JP2007120964A - 回転位相検出装置及び同期制御装置 - Google Patents
回転位相検出装置及び同期制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007120964A JP2007120964A JP2005309645A JP2005309645A JP2007120964A JP 2007120964 A JP2007120964 A JP 2007120964A JP 2005309645 A JP2005309645 A JP 2005309645A JP 2005309645 A JP2005309645 A JP 2005309645A JP 2007120964 A JP2007120964 A JP 2007120964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- rotational
- output
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
【課題】Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダのＺ相信号にノイズが侵入しても、このノイズを除去し、正確な回転位相の検出を実現し、高精度の同期制御を実現すること。
【解決手段】電動機０７ａに設けたＺ相付きインクリメンタルエンコーダ０９ａの出力が回転位相検出装置４に入力する。回転位相検出装置４は、Ｚ相信号をクロック信号により位相シフトしＺ相信号に含まれるノイズをキャンセルするノイズキャンセラー６ｆと、Ｚ相信号の発生位相近傍以外の禁止区間で侵入するノイズを除去するＺバンド発生器７ｆ及びＺ相監視器９ｆを有する。そして、電動機０７ａの回転速度が低速度であるときはノイズキャンセラー６ｆの作用によりＺ相信号に侵入したノイズを除去し、さらにＺバンド発生器７ｆの作用によりＺ相信号に侵入したノイズを除去する。また、Ｚ相監視器９ｆによりノイズの発生状況を定量的に検出する。
【選択図】図１４
【解決手段】電動機０７ａに設けたＺ相付きインクリメンタルエンコーダ０９ａの出力が回転位相検出装置４に入力する。回転位相検出装置４は、Ｚ相信号をクロック信号により位相シフトしＺ相信号に含まれるノイズをキャンセルするノイズキャンセラー６ｆと、Ｚ相信号の発生位相近傍以外の禁止区間で侵入するノイズを除去するＺバンド発生器７ｆ及びＺ相監視器９ｆを有する。そして、電動機０７ａの回転速度が低速度であるときはノイズキャンセラー６ｆの作用によりＺ相信号に侵入したノイズを除去し、さらにＺバンド発生器７ｆの作用によりＺ相信号に侵入したノイズを除去する。また、Ｚ相監視器９ｆによりノイズの発生状況を定量的に検出する。
【選択図】図１４
Description
本発明は輪転印刷機の他、ミシン穴加工機や糊つけ装置などの印刷二次加工装置及び精密搬送装置において電動機により精密な回転制御を行うとき、ノイズにより外乱が発生する場合であってもこのノイズを排除し、前記電動機の回転位相を極めて確実に検出することを可能として高精度の同期制御や位置制御を可能とする回転位相検出装置および同期制御装置に関するものである。
輪転印刷機は新聞や広告物を高速かつ大量に印刷することが可能で従来から広く使用されている。そして、前記輪転印刷機にはさまざまの用途や種類があると共に、前記輪転印刷機は電動機により駆動され該電動機による前記輪転印刷機の駆動方式も従来種々考案されている。図１９は新聞輪転印刷機の一例を示す図で墨一色のページとカラーページの印刷がある場合を模擬的に表し、インキング装置や水処理装置を省き駆動系統を主として示している。
該図１９において符号０１、０２はそれぞれ集中制御装置、通信線路を表し、該集中制御装置０１は後述する複数の同期制御装置に回転速度指令及び回転位相指令を該通信線路０２経由にて送出すると共に、新聞輪転印刷機の運転、操作、及び監視などを行う。
該図１９において符号０１、０２はそれぞれ集中制御装置、通信線路を表し、該集中制御装置０１は後述する複数の同期制御装置に回転速度指令及び回転位相指令を該通信線路０２経由にて送出すると共に、新聞輪転印刷機の運転、操作、及び監視などを行う。
符号０３ａから１４ａは第１のカラー印刷の構成例を示し、０３ａ、０４ａ、及び０５ａはそれぞれ給紙部、印刷紙、及びインフィードロールであり、１０ａ、１１ａ、１２ａ、及び１３ａはカラーの表裏の両面印刷を行う印刷ユニットで例えば印刷ユニット１０ａはイエロー、１１ａはマゼンダ、１２ａはシアン、１３ａはブラックの印刷を行い、１４ａと１５ｆはそれぞれアウトフィードロールと折り機である。前記給紙部０３ａは前記印刷紙０４ａをインフィードロール０５ａを介して印刷ユニット１０ａから１３ａに供給し、該印刷ユニット１０ａは０６ａ、０７ａ、及び０９ａからなる装置で駆動され０６ａは同期制御装置、０７ａは電動機、０９ａは該電動機０７ａに付属するロータリーエンコーダである。該同期制御装置０６ａは前記ロータリーエンコーダ０９ａからフィードバック信号を得て、前記集中制御装置０１が送信する回転位相指令及び回転速度指令に追随して前記電動機０７ａを制御し前記印刷ユニット１０ａを精度良く同期制御にて駆動する。
ここで、該集中制御装置０１が送信する回転位相指令及び回転速度指令は、例えば、後述するインクリメンタルエンコーダが出力するＡ相、Ｂ相、及びＺ相信号を電子的に生成して出力するもので、従来特許文献１などが実施されている。なお、本発明では以降の説明において回転速度指令のみならず回転位相指令にも精度良く追随する制御を同期制御と呼称する。
同様に前記印刷ユニット１１ａ、１２ａ、及び１３ａも前記同期制御装置０６ａ、電動機０７ａ、及びロータリーエンコーダ０９ａをそれぞれ備え、前記集中制御装置０１の指令に追随して精度良く同期制御にて駆動され、換言すれば前記４色の印刷ユニット１０ａから１３ａ相互間の回転位相と回転速度が精度良く一致することとなりカラー印刷を実現している。
同様に前記印刷ユニット１１ａ、１２ａ、及び１３ａも前記同期制御装置０６ａ、電動機０７ａ、及びロータリーエンコーダ０９ａをそれぞれ備え、前記集中制御装置０１の指令に追随して精度良く同期制御にて駆動され、換言すれば前記４色の印刷ユニット１０ａから１３ａ相互間の回転位相と回転速度が精度良く一致することとなりカラー印刷を実現している。
かように印刷された印刷紙０４ａは、前記アウトフィードロール１４ａと図示しないドラッグロールを経て前記折り機１５ｆに導かれる。そして、０６ｆ、０７ｆ、及び０９ｆはそれぞれ同期制御装置、電動機、及びロータリーエンコーダであり、これらの装置により前記折り機１５ｆも前記集中制御装置０１の指令に追随して精度良く同期制御にて駆動され、前記印刷紙０４ａは折り機１５ｆにてページ毎に揃えて裁断され折り畳まれる。ここで、上記の同期制御の為にロータリーエンコーダが不可欠であり、前記印刷紙０４ａについて印刷部では４台、前記折り機１５ｆでは１台のロータリーエンコーダを用いている。
そして、前記図１９において添え字ｂを付す０３ｂ、０４ｂ、０５ｂ、０６ｂ、０７ｂ、０９ｂ、１０ｂ、及び１４ｂは墨（ブラック）一色の印刷を行うもので、それぞれ給紙部、印刷紙、インフィードロール、同期制御装置、電動機、ロータリーエンコーダ、印刷ユニット、及びアウトフィードロールであり、これらの機能は前記にてそれぞれ番号が同じでａの添え字を付したものと同じで、前記印刷ユニット１０ｂも前記集中制御装置０１の指令に追随して精度良く同期制御にて駆動されている。
次に、前記図１９において添え字ｃ、ｄ、及びｅを付す装置は第２のカラー印刷の構成例を示し、印刷紙の表と裏を独立した２台の電動機を用いる場合を説明するもので、０３ｃ、０４ｃ、及び０５ｃはそれぞれ給紙部、印刷紙、及びインフィードロールであり、１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ、及び１３ｃはカラーの表裏の両面印刷を行う印刷ユニットであり、１４ｃはアウトフィードロールである。これらの装置はそれぞれ前記において同じ番号で添え字ａを付すものと同じでありそれぞれの説明は割愛する。そして、０６ｄ、０７ｄ、及び０９ｄは例えば前記印刷ユニット１０ｃにおいて印刷紙０４ｃの表面の印刷を行う同期制御装置、電動機、及びロータリーエンコーダであり、０６ｅ、０７ｅ、及び０９ｅは前記印刷ユニット１０ｃにおいて印刷紙０４ｃの裏面の印刷を行う同期制御装置、電動機、及びロータリーエンコーダである。
この構成例においても該同期制御装置０６ｄ及び０６ｅはそれぞれ前記ロータリーエンコーダ０９ｄ、０９ｅからフィードバック信号を得て、前記集中制御装置０１から前記通信線路０２を経由して受信した回転位相指令及び回転速度指令に追随して前記電動機０７ｄ、０７ｅを精度良く制御し表裏の両面印刷を行う。 同様に前記印刷ユニット１１ｃ、１２ｃ、及び１３ｃも印刷ユニット１０ｃと同期制御にて駆動され、この構成例においては８台のロータリーエンコーダを用いている。
この構成例においても該同期制御装置０６ｄ及び０６ｅはそれぞれ前記ロータリーエンコーダ０９ｄ、０９ｅからフィードバック信号を得て、前記集中制御装置０１から前記通信線路０２を経由して受信した回転位相指令及び回転速度指令に追随して前記電動機０７ｄ、０７ｅを精度良く制御し表裏の両面印刷を行う。 同様に前記印刷ユニット１１ｃ、１２ｃ、及び１３ｃも印刷ユニット１０ｃと同期制御にて駆動され、この構成例においては８台のロータリーエンコーダを用いている。
以上のように、前記図１９は各印刷ユニット１０ａから１３ｃを機械的にシャフトで連結すること無く、電子的に複数の電動機を同期制御にて駆動して印刷を行うシャフトレス新聞輪転機の例である。
この例では１４台のロータリーエンコーダを用いているが、通常の新聞の朝刊セットは１部当たりの新聞のページが更に多くこれに対応して使用するロータリーエンコーダの台数も多くなっている。そして、確実に印刷を行う為に、前記同期制御装置（図１９において０６ａから０６ｅ）は前記ロータリーエンコーダ（図１９においては０９ａから０９ｅ）からフィードバックの回転位相と回転速度をいついかなるときも安定して確実に検出せねばならない。
この例では１４台のロータリーエンコーダを用いているが、通常の新聞の朝刊セットは１部当たりの新聞のページが更に多くこれに対応して使用するロータリーエンコーダの台数も多くなっている。そして、確実に印刷を行う為に、前記同期制御装置（図１９において０６ａから０６ｅ）は前記ロータリーエンコーダ（図１９においては０９ａから０９ｅ）からフィードバックの回転位相と回転速度をいついかなるときも安定して確実に検出せねばならない。
上記ロータリーエンコーダは大別すればインクリメンタルエンコーダとアブソリュートエンコーダがあり、次に、図２０と図２１にこれらの概要について示す。
始めに、図２０は前記インクリメンタルエンコーダの概要を説明するもので、図２０−（ａ）は構造について、図２０−（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は出力する信号を示す。
該図２０−（ａ）において被検出体である回転円板上に放射状に等間隔の光学的なスリットを設け、これを発光素子、受光素子を用いて回転に応じたパルス列を発生するもので、図２０−（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すＡ相、Ｂ相のインクリメンタル信号と１回転に１つのパルスを発生するＺ相の信号を出力する。
ここで、前記Ａ相とＢ相は電気角で例えば９０°の位相差を有して正転と逆転の検出が可能であり、該インクリメンタルエンコーダには下記に示す特徴がある。
(i) 出力信号がＡ相、Ｂ相、及びＺ相と数が少なく長距離伝送に耐え得る。
(ii)位相の変化をシリアルなパルス列で検出するので、高速回転中であってもリアルタイムに時間の遅延がない回転位相を検出できる。
(iii) 出力信号がＡ相、Ｂ相、及びＺ相のパルス信号のみで受信側のインターフェイスを簡単に構成でき、温度変化や経年変化の少ないインターフェイスが可能である。
(iv)後述するアブソリュートエンコーダと比較して一般的に安価である。
などの長所があるが、
(v) そのままでは絶対回転位相を検出できない。
という課題があり、その為に例えば制御装置側に回転位相検出カウンタを設け、前記インクリメンタルエンコーダが出力するＡ相とＢ相のインクリメンタル信号をカウントし、Ｚ相の信号により前記回転位相検出カウンタをゼロにクリアすることに依り１回転の絶対回転位相の検出が従来から実施されている。
始めに、図２０は前記インクリメンタルエンコーダの概要を説明するもので、図２０−（ａ）は構造について、図２０−（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は出力する信号を示す。
該図２０−（ａ）において被検出体である回転円板上に放射状に等間隔の光学的なスリットを設け、これを発光素子、受光素子を用いて回転に応じたパルス列を発生するもので、図２０−（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すＡ相、Ｂ相のインクリメンタル信号と１回転に１つのパルスを発生するＺ相の信号を出力する。
ここで、前記Ａ相とＢ相は電気角で例えば９０°の位相差を有して正転と逆転の検出が可能であり、該インクリメンタルエンコーダには下記に示す特徴がある。
(i) 出力信号がＡ相、Ｂ相、及びＺ相と数が少なく長距離伝送に耐え得る。
(ii)位相の変化をシリアルなパルス列で検出するので、高速回転中であってもリアルタイムに時間の遅延がない回転位相を検出できる。
(iii) 出力信号がＡ相、Ｂ相、及びＺ相のパルス信号のみで受信側のインターフェイスを簡単に構成でき、温度変化や経年変化の少ないインターフェイスが可能である。
(iv)後述するアブソリュートエンコーダと比較して一般的に安価である。
などの長所があるが、
(v) そのままでは絶対回転位相を検出できない。
という課題があり、その為に例えば制御装置側に回転位相検出カウンタを設け、前記インクリメンタルエンコーダが出力するＡ相とＢ相のインクリメンタル信号をカウントし、Ｚ相の信号により前記回転位相検出カウンタをゼロにクリアすることに依り１回転の絶対回転位相の検出が従来から実施されている。
次に、図２１は前記アブソリュートエンコーダの概要を示し、図２１−（ａ）は構造について、図２１−（ｂ）から（ｆ）は出力する信号を示す。始めに、該図２１−（ａ）において被検出体である回転円板上に同心円状の複数のトラックを設け、該トラック上に回転位相を示す絶対位置情報を２進化コードで構成し、これを発光素子、受光素子により回転位相を例えばｂ０からｂｎ−１までのｎビットのアブソリュート信号を検出する。そして、図２１−（ｂ）から（ｆ）は前記ｂ０からｂｎ−１の信号が回転に応じて変化する状況を示しており、該アブソリュートエンコーダは、
（ｖｉｉ）絶対回転位相を常時検出できる。
という長所があるが、
（ｖｉｉｉ）回転位相検出の分解能を高くする為には回転円板上のトラックの数を多くせねばならず、これに伴い回転円板の形状が大きくなり高い分解能のものは実現が困難もしくは不可能である。
（ｉｘ）同じく回転位相検出の分解能を高くする程２進化信号線の本数が多くなり、長距離の回転位相の電送が困難となる。
（ｘ）絶対回転位相を検出するとき前記ｂ０からｂｎ−１のデータの変化とタイミングを合わせて検出する必要があり、高速回転においてリアルタイムに回転位相を検出することが困難である。
などの課題がある。
（ｖｉｉ）絶対回転位相を常時検出できる。
という長所があるが、
（ｖｉｉｉ）回転位相検出の分解能を高くする為には回転円板上のトラックの数を多くせねばならず、これに伴い回転円板の形状が大きくなり高い分解能のものは実現が困難もしくは不可能である。
（ｉｘ）同じく回転位相検出の分解能を高くする程２進化信号線の本数が多くなり、長距離の回転位相の電送が困難となる。
（ｘ）絶対回転位相を検出するとき前記ｂ０からｂｎ−１のデータの変化とタイミングを合わせて検出する必要があり、高速回転においてリアルタイムに回転位相を検出することが困難である。
などの課題がある。
ここで、前記インクリメンタルエンコーダはアブソリュートエンコーダと比して構造が簡単である為、より高分解能のものを得ることが可能であり、前記図１９に示したシャフトレス輪転印刷機などの同期制御に用いられている。
図２２は従来の同期制御装置において、前記インクリメンタルエンコーダを用いた回転位相の検出を説明するもので、０６ａ、０７ａは前記図１９と同じく同期制御装置及び電動機を示し、０９ａは該電動機０７ａに付属するインクリメンタルエンコーダを示す。さらに、該同期制御装置０６ａが内蔵する１ｆ、２ｆ、３ｆ、及び４ｆはそれぞれＡ相、Ｂ相インターフェイス、Ｚ相インターフェイス、フィードバックの回転位相検出カウンタ、及びフィードバックの回転速度検出器である。該Ａ相、Ｂ相インターフェイス１ｆは前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＡ相とＢ相信号を入力し、電気的絶縁やレベル変換を行うと共に、例えば回転に応じたＡ相信号の１倍、２倍、若しくは４倍の周波数の１列のＡＢ相パルス信号１ｆ１と回転方向を示す信号１ｆ２を生成して前記回転位相検出カウンタ３ｆへ出力する。
なお、以降の本発明の説明において、前記Ａ相、Ｂ相インターフェイス１ｆは前記Ａ相信号の２倍の周波数を該ＡＢ相パルス信号１ｆ１に出力するとする。
図２２は従来の同期制御装置において、前記インクリメンタルエンコーダを用いた回転位相の検出を説明するもので、０６ａ、０７ａは前記図１９と同じく同期制御装置及び電動機を示し、０９ａは該電動機０７ａに付属するインクリメンタルエンコーダを示す。さらに、該同期制御装置０６ａが内蔵する１ｆ、２ｆ、３ｆ、及び４ｆはそれぞれＡ相、Ｂ相インターフェイス、Ｚ相インターフェイス、フィードバックの回転位相検出カウンタ、及びフィードバックの回転速度検出器である。該Ａ相、Ｂ相インターフェイス１ｆは前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＡ相とＢ相信号を入力し、電気的絶縁やレベル変換を行うと共に、例えば回転に応じたＡ相信号の１倍、２倍、若しくは４倍の周波数の１列のＡＢ相パルス信号１ｆ１と回転方向を示す信号１ｆ２を生成して前記回転位相検出カウンタ３ｆへ出力する。
なお、以降の本発明の説明において、前記Ａ相、Ｂ相インターフェイス１ｆは前記Ａ相信号の２倍の周波数を該ＡＢ相パルス信号１ｆ１に出力するとする。
次に、前記Ｚ相インターフェイス１ｆはインクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相パルスを入力し、電気的絶縁やレベル変換を行ったＺ相信号２ｆ１を生成して前記回転位相検出カウンタ３ｆへ出力する。該回転位相検出カウンタ３ｆは前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１のパルス数をカウントし、前記Ｚ相信号２ｆ１により該カウント値をゼロにクリアして前記電動機０７ａの回転位相３ｆ１を生成し出力する。
なお、前記電動機０７ａの正転、または逆転運転に対応した前記回転方向信号１ｆ２により該回転位相検出カウンタ３ｆはカウントアップ、またはカウントダウンの動作となるが、以降の説明において前記電動機０７ａは正転方向に回転し、前記回転位相検出カウンタ３ｆは前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１を入力してカウントアップの動作を行うものとする。また、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相パルスと前記Ｚ相信号２ｆ１は、間に前記Ｚ相インターフェイス２ｆが介在するのみで以降の説明においては同一の信号と見なすものである。
次に、前記回転速度検出器４ｆは図示しないリアルタイマーを内蔵し前記回転位相検出カウンタ３ｆから常に前記回転位相３ｆ１を入力して、基準時間当たりの該回転位相３ｆ１の変化量より回転速度４ｆ１を演算し出力する。
なお、該図２２において細線は一つの信号の流れを示し、太線は例えば１ワード、２ワード長などの数値データの流れを示し、以降の説明図においても同様に表記するものである。
なお、前記電動機０７ａの正転、または逆転運転に対応した前記回転方向信号１ｆ２により該回転位相検出カウンタ３ｆはカウントアップ、またはカウントダウンの動作となるが、以降の説明において前記電動機０７ａは正転方向に回転し、前記回転位相検出カウンタ３ｆは前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１を入力してカウントアップの動作を行うものとする。また、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相パルスと前記Ｚ相信号２ｆ１は、間に前記Ｚ相インターフェイス２ｆが介在するのみで以降の説明においては同一の信号と見なすものである。
次に、前記回転速度検出器４ｆは図示しないリアルタイマーを内蔵し前記回転位相検出カウンタ３ｆから常に前記回転位相３ｆ１を入力して、基準時間当たりの該回転位相３ｆ１の変化量より回転速度４ｆ１を演算し出力する。
なお、該図２２において細線は一つの信号の流れを示し、太線は例えば１ワード、２ワード長などの数値データの流れを示し、以降の説明図においても同様に表記するものである。
図２３は従来の前記回転位相検出カウンタ３ｆの回転位相３ｆ１の検出を説明するもので、図２３−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の横軸は時間であり、それぞれ前記図２２のＡＢ相パルス信号１ｆ１、Ｚ相信号２ｆ１、及び前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１の時間的推移を示す。ここで、該図２３において前記電動機０７ａ、すなわちインクリメンタルエンコーダ０９ａは一定の速度で回転しているとし、図２３−（ａ）のＡＢ相パルス信号１ｆ１は回転に対応した一定の周波数信号となり、図２３−（ｂ）のＺ相信号２ｆ１は１回転毎にハイとなる信号であり、例えば時刻ｔ１及びｔ３でハイとなることを示している。次に、図２３−（ｃ）を参照して、前記回転位相検出カウンタ３ｆは前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１をカウントアップした計数値を出力し前記Ｚ相信号２ｆ１がハイのとき該計数値をゼロにクリアして回転位相３ｆ１を検出し、該図２３−（ｃ）においては一回転の最大回転位相をＰｍａｘとし、時刻ｔ１及びｔ３において前記回転位相３ｆ１がクリアされる動作を示している。
前記回転位相検出カウンタ３ｆは該図２３−（ｃ）のとおり回転位相３ｆ１を検出するが、前記電動機０７ａ及びインクリメンタルエンコーダ０９ａは、他のインバータ、動力機器と共に使用されるなどさまざまな環境の生産現場に設置され、電気的なノイズが発生しうる厳しい環境下に置かれることが多い。
このため、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相にノイズが侵入した場合、前記回転位相検出カウンタ３ｆは正しく回転位相を検出することができない。
図２４はこの様相を模擬的に示すもので図２４−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ前記図２３−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応しており、相違は該図２４−（ｂ）の時刻ｔ２において前記インクリメンタルエンコーダ０９ａのＺ相にノイズが侵入するとしている。 この時刻ｔ２において、前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する前記回転位相３ｆ１は図２４−（ｃ）に示すとおりＰｔ２からゼロにクリアされ、その後カウントアップを継続して正規にＺ相がハイとなる時刻ｔ３において再び前記回転位相３ｆ１がＰｔ３からゼロにクリアされる。すなわち、時刻ｔ２からｔ３において前記回転位相検出カウンタ３ｆは回転位相を正しく検出せず、同期制御においては精度が著しく劣化し前記図１９におけるカラー印刷運転を行っているときは印刷ずれを発生することとなる。
このため、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相にノイズが侵入した場合、前記回転位相検出カウンタ３ｆは正しく回転位相を検出することができない。
図２４はこの様相を模擬的に示すもので図２４−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ前記図２３−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応しており、相違は該図２４−（ｂ）の時刻ｔ２において前記インクリメンタルエンコーダ０９ａのＺ相にノイズが侵入するとしている。 この時刻ｔ２において、前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する前記回転位相３ｆ１は図２４−（ｃ）に示すとおりＰｔ２からゼロにクリアされ、その後カウントアップを継続して正規にＺ相がハイとなる時刻ｔ３において再び前記回転位相３ｆ１がＰｔ３からゼロにクリアされる。すなわち、時刻ｔ２からｔ３において前記回転位相検出カウンタ３ｆは回転位相を正しく検出せず、同期制御においては精度が著しく劣化し前記図１９におけるカラー印刷運転を行っているときは印刷ずれを発生することとなる。
インクリメンタルエンコーダが出力するＺ相にノイズが侵入するときの対処については、例えば特許文献１のものが提案されている。
特許文献１に記載のものは、インクリメンタルエンコーダが出力するパルスをカウントするリセット検出カウンタを備え、該リセット検出カウンタの出力を現在値、前回値としてそれぞれ第１、第２のラッチゲートに記憶させ、第１、第２のラッチゲートの出力の偏差に基づきＺ相付きインクリメンタルエンコーダの１回転を判別する回転数判別手段を備えたものであり、Ｚ相にノイズが侵入した場合であっても、インクリメンタルエンコーダの回転数を正しく検出できるようにしたものである。
また、特許文献２には、Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＡ，Ｂ相パルス、Ｚ相パルスに対応したパルス信号を出力する速度及び位置信号発生装置が記載されている。
特開２００３−１８５４７３号号公報
特開平１１−２４８７２７号公報
特許文献１に記載のものは、インクリメンタルエンコーダが出力するパルスをカウントするリセット検出カウンタを備え、該リセット検出カウンタの出力を現在値、前回値としてそれぞれ第１、第２のラッチゲートに記憶させ、第１、第２のラッチゲートの出力の偏差に基づきＺ相付きインクリメンタルエンコーダの１回転を判別する回転数判別手段を備えたものであり、Ｚ相にノイズが侵入した場合であっても、インクリメンタルエンコーダの回転数を正しく検出できるようにしたものである。
また、特許文献２には、Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＡ，Ｂ相パルス、Ｚ相パルスに対応したパルス信号を出力する速度及び位置信号発生装置が記載されている。
前記図１９にて示したシャフトレス輪転印刷機などにおいて、電子的な同期制御を実現する場合、回転位相と回転速度を検出するため、電動機に付属して多数のロータリーエンコーダが必要となる。
上記ロータリーエンコーダとして、リアルタイム性と回転位相の分解能に優れたＺ相付きインクリメンタルエンコーダを使用する場合、該インクリメンタルエンコーダが出力するＺ相にノイズが侵入すると、前記図２４で説明した様に回転位相検出カウンタは正しく回転位相を検出することができず、同期制御の精度が著しく劣化し、印刷ずれ等が発生する。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的はインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相にノイズが侵入する場合であってもこれを確実に除去し、いついかなるときも安定して正確な回転位相を検出することができるようにすることである。
上記ロータリーエンコーダとして、リアルタイム性と回転位相の分解能に優れたＺ相付きインクリメンタルエンコーダを使用する場合、該インクリメンタルエンコーダが出力するＺ相にノイズが侵入すると、前記図２４で説明した様に回転位相検出カウンタは正しく回転位相を検出することができず、同期制御の精度が著しく劣化し、印刷ずれ等が発生する。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的はインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相にノイズが侵入する場合であってもこれを確実に除去し、いついかなるときも安定して正確な回転位相を検出することができるようにすることである。
上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置において、上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、多分割可変クロック発生器とノイズカットＺ相発生器とから構成され、Ｚ相信号に含まれるノイズをキャンセルするためのノイズキャンセラーを設ける。
そして、上記多分割可変クロック発生器に、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相より演算した回転速度を入力し、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に段階的に切り替わる可変クロック信号を生成する。
また、上記ノイズカットＺ相発生器に上記可変クロック信号と前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するノイズを含むＺ相信号を入力し、上記可変クロック信号により、上記ノイズを含むＺ相信号を該クロック信号のｎクロックサイクルだけ位相シフトすることにより、ｎクロックサイクルより短いノイズを除去したノイズキャンセラーＺ相信号を出力し、上記ノイズキャンセラーＺ相信号を前記回転位相検出カウンタへのＺ相入力とする。
具体的には、上記ノイズカットＺ相発生器は、入力されたＺ相信号を上記可変クロック信号によりシフトするｎ段のシフトレジスタと（Ｚ相パルスの幅を上記可変クロック信号のｍクロックサイクルとするとｎ＜ｍ）、シフトレジスタの各段の出力が入力される論理回路を備え、上記論理回路は、該シフトレジスタの全段がハイレベルになったときハイレベルの出力を発生し、上記シフトレジスタの全段がローレベルになるまでハイレベルの出力状態を維持することより上記Ｚ相信号を上記可変クロック信号のｎクロックサイクルだけ位相シフトし、上記可変クロック信号のｎクロックサイクルより短いノイズを除去したノイズキャンセラーＺ相信号を出力する。
（２）上記（１）において、多分割可変クロック発生器が、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に２段階に切り替わる可変クロック信号を生成し、この可変クロック信号をノイズカットＺ相発生器に供給する。
（３）回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置において、上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、Ｚバンド発生器とゲート回路から構成されるＺバンドノイズ阻止手段を設ける。
上記Ｚバンド発生器は、上記回転位相の最小値より予め設定された第１の所定値だけ大きい回転位相をＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏとし、上記回転位相の最大値より予め設定された第２の所定値だけ小さい回転位相をＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ（但しＰＺＬｏ＜ＰＺＨｉ）としたとき、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成する。
そして、上記ゲート回路の一方の入力端に上記Ｚバンド発生器の出力を、また、他方の入力端にノイズを含むＺ相信号が入力し、該ゲート回路の出力を回転位相検出カウンタのＺ相入力端に接続し、上記ゲート回路が、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、ノイズを含むＺ相信号を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのときノイズを含むＺ相信号の通過を阻止する。
（４）上記（３）において、前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転しているとき、前記Ｚバンド発生器は、前記Ｚバンド信号を常にアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる。
（５）上記（３）または（４）において、運転操作、又はシーケンス制御の指令により、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号をアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる。（６）上記（３），（４）または（５）の回転位相検出装置において、前記ゲート回路のＺ相信号入力端の入力側に、（１）または（２）のノイズキャンセラーを設け、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を上記ノイズキャンセラーに入力し、ノイズキャンセラーの出力を上記ゲート回路に入力する。
（７）上記（６）において、前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転するときは、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号を常時アクティブとし、前記ノイズキャンセラーの出力を上記回転位相検出カウンタに入力させ、前記電動機が低速度を越える速度にて運転しているとき、前記Ｚバンド発生器は、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成する。
そして、前記ゲート回路は、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、前記ノイズキャンセラーの出力を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのとき前記ノイズキャンセラーの出力の通過を阻止する。
（８）上記（６）または（７）において、前記Ｚバンド発生器が出力するＺバンド信号と、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力であるノイズキャンセラーへの入力信号が入力されるＺ相監視器を設け、上記Ｚ相監視器は、前記Ｚバンド信号がノンアクティブのときにノイズキャンセラーに入力される信号の回数を計数するカウンタと、該カウンタの出力を表示する不正Ｚ相カウント表示器を内蔵し、該不正Ｚ相カウント表示器を監視することにより、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力によるＺ相信号にノイズが混入した回数を検知可能とする。
（９）集中制御装置と、複数の電動機と、該電動機の回転を検出するＺ相付きインクリメンタルエンコーダと、集中制御装置に対応した指令用の回転位相検出装置と、上記電動機の台数に対応した複数のフィードバック用の回転位相検出装置と、上記電動機を制御する制御装置を内蔵し、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダは電動機の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成し、上記集中制御装置は、電子的に上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの機能をエミュレートして、回転位相指令と回転速度指令に対応したパルス列と１回転毎にＺ相信号を出力し、上記集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令に対応した信号に、上記電動機の回転位相と回転速度とを同期させる同期制御装置において、上記指令用の回転位相検出装置及び上記フィードバック用の回転位相検出装置として、上記（６）（７）または（８）の回転位相検出装置を使用する。
そして、上記制御装置は、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、それぞれ回転速度指令と回転速度を演算し、回転速度指令と回転速度の速度偏差を求め、また、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、位相偏差を求め、上記速度偏差と位相偏差に基づき電動機の回転位相と回転速度が、それぞれ回転位相指令と回転速度指令に一致するように制御する。
（１）回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置において、上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、多分割可変クロック発生器とノイズカットＺ相発生器とから構成され、Ｚ相信号に含まれるノイズをキャンセルするためのノイズキャンセラーを設ける。
そして、上記多分割可変クロック発生器に、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相より演算した回転速度を入力し、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に段階的に切り替わる可変クロック信号を生成する。
また、上記ノイズカットＺ相発生器に上記可変クロック信号と前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するノイズを含むＺ相信号を入力し、上記可変クロック信号により、上記ノイズを含むＺ相信号を該クロック信号のｎクロックサイクルだけ位相シフトすることにより、ｎクロックサイクルより短いノイズを除去したノイズキャンセラーＺ相信号を出力し、上記ノイズキャンセラーＺ相信号を前記回転位相検出カウンタへのＺ相入力とする。
具体的には、上記ノイズカットＺ相発生器は、入力されたＺ相信号を上記可変クロック信号によりシフトするｎ段のシフトレジスタと（Ｚ相パルスの幅を上記可変クロック信号のｍクロックサイクルとするとｎ＜ｍ）、シフトレジスタの各段の出力が入力される論理回路を備え、上記論理回路は、該シフトレジスタの全段がハイレベルになったときハイレベルの出力を発生し、上記シフトレジスタの全段がローレベルになるまでハイレベルの出力状態を維持することより上記Ｚ相信号を上記可変クロック信号のｎクロックサイクルだけ位相シフトし、上記可変クロック信号のｎクロックサイクルより短いノイズを除去したノイズキャンセラーＺ相信号を出力する。
（２）上記（１）において、多分割可変クロック発生器が、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に２段階に切り替わる可変クロック信号を生成し、この可変クロック信号をノイズカットＺ相発生器に供給する。
（３）回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置において、上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、Ｚバンド発生器とゲート回路から構成されるＺバンドノイズ阻止手段を設ける。
上記Ｚバンド発生器は、上記回転位相の最小値より予め設定された第１の所定値だけ大きい回転位相をＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏとし、上記回転位相の最大値より予め設定された第２の所定値だけ小さい回転位相をＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ（但しＰＺＬｏ＜ＰＺＨｉ）としたとき、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成する。
そして、上記ゲート回路の一方の入力端に上記Ｚバンド発生器の出力を、また、他方の入力端にノイズを含むＺ相信号が入力し、該ゲート回路の出力を回転位相検出カウンタのＺ相入力端に接続し、上記ゲート回路が、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、ノイズを含むＺ相信号を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのときノイズを含むＺ相信号の通過を阻止する。
（４）上記（３）において、前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転しているとき、前記Ｚバンド発生器は、前記Ｚバンド信号を常にアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる。
（５）上記（３）または（４）において、運転操作、又はシーケンス制御の指令により、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号をアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる。（６）上記（３），（４）または（５）の回転位相検出装置において、前記ゲート回路のＺ相信号入力端の入力側に、（１）または（２）のノイズキャンセラーを設け、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を上記ノイズキャンセラーに入力し、ノイズキャンセラーの出力を上記ゲート回路に入力する。
（７）上記（６）において、前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転するときは、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号を常時アクティブとし、前記ノイズキャンセラーの出力を上記回転位相検出カウンタに入力させ、前記電動機が低速度を越える速度にて運転しているとき、前記Ｚバンド発生器は、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成する。
そして、前記ゲート回路は、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、前記ノイズキャンセラーの出力を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのとき前記ノイズキャンセラーの出力の通過を阻止する。
（８）上記（６）または（７）において、前記Ｚバンド発生器が出力するＺバンド信号と、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力であるノイズキャンセラーへの入力信号が入力されるＺ相監視器を設け、上記Ｚ相監視器は、前記Ｚバンド信号がノンアクティブのときにノイズキャンセラーに入力される信号の回数を計数するカウンタと、該カウンタの出力を表示する不正Ｚ相カウント表示器を内蔵し、該不正Ｚ相カウント表示器を監視することにより、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力によるＺ相信号にノイズが混入した回数を検知可能とする。
（９）集中制御装置と、複数の電動機と、該電動機の回転を検出するＺ相付きインクリメンタルエンコーダと、集中制御装置に対応した指令用の回転位相検出装置と、上記電動機の台数に対応した複数のフィードバック用の回転位相検出装置と、上記電動機を制御する制御装置を内蔵し、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダは電動機の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成し、上記集中制御装置は、電子的に上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの機能をエミュレートして、回転位相指令と回転速度指令に対応したパルス列と１回転毎にＺ相信号を出力し、上記集中制御装置が出力する回転位相指令と回転速度指令に対応した信号に、上記電動機の回転位相と回転速度とを同期させる同期制御装置において、上記指令用の回転位相検出装置及び上記フィードバック用の回転位相検出装置として、上記（６）（７）または（８）の回転位相検出装置を使用する。
そして、上記制御装置は、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、それぞれ回転速度指令と回転速度を演算し、回転速度指令と回転速度の速度偏差を求め、また、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、位相偏差を求め、上記速度偏差と位相偏差に基づき電動機の回転位相と回転速度が、それぞれ回転位相指令と回転速度指令に一致するように制御する。
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
（１）回転位相検出装置に、ノイズキャンセラーを内蔵させたので、回転機の回転速度が低いときに、インクリメンタルエンコーダのＺ相出力にノイズが侵入しても、このノイズが回転位相検出カウンタに入力されるのを阻止することができ、安定、且つ正確に回転位相を検出することができる。
（２）回転位相検出装置に、Ｚバンドノイズ阻止手段を内蔵させたので、電動機に付属するインクリメンタルエンコーダのＺ相出力にノイズが侵入しても、このノイズがＺ相信号の発生位相近傍のＺ相信号通過許容期間内に侵入した場合を除き、ノイズの侵入を確実に阻止し、安定し、且つ正確な回転位相を検出することができる。
（３）上記ノイズキャンセラーとＺバンドノイズ阻止手段の両方を回転位相検出装置に内蔵させることにより、電動機がいかなる速度で運転しているときであっても、ノイズが回転位相検出カウンタに入力されるのを阻止することができ、常に正確に回転位相を検出することができる。
（４）Ｚバンド信号がノンアクティブのときにノイズキャンセラーに入力される信号の回数を計数するカウンタと、該カウンタの出力を表示するＺ相監視器を設けることにより、インクリメンタルエンコーダの出力信号にノイズが侵入した頻度を定量的に記録して表示することができ、各種制御装置、駆動装置の設置環境の改善を確認して実施することを可能となる。
（５）上記ノイズキャンセラーとＺバンドノイズ阻止手段を有する回転位相検出装置を用いて同期制御を行うことにより、高精度の同期制御や位置制御を実現することが可能となる。
（１）回転位相検出装置に、ノイズキャンセラーを内蔵させたので、回転機の回転速度が低いときに、インクリメンタルエンコーダのＺ相出力にノイズが侵入しても、このノイズが回転位相検出カウンタに入力されるのを阻止することができ、安定、且つ正確に回転位相を検出することができる。
（２）回転位相検出装置に、Ｚバンドノイズ阻止手段を内蔵させたので、電動機に付属するインクリメンタルエンコーダのＺ相出力にノイズが侵入しても、このノイズがＺ相信号の発生位相近傍のＺ相信号通過許容期間内に侵入した場合を除き、ノイズの侵入を確実に阻止し、安定し、且つ正確な回転位相を検出することができる。
（３）上記ノイズキャンセラーとＺバンドノイズ阻止手段の両方を回転位相検出装置に内蔵させることにより、電動機がいかなる速度で運転しているときであっても、ノイズが回転位相検出カウンタに入力されるのを阻止することができ、常に正確に回転位相を検出することができる。
（４）Ｚバンド信号がノンアクティブのときにノイズキャンセラーに入力される信号の回数を計数するカウンタと、該カウンタの出力を表示するＺ相監視器を設けることにより、インクリメンタルエンコーダの出力信号にノイズが侵入した頻度を定量的に記録して表示することができ、各種制御装置、駆動装置の設置環境の改善を確認して実施することを可能となる。
（５）上記ノイズキャンセラーとＺバンドノイズ阻止手段を有する回転位相検出装置を用いて同期制御を行うことにより、高精度の同期制御や位置制御を実現することが可能となる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１から図４は請求項１に、図５と図６は請求項２に、図７から図１２は請求項３から請求項５に、図１３は請求項６と請求項７に、図１４から図１６は請求項８に、図１７と図１８は請求項９に関わる実施例を説明する図である。
図１から図４は請求項１に、図５と図６は請求項２に、図７から図１２は請求項３から請求項５に、図１３は請求項６と請求項７に、図１４から図１６は請求項８に、図１７と図１８は請求項９に関わる実施例を説明する図である。
図１は本発明の実施例１の全体構成を説明する図、図２は実施例１におけるノイズキャンセラーの構成例を示す図、図３及び図４は実施例１の動作を説明する図である。
図１において、前記図２２と同じ符号を付すものは機能が同一でありその説明を割愛し、１及び６ｆはそれぞれ本発明による回転位相検出装置及びノイズキャンセラーであり、６ｆ２９は該ノイズキャンセラー６ｆが出力するノイズキャンセラーＺ相信号である。 本実施例による前記回転位相検出装置１は従来の前記回転位相検出カウンタ３ｆに加えて前記ノイズキャンセラー６ｆを内蔵し、該ノイズキャンセラー６ｆは前記Ｚ相信号２ｆ１と前記回転速度検出器４ｆが出力する回転速度４ｆ１を入力とし、前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を前記回転位相検出カウンタ３ｆへ出力する。
該ノイズキャンセラー６ｆは前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力する信号による前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入した場合であっても、該ノイズを消去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を出力する。さらに、このノイズを消去する性能は前記電動機０７ａの回転速度が高いときより低いときの方が優れているものとしていることに特徴がある。
図１において、前記図２２と同じ符号を付すものは機能が同一でありその説明を割愛し、１及び６ｆはそれぞれ本発明による回転位相検出装置及びノイズキャンセラーであり、６ｆ２９は該ノイズキャンセラー６ｆが出力するノイズキャンセラーＺ相信号である。 本実施例による前記回転位相検出装置１は従来の前記回転位相検出カウンタ３ｆに加えて前記ノイズキャンセラー６ｆを内蔵し、該ノイズキャンセラー６ｆは前記Ｚ相信号２ｆ１と前記回転速度検出器４ｆが出力する回転速度４ｆ１を入力とし、前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を前記回転位相検出カウンタ３ｆへ出力する。
該ノイズキャンセラー６ｆは前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力する信号による前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入した場合であっても、該ノイズを消去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を出力する。さらに、このノイズを消去する性能は前記電動機０７ａの回転速度が高いときより低いときの方が優れているものとしていることに特徴がある。
次に、図２は該ノイズキャンセラー６ｆの一構成例を示すもので、該ノイズキャンセラー６ｆはさらに多分割可変クロック発生器６ｆ０とノイズカットＺ相発生器６ｆ２１より構成される。
該多分割可変クロック発生器６ｆ０は前記回転速度４ｆ１を入力し該回転速度４ｆ１がゼロから最高速度に至るまで、低い周波数のクロック信号から高い周波数のクロック信号に順次切り替えてｍ段の周波数の可変クロック信号６ｆ１５を生成して前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１へ出力する。そして、前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１は該可変クロック信号６ｆ１５と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力し、該Ｚ相信号２ｆ１を可変クロック信号６ｆ１５にて波形整形することによりノイズを消去したノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を出力するものである。
該多分割可変クロック発生器６ｆ０は前記回転速度４ｆ１を入力し該回転速度４ｆ１がゼロから最高速度に至るまで、低い周波数のクロック信号から高い周波数のクロック信号に順次切り替えてｍ段の周波数の可変クロック信号６ｆ１５を生成して前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１へ出力する。そして、前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１は該可変クロック信号６ｆ１５と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力し、該Ｚ相信号２ｆ１を可変クロック信号６ｆ１５にて波形整形することによりノイズを消去したノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を出力するものである。
さらに前記図２により前記多分割可変クロック発生器６ｆ０の一構成例の説明を行う。 図２において６ｆ２、６ｆ３、６ｆ４、及び６ｆ５はそれぞれ発信器、分周器、ＮＯＴゲート、及びセレクタを示し、６ｆ６から６ｆ９、６ｆ１０から６ｆ１３、及び６ｆ１４はそれぞれＤフリップフロップ、ＡＮＤゲート、及びＯＲゲートを示す。
該発信器６ｆ２は固定の周波数信号を発生し前記分周器６ｆ３及びＮＯＴゲート６ｆ４へ出力し、前記分周器６ｆ３はＣＫ入力に供給された周波数信号をｍ段に順次分周してＱ０出力から出力する。図２においては説明を容易とする為該分周器６ｆ３は仮に５段に分周するとして、Ｑ０出力及びＱ１出力には入力周波数がそれぞれ２分の１、４分の１に分周されて出力されＱ３出力には１６分の１に分周されたクロック信号が出力される。
該発信器６ｆ２は固定の周波数信号を発生し前記分周器６ｆ３及びＮＯＴゲート６ｆ４へ出力し、前記分周器６ｆ３はＣＫ入力に供給された周波数信号をｍ段に順次分周してＱ０出力から出力する。図２においては説明を容易とする為該分周器６ｆ３は仮に５段に分周するとして、Ｑ０出力及びＱ１出力には入力周波数がそれぞれ２分の１、４分の１に分周されて出力されＱ３出力には１６分の１に分周されたクロック信号が出力される。
そして、前記セレクタ６ｆ５は前記回転速度４ｆ１を入力し、この回転速度がゼロから最高速度に至るまでｍ段の切り替え信号を生成するものであるが、前記図２においては仮に４段の切り替え信号をＳ０出力からＳ３出力に生成するとしている。
そして、前記回転速度４ｆ１がゼロから最高速度に至るまでＳ０、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４と順次交互にハイの信号を出力し、該セレクタ６ｆ５の出力は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９とＮＯＴゲート６ｆ４により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化された後、前記ＡＮＤゲート６ｆ１０から６ｆ１３へ入力され唯一のＡＮＤゲートをアクティブ（セレクト）にすることとなる。
すなわち、前記ＯＲゲート６ｆ１４は前記回転速度４ｆ１の値に対応して、前記発信器６ｆ２を１６分の１、８分の１、４分の１、または２分の１のいずれかに分周したクロック信号を可変クロック信号６ｆ１５として出力することとなる。なお、本発明に本質的にかかわるものではないが、図２において前記分周器６ｆ３及びＤフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９はＣＫ入力の立ち上がりで動作を更新すると想定しており、以降の説明においても各種フリップフロップはＣＫ入力の立ち上がりで動作するものとする。
そして、前記回転速度４ｆ１がゼロから最高速度に至るまでＳ０、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４と順次交互にハイの信号を出力し、該セレクタ６ｆ５の出力は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９とＮＯＴゲート６ｆ４により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化された後、前記ＡＮＤゲート６ｆ１０から６ｆ１３へ入力され唯一のＡＮＤゲートをアクティブ（セレクト）にすることとなる。
すなわち、前記ＯＲゲート６ｆ１４は前記回転速度４ｆ１の値に対応して、前記発信器６ｆ２を１６分の１、８分の１、４分の１、または２分の１のいずれかに分周したクロック信号を可変クロック信号６ｆ１５として出力することとなる。なお、本発明に本質的にかかわるものではないが、図２において前記分周器６ｆ３及びＤフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９はＣＫ入力の立ち上がりで動作を更新すると想定しており、以降の説明においても各種フリップフロップはＣＫ入力の立ち上がりで動作するものとする。
前記多分割可変クロック発生器６ｆ０の動作ついて図２を参照しつつ図３により次に説明を行う。なお、図２のノイズカットＺ相発生器６ｆ２１については後で説明を行う。
図３−（ａ）は前記電動機０７ａの回転速度４ｆ１の変化を示し、回転速度４ｆ１は、ゼロと最高回転速度の間を図示する如く時間と共に推移するとする。
図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）はそれぞれ前記セレクタ６ｆ５のＳ０、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３出力に生成される信号の時間的推移を表し、図３−（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、及び(i) はそれぞれ前記ＡＮＤゲート６ｆ１０、６ｆ１１、６ｆ１２、及び６ｆ１３の出力を、図３−（ｊ）は前記可変クロック信号６ｆ１５の時間的推移を表す。
始めに、図３−（ａ）と図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を対比して説明する。（１）図３−（ｂ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ０出力は、前記回転速度４ｆ１がゼロから加速し回転速度がＶｕｐ１となる時刻ｔ１迄ハイ、時刻ｔ１を過ぎるとローとなり、次に前記回転速度４ｆ１が減速して回転速度がＶｄｗ１以下となる時刻ｔ６を過ぎると再びハイとなる。
（２）図３−（ｃ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ１出力は、加速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｕｐ１となる時刻ｔ１からＶｕｐ２となる時刻ｔ２迄ハイとなり、減速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｄｗ２となる時刻ｔ５からＶｄｗ１となる時刻ｔ６迄ハイとなり、それ以外はローである。
（３）図３−（ｄ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ２出力は、加速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｕｐ２となる時刻ｔ２からＶｕｐ３となる時刻ｔ３迄ハイとなり、減速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｄｗ３となる時刻ｔ４からＶｄｗ２となる時刻ｔ５迄ハイとなり、それ以外はローである。
（４）図３−（ｅ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ３出力は、前記回転速度４ｆ１が加速してＶｕｐ３となる時刻ｔ３から減速してＶｄｗ３となる時刻ｔ４迄ハイとなり、それ以外はローである。
このように、前記セレクタ６ｆ５は前記回転速度４ｆ１の速度の高低のレベルを示す信号をＳ０出力からＳ３出力に生成し、該信号は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化されるが該Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９による遅延は僅かであり、前記図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれＤフリップフロップ６ｆ６、６ｆ７、６ｆ８、６ｆ９のＱ出力の信号をも示すものとする。
図３−（ａ）は前記電動機０７ａの回転速度４ｆ１の変化を示し、回転速度４ｆ１は、ゼロと最高回転速度の間を図示する如く時間と共に推移するとする。
図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）はそれぞれ前記セレクタ６ｆ５のＳ０、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３出力に生成される信号の時間的推移を表し、図３−（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、及び(i) はそれぞれ前記ＡＮＤゲート６ｆ１０、６ｆ１１、６ｆ１２、及び６ｆ１３の出力を、図３−（ｊ）は前記可変クロック信号６ｆ１５の時間的推移を表す。
始めに、図３−（ａ）と図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を対比して説明する。（１）図３−（ｂ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ０出力は、前記回転速度４ｆ１がゼロから加速し回転速度がＶｕｐ１となる時刻ｔ１迄ハイ、時刻ｔ１を過ぎるとローとなり、次に前記回転速度４ｆ１が減速して回転速度がＶｄｗ１以下となる時刻ｔ６を過ぎると再びハイとなる。
（２）図３−（ｃ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ１出力は、加速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｕｐ１となる時刻ｔ１からＶｕｐ２となる時刻ｔ２迄ハイとなり、減速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｄｗ２となる時刻ｔ５からＶｄｗ１となる時刻ｔ６迄ハイとなり、それ以外はローである。
（３）図３−（ｄ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ２出力は、加速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｕｐ２となる時刻ｔ２からＶｕｐ３となる時刻ｔ３迄ハイとなり、減速するときは前記回転速度４ｆ１がＶｄｗ３となる時刻ｔ４からＶｄｗ２となる時刻ｔ５迄ハイとなり、それ以外はローである。
（４）図３−（ｅ）で表される前記セレクタ６ｆ５のＳ３出力は、前記回転速度４ｆ１が加速してＶｕｐ３となる時刻ｔ３から減速してＶｄｗ３となる時刻ｔ４迄ハイとなり、それ以外はローである。
このように、前記セレクタ６ｆ５は前記回転速度４ｆ１の速度の高低のレベルを示す信号をＳ０出力からＳ３出力に生成し、該信号は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化されるが該Ｄフリップフロップ６ｆ６から６ｆ９による遅延は僅かであり、前記図３−（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれＤフリップフロップ６ｆ６、６ｆ７、６ｆ８、６ｆ９のＱ出力の信号をも示すものとする。
次に、前記図３−（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、(i) について説明する。
（５）図３−（ｆ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１０の出力は、前記図３−（ｂ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば１６分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（６）図３−（ｇ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１１の出力は、前記図３−（ｃ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を８分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（７）図３−（ｈ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１２の出力は、前記図３−（ｄ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を４分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（８）図３−(i) で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１３の出力は、前記図３−（ｅ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を２分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（５）図３−（ｆ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１０の出力は、前記図３−（ｂ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば１６分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（６）図３−（ｇ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１１の出力は、前記図３−（ｃ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を８分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（７）図３−（ｈ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１２の出力は、前記図３−（ｄ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を４分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（８）図３−(i) で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１３の出力は、前記図３−（ｅ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を２分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
このようにして得られた該図３−（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、及び(i) に示す信号は前記ＯＲゲート６ｆ１４の入力となり、該ＯＲゲート６ｆ１４の出力、すなわち前記可変クロック信号６ｆ１５は図３−（ｊ）に示す如きとなる。そして、該図３−（ｊ）と前記図３−（ａ）を対照して本発明による前記多分割可変クロック発生器６ｆ０の特徴を説明すれば、前記回転速度４ｆ１がゼロもしくは低い速度から加速するとき、可変クロック信号６ｆ１５（ＯＲゲート６ｆ１４の出力）は低い周波数から高い周波数まで多分割のクロック信号を出力し、前記回転速度４ｆ１が高い速度から減速するとき、可変クロック信号６ｆ１５は高い周波数から低い周波数まで多分割のクロック信号を出力するものである。
そして、前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１は該可変クロック信号６ｆ１５と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力し、該Ｚ相信号２ｆ１を可変クロック信号６ｆ１５にて波形整形することによりノイズを消去したノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を出力するもので、次に、前記図２に戻りノイズカットＺ相発生器６ｆ２１の一構成例の説明を行う。
図２において６ｆ２２、６ｆ２３、６ｆ２４、及び６ｆ２５はＤフリップフロップ、６ｆ２６、６ｆ２７、及び６ｆ２８はそれぞれＡＮＤゲート、ＮＯＲゲート、及びＪＫフリップフロップである。前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５は前記Ｚ相信号２ｆ１を信号入力とし前記可変クロック信号６ｆ１５をＣＫ入力とする例えば４段のＺ相シフトレジスタを構成し、前記ＡＮＤゲート６ｆ２６は前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５の出力が全てハイのとき出力はハイとなり、前記ＮＯＲゲート６ｆ２７は前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５の出力が全てローのとき出力はハイとなる。該ＡＮＤゲート６ｆ２６とＮＯＲゲート６ｆ２７の出力は前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８のＪ及びＫ入力に接続され、該ＪＫフリップフロップ６ｆ２８の出力は前記ノイズキャンセラー６ｆが出力するノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９となる。
図２において６ｆ２２、６ｆ２３、６ｆ２４、及び６ｆ２５はＤフリップフロップ、６ｆ２６、６ｆ２７、及び６ｆ２８はそれぞれＡＮＤゲート、ＮＯＲゲート、及びＪＫフリップフロップである。前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５は前記Ｚ相信号２ｆ１を信号入力とし前記可変クロック信号６ｆ１５をＣＫ入力とする例えば４段のＺ相シフトレジスタを構成し、前記ＡＮＤゲート６ｆ２６は前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５の出力が全てハイのとき出力はハイとなり、前記ＮＯＲゲート６ｆ２７は前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５の出力が全てローのとき出力はハイとなる。該ＡＮＤゲート６ｆ２６とＮＯＲゲート６ｆ２７の出力は前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８のＪ及びＫ入力に接続され、該ＪＫフリップフロップ６ｆ２８の出力は前記ノイズキャンセラー６ｆが出力するノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９となる。
さらに、前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１の動作ついて前記図２を参照しつつ図４により説明を行う。該図４において横軸は時間であり図４−（ａ）は前記Ｚ相信号２ｆ１の時間的推移を示し、図４−（ｂ）は前記可変クロック信号６ｆ１５が、前記分周器６ｆ３出力する例えば２分の１に分周したクロック信号のときを表しており、図４−（ｃ）は該図４−（ｂ）に対応した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９である。
同様に図４−（ｄ）は前記可変クロック信号６ｆ１５が、前記分周器６ｆ３が出力する１６分の１に分周したクロック信号のときを表しており、図４−（ｅ）は該図４−（ｄ）に対応した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９である。
始めに、前記図４−（ａ）において前記Ｚ相信号２ｆ１は前記インクリメンタルエンコーダ０９ａの正規の１回転毎の信号として時刻ｔ１ａにおいてハイとなり時刻ｔ１ｂにおいてローとなるとし、時刻ｔ１ｃからｔ１ｄにおいて図示するノイズが混入したとしている。
同様に図４−（ｄ）は前記可変クロック信号６ｆ１５が、前記分周器６ｆ３が出力する１６分の１に分周したクロック信号のときを表しており、図４−（ｅ）は該図４−（ｄ）に対応した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９である。
始めに、前記図４−（ａ）において前記Ｚ相信号２ｆ１は前記インクリメンタルエンコーダ０９ａの正規の１回転毎の信号として時刻ｔ１ａにおいてハイとなり時刻ｔ１ｂにおいてローとなるとし、時刻ｔ１ｃからｔ１ｄにおいて図示するノイズが混入したとしている。
そして、前記図４−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を相互に対照し、該図４−（ｂ）のクロック信号が前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５のＣＫ入力に供給され、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ａにてＺ相信号２ｆ１がハイになった後前記図４−（ｂ）のクロック信号が時刻ｔ２ａから４クロック後の時刻ｔ２ｂにて前記ＡＮＤゲート６ｆ２６がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９も図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｂにおいてハイとなる。
ここで、該ＪＫフリップフロップ６ｆ２８のＣＫ入力によるＪ、Ｋ入力からＱ出力への遅延は僅かであり無いものとし、以下の説明においても同様である。
また、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｂにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｂ）のクロック信号が時刻ｔ２ｃから４クロック後の時刻ｔ２ｄにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｄにおいてローとなる。
ここで、該ＪＫフリップフロップ６ｆ２８のＣＫ入力によるＪ、Ｋ入力からＱ出力への遅延は僅かであり無いものとし、以下の説明においても同様である。
また、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｂにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｂ）のクロック信号が時刻ｔ２ｃから４クロック後の時刻ｔ２ｄにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｄにおいてローとなる。
次に、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｃからｔ１ｄにおいてノイズが混入したとき、前記図４−（ｂ）の時刻ｔ２ｅから４クロック後の時刻ｔ２ｆにて前記ＡＮＤゲート６ｆ２６がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｆにおいてハイとなる。
また、前記時刻ｔ１ｄにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｂ）の時刻ｔ２ｇから４クロック後の時刻ｔ２ｈにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｈにおいてローとなる。
以上のように、前記Ｚ相信号２ｆ１に前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｃに侵入したノイズは、前記可変クロック信号６ｆ１５が出力するクロック信号が前記図４−（ｂ）に示す如き高いとき、前記図４−（ｃ）に示すとおり前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９にも表れるものである。
また、前記時刻ｔ１ｄにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｂ）の時刻ｔ２ｇから４クロック後の時刻ｔ２ｈにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｃ）の時刻ｔ２ｈにおいてローとなる。
以上のように、前記Ｚ相信号２ｆ１に前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｃに侵入したノイズは、前記可変クロック信号６ｆ１５が出力するクロック信号が前記図４−（ｂ）に示す如き高いとき、前記図４−（ｃ）に示すとおり前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９にも表れるものである。
次に、前記可変クロック信号６ｆ１５が前記図４−（ｂ）より低いクロック信号である図４−（ｄ）のときの動作説明を行うが、該図４−（ｄ）は前記分周器６ｆ３が出力する１６分の１に分周したクロック信号のときを例に示している。さて、前記図４−（ａ）、（ｄ）、及び（ｅ）を相互に対照しつつ、該図４−（ｄ）のクロック信号は前記Ｄフリップフロップ６ｆ２２から６ｆ２５のＣＫ入力に供給され、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ａにおいてＺ相信号２ｆ１がハイになった後、前記図４−（ｄ）の時刻ｔ４ａから４クロック後の時刻ｔ４ｄにて前記ＡＮＤゲート６ｆ２６がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｅ）の時刻ｔ４ｄにおいてハイとなる。
また、前記時刻ｔ１ｂにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｄ）の時刻ｔ４ｅから４クロック後の時刻ｔ４ｈにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｅ）の時刻ｔ４ｈにおいてローとなる。
また、前記時刻ｔ１ｂにてＺ相信号２ｆ１がローになった後、前記図４−（ｄ）の時刻ｔ４ｅから４クロック後の時刻ｔ４ｈにて前記ＮＯＲゲート６ｆ２７がハイとなり、前記ＪＫフリップフロップ６ｆ２８が出力する前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｅ）の時刻ｔ４ｈにおいてローとなる。
そして、前記図４−（ａ）の時刻ｔ１ｃからｔ１ｄにおいてノイズが混入したとき、前記図４−（ｅ）の時刻ｔ４ｉから４クロック後の時刻ｔ４ｍにおいて前記図４−（ａ）のレベルはローに戻っているので、前記ＡＮＤゲート６ｆ２６の出力はローを維持し前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は図４−（ｅ）の時刻ｔ１ｃ以降に示すとおりローを維持する。
以上のように、前記回転速度４ｆ１の高低に応じて前記可変クロック信号６ｆ１５の周波数を切り替え、該回転速度４ｆ１が低いときに該可変クロック信号６ｆ１５の周波数を充分に低くすることにより、前記ノイズキャンセラー６ｆは前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを消去し、前記図４−（ｅ）に示す如くノイズレスの前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成するものである。
以上のように、前記回転速度４ｆ１の高低に応じて前記可変クロック信号６ｆ１５の周波数を切り替え、該回転速度４ｆ１が低いときに該可変クロック信号６ｆ１５の周波数を充分に低くすることにより、前記ノイズキャンセラー６ｆは前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを消去し、前記図４−（ｅ）に示す如くノイズレスの前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成するものである。
図５は本発明の実施例２の２分割可変クロック発生器６ｆ１の一構成例を説明する図であり、図６は図５の実施例２の動作を説明する図である。
ここで、前記図２による可変クロック発生器６ｆ０は前記回転速度４ｆ１の値に対応して、多分割の周波数のクロック信号を可変クロック信号６ｆ１５として出力するものであったが、実施例２の可変クロック発生器６ｆ１ではこれを単純化し、前記回転速度４ｆ１がゼロから最高速度の範囲で遷移するとき低い周波数と高い周波数の種類の２クロック信号を切り替えて可変クロック信号６ｆ１５を生成する。
ここで、前記図２による可変クロック発生器６ｆ０は前記回転速度４ｆ１の値に対応して、多分割の周波数のクロック信号を可変クロック信号６ｆ１５として出力するものであったが、実施例２の可変クロック発生器６ｆ１ではこれを単純化し、前記回転速度４ｆ１がゼロから最高速度の範囲で遷移するとき低い周波数と高い周波数の種類の２クロック信号を切り替えて可変クロック信号６ｆ１５を生成する。
前記図５の２分割可変クロック発生器６ｆ１において前記図２と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛し、６ｆ１６はＮＯＴゲート、６ｆ１７及び６ｆ１８はＡＮＤゲート、６ｆ１９はＯＲゲートである。セレクタ６ｆ５は前記回転速度４ｆ１を入力し、この回転速度が低速度であるときはＳ０出力をハイとし低速度を超えるときはＳ０出力をローとする。すなわち、該セレクタのＳ０出力のみを使用して該Ｓ０出力の信号はＤフリップフロップ６ｆ６にて発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化された後、前記ＮＯＴゲート６ｆ１６と組み合わせて前記ＡＮＤゲート６ｆ１７、または６ｆ１８を交互にアクティブ（セレクト）にすることとなる。
そして、前記ＡＮＤゲート６ｆ１７、６ｆ１８、及びＯＲゲート６ｆ１９の作用により、前記回転速度４ｆ１が低速度であるときは前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば１６分の１に分周したＱ３出力のクロック信号を前記可変クロック信号６ｆ１５として出力し、前記回転速度４ｆ１が低速度を越えるときは前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば２分の１に分周したクロック信号を前記可変クロック信号６ｆ１５として出力するものである。
そして、前記ＡＮＤゲート６ｆ１７、６ｆ１８、及びＯＲゲート６ｆ１９の作用により、前記回転速度４ｆ１が低速度であるときは前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば１６分の１に分周したＱ３出力のクロック信号を前記可変クロック信号６ｆ１５として出力し、前記回転速度４ｆ１が低速度を越えるときは前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば２分の１に分周したクロック信号を前記可変クロック信号６ｆ１５として出力するものである。
以上の図５の２分割可変クロック発生器６ｆ１の動作を図６によりさらに説明を行う。 図６−（ａ）は前記図３−（ａ）と同様に前記回転速度４ｆ１がゼロと最高回転速度の間を図示する如く時間と共に推移するとし、図３−（ｂ）及び（ｅ）はそれぞれ前記Ｄフリップフロップ６ｆ６のＱ出力から前記ＡＮＤゲート６ｆ１７への入力信号、前記ＮＯＴゲート６ｆ１６から前記ＡＮＤゲート６ｆ１８への入力信号の時間的推移を表し、図３−（ｆ）、(i) 、及び（ｊ）はそれぞれ前記ＡＮＤゲート６ｆ１７の出力信号、前記ＡＮＤゲート６ｆ１８の出力信号、及び可変クロック信号６ｆ１５の時間的推移を表す。
始めに、前記図６−（ｂ）及び（ｅ）を図６−（ａ）と対比して説明を行う。
（１）前記図５のセレクタ６ｆ５のＳ０出力は前記回転速度４ｆ１がゼロから加速し回転速度がＶｕｐ１となる時刻ｔ１迄ハイ、時刻ｔ１を過ぎるとローとなり、次に、前記回転速度４ｆ１が減速して回転速度がＶｄｗ１以下となる時刻ｔ６を過ぎると再びハイとなる。該Ｓ０出力の信号は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化されて図６−（ｂ）に表される信号となり前記ＡＮＤゲート６ｆ１７の入力となる。
（２）該図６−（ｂ）で表される信号は前記ＮＯＴゲート６ｆ１６にて反転され図６−（ｅ）に表される信号となり前記ＡＮＤゲート６ｆ１８の入力となる。
次に、前記図３−（ｆ）、(i) 、及び（ｊ）について説明する。
（３）図６−（ｆ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１７の出力は、前記図６−（ｂ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば１６分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（４）図６−(i) で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１８の出力は、前記図６−（ｅ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば２分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（１）前記図５のセレクタ６ｆ５のＳ０出力は前記回転速度４ｆ１がゼロから加速し回転速度がＶｕｐ１となる時刻ｔ１迄ハイ、時刻ｔ１を過ぎるとローとなり、次に、前記回転速度４ｆ１が減速して回転速度がＶｄｗ１以下となる時刻ｔ６を過ぎると再びハイとなる。該Ｓ０出力の信号は前記Ｄフリップフロップ６ｆ６により前記発信器６ｆ２が出力する周波数信号に同期化されて図６−（ｂ）に表される信号となり前記ＡＮＤゲート６ｆ１７の入力となる。
（２）該図６−（ｂ）で表される信号は前記ＮＯＴゲート６ｆ１６にて反転され図６−（ｅ）に表される信号となり前記ＡＮＤゲート６ｆ１８の入力となる。
次に、前記図３−（ｆ）、(i) 、及び（ｊ）について説明する。
（３）図６−（ｆ）で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１７の出力は、前記図６−（ｂ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば１６分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
（４）図６−(i) で表される前記ＡＮＤゲート６ｆ１８の出力は、前記図６−（ｅ）の信号と前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数信号を例えば２分の１に分周したクロック信号をＡＮＤ演算したもので図示する如きとなる。
かようにして得られた該図６−（ｆ）及び(i) に示す信号は前記ＯＲゲート６ｆ１９の入力となり、該ＯＲゲート６ｆ１９の出力、すなわち前記可変クロック信号６ｆ１５は図６−（ｊ）に示す如きとなる。
そして、該図６−（ｊ）と前記図６−（ａ）を対照して本実施例による前記可変クロック発生器６ｆ１の特徴を説明すれば、前記回転速度４ｆ１がゼロもしくは低い速度から加速するとき、可変クロック信号６ｆ１５（ＯＲゲート６ｆ１９の出力）は低い周波数から高い周波数へ２分割のクロック信号を出力し、前記回転速度４ｆ１が高い速度から減速するとき、該可変クロック信号６ｆ１５は高い周波数から低い周波数へ２分割のクロック信号を出力するものである。そして、該可変クロック信号６ｆ１５を前記図５のノイズカット発生器に供給することにより前記回転速度４ｆ１が特に低い速度であるとき、前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを強力に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。該ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給されて、安定した回転位相３ｆ１を得ることができる。
そして、該図６−（ｊ）と前記図６−（ａ）を対照して本実施例による前記可変クロック発生器６ｆ１の特徴を説明すれば、前記回転速度４ｆ１がゼロもしくは低い速度から加速するとき、可変クロック信号６ｆ１５（ＯＲゲート６ｆ１９の出力）は低い周波数から高い周波数へ２分割のクロック信号を出力し、前記回転速度４ｆ１が高い速度から減速するとき、該可変クロック信号６ｆ１５は高い周波数から低い周波数へ２分割のクロック信号を出力するものである。そして、該可変クロック信号６ｆ１５を前記図５のノイズカット発生器に供給することにより前記回転速度４ｆ１が特に低い速度であるとき、前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを強力に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。該ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９は前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給されて、安定した回転位相３ｆ１を得ることができる。
図７は本発明の実施例３の全体を説明する図であり、図８は実施例３の基本的な動作を説明し、図９は実施例３の後述するＺバンド発生器７ｆの構成例を示し、図１０、図１１、及び図１２は実施例３の動作をさらに説明する図である。
図７において、前記図１と同じ符号を付すものは機能が同一でありその説明を割愛し、２、７ｆ、及び７ｆ１２はそれぞれ本実施例３による回転位相検出装置、Ｚバンド発生器、及びＺバンド信号であり、８ｆはＡＮＤゲート、７ｆ１３はＺバンドによるＺ相信号であり、上記Ｚバンド発生器７ｆとＡＮＤゲートを併せて、Ｚバンドノイズ阻止手段を構成する。
本実施例による前記回転位相検出装置２は従来の前記回転位相検出カウンタ３ｆに加えて前記Ｚバンド発生器７ｆを内蔵し、該Ｚバンド発生器７ｆは前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１と前記回転速度検出器４ｆが出力する回転速度４ｆ１を入力する。そして、該Ｚバンド発生器７ｆは前記回転位相３ｆ１が後述するＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上のとき、またはＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下のとき、前記Ｚバンド信号７ｆ１２をアクティブとし、該Ｚバンド信号７ｆ１２と前記Ｚ相信号２ｆ１を前記ＡＮＤゲート８ｆにて論理演算を行ってＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３を生成し、これを前記回転位相検出カウンタ３ｆへ入力する。
このようにして生成される前記ＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３は、前記回転位相３ｆ１がＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えてＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ未満のとき、前記Ｚ相信号２ｆ１に侵入したノイズを完全に排除する特徴がある。
図７において、前記図１と同じ符号を付すものは機能が同一でありその説明を割愛し、２、７ｆ、及び７ｆ１２はそれぞれ本実施例３による回転位相検出装置、Ｚバンド発生器、及びＺバンド信号であり、８ｆはＡＮＤゲート、７ｆ１３はＺバンドによるＺ相信号であり、上記Ｚバンド発生器７ｆとＡＮＤゲートを併せて、Ｚバンドノイズ阻止手段を構成する。
本実施例による前記回転位相検出装置２は従来の前記回転位相検出カウンタ３ｆに加えて前記Ｚバンド発生器７ｆを内蔵し、該Ｚバンド発生器７ｆは前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１と前記回転速度検出器４ｆが出力する回転速度４ｆ１を入力する。そして、該Ｚバンド発生器７ｆは前記回転位相３ｆ１が後述するＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上のとき、またはＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下のとき、前記Ｚバンド信号７ｆ１２をアクティブとし、該Ｚバンド信号７ｆ１２と前記Ｚ相信号２ｆ１を前記ＡＮＤゲート８ｆにて論理演算を行ってＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３を生成し、これを前記回転位相検出カウンタ３ｆへ入力する。
このようにして生成される前記ＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３は、前記回転位相３ｆ１がＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えてＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ未満のとき、前記Ｚ相信号２ｆ１に侵入したノイズを完全に排除する特徴がある。
次に、図８により前記図７のＺバンド発生器７ｆの動作の説明を行う。前記図２３−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）と同様に図８−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の横軸は時間であり、それぞれ前記図７のＡＢ相パルス信号１ｆ１、Ｚ相信号２ｆ１、及び前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１の時間的推移を示す。ここで、該図８においては前記電動機０７ａ、すなわちインクリメンタルエンコーダ０９ａは一定の速度で回転しているとし、図８−（ａ）のＡＢ相パルス信号１ｆ１は回転に対応した一定の周波数信号となり、図８−（ｂ）のＺ相信号２ｆ１は１回転毎にハイとなる信号である。次に、図８−（ｃ）を参照して前記回転位相検出カウンタ３ｆは前記図８−（ａ）のＡＢ相パルス信号１ｆ１をカウントアップした計数値を出力し前記図８−（ｂ）のＺ相信号２ｆ１がハイのとき該計数値をゼロにクリアして回転位相３ｆ１を検出し、該図８−（ｃ）においては一回転の最大回転位相をＰｍａｘとし、後述するＺバンドハイ位相とＺバンドロー位相をそれぞれＰＺＨｉ、ＰＺＬｏとしている。
そして、図８−（ｄ）及び（ｅ）はそれぞれ前記Ｚバンド信号７ｆ１２及び前記ＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３の時間的推移を示し、前記図８−（ｃ）において前記Ｚバンド発生器７ｆは、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上のとき、または前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下のとき、前記図８−（ｄ）にて示すＺバンド信号７ｆ１２をハイとし、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えて前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ未満のときは前記図８−（ｄ）のＺバンド信号７ｆ１２をローとする。ここで、該図８−（ｄ）においてハイの期間をＺ相許可期間ＴＺｏｎ、ローの期間をＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆとしている。
そして、図８−（ｅ）にて示す前記ＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３は、前記図８−（ｂ）と図８−（ｄ）の信号をＡＮＤ演算したものである。それゆえに、前記図８−（ｄ）のＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆの期間内に前記図８−（ｂ）のＺ相信号２ｆ１にノイズが侵入したとしても、該図８−（ｅ）においては完全に消去されることとなる。ここで、前記図７の構成のとき前記図８−（ｃ）の回転位相３ｆ１は、前記８−（ｅ）にて示されるＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３がハイのときゼロにクリアされることに留意されたい。
そして、図８−（ｅ）にて示す前記ＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３は、前記図８−（ｂ）と図８−（ｄ）の信号をＡＮＤ演算したものである。それゆえに、前記図８−（ｄ）のＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆの期間内に前記図８−（ｂ）のＺ相信号２ｆ１にノイズが侵入したとしても、該図８−（ｅ）においては完全に消去されることとなる。ここで、前記図７の構成のとき前記図８−（ｃ）の回転位相３ｆ１は、前記８−（ｅ）にて示されるＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３がハイのときゼロにクリアされることに留意されたい。
図９は前記図７および図８で説明した該Ｚバンド発生器７ｆの一構成例を示す。該図９において前記図７と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛し、７ｆ１、７ｆ２、及び７ｆ３はそれぞれ最大回転位相Ｐｍａｘを出力する係数器、Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを出力する係数器、及び加減算器であり、７ｆ４と７ｆ５は共にコンパレータであり、７ｆ６、７ｆ７、及び７ｆ８はそれぞれＯＲゲート、Ｚバンド制御器、及びＯＲゲートである。
そして、前記係数器７ｆ１が出力する最大回転位相Ｐｍａｘと前記係数器７ｆ２が出力するＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏは、前記加減算器７ｆ３にて加減算されてＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉを生成する。前記コンパレータ７ｆ４は該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと前記回転位相３ｆ１を入力して比較し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上のときはハイを出力し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ未満のときはローを出力する。該コンパレータ７ｆ４の出力は２つの前記ＯＲゲート７ｆ６と７ｆ８を経由して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となる。
一方、前記コンパレータ７ｆ４の動作に類似して、前記コンパレータ７ｆ５は前記係数器７ｆ２が出力するＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏと前記回転位相３ｆ１を入力して比較し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下のときはハイを出力し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えるときはローを出力する。そして、該コンパレータ７ｆ５の出力は２つの前記ＯＲゲート７ｆ６と７ｆ８を経由して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となる。
そして、前記Ｚバンド信号７ｆ１２がハイのときは前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１は許可されてそのまま前記ＺバンドＺ相信号７ｆ１３の出力となり、前記Ｚバンド信号７ｆ１２がローのときは前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１は禁止されて前記ＺバンドＺ相信号７ｆ１３は強制的にローとなる。
そして、前記係数器７ｆ１が出力する最大回転位相Ｐｍａｘと前記係数器７ｆ２が出力するＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏは、前記加減算器７ｆ３にて加減算されてＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉを生成する。前記コンパレータ７ｆ４は該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと前記回転位相３ｆ１を入力して比較し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上のときはハイを出力し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ未満のときはローを出力する。該コンパレータ７ｆ４の出力は２つの前記ＯＲゲート７ｆ６と７ｆ８を経由して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となる。
一方、前記コンパレータ７ｆ４の動作に類似して、前記コンパレータ７ｆ５は前記係数器７ｆ２が出力するＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏと前記回転位相３ｆ１を入力して比較し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下のときはハイを出力し、前記回転位相３ｆ１が該Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えるときはローを出力する。そして、該コンパレータ７ｆ５の出力は２つの前記ＯＲゲート７ｆ６と７ｆ８を経由して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となる。
そして、前記Ｚバンド信号７ｆ１２がハイのときは前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１は許可されてそのまま前記ＺバンドＺ相信号７ｆ１３の出力となり、前記Ｚバンド信号７ｆ１２がローのときは前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１は禁止されて前記ＺバンドＺ相信号７ｆ１３は強制的にローとなる。
以上のように、前記コンパレータ７ｆ４及び７ｆ５は前記回転位相３ｆ１の値に応じて前記Ｚ相信号２ｆ１を許可、または禁止するコントロールを行うものであるが、これに加えてＺバンド制御器７ｆ７はインクリメンタルエンコーダの回転速度に応じて、或いは運転操作、シーケンス制御の指令により前記Ｚバンド信号７ｆ１２をハイとして前記Ｚ相信号２ｆ１を許可する機能を有するようにしてもよい。
これを前記図９により説明する。図９はインクリメンタルエンコーダの回転速度に応じて前記Ｚ相信号２ｆ１を許可する機能を有するようにした場合を示している。
図９において、前記Ｚバンド制御器７ｆ７は前記回転速度４ｆ１を入力し該回転速度４ｆ１が予め定める速度以下のときはハイを出力し、それを越える速度のときはローを出力する。
該Ｚバンド制御器７ｆ７が出力する信号は前記ＯＲゲート７ｆ８を介して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となり、前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１を許可、または禁止するものである。
これを前記図９により説明する。図９はインクリメンタルエンコーダの回転速度に応じて前記Ｚ相信号２ｆ１を許可する機能を有するようにした場合を示している。
図９において、前記Ｚバンド制御器７ｆ７は前記回転速度４ｆ１を入力し該回転速度４ｆ１が予め定める速度以下のときはハイを出力し、それを越える速度のときはローを出力する。
該Ｚバンド制御器７ｆ７が出力する信号は前記ＯＲゲート７ｆ８を介して前記Ｚバンド信号７ｆ１２となり、前記ＡＮＤゲート８ｆの作用により前記Ｚ相信号２ｆ１を許可、または禁止するものである。
なお、図９では、インクリメンタルエンコーダの回転速度に応じて前記Ｚ相信号２ｆ１を許可する機能を有するようにした場合を示したが、運転操作、シーケンス制御の指令によりＺ相信号２ｆ１を許可する機能を有するようにしてもよい。
具体的にこのような制御が必要となる例を挙げると、前記図７の回転位相検出装置２や回転位相検出カウンタ３ｆはディスクリートのロジックデバイスを用いる他、今日ではＰＬＤやＡＳＩＣを用いてワンチップのデバイスにロジック回路を実現する。
このような電子装置は電源がオフからオンしたとき前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１は、通常、実際の位相と相違する。そのゆえ、電源がオンしたときは正しく回転位相を検出する為、前記Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなることを少なくとも１回転以上待つ必要がある。
この為、前記Ｚバンド制御器７ｆ７に図示しないマイクロコンピュータを内蔵させ、電源がオフからオンしたとき運転操作の指令や、外部に設置されたこれも図示しない集中制御装置のシーケンス制御の指令を受信して前記Ｚバンド制御器７ｆ７に一時的にハイを出力せしめる。これにより、前記コンパレータ７ｆ４及び７ｆ５の動作にかかわらず前記Ｚ相信号２ｆ１の許可を行い、該Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなって正しく前記回転位相検出カウンタ３ｆをゼロにクリアし後前記回転位相３ｆ１による回転位相の検出を開始する。
具体的にこのような制御が必要となる例を挙げると、前記図７の回転位相検出装置２や回転位相検出カウンタ３ｆはディスクリートのロジックデバイスを用いる他、今日ではＰＬＤやＡＳＩＣを用いてワンチップのデバイスにロジック回路を実現する。
このような電子装置は電源がオフからオンしたとき前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１は、通常、実際の位相と相違する。そのゆえ、電源がオンしたときは正しく回転位相を検出する為、前記Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなることを少なくとも１回転以上待つ必要がある。
この為、前記Ｚバンド制御器７ｆ７に図示しないマイクロコンピュータを内蔵させ、電源がオフからオンしたとき運転操作の指令や、外部に設置されたこれも図示しない集中制御装置のシーケンス制御の指令を受信して前記Ｚバンド制御器７ｆ７に一時的にハイを出力せしめる。これにより、前記コンパレータ７ｆ４及び７ｆ５の動作にかかわらず前記Ｚ相信号２ｆ１の許可を行い、該Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなって正しく前記回転位相検出カウンタ３ｆをゼロにクリアし後前記回転位相３ｆ１による回転位相の検出を開始する。
図１０は以上で説明した前記図９の構成による動作を各部の波形を示して説明するもので、該図１０−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は前記図８−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）と同様にＡＢ相パルス信号１ｆ１、Ｚ相信号２ｆ１、及び前記回転位相検出カウンタ３ｆが出力する回転位相３ｆ１の時間的推移を示す。該図１０−（ｃ）において時刻ｔ２は前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上となる時刻であり、時刻ｔ３は前記回転位相３ｆ１が最大回転位相Ｐｍａｘからゼロにクリア（後述する図１０−(i) がハイになるとゼロにクリアされる）される時刻であり、時刻ｔ４は前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以上となる時刻である。
そして、図１０−（ｄ）、（ｅ）、及び（ｆ）はそれぞれ前記コンパレータ７ｆ４、コンパレータ７ｆ５、及びＯＲゲート７ｆ６の出力を示し、前記図１０−（ｄ）のコンパレータ７ｆ４の出力は前記１０−（ｃ）を参照して、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上である時刻ｔ２とｔ３間においてハイでありそれ以外のときはローであり、前記図１０−（ｅ）のコンパレータ７ｆ５の出力は、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下である時刻ｔ３とｔ４間においてハイでありそれ以外のときはローである。そして、図１０−（ｆ）で表される前記ＯＲゲート７ｆ６の出力は前記図１０−（ｄ）と図１０−（ｅ）をＯＲ演算して得られ図示の如く例えば時刻ｔ２とｔ４間においてハイとなる。
そして、図１０−（ｄ）、（ｅ）、及び（ｆ）はそれぞれ前記コンパレータ７ｆ４、コンパレータ７ｆ５、及びＯＲゲート７ｆ６の出力を示し、前記図１０−（ｄ）のコンパレータ７ｆ４の出力は前記１０−（ｃ）を参照して、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上である時刻ｔ２とｔ３間においてハイでありそれ以外のときはローであり、前記図１０−（ｅ）のコンパレータ７ｆ５の出力は、前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下である時刻ｔ３とｔ４間においてハイでありそれ以外のときはローである。そして、図１０−（ｆ）で表される前記ＯＲゲート７ｆ６の出力は前記図１０−（ｄ）と図１０−（ｅ）をＯＲ演算して得られ図示の如く例えば時刻ｔ２とｔ４間においてハイとなる。
次に、図１０−（ｇ）、（ｈ）、及び(i) はそれぞれ前記Ｚバンド制御器７ｆ７の出力、Ｚバンド信号７ｆ１２、及びＺバンドＺ相信号７ｆ１３を示し、該Ｚバンド制御器７ｆ７は前記図７のインクリメンタルエンコーダ０９ａの回転速度４ｆ１が例えば予め定める速度以下のときはハイを出力し、それを越える速度のときはローを出力する。或いは、運転操作、シーケンス制御の指令により前記Ｚバンド制御器７ｆ７の出力をハイとするもので、該図１０−（ｇ）では例として時刻ｔ０迄をハイとしそれ以降はローとしている。すなわち、該Ｚバンド制御器７ｆ７の主たる機能は後述するＺ相許可期間を任意に拡張することにある。
そして、図１０−（ｈ）にて示す前記ＯＲゲート７ｆ８の出力であるＺバンド信号７ｆ１２は、前記図１０−（ｆ）と図１０−（ｇ）をＯＲ演算して得られるものである。本発明では該１０−（ｈ）のハイの期間はＺ相許可期間ＴＺｏｎ、ローの期間はＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆと呼称し、該１０−（ｈ）のＺバンド信号７ｆ１２と前記図１０―（ｂ）のＺ相信号２ｆ１は前記ＡＮＤゲート８ｆでＡＮＤ演算されて前記図１０−(i) のＺバンドＺ相信号７ｆ１３を生成する。該ＺバンドＺ相信号７ｆ１３は前記図７の回転位相検出カウンタ３ｆに入力され、前記図１０−（ｃ）に示す回転位相３ｆ１をゼロにクリアすることとなる。
そして、図１０−（ｈ）にて示す前記ＯＲゲート７ｆ８の出力であるＺバンド信号７ｆ１２は、前記図１０−（ｆ）と図１０−（ｇ）をＯＲ演算して得られるものである。本発明では該１０−（ｈ）のハイの期間はＺ相許可期間ＴＺｏｎ、ローの期間はＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆと呼称し、該１０−（ｈ）のＺバンド信号７ｆ１２と前記図１０―（ｂ）のＺ相信号２ｆ１は前記ＡＮＤゲート８ｆでＡＮＤ演算されて前記図１０−(i) のＺバンドＺ相信号７ｆ１３を生成する。該ＺバンドＺ相信号７ｆ１３は前記図７の回転位相検出カウンタ３ｆに入力され、前記図１０−（ｃ）に示す回転位相３ｆ１をゼロにクリアすることとなる。
さらに、図１１と図１２により前記Ｚバンド発生器７ｆの動作と効果について説明を行う。始めに、該図１１に示す図１１−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｈ）、及び(i) はそれぞれ前記図１０−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｈ）、及び(i) で示したものと同じ信号を示しそれぞれの説明は割愛するが、前記図１０との相違は該図１１では前記Ｚバンド制御器７ｆ７は常にローを出力しているとして前記図１０−（ｇ）に相当するものを表示せず、また、該図１１−（ｂ）の前記Ｚ相信号２ｆ１に時刻ｔ１及びｔ５において図示するノイズが侵入したとしている。このノイズが侵入した該図１１−（ｂ）は前記図１１−（ｈ）に示すＺバンド信号７ｆ１２とＡＮＤ演算されて前記図１１−(i) のＺバンドＺ相信号７ｆ１３を生成するが、時刻ｔ１及びｔ５において前記図１１−（ｈ）はローレベルであり、前記図１１−(i) では前記ノイズは確実に消去される。
続いて図１２は前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入するワーストケースにおける前記Ｚバンド発生器７ｆの動作を説明するもので、該図１２も同様に図１２−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｈ）、及び(i) はそれぞれ前記図１０−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｈ）、及び(i) で示したものと同じ信号を示し、前記図１０との相違は該図１２では前記Ｚバンド制御器７ｆ７は常にローを出力しているとして前記図１０−（ｇ）に相当するものを表示せず、また、該図１２−（ｂ）の前記Ｚ相信号２ｆ１に時刻ｔ１において図示するノイズが侵入したとしている。
ここで、該図１２−（ｂ）の時刻ｔ３及びｔ７において前記Ｚ相信号２ｆ１が正規のハイになるとし、該図１２−（ｃ）において前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上となる時刻をｔ２及びｔ６とし、前記のノイズが侵入する前記時刻ｔ１は該時刻ｔ２とｔ３の間としている。
さらに、該図１２−（ｃ）においてノイズが侵入した時刻ｔ１にて前記回転位相３ｆ１は回転位相Ｐｔ１からゼロにクリアされ、その後カウントアップを継続し時刻ｔ３にて正しくＺ相信号２ｆ１がハイとなって回転位相Ｐｔ３からゼロにクリアされる。該回転位相３ｆ１はその後時刻ｔ４にて前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えつつ動作を継続する。
ここで、該図１２−（ｂ）の時刻ｔ３及びｔ７において前記Ｚ相信号２ｆ１が正規のハイになるとし、該図１２−（ｃ）において前記回転位相３ｆ１が前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ以上となる時刻をｔ２及びｔ６とし、前記のノイズが侵入する前記時刻ｔ１は該時刻ｔ２とｔ３の間としている。
さらに、該図１２−（ｃ）においてノイズが侵入した時刻ｔ１にて前記回転位相３ｆ１は回転位相Ｐｔ１からゼロにクリアされ、その後カウントアップを継続し時刻ｔ３にて正しくＺ相信号２ｆ１がハイとなって回転位相Ｐｔ３からゼロにクリアされる。該回転位相３ｆ１はその後時刻ｔ４にて前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを越えつつ動作を継続する。
前記図１２−（ｃ）について以上で説明したことを踏まえつつ、前記回転位相Ｐｔ１と回転位相Ｐｔ３にはつぎの（１）式の関係があるので、前記回転位相Ｐｔ１は（２）式のとおりとなる。
Ｐｔ１＋Ｐｔ３＝Ｐｍａｘ・・・・・・・・・・・（１）式
Ｐｔ１＝Ｐｍａｘ−Ｐｔ３・・・・・・・・・・・（２）式
また、時刻ｔ１において前記回転位相Ｐｔ１は前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉより大きいこと、及び上記（２）式より次の（３）式が導かれる。
ＰＺＨｉ＜（Ｐｔ１＝Ｐｍａｘ−Ｐｔ３）
Ｐｔ３ ＜Ｐｍａｘ−ＰＺＨｉ・・・・・・・・・（３）式
また、前記図９において前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉは前記最大回転位相Ｐｍａｘから前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを減じたものであったので、つぎの（４）式が導かれる。
ＰＺＬｏ＝Ｐｍａｘ−ＰＺＨｉ・・・・・・・・・（４）式
上記（４）式を（３）式に代入すればつぎの（５）式のとおりとなる。
Ｐｔ３ ＜ＰＺＬｏ・・・・・・・・・・・・・・（５）式
上記（５）式により前記時刻ｔ３において前記Ｚ相信号２ｆ１が正しくハイとなるとき前記図９のコンパレータ７ｆ５はハイを出力しており、図１２−（ｈ）に示す前記Ｚバンド信号７ｆ１２もハイとなる。
かように、前記図９においてコンパレータ７ｆ４を設けたときは前記回転位相３ｆ１がＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下であることを検出する前記コンパレータ７ｆ５も必要となる。
Ｐｔ１＋Ｐｔ３＝Ｐｍａｘ・・・・・・・・・・・（１）式
Ｐｔ１＝Ｐｍａｘ−Ｐｔ３・・・・・・・・・・・（２）式
また、時刻ｔ１において前記回転位相Ｐｔ１は前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉより大きいこと、及び上記（２）式より次の（３）式が導かれる。
ＰＺＨｉ＜（Ｐｔ１＝Ｐｍａｘ−Ｐｔ３）
Ｐｔ３ ＜Ｐｍａｘ−ＰＺＨｉ・・・・・・・・・（３）式
また、前記図９において前記Ｚバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉは前記最大回転位相Ｐｍａｘから前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏを減じたものであったので、つぎの（４）式が導かれる。
ＰＺＬｏ＝Ｐｍａｘ−ＰＺＨｉ・・・・・・・・・（４）式
上記（４）式を（３）式に代入すればつぎの（５）式のとおりとなる。
Ｐｔ３ ＜ＰＺＬｏ・・・・・・・・・・・・・・（５）式
上記（５）式により前記時刻ｔ３において前記Ｚ相信号２ｆ１が正しくハイとなるとき前記図９のコンパレータ７ｆ５はハイを出力しており、図１２−（ｈ）に示す前記Ｚバンド信号７ｆ１２もハイとなる。
かように、前記図９においてコンパレータ７ｆ４を設けたときは前記回転位相３ｆ１がＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ以下であることを検出する前記コンパレータ７ｆ５も必要となる。
次に、図１２−（ｈ）に示す前記Ｚバンド信号７ｆ１２は例えば時刻ｔ２からｔ４迄がＺ相許可期間ＴＺｏｎであり時刻ｔ４からｔ６迄がＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆとなり、図１２−(i) に示す前記ＺバンドＺ相信号７ｆ１３は前記図１２−（ｂ）と図１２−（ｈ）が前記図９のＡＮＤゲート８ｆによりＡＮＤ演算されて図示する如きとなる。すなわち、時刻ｔ１におけるノイズが該図１２−(i) にも表れて前記図１２−（ｃ）の前記回転位相３ｆ１をゼロにクリアするに至る。
ここで、該図１２について具体例を示せば、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａのＡ相信号の１回転当たりのパルス発生数を１９２００ｐｐｒ（ｐｐｒはＰｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｒｏｕｎｄ）とし、前記図７の前記Ａ相Ｂ相インターフェイス１ｆは前記Ａ相信号の２倍の周波数を前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１に出力するとすれば、図１２−（ｃ）の最大回転位相Ｐｍａｘはつぎの（６）式のとおりとなる。
Ｐｍａｘ＝１９２００×２＝３８４００パルス・・・・・・（６）式
また、前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏは例えば１６パルスと設定すれば、前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎと１回転に要する時間の比率はつぎの（７）式のとおり僅か０．０８３４％である。
ＴＺｏｎ／（ＴＺｏｎ＋ＴＺｏｆｆ）＝（２×ＰＺＬｏ）／Ｐｍａｘ
＝（２×１６）／３８４００＝０．０８３４％・・・・・・（７）式
ここで、該図１２について具体例を示せば、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａのＡ相信号の１回転当たりのパルス発生数を１９２００ｐｐｒ（ｐｐｒはＰｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｒｏｕｎｄ）とし、前記図７の前記Ａ相Ｂ相インターフェイス１ｆは前記Ａ相信号の２倍の周波数を前記ＡＢ相パルス信号１ｆ１に出力するとすれば、図１２−（ｃ）の最大回転位相Ｐｍａｘはつぎの（６）式のとおりとなる。
Ｐｍａｘ＝１９２００×２＝３８４００パルス・・・・・・（６）式
また、前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏは例えば１６パルスと設定すれば、前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎと１回転に要する時間の比率はつぎの（７）式のとおり僅か０．０８３４％である。
ＴＺｏｎ／（ＴＺｏｎ＋ＴＺｏｆｆ）＝（２×ＰＺＬｏ）／Ｐｍａｘ
＝（２×１６）／３８４００＝０．０８３４％・・・・・・（７）式
かように、図７から説明した本発明の実施例３の前記Ｚバンド発生器７ｆを内蔵する前記回転位相検出装置２は、前記Ｚ相信号２ｆ１に前記図１１−（ｂ）にて示したＺ相禁止期間ＴＺｏｆｆにノイズが侵入しても、該ノイズは完全に除去されて前記図１１−(i) に示したＺバンドによるＺ相信号７ｆ１３を生成して信頼性のある回転位相を検出せしめる。
また、前記回転位相検出装置２は、前記Ｚ相信号２ｆ１に前記図１２−（ｂ）にて示したワーストケースの前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎにノイズが侵入する場合も、前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏの値は通常前記（７）式の例で示した様に充分に小さく設定するので１回転に対する前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの比率は小さく、該Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの期間内にノイズが侵入する確率も極めて小さい。また、該Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの期間内にノイズが侵入したとしても、前記図１２−（ｃ）の時刻ｔ３に示すとおり前記Ｚ相信号２ｆ１が正しくハイとなって前記回転位相Ｐｔ３からゼロにクリアされ、速やかに正常な状態に復帰し信頼性のある回転位相を検出せしめるものである。
また、前記回転位相検出装置２は、前記Ｚ相信号２ｆ１に前記図１２−（ｂ）にて示したワーストケースの前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎにノイズが侵入する場合も、前記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏの値は通常前記（７）式の例で示した様に充分に小さく設定するので１回転に対する前記Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの比率は小さく、該Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの期間内にノイズが侵入する確率も極めて小さい。また、該Ｚ相許可期間ＴＺｏｎの期間内にノイズが侵入したとしても、前記図１２−（ｃ）の時刻ｔ３に示すとおり前記Ｚ相信号２ｆ１が正しくハイとなって前記回転位相Ｐｔ３からゼロにクリアされ、速やかに正常な状態に復帰し信頼性のある回転位相を検出せしめるものである。
図１３は本発明の実施例４を説明する図であり、該図１３において前記図１及び図７と同じ符号を付すものは機能が同一でありそれぞれの説明を割愛し、３及び８ｆ１はそれぞれ実施例４の回転位相検出装置及び安定化Ｚ相信号である。
本実施例４は前記図１のノイズキャンセラー６ｆと前記図７のＺバンド発生器７ｆとゲート８ｆから構成されるＺバンドノイズ阻止手段を同時に用いて安定化Ｚ相信号８ｆ１を生成して、これを前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力とする。そして、その目的とするところは前記前記電動機０７ａが低速度から最高速度までいかなる速度で運転しているときも、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相信号に万が一ノイズが侵入した場合であっても、該ノイズを確実に除去して正確な回転位相を検出することにある。
本実施例４は前記図１のノイズキャンセラー６ｆと前記図７のＺバンド発生器７ｆとゲート８ｆから構成されるＺバンドノイズ阻止手段を同時に用いて安定化Ｚ相信号８ｆ１を生成して、これを前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力とする。そして、その目的とするところは前記前記電動機０７ａが低速度から最高速度までいかなる速度で運転しているときも、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相信号に万が一ノイズが侵入した場合であっても、該ノイズを確実に除去して正確な回転位相を検出することにある。
さらに、前記図１３について説明するにあたり、前記電動機０７ａが停止もしくは低速度にて運転するときと、速度を上げて該低速度を越えて運転するときに分けて説明を行う。
電動機０７ａが停止もしくは低速度にて運転するとき、
（１）始めに、前記図１３のＺバンド発生器７ｆの動作について前記図９を参照して説明する。
（２）前記Ｚバンド発生器７ｆが内蔵するＺバンド制御器７ｆ７は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが停止もしくは低速度であることを検出してハイを出力する。これにより前記Ｚバンド信号７ｆ１２は前記コンパレータ７ｆ４、または７ｆ５の動作にかかわらずハイとなる。
（３）該Ｚバンド信号７ｆ１２がハイなので、ＡＮＤゲート８ｆの出力である前記安定化Ｚ相信号８ｆ１は前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９と同じ信号となる。
（４）次に、前記図１３のノイズキャンセラー６ｆの動作について、前記ノイズキャンセラー６ｆが内蔵する可変クロック発生器は、前記図２の多分割可変クロック発生器６ｆ０ではなく前記図５の２分割可変クロック発生器６ｆ１を使用しているとし該図５を参照して説明する。
（５）前記２分割可変クロック発生器６ｆ１が内蔵する前記セレクタ６ｆ５は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが停止もしくは低速度であることを検出してＳ０出力をハイとする。
（６）これにより前記可変クロック信号６ｆ１５は、前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば１６分の１に分周したＱ３出力と低い周波数のクロック信号となる。
（７）該可変クロック信号６ｆ１５は前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１に供給され、周波数が低いので前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを強力に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。
（８）該ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９はＡＮＤゲート８ｆを経由して安定化Ｚ相信号８ｆ１となり、前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給される。
（９）そして、前記同期制御装置０６ａが電源オン後であっても、前記Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなって前記回転位相検出カウンタ３ｆをゼロにクリアして信頼性のある回転位相３ｆ１の検出を開始する。
電動機０７ａが停止もしくは低速度にて運転するとき、
（１）始めに、前記図１３のＺバンド発生器７ｆの動作について前記図９を参照して説明する。
（２）前記Ｚバンド発生器７ｆが内蔵するＺバンド制御器７ｆ７は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが停止もしくは低速度であることを検出してハイを出力する。これにより前記Ｚバンド信号７ｆ１２は前記コンパレータ７ｆ４、または７ｆ５の動作にかかわらずハイとなる。
（３）該Ｚバンド信号７ｆ１２がハイなので、ＡＮＤゲート８ｆの出力である前記安定化Ｚ相信号８ｆ１は前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９と同じ信号となる。
（４）次に、前記図１３のノイズキャンセラー６ｆの動作について、前記ノイズキャンセラー６ｆが内蔵する可変クロック発生器は、前記図２の多分割可変クロック発生器６ｆ０ではなく前記図５の２分割可変クロック発生器６ｆ１を使用しているとし該図５を参照して説明する。
（５）前記２分割可変クロック発生器６ｆ１が内蔵する前記セレクタ６ｆ５は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが停止もしくは低速度であることを検出してＳ０出力をハイとする。
（６）これにより前記可変クロック信号６ｆ１５は、前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば１６分の１に分周したＱ３出力と低い周波数のクロック信号となる。
（７）該可変クロック信号６ｆ１５は前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１に供給され、周波数が低いので前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを強力に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。
（８）該ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９はＡＮＤゲート８ｆを経由して安定化Ｚ相信号８ｆ１となり、前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給される。
（９）そして、前記同期制御装置０６ａが電源オン後であっても、前記Ｚ相信号２ｆ１が正規にハイとなって前記回転位相検出カウンタ３ｆをゼロにクリアして信頼性のある回転位相３ｆ１の検出を開始する。
電動機０７ａが低速度を越えて運転するとき、
（１０）始めに、前記図１３のノイズキャンセラー６ｆの動作について上記と同様に前記図５を参照して説明する。
（１１）前記２分割可変クロック発生器６ｆ１が内蔵する前記セレクタ６ｆ５は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが低速度を越えて運転していることを検出してＳ０出力をローとする。
（１２）これにより前記可変クロック信号６ｆ１５は、前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば２分の１に分周したＱ０出力と高い周波数のクロック信号となる。
（１３）該可変クロック信号６ｆ１５は前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１に供給され、前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを通常に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。
（１４）次に、前記図１３のＺバンド発生器７ｆの動作について前記図９を参照して説明する。
（１５）前記Ｚバンド発生器７ｆが内蔵するＺバンド制御器７ｆ７は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが低速度を越えていることを検出してローを出力する。
（１６）これにより、前記Ｚバンド信号７ｆ１２において前記コンパレータ７ｆ４、または７ｆ５の出力が有効となり、該Ｚバンド信号７ｆ１２は前記Ｚ相許可期間はハイ、前記Ｚ相禁止期間はローとなる。
（１７）前記ＡＮＤゲート８ｆは該Ｚバンド信号７ｆ１２により前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９のノイズを消去して安定化Ｚ相信号８ｆ１を出力し、該安定化Ｚ相信号８ｆ１は前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給されて信頼性のある回転位相３ｆ１を得る。
（１０）始めに、前記図１３のノイズキャンセラー６ｆの動作について上記と同様に前記図５を参照して説明する。
（１１）前記２分割可変クロック発生器６ｆ１が内蔵する前記セレクタ６ｆ５は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが低速度を越えて運転していることを検出してＳ０出力をローとする。
（１２）これにより前記可変クロック信号６ｆ１５は、前記分周器６ｆ３が出力する発信器６ｆ２の周波数を例えば２分の１に分周したＱ０出力と高い周波数のクロック信号となる。
（１３）該可変クロック信号６ｆ１５は前記ノイズカットＺ相発生器６ｆ２１に供給され、前記Ｚ相信号２ｆ１に混入したノイズを通常に除去した前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９を生成する。
（１４）次に、前記図１３のＺバンド発生器７ｆの動作について前記図９を参照して説明する。
（１５）前記Ｚバンド発生器７ｆが内蔵するＺバンド制御器７ｆ７は、入力する前記回転速度４ｆ１から電動機０７ａが低速度を越えていることを検出してローを出力する。
（１６）これにより、前記Ｚバンド信号７ｆ１２において前記コンパレータ７ｆ４、または７ｆ５の出力が有効となり、該Ｚバンド信号７ｆ１２は前記Ｚ相許可期間はハイ、前記Ｚ相禁止期間はローとなる。
（１７）前記ＡＮＤゲート８ｆは該Ｚバンド信号７ｆ１２により前記ノイズキャンセラーＺ相信号６ｆ２９のノイズを消去して安定化Ｚ相信号８ｆ１を出力し、該安定化Ｚ相信号８ｆ１は前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に供給されて信頼性のある回転位相３ｆ１を得る。
以上のように図１３の実施例においては前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力するＺ相信号にノイズが侵入した場合であっても、前記電動機０７ａが停止もしくは低速度で運転しているときは、前記ノイズキャンセラー６ｆの作用によりノイズを消去した前記安定化Ｚ相信号８ｆ１を生成する。また、前記電動機０７ａが低速度を越える速度で運転しているときは、前記Ｚバンド発生器７ｆの作用によりノイズを消去した前記安定化Ｚ相信号８ｆ１を生成する。そして、該安定化Ｚ相信号８ｆ１を前記回転位相検出カウンタ３ｆのＺ相入力に入力することにより、いかなる回転速度であっても安定した回転位相３ｆ１を得ることを可能とした。
図１４は本発明の実施例５の全体を説明する図であり、図１５は実施例５の後述するＺ相監視器９ｆの一構成例を示し、図１６は実施例５の動作を説明するもので、図１４より順次説明を行う。
図１４において前記図１及び図１３と同じ符号を付すものは機能が同一でありそれぞれの説明を割愛し、４及び９ｆはそれぞれ本実施例５の回転位相検出装置及びＺ相監視器である。
前述のとおり前記電動機０７ａがいかなる速度で運転しているときも、前記ノイズキャンセラー６ｆとＺバンド発生器７ｆの作用によりノイズの侵入を除去した前記安定化Ｚ相信号８ｆ１を得るものであった。本実施例５においては前記電動機０７ａが低速度を越える速度で運転しているとき、前記Ｚ相監視器９ｆは前記Ｚバンド信号７ｆ１２と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力として、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力する信号にノイズが侵入した回数を定量的に検出し監視を容易とするものである。
図１４において前記図１及び図１３と同じ符号を付すものは機能が同一でありそれぞれの説明を割愛し、４及び９ｆはそれぞれ本実施例５の回転位相検出装置及びＺ相監視器である。
前述のとおり前記電動機０７ａがいかなる速度で運転しているときも、前記ノイズキャンセラー６ｆとＺバンド発生器７ｆの作用によりノイズの侵入を除去した前記安定化Ｚ相信号８ｆ１を得るものであった。本実施例５においては前記電動機０７ａが低速度を越える速度で運転しているとき、前記Ｚ相監視器９ｆは前記Ｚバンド信号７ｆ１２と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力として、前記インクリメンタルエンコーダ０９ａが出力する信号にノイズが侵入した回数を定量的に検出し監視を容易とするものである。
次に、図１５により前記Ｚ相監視器９ｆの構成例を示す。該図１５において前記図１４と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛し、９ｆ１、９ｆ２、９ｆ３、９ｆ４、及び９ｆ５はそれぞれＮＯＴゲート、ＡＮＤゲート、カウンタ、ノイズカウント値、及び不正Ｚ相カウント表示器である。前記ＮＯＴゲート９ｆ１は前記Ｚバンド信号７ｆ１２を反転し、前記ＡＮＤゲート９ｆ２は該ＮＯＴゲート９ｆ１の出力と前記Ｚ相信号２ｆ１を入力してＡＮＤ演算を行う。すなわち、該ＡＮＤゲート９ｆ２は前記Ｚ相禁止期間ＴＺｏｆｆにおいて前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入したときハイを出力し、前記カウンタ９ｆ３は該ＡＮＤゲート９ｆ２の出力がハイとなる毎にカウントアップしてノイズカウント値９ｆ４を出力する。該ノイズカウント値９ｆ４は前記不正Ｚ相カウント表示器９ｆ５にて表示され前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入した回数を簡単に知ることができる。
図１６は該Ｚ相監視器９ｆの動作をさらに説明するもので、図１６−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｈ）はそれぞれ前記図１１−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｈ）と同一であってその説明は割愛し、図１６−（ｊ）、（ｋ）はそれぞれ前記ＡＮＤゲート９ｆ２の出力及び前記カウンタ９ｆ３が出力するノイズカウント値９ｆ４の時間的推移を示す。すなわち、前記図１６−（ｂ）の時刻ｔ１及びｔ５において前記Ｚ相信号２ｆ１にノイズが侵入したと仮定しており、該Ｚ相信号２ｆ１と、前記１６−（ｈ）のＺバンド信号７ｆ１２をＮＯＴ演算した信号が前記ＡＮＤゲート９ｆ２の入力となる。それゆえ、前記ＡＮＤゲート９ｆ２の出力は前記図１６−（ｊ）に示す如くノイズが侵入したときのみハイとなり、前記カウンタ９ｆ３はこれをカウントして前記図１６−（ｋ）のとおりノイズカウント値９ｆ４を出力する。そして、前記不正Ｚ相カウント表示器９ｆ５は常に該図１６−（ｋ）の値を表示しており、この表示を監視することにより通常は容易に認識することができないノイズの侵入回数を定量的にクリアに知ることができる。
ここで、かようなノイズの侵入は決して許容されるものではなく、前記ノイズカウント値９ｆ４がカウントアップしたときは直ちに生産物の品質確認を実施すると共に、装置の主電源系統や信号線の敷設状況の点検と対策、他のインバータなどノイズ発生源の点検と対策を実施するものである。そして、これらの対策の効果も前記不正Ｚ相カウント表示器９ｆ５を監視することにより容易かつ定量的に確認できるものである。
図１７は本発明の実施例６を説明する図である。前記図１から図１６までは回転位相検出装置において、本発明の詳細を前記電動機０７ａのフィードバックの実施例により説明を行ったが、本発明はフィードバックと共に指令の回転位相検出装置にも用いることができ、本実施例によりこれを説明する。
図１７において０７ａ及び０９ａは前記図１４と同じく電動機及びロータリーエンコーダを示し、５ｆは前記図１４の４と機能が同一のフィードバックの回転位相検出装置を示し、その他１ｆから９ｆまで添え字「ｆ」を付すものはフィードバックの信号を処理するものであり前記図１４と同じ符号を付すものと同一の機能を有しその説明を割愛する。
そして、図１７において０１は集中制御装置であり、該集中制御装置０１は前記インクリメンタルエンコーダ０９ａの動作を電子的にエミュレートして指令の回転位相と回転速度となるＡ相、Ｂ相、及びＺ相を生成する（Ａ相、Ｂ相、及びＺ相の生成については前記特許文献２参照）。
すなわち、該集中制御装置０１は前記図２０にて示すＡ相、Ｂ相、及びＺ相を生成して出力する。次に、前記同期制御装置０６ａが内蔵する１ｓから９ｓまで添え字「ｓ」を付すものは、前記集中制御装置０１からのＡ相、Ｂ相、及びＺ相を受信して本発明による指令の回転位相検出装置を構成し、前記の１ｆから９ｆまで同じ番号で添え字「ｆ」を付すものとそれぞれ同じ機能を有している。すなわち、指令の回転位相検出装置５ｓはノイズキャンセラー６ｓ、Ｚバンド発生器７ｓ、ＡＮＤゲート８ｓ、Ｚ相監視器９ｓ、及び回転位相検出カウンタ３ｓを内蔵し、前記集中制御装置０１がいかなる指令の回転速度を出力するときであってもノイズの侵入を除去して正確な指令の回転位相を検出する。
図１７において０７ａ及び０９ａは前記図１４と同じく電動機及びロータリーエンコーダを示し、５ｆは前記図１４の４と機能が同一のフィードバックの回転位相検出装置を示し、その他１ｆから９ｆまで添え字「ｆ」を付すものはフィードバックの信号を処理するものであり前記図１４と同じ符号を付すものと同一の機能を有しその説明を割愛する。
そして、図１７において０１は集中制御装置であり、該集中制御装置０１は前記インクリメンタルエンコーダ０９ａの動作を電子的にエミュレートして指令の回転位相と回転速度となるＡ相、Ｂ相、及びＺ相を生成する（Ａ相、Ｂ相、及びＺ相の生成については前記特許文献２参照）。
すなわち、該集中制御装置０１は前記図２０にて示すＡ相、Ｂ相、及びＺ相を生成して出力する。次に、前記同期制御装置０６ａが内蔵する１ｓから９ｓまで添え字「ｓ」を付すものは、前記集中制御装置０１からのＡ相、Ｂ相、及びＺ相を受信して本発明による指令の回転位相検出装置を構成し、前記の１ｆから９ｆまで同じ番号で添え字「ｆ」を付すものとそれぞれ同じ機能を有している。すなわち、指令の回転位相検出装置５ｓはノイズキャンセラー６ｓ、Ｚバンド発生器７ｓ、ＡＮＤゲート８ｓ、Ｚ相監視器９ｓ、及び回転位相検出カウンタ３ｓを内蔵し、前記集中制御装置０１がいかなる指令の回転速度を出力するときであってもノイズの侵入を除去して正確な指令の回転位相を検出する。
次に、１ｃ及び２ｃは共に加減算器、３ｃ及び４ｃはそれぞれ位相偏差増幅器及び加算器であり、前記指令の回転速度検出器４ｓの出力とフィードバックの回転速度検出器４ｆの出力は前記加減算器１ｃで演算されて速度偏差が生成され前記加算器４ｃへ出力される。同様に、前記指令の回転位相検出装置５ｓの出力とフィードバックの回転位相検出装置５ｆの出力は前記加減算器２ｃで演算されて位相偏差が生成され、該位相偏差は前記位相偏差増幅器３ｃを経て増幅後の位相偏差となって前記加算器４ｃに出力される。
５ｃ、６ｃはそれぞれ演算増幅器及び駆動部であり、前記加算器４ｃは前記増幅後の位相偏差と速度偏差を加算して出力し、該出力は前記演算増幅器５ｃによりトルク指令に変換されて前記駆動部６ｃを制御し電動機０７ａを駆動することとなる。
かように、前記集中制御装置０１が出力する指令に対して、前記指令の回転位相検出装置５ｓは常にノイズの侵入を排除した信頼性の高い指令の回転位相を検出すると共に、前記指令の回転速度検出器４ｓは該回転位相より信頼性の高い指令の回転速度の検出が可能となった。同様に、前記フィードバックの回転位相検出装置５ｆ及び回転速度検出器４ｆの作用により信頼性の高い前記電動機６ａのフィードバックの回転位相と回転速度を検出するので、前記集中制御装置０１の指令に追随した精度の良い同期制御や位置制御を実現する。
５ｃ、６ｃはそれぞれ演算増幅器及び駆動部であり、前記加算器４ｃは前記増幅後の位相偏差と速度偏差を加算して出力し、該出力は前記演算増幅器５ｃによりトルク指令に変換されて前記駆動部６ｃを制御し電動機０７ａを駆動することとなる。
かように、前記集中制御装置０１が出力する指令に対して、前記指令の回転位相検出装置５ｓは常にノイズの侵入を排除した信頼性の高い指令の回転位相を検出すると共に、前記指令の回転速度検出器４ｓは該回転位相より信頼性の高い指令の回転速度の検出が可能となった。同様に、前記フィードバックの回転位相検出装置５ｆ及び回転速度検出器４ｆの作用により信頼性の高い前記電動機６ａのフィードバックの回転位相と回転速度を検出するので、前記集中制御装置０１の指令に追随した精度の良い同期制御や位置制御を実現する。
図１８は本発明の実施例７を説明する図であり、本発明の回転位相検出装置を用いて複数の電動機の同期制御や位置制御を行う例を示している。該図１８において前記図１７と同じ符号を付すものは機能が同一でありそれぞれの説明を割愛し、０６ｂ、０７ｂ、及び０９ｂは前記同期制御装置０６ａ、電動機０７ａ、及びインクリメンタルエンコーダ０９ａと機能は同一で複数の電動機の制御の例を示し、電動機の台数がさらに多いときも本発明の回転位相検出装置を内蔵する同期制御装置を電動機に対応して設置すればよい。
以上のように、前記図１９のシャフトレス輪転印刷機において多数の電動機をいかなる回転速度にて電子的に同期制御で駆動するときも、本発明による回転位相検出装置を用いることにより、インクリメンタルエンコーダのＺ相にノイズが侵入したときであってもこれを確実に除去し信頼性の高い回転位相の検出を実現することができる。
以上のように、前記図１９のシャフトレス輪転印刷機において多数の電動機をいかなる回転速度にて電子的に同期制御で駆動するときも、本発明による回転位相検出装置を用いることにより、インクリメンタルエンコーダのＺ相にノイズが侵入したときであってもこれを確実に除去し信頼性の高い回転位相の検出を実現することができる。
１ 回転位相検出装置
２ 回転位相検出装置
３ 回転位相検出装置
４ 回転位相検出装置
０１ 集中制御装置
０２ 通信線路
０３ａ、０３ｂ、０３ｃ 給紙部
０４ａ、０４ｂ、０４ｃ 印刷紙
０５ａ、０５ｂ、０５ｃ インフィードロール
０６ａ、０６ｂ、０６ｄ、０６ｅ、０６ｆ 同期制御装置
０７ａ、０７ｂ、０７ｄ、０７ｅ、０７ｆ 電動機
０９ａ、０９ｂ、０９ｄ、０９ｅ、０９ｆ インクリメンタルエンコーダ（ロータリーエンコーダ）
１０ａ、１０ｃ 印刷ユニット（イエロー）
１１ａ、１１ｃ 印刷ユニット（マゼンダ）
１２ａ、１２ｃ 印刷ユニット（シアン）
１３ａ、１３ｃ 印刷ユニット（ブラック）
１０ｂ 印刷ユニット（ブラック）
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ アウトフィードロール
１５ｆ 折り機
１ｃ、２ｃ 加減算器
３ｃ 位相偏差増幅器
４ｃ 加算器
５ｃ 演算増幅器
６ｃ 駆動部
１ｓ Ａ相Ｂ相インターフェイス（指令のＡ相Ｂ相インターフェイス）
２ｓ Ｚ相インターフェイス（指令のＺ相インターフェイス）
３ｓ 回転位相検出カウンタ（指令の回転位相検出カウンタ）
４ｓ 回転速度検出器（指令の回転速度検出器）
６ｓ ノイズキャンセラー（指令のノイズキャンセラー）
７ｓ Ｚバンド発生器（指令のＺバンド発生器）
８ｓ ＡＮＤゲート
９ｓ Ｚ相監視器（指令のＺ相監視器）
１ｆ Ａ相Ｂ相インターフェイス（フィードバックのＡ相Ｂ相インターフェイス）１ｆ１ ＡＢ相パルス信号
１ｆ２ 回転方向信号
２ｆ Ｚ相インターフェイス（フィードバックのＺ相インターフェイス）
２ｆ１ Ｚ相信号
３ｆ 回転位相検出カウンタ（フィードバックの回転位相検出カウンタ）
３ｆ１ 回転位相（フィードバックの回転位相）
４ｆ 回転速度検出器（フィードバックの回転速度検出器）
５ｆ 回転位相検出装置（フィードバックの回転位相検出装置）
４ｆ１ 回転速度（フィードバックの回転速度）
６ｆ ノイズキャンセラー（フィードバックのノイズキャンセラー）
６ｆ０ 多分割可変クロック発生器
６ｆ１ ２分割可変クロック発生器
６ｆ２ 発信器
６ｆ３ 分周器
６ｆ４ ＮＯＴゲート
６ｆ５ セレクタ
６ｆ６、６ｆ７、６ｆ８、６ｆ９ Ｄフリップフロップ
６ｆ１０、６ｆ１１、６ｆ１２、６ｆ１３ ＡＮＤゲート
６ｆ１４ ＯＲゲート
６ｆ１５ 可変クロック信号
６ｆ１６ ＮＯＴゲート
６ｆ１７、６ｆ１８ ＡＮＤゲート
６ｆ１９ ＯＲゲート
６ｆ２１ ノイズカットＺ相発生器
６ｆ２２、６ｆ２３、６ｆ２４、６ｆ２５ Ｄフリップフロップ
６ｆ２６ ＡＮＤゲート
６ｆ２７ ＮＯＲゲート
６ｆ２８ ＪＫフリップフロップ
６ｆ２９ ノイズキャンセラーＺ相信号
７ｆ Ｚバンド発生器（フィードバックのＺバンド発生器）
７ｆ１、７ｆ２ 係数器
７ｆ３ 加減算器
７ｆ４、７ｆ５ コンパレータ
７ｆ６ ＯＲゲート
７ｆ７ Ｚバンド制御器
７ｆ８ ＯＲゲート
７ｆ１２ Ｚバンド信号
７ｆ１３ ＺバンドによるＺ相信号
８ｆ ＡＮＤゲート
９ｆ Ｚ相監視器（フィードバックのＺ相監視器）
９ｆ１ ＮＯＴゲート
９ｆ２ ＡＮＤゲート
９ｆ３ カウンタ
９ｆ４ ノイズカウント値
９ｆ５ 不正Ｚ相カウント表示器
ＰＺＨｉ Ｚバンドハイ位相設定値
ＰＺＬｏ Ｚバンドロー位相設定値
ＴＺｏｎ Ｚ相許可期間
ＴＺｏｆｆ Ｚ相禁止期間
２ 回転位相検出装置
３ 回転位相検出装置
４ 回転位相検出装置
０１ 集中制御装置
０２ 通信線路
０３ａ、０３ｂ、０３ｃ 給紙部
０４ａ、０４ｂ、０４ｃ 印刷紙
０５ａ、０５ｂ、０５ｃ インフィードロール
０６ａ、０６ｂ、０６ｄ、０６ｅ、０６ｆ 同期制御装置
０７ａ、０７ｂ、０７ｄ、０７ｅ、０７ｆ 電動機
０９ａ、０９ｂ、０９ｄ、０９ｅ、０９ｆ インクリメンタルエンコーダ（ロータリーエンコーダ）
１０ａ、１０ｃ 印刷ユニット（イエロー）
１１ａ、１１ｃ 印刷ユニット（マゼンダ）
１２ａ、１２ｃ 印刷ユニット（シアン）
１３ａ、１３ｃ 印刷ユニット（ブラック）
１０ｂ 印刷ユニット（ブラック）
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ アウトフィードロール
１５ｆ 折り機
１ｃ、２ｃ 加減算器
３ｃ 位相偏差増幅器
４ｃ 加算器
５ｃ 演算増幅器
６ｃ 駆動部
１ｓ Ａ相Ｂ相インターフェイス（指令のＡ相Ｂ相インターフェイス）
２ｓ Ｚ相インターフェイス（指令のＺ相インターフェイス）
３ｓ 回転位相検出カウンタ（指令の回転位相検出カウンタ）
４ｓ 回転速度検出器（指令の回転速度検出器）
６ｓ ノイズキャンセラー（指令のノイズキャンセラー）
７ｓ Ｚバンド発生器（指令のＺバンド発生器）
８ｓ ＡＮＤゲート
９ｓ Ｚ相監視器（指令のＺ相監視器）
１ｆ Ａ相Ｂ相インターフェイス（フィードバックのＡ相Ｂ相インターフェイス）１ｆ１ ＡＢ相パルス信号
１ｆ２ 回転方向信号
２ｆ Ｚ相インターフェイス（フィードバックのＺ相インターフェイス）
２ｆ１ Ｚ相信号
３ｆ 回転位相検出カウンタ（フィードバックの回転位相検出カウンタ）
３ｆ１ 回転位相（フィードバックの回転位相）
４ｆ 回転速度検出器（フィードバックの回転速度検出器）
５ｆ 回転位相検出装置（フィードバックの回転位相検出装置）
４ｆ１ 回転速度（フィードバックの回転速度）
６ｆ ノイズキャンセラー（フィードバックのノイズキャンセラー）
６ｆ０ 多分割可変クロック発生器
６ｆ１ ２分割可変クロック発生器
６ｆ２ 発信器
６ｆ３ 分周器
６ｆ４ ＮＯＴゲート
６ｆ５ セレクタ
６ｆ６、６ｆ７、６ｆ８、６ｆ９ Ｄフリップフロップ
６ｆ１０、６ｆ１１、６ｆ１２、６ｆ１３ ＡＮＤゲート
６ｆ１４ ＯＲゲート
６ｆ１５ 可変クロック信号
６ｆ１６ ＮＯＴゲート
６ｆ１７、６ｆ１８ ＡＮＤゲート
６ｆ１９ ＯＲゲート
６ｆ２１ ノイズカットＺ相発生器
６ｆ２２、６ｆ２３、６ｆ２４、６ｆ２５ Ｄフリップフロップ
６ｆ２６ ＡＮＤゲート
６ｆ２７ ＮＯＲゲート
６ｆ２８ ＪＫフリップフロップ
６ｆ２９ ノイズキャンセラーＺ相信号
７ｆ Ｚバンド発生器（フィードバックのＺバンド発生器）
７ｆ１、７ｆ２ 係数器
７ｆ３ 加減算器
７ｆ４、７ｆ５ コンパレータ
７ｆ６ ＯＲゲート
７ｆ７ Ｚバンド制御器
７ｆ８ ＯＲゲート
７ｆ１２ Ｚバンド信号
７ｆ１３ ＺバンドによるＺ相信号
８ｆ ＡＮＤゲート
９ｆ Ｚ相監視器（フィードバックのＺ相監視器）
９ｆ１ ＮＯＴゲート
９ｆ２ ＡＮＤゲート
９ｆ３ カウンタ
９ｆ４ ノイズカウント値
９ｆ５ 不正Ｚ相カウント表示器
ＰＺＨｉ Ｚバンドハイ位相設定値
ＰＺＬｏ Ｚバンドロー位相設定値
ＴＺｏｎ Ｚ相許可期間
ＴＺｏｆｆ Ｚ相禁止期間
Claims (9)
- 回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、
上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置であって、
上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、多分割可変クロック発生器とノイズカットＺ相発生器とから構成され、Ｚ相信号に含まれるノイズをキャンセルするためのノイズキャンセラーを設け、
多分割可変クロック発生器に前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相より演算した回転速度を入力し、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に段階的に切り替わる可変クロック信号を生成し、
上記ノイズカットＺ相発生器に上記可変クロック信号と前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するノイズを含むＺ相信号を入力し、
上記可変クロック信号により、上記ノイズを含むＺ相信号を該クロック信号のｎクロックサイクルだけ位相シフトすることにより、ｎクロックサイクルより短いノイズを除去したノイズキャンセラーＺ相信号を出力し、
上記ノイズキャンセラーＺ相信号を前記回転位相検出カウンタへのＺ相入力とする
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項１の前記回転位相検出装置において、
前記多分割可変クロック発生器は、ゼロから最高速度に至るまでの上記回転速度に応じて、低い周波数から高い周波数に２段階に切り替わる可変クロック信号を生成する
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 回転機器の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成するＺ相付きインクリメンタルエンコーダの出力が与えられる回転位相検出カウンタを内蔵し、
上記回転位相検出カウンタが、上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するパルス列をカウントして積算値を得るとともに、上記Ｚ相信号により該積算値をゼロにクリアすることにより、上記回転機器の回転位相に対応した信号を検出する回転位相検出装置であって、
上記回転位相検出カウンタのＺ相信号の入力側に、Ｚバンド発生器とゲート回路から構成されるＺバンドノイズ阻止手段を設け、
上記回転位相の最小値より予め設定された第１の所定値だけ大きい回転位相をＺバンドロー位相設定値ＰＺＬｏとし、上記回転位相の最大値より予め設定された第２の所定値だけ小さい回転位相をＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉ（但しＰＺＬｏ＜ＰＺＨｉ）としたとき、
上記Ｚバンド発生器は、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成し、
上記ゲート回路の一方の入力端には上記Ｚバンド発生器の出力が、また、他方の入力端にはノイズを含むＺ相信号が入力され、該ゲート回路の出力は回転位相検出カウンタのＺ相入力端に接続され、上記ゲート回路は、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、ノイズを含むＺ相信号を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのときノイズを含むＺ相信号の通過を阻止する
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項３の前記回転位相検出装置において、
前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転しているとき、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号を常にアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項３または請求項４の前記回転位相検出装置において、
運転操作、又はシーケンス制御の指令により、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号をアクティブとし、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を通過させて上記回転位相検出カウンタに入力させる
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項３，４または請求項５の回転位相検出装置において、
前記ゲート回路のＺ相信号入力端の入力側に、請求項１または請求項２のノイズキャンセラーを設け、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダが出力するＺ相信号を上記ノイズキャンセラーに入力し、ノイズキャンセラーの出力を上記ゲート回路に入力する
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項６の前記回転位相検出装置において、
前記電動機がゼロもしくは低速度にて運転するときは、前記Ｚバンド発生器は前記Ｚバンド信号を常時アクティブとし、前記ノイズキャンセラーの出力を上記回転位相検出カウンタに入力させ、
前記電動機が低速度を越える速度にて運転しているときは、
前記Ｚバンド発生器は、前記回転位相検出カウンタが出力する回転位相３ｆ１と、上記Ｚバンドロー位相設定値ＰＺＬｏ及びＺバンドハイ位相設定値ＰＺＨｉと比較し、該回転位相３ｆ１がＰＺＬｏを越えてＰＺＨｉ未満のときはノンアクティブとなるＺバンド信号を生成し、上記回転位相３ｆ１がＰＺＨｉ以上、又は、ＰＺＬｏ以下のときはアクティブとなるＺバンド信号を生成し、
前記ゲート回路は、上記Ｚバンド信号がアクティブのとき、前記ノイズキャンセラーの出力を通過可能とし、上記Ｚバンド信号がノンアクティブのとき前記ノイズキャンセラーの出力の通過を阻止する
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 請求項６または請求項７の前記回転位相検出装置において、
前記Ｚバンド発生器が出力するＺバンド信号と、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力であるノイズキャンセラーへの入力信号が入力されるＺ相監視器を備え、
上記Ｚ相監視器は、前記Ｚバンド信号がノンアクティブのときにノイズキャンセラーに入力される信号の回数を計数するカウンタと、該カウンタの出力を表示する不正Ｚ相カウント表示器を内蔵し、
該不正Ｚ相カウント表示器を監視することにより、前記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの出力によるＺ相信号にノイズが混入した回数を検知する
ことを特徴とする回転位相検出装置。 - 集中制御装置と、複数の電動機と、該電動機の回転を検出するＺ相付きインクリメンタルエンコーダと、集中制御装置に対応した指令用の回転位相検出装置と、上記電動機の台数に対応した複数のフィードバック用の回転位相検出装置と、上記電動機を制御する制御装置を内蔵し、
上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダは電動機の回転に応じたパルス列を生成するとともに該回転機器が一回転する毎にＺ相信号を生成し、
上記集中制御装置は、電子的に上記Ｚ相付きインクリメンタルエンコーダの機能をエミュレートして、回転位相指令と回転速度指令に対応したパルス列と１回転毎にＺ相信号を出力し、
上記集中制御装置の回転位相指令と回転速度指令に、上記電動機の回転位相と回転速度とを同期させる同期制御装置であって、
上記指令用の回転位相検出装置及び上記フィードバック用の回転位相検出装置として、前記請求項６，７または請求項８の回転位相検出装置を使用し、
上記制御装置は、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、それぞれ回転速度指令と回転速度を演算し、回転速度指令と回転速度の速度偏差を求め、
また、上記指令用の回転位相検出装置と上記フィードバック用の回転位相検出装置が出力する回転位相指令および回転位相から、位相偏差を求め、
上記速度偏差と位相偏差に基づき電動機の回転位相と回転速度が、それぞれ回転位相指令と回転速度指令に一致するように制御する
ことを特徴とする同期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005309645A JP4245599B2 (ja) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 回転位相検出装置及び同期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005309645A JP4245599B2 (ja) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 回転位相検出装置及び同期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007120964A true JP2007120964A (ja) | 2007-05-17 |
| JP4245599B2 JP4245599B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=38144985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005309645A Active JP4245599B2 (ja) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 回転位相検出装置及び同期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4245599B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222880A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Ihi Aerospace Co Ltd | モータの制御装置及び制御方法 |
| JP2014524576A (ja) * | 2011-08-19 | 2014-09-22 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 磁界センサによって知覚される回転の速度に応じて磁界センサを自動的に調整するための回路および方法 |
| JP2017198627A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | ファナック株式会社 | 一回転信号を検出するセンサの故障診断機能を有する工作機械の制御装置 |
-
2005
- 2005-10-25 JP JP2005309645A patent/JP4245599B2/ja active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222880A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Ihi Aerospace Co Ltd | モータの制御装置及び制御方法 |
| JP2014524576A (ja) * | 2011-08-19 | 2014-09-22 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 磁界センサによって知覚される回転の速度に応じて磁界センサを自動的に調整するための回路および方法 |
| JP2017198627A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | ファナック株式会社 | 一回転信号を検出するセンサの故障診断機能を有する工作機械の制御装置 |
| CN107340752A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 发那科株式会社 | 机床的控制装置 |
| CN107340752B (zh) * | 2016-04-28 | 2019-09-03 | 发那科株式会社 | 机床的控制装置 |
| US10571886B2 (en) | 2016-04-28 | 2020-02-25 | Fanuc Corporation | Machine tool control device having function of diagnosing malfunction in sensor for detecting one-rotation signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4245599B2 (ja) | 2009-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4245599B2 (ja) | 回転位相検出装置及び同期制御装置 | |
| GB2149149A (en) | Printing press synchronization | |
| JP4606177B2 (ja) | 初期位相検出装置 | |
| EP1060361A1 (en) | Magnetic field change detection circuitry | |
| US6417643B1 (en) | Synchronous control device | |
| JP2001074503A (ja) | エンコーダ及びモータ駆動装置 | |
| US5006772A (en) | Position monitor for a stepper motor | |
| US5177417A (en) | Method and apparatus for commutation of a brushless dc motor | |
| JP4070302B2 (ja) | 摩擦伝動手段を備える回転駆動装置 | |
| JP4749311B2 (ja) | 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 | |
| JP2004257850A (ja) | ロータリエンコーダ | |
| CN100508357C (zh) | 电动机控制设备 | |
| JP2007279111A (ja) | 駆動力伝達装置、画像形成装置 | |
| JP2007192825A (ja) | 絶対角度位置を測定するためのコード化方法および測定装置 | |
| JPH04212017A (ja) | アブソリュート回転位置検出装置 | |
| Millar | Digital control of shaft speed and position | |
| JP3679051B2 (ja) | 回転数検出装置 | |
| CN105008863B (zh) | 用于信息传递的方法和用于执行该方法的装置 | |
| US6466890B1 (en) | Device for detecting rotational position deviation | |
| US6285184B1 (en) | Speed and position signal generator | |
| CN111224679A (zh) | 一种z相信号产生电路及编码器 | |
| JP2005245129A (ja) | 同期制御用通信装置 | |
| JP2611226B2 (ja) | 画像記録装置 | |
| JP5202345B2 (ja) | 既設輪転印刷機と増設シャフトレス式輪転印刷機の同期運転方法及び同期位置制御システム | |
| CN100568681C (zh) | 具有可高度利用的转角及转速检测器的潜艇用驱动电动机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081209 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090106 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4245599 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116 Year of fee payment: 5 |