JP2019168399A - エンコーダの信号処理装置、及びエンコーダ - Google Patents
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Abstract
Description
更に、開始条件判定回路41は、各第1所定時間間隔ΔTn内において第2所定時間間隔ΔTkでサンプリングされた位置データをレジスタ群42に格納する。開始条件判定回路41の詳細は後述する。
D(m)=P(m)−[P(0)+L・m/n]
=P(m)−[P(0)+{P(n)−P(0)}×m/n]…(1)
として求められる。
図4に示すように、誤差データの誤差特性(補正前)において補正点T0〜T4間を直線補間して直線近似曲線(補正量)を求め、求めた直線近似曲線(補正量)で位置データを補正する場合、誤差データの誤差特性(補正前)における極値を見逃し、補正後の位置データに誤差(補正後)が残ることがある。
これにより、誤差データの誤差特性(補正前)において補正点T0〜T4間を直線補間して直線近似曲線(補正量)を求め、求めた直線近似曲線(補正量)で位置データを補正しても、補正後の位置データの誤差(補正後)を低減することができる。
このとき、上述したように、検出誤差補正回路5により6つの補正点T0〜T5間を直線補間して直線近似曲線(点線)を求め、求めた直線近似曲線で位置データを補正(直線補間)する場合、誤差データの誤差特性における極値を見逃し、補正後の位置データに誤差が残ることがある。
更に、プロセッサは、各第1所定時間間隔ΔTn内の第2所定時間間隔ΔTkの位置データと、理想的な位置データとの差分に基づいて誤差データを算出する(ステップa7)。
これにより、誤差データの誤差特性において補正点間を直線補間して直線近似曲線を求め、求めた直線近似曲線で位置データを補正しても、補正後の位置データの誤差(内挿誤差)を低減することができる。その結果、エンコーダの検出精度を向上することができる。
また、特許文献1(第2実施形態)には、誤差特性の形状における極大値、極小値、及び変曲点を利用して誤差の大きさに応じて補正区間の区間幅を変更する技術、具体的には誤差の大きい箇所には補正区間の区間幅を狭くし、誤差の小さい箇所には補正区間の区間幅を広くする技術が記載されている。しかし、補正ポイントが増加してしまう可能性があり、信号処理時間、すなわち検出時間が増加してしまう可能性がある。
また、特許文献1には、これらの方法を組み合わせてもよいことが記載されているが、補正ポイントの数を増減することなく、補正ポイントを誤差特性の極値又は変曲点にシフトする技術について示唆されていない。
1a,1b アナログ増幅回路(位置データ取得部)
2a,2b アナログ−ディジタル変換回路(位置データ取得部)
3 ディジタル内挿回路(位置データ取得部)
4 検出誤差データ算出回路(誤差データ算出部)
41 開始条件判定回路
42 レジスタ
43 検出誤差計算回路
44 検出誤差格納レジスタ
45 平均化回路
411a,411b,411c 位置データレジスタ
412a 第1の速度計算回路
412b 第2の速度計算回路
413 ゼロクロスポイント検出回路
414 加速度計算回路
415 位置データレジスタ格納開始判定及び誤差計算開始信号判定回路
5 検出誤差補正回路
51 補正用検出誤差格納レジスタ
52 補正計算回路52
6 ポジションデータ生成回路
Claims (6)
- 被測定体の移動に応じて周期的に発生するアナログ信号を信号処理して前記被測定体の位置に応じた位置データを生成するエンコーダの信号処理装置であって、
前記アナログ信号をサンプリングして前記被測定体の位置に応じた位置データを取得する位置データ取得部と、
前記位置データ取得部で取得された1周期の位置データのうちの所定数の位置データと、1周期において位置が直線的に変化すると仮定した理想的な位置データとの差分に基づいて誤差データを算出する誤差データ算出部と、
前記誤差データ算出部で算出された前記誤差データに基づいて、前記位置データ取得部で取得された位置データを補正する補正部と、
を備え、
前記誤差データ算出部は、
1周期内において第1所定時間間隔ΔTnでサンプリングされた前記所定数の位置データと前記理想的な位置データとの差分に基づいて第1誤差データを算出し、前記第1誤差データを前記誤差データとし、
更に、前記第1所定時間間隔ΔTn各々内において第2所定時間間隔ΔTkでサンプリングされた位置データと前記理想的な位置データとの差分に基づいて第2誤差データを算出し、
前記第1誤差データと前記第2誤差データとの誤差特性に基づいて、前記誤差特性における極値又は変曲点に前記第1誤差データよりも近い前記第2誤差データがある場合、前記誤差特性における極値又は変曲点に最も近い第2誤差データを前記第1誤差データのうちの何れかと置換して、前記誤差データの前記所定数を増減することなく、前記誤差データの時間間隔を変更する、
エンコーダの信号処理装置。 - 前記誤差データ算出部は、前記誤差特性における極値に最も近い第2誤差データを、前記誤差特性における変曲点に最も近い第2誤差データよりも優先して、前記第1誤差データと置換する、請求項1に記載のエンコーダの信号処理装置。
- 前記誤差データ算出部は、前記誤差特性における極値に最も近い第2誤差データの中でも、前記誤差特性における極値を形成する曲線の傾きが大きい極値に最も近い第2誤差データを優先して、前記第1誤差データと置換する、請求項2に記載のエンコーダの信号処理装置。
- 前記誤差データ算出部は、前記誤差特性における変曲点に最も近い第2誤差データの中でも、前記誤差特性における変曲点を形成する曲線の傾きが大きい変曲点に最も近い第2誤差データを優先して、前記第1誤差データと置換する、請求項2に記載のエンコーダの信号処理装置。
- 前記補正部は、前記誤差データ算出部で算出された前記誤差データの補間処理を行うことにより、前記位置データ取得部で取得された前記位置データに対応する誤差データを求め、当該位置データを対応する誤差データで補正する、請求項1〜4の何れか1項に記載のエンコーダの信号処理装置。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載のエンコーダの信号処理装置を備える、エンコーダ。
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