external battery 3 for backup falls below the third threshold at time t 4 (Yes in step S105), the power supply circuit 13 selects the internal battery 12 for backup as a power source for driving the backup circuit 11 at that time, and at and after time t 4, the backup circuit 11 is driven by the power supplied from the internal battery 12 for backup (step S106). When the cable 20 is connected to the connector 15 at time t 5 , the power supply circuit 13 selects the external battery 3 as a backup circuit as a power source to drive the backup circuit 11, and the backup circuit 11 is driven by the current from the external battery 3 as a backup circuit (step S104) because the voltage of the external battery 3 as a backup circuit at time t 5 exceeds the second threshold (No in step S107). When the external power supply 2 is turned on at time t 6 , the backup operation by the backup circuit 11 is terminated, and the main circuit 19 causes the position detection circuit 14 to perform the high-precision rotation position detection, and the charging circuit 18 charges the internal battery 12 as a backup based on the current supplied from the external power supply 2.

Wie oben beschrieben, kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durch die Wahl der internen Batterie 12 als Stromversorgungsquelle für das Ansteuern des Back-up-Vorgangs durch die Back-up Schaltung 11, der ausgeführt wird, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung 2 geliefert wird, gegenüber der externen Batterie 3 als Back-up so weit wie möglich eine Zeitspanne reduziert werden, in der Strom von der externen Batterie 3 als Back-up geliefert wird. Darüber hinaus ermöglicht die Bildung der internen Batterie 12 als Back-up durch eine sekundäre Batterie, dass die interne Batterie 12 als Back-up durch den von der externen Stromversorgung 2 über den Verbinder 15 gelieferten Strom aufgeladen werden kann. Aufgrund dieser Konfiguration kann in einem Kodierer vom Typ Batterie-Back-up die Erschöpfung (Verschlechterung) einer externen Batterie als Back-up unterdrückt und die Austauschhäufigkeit der externen Batterie als Back-up reduziert werden, wodurch die Wartbarkeit und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden.As described above, according to an embodiment of the present disclosure, by selecting the internal battery 12 as the power supply power source for driving the backup operation by the backup circuit 11, which is executed when no power is supplied from the external power supply 2, a period of time in which power is supplied from the external battery 3 as backup can be reduced as much as possible compared to the external battery 3 as backup. In addition, forming the internal battery 12 as backup by a secondary battery enables the internal battery 12 as backup to be charged by the power supplied from the external power supply 2 via the connector 15. Due to this configuration, in a battery backup type encoder, depletion (deterioration) of an external battery as backup can be suppressed and the replacement frequency of the external battery as backup can be reduced, thereby improving maintainability and economy.

In dem oben beschriebenen Kodierer 1 ist ein Betriebsverarbeitungsgerät (Prozessor) angeordnet. Beispiele für die Betriebsverarbeitungsvorrichtung sind ein IC, eine LSI, eine CPU, eine MPU und ein DSP. Der Back-up-Schaltkreis 11, der Stromversorgungsschaltkreis 13, der Spannungserzeugungsschaltung 16, der Spannungskomparator 17 und der Hauptschaltkreis 19 können durch eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer Betriebsverarbeitungsvorrichtung gebildet werden, nur durch eine Betriebsverarbeitungsvorrichtung gebildet werden oder nur durch eine analoge Schaltung gebildet werden. Beispiele für eine Betriebsverarbeitungsvorrichtung, mit der die Back-up-Schaltung 11, der Stromversorgungsschaltkreis 13, die Spannungserzeugungsschaltung 16, der Spannungskomparator 17 und die Hauptschaltung 19 gebildet werden können, umfassen einen IC, eine LSI, eine CPU, eine MPU und einen DSP. Wenn zum Beispiel die Back-up Schaltung 11, der Stromversorgungsschaltkreis 13, der Spannungserzeugungsschaltung 16, der Spannungskomparator 17 und der Hauptschaltkreis 19 in Form eines Softwareprogramms aufgebaut sind, ermöglicht das Veranlassen einer Betriebsverarbeitungsvorrichtung, in Übereinstimmung mit dem Softwareprogramm zu arbeiten, die Funktionen der Back-up Schaltung 11, des Stromversorgungsschaltkreises 13, der Spannungserzeugungsschaltung 16, des Spannungskomparators 17 und des Hauptschaltkreises 19 zu erreichen. Alternativ kann ein integrierter Halbleiterschaltkreis oder ein Speichermedium konstruiert werden, in das ein Softwareprogramm zum Erreichen der Funktionen der Back-up Schaltung 11, des Stromversorgungsschaltkreises 13, der Spannungserzeugungsschaltung 16, des Spannungskomparators 17 und des Hauptschaltkreises 19 geschrieben wird.In the encoder 1 described above, an operation processing device (processor) is arranged. Examples of the operation processing device are an IC, an LSI, a CPU, an MPU, and a DSP. The backup circuit 11, the power supply circuit 13, the voltage generation circuit 16, the voltage comparator 17, and the main circuit 19 may be constituted by a combination of an analog circuit and an operation processing device, constituted by only an operation processing device, or constituted by only an analog circuit. Examples of an operation processing device with which the backup circuit 11, the power supply circuit 13, the voltage generation circuit 16, the voltage comparator 17, and the main circuit 19 can be constituted include an IC, an LSI, a CPU, an MPU, and a DSP. For example, when the back-up circuit 11, the power supply circuit 13, the voltage generating circuit 16, the voltage comparator 17, and the main circuit 19 are constructed in the form of a software program, causing an operation processing device to operate in accordance with the software program makes it possible to achieve the functions of the back-up circuit 11, the power supply circuit 13, the voltage generating circuit 16, the voltage comparator 17, and the main circuit 19. Alternatively, a semiconductor integrated circuit or a storage medium may be constructed in which a software program for achieving the functions of the back-up circuit 11, the power supply circuit 13, the voltage generating circuit 16, the voltage comparator 17, and the main circuit 19 is written.

REFERENZZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

11
KodiererEncoder
22
Externe StromversorgungExternal power supply
33
Externe Batterie als Back-upExternal battery as backup
1111
Back-up SchaltungBack-up circuit
1212
Interne Batterie als Back-upInternal battery as backup
1313
StromversorgungsschaltkreisPower supply circuit
1414
PositionsdetektionsschaltungPosition detection circuit
1515
VerbinderInterconnects
1616
SpannungserzeugungsschaltungVoltage generation circuit
1717
SpannungskomparatorVoltage comparator
1818
LadeschaltungCharging circuit
1919
HauptschaltungMain circuit
2020
KabelCable
20-120-1
Erster StrompfadFirst current path
20-220-2
Zweiter StrompfadSecond current path
2121
Uhr für Back-upClock for backup
2222
LSILSI
2323
VergleicherComparator
3131
LEDLED
3232
DrehschlitzRotating slot
3333
LichtempfangselementLight receiving element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2005223985 A [0005]JP 2005223985 A [0005]
  • JP 2005221476 A [0005]JP 2005221476 A [0005]

Claims (7)

Kodierer mit einem Verbinder, an den eine externe Stromversorgung und eine externe Batterie als Back-up angeschlossen sind, wobei der Kodierer umfasst: eine Back-up Schaltung, die angesteuert wird, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung geliefert wird; eine interne Batterie als Back-up; und einen Stromversorgungsschaltkreis, der dazu konfiguriert ist, eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der Back-up Schaltung selektiv zwischen der internen Batterie als Back-up und der externen Batterie als Back-up in Abhängigkeit von einer Spannung der internen Batterie als Back-up umzuschalten, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung geliefert wird.An encoder having a connector to which an external power supply and an external backup battery are connected, the encoder comprising: a backup circuit that is driven when no power is supplied from the external power supply; an internal backup battery; and a power supply circuit configured to selectively switch a power source for driving the backup circuit between the internal backup battery and the external backup battery depending on a voltage of the internal backup battery when no power is supplied from the external power supply. Kodierer nach Anspruch 1, wobei der Stromversorgungsschaltkreis, wenn kein Strom mehr von der externen Stromversorgung geliefert wird, Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der internen Batterie als Back-up liefert, wenn die Spannung der internen Batterie als Back-up höher als ein erster Schwellenwert ist; und Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der externen Batterie als Back-up liefert, wenn die Spannung der internen Batterie als Back-up geringer als der erste Schwellenwert ist.Encoder after Claim 1 , wherein the power supply circuit, when no more power is supplied from the external power supply, supplies power for driving the back-up circuit from the internal battery as a backup if the voltage of the internal battery as a backup is higher than a first threshold; and supplies power for driving the back-up circuit from the external battery as a backup if the voltage of the internal battery as a backup is lower than the first threshold. Kodierer nach Anspruch 2, wobei der Stromversorgungsschaltkreis Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der externen Batterie als Back-up liefert, wenn die Spannung der internen Batterie als Back-up geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, während Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der internen Batterie als Back-up geliefert wird.Encoder after Claim 2 , wherein the power supply circuit supplies power for driving the back-up circuit from the external battery as backup when the voltage of the internal battery as backup becomes less than a second threshold while supplying power for driving the back-up circuit from the internal battery as backup. Kodierer nach Anspruch 3, wobei der Stromversorgungsschaltkreis Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der internen Batterie als Back-up liefert, wenn die Spannung der externen Batterie als Back-up geringer als ein dritter Schwellenwert wird, während Strom zum Ansteuern der Back-up Schaltung aus der externen Batterie als Back-up geliefert wird, weil die Spannung der internen Batterie als Back-up geringer als der zweite Schwellenwert geworden ist.Encoder after Claim 3 , wherein the power supply circuit supplies power for driving the back-up circuit from the internal battery as backup when the voltage of the external battery as backup becomes less than a third threshold, while power for driving the back-up circuit is supplied from the external battery as backup because the voltage of the internal battery as backup has become less than the second threshold. Kodierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die interne Batterie als Back-up eine Sekundärbatterie ist.Coder according to one of the Claims 1 until 4 , whereby the internal battery serves as a secondary battery for backup. Kodierer nach Anspruch 5, wobei die Sekundärbatterie eine All-Solid-State Batterie ist.Encoder after Claim 5 , where the secondary battery is an all-solid-state battery. Kodierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend eine Positionsdetektionsschaltung, die dazu konfiguriert ist, eine Drehpositionsdetektion eines rotierenden Körpers durchzuführen, wobei die Back-up Schaltung eine Schaltung ist, die, wenn kein Strom von der externen Stromversorgung geliefert wird, die Positionsdetektionsschaltung veranlasst, die Drehpositionsdetektion des rotierenden Körpers mit einem Strom durchzuführen, der geringer ist als der Strom von der externen Stromversorgung.Coder according to one of the Claims 1 until 6 , comprising a position detection circuit configured to perform rotational position detection of a rotating body, wherein the back-up circuit is a circuit that, when no power is supplied from the external power supply, causes the position detection circuit to perform the rotational position detection of the rotating body with a current less than the current from the external power supply.
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