JP2017227457A - Detecting device, and detecting method - Google Patents

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Yuho Matsuura
友朋 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make less rigid, even when a sensor element is to be intermittently driven, the constraint between the period of the intermittent drive and the measurable range than what the conventional configuration is subjected to.SOLUTION: A detecting device is equipped with a mode switchover unit 702 that switches over the detection mode to a low speed mode or a high speed mode in accordance with the transition of the state value detected by a state value detecting unit 701, and a displacement detecting unit 703 that detects the rotational direction and the rotational quantity of a rotation shaft 10 from the transition of the state value detected by the state value detecting unit 701 when the detection mode is the low speed mode and, when the detection mode is the high speed mode, supposes that the rotational direction of the rotation shaft 10 is the same as the rotational direction detected immediately before and detects the rotational quantity of the rotation shaft 10 from the transition of the state value detected by the state value detecting unit 701.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、対象物の変位を検出する検出装置及び検出方法に関するものである。   The present invention relates to a detection apparatus and a detection method for detecting displacement of an object.

従来から、回転軸の回転を検出するため、光学式又は磁気式のロータリーエンコーダが用いられている(例えば特許文献1参照)。このロータリーエンコーダに搭載された光センサ素子又は磁気センサ素子(MRセンサ素子、ホールセンサ素子等)は、多くの場合、電力を消費する。
一方、LPG又は都市ガスに対して用いられるガスメータ、及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータでは、電池を用いて10年等の長期にわたって動作することが要求されている。そのため、メータ内の回路は、非常に低い消費電流で動作することが求められている。よって、これらのメータに搭載されるロータリーエンコーダでは、センサ素子を間欠駆動することで、消費電力を削減させている。
Conventionally, an optical or magnetic rotary encoder has been used to detect the rotation of the rotating shaft (see, for example, Patent Document 1). In many cases, the optical sensor element or magnetic sensor element (MR sensor element, Hall sensor element, etc.) mounted on the rotary encoder consumes electric power.
On the other hand, gas meters used for LPG or city gas, and home or business meters such as water meters are required to operate for a long period of time such as 10 years using batteries. Therefore, the circuit in the meter is required to operate with a very low current consumption. Therefore, in the rotary encoder mounted on these meters, the power consumption is reduced by intermittently driving the sensor element.

特開2002−213944号公報JP 2002-213944 A

しかしながら、従来のロータリーエンコーダにおいて、センサ素子を間欠駆動すると、サンプリング定理により、回転軸の回転速度に対する上限が決まってしまうという課題があった。そのため、間欠駆動の周期、すなわち消費電力と、測定可能な回転速度とは、トレードオフの関係にある。
また、上記メータでは、計量法により、低流量時(回転軸が低速回転の場合)には高い分解能が必要であり、且つ、定格の最大流量まで体積計測精度を保証しなければならない。しかしながら、従来のロータリーエンコーダでは、上記両条件を満たせていない。なお、メータは、高流量時(回転軸が高速回転の場合)には相対的に分解能が低くなってもよい。
また上記の課題は、ロータリーエンコーダに限らず、対象物の移動を検出するリニアエンコーダについても同様に存在する。
However, in the conventional rotary encoder, when the sensor element is intermittently driven, there is a problem that the upper limit for the rotation speed of the rotation shaft is determined by the sampling theorem. Therefore, the period of intermittent driving, that is, power consumption, and a measurable rotational speed are in a trade-off relationship.
In addition, the meter requires a high resolution at a low flow rate (when the rotating shaft rotates at a low speed) by the measuring method, and must ensure volume measurement accuracy up to the rated maximum flow rate. However, the conventional rotary encoder does not satisfy both the above conditions. Note that the resolution of the meter may be relatively low when the flow rate is high (when the rotary shaft rotates at high speed).
In addition, the above-described problem is not limited to the rotary encoder, and similarly exists for a linear encoder that detects the movement of an object.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、センサ素子を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる検出装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the sensor element is intermittently driven, the restriction between the period of the intermittent drive and the measurable range is limited to the conventional configuration. It aims at providing the detection apparatus which can ease conditions.

この発明に係る検出装置は、位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する1組のセンサ素子と、1組のセンサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部と、状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部と、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部により検出された状態値の遷移から対象物の変位方向及び変位量を検出し、検出モードが高速モードである場合に、対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する変位検出部とを備えたものである。   The detection device according to the present invention is arranged so as to be out of phase, and is intermittently driven, and outputs a signal according to the displacement of the object, and indicates the presence or absence of a signal from the one set of sensor elements. When the state value detection unit that detects the state value, the mode switching unit that switches the detection mode to the low speed mode or the high speed mode from the transition of the state value detected by the state value detection unit, and the detection mode is the low speed mode, When the displacement direction and amount of the object are detected from the transition of the state value detected by the state value detection unit, and the detection mode is the high speed mode, the displacement direction of the object is the same as the displacement direction detected immediately before. It is provided with a displacement detection unit that detects the amount of displacement of the object from the transition of the state value detected by the state value detection unit.

この発明によれば、上記のように構成したので、センサ素子を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。   According to the present invention, since it is configured as described above, even when the sensor element is intermittently driven, the constraint condition between the cycle of the intermittent drive and the measurable range is relaxed compared to the conventional configuration. Can do.

この発明の実施の形態1に係るロータリーエンコーダの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the rotary encoder which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における演算部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the calculating part in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における演算部の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the calculating part in Embodiment 1 of this invention. 図4A、図4Bは、第1,2の光センサ素子を連続駆動した場合に得られる信号の一例を示す図であって、回転軸が正回転時の信号波形と、逆回転時の信号波形とを示す図である。4A and 4B are diagrams illustrating examples of signals obtained when the first and second photosensor elements are continuously driven, and a signal waveform when the rotation shaft rotates in the forward direction and a signal waveform when the rotation shaft rotates in the reverse direction. FIG. 第1,2の光センサ素子を連続駆動した場合に得られる信号と状態値との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the signal and state value which are obtained when the 1st, 2nd optical sensor element is driven continuously. この発明の実施の形態1における演算部での回転量の計算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating calculation of the rotation amount in the calculating part in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における演算部の動作を説明する図であって、状態値の遷移図を示す図である。It is a figure explaining operation | movement of the calculating part in Embodiment 1 of this invention, Comprising: It is a figure which shows the transition diagram of a state value. この発明の実施の形態1における演算部の動作を説明する図であって、状態値の遷移と回転量及び回転方向との関係を示す図である。It is a figure explaining operation | movement of the calculating part in Embodiment 1 of this invention, Comprising: It is a figure which shows the relationship between a transition of a state value, rotation amount, and a rotation direction. この発明の実施の形態2における演算部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the calculating part in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における演算部で用いる閾値の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the threshold value used by the calculating part in Embodiment 2 of this invention.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るロータリーエンコーダの構成例を示す図である。以下では、検出装置として光学式のロータリーエンコーダを用いた場合を示す。
ロータリーエンコーダは、例えばガスメータ及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータに搭載され、回転軸(対象物)10の回転(変位)を検出するものである。このロータリーエンコーダは、図1に示すように、光源1、レンズ2、回転ディスク3、固定スリット4、1組の光センサ素子(センサ素子)5,6及び演算部7を備えている。なお、実施の形態1に係るロータリーエンコーダの構成のうち演算部7を除く構成は、従来のロータリーエンコーダと同様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram showing a configuration example of a rotary encoder according to Embodiment 1 of the present invention. Below, the case where an optical rotary encoder is used as a detection apparatus is shown.
The rotary encoder is mounted on a home or business meter such as a gas meter or a water meter, for example, and detects the rotation (displacement) of the rotary shaft (object) 10. As shown in FIG. 1, this rotary encoder includes a light source 1, a lens 2, a rotating disk 3, a fixed slit 4, a set of optical sensor elements (sensor elements) 5 and 6, and a calculation unit 7. In addition, the structure except the calculating part 7 among the structures of the rotary encoder which concerns on Embodiment 1 is the same as that of the conventional rotary encoder.

光源1は光を発光するものである。
レンズ2は、光源1の発光面に対向配置され、光源1により発光された光を平行光に変換するものである。このレンズ2により平行光に変換された光は、回転ディスク3の外周部に照射される。
The light source 1 emits light.
The lens 2 is disposed opposite to the light emitting surface of the light source 1 and converts light emitted from the light source 1 into parallel light. The light converted into parallel light by the lens 2 is applied to the outer peripheral portion of the rotating disk 3.

回転ディスク3は、回転軸10に取付けられた円盤状部材であり、回転軸10の回転に伴って回転するものである。この回転ディスク3には、中心に回転軸10が挿入される挿入孔301が設けられ、外周部に一定間隔でスリット302が設けられている。この回転ディスク3の表面(レンズ2側の面)には、外周部に、レンズ2を介した光源1からの光が照射される。   The rotating disk 3 is a disk-like member attached to the rotating shaft 10 and rotates as the rotating shaft 10 rotates. The rotary disk 3 is provided with an insertion hole 301 into which the rotary shaft 10 is inserted at the center, and slits 302 are provided at regular intervals on the outer periphery. The surface of the rotating disk 3 (the surface on the lens 2 side) is irradiated with light from the light source 1 via the lens 2 on the outer peripheral portion.

固定スリット4は、回転ディスク3の裏面の外周部に対向配置されたものである。この固定スリット4は、位置が固定されている。また、固定スリット4には、回転ディスク3に設けられたスリット302に対向可能な位置に、2つのスリット401,402が設けられている。この2つのスリット401,402は、光センサ素子5,6から出力される信号の位相が1/4周期ずれるような間隔で配置されている。   The fixed slit 4 is disposed opposite to the outer peripheral portion of the back surface of the rotating disk 3. The position of the fixed slit 4 is fixed. The fixed slit 4 is provided with two slits 401 and 402 at positions that can face the slit 302 provided on the rotary disk 3. The two slits 401 and 402 are arranged at intervals such that the phases of the signals output from the optical sensor elements 5 and 6 are shifted by a quarter period.

光センサ素子5は、固定スリット4の裏面(回転ディスク3とは反対側の面)であって、当該固定スリット4に設けられた一方のスリット401に対向配置されたものである。光センサ素子5は、光の受光を行って、その強度に応じた信号(以下、第1の信号と称す)に変換する。この光センサ素子5により得られた第1の信号は、演算部7に出力される。   The optical sensor element 5 is the back surface of the fixed slit 4 (the surface opposite to the rotating disk 3), and is disposed to face one slit 401 provided in the fixed slit 4. The optical sensor element 5 receives light and converts it into a signal corresponding to the intensity (hereinafter referred to as a first signal). The first signal obtained by the optical sensor element 5 is output to the calculation unit 7.

光センサ素子6は、固定スリット4の裏面であって、当該固定スリット4の他方のスリット402に対向配置されたものである。光センサ素子6は、光の受光を行って、その強度に応じた信号(以下、第2の信号と称す)に変換する。この光センサ素子6により得られた第2の信号は、演算部7に出力される。
なお、光センサ素子5,6は、同一周期の間欠駆動で動作する。
The optical sensor element 6 is the back surface of the fixed slit 4 and is disposed opposite to the other slit 402 of the fixed slit 4. The optical sensor element 6 receives light and converts it into a signal corresponding to the intensity (hereinafter referred to as a second signal). The second signal obtained by the optical sensor element 6 is output to the calculation unit 7.
Note that the optical sensor elements 5 and 6 operate by intermittent driving with the same cycle.

演算部7は、光センサ素子5,6からの第1,2の信号に基づいて、回転軸10の回転を検出するものである。この演算部7は、図2に示すように、状態値検出部701、モード切替え部702及び変位検出部703を備えている。なお、演算部7は、システムLSI等の処理回路や、メモリ等に記憶されたプログラムを実行するCPU等により実現される。   The calculation unit 7 detects the rotation of the rotating shaft 10 based on the first and second signals from the optical sensor elements 5 and 6. As shown in FIG. 2, the calculation unit 7 includes a state value detection unit 701, a mode switching unit 702, and a displacement detection unit 703. The arithmetic unit 7 is realized by a processing circuit such as a system LSI, a CPU that executes a program stored in a memory, or the like.

状態値検出部701は、光センサ素子5,6からの第1,2の信号の有無を示す状態値を検出する。例えば、状態値検出部701は、第1の信号が有り且つ第2の信号が無しの場合には状態値「10」を検出する。また、状態値検出部701は、第1の信号が有り且つ第2の信号が有りの場合には状態値「11」を検出する。また、状態値検出部701は、第1の信号が無し且つ第2の信号が有りの場合には状態値「01」を検出する。また、状態値検出部701は、第1の信号が無し且つ第2の信号が無しの場合には状態値「00」を検出する。   The state value detector 701 detects a state value indicating the presence or absence of the first and second signals from the optical sensor elements 5 and 6. For example, the state value detection unit 701 detects the state value “10” when the first signal is present and the second signal is absent. The state value detection unit 701 detects the state value “11” when the first signal is present and the second signal is present. Further, the state value detection unit 701 detects the state value “01” when there is no first signal and there is a second signal. The state value detection unit 701 detects the state value “00” when the first signal is absent and the second signal is absent.

モード切替え部702は、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から、変位検出部703における検出モードを低速モード又は高速モードに切替える。この際、モード切替え部702は、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部701により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して2つ前又は2つ後に遷移した場合には、当該検出モードを高速モードに切替える。また、モード切替え部702は、検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、状態値検出部701により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して1つ前若しくは1つ後に遷移している場合又は直前に検出された状態値に対して遷移していない場合には、当該検出モードを低速モードに切替える。また、モード切替え部702は、初期状態では、検出モードを低速モードに設定する。   The mode switching unit 702 switches the detection mode in the displacement detection unit 703 to the low speed mode or the high speed mode from the transition of the state value detected by the state value detection unit 701. At this time, when the detection mode is the low-speed mode, the mode switching unit 702 causes the state value detected by the state value detection unit 701 to transition two before or after the state value detected immediately before. In such a case, the detection mode is switched to the high speed mode. In addition, the mode switching unit 702 switches the detection mode to the high-speed mode, and then the state value detected by the state value detection unit 701 is one previous or one before the state value detected immediately before for a certain period. When the transition is performed later or when the transition is not performed with respect to the state value detected immediately before, the detection mode is switched to the low speed mode. In addition, the mode switching unit 702 sets the detection mode to the low speed mode in the initial state.

変位検出部703は、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から回転軸10の回転方向(変位方向)及び回転量(変位量)を検出する。また、変位検出部703は、検出モードが高速モードである場合に、回転軸10の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部701により検出された状態値の遷移から当該回転軸10の回転量を検出する。   The displacement detection unit 703 detects the rotation direction (displacement direction) and the rotation amount (displacement amount) of the rotating shaft 10 from the transition of the state value detected by the state value detection unit 701 when the detection mode is the low speed mode. . Further, when the detection mode is the high speed mode, the displacement detection unit 703 assumes that the rotation direction of the rotary shaft 10 is the same as the rotation direction detected immediately before, and the state value detected by the state value detection unit 701 The amount of rotation of the rotary shaft 10 is detected from the transition of.

次に、実施の形態1に係るロータリーエンコーダの演算部7による動作例について、図1〜8を参照しながら説明を行う。
図4は、光センサ素子5,6を連続駆動した場合に得られる信号波形の一例を示す図である。図4A、図4Bにおいて、上の波形が第1の信号を示し、下の波形が第2の信号を示している。そして、図5に示すように、第1,2の信号の信号波形から状態値が得られる。一方、光センサ素子5,6を間欠駆動した場合には、光センサ素子5,6は、連続駆動による信号波形のうち、間欠駆動を行う周期毎の値しか読み出すことができない。よって、従来のロータリーエンコーダでは、回転軸10の回転を検出するためには、図5に示す周期Tよりも短い周期で光センサ素子5,6を間欠駆動する必要があった。そこで、実施の形態1に係るロータリーエンコーダでは、回転軸10の回転が速い場合には、途中で回転方向は変わらないと仮定して、状態値の変化から回転の検出を行うことで、上記間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和する。
Next, an example of operation performed by the calculation unit 7 of the rotary encoder according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal waveform obtained when the optical sensor elements 5 and 6 are continuously driven. 4A and 4B, the upper waveform indicates the first signal, and the lower waveform indicates the second signal. Then, as shown in FIG. 5, the state value is obtained from the signal waveforms of the first and second signals. On the other hand, when the optical sensor elements 5 and 6 are intermittently driven, the optical sensor elements 5 and 6 can read only a value for each period in which intermittent driving is performed, among signal waveforms by continuous driving. Therefore, in the conventional rotary encoder, in order to detect the rotation of the rotary shaft 10, it is necessary to intermittently drive the optical sensor elements 5 and 6 at a cycle shorter than the cycle T shown in FIG. Therefore, in the rotary encoder according to the first embodiment, when the rotation of the rotary shaft 10 is fast, it is assumed that the rotation direction does not change in the middle, and the rotation is detected from the change in the state value, whereby the intermittent Relax the constraint between the driving period and measurable range.

この実施の形態1に係るロータリーエンコーダの演算部7による動作例では、図3に示すように、まず、モード切替え部702は、変位検出部703における検出モードを低速モードに設定する(ステップST301)。   In the operation example by the calculation unit 7 of the rotary encoder according to the first embodiment, as shown in FIG. 3, first, the mode switching unit 702 sets the detection mode in the displacement detection unit 703 to the low speed mode (step ST301). .

次いで、状態値検出部701は、光センサ素子5,6からの第1,2の信号の有無を示す状態値を検出する(ステップST302)。すなわち、状態値検出部701は、光センサ素子5,6が動作する周期毎に、光センサ素子5,6から得られる第1,2の信号を用いて、状態値の検出を行う。   Next, the state value detection unit 701 detects a state value indicating the presence or absence of the first and second signals from the optical sensor elements 5 and 6 (step ST302). That is, the state value detection unit 701 detects the state value using the first and second signals obtained from the optical sensor elements 5 and 6 for each cycle in which the optical sensor elements 5 and 6 operate.

次いで、モード切替え部702は、状態値検出部701により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して2つ前又は2つ後に遷移したかを判定する(ステップST303)。   Next, mode switching section 702 determines whether or not the state value detected by state value detecting section 701 has shifted two before or after the state value detected immediately before (step ST303).

このステップST303において、モード切替え部702は、検出された状態値が直前の状態値に対して2つ前又は2つ後に遷移したと判定した場合には、検出モードを高速モードに切替える(ステップST304)。   In this step ST303, when the mode switching unit 702 determines that the detected state value has transitioned two times before or after the immediately preceding state value, the mode switching unit 702 switches the detection mode to the high speed mode (step ST304). ).

一方、ステップST303において、モード切替え部702は、検出された状態値が直前の状態値に対して2つ前又は2つ後には遷移していないと判定した場合には、検出モードは低速モードのままとし、シーケンスはステップST305に進む。   On the other hand, in step ST303, when the mode switching unit 702 determines that the detected state value has not transitioned to the immediately preceding state value by two before or after, the detection mode is the low speed mode. The sequence proceeds to step ST305.

次いで、変位検出部703は、検出モードが高速モードであるかを判定する(ステップST305)。   Next, the displacement detection unit 703 determines whether the detection mode is the high speed mode (step ST305).

このステップST305において、変位検出部703は、検出モードが高速モードではない(低速モードである)と判定した場合には、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から回転軸10の回転方向及び回転量を検出する(ステップST306)。なお、変位検出部703による低速モードでの回転検出処理は、従来の検出装置における処理と同様である。その後、シーケンスはステップST308に進む。   In step ST305, when the displacement detection unit 703 determines that the detection mode is not the high speed mode (the low speed mode), the rotation of the rotary shaft 10 is determined based on the transition of the state value detected by the state value detection unit 701. The direction and amount of rotation are detected (step ST306). The rotation detection process in the low speed mode by the displacement detection unit 703 is the same as the process in the conventional detection device. Thereafter, the sequence proceeds to step ST308.

例えば、状態値が「10」から「00」に遷移した場合、低速モードでは、変位検出部703は、回転軸10の回転方向は逆回転方向であり、回転量は1であると検出する。この場合、図6に示す状態値遷移601では、回転方向及び回転量が正しく検出ができている。一方、図6に示す状態値遷移602〜604では、回転方向及び回転量が正しく検出できていない。すなわち、低速モードでの回転検出処理は、状態値検出部701による検出周期内の回転量の絶対値が1以下である必要がある。   For example, when the state value transitions from “10” to “00”, in the low speed mode, the displacement detection unit 703 detects that the rotation direction of the rotation shaft 10 is the reverse rotation direction and the rotation amount is 1. In this case, in the state value transition 601 shown in FIG. 6, the rotation direction and the rotation amount are correctly detected. On the other hand, in the state value transitions 602 to 604 shown in FIG. 6, the rotation direction and the rotation amount are not correctly detected. That is, in the rotation detection process in the low speed mode, the absolute value of the rotation amount within the detection cycle by the state value detection unit 701 needs to be 1 or less.

一方、ステップST305において、変位検出部703は、検出モードが高速モードであると判定した場合には、回転軸10の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部701により検出された状態値の遷移から当該回転軸10の回転量を検出する(ステップST307)。   On the other hand, in step ST305, when the displacement detection unit 703 determines that the detection mode is the high speed mode, the state detection is performed assuming that the rotation direction of the rotary shaft 10 is the same as the rotation direction detected immediately before. The amount of rotation of the rotating shaft 10 is detected from the transition of the state value detected by the unit 701 (step ST307).

例えば、状態値が「10」から「00」に遷移した場合、高速モードでは、変位検出部703は、回転軸10の回転方向は直前の回転方向と同じであると仮定し、その回転方向に応じて回転量は1又は3であると検出する。この場合、図6に示す状態値遷移601,602では、回転量が正しく検出できている。一方、図6に示す状態値遷移603,604では、回転量が正しく検出できていない。すなわち、高速モードでの回転検出処理は、状態値検出部701による検出周期内の回転量の絶対値が3以下である必要がある。   For example, when the state value transitions from “10” to “00”, in the high-speed mode, the displacement detection unit 703 assumes that the rotation direction of the rotation shaft 10 is the same as the previous rotation direction, Accordingly, the rotation amount is detected to be 1 or 3. In this case, the rotation amount is correctly detected in the state value transitions 601 and 602 shown in FIG. On the other hand, in the state value transitions 603 and 604 shown in FIG. 6, the rotation amount is not correctly detected. That is, in the rotation detection process in the high-speed mode, the absolute value of the rotation amount within the detection cycle by the state value detection unit 701 needs to be 3 or less.

次いで、モード切替え部702は、一定期間、状態値検出部701により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して1つ前若しくは1つ後に遷移している又は直前に検出された状態値に対して遷移無しであるかを判定する(ステップST308)。   Next, the mode switching unit 702 detects that the state value detected by the state value detecting unit 701 has changed one time before or after the state value detected immediately before or has been detected immediately before for a certain period. It is determined whether there is no transition with respect to the state value (step ST308).

このステップST308において、モード切替え部702は、一定期間、検出された状態値が直前の状態値に対して遷移はしているが1つ前若しくは1つ後には遷移していないと判定した場合には、検出モードは高速モードのままとし、シーケンスはステップST302に戻る。   In this step ST308, when the mode switching unit 702 determines that the detected state value has changed with respect to the immediately preceding state value for a certain period, but has not changed before or after. The detection mode remains the high speed mode, and the sequence returns to step ST302.

一方、ステップST308において、モード切替え部702は、一定期間、検出された状態値が直前の状態値に対して1つ前若しくは1つ後ろに遷移している又は直前に検出された状態値に対して遷移していないと判定した場合には、検出モードを低速モードに切替える(ステップST309)。その後、シーケンスはステップST302に戻る。   On the other hand, in step ST308, the mode switching unit 702 determines whether the detected state value has shifted to the immediately preceding state value or the immediately preceding state value for a certain period of time or has been detected immediately before. If it is determined that there is no transition, the detection mode is switched to the low speed mode (step ST309). Thereafter, the sequence returns to step ST302.

図7は状態値の遷移図を示している。なお図7では、回転軸10が正回転する場合を示しているが、逆回転する場合についても同様である。また図7において、破線71は第1の信号の立上がり検出する箇所を示し、破線72は第1の信号の立下がりを検出する箇所を示している。また、図8は状態値の遷移と回転軸10の回転量及び回転方向との関係を示している。なお図8の回転方向及び回転量の欄において、正負は回転方向(正が正回転方向、負が逆回転方向)を示し、数値は回転量を示している。また、低速モード時の欄におけるグレーの箇所は、低速モードで回転方向を検出可能な箇所を示している。
この図7,8において、回転軸10の回転が遅く(図5に示す周期Tが間欠駆動の周期よりも長い場合)、状態値検出部701により検出される状態値が隣接する状態値に1つずつ遷移する場合には、検出モードを低速モードとし、従来の検出装置と同様に、第1,2の信号の立上がり及び立下がりを検出することで、回転方向及び回転量を検出する。
FIG. 7 shows a state value transition diagram. FIG. 7 shows the case where the rotating shaft 10 rotates forward, but the same applies to the case where the rotating shaft 10 rotates backward. In FIG. 7, a broken line 71 indicates a position where the rising edge of the first signal is detected, and a broken line 72 indicates a position where the falling edge of the first signal is detected. FIG. 8 shows the relationship between the transition of the state value and the amount and direction of rotation of the rotating shaft 10. In the column of the rotation direction and the rotation amount in FIG. 8, positive / negative indicates the rotation direction (positive is the positive rotation direction, negative is the reverse rotation direction), and the numerical value indicates the rotation amount. Moreover, the gray part in the column at the time of low speed mode has shown the place which can detect a rotation direction in low speed mode.
7 and 8, the rotation of the rotating shaft 10 is slow (when the period T shown in FIG. 5 is longer than the period of intermittent driving), and the state value detected by the state value detecting unit 701 is 1 to the adjacent state value. When transitioning one by one, the detection mode is set to the low speed mode, and the rotation direction and the rotation amount are detected by detecting the rise and fall of the first and second signals as in the conventional detection device.

例えば図7において、状態値が「00」から1つ前の「10」に遷移した場合には、第1の信号が無しの状態から有りの状態に遷移しており、破線71を跨いでいるため、変位検出部703は、第1の信号の立上がりを検出する。また、状態値が「11」から1つ前の「01」に遷移した場合には、第1の信号が有りの状態から無しの状態に遷移しており、破線72を跨いでいるため、変位検出部703は、第1の信号の立下がりを検出する。なお、状態値が「10」から1つ前の「11」に遷移した場合及び「01」から1つ前の「00」に遷移した場合には、第1の信号に変化が無いため、変位検出部703は、第1の信号の立上がり及び立下がりは検出しない。
そして、変位検出部703は、第2の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第1,2の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が+1であると検出する。
For example, in FIG. 7, when the state value transitions from “00” to “10” immediately before, the first signal transitions from the absence state to the present state and straddles the broken line 71. Therefore, the displacement detection unit 703 detects the rising edge of the first signal. In addition, when the state value transitions from “11” to “01” which is one before, the first signal transitions from the present state to the none state and crosses the broken line 72, so that the displacement The detection unit 703 detects the falling edge of the first signal. When the state value transitions from “10” to the previous “11” and from “01” to the previous “00”, there is no change in the first signal. The detection unit 703 does not detect the rise and fall of the first signal.
The displacement detection unit 703 similarly detects the rise and fall of the second signal, and detects that the rotation direction and the rotation amount are +1 from the rise and fall of the first and second signals. .

一方、回転軸10の回転が速くなると(図5に示す周期Tが間欠駆動の周期よりも短くなると)、状態値検出部701により検出される状態値は、隣接する状態値への遷移ではなく、一部の状態値をスキップして遷移することになる。そこで、このような場合には、検出モードを高速モードとし、回転軸10の回転方向が途中では変わらない(低速のときと同じ方向である)と仮定して、第1,2の信号の立上がり及び立下がりを検出することで、回転量を検出する。   On the other hand, when the rotation of the rotating shaft 10 becomes faster (when the cycle T shown in FIG. 5 is shorter than the cycle of intermittent driving), the state value detected by the state value detection unit 701 is not a transition to an adjacent state value. , Some state values are skipped and transition is made. Therefore, in such a case, it is assumed that the detection mode is the high-speed mode, and the rotation direction of the rotary shaft 10 does not change midway (the same direction as that at the low speed). The amount of rotation is detected by detecting the falling edge.

例えば図7において、状態値が「00」から2つ前の「11」に遷移した場合には、図8に示すように、低速モードのままでは、回転方向及び回転量が+2であるのか−2であるのかが把握できない。そこで、この場合には、検出モードを高速モードに切替え、回転方向が直前の回転方向(正回転方向)と同じであると仮定する。この場合、破線71を跨いでいるため、変位検出部703は、第1の信号の立上がりを検出する。
そして、変位検出部703は、第2の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第1,2の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が+2であると検出する。
For example, in FIG. 7, when the state value transitions from “00” to “11” which is two before, as shown in FIG. 8, is the rotation direction and the rotation amount +2 in the low speed mode? I cannot figure out if it is 2. Therefore, in this case, it is assumed that the detection mode is switched to the high speed mode and the rotation direction is the same as the immediately preceding rotation direction (forward rotation direction). In this case, since the broken line 71 is straddled, the displacement detection unit 703 detects the rise of the first signal.
The displacement detection unit 703 similarly detects the rise and fall of the second signal, and detects that the rotation direction and the rotation amount are +2 from the rise and fall of the first and second signals. .

同様に、例えば図7において、状態値が「00」から3つ前の「01」に遷移した場合には、回転方向が直前の正回転方向と同じであると仮定すると、破線71,72を跨いでいるため、変位検出部703は、第1の信号の立上がり及び立下がりを検出する。
そして、変位検出部703は、第2の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第1,2の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が+3であると検出する。
他の場合についても同様である。
Similarly, for example, in FIG. 7, when the state value transitions from “00” to “01” three times before, assuming that the rotation direction is the same as the previous positive rotation direction, the broken lines 71 and 72 are Since it is straddling, the displacement detector 703 detects the rise and fall of the first signal.
The displacement detection unit 703 similarly detects the rise and fall of the second signal, and detects that the rotation direction and the rotation amount are +3 from the rise and fall of the first and second signals. .
The same applies to other cases.

ここで、従来では、回転軸10の回転を検出可能な状態値の遷移パターンは1つであり、すなわち、状態値が隣接する状態値に遷移するパターンのみであった。それに対し、実施の形態1に係るロータリーエンコーダでは、回転軸10の回転を検出可能な状態値の遷移パターンを3つに増やすことができる。すなわち、実施の形態1に係るロータリーエンコーダでは、隣接する状態値に遷移するパターン、1つの状態値を飛ばして状態値が遷移するパターン、2つの状態値を飛ばして状態値が遷移するパターンの何かであれば、回転を検出することができる。よって、実施の形態1に係るロータリーエンコーダでは、従来構成に対して信号処理を変更するのみで、光センサ素子5,6を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。   Here, conventionally, there is only one state value transition pattern capable of detecting the rotation of the rotating shaft 10, that is, only a pattern in which the state value transitions to an adjacent state value. On the other hand, in the rotary encoder according to the first embodiment, the number of transition patterns of state values that can detect the rotation of the rotating shaft 10 can be increased to three. That is, in the rotary encoder according to the first embodiment, what is the pattern of transition to adjacent state values, the pattern of transition of state values by skipping one state value, and the pattern of transition of state values by skipping two state values? If so, rotation can be detected. Therefore, in the rotary encoder according to the first embodiment, even when the optical sensor elements 5 and 6 are intermittently driven only by changing the signal processing with respect to the conventional configuration, the intermittent drive is compared with the conventional configuration. The constraint between the period and the measurable range can be relaxed.

すなわち、回転軸10が低速で回転する場合には、従来と同様に、高分解能での検出及び回転方向の検出が可能である。一方、回転軸10が高速で回転する場合には、低分解能での検出となり、回転方向は検出できない(低速時と同じ方向と仮定する)が、代わりに、回転軸10の回転数の上限又は間欠駆動の周期の上限を3倍にすることができる。
また、間欠駆動の周期を従来よりも長くすることで、消費電力を低減させることが可能となる。
That is, when the rotating shaft 10 rotates at a low speed, detection with high resolution and detection of the rotation direction are possible as in the conventional case. On the other hand, when the rotating shaft 10 rotates at a high speed, detection is performed with low resolution, and the direction of rotation cannot be detected (assuming the same direction as at low speed), but instead the upper limit of the number of rotations of the rotating shaft 10 or The upper limit of the intermittent drive cycle can be tripled.
Moreover, it becomes possible to reduce power consumption by making the period of intermittent drive longer than before.

以上のように、この実施の形態1によれば、位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する1組の光センサ素子5,6と、1組の光センサ素子5,6からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部701と、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部702と、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から回転軸10の回転方向及び回転量を検出し、検出モードが高速モードである場合に、回転軸10の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部701により検出された状態値の遷移から当該回転軸10の回転量を検出する変位検出部703とを備えたので、光センサ素子5,6を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。   As described above, according to the first embodiment, a set of photosensor elements 5 and 6 that are arranged so as to be out of phase and that output signals in accordance with the displacement of an object by intermittent driving, and a set. The state value detection unit 701 that detects a state value indicating the presence / absence of signals from the optical sensor elements 5 and 6 and the transition of the state value detected by the state value detection unit 701 changes the detection mode to the low speed mode or the high speed mode. When the mode switching unit 702 for switching and the detection mode is the low speed mode, the rotation direction and the rotation amount of the rotary shaft 10 are detected from the transition of the state value detected by the state value detection unit 701, and the detection mode is the high speed mode. In some cases, it is assumed that the rotation direction of the rotation shaft 10 is the same as the rotation direction detected immediately before, and the displacement for detecting the rotation amount of the rotation shaft 10 from the transition of the state value detected by the state value detection unit 701 detection Since a 703, the optical sensor elements 5 and 6 even when intermittently driven, with respect to the conventional configuration, it is possible to relax the constraints between the measurable range and the cycle of the intermittent drive.

実施の形態2.
実施の形態1では、状態値の遷移による判定を行って検出モードの切替えを行う場合を示した。しかしながら、仮に、回転軸10の速度が急激に上昇し、状態値が2つ前又は2つ後に遷移する点を検出し損なってしまうと、検出モードは高速モードへは切替わらず、測定を誤ってしまう。一方、回転軸10の回転方向は急には変わらないと想定できる。そこで、実施の形態2では、状態値が2つ前又は2つ後に遷移する前に、ある程度の速度が検出できた段階で、早めに高速モードへ切替える手法について示す。
図9はこの発明の実施の形態2における演算部7の構成例を示す図である。この図9に示す実施の形態2における演算部7では、図2に示す実施の形態1における演算部7に対し、モード切替え部702をモード切替え部702bに変更している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the detection mode is switched by performing the determination based on the transition of the state value is shown. However, if the speed of the rotating shaft 10 increases rapidly and fails to detect a point where the state value changes two before or after two, the detection mode is not switched to the high speed mode, and the measurement is erroneously performed. End up. On the other hand, it can be assumed that the rotation direction of the rotating shaft 10 does not change suddenly. Therefore, in the second embodiment, a method of switching to the high speed mode at an early stage when a certain level of speed can be detected before the state value transitions two times before or after two will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the arithmetic unit 7 in the second embodiment of the present invention. In the calculation unit 7 in the second embodiment shown in FIG. 9, the mode switching unit 702 is changed to the mode switching unit 702b with respect to the calculation unit 7 in the first embodiment shown in FIG. Other configurations are the same, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

モード切替え部702bは、状態値検出部701により検出された状態値の遷移から、変位検出部703における検出モードを低速モード又は高速モードに切替える。この際、モード切替え部702bは、まず、変位検出部703により検出された回転軸10の変位量及び状態値検出部701における検出周期から当該回転軸10の平均速度を算出する。そして、モード切替え部702bは、検出モードが低速モードである場合に、上記平均速度が閾値以上である場合には、当該検出モードを高速モードに切替える。また、モード切替え部702bは、検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、上記平均速度が閾値未満である場合には、当該検出モードを低速モードに切替える。   The mode switching unit 702b switches the detection mode in the displacement detection unit 703 to the low speed mode or the high speed mode from the transition of the state value detected by the state value detection unit 701. At this time, the mode switching unit 702 b first calculates the average speed of the rotating shaft 10 from the displacement amount of the rotating shaft 10 detected by the displacement detecting unit 703 and the detection period in the state value detecting unit 701. Then, when the detection mode is the low speed mode, the mode switching unit 702b switches the detection mode to the high speed mode when the average speed is equal to or greater than the threshold value. In addition, after switching the detection mode to the high speed mode, the mode switching unit 702b switches the detection mode to the low speed mode when the average speed is less than the threshold value for a certain period.

次に、上記閾値の設定について説明する。
ここで、状態値検出部701による検出周期の度に、1つ前(1つ後)の状態値に遷移することが連続する速度は、2つ前(2つ後)の状態値には遷移しない最高速度(2つ前(2つ後)の状態値に遷移する直前の速度)である。
Next, the setting of the threshold value will be described.
Here, at every detection cycle by the state value detection unit 701, the speed at which transition to the previous (next) state value continues is changed to the previous (second) state value. Maximum speed (speed immediately before transition to the state value two previous (two subsequent)).

例えば、図10Aは、回転軸10の速度が上記最高速度と同一である場合での正回転時の信号波形を示している。なお、実線矢印は、状態値検出部701による検出タイミングを示している。この場合には、状態値検出部701は、毎回1つ前の状態値を検出する。
一方、図10Bは、回転軸10の速度が上記最高速度に対して少し遅い場合での正回転時の信号波形を示している。この場合には、状態値検出部701は、ほぼ毎回1つ前の状態値を検出するが、一部、遷移の無い状態値を検出する。なお、状態値検出部701が遷移の無い状態値を検出する割合は、回転軸10の速度に比例する。
また、図10Cは、回転軸10の速度が上記最高速度に対して少し速い場合での正回転時の信号波形を示している。この場合には、状態値検出部701は、ほぼ毎回1つ前の状態値を検出するが、一部、2つ前の状態値を検出する。なお、状態値検出部701が2つ前の状態値を検出する割合は、回転軸10の速度に比例する。
For example, FIG. 10A shows a signal waveform during forward rotation when the speed of the rotating shaft 10 is the same as the maximum speed. A solid line arrow indicates a detection timing by the state value detection unit 701. In this case, the state value detection unit 701 detects the previous state value every time.
On the other hand, FIG. 10B shows a signal waveform during forward rotation when the speed of the rotating shaft 10 is slightly slower than the maximum speed. In this case, the state value detection unit 701 detects the previous state value almost every time, but partially detects a state value without a transition. Note that the rate at which the state value detection unit 701 detects a state value without transition is proportional to the speed of the rotating shaft 10.
FIG. 10C shows a signal waveform during forward rotation when the speed of the rotating shaft 10 is slightly higher than the maximum speed. In this case, the state value detection unit 701 detects the previous state value almost every time, but partially detects the previous state value. The rate at which the state value detection unit 701 detects the previous state value is proportional to the speed of the rotating shaft 10.

ここで、実施の形態2では、2つ前又は2つ後に状態値が遷移する前の速度を検出した際に、検出モードを高速モードへ切替えることを目的としている。そのため、上記閾値としては、上記最高速度以下の任意の速度に設定する。   Here, the second embodiment aims to switch the detection mode to the high speed mode when the speed before the state value transitions two times before or after two is detected. For this reason, the threshold is set to an arbitrary speed equal to or lower than the maximum speed.

このように、回転軸10の平均速度に基づいて検出モードの切替えを行うようにしても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、上記閾値として、状態値が2つ前又は2つ後には遷移しない最高速度以下の任意の速度に設定することで、状態値の飛び(2つ前又は2つ後への遷移)が発生する前に、早めに高速モードへ切替えることができる。
Thus, even if the detection mode is switched based on the average speed of the rotating shaft 10, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Also, if the state value is set to an arbitrary speed that is less than or equal to the maximum speed at which the state value does not change two times before or after two, the state value jumps (transitions two or two times later). You can switch to high-speed mode as soon as possible.

なお上記では、モード切替え部702bが検出モードを高速モードに切替える場合及び低速モードに切替える場合の両方に対し、平均速度による判定を行う場合を示した。しかしながら、これに限らず、高速モードへの切替え及び低速モードへの切替えのうちの一方について、実施の形態1で示した状態値の遷移による判定を行うようにしてもよい。   In the above description, the case where the mode switching unit 702b performs determination based on the average speed for both the case where the detection mode is switched to the high speed mode and the case where the detection mode is switched to the low speed mode is shown. However, the present invention is not limited to this, and one of the switching to the high speed mode and the switching to the low speed mode may be performed by the state value transition described in the first embodiment.

なお実施の形態1,2では、ロータリーエンコーダとして、光学式のものを用いた。しかしながら、これに限るものではなく、磁気式のロータリーエンコーダについても、磁気センサ素子(センサ素子)により得られる信号は光センサ素子5,6により得られる信号と同様であり、実施の形態1,2の構成を同様に適用可能である。
また実施の形態1,2では、ロータリーエンコーダを、ガスメータ及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータ等に搭載した場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、その他のロータリーエンコーダを用いてもよい。
In the first and second embodiments, an optical encoder is used as the rotary encoder. However, the present invention is not limited to this, and in the magnetic rotary encoder, the signal obtained by the magnetic sensor element (sensor element) is the same as the signal obtained by the optical sensor elements 5 and 6, and the first and second embodiments. The configuration can be similarly applied.
In the first and second embodiments, the case where the rotary encoder is mounted on a home or business meter such as a gas meter and a water meter has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other rotary encoders are used. May be used.

また実施の形態1,2では、対象物の変位を検出する検出装置として、回転軸10の回転を検出するロータリーエンコーダを用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、検出装置として、単軸ロボット又はデジタル式ノギス等の対象物の移動(変位)を検出するリニアエンコーダを用いてもよく、実施の形態1,2の構成を同様に適用可能である。なお、リニアエンコーダに実施の形態1,2の構成を適用した場合にも、上記対象物が高速移動する場合には移動方向を判別することができない(低速移動のときと同じ方向と仮定する)。しかしながら、上記対象物が、低速移動状態を経由せずに移動方向が反転することは物理的に困難であるため、これが問題となる用途は少ないと考えられる。   In the first and second embodiments, the case where the rotary encoder that detects the rotation of the rotating shaft 10 is used as the detection device that detects the displacement of the object has been described. However, the present invention is not limited to this, and a linear encoder that detects the movement (displacement) of an object such as a single-axis robot or a digital caliper may be used as the detection device, and the configurations of the first and second embodiments are the same. It is applicable to. Even when the configurations of the first and second embodiments are applied to the linear encoder, the moving direction cannot be determined when the object moves at a high speed (assuming the same direction as that at the low speed movement). . However, since it is physically difficult for the object to reverse the direction of movement without going through a low-speed movement state, it is considered that there are few applications in which this is a problem.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 光源
2 レンズ
3 回転ディスク
4 固定スリット
5,6 光センサ素子
7 演算部
10 回転軸
701 状態値検出部
702,702b モード切替え部
703 変位検出部
301 挿入孔
302 スリット
401,402 スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Lens 3 Rotating disk 4 Fixed slit 5, 6 Optical sensor element 7 Calculation part 10 Rotating shaft 701 State value detection part 702, 702b Mode switching part 703 Displacement detection part 301 Insertion hole 302 Slit 401, 402 Slit

Claims (6)

位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する1組のセンサ素子と、
1組の前記センサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部と、
前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部と、
前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から前記対象物の変位方向及び変位量を検出し、前記検出モードが高速モードである場合に、前記対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する変位検出部と
を備えた検出装置。
A set of sensor elements arranged so as to be out of phase and outputting signals in accordance with the displacement of the object by intermittent driving;
A state value detection unit for detecting a state value indicating presence / absence of a signal from a set of the sensor elements;
From the transition of the state value detected by the state value detection unit, a mode switching unit that switches the detection mode to the low speed mode or the high speed mode,
When the detection mode is the low speed mode, the displacement direction and the displacement amount of the object are detected from the transition of the state value detected by the state value detection unit, and when the detection mode is the high speed mode, A displacement detector that detects the amount of displacement of the object from the transition of the state value detected by the state value detector, assuming that the displacement direction of the object is the same as the displacement direction detected immediately before Detection device.
前記モード切替え部は、前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して2つ前又は2つ後に遷移した場合に、当該検出モードを高速モードに切替える
ことを特徴とする請求項1記載の検出装置。
The mode switching unit, when the detection mode is a low speed mode, when the state value detected by the state value detection unit transitions two previous or two after the state value detected immediately before In addition, the detection mode is switched to a high-speed mode.
前記モード切替え部は、前記変位検出部により検出された前記対象物の変位量及び前記状態値検出部における検出周期から当該対象物の平均速度を算出し、前記検出モードが低速モードである場合に、当該平均速度が閾値以上である場合に、当該検出モードを高速モードに切替える
ことを特徴とする請求項1記載の検出装置。
The mode switching unit calculates an average speed of the target object from a displacement amount of the target object detected by the displacement detection part and a detection cycle in the state value detection part, and when the detection mode is a low speed mode. The detection device according to claim 1, wherein the detection mode is switched to a high-speed mode when the average speed is equal to or higher than a threshold value.
前記モード切替え部は、前記検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、前記状態値検出部により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して1つ前若しくは1つ後に遷移している場合又は直前に検出された状態値に対して遷移していない場合に、当該検出モードを低速モードに切替える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の検出装置。
The mode switching unit switches the detection mode to the high-speed mode, and the state value detected by the state value detection unit for a certain period of time is immediately before or after the state value detected immediately before. The detection mode is switched to the low-speed mode when there is a transition or when there is no transition with respect to the state value detected immediately before. Any one of claims 1 to 3 The detection device described.
前記モード切替え部は、前記変位検出部により検出された前記対象物の変位量及び前記状態値検出部における検出周期から当該対象物の平均速度を算出し、前記検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、当該平均速度が閾値未満である場合に、当該検出モードを低速モードに切替える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の検出装置。
The mode switching unit calculates an average speed of the target object from a displacement amount of the target object detected by the displacement detection unit and a detection period in the state value detection unit, and after switching the detection mode to a high speed mode. The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection mode is switched to a low speed mode when the average speed is less than a threshold value for a certain period of time.
位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する1組のセンサ素子を有する検出装置による検出方法であって、
状態値検出部は、1組の前記センサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出し、
モード切替え部は、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替え、
変位検出部は、前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から前記対象物の変位方向及び変位量を検出し、前記検出モードが高速モードである場合に、前記対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する
ことを特徴とする検出方法。
It is a detection method by a detection device having a set of sensor elements that are arranged so as to be out of phase, are intermittently driven, and output signals according to the displacement of an object,
The state value detection unit detects a state value indicating the presence / absence of a signal from the one set of sensor elements,
The mode switching unit switches the detection mode to the low speed mode or the high speed mode from the transition of the state value detected by the state value detection unit,
When the detection mode is the low speed mode, the displacement detection unit detects the displacement direction and the displacement amount of the object from the transition of the state value detected by the state value detection unit, and the detection mode is the high speed mode. In some cases, assuming that the displacement direction of the object is the same as the displacement direction detected immediately before, the displacement amount of the object is detected from the transition of the state value detected by the state value detection unit. Feature detection method.
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