JP2000180210A - エンコーダパルス発生装置 - Google Patents

エンコーダパルス発生装置

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JP2000180210A
JP2000180210A JP10362655A JP36265598A JP2000180210A JP 2000180210 A JP2000180210 A JP 2000180210A JP 10362655 A JP10362655 A JP 10362655A JP 36265598 A JP36265598 A JP 36265598A JP 2000180210 A JP2000180210 A JP 2000180210A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一定周期毎に検出器から出力される位置情報
よりエンコーダパルスであるA,B,Z相を出力するエ
ンコーダパルス発生器を提供するものである。 【解決手段】 パラメータ設定保持手段2を備え、一定
周期毎にCW/CCWパルス列を出力する手段3と、デ
ータプリセット可能でA,B相を出力する手段と、デー
タプリセット可能なアップダウンカウンタ5と、前記カ
ウンタの内容とパラメータ設定とを比較する手段と、前
記カウンタの内容とパラメータ設定とを比較しZ相を出
力する手段7と、電源投入後、最初にZ相を出力するた
めのタイミング発生手段と、前記カウンタにプリセット
するデータおよびプリセット信号を出力する手段からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出器を組込
んだサーボモータとこれを制御するサーボドライバを使
用したサーボシステムにおいて、サーボドライバ等に内
蔵され位置検出器より得られる位置情報より3相のパル
ス列信号を出力するパルス発生器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、サーボモータおよびサーボドライ
バを搭載した制御機器では、機器の高付加価値化として
高機能化,高速化とともに多軸化が進む反面、機器の小
型化が求められている。
【0003】図12(a)は従来のサーボシステムを示
す構成図であり、検出器81を内蔵したサーボモータ8
0とサーボドライバ82より構成され、検出器から出力
されるパルス列信号A,B,Z相はサーボドライバで受
信され、モータ制御を行うと同時にサーボドライバの上
位システムなどへ位置情報を伝達するため、A,B,Z
相の出力を行う。図12(b)は、図12(a)におけ
る位置検出器から出力される信号A,B,Z相の動作波
形を示す図であり、回転方向により互いに位相差をもつ
A,B相と一回転に1パルス出力するZ相からなる。
【0004】図13(a)は、検出した位置情報をシリ
アルデータとして出力する検出器81を使用したサーボ
システムを示す構成図であり、図13(b)は、図13
(a)における検出器81から出力されるシリアルデー
タおよびこのデータを受信したときの動作を示す図であ
り、一定周期間隔で出力されるシリアルデータx、y、
zはシリアルデータの出力が完結するたびにサーボドラ
イバ側で受信され、受信したデータは位置または速度ま
たはモータ電流制御等に使用されると同時にサーボドラ
イバの上位システムなどへ位置情報を伝達するため、位
置情報からなるシリアルデータの出力を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図12に示す構成においてサーボシステムを多軸化した
場合、軸数に応じて検出器から出力される信号線数が増
大し、このため機器形状が大きくなり、また、信号線数
が増大すると結線に要する作業工数の増大および信号断
線による故障発生率が高くなり機器の信頼性を低下させ
る等の課題があった。
【0006】そこで、前記課題を解決するため、図13
に示す構成が提案されているが、この場合、検出器から
出力される信号線数は図12と比較すると少ないため前
記課題への影響は減少するものの、図12の構成にて使
用できたA,B,Z相を入力とする上位システムに対し
て位置情報伝達の互換性がなくなる課題があった。
【0007】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、検出器からの位置情報よりパルス列信号であるA,
B,Z相を生成することで、機器の省配線かつ上位シス
テムとの信号伝達互換を実現するエンコーダパルス発生
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、マイコンにより書き換え可能でパラメー
タ設定を保持する手段と、一定周期毎にタイミングパル
スを出力する手段と、タイミングパルス毎に一定周期内
でCWパルス列またはCCWパルス列を出力する手段
と、前記パラメータ設定をプリセット信号によりプリセ
ット可能で前記CWパルス列とCCWパルス列より位相
差をもつ2相信号A,B相を出力する手段と、プリセッ
ト信号によりデータプリセット可能で前記CWパルスお
よびCCWパルスの入力によりカウントアップおよびダ
ウン動作を行うプリセッタブルアップダウンカウンタ
と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と
前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と
を比較し一致信号を出力する手段と、前記プリセッタブ
ルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて
保持されているパラメータ設定とを比較しZ相を出力す
る手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメ
ータ設定と前記CWパルス列とCCWパルス列より電源
投入後に最初にZ相を出力するためのタイミング信号を
出力する手段と、前記プリセッタブルアップダウンカウ
ンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出
力する手段を備えたものである。
【0009】上記手段によって、省配線を目的とした位
置情報を出力する検出器をサーボシステムに使用しても
位置情報よりパルス列信号であるA,B,Z相を容易に
得ることができるため、省配線かつ上位システムとの情
報伝達の互換が実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号
であるA相、B相および基準信号であるZ相を出力する
ためのパラメータ設定を保持するレジスタ手段と、一定
周期毎にタイミングパルスを出力するタイミング信号発
生手段と、前記タイミングパルスが入力されると前記レ
ジスタ手段にて保持されているパラメータ設定により一
定周期内でCWパルス列またはCCWパルス列を出力す
る直列パルス発生手段と、前記レジスタ手段にて保持さ
れているパラメータ設定をプリセット信号によりプリセ
ット可能で前記CWパルス列とCCWパルス列より位相
差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相
パルス出力手段と、プリセット信号によりデータプリセ
ット可能で前記CWパルスおよびCCWパルスの入力に
よりカウントアップおよびダウン動作を行うプリセッタ
ブルアップダウンカウンタと、前記プリセッタブルアッ
プダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持さ
れているパラメータ設定とを比較し一致信号を出力する
ディジタルコンパレータ手段と、前記プリセッタブルア
ップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持
されているパラメータ設定とを比較しZ相を出力するZ
相出力手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパ
ラメータ設定と前記CWパルス列とCCWパルス列より
電源投入後に最初にZ相を出力するためのタイミング信
号を出力するZ相出力タイミング発生手段と、前記レジ
スタ手段にて保持されているパラメータ設定と電源投入
信号であるリセット信号と前記Z相出力タイミング発生
手段からの信号と前記ディジタルコンパレータ手段から
の信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタに
プリセットするデータおよびプリセット信号を出力する
データセレクタ手段を備えたものである。
【0011】また、マイコンにより書き換え可能なレジ
スタで2相信号であるA相,B相および基準信号である
Z相を再生出力するためのパラメータ設定を保持する第
1のレジスタと、一定周期毎に発生するタイミングパル
スにより前記第1のレジスタの内容を保持する第2のレ
ジスタから構成されるレジスタ手段を備えたものであ
る。
【0012】また、タイミングパルスが入力されるとレ
ジスタ手段にて保持されている再生クロック周波数設定
によりソースクロックのパルスを間引きするパルス間引
き手段と、前記パルス間引き手段からの出力パルスを分
周するパルス分周手段と、前記パルス分周手段からの出
力パルスをカウントし前記レジスタ手段にて保持されて
いるAB相再生パルス数との一致を検出するパルスカウ
ント手段と、前記パルスカウント手段からの一致信号と
前記レジスタ手段にて保持されているAB相再生方向設
定よりCWパルス列またはCCWパルス列を出力する方
向弁別手段からなる直列パルス発生手段を備えたもので
ある。
【0013】また、レジスタ手段にて保持されA相およ
びB相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力
初期値と、このAB出力初期値を電源投入後の最初にZ
相を出力するタイミングでデータプリセットし、CWパ
ルス列とCCWパルス列により位相差をもつ2相信号で
あるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段を備
えたものである。
【0014】また、レジスタ手段にて保持されプリセッ
タブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限
であるカウント下限値およびカウント上限値と、前記プ
リセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウン
ト下限値とを比較し一致信号を出力する第1のディジタ
ルコンパレータと、前記プリセッタブルアップダウンカ
ウンタの内容と前記カウント上限値とを比較し一致信号
を出力する第2のディジタルコンパレータからなるディ
ジタルコンパレータ手段を備えたものである。
【0015】また、レジスタ手段にて保持されプリセッ
タブルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力
する範囲を示すZ相出力しきい値と、このZ相出力しき
い値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容
を比較しZ相の出力、および電源投入後、最初にZ相を
出力するためのタイミング信号を検出するまでの間、レ
ジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカ
ウンタの動作範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出
力しきい値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタ
の内容との比較を無効としてZ相を出力しないようにし
たZ相出力手段を備えたものである。
【0016】また、レジスタ手段にて保持され電源投入
後、最初にZ相を出力するまでの残りパルス数および最
初にZ相を出力する動作を許可/禁止する許可設定と、
直列パルス発生手段からのCWパルス列またはCCWパ
ルス列のパルス数をカウントし前記残りパルス数と一致
すると電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミ
ング信号としてZ相CWスタート信号またはZ相CCW
スタート信号を出力するZ相出力タイミング発生手段を
備えたものである。
【0017】さらに、レジスタ手段にて保持され電源投
入直後のプリセッタブルアップダウンカウンタの値であ
るリセット初期値,Z相をCW方向で出力スタートする
ときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値である
Z相CWカウント初期値,Z相をCCW方向で出力スタ
ートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの
値であるZ相CCWカウント初期値,プリセッタブルア
ップダウンカウンタの動作下限および動作上限の値であ
るカウント下限値およびカウント上限値と、電源投入時
のリセット信号,Z相CWスタート信号,Z相CCWス
タート信号,カウント下限値一致信号,カウント上限値
一致信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタ
にプリセットするデータおよびプリセット信号を出力す
るデータセレクタ手段を備えたものである。
【0018】このように、検出器からのシリアルデータ
からなる位置情報を元にパルス列信号であるA,B,Z
相を再生することができる。
【0019】また、A,B,Z相の再生処理と並行して
次回再生処理分のパラメータ設定を行うことができる。
【0020】また、A,B,Z相の再生に必要なCWパ
ルスおよびCCWパルスを任意の周波数で発生させるこ
とができる。
【0021】また、Z相との位相合わせを任意に設定で
きるA,B相出力を行うことができる。
【0022】また、A,B,Z相の一回転分の動作範囲
を検出することができる。また、出力幅を任意に設定で
きるZ相の出力、および初回Z相出力まで不要なZ相出
力動作に対して出力禁止ができる。
【0023】また、初回Z相出力のタイミングを発生さ
せることができる。さらに、初回Z相出力位置設定およ
びA,B,Z相の一回転分の動作範囲設定を行うことが
できる。
【0024】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
【0025】図1は本発明の実施例におけるエンコーダ
パルス発生装置の構成図であり、一定周期毎にタイミン
グパルス30を出力するタイミング信号発生手段1と、
マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であ
るA相、B相および基準信号であるZ相を出力するため
のパラメータ設定を保持するレジスタ手段2と、前記タ
イミングパルス30が入力されると前記レジスタ手段2
にて保持されているパラメータ設定により一定周期内で
CWパルス列34またはCCWパルス列35を出力する
直列パルス発生手段3と、データプリセットが可能でC
Wパルス列34またはCCWパルス列35により位相差
をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パ
ルス出力手段4と、データプリセット可能で前記CWパ
ルス列34またはCCWパルス列35によりカウントア
ップおよびダウン動作を行うプリセッタブルアップダウ
ンカウンタ5と、前記プリセッタブルアップダウンカウ
ンタのカウントデータ38と前記レジスタ手段2にて保
持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限
であるカウント下限値54とを比較し下限値一致信号3
9を出力する第1のディジタルコンパレータ10と前記
プリセッタブルアップダウンカウンタのカウントデータ
38と前記レジスタ手段2にて保持されプリセッタブル
アップダウンカウンタの動作上限であるカウント上限値
55とを比較し上限値一致信号40を出力する第2のデ
ィジタルコンパレータ11からなるディジタルコンパレ
ータ手段6と、前記レジスタ手段2にて保持されZ相を
出力する範囲を示すZ相出力しきい値56と前記プリセ
ッタブルアップダウンカウンタのカウントデータ38と
を比較しZ相を出力するZ相出力手段7と、電源投入
後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号として
Z相CWスタート信号36またはZ相CCWスタート信
号37を出力するZ相出力タイミング発生手段8と、前
記レジスタ手段2にて保持されているパラメータ設定の
内、電源投入直後のプリセッタブルアップダウンカウン
タの値であるリセット初期値59とZ相をCW方向で出
力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウ
ンタの値であるZ相CWカウント初期値60とZ相をC
CW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアッ
プダウンカウンタの値であるZ相CCWカウント初期値
61とプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限
および動作上限の値であるカウント下限値54およびカ
ウント上限値55の中から電源投入時のリセット信号3
1,Z相CWスタート信号36,Z相CCWスタート信
号37,カウント下限値一致信号39,カウント上限値
一致信号40のいずれかにより前記プリセッタブルアッ
プダウンカウンタ5へのプリセットデータ32を選択
し、同時にプリセット信号33を出力するデータセレク
タ手段9から構成されている。
【0026】以下本発明のエンコーダパルス発生装置の
動作について図を用いて説明する。図2(a)は本発明
の実施例におけるレジスタ手段2の構成図であり、マイ
コンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA
相、B相および基準信号であるZ相を出力するためのパ
ラメータ設定を保持する第1のレジスタ12と、前記タ
イミングパルス30により前記第1のレジスタ12の内
容を保持する第2のレジスタ13から構成される。
【0027】図2(b)は本発明の実施例におけるレジ
スタ手段2の動作説明図であり、マイコンからの書込み
タイミングパルス(負論理パルス)の立上りエッジでマ
イコンからのデータを第1のレジスタ12で保持し、さ
らにタイミングパルス30の立上りエッジで前記第1の
レジスタ12の内容を第2のレジスタ13でさらに保持
する。
【0028】このようにレジスタを2段構成にすること
で、第2のレジスタ13にてA,B,Z相の出力処理を
している間に次のサイクルでA,B,Z相の出力を行う
設定値を第1のレジスタ12に書込むことができる。
【0029】図3は本発明の実施例における直列パルス
発生手段の構成図であり、タイミングパルス30が入力
されるとレジスタ手段2にて保持されているパラメータ
設定の内、再生クロック周波数設定値50にてソースク
ロックのパルスの間引きを行うパルス間引き手段14
と、このパルス間引き手段14からの出力を1/N分周
(Nは整数)するパルス分周手段15と、このパルス分
周手段15からの出力をカウントしAB相再生パルス数
設定値51と一致するとパルス出力停止を行うリミッタ
信号を出力するパルスカウント手段16と、前記パルス
分周手段15の出力とパルスカウント手段16の出力と
AB相再生方向設定値52より一定周期内でCWパルス
列34またはCCWパルス列35を出力する方向弁別手
段17から構成されている。
【0030】図4は本発明の実施例における2相パルス
出力手段の構成図、図5は本発明の実施例における2相
パルス出力手段の動作説明図であり、図4および図5を
用いて構成および動作例について説明する。
【0031】まず、レジスタ手段2にて保持されA,B
相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力初期
値53はEX−OR素子19を介して2ビットのプリセ
ッタブルアップダウンカウンタ18のD1,D0に入力
され、さらに、電源投入後の最初にZ相を出力するタイ
ミング信号であるZ相CWスタート信号36またはZ相
CCWスタート信号37をAND素子22を介して前記
カウンタ18の_LDに入力し、この信号が“L”かつ
CLKの立上り変化で前記D1,D0の信号が前記カウ
ンタ18のQ1,Q0にプリセットされる。
【0032】例えば図5のa点のように、AB出力初期
値53がA相初期値が“H”,B相初期値が“L”のと
きZ相CWスタート信号36の“L”入力によりプリセ
ット動作を行うとA相は“H”,B相は“L”が出力さ
れる。
【0033】次に、CWパルス列34とCCWパルス列
35をEX−OR素子20とAND素子23とInve
rter素子24を介して前記カウンタ18のEN,_
U/Dに信号を入力すると、_U/Dが“L”かつEN
が“H”かつCLKの立上り変化でカウントアップ動作
し、また、_U/Dが“H”かつENが“H”かつCL
Kの立上り変化でダウンカウント動作を行う。
【0034】例えば図5のようにCWパルス列34が4
パルス、CCWパルス列35が3パルス入力されるとE
Nおよび_U/Dは図5のように変化し、CLKの立上
り変化によりQ1,Q0が変化する。
【0035】次に前記カウンタ18のQ1,Q0が変化
するとQ1,Q0とEX−OR素子21により位相差を
もつ2相信号であるA相およびB相が図5のように出力
される。
【0036】図6(a)は本発明の実施例におけるZ相
出力タイミング手段の構成図であり、レジスタ手段2に
て保持され電源投入後の初回Z相を出力する動作を許可
/禁止する許可設定値58によりZ相を出力するまでの
残りパルス数設定値57をmビットのプリセッタブルダ
ウンカウンタ25にプリセットし、直列パルス発生手段
3からのCWパルス列34またはCCWパルス列35と
OR素子27とAND素子28を介してパルス数をカウ
ントし、前記残りパルス数57と一致、即ち前記ダウン
カウンタ25の出力が“0”となると一致検出手段26
より電源投入後最初にZ相を出力するためのタイミング
信号としてZ相CWスタート信号36またはZ相CCW
スタート信号37を出力する構成となっている。
【0037】図6(b)は本発明の実施例におけるZ相
出力タイミング手段8の動作説明図であり、残りパルス
数57が“2”の時の動作例である。
【0038】まず電源投入後の初回Z相を出力する動作
を許可/禁止する許可設定値58が禁止状態、即ち
“L”の場合、プリセッタブルダウンカウンタ25はZ
相を出力するまでの残りパルス数設定値57のプリセッ
ト動作をCLKの立上り変化毎に行う。この場合、初回
Z相の出力動作は禁止状態のため一致検出手段26の出
力は無効状態となりZ相CWスタート信号36およびZ
相CCWスタート信号37は“H”を保持する。
【0039】次に前記許可設定値58が有効状態、即ち
“H”になると前記カウンタ25はENが“H”かつC
LKの立上り変化毎にダウンカウント動作を行い、例え
ばCWパルス列34が図6(b)のように入力されると
前記カウンタ25は“2,1,0”と変化する。前記カ
ウンタ25が“0”となると一致検出手段26により
“0”との一致が検出され、この場合、CWパルス列3
4の入力にて“0”が検出されたためZ相CWスタート
信号36より“L”パルスが出力される。
【0040】図7は本発明の実施例における検出器から
のシリアルデータ受信処理の動作説明図であり、検出器
は一定周期毎に位置情報データ(絶対位置)A,B,
C,D,E,Fをシリアルデータとして出力し、受信側
ではシリアルデータを受信後、1つ前の受信データとの
差つまり変化量を検出することでA,B相を再生する設
定値とし、また、検出器からの原点情報つまり位置情報
の“0”を監視し原点までの量、即ち図7のxを検出す
ることでZ相を再生する設定値を得ることができる。
【0041】以下、A,B,Z相を発生させる動作につ
いて詳しく説明をする。図8は本発明の実施例における
A,B相発生の動作説明図であり、図1におけるプリセ
ッタブルアップダウンカウンタ5が8ビットの例を示
す。
【0042】まず、電源投入によりリセット信号31が
“L”から“H”に変化するとデータセレクタ手段9に
よりリセット初期値59、例えばプリセッタブルアップ
ダウンカウンタが8ビット即ち“0〜255”の場合中
間データである“128”がカウンタプリセットデータ
32として出力され、同時にカウンタプリセット信号3
3が出力されプリセッタブルアップダウンカウンタ5の
カウントデータ38は“128”となる。
【0043】次にマイコンによりA,B相の出力設定値
がレジスタ手段2に書き込まれ、さらにタイミング信号
発生手段1よりタイミングパルス30が(a)点にて発
生すると、信号処理区間(a)〜(b)点の間でA,
B,Z相を出力するための設定値が前記レジスタ手段2
にて更新され、レジスタ手段2における再生クロック周
波数設定値50、AB相再生パルス数設定値51、AB
相再生方向設定値52と直列パルス発生手段3により再
生方向設定がCW方向の場合、CWパルス列34が出力
される。
【0044】ここで(a)〜(b)点の間では許可設定
値58によりZ相の出力は禁止されているためZ相出力
タイミング発生手段8から出力されるZ相CWスタート
信号36およびZ相CCWスタート信号37は“H”の
ままであり、前記CWパルス列34はプリセッタブルア
ップダウンカウンタ5にてカウントされカウント値38
は“128”から“136”まで増加する。同時に前記
CWパルス列34は2相パルス出力手段4により2相パ
ルスに変換され図8に示すA相が進み位相のA,B相が
出力される。
【0045】さらに、(b)〜(c)点の間で再生出力
するための設定が(a)〜(b)点の間でレジスタ手段
2に書込まれ、タイミングパルス30が(b)点で発生
するとレジスタ手段2に書き込まれたAB相再生方向設
定値52がCCWの場合、直列パルス発生手段3からは
CCWパルス列35が出力される。
【0046】この場合も前記同様(b)〜(c)点の間
では許可設定値58によりZ相の出力は禁止されている
ためZ相出力タイミング発生手段8から出力されるZ相
CWスタート信号36およびZ相CCWスタート信号3
7は“H”のままとなり、前記CCWパルス列35はプ
リセッタブルアップダウンカウンタ5にてカウントされ
カウントデータ38は“136”から“128”まで減
少する。同時に前記CCWパルス列35は2相パルス出
力手段4により2相パルスに変換され図8に示すA相が
遅れ位相のA,B相が出力される。
【0047】以上がA,B相を再生する場合の動作例で
ある。次に電源投入後、Z相を出力する場合の動作例に
ついて説明する。
【0048】図9は本発明の実施例におけるA,B,Z
相発生の動作説明図である。まず、電源投入によりリセ
ット信号31が“L”から“H”に変化すると図8と同
様にプリセッタブルアップダウンカウンタ5の出力38
は“128”となる。
【0049】次にマイコンによりA,B相およびZ相の
出力設定値がレジスタ手段2に書き込まれ、さらにタイ
ミング信号発生手段1よりタイミングパルス30が
(a)点にて発生すると図8と同様に直列パルス発生手
段3によりCWパルス列34が出力される。
【0050】ここで(a)〜(b)点の間においてZ相
出力動作が許可設定値58により許可され電源投入後、
最初にZ相を出力するまでの残りパルス数設定値57が
有効になると Z相出力タイミング発生手段8において
前記CWパルス列34のパルス数をカウントし残りパル
ス数57と一致即ちZ相出力タイミング発生手段8内の
ダウンカウンタ25が“0”になると、ここでは電源投
入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号とし
てZ相CWスタート信号36(負論理のパルス)が出力
される。
【0051】このZ相CWスタート信号36によりデー
タセレクタ手段9ではZ相CWカウント初期値60がカ
ウンタプリセットデータ32として選択され、同時にカ
ウンタプリセット信号33が出力されプリセッタブルア
ップダウンカウンタ5の出力であるカウントデータ38
はCWカウント初期値60となる。
【0052】ここでカウント下限値54、カウント上限
値55、Z相CWカウント初期値60、Z相CCWカウ
ント初期値61は1回転当りのA,B相の分解能とZ相
出力しきい値56により決まる値であり、(表1)とな
る。
【0053】
【表1】
【0054】例えば1回転当りの分解能が“256”,
Z相出力しきい値が“0”の場合、カウント下限値は
“0”,カウント上限値は“255”,Z相CWカウン
ト初期値60は“255”,Z相CCWカウント初期値
61は“0”となり、カウンタ値が“0,255”のと
きZ相が“H”となる。また、Z相出力しきい値が
“1”の場合、カウント下限値は“0”,カウント上限
値は“255”,Z相CWカウント初期値60は“25
4”,Z相CCWカウント初期値61は“1”となり、
カウンタ値が“1,0,255,254”のときZ相が
“H”となる。
【0055】Z相出力しきい値56が“0”でカウント
データ38がCWカウント初期値60“255”になる
ことでZ相出力手段7ではZ相“H”を出力し、また、
第2のディジタルコンパレータ11ではカウントデータ
38とカウント上限値55が一致するので上限値一致信
号40が“H”となる。
【0056】さらに前記Z相CWスタート信号36によ
り2相パルス出力手段4ではAB出力初期値53がA,
B相の初期値としてセットされる。例えばAB出力初期
値53がA相=“H”,B相=“L”のとき、A,B,
Z相出力はそれぞれ“H”,”L“,”H“となり、ま
た、AB出力初期値53がA相=“H”,B相=“H”
のとき、A,B,Z相出力はそれぞれ“H”,”
H“,”H“となる。
【0057】引き続きCWパルス列34のパルスが継続
し、上限値一致信号40が“H”の状態でCWパルス列
34の入力が続くとデータセレクタ手段9ではカウント
プリセットデータ32としてカウント下限値54、即ち
“0”を選択しプリセッタブルアップダウンカウンタ5
にプリセットする。このときZ相出力手段7ではカウン
トデータ38が“0”のためZ相“H”を出力し、ま
た、第1のディジタルコンパレータ10ではカウントデ
ータ38とカウント下限値54が一致するので下限値一
致信号39が“H”となる。
【0058】このようにしてA,B,Z相の出力および
位相合わせが行われる。なお、CCW方向でZ相を初め
て出力する場合はZ相CCWスタート信号37によりZ
相CCWカウント初期値61が選択され、上記と同様の
処理が行われる。
【0059】次に(b)〜(c)点の間でCCW方向の
A,B,Z相出力設定をした場合、直列パルス発生手段
3よりCCWパルス列35が出力され、プリセッタブル
アップダウンカウンタ5によりカウントダウンが行わ
れ、カウントデータ38がZ相出力しきい値56に該当
する期間、即ちカウントデータ38が“0”,“25
5”の間Z相が“H”となり、図9に示す動作波形が得
られる。
【0060】図10は本発明の実施例におけるCW時の
Z相発生の動作説明図であり、電源投入後、最初のZ相
を出力する(a)点まではカウントデータ38は増加方
向に変化し、このときZ相出力動作は禁止状態であり、
(a)点にてZ相出力動作が許可されるとプリセッタブ
ルアップダウンカウンタ5は初期化され、以降カウント
データ38とZ相出力手段7によりカウントデータ38
が“0”および“n−1”のときZ相“H”を出力す
る。
【0061】ここで、電源投入後(a)点までZ相出力
を禁止しているのはZ相再生許可設定58が有効でない
状態で、仮にカウントデータ38がZ相出力手段7にお
けるZ相出力しきい値56を満足すると正規と異なる誤
ったZ相を出力することになるので、この誤出力を防ぐ
ためである。
【0062】図11は本発明の実施例におけるCCW時
のZ相発生の動作説明図であり、電源投入後、最初のZ
相を出力する(a)点まではカウントデータ38は減少
方向に変化し、このときZ相出力は禁止状態であり、
(a)点にてZ相出力動作が許可されるとプリセッタブ
ルアップダウンカウンタ5は初期化され、以降カウント
データ38とZ相出力手段7によりカウントデータ38
が“0”および“n−1”のときZ相“H”を出力す
る。
【0063】以上のように電源投入後、最初のZ相と
A,B相との位相合わせを完了すれば以降はカウントデ
ータ38とZ相出力しきい値56との比較でZ相の出力
を行うことができる。
【0064】
【発明の効果】上記の実施例から明らかなように、請求
項1記載の発明によれば、検出器からのシリアルデータ
からなる位置情報を元にパルス列信号であるA,B,Z
相を再生することができる。
【0065】また、請求項2記載の発明によれば、パル
ス列信号A,B,Z相を再生処理中でもパラメータ設定
の書き換えができる。
【0066】また、請求項3記載の発明によれば、A,
B,Z相を再生出力する周波数,パルス数,出力方向を
任意に設定できる。
【0067】また、請求項4記載の発明によれば、A,
B相の出力位相を任意に設定できる。
【0068】また、請求項5記載の発明によれば、一回
転あたりの出力パルス動作範囲を任意に設定できる。
【0069】また、請求項6および請求項7記載の発明
によれば、Z相の出力幅および出力禁止有無を任意に設
定できる。
【0070】また、請求項8記載の発明によれば、A,
B相とZ相の出力タイミングを合わせることができる。
【0071】また、請求項9記載の発明によれば、電源
投入および動作シーケンスに応じてA,B,Z相を出力
するためのカウンタデータを任意に設定できる。
【0072】このようにして、省配線を目的とした位置
情報を出力する検出器をサーボシステムに使用しても位
置情報よりパルス列信号であるA,B,Z相を容易に得
ることができるため、省配線かつ上位システムとの情報
伝達の互換をしつつ、サーボシステムの信頼性向上を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のエンコーダパルス発生装置の
構成図
【図2】(a)本発明の実施例のレジスタ手段の構成図 (b)同動作説明図
【図3】本発明の実施例の直列パルス発生手段の構成図
【図4】本発明の実施例の2相パルス出力手段の構成図
【図5】発明の実施例の2相パルス出力手段の動作説明
【図6】(a)本発明の実施例のZ相出力タイミング手
段の構成図 (b)同動作説明図
【図7】本発明の実施例の検出器からのデータ受信処理
動作説明図
【図8】本発明の実施例のA,B相発生の動作説明図
【図9】本発明の実施例のA,B,Z相発生の動作説明
【図10】本発明の実施例のCW時のZ相発生の動作説
明図
【図11】本発明の実施例のCCW時のZ相発生の動作
説明図
【図12】(a)従来のサーボシステムの構成図 (b)同動作説明図
【図13】(a)従来のサーボシステムの構成図 (b)同動作説明図
【符号の説明】
1 タイミング信号発生手段 2 レジスタ手段 3 直列パルス発生手段 4 2相パルス出力手段 5,18 プリセッタブルアップダウンカウンタ 6 ディジタルコンパレータ手段 7 Z相出力手段 8 Z相出力タイミング発生手段 9 データセレクタ手段 10 第1のディジタルコンパレータ 11 第2のディジタルコンパレータ 12 第1のレジスタ 13 第2のレジスタ 14 パルス間引き手段 15 パルス分周手段 16 パルスカウント手段 17 方向弁別手段 19,20,21 EX−OR素子 22,23,28 AND素子 24 Inverter素子 25 プリセッタブルダウンカウンタ 26 一致検出手段 27 OR素子 30 タイミングパルス 31 リセット信号 32 カウンタプリセットデータ 33 カウンタプリセット信号 34 CWパルス列 35 CCWパルス列 36 Z相CWスタート信号 37 Z相CCWスタート信号 38 カウントデータ 39 下限値一致信号 40 上限値一致信号 50 再生クロック周波数設定値 51 AB相再生パルス数設定値 52 AB相再生方向設定値 53 AB出力初期値 54 カウント下限値 55 カウント上限値 56 Z相出力しきい値 57 残りパルス数設定値 58 許可設定値 59 リセット初期値 60 Z相CWカウント初期値 61 Z相CCWカウント初期値 80 サーボモータ 81 検出器 82 サーボドライバ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイコンにより書き換え可能なレジスタ
    で2相信号であるA相,B相および基準信号であるZ相
    を出力するためのパラメータ設定を保持するレジスタ手
    段と、一定周期毎にタイミングパルスを出力するタイミ
    ング信号発生手段と、前記タイミングパルスが入力され
    ると前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設
    定により一定周期内でCWパルス列またはCCWパルス
    列を出力する直列パルス発生手段と、前記レジスタ手段
    にて保持されているパラメータ設定をプリセット信号に
    よりプリセット可能で前記CWパルス列とCCWパルス
    列より位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出
    力する2相パルス出力手段と、プリセット信号によりデ
    ータプリセット可能で前記CWパルスおよびCCWパル
    スの入力によりカウントアップおよびダウン動作を行う
    プリセッタブルアップダウンカウンタと、前記プリセッ
    タブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段
    にて保持されているパラメータ設定とを比較し一致信号
    を出力するディジタルコンパレータ手段と、前記プリセ
    ッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手
    段にて保持されているパラメータ設定とを比較しZ相を
    出力するZ相出力手段と、前記レジスタ手段にて保持さ
    れているパラメータ設定と前記CWパルス列とCCWパ
    ルス列より電源投入後に最初にZ相を出力するためのタ
    イミング信号を出力するZ相出力タイミング発生手段
    と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設
    定と電源投入信号であるリセット信号と前記Z相出力タ
    イミング発生手段からの信号と前記ディジタルコンパレ
    ータ手段からの信号より前記プリセッタブルアップダウ
    ンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信
    号を出力するデータセレクタ手段を備えたエンコーダパ
    ルス発生装置。
  2. 【請求項2】 マイコンにより書き換え可能なレジスタ
    で2相信号であるA相,B相および基準信号であるZ相
    を再生出力するためのパラメータ設定を保持する第1の
    レジスタと、一定周期毎に発生するタイミングパルスに
    より前記第1のレジスタの内容を保持する第2のレジス
    タから構成されるレジスタ手段を備えた請求項1記載の
    エンコーダパルス発生装置。
  3. 【請求項3】 タイミングパルスが入力されるとレジス
    タ手段にて保持されている再生クロック周波数設定によ
    りソースクロックのパルスを間引きするパルス間引き手
    段と、前記パルス間引き手段からの出力パルスを分周す
    るパルス分周手段と、前記パルス分周手段からの出力パ
    ルスをカウントし前記レジスタ手段にて保持されている
    AB相再生パルス数との一致を検出するパルスカウント
    手段と、前記パルスカウント手段からの一致信号と前記
    レジスタ手段にて保持されているAB相再生方向設定よ
    りCWパルス列またはCCWパルス列を出力する方向弁
    別手段からなる直列パルス発生手段を備えた請求項1記
    載のエンコーダパルス発生装置。
  4. 【請求項4】 レジスタ手段にて保持されA相およびB
    相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力初期
    値と、このAB出力初期値を電源投入後の最初にZ相を
    出力するタイミングでデータプリセットし、CWパルス
    列とCCWパルス列により位相差をもつ2相信号である
    A相およびB相を出力する2相パルス出力手段を備えた
    請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  5. 【請求項5】 レジスタ手段にて保持されプリセッタブ
    ルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限であ
    るカウント下限値およびカウント上限値と、前記プリセ
    ッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウント下
    限値とを比較し一致信号を出力する第1のディジタルコ
    ンパレータと、前記プリセッタブルアップダウンカウン
    タの内容と前記カウント上限値とを比較し一致信号を出
    力する第2のディジタルコンパレータからなるディジタ
    ルコンパレータ手段を備えた請求項1記載のエンコーダ
    パルス発生装置。
  6. 【請求項6】 レジスタ手段にて保持されプリセッタブ
    ルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力する
    範囲を示すZ相出力しきい値と、このZ相出力しきい値
    と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容を比
    較しZ相を出力するZ相出力手段を備えた請求項1記載
    のエンコーダパルス発生装置。
  7. 【請求項7】 電源投入後、最初にZ相を出力するため
    のタイミング信号を検出するまでの間、レジスタ手段に
    て保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作
    範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値と
    前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容との比
    較を無効としてZ相を出力しないようにしたZ相出力手
    段を備えた請求項1または請求項6記載のエンコーダパ
    ルス発生装置。
  8. 【請求項8】 レジスタ手段にて保持され電源投入後、
    最初にZ相を出力するまでの残りパルス数および最初に
    Z相を出力する動作を許可/禁止する許可設定と、直列
    パルス発生手段からのCWパルス列またはCCWパルス
    列のパルス数をカウントし前記残りパルス数と一致する
    と電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング
    信号としてZ相CWスタート信号またはZ相CCWスタ
    ート信号を出力するZ相出力タイミング発生手段を備え
    た請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  9. 【請求項9】 レジスタ手段にて保持され電源投入直後
    のプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるリセ
    ット初期値,Z相をCW方向で出力スタートするときの
    プリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相C
    Wカウント初期値,Z相をCCW方向で出力スタートす
    るときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であ
    るZ相CCWカウント初期値,プリセッタブルアップダ
    ウンカウンタの動作下限および動作上限の値であるカウ
    ント下限値およびカウント上限値と、電源投入時のリセ
    ット信号,Z相CWスタート信号,Z相CCWスタート
    信号,カウント下限値一致信号,カウント上限値一致信
    号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリ
    セットするデータおよびプリセット信号を出力するデー
    タセレクタ手段を備えた請求項1記載のエンコーダパル
    ス発生装置。
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JP2008125183A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Toyo Electric Mfg Co Ltd シャフトレス輪転印刷機における同期制御装置および同期起動方法
KR20170016545A (ko) * 2015-08-03 2017-02-14 엘에스산전 주식회사 엔코더 주축 속도 동기 제어 방법

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