JP2007263731A - Absolute angle detector - Google Patents

Absolute angle detector Download PDF

Info

Publication number
JP2007263731A
JP2007263731A JP2006088770A JP2006088770A JP2007263731A JP 2007263731 A JP2007263731 A JP 2007263731A JP 2006088770 A JP2006088770 A JP 2006088770A JP 2006088770 A JP2006088770 A JP 2006088770A JP 2007263731 A JP2007263731 A JP 2007263731A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital signal
signal
code
phase
pulse
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.)
Withdrawn
Application number
JP2006088770A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Sano
正 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2006088770A priority Critical patent/JP2007263731A/en
Publication of JP2007263731A publication Critical patent/JP2007263731A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an absolute angle detector having high resolution utilizing a chain code such as an M code. <P>SOLUTION: An incremental signal string 2 and first and second digital signal strings 3, 4 are formed on a code plate 1, and four detection elements 5, 6, 7, 8 corresponding to respective signal strings are arranged. The first and second digital signal strings 3, 4 are formed so that a prescribed number of chain codes are generated when an inversion number of times of a first digital signal C1 detected from the first digital signal string 3 within a pulse width (between adjacent bits) of an A-phase pulse and an inversion number of times of a second digital signal C2 detected from the second digital signal string 4 within a pulse width of a B-phase pulse whose phase is delayed by 90° from that of the A-phase pulse. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、絶対角度検出装置に係り、特に、Mコードなどのチェーンコードを利用した絶対角度検出装置の分解能を改善する手段に関する。   The present invention relates to an absolute angle detection device, and more particularly to means for improving the resolution of an absolute angle detection device using a chain code such as an M code.

従来より、自動車の操舵角検出装置などに利用される絶対角度検出装置として、ステアリング軸などの回転体と一体回転するコード板に形成された信号列に沿って複数個の検出素子を所要の配列で配置し、コード板の回転に伴って各検出素子から出力される各パルス信号からデジタルコードを生成することにより回転体の絶対回転位置を検出するものが提案されている。   Conventionally, as an absolute angle detection device used for a steering angle detection device of an automobile, a plurality of detection elements are arranged in a predetermined arrangement along a signal train formed on a code plate that rotates integrally with a rotating body such as a steering shaft. And detecting the absolute rotational position of the rotating body by generating a digital code from each pulse signal output from each detecting element as the code plate rotates.

図5及び図6は従来より知られているこの種の絶対角度検出装置の一例を示す図であり、図5はコード板上でのトラックの分配を示す概略図、図6は個々の検出素子から出力される出力信号とこれらの各出力信号から生成される8ビットコード語の説明図である。図5に示すように、本例の絶対角度検出装置は、コード板100に絶対値コードを示すためのインクリメンタルトラック101とコードトラック102とが同心円状に形成され、インクリメンタルトラック101に沿って2つの検出素子103,104が配置されると共に、コードトラック102に沿って1つの検出素子105が配置されている(例えば、特許文献1参照。)。   FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing an example of this type of absolute angle detecting device known conventionally, FIG. 5 is a schematic diagram showing the distribution of tracks on the code plate, and FIG. 6 shows individual detecting elements. It is explanatory drawing of the 8-bit code word produced | generated from the output signal output from each of these output signals. As shown in FIG. 5, in the absolute angle detection device of this example, an incremental track 101 and a code track 102 for indicating an absolute value code are formed concentrically on a code plate 100, and two pieces are formed along the incremental track 101. The detection elements 103 and 104 are disposed, and one detection element 105 is disposed along the code track 102 (see, for example, Patent Document 1).

図6(a),(b)に示すように、インクリメンタルトラック101に沿って配置された2つの検出素子103,104からは、コード板100の回転に伴い位相が90°ずれたA相パルスとB相パルスとが出力される。また、図6(c)に示すように、コードトラック102に沿って配置された1つの検出素子105からは、コード板100の回転に伴いコードパルスが出力される。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the two detection elements 103 and 104 arranged along the incremental track 101 have an A-phase pulse whose phase is shifted by 90 ° as the code plate 100 rotates. A B-phase pulse is output. In addition, as shown in FIG. 6C, a code pulse is output from one detection element 105 arranged along the code track 102 as the code plate 100 rotates.

コードトラック102は、図6(c),(d)に示すように、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間にコードパルスの立上りがある場合に符号“1”を割り当て、コードパルスの立上りがない場合に符号“0”を割り当てたとき、コード板100の回転に伴って6ビットのチェーンコードが得られ、かつA相パルスの立上り及びB相パルスの立上りをそれぞれ符号“1”として付加したときに8ビットのチェーンコードが得られるように形成される。これにより、本例の絶対角度検出装置においては、240個の異なる角度値を定めることができる。
特表2000−504409号公報
As shown in FIGS. 6C and 6D, the code track 102 has a rise of the code pulse between the rise of the A-phase pulse and the rise of the B-phase pulse whose phase is delayed by 90 °. Is assigned a code “1” and a code “0” is assigned when no code pulse rises, a 6-bit chain code is obtained as the code plate 100 rotates, and the rise of the A-phase pulse and B When the rising edge of the phase pulse is added as a code “1”, an 8-bit chain code is obtained. Thereby, in the absolute angle detection apparatus of this example, 240 different angle values can be defined.
JP 2000-504409 A

しかしながら、従来例に係る絶対角度検出装置は、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間にコードパルスの立上りがあるか否かを検出するので、高分解能の角度検出を行うことが難しいという問題がある。   However, the absolute angle detection device according to the conventional example detects whether or not there is a code pulse rise from the rise of the A phase pulse to the rise of the B phase pulse whose phase is delayed by 90 °. There is a problem that it is difficult to perform high-resolution angle detection.

即ち、図7にハッチングで示すように、検出素子から出力されるパルス信号の立上り及び立下りには、トラックの製造誤差、組立時における検出素子の配列誤差、及び使用時におけるコード板又は検出素子の振動などにより、ある程度の揺らぎが生じるのが普通である。したがって、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間においてコードパルスの立上りの有無を確実に検出するためには、A相パルス及びB相パルスのパルス幅を十分に大きく設定しなくてはならず、構造的に検出角度の分解能を高めることが困難である。   That is, as shown by hatching in FIG. 7, the rise and fall of the pulse signal output from the detection element includes a track manufacturing error, a detection element arrangement error during assembly, and a code plate or detection element during use. Usually, a certain amount of fluctuation is caused by the vibration of the. Therefore, in order to reliably detect the presence or absence of the rise of the code pulse between the rise of the A phase pulse and the rise of the B phase pulse whose phase is delayed by 90 °, the pulses of the A phase pulse and the B phase pulse are detected. The width must be set sufficiently large, and it is structurally difficult to increase the resolution of the detection angle.

本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、Mコードなどのチェーンコードを利用した分解能が高い絶対角度検出装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such deficiencies of the prior art, and an object of the present invention is to provide an absolute angle detection device having a high resolution using a chain code such as an M code.

本発明は、上記の課題を解決するため、第1に、コード板と、当該コード板に形成されたインクリメンタル信号列並びに第1及び第2のデジタル信号列と、これらの各信号列に対応して配置された複数の検出素子とを備え、前記第1及び第2のデジタル信号列が、前記インクリメンタル信号列から検出されるA相パルスのパルス幅内、即ち、隣接するビットの間(立上りのビットと立下りのビットとの間、又は、立下りのビットと立上りのビットとの間)で前記第1デジタル信号列から検出される第1デジタル信号の反転回数と、前記インクリメンタル信号列から検出され前記A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で前記第2デジタル信号列から検出される第2デジタル信号の反転回数とを順に並べたとき、所定ビット数のチェーンコードが生成されるように形成されているという構成にした。   In order to solve the above problems, the present invention firstly corresponds to the code plate, the incremental signal sequence formed on the code plate, the first and second digital signal sequences, and each of these signal sequences. And the first and second digital signal sequences are within the pulse width of the A-phase pulse detected from the incremental signal sequence, that is, between adjacent bits (rising edge). The number of inversions of the first digital signal detected from the first digital signal sequence between the bit and the falling bit or between the falling bit and the rising bit) and the detection from the incremental signal sequence When the inversion times of the second digital signal detected from the second digital signal sequence are arranged in order within the pulse width of the B phase pulse whose phase is delayed by 90 ° from the A phase pulse, a predetermined bit is obtained. And the configuration that the number of chain codes are formed so as to be generated.

また、本発明は、第2に、コード板と、当該コード板に形成されたインクリメンタル信号列並びに第1及び第2のデジタル信号列と、これらの各信号列に対応して配置された複数の検出素子と、これら複数の検出素子から出力される信号を取り込んで前記コード板の回転角度に相当する回転角度信号を出力する演算処理部とを備え、前記第1及び第2のデジタル信号列が、前記インクリメンタル信号列から検出されるA相パルスのパルス幅内で前記第1デジタル信号列から検出される第1デジタル信号の反転回数と、前記インクリメンタル信号列から検出され前記A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で前記第2デジタル信号列から検出される第2デジタル信号の反転回数とを順に並べたとき、所定ビット数のチェーンコードが生成されるように形成され、前記演算処理部は、前記第1デジタル信号の反転回数と前記第2デジタル信号の反転回数とを順次組み合わせて所定ビット数のチェーンコードを生成し、生成された前記チェーンコードを前記演算処理部内に予め記憶されたテーブルと対照して各チェーンコードに対応する絶対角度信号を出力するという構成にした。   In addition, the present invention secondly, a code plate, an incremental signal sequence formed on the code plate, first and second digital signal sequences, and a plurality of signals arranged corresponding to each of these signal sequences. A detection element; and an arithmetic processing unit that takes in signals output from the plurality of detection elements and outputs a rotation angle signal corresponding to the rotation angle of the code plate, and the first and second digital signal sequences are , The number of inversions of the first digital signal detected from the first digital signal sequence within the pulse width of the A phase pulse detected from the incremental signal sequence, and the phase detected from the incremental signal sequence and from the A phase pulse. When the inversion count of the second digital signal detected from the second digital signal sequence is arranged in order within the pulse width of the B-phase pulse delayed by 90 °, a chain of a predetermined number of bits A code is generated, and the arithmetic processing unit generates a chain code having a predetermined number of bits by sequentially combining the inversion number of the first digital signal and the inversion number of the second digital signal. The chain code is compared with a table stored in advance in the arithmetic processing unit, and an absolute angle signal corresponding to each chain code is output.

かかる構成によると、A相パルスのパルス幅内で第1デジタル信号の反転回数を検出し、A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で第2デジタル信号の反転回数を検出するので、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間においてコードパルスの立上りの有無を検出する場合に比べて、第1及び第2のデジタル信号列の形成マージンを大きくすることができる。   According to this configuration, the number of inversions of the first digital signal is detected within the pulse width of the A-phase pulse, and the number of inversions of the second digital signal within the pulse width of the B-phase pulse whose phase is delayed by 90 ° from the A-phase pulse. Therefore, the first and second digital signals are compared with the case where the presence or absence of the rise of the code pulse is detected between the rise of the A-phase pulse and the rise of the B-phase pulse whose phase is delayed by 90 °. The formation margin of the signal string can be increased.

また、本発明は、前記第1又は第2の絶対角度検出装置において、前記A相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで前記第1デジタル信号が反転せず、かつ前記B相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで前記第2デジタル信号が反転しないという構成にした。   In the first or second absolute angle detection device according to the present invention, the first digital signal is not inverted at the timing of the rising bit and the falling bit of the A-phase pulse, and the B-phase pulse is not inverted. The second digital signal is not inverted at the timing of the rising and falling bits.

かかる構成によると、A相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで第1デジタル信号が反転せず、かつB相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで第2デジタル信号が反転しないので、A相パルスのパルス幅内における第1デジタル信号の反転回数及びB相パルスのパルス幅内における第2デジタル信号の反転回数を確実に検出することができる。   According to this configuration, the first digital signal is not inverted at the timing of the rising and falling bits of the A-phase pulse, and the second digital signal is generated at the timing of the rising and falling bits of the B-phase pulse. Since it is not inverted, the number of inversions of the first digital signal within the pulse width of the A-phase pulse and the number of inversions of the second digital signal within the pulse width of the B-phase pulse can be reliably detected.

また、本発明は、第2の絶対角度検出装置において、前記演算処理部は、前記チェーンコードに対応する絶対角度信号が確定された直後から、当該チェーンコードに対応する絶対角度信号による角度情報と前記A相パルス又は前記B相パルスのパルス数をカウントすることにより算出される前記コード板の回転角度とを対比して、一致するときに前記絶対角度信号を出力することが望ましい。   Further, in the second absolute angle detection device according to the present invention, the arithmetic processing unit includes angle information based on the absolute angle signal corresponding to the chain code immediately after the absolute angle signal corresponding to the chain code is determined. It is desirable to compare the rotation angle of the code plate calculated by counting the number of pulses of the A-phase pulse or the B-phase pulse and output the absolute angle signal when they coincide.

かかる構成によると、絶対角度信号の誤りを検出することができるので、絶対角度検出装置のフェールセーフ性を確保することができる。   According to such a configuration, an error in the absolute angle signal can be detected, so that the fail-safe property of the absolute angle detection device can be ensured.

本発明の絶対角度検出装置は、A相パルスのパルス幅内で第1デジタル信号の反転回数を検出し、A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で第2デジタル信号の反転回数を検出するので、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間においてコードパルスの立上りの有無を検出する場合に比べて第1及び第2のデジタル信号列の形成マージンを大きくすることができ、A相パルス及びB相パルスのパルス幅の狭小化による分解能の向上、又はA相パルスのパルス幅内及びB相パルスのパルス幅内における第1デジタル信号及び第2デジタル信号の反転回数の増加による分解能の向上を図ることができる。   The absolute angle detection device of the present invention detects the number of inversions of the first digital signal within the pulse width of the A-phase pulse, and the second digital signal within the pulse width of the B-phase pulse delayed by 90 ° from the A-phase pulse. Since the number of inversions of the signal is detected, the first and the second are compared with the case where the presence or absence of the rise of the code pulse is detected between the rise of the A-phase pulse and the rise of the B-phase pulse whose phase is delayed by 90 °. 2 can increase the formation margin of the digital signal sequence, improve the resolution by narrowing the pulse width of the A-phase pulse and the B-phase pulse, or within the pulse width of the A-phase pulse and the pulse width of the B-phase pulse. The resolution can be improved by increasing the number of inversions of the first digital signal and the second digital signal.

以下、本発明に係る絶対角度検出装置の実施形態を、図1乃至図4に基づいて説明する。図1は実施形態に係る絶対角度検出装置の構成図、図2は実施形態に係る絶対角度検出装置におけるチェーンコードの生成原理を示す説明図、図3は実施形態に係る絶対角度検出装置で生成されるチェーンコードとコード板の絶対回転角度との関係を示す表図、図4は実施形態に係る絶対角度検出装置の効果を示す波形図である。   Hereinafter, an embodiment of an absolute angle detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a configuration diagram of an absolute angle detection device according to the embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a principle of chain code generation in the absolute angle detection device according to the embodiment, and FIG. 3 is generated by the absolute angle detection device according to the embodiment. FIG. 4 is a waveform diagram showing the effect of the absolute angle detection device according to the embodiment. FIG. 4 is a table showing the relationship between the chain cord and the absolute rotation angle of the code plate.

図1に示すように、本例の絶対角度検出装置は、コード板1と、当該コード板1に形成されたインクリメンタル信号列2並びに第1及び第2のデジタル信号列3,4と、これらの各信号列2,3,4に対応して配置された4個の検出素子5,6,7,8と、これら複数の検出素子5,6,7,8から出力される各検出信号SignalA,SignalB,SignalC1,SignalC2を取り込んでコード板の回転角度に相当する絶対角度信号を出力する演算処理部9とからなる。     As shown in FIG. 1, the absolute angle detection device of this example includes a code plate 1, an incremental signal sequence 2 formed on the code plate 1, first and second digital signal sequences 3 and 4, and these Four detection elements 5, 6, 7, and 8 arranged corresponding to each signal sequence 2, 3, 4, and each detection signal SignalA, output from the plurality of detection elements 5, 6, 7, 8 It comprises an arithmetic processing unit 9 that takes in SignalB, SignalC1, and SignalC2 and outputs an absolute angle signal corresponding to the rotation angle of the code plate.

コード板1は、例えばステアリング軸などの図示しない回転体に連結され、回転体と一体的に回転される。   The code plate 1 is connected to a rotating body (not shown) such as a steering shaft and is rotated integrally with the rotating body.

図2に示すように、インクリメンタル信号列2及びこれに対応して配置された2個の検出素子5,6は、インクリメンタル信号列2から位相が90°ずれたA相信号(SignalA)とB相信号(SignalB)を出力するように構成される。また、第1のデジタル信号列3とこれに対応して配置された検出素子7は、A相信号のパルス幅内で予め定められた所定の反転回数だけ反転する第1デジタル信号(SignalC1)を出力するように構成される。さらに、第2のデジタル信号列4とこれに対応して配置された検出素子8は、B相信号のパルス幅内で予め定められた所定の反転回数だけ反転する第2デジタル信号(SignalC2)を出力するように構成される。ここでパルス幅とは、隣接するビットの間(立上りのビットと立下りのビットとの間、又は、立下りのビットと立上りのビットとの間)のパルスの幅をいう。   As shown in FIG. 2, the incremental signal sequence 2 and the two detection elements 5 and 6 arranged corresponding thereto are composed of an A phase signal (Signal A) and a B phase that are 90 ° out of phase with the incremental signal sequence 2. A signal (SignalB) is output. In addition, the first digital signal sequence 3 and the detection elements 7 arranged corresponding to the first digital signal sequence 3 generate a first digital signal (SignalC1) that is inverted a predetermined number of inversions within the pulse width of the A-phase signal. Configured to output. Further, the second digital signal sequence 4 and the detection element 8 arranged corresponding thereto, a second digital signal (SignalC2) that is inverted a predetermined number of inversions within the pulse width of the B phase signal. Configured to output. Here, the pulse width refers to the width of a pulse between adjacent bits (between a rising bit and a falling bit or between a falling bit and a rising bit).

即ち、図2の例では、コード板1が回転を開始してから第1番目のA相信号の立上りから立下りまでのパルス幅内で第1デジタル信号が3回反転し、当該第1番目のA相信号の立上りから位相が90°ずれたB相信号の立上りから立下りまでのパルス幅内では第2デジタル信号が反転しない。次に、第1番目のA相信号の立下りから立上りまでのパルス幅内で第1デジタル信号が2回反転し、当該第2番目のA相信号の立上りから位相が90°ずれたB相信号の立下りから立上りまでのパルス幅内でも第2デジタル信号が反転しない。次に、第2番目のA相信号の立上りから立下りまでのパルス幅内で第1デジタル信号が2回反転し、当該第2番目のA相信号の立上りから位相が90°ずれたB相信号の立上りから立下りまでのパルス幅内では第2デジタル信号が2回反転する。次に、第2番目のA相信号の立下りから立上りまでのパルス幅内で第1デジタル信号が4回反転し、当該第2番目のA相信号の立下りから位相が90°ずれたB相信号の立下りから立上りまでのパルス幅内では第2デジタル信号が2回反転する。また、この図から明らかなように、本例においては、A相パルスの立上り及び立下りのタイミングで第1デジタル信号が反転せず、かつ前記B相パルスの立上り及び立下りのタイミングで第2デジタル信号が反転しない構成になっている。   That is, in the example of FIG. 2, the first digital signal is inverted three times within the pulse width from the rising edge to the falling edge of the first A-phase signal after the code plate 1 starts rotating. The second digital signal is not inverted within the pulse width from the rising edge to the falling edge of the B phase signal whose phase is shifted by 90 ° from the rising edge of the A phase signal. Next, the first digital signal is inverted twice within the pulse width from the falling edge of the first A-phase signal to the rising edge, and the phase B is shifted by 90 ° from the rising edge of the second A-phase signal. The second digital signal is not inverted even within the pulse width from the fall of the signal to the rise. Next, the first digital signal is inverted twice within the pulse width from the rising edge to the falling edge of the second A-phase signal, and the phase B is shifted by 90 ° from the rising edge of the second A-phase signal. The second digital signal is inverted twice within the pulse width from the rising edge to the falling edge of the signal. Next, the first digital signal is inverted four times within the pulse width from the falling edge to the rising edge of the second A-phase signal, and the phase is shifted by 90 ° from the falling edge of the second A-phase signal. The second digital signal is inverted twice within the pulse width from the falling edge to the rising edge of the phase signal. Further, as is clear from this figure, in this example, the first digital signal is not inverted at the rising and falling timings of the A-phase pulse, and the second digital signal at the rising and falling timings of the B-phase pulse. The digital signal is not inverted.

演算処理部9は、検出素子7,8から出力される第1デジタル信号C1の反転回数と第2デジタル信号C2の反転回数とを順番に並べ、3ステップ分ずつストアする。図2の例においては、各デジタル信号の反転回数は(3,0,2,0,2,2,4,2)と変化するので、3ステップ分ずつストアすると、(3,0,2)、(0,2,0)、(2,0,2)、(0,2,2)、(2,2,4)、(2,4,2)と変化する3ステップのチェーンコードになる。   The arithmetic processing unit 9 arranges the number of inversions of the first digital signal C1 and the number of inversions of the second digital signal C2 output from the detection elements 7 and 8 in order, and stores them by three steps. In the example of FIG. 2, since the number of inversions of each digital signal changes to (3, 0, 2, 0, 2, 2, 4, 2), storing for three steps (3, 0, 2) , (0,2,0), (2,0,2), (0,2,2), (2,2,4), (2,4,2) .

演算処理部9には、図3に示すように、ステップ番号と、コード板1の絶対角度と、検出コードと、3ステップのチェーンコードとの関係を示すテーブルが記憶されており、この演算処理部9は、3ステップのチェーンコードが検出されるごとに、図3のテーブルと照合して当該3ステップのチェーンコードに相当するコード板1の絶対角度信号を出力する。なお、図3においては、120ステップ(180°)分のテーブルしか示されていないが、ステップ121〜ステップ240については、ステップ1〜ステップ120が繰り返され、かつ第1デジタル信号C1と第2デジタル信号C2の位置が逆転するため。360°までの絶対角度の検出を行うことができる。   As shown in FIG. 3, the arithmetic processing unit 9 stores a table indicating the relationship between the step number, the absolute angle of the code plate 1, the detection code, and the three-step chain code. Every time a three-step chain code is detected, the unit 9 compares the table in FIG. 3 and outputs an absolute angle signal of the code plate 1 corresponding to the three-step chain code. In FIG. 3, only a table for 120 steps (180 °) is shown, but for steps 121 to 240, steps 1 to 120 are repeated, and the first digital signal C1 and the second digital signal are displayed. Because the position of the signal C2 is reversed. Absolute angles up to 360 ° can be detected.

本例の絶対角度検出装置は、A相パルスのパルス幅内で第1デジタル信号C1の反転回数を検出し、A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で第2デジタル信号C2の反転回数を検出するので、図4に示すように、A相パルスの立上りからそれよりも位相が90°遅れたB相パルスの立上りまでの間においてコードパルスの立上りの有無を検出する場合に比べて第1及び第2のデジタル信号列C1,C2の形成マージンを大きくすることができ、A相パルス及びB相パルスのパルス幅の狭小化による分解能の向上、又はA相パルスのパルス幅内及びB相パルスのパルス幅内における第1デジタル信号C1及び第2デジタル信号C2の反転回数の増加による分解能の向上を図ることができる。   The absolute angle detection device of this example detects the number of inversions of the first digital signal C1 within the pulse width of the A phase pulse, and the second within the pulse width of the B phase pulse whose phase is delayed by 90 ° from the A phase pulse. Since the number of inversions of the digital signal C2 is detected, as shown in FIG. 4, the presence / absence of the rise of the code pulse is detected between the rise of the A phase pulse and the rise of the B phase pulse whose phase is delayed by 90 °. Compared to the case, the formation margin of the first and second digital signal sequences C1 and C2 can be increased, the resolution is improved by narrowing the pulse width of the A-phase pulse and the B-phase pulse, or the A-phase pulse The resolution can be improved by increasing the number of inversions of the first digital signal C1 and the second digital signal C2 within the pulse width and within the pulse width of the B-phase pulse.

また、本例の絶対角度検出装置は、A相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで第1デジタル信号C1が反転せず、かつB相パルスの立上りのビット及び立下りのビットのタイミングで第2デジタル信号C2が反転しないので、A相パルスのパルス幅内における第1デジタル信号C1の反転回数及びB相パルスのパルス幅内における第2デジタル信号C2の反転回数を確実に検出することができる
なお、前記絶対角度検出装置においては、チェーンコードに対応する絶対角度信号が確定(所定ビット数が格納されること)された直後から、当該チェーンコードに対応する絶対角度信号による角度情報とA相パルス又はB相パルスのパルス数をカウントすることにより算出されるコード板1の回転角度とを対比して、一致するときに絶対角度検出信号を出力するという構成にすることもできる。このようにすると、絶対角度信号の誤りを検出することができるので、絶対角度検出装置のフェールセーフ性を確保することができる。
Further, the absolute angle detection device of this example does not invert the first digital signal C1 at the timing of the rising and falling bits of the A phase pulse, and the rising and falling bits of the B phase pulse. Since the second digital signal C2 is not inverted at the timing, the number of inversions of the first digital signal C1 within the pulse width of the A-phase pulse and the number of inversions of the second digital signal C2 within the pulse width of the B-phase pulse are reliably detected. In the absolute angle detection device, the angle information based on the absolute angle signal corresponding to the chain code immediately after the absolute angle signal corresponding to the chain code is determined (a predetermined number of bits is stored). And the rotation angle of the code plate 1 calculated by counting the number of pulses of the A-phase pulse or the B-phase pulse, and match The absolute angle detection signal may be output when the signal is output. In this way, since an error in the absolute angle signal can be detected, the fail-safe property of the absolute angle detection device can be ensured.

なお、前記実施形態では、1セクタを180゜とし分解能を1.5゜としたときのコードの例を示したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、1セクタに割り当てる角度や分解能に応じてコードを適宜設定できることはもちろんである。   In the above embodiment, an example of a code when one sector is 180 ° and the resolution is 1.5 ° is shown. However, the gist of the present invention is not limited to this, and the angle allocated to one sector is shown. Of course, the code can be appropriately set according to the resolution.

実施形態に係る絶対角度検出装置の構成図である。It is a block diagram of the absolute angle detection apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る絶対角度検出装置におけるチェーンコードの生成原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation principle of the chain code in the absolute angle detection apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る絶対角度検出装置で生成されるチェーンコードとコード板の絶対回転角度との関係を示す表図である。It is a table | surface figure which shows the relationship between the chain cord produced | generated with the absolute angle detection apparatus which concerns on embodiment, and the absolute rotation angle of a code board. 実施形態に係る絶対角度検出装置の効果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the effect of the absolute angle detection apparatus which concerns on embodiment. 従来例に係る絶対角度検出装置のコード板上でのトラックの分配を示す概略図である。It is the schematic which shows distribution of the track | truck on the code | cord board of the absolute angle detection apparatus concerning a prior art example. 従来例に係る絶対角度検出装置における個々の検出素子から出力される出力信号とこれらの各出力信号から生成される8ビットコード語の説明図である。It is explanatory drawing of the 8-bit code word produced | generated from each output signal and the output signal output from each detection element in the absolute angle detection apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る絶対角度検出装置の問題点を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the problem of the absolute angle detection apparatus which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 コード板
2 インクリメンタル信号列
3 第1のデジタル信号列
4 第2のデジタル信号列
5,6,7,8 検出素子
9 演算処理部
SignalA A相信号
SignalB B相信号
SignalC1 第1デジタル信号
SignalC2 第2デジタル信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Code board 2 Incremental signal sequence 3 1st digital signal sequence 4 2nd digital signal sequence 5, 6, 7, 8 Detection element 9 Arithmetic processing part SignalA A phase signal SignalB B phase signal SignalC1 1st digital signal SignalC2 2nd Digital signal

Claims (4)

コード板と、当該コード板に形成されたインクリメンタル信号列並びに第1及び第2のデジタル信号列と、これらの各信号列に対応して配置された複数の検出素子とを備え、
前記第1及び第2のデジタル信号列が、前記インクリメンタル信号列から検出されるA相パルスのパルス幅内で前記第1デジタル信号列から検出される第1デジタル信号の反転回数と、前記インクリメンタル信号列から検出され前記A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で前記第2デジタル信号列から検出される第2デジタル信号の反転回数とを順に並べたとき、所定ビット数のチェーンコードが生成されるように形成されていることを特徴とする絶対角度検出装置。
A code plate, an incremental signal sequence and first and second digital signal sequences formed on the code plate, and a plurality of detection elements arranged corresponding to each of these signal sequences,
The first and second digital signal sequences include the number of inversions of the first digital signal detected from the first digital signal sequence within the pulse width of the A-phase pulse detected from the incremental signal sequence, and the incremental signal. A predetermined bit when the inversion count of the second digital signal detected from the second digital signal sequence is arranged in order within the pulse width of the B phase pulse detected from the sequence and delayed in phase by 90 ° from the A phase pulse. An absolute angle detecting device, wherein a number of chain codes are generated.
コード板と、当該コード板に形成されたインクリメンタル信号列並びに第1及び第2のデジタル信号列と、これらの各信号列に対応して配置された複数の検出素子と、これら複数の検出素子から出力される信号を取り込んで前記コード板の回転角度に相当する回転角度信号を出力する演算処理部とを備え、
前記第1及び第2のデジタル信号列が、前記インクリメンタル信号列から検出されるA相パルスのパルス幅内で前記第1デジタル信号列から検出される第1デジタル信号の反転回数と、前記インクリメンタル信号列から検出され前記A相パルスよりも位相が90°遅れたB相パルスのパルス幅内で前記第2デジタル信号列から検出される第2デジタル信号の反転回数とを順に並べたとき、所定ビット数のチェーンコードが生成されるように形成され、
前記演算処理部は、前記第1デジタル信号の反転回数と前記第2デジタル信号の反転回数とを順次組み合わせて所定ビット数のチェーンコードを生成し、生成された前記チェーンコードを前記演算処理部内に予め記憶されたテーブルと対照して各チェーンコードに対応する絶対角度信号を出力することを特徴とする絶対角度検出装置。
A code plate, an incremental signal sequence formed on the code plate, first and second digital signal sequences, a plurality of detection elements arranged corresponding to each of these signal sequences, and a plurality of detection elements An arithmetic processing unit that captures an output signal and outputs a rotation angle signal corresponding to the rotation angle of the code plate;
The first and second digital signal sequences include the number of inversions of the first digital signal detected from the first digital signal sequence within the pulse width of the A-phase pulse detected from the incremental signal sequence, and the incremental signal. A predetermined bit when the inversion count of the second digital signal detected from the second digital signal sequence is arranged in order within the pulse width of the B phase pulse detected from the sequence and delayed in phase by 90 ° from the A phase pulse. Formed to generate a number of chain codes,
The arithmetic processing unit generates a chain code having a predetermined number of bits by sequentially combining the inversion number of the first digital signal and the inversion number of the second digital signal, and the generated chain code is stored in the arithmetic processing unit. An absolute angle detection device that outputs an absolute angle signal corresponding to each chain cord in contrast to a table stored in advance.
前記A相パルスの立上り及び立下りのタイミングで前記第1デジタル信号が反転せず、かつ前記B相パルスの立上り及び立下りのタイミングで前記第2デジタル信号が反転しないことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の絶対角度検出装置。   The first digital signal is not inverted at the rising and falling timings of the A-phase pulse, and the second digital signal is not inverted at the rising and falling timings of the B-phase pulse. The absolute angle detection device according to claim 1 or 2. 前記演算処理部は、前記チェーンコードに対応する絶対角度信号が確定された直後から、当該チェーンコードに対応する絶対角度信号による角度情報と前記A相パルス又は前記B相パルスのパルス数をカウントすることにより算出される前記コード板の回転角度とを対比して、一致するときに前記絶対角度信号を出力することを特徴とする請求項2に記載の絶対角度検出装置。   The arithmetic processing unit counts the angle information by the absolute angle signal corresponding to the chain code and the number of pulses of the A-phase pulse or the B-phase pulse immediately after the absolute angle signal corresponding to the chain code is determined. 3. The absolute angle detection device according to claim 2, wherein the absolute angle signal is output when the code angle and the rotation angle of the code plate calculated as described above coincide with each other.
JP2006088770A 2006-03-28 2006-03-28 Absolute angle detector Withdrawn JP2007263731A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006088770A JP2007263731A (en) 2006-03-28 2006-03-28 Absolute angle detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006088770A JP2007263731A (en) 2006-03-28 2006-03-28 Absolute angle detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007263731A true JP2007263731A (en) 2007-10-11

Family

ID=38636870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006088770A Withdrawn JP2007263731A (en) 2006-03-28 2006-03-28 Absolute angle detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007263731A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7253614B2 (en) Proximity detector having a sequential flow state machine
EP1600741A2 (en) Pulse width modulation based digital incremental encoder
JP6072234B2 (en) Magnetic position detecting device and magnetic position detecting method
EP3559602B1 (en) Absolute position sensor using hall array
JP2010101747A (en) Device for detecting direction of movement
JP2011107048A (en) Magnetic absolute encoder
JP5167456B2 (en) Absolute rotation multi-rotation detection method
JP6967941B2 (en) Encoders and methods for running encoders
JP4680814B2 (en) Absolute angle detector
JP2007263731A (en) Absolute angle detector
JP2006214972A (en) Signal processor for rotation detector
JP2009031147A (en) Magnetic detection device
JP5103363B2 (en) Circuit inspection device
JP5230528B2 (en) DA conversion circuit
JP2008128721A (en) Pulse signal processing circuit of encoder, and motor control device
JP5343680B2 (en) Encoder
JP4519183B2 (en) AB phase signal generator, RD converter and angle detection device
JP5531638B2 (en) Encoder device
JP4551780B2 (en) Encoder signal processing circuit
JP5383856B2 (en) Transmitter circuit
JP6083034B2 (en) Absolute type encoder
JPH06147921A (en) Absolute rotary encoder
JP6405506B2 (en) Incremental signal abnormality detection method and apparatus for absolute encoder
US4973959A (en) Digital pulse circuit for processing successive pulses
JP5481631B2 (en) Absolute encoder and its position data output method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080826

A761 Written withdrawal of application

Effective date: 20090713

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761