JP2003130885A - 回転速度検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転体の回転速度が高速であっても、その回転
速度をサンプリング周期毎に高精度に検出する。 【解決手段】パルスエンコーダの出力であるＡ相信号１
２ａ、Ｂ相信号１２ｂを４逓倍して、逓倍パルス２０を
生成する。また、一定周期の高速クロック２８を設け
る。ＣＰＵは、サンプリングパルス２４によって区分さ
れる周期Ｔ毎に回転数を演算する処理を実行する。この
処理で、周期Ｔにおける逓倍パルス２０の数であるパル
スカウント値ｐと、逓倍パルス２０のうち所定の区間に
おける高速クロック２８の数であるパルス周期ｄを読み
込む。また、周期Ｔの開始時から最初の逓倍パルス２０
までの間および最後の逓倍パルス２０から周期Ｔの終了
時までの間のそれぞれにおいて、高速クロック２８の数
である第１および第２補正カウント値ｆおよびｂを読み
込む。補正パルスカウント値ＷをＷ＝（（ｆ＋ｂ）／
ｄ）＋ｐ−１として求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転速度検出シス
テムに関し、特に、高速回転体の回転速度を高精度で検
出する回転速度検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の加工機械には工具やワークを動作
させるためのサーボモータ等の回転部分が存在し、高精
度の加工を行うためには、これらの回転部分の回転速度
や回転位置（角度）を高精度に検出する必要がある。回
転速度や回転位置を検出するためにパルスエンコーダが
広範に用いられている。

【０００３】近時、生産性と品質の向上を目的として、
より高速、高精度でワークを加工することが加工機械に
要求されている。これにともない、高速回転する工具軸
の回転速度をリアルタイムに、かつ、高精度に検出する
ことが必要となっているが、この高度な要求に対して現
状のパルスエンコーダをそのまま適用しても分解能には
限界があり、前記パルスエンコーダの出力パルスにおけ
る回転速度の検出結果では、量子化誤差等の影響があ
り、十分な検出精度が得られない。

【０００４】この不都合に対処するために、例えば、パ
ルスエンコーダのパルスの読み込み方法を変更した装置
が提案されている（例えば、特開平５−１８８０６７号
公報参照）。

【０００５】この装置によれば、パルスエンコーダの出
力パルスをパルスカウンタでカウントし、そのカウント
値をサンプリング信号に基づいて読み込み、読み込んだ
カウント値のうちサンプリング直前のｎ個のパルスを抽
出する。

【０００６】また、別途、一定周期で高速のクロックを
カウントしておき、前記ｎ個のパルスが発生した時間内
のクロック数を求める。このクロック数からｎ個のパル
スが発生した時間を求めることができるので、１個のパ
ルスあたりの平均周期と、その逆数である回転速度とが
算出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
例においては、サンプリング直前のｎ個のパルスだけを
抽出して回転速度を算出しているので、サンプリング周
期毎の回転速度を正確に表すものではない。また、前記
ｎ個のパルス以外は利用されないので誤差が大きくな
る。このことは、回転位置を算出するために回転速度を
積分したときには、累積誤差となり不都合である。

【０００８】サンプリング周期毎の回転速度を正確に検
出することができないということは、回転体の速度制御
を行う上で極めて不都合である。なぜなら、速度制御に
限らず一般の制御は、一定の制御周期毎に実行されるも
のであり、これに対応した所定サンプリング周期毎に各
種の計測を正確に行うことが前提となっているからであ
る。

【０００９】例えば、歯車研削機のように砥石を備えた
工具軸と被研削歯車を回転させるワーク軸とは、砥石の
突出部間隔と被研削歯車の歯のピッチに応じた同期速度
を正確に維持しながら回転することが必要である。この
場合、工具軸は高速回転するが、この回転速度を高精度
に検出することができないと、同期を保つことができな
くなり加工誤差を生じる。

【００１０】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、回転体の回転速度が高速であっても、そ
の回転速度を所定のサンプリング周期毎に高精度に検出
することを可能にする回転速度検出システムを提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る回転速度検
出システムは、回転体の回転にともなってパルスを発生
する回転センサと、前記パルスの発生周波数より高い周
波数のクロックを発生するクロック発生部と、サンプリ
ングの時間内に前記パルスをカウントするパルスカウン
タと、サンプリング開始時から最初のパルスまでの時間
内の前記クロックの数、または、サンプリング終了時直
前のパルスからサンプリング終了時までの時間内の前記
クロックの数をカウントする補正カウンタと、前記パル
スカウンタでカウントしたパルスカウント値と、前記補
正カウンタでカウントした補正カウント値とを用いて、
補正パルスカウント値を演算するパルス演算部とを有す
ることを特徴とする。

【００１２】また、前記パルスカウント値を積算した積
算パルスカウント値と前記補正パルスカウント値を積算
した積算補正パルスカウント値との大小関係に基づき、
前記積算補正パルスカウント値に定数を加算または減算
する積算データ補正部を有するようにしてもよい。

【００１３】さらに、前記パルスは、９０°の位相差を
もつ２相の信号からなり、前記位相差に基づき、前記パ
ルスを４逓倍して用いてもよい。

【００１４】前記パルス演算部は、前記パルスカウント
値から１を減算し、前記補正カウント値と前記パルスの
周期との比を加算して前記補正パルスカウント値を演算
してもよい。

【００１５】このようにすることにより、パルスカウン
ト値だけで検出した量子化誤差を含む回転速度の値を、
補正カウント値によってパルスの分解能を補間補正する
ことにより、回転体の回転速度が高速であっても、その
回転速度を所定の周期毎に高精度に検出することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回転速度検出
システムについて好適な実施の形態を挙げ、図１〜図４
を参照しながら説明する。

【００１７】本実施の形態における回転速度検出システ
ムは、基本的には、パルスエンコーダの出力するパルス
を所定のサンプリング周期の間でカウントするととも
に、パルスカウントの端数部に相当する区間で、端数部
を高速クロックのカウントにより補うものである。

【００１８】図１に示すように、回転速度検出システム
１０は、工具軸１０８（図３参照）の回転速度をＡ相信
号１２ａ（パルス）およびＢ相信号１２ｂ（パルス）に
よって出力するパルスエンコーダ（回転センサ）１４
と、Ａ相信号１２ａおよびＢ相信号１２ｂを処理する処
理回路１６と、処理回路１６の出力する信号に基づき工
具軸１０８の回転速度を演算するマイコン１８とを備え
る。

【００１９】処理回路１６は、Ａ相信号１２ａおよびＢ
相信号１２ｂを４逓倍した逓倍パルス２０を出力する４
逓倍回路２２と、サンプリングパルス２４を発振回路に
よって生成して出力するサンプリング信号発生回路２６
と、高速クロック２８を発振回路によって生成して出力
する高速クロック発振回路（クロック発生部）３０とを
備える。

【００２０】処理回路１６は、サンプリングパルス２４
の周期Ｔ（図２参照）の間で逓倍パルス２０の数をパル
スカウント値ｐとしてカウントするパルスカウント部３
２と、パルスカウント値ｐを補正するための第１および
第２補正カウント値ｆおよびｂを生成する第１および第
２補正カウント部３４、３６と、逓倍パルス２０の周期
で高速クロック２８の数をカウントしパルス周期ｄとし
て出力するクロックカウント部３８を備える。

【００２１】なお、この処理回路１６の一部は、ソフト
ウェアにより構成してもよく、専用ＩＣ化することや、
マイコン１８の有する機能で置き換えることも可能であ
る。

【００２２】パルスエンコーダ１４は、９０°位相のず
れた２つのパルス状信号であるＡ相信号１２ａおよびＢ
相信号１２ｂを出力するものであり、この出力は工具軸
１０８の回転速度に応じて刻々変化する。図２に示す例
では、Ａ相信号１２ａ、Ｂ相信号１２ｂがともにパルス
幅が微少幅変動している状態を示す。

【００２３】Ａ相信号１２ａおよびＢ相信号１２ｂは４
逓倍回路２２に供給されており、４逓倍回路２２はＡ相
信号１２ａ、Ｂ相信号１２ｂの立ち上がりおよび立ち下
がりを検出して４逓倍し、瞬時的な逓倍パルス２０とし
て出力する（図２参照）。Ａ相信号１２ａおよびＢ相信
号１２ｂの出力周波数をＦとすると、逓倍パルス２０の
周波数はその４倍である４Ｆとなる。

【００２４】サンプリング信号発生回路２６は、内部に
発振回路を有し、この発振回路により一定の周期Ｔのサ
ンプリングパルス２４を出力する。周期Ｔは、逓倍パル
ス２０より遅い周期に設定される。従って、この周期Ｔ
の間に複数の逓倍パルス２０が発生することとなる。

【００２５】サンプリングパルス２４は、パルスカウン
ト部３２、第１および第２補正カウント部３４、３６に
供給されるとともに、マイコン１８にも供給されてい
る。

【００２６】高速クロック発振回路３０は、内部に発振
回路を有し、この発振回路により一定の周期の高速クロ
ック２８を出力する。この高速クロック２８は、逓倍パ
ルス２０より速い周期に設定される。従って、逓倍パル
ス２０の周期の間に複数の高速クロック２８が発生する
こととなる。

【００２７】具体的には、通常使用する回転数領域にお
いて、高速クロック２８は、逓倍パルス２０の周波数の
１０倍以上に設定されると好適である。

【００２８】パルスカウント部３２は、逓倍パルス２０
をカウントするパルスカウンタ３２ａと、パルスカウン
タ３２ａのカウント値をラッチしてパルスカウント値ｐ
を出力するパルスラッチ回路３２ｂとから構成されてい
る。パルスラッチ回路３２ｂは、パルスカウンタ３２ａ
がカウントする逓倍パルス２０のカウント値を読み込む
とともに、サンプリングパルス２４の立ち上がりによっ
てそのカウント値をラッチしパルスカウント値ｐとす
る。このとき、パルスカウンタ３２ａのカウント値も０
にクリアされ、その直後から、逓倍パルス２０のカウン
トを継続する。

【００２９】また、カウント値を０にクリアしなくて
も、ソフトウェアにより前サンプリング時のパルスカウ
ント値ｐとの差を求め、その差によりパルスカウント値
ｐを更新して求めるようにしてもよい。

【００３０】図２に示す例では、サンプリングパルス２
４の立ち上がりによって区分される３つの区間Ｔ１、Ｔ
２およびＴ３において、逓倍パルス２０の数であるパル
スカウント値ｐが、それぞれｐ＝６、ｐ＝５およびｐ＝
７としてカウントされた例を示す。

【００３１】なお、パルスカウント値ｐは、周期Ｔにお
ける工具軸１０８の回転速度を表すものであるが、逓倍
パルス２０の数を単位とした整数、つまりデジタル値と
して表されており、所謂、量子化誤差の影響により精密
加工に要求される精度には不十分である。例えば、図２
の区間Ｔ１では、ｐ＝６であるが、逓倍パルス２０の個
数を単位としてタイムチャートから読みとると、５．６
程度がより正確な数値である。

【００３２】第１補正カウント部３４および第２補正カ
ウント部３６は、上記量子化誤差の影響を補うものであ
り、まず、第１補正カウント部３４は、高速クロック２
８をカウントする第１補正カウンタ３４ａと、第１補正
カウンタ３４ａのカウント値を逓倍パルス２０によって
ラッチして第１補正カウント値ｆを出力する第１補正ラ
ッチ回路３４ｂとを有する。第１補正ラッチ回路３４ｂ
は、第１補正カウンタ３４ａがカウントする高速クロッ
ク２８のカウント値を読み込むとともに、逓倍パルス２
０の立ち上がりによってそのカウント値をラッチし第１
補正カウント値ｆとする。また、第１補正カウンタ３４
ａはサンプリングパルス２４の立ち上がりによってカウ
ント値が０にクリアされる。

【００３３】このようにカウントすることにより、図２
に示す例では、区間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３において、第
１補正カウント値ｆは、それぞれｆ＝２、ｆ＝６および
ｆ＝１としてカウントされる。

【００３４】第２補正カウント部３６は、高速クロック
２８をカウントする第２補正カウンタ３６ａと、第２補
正カウンタ３６ａのカウント値をサンプリングパルス２
４によってラッチして第２補正カウント値ｂを出力する
第２補正ラッチ回路３６ｂとを有する。第２補正ラッチ
回路３６ｂは、第２補正カウンタ３６ａがカウントする
高速クロック２８のカウント値を読み込むとともに、第
２サンプリングパルス２４の立ち上がりによってそのカ
ウント値をラッチし第２補正カウント値ｂとする。ま
た、第２補正カウンタ３６ａは逓倍パルス２０の立ち上
がりによってカウント値が０にクリアされる。

【００３５】このようにカウントすることにより、図２
に示す例では、区間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３において、第
２補正カウント値ｂは、それぞれｂ＝４、ｂ＝９および
ｂ＝１としてカウントされる。

【００３６】クロックカウント部３８は、高速クロック
２８をカウントするクロックカウンタ３８ａと、クロッ
クカウンタ３８ａのカウント値をラッチしてパルス周期
ｄを出力するクロックラッチ回路３８ｂとから構成され
ている。クロックラッチ回路３８ｂは、クロックカウン
タ３８ａがカウントする高速クロック２８のカウント値
を読み込むとともに、逓倍パルス２０の立ち上がりによ
ってそのカウント値をラッチしパルス周期ｄとする。こ
のとき、クロックカウンタ３８ａのカウント値も０にク
リアされ、その直後から、高速クロック２８のカウント
を継続する。

【００３７】図２に示す例では、サンプリングパルス２
４の立ち上がり箇所直前の２つの逓倍パルス２０によっ
て区分される区間ｄ１、ｄ２およびｄ３において、パル
ス周期ｄは、それぞれｄ＝１０、ｄ＝１０およびｄ＝１
１としてカウントされる。なお、クロックカウント部３
８は、これ以外の任意の区間においてもパルス周期ｄを
カウントすることが可能である。

【００３８】マイコン１８は、所謂、ワンチップマイコ
ンであり、信号の入出力を行うインターフェース（Ｉ
Ｆ）４０と、制御および演算手段としてのＣＰＵ４２
と、記憶部としてのＲＯＭ４４、ＲＡＭ４６とを備えて
いる。

【００３９】ＲＯＭ４４には、回転速度検出システム１
０の処理を行うプログラム４８が記録されており、ＣＰ
Ｕ４２はこのプログラム４８に従って処理を行う。ま
た、処理過程において使用する数値および変数はＲＡＭ
４６に記憶可能である。

【００４０】プログラム４８には、パルス演算部５０お
よび積算データ補正部５２が組み込まれている。

【００４１】パルス演算部５０は、パルスカウンタでカ
ウントしたパルスカウント値ｐを、第１および第２補正
カウント部３４、３６でカウントした第１および第２補
正カウント値ｆ、ｂを用いて補正し、補正パルスカウン
ト値Ｗを演算する機能をもつ。

【００４２】積算データ補正部５２は、パルスカウント
値ｐを積算した積算パルスカウント値Ｐｓと補正パルス
カウント値Ｗを積算した積算補正パルスカウント値Ｗｓ
との大小関係に基づいて、積算補正パルスカウント値Ｗ
ｓを補正する機能をもつ。

【００４３】回転速度検出システム１０が適用される歯
車研削機１００の基本構成について図３を参照しながら
説明する。

【００４４】歯車研削機１００は、ワークとしての被研
削歯車１０２の歯面を研削する加工機械であり、被研削
歯車１０２が配設される切込テーブル１０４と、被研削
歯車１０２を研削する螺旋状の突起１０６ａをもつ砥石
１０６を有する。砥石１０６は工具軸１０８を介してス
ピンドルモータ１１０に接続されている。工具軸１０８
の上端部には、回転速度を検出するためのパルスエンコ
ーダ１４がカップリング１１２を介して接続されてい
る。

【００４５】被研削歯車１０２は、予め基礎となる歯１
０２ａが形成されているワークであり、切込テーブル１
０４の上面に設けられた軸受ブラケット１１４に着脱自
在に配設される。歯１０２ａは、砥石１０６の突起１０
６ａに対向する向きに設定されている。また、被研削歯
車１０２は、図示しないモータによって回転可能であ
る。

【００４６】切込テーブル１０４は、矢印Ｘ方向に進退
可能であり、砥石１０６の方向へ移動することで砥石１
０６の突起１０６ａと被研削歯車１０２の歯１０２ａが
噛合して当接する。この状態で歯１０２ａと突起１０６
ａのそれぞれのピッチに応じた同期速度で被研削歯車１
０２および砥石１０６を回転させることにより被研削歯
車１０２の歯面を研削する。

【００４７】なお、砥石１０６が１条砥石の場合、被研
削歯車１０２が１ピッチ分だけ回転する間に砥石１０６
は１回転することから、被研削歯車１０２に比較して、
砥石１０６および工具軸１０８は高速で回転することと
なる。

【００４８】次に、このように構成される回転速度検出
システム１０の動作について図４を参照しながら説明す
る。

【００４９】以下の処理は、ＣＰＵ４２がＲＯＭ４４に
格納されたプログラム４８に従って処理するものであ
る。また、この処理はサンプリングパルス２４に同期し
て周期Ｔ毎に実行される割り込み処理とする。

【００５０】図４のステップＳ１において、サンプリン
グパルス２４の立ち上がり信号（例えば、図２の時刻ｔ
１の立ち上がり信号）によりＣＰＵ４２に割り込み指令
が伝わり、割り込み処理を開始する。

【００５１】次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ４２
はインターフェース４０を介して、パルスラッチ回路３
２ｂにラッチされたパルスカウント値ｐを読み込む。ま
た、第１および第２補正ラッチ回路３４ｂ、３６ｂにラ
ッチされた第１および第２補正補正カウント値ｆおよび
ｂを読み込む。

【００５２】図２の時刻ｔ１においては、ｐ＝６、ｄ＝
１０、ｆ＝２およびｂ＝４として読み込まれる。

【００５３】パルス周期ｄについては、割り込み処理が
実行される時間の近傍において適当な平均化処理を行っ
てもよいことはもちろんであり、さらに、回転速度がほ
ぼ一定である工具軸１０８に対して適用する場合には、
パルス周期ｄは前回サンプリング時の補正パルスカウン
ト値Ｗとサンプリング周期Ｔから算出してもよい。ま
た、第１補正カウント値ｆについても前回サンプリング
時のパルス周期ｄおよび第２補正カウント値ｂから算出
してもよい。この場合、パルス周期ｄはｄ＝Ｔ／Ｗとし
て求められ、第１補正カウント値ｆは、ｆ＝ｄ−ｂとし
て求められる。

【００５４】次に、ステップＳ３において、積算パルス
カウント値Ｐｓに対してパルスカウント値ｐを積算す
る。この処理は、回転速度を表すパルスカウント値ｐを
積分することと等価の処理であることから、積算パルス
カウント値Ｐｓは工具軸１０８の総回転角位置を表す。

【００５５】積算パルスカウント値Ｐｓが、時刻ｔ０に
おいて０に初期化されたものと仮定すれば、時刻ｔ１か
ら実行される処理においてはＰｓ＝６となる。この積算
パルスカウント値ＰｓはＲＡＭ４６に記憶しておく。

【００５６】次に、ステップＳ４において、パルス演算
部５０の機能により、補正パルスカウント値Ｗを次の
（１）式により演算する。

【００５７】

【数１】

【００５８】この（１）式のうち「（ｆ＋ｂ）／ｄ」
は、パルス周期ｄに対する第１および第２補正カウント
値ｆ、ｂの和であり、パルスカウント値ｐで計測不能で
ある端数部を表す。より具体的には、±１の範囲の分数
値を表す。

【００５９】そして、「（ｆ＋ｂ）／ｄ」と「ｐ−１」
とを加算することにより、パルスカウント値ｐを基準に
して、±１の範囲で端数部を補った値として補正パルス
カウント値Ｗが求まる。

【００６０】図２の区間Ｔ１における例では、Ｗ＝
（（２＋４）／１０）＋６−１＝５．６となり、タイム
チャートから目視により読みとった値とほぼ一致する。

【００６１】次に、ステップＳ５において、積算補正パ
ルスカウント値としての積算補正パルスカウント値Ｗｓ
に対して補正パルスカウント値Ｗを積算する。この積算
補正パルスカウント値Ｗｓは、積算パルスカウント値Ｐ
ｓと同様に工具軸１０８の総回転角位置を表す。

【００６２】ただし、積算パルスカウント値Ｐｓは量子
化誤差を含むものであるが、パルスカウント値ｐを積算
したものなので演算による累積誤差はない。一方、積算
補正パルスカウント値Ｗｓは補正パルスカウント値Ｗを
積算したものなので量子化誤差による影響は小さくなる
ものの、補正にともなう演算誤差が累積される。

【００６３】図２に示す例では、積算補正パルスカウン
ト値Ｗｓが時刻ｔ０において０に初期化されたものとす
れば、時刻ｔ１から実行される処理において、Ｗｓ＝
５．６となる。この積算補正パルスカウント値ＷｓはＲ
ＡＭ４６に記憶しておく。

【００６４】ステップＳ６において、ＲＡＭ４６に記憶
されている積算補正パルスカウント値Ｗｓと積算パルス
カウント値Ｐｓとの偏差ε（ε＝Ｗｓ−Ｐｓ）を求め
る。

【００６５】図２の例について説明すると、時刻ｔ３に
おいては、積算パルスカウント値Ｐｓは、Ｐｓ＝６＋５
＋７＝１８である。

【００６６】また、区間Ｔ２における補正パルスカウン
ト値Ｗは、ｐ＝５、ｂ＝６、ｆ＝９、ｄ＝１０（区間ｄ
２）であるから、Ｗ＝（（６＋９）／１０）＋５−１＝
５．５である。同様に、区間Ｔ３における補正パルスカ
ウント値Ｗは、Ｗ＝（（１＋１）／１１）＋７−１＝
６．２である。従って、時刻ｔ３における積算補正パル
スカウント値ＷｓはＷｓ＝５．６＋５．５＋６．２＝１
７．３である。

【００６７】結果、偏差εはε＝Ｗｓ−Ｐｓ＝１７．３
−１８＝−０．７となる。

【００６８】次に、偏差εの値により、ε＜０であれば
ステップＳ７へ移り、ε＞０であればステップＳ８へ移
る。またε＝０であれば処理を終了する。上記の例で
は、偏差εはマイナス値であることからステップＳ７へ
移る。

【００６９】ステップＳ７においては、積算補正パルス
カウント値Ｗｓに定数αを加算し、またステップＳ８に
おいては、積算補正パルスカウント値Ｗｓから定数αを
減算する。

【００７０】定数αは１より小さい定数であり、システ
ムに応じて適宜設定しておけばよい。すなわち、積算補
正パルスカウント値Ｗｓはパルスカウント値ｐより高精
度である補正パルスカウント値Ｗから算出された数値で
あるので、パルスカウント値ｐから算出された積算パル
スカウント値Ｐｓよりも高い精度を持つ一方、演算誤差
等の誤差を含んでいる可能性もある。そこで、偏差εの
符号が誤差の符号と一致すると推定し、定数αだけ加減
算することで誤差を排除するものである。このように、
定数αを適切に設定することにより、積算補正パルスカ
ウント値Ｗｓの誤差が累積されることを防ぐことができ
る。

【００７１】例えば、偏差εがε＝−０．７で、定数α
を０．１と設定したときは、Ｗｓ＝１７．３＋０．１＝
１７．４とすることができる。

【００７２】このようにして求めた補正パルスカウント
値Ｗおよび積算補正パルスカウント値Ｗｓは、インター
フェース４０を介して図示しない外部機器へ供給した
り、またはＲＯＭ４４に格納される他のプログラム（例
えば、工具軸１０８の回転数制御のプログラム）で利用
する。

【００７３】なお、ステップＳ６〜Ｓ８の処理は、積算
データ補正部５２の機能によって実行される。

【００７４】ステップＳ７またはＳ８が終了した後、割
り込み処理を一度終了し、その後周期Ｔ毎に再度実行す
る。

【００７５】このように、本実施の形態に係る回転速度
検出システム１０によれば、パルスエンコーダ１４が発
生するＡ相信号１２ａおよびＢ相信号１２ｂの周波数よ
り高い周波数の高速クロック２８を利用することにより
精度の高い回転数検出が可能である。すなわち、Ａ相信
号１２ａおよびＢ相信号１２ｂを４逓倍した逓倍パルス
２０をカウントするパルスカウント部３２によりパルス
カウント値ｐをカウントするとともに、周期Ｔの開始時
および周期Ｔの終了時に、逓倍パルス２０までの間に高
速クロック２８の数をカウントして第１および第２補正
カウント値ｆおよびｂを得ることができる。第１および
第２補正カウント値ｆおよびｂによってパルスカウント
値ｐを補正して、補正パルスカウント値Ｗを求めること
ができる。

【００７６】このとき、補正カウント値ｆおよびｂは逓
倍パルス２０より十分に速い高速クロック２８に基づい
てカウントされたものであるため、パルスカウント値ｐ
間の検出不可能な端数部を補間補正することができる。
また、補間補正は簡便な式である上記（１）式によって
演算可能である。

【００７７】また、回転速度検出システム１０によれ
ば、Ａ相信号１２ａ、Ｂ相信号１２ｂは、９０°の位相
差をもつ２相の信号であり、この位相差を利用して４逓
倍して用いている。このことは、Ａ相信号１２ａ、Ｂ相
信号１２ｂの立ち上がりおよび立ち下がりの全ての情報
を利用していることなので、パルスエンコーダ１４の有
する性能を十分に発揮することができる。

【００７８】さらに、パルスカウント値ｐを積算した積
算パルスカウント値Ｐｓと補正パルスカウント値Ｗを積
算した積算補正パルスカウント値Ｗｓとの大小関係に基
づいて、積算補正パルスカウント値Ｗｓに定数αを加算
または減算するので、積算補正パルスカウント値Ｗｓの
誤差を低減することができる。

【００７９】この回転速度検出システム１０を歯車研削
機１００に適用すると、工具軸１０８の回転速度を高精
度に検出することができ、回転同期速度を正確に保持す
ることができる。その結果、被研削歯車１０２の加工誤
差を小さくすることができる。

【００８０】なお、回転センサとしてはパルスエンコー
ダ１４に限らず、パルスを出力する形式のものであれば
よい。

【００８１】この発明に係る回転速度検出システムは、
上述の実施の形態例に限らず、この発明の要旨を逸脱す
ることなく、種々の構成を採り得ることはもちろんであ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る回転
速度検出システムによれば、回転体の回転速度が高速で
あっても、その回転速度を所定のサンプリング周期毎に
高精度に検出することができるという効果が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る回転速度検出システムのブ
ロック図である。

【図２】Ａ相信号、Ｂ相信号、逓倍パルス、高速クロッ
クおよびサンプリングパルスのタイムチャートである。

【図３】歯車研削機の基本構成を示す説明図である。

【図４】回転速度検出システムの動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０…回転速度検出システム １２ａ…Ａ相信号 １２ｂ…Ｂ相信号 １４…パルスエンコー
ダ １６…処理回路 １８…マイコン ２０…逓倍パルス ２２…４逓倍回路 ２４…サンプリングパルス ２６…サンプリング信
号発生回路 ２８…高速クロック ３０…高速クロック発
振回路 ３２…パルスカウント部 ３４…第１補正カウン
ト部 ３６…第２補正カウント部 ３８…クロックカウン
ト部 ４２…ＣＰＵ ４４…ＲＯＭ ４６…ＲＡＭ ５０…パルス演算部 ５２…積算データ補正部 １００…歯車研削機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体の回転にともなってパルスを発生す
   る回転センサと、 前記パルスの発生周波数より高い周波数のクロックを発
   生するクロック発生部と、 サンプリングの時間内に前記パルスをカウントするパル
   スカウンタと、 サンプリング開始時から最初のパルスまでの時間内の前
   記クロックの数、または、サンプリング終了時直前のパ
   ルスからサンプリング終了時までの時間内の前記クロッ
   クの数をカウントする補正カウンタと、 前記パルスカウンタでカウントしたパルスカウント値
   と、前記補正カウンタでカウントした補正カウント値と
   を用いて、補正パルスカウント値を演算するパルス演算
   部とを有することを特徴とする回転速度検出システム。
2. 【請求項２】請求項１記載の回転速度検出システムにお
   いて、 前記パルスカウント値を積算した積算パルスカウント値
   と前記補正パルスカウント値を積算した積算補正パルス
   カウント値との大小関係に基づき、前記積算補正パルス
   カウント値に定数を加算または減算する積算データ補正
   部を有することを特徴とする回転速度検出システム。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の回転速度検出シス
   テムにおいて、 前記パルスは、９０°の位相差をもつ２相の信号からな
   り、 前記位相差に基づき、前記パルスを４逓倍して用いるこ
   とを特徴とする回転速度検出システム。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転
   速度検出システムにおいて、 前記パルス演算部は、前記パルスカウント値から１を減
   算し、前記補正カウント値と前記パルスの周期との比を
   加算して前記補正パルスカウント値を演算することを特
   徴とする回転速度検出システム。