JP2681568B2 - 磁極位置検出信号付きインクリメンタルエンコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＣサーボモータの制御
等に使用される、磁極位置検出信号付きインクリメンタ
ルエンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例におけるエンコーダの伝送を図５
に基づいて説明する。図に示すように、ラインドライバ
ユニット３にはラインドライバ３ａ、３ｂ、３ｚが内蔵
されており、ラインドライバユニット６にはラインドラ
イバ６ｕ、６ｖ、６ｗが内蔵されている。エンコーダの
伝送電線は次の通りで合計１４本となる。 電源関係は電源電圧ＶｃｃとＯＶの２本となる。 エンコーダの固定スリット及び回転スリットを通過
した光を受光素子で電気信号に変換したパルス列からな
るインクリメンタル信号ａから、ラインドライバ３ａは
インクリメンタル信号Ａとインバートされたインクリメ
ンタル信号Ａ（以下、記号の上に書く横棒の代わりをア
ンダーラインで代用する。但し図面には慣習通り記号の
上に横棒を付ける）を伝送ラインに送出する。この伝送
電線が２本となる。 同様に、インクリメンタル信号ｂから、ラインドラ
イバ３ｂはインクリメンタル信号Ｂとインバートされた
インクリメンタル信号Ｂを伝送ラインに送出する。この
伝送電線が２本となる。 １回転に１つだけ出力される絶対位置信号としての
原点信号ｚから、ラインドライバ３ｚは原点信号Ｚとイ
ンバートされた原点信号Ｚを伝送ラインに送出する。こ
の伝送電線が２本となる。 Ｕ相の磁極位置検出信号ｕから、ラインドライバ６
ｕは磁極位置検出信号Ｕとインバートされた磁極位置検
出信号Ｕを伝送ラインに送出する。この伝送電線が２本
となる。 同様に、Ｖ相の磁極位置検出信号ｖから、ラインド
ライバ６ｖは磁極位置検出信号Ｖとインバートされた磁
極位置検出信号Ｖを伝送ラインに送出する。この伝送電
線が２本となる。 同様に、Ｗ相の磁極位置検出信号ｗから、ラインド
ライバ６ｗは磁極位置検出信号Ｗとインバートされた磁
極位置検出信号Ｗを伝送ラインに送出する。この伝送電
線が２本となる。 上記の〜の信号は個々に各伝送ラインに常時送出さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の磁極位
置検出信号付きインクリメンタルエンコーダは、電源関
係の他に個々に各信号を各伝送ラインに送出するので、
多くの伝送電線が必要であるという課題がある。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、伝送電線の本数を大幅に削減した磁極位置検
出信号付きインクリメンタルエンコーダを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明における磁極位置検出信号付きインクリメンタ
ルエンコーダは、ＡＣモータに取付けられ、磁極位置を
検出する磁極位置検出信号と前記ＡＣモータの回転に応
じて変化するパルス列からなるインクリメンタル信号及
び１回転に１つだけ出力される絶対位置信号としての原
点信号を出力する磁極位置検出信号付きインクリメンタ
ルエンコーダにおいて、 電源投入から一定の設定時間が
経過した時点で伝送ライン上に送出する信号を切替える
ために作動する電源ＯＮタイマと、 この電源ＯＮタイマ
の動作前は前記磁極位置検出信号を伝送ラインに送出し
前記電源ＯＮタイマの動作後は前記磁極位置検出信号に
代えてインクリメンタル信号と原点言号とを伝送ライン
に送出する信号切り換え手段とを備えたことに特徴を有
している。

【０００６】

【作用】電源投入時には、エンコーダからの送信を受信
する受信側においては、ＡＣモータの磁極位置が不明で
ある。このため、電源投入から一定の設定時間の間に出
力される磁極位置検出信号をデータとして前記受信側の
記憶手段であるメモリに格納しておく。このことによ
り、ＡＣモータの磁極位置と受信側の磁極位置のデータ
を或る一定の範囲の値（電気角６０゜以内）で確定する
ことができる。続いて電源投入からの設定時間の経過後
に出力されるインクリメンタル信号と原点信号のうち、
ＡＣモータの１回転に１つだけ出力される絶対位置信号
としての原点信号により、ＡＣモータの磁極位置と受信
側の磁極位置のデータとのスタート位置が正規化され
る。 ＡＣモータの回転による磁極位置の移動に対して
は、受信側の磁極位置のデータをインクリメンタル信号
で追従させるので、磁極位置検出信号を連続して出力す
る必要はなくなる。すなわち、電源投入からの設定時間
（磁極位置検出信号を受信側のメモリに格納する時間が
有れば可）内に磁極位置検出信号を伝送ラインに送出す
ればよいことになる。電源投入から設定時間が経過した
後は、磁極位置検出信号の代わりに、インクリメンタル
信号及び原点信号を前記伝送ラインに送出する。従っ
て、従来方式よりも磁極位置検出信号とインクリメンタ
ル信号・原点信号の伝送ラインを共用することにより伝
送電線を６本削減することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本発明の第１実施例は図１及び図２に示されて
おり、図１は伝送回路図であり、図２はタイムチャート
である。図において１はラインドライバユニットであ
り、ラインドライバ１ａ、１ｂ及び１ｚが内蔵されてい
る集積回路である。同様に、２はラインドライバユニッ
トであり、ラインドライバ２ｕ、２ｖ及び２ｗが内蔵さ
れている集積回路である。ａ及びｂはエンコーダの固定
スリット及び回転スリットを通過した光を受光素子で電
気信号に変換したパルス列を出力するインクリメンタル
信号である。ｚは１回転に１つだけ出力される．絶対位
置信号、ｕ，ｖ及びｗはＵ相の磁極位置検出信号、Ｖ相
の磁極位置検出信号およびＷ相の磁極位置検出信号であ
る。各ラインドライバはトライステート・ラインドライ
バであり、ゲートがＨの場合入力信号は出力され、ゲー
トがＬの場合はハイインピーダンスとなり入力信号は出
力されない。また、各ラインドライバは正相と逆相の２
種類を出力する。１０は電源ＯＮタイマであり、電源投
入から一定の設定時間後に信号を切替える回路である。

【０００８】この電源ＯＮタイマ１０の動作は図２に示
されており、電源がＯＦＦからＯＮになった時点では電
源ＯＮタイマ１０の出力信号はＬである。電源がＯＮに
なってから一定の設定時間が経過した時点で電源ＯＮタ
イマ１０の出力信号はＨに切り替わる。この一定の設定
時間はＴｏｎで示されており、出力信号はこのＴｏｎで
示された期間は磁極位置検出信号を出力し、この後はイ
ンクリメンタル信号及び原点信号を出力する。

【０００９】次に動作について説明する。電源投入から
一定の設定時間Ｔｏｎは電源ＯＮタイマ１０からＬが出
力されて、ラインドライバユニット１のゲートＧは閉と
なり、各ラインドライバ１ａ、１ｂ及び１ｚはハイイン
ピーダンスとなり入力信号を出力しない。これに対し
て、ラインドライバユニット２のゲートＧは開となり、
各ラインドライバ２ｕ、２ｖ及び２ｗは入力信号を出力
する。すなわち、各伝送ラインの伝送電線にはＵ、Ｕ、
Ｖ、Ｖ、Ｗ、Ｗの磁極位置検出信号が送出される。この
磁極位置検出信号をエンコーダからの送信を受信する受
信側のメモリにデータとして格納し、ＡＣモータの磁極
位置と受信側の磁極位置のデータを或る一定の範囲の値
（電気角で６０゜以内）で確定する。

【００１０】更に、電源投入から一定の設定時間Ｔｏｎ
の経過後は電源ＯＮタイマ１０からＨが出力されて、ラ
インドライバユニット１のゲートＧは開となり、各ライ
ンドライバ１ａ、１ｂ及び１ｚは入力信号を出力する。
これに対して、ラインドライバユニット２のゲートＧは
閉となり、各ラインドライバ２ｕ、２ｖ及び２ｗはハイ
インピーダンスとなり入力信号を出力しない。すなわ
ち、各伝送ラインの伝送電線にはＡ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ｚ、
Ｚのインクリメンタル信号と原点位置信号が送出され
る。この原点信号は、ＡＣモータの磁極位置と受信側の
磁極位置のデータとのスタート位置を正規化する。ＡＣ
モータの回転による磁極位置の移動に対しては、受信側
の磁極位置のデータをインクリメンタル信号で追従させ
るので磁極位置検出信号を連続して伝送ラインに送出す
る必要はなくなる。従って、伝送ラインの伝送電線の本
数は６本で足りるので電源の２本と併せて計８本となり
従来に比べて６本の軽減となる。

【００１１】第２実施例は図３に示されており、図にお
いて３はラインドライバユニットであり、ラインドライ
バ３ａ、３ｂ及び３ｚが内蔵されている集積回路であ
る。７は信号切替ゲートであり、各入力信号ａとｕ、ｂ
とｖ、及びｚとｗを切り替える。動作について説明する
と、電源投入から一定の設定時間は電源ＯＮタイマ１０
からＬが出力されて、信号切替ゲート７は入力信号ｕの
入力側Ｉ_１Ｂ、入力信号ｖの入力側Ｉ_２Ｂ及び入力信号
ｗの入力側Ｉ_３Ｂを選択し、出力側Ｏ１にｕ、Ｏ２にｖ
及びＯ３にｗが送られる。図から明らかなように、各ラ
インドライバ３ａ、３ｂ及び３ｚからはＵ、Ｕ、Ｖ、
Ｖ、Ｗ及びＷの磁極位置検出信号が伝送ラインに送出さ
れる。

【００１２】更に、電源投入から一定の設定時間の経過
後は電源ＯＮタイマ１０からＨが出力されて、信号切替
ゲート７は入力信号ａ，ｂ及びｚの入力側Ｉ_１Ａ、Ｉ
_２Ａ、Ｉ_３Ａを選択し、出力側Ｏ１にａ、Ｏ２にｂ及び
Ｏ３にｚが送られる。図から明らかなように、各ライン
ドライバ３ａ、３ｂ及び３ｚからはＡ、Ａ、Ｂ、Ｂ及び
Ｚ、Ｚのインクリメンタル信号と原点信号が伝送ライン
に送出される。第１実施例と比べるとラインドライバユ
ニットの代わりに信号切替ゲートを使用しており、回路
構成が簡便になっている。

【００１３】第３実施例は図４に示されており、図にお
いてラインドライバユニット４にラインドライバ４ｃｈ
が内蔵されている点が第２実施例と異なっている。この
ラインドライバ４ｃｈによって伝送電線が２本増加され
るが、切り替わり信号が出力されるので、エンコーダか
らの送信を受信する受信側では信号が切り替っているこ
とが判別できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁極
位置検出信号付きインクリメンタルエンコーダは、電源
投入から一定の設定時間内に磁極位置検出信号を伝送ラ
インに送出し、前記設定時間後はインクリメンタル信号
及び原点信号を前記伝送ラインに送出するように構成し
たので、伝送電線の本数を大幅に削減した磁極位置検出
信号付きインクリメンタルエンコーダを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における伝送回路図であ
る。

【図２】本発明の実施例におけるタイムチャートであ
る。

【図３】本発明の第２実施例における伝送回路図であ
る。

【図４】本発明の第３実施例における伝送回路図であ
る。

【図５】従来例における伝送回路図である。

【符号の説明】

１〜４、６ ラインドライバユニット １ａ、１ｂ、１ｚ ラインドライバ ２ｕ、２ｖ、２ｗ ラインドライバ ３ａ、３ｂ、３ｚ ラインドライバ ４ａ、４ｂ、４ｚ、４ｃｈ ラインドライバ ６ｕ、６ｖ、６ｗ ラインドライバ ７ 信号切替ゲート １０ 電源ＯＮタイマ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＣモータに取付けられ、磁極位置を検
   出する磁極位置検出信号と前記ＡＣモータの回転に応じ
   て変化するパルス列からなるインクリメンタル信号及び
   １回転に１つだけ出力される絶対位置信号としての原点
   信号を出力する磁極位置検出信号付きインクリメンタル
   エンコーダにおいて、 電源投入から一定の設定時間が経過した時点で伝送ライ
   ン上に送出する信号を切替えるために作動する電源ＯＮ
   タイマと、 この電源ＯＮタイマの動作前は前記磁極位置検出信号を
   伝送ラインに送出し前記電源ＯＮタイマの動作後は前記
   磁極位置検出信号に代えてインクリメンタル信号と原点
   信号とを伝送ラインに送出する信号切り換え手段とを備
   えてなることを特徴とする磁極位置検出信号付きインク
   リメンタルエンコーダ。