JP2775559B2 - 接点式エンコーダ信号処理装置 - Google Patents

接点式エンコーダ信号処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オシロスコープの時間
軸、垂直軸のレンジ制御、カーソル移動させるための信
号を生成する等に好適な接点式エンコーダの信号処理装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の接点式エンコーダは、エ
ンコーダの回転に応じて位相の異なる2つの信号が出力
されるようになっており、接点式エンコーダを回転させ
ると、回転クリック数が出力信号のパルス数として、ま
た右回転または左回転の回転方向が2つのエンコーダ出
力信号の位相差として出力されるように構成されてい
る。そして、これらパルス数と位相差をハードウェアま
たはソフトウェアで検出することにより、接点式エンコ
ーダの回転クリック数と回転方向をCPUが認識し、処
理を実行することができるようになっている。
【0003】図4は従来のこの種の接点式エンコーダ信
号処理装置の構成を示している。図4において、1は接
点式エンコーダであり、接点式エンコーダ1が回転する
と、その出力2、3は、図示されないチャタリング防止
用の抵抗およびコンデンサを経てチャタリングが除去さ
れ、それぞれ位相差検出部4に入力される。位相差検出
部4の出力5、6からは、回転クリック数と回転方向が
得られる。
【0004】図5は上記従来例における出力信号を示し
ている。例えば接点式エンコーダ1を時計回り方向へ2
クリック回転し、その後反時計回り方向に2クリニック
回転させると、接点式エンコーダ1の出力2、3および
位相差検出部4の出力5、6は、それぞれ図示のように
なる。
【0005】位相差検出部4の出力5、6は、図示され
ないアップダウンカウンタのクロック入力に接続された
り、キースキャンのマトリクスに接続されて割り付が行
なわれ、接点式エンコーダ1の回転方向とクリック数が
検出される。
【0006】このように、従来の接点式エンコーダと位
相差検出部とを組み合わせた構成でも、接点式エンコー
ダの回転方向と回転クリック数に対応した処理をCPU
または関連ハードウェアが実行することにより、時間
軸、垂直軸のレンジ制御、カーソル移動等を行なうこと
ができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、位相差検出部4の出力は、回転方向に対
応する側の入力信号に対して透過型であるため、通常、
接点式エンコーダ1が停止している状態においては、接
点は開放状態であるが、何らかの原因で両接点が閉じた
状態で停止した場合、位相差検出部4の出力は、接点式
エンコーダ1の回転方向に対応した側の出力信号がアク
ティブ状態となったままになる。このため、位相差検出
部4の出力信号がキースキャンマトリクスに供給されて
いる場合には、キー入力が継続している状態となり、以
降の処理ができないという問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、複数のエンコーダを使用中、任意の接点
式エンコーダの両接点が閉じた状態で回転が停止して
も、他のエンコーダの周辺回路に回転信号が伝達不可能
な状態になることを防止し、安定した動作を行なうこと
のできる接点式エンコーダ信号処理装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回転に応じて位相の異なる回転信号を発
生する複数の接点式エンコーダと、前記複数の接点式エ
ンコーダに対応してそれぞれの回転信号から各回転信号
の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生す
複数の回転信号生成手段と、任意の接点式エンコーダ
を回転させたとき、回転している接点式エンコーダを検
出する手段と、どの接点式エンコーダが回転しているか
を認識するためのエンコーダ識別コード保持手段と、回
転してない他の接点式エンコーダの回転信号生成手段の
出力と後段の信号処理手段とを分離するバッファ手段
と、バッファ手段の出力を処理する信号処理手段と、接
点式エンコーダの回転信号を読み取る毎にリセット信号
前記それぞれの回転信号生成手段に出力して初期状態
に戻す制御手段とを備えたものである。
【0010】
【作用】本発明は、上記構成によって、ある接点式エン
コーダが回転し、制御手段がその回転を認識し、回転信
号の読み込みを行なう毎に回転信号生成手段にリセット
信号を出力して初期状態に戻すので、接点式エンコーダ
が両接点を閉じた状態で停止しても、他のエンコーダの
周辺回路における処理に影響を及ぼすことがない。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示すもので
ある。図1において、101は接点式エンコーダ(以
下、単にエンコーダという。)であり、回転に応じて位
相の異なる回転信号を発生する。102は回転信号生成
手段であり、エンコーダ101の回転信号から各回転信
号の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生
する。103はバッファ手段であり、回転していない他
のエンコーダの回転信号生成手段と後段の信号処理手段
105とを分離する。104は回転エンコーダ検出手段
/識別コード保持手段であり、回転しているエンコーダ
を検出するとともに、どのエンコーダが回転しているか
を認識するための識別コードを保持している。なお、こ
の回転エンコーダ検出手段/識別コード保持手段104
は、それぞれ独立に設けてもよい。105は信号処理手
段であり、バッファ手段103の出力から目的の出力を
得るための信号処理を行なう。106は制御手段として
のCPUであり、CPUバス107を通じて装置各部を
制御するとともに、エンコーダ101の回転信号を読み
取る毎にリセット信号Rを回転信号生成手段102に出
力し、これを初期状態に戻す。108は他の接点式エン
コーダであり、同様に別の回転信号生成手段109に接
続され、この回転信号生成手段109は別のバッファ手
段110に接続されている。回転信号生成手段109の
出力は、回転信号生成手段102の出力とともに回転エ
ンコーダ検出手段/識別コード保持手段104に入力さ
れ、バッファ手段110の出力は、バッファ手段103
の出力とともに信号処理手段105に入力される。
【0012】図2は上記実施例を具体化した回路図であ
る。エンコーダ101は、個別に動作する2つの接点ス
イッチ1および2を有し、それぞれの固定側接点には電
源3が接続されている。接点スイッチ1の可動側接点4
は、抵抗5を介して接地され、接点スイッチ2の可動側
接点6は、抵抗7を介して接地されている。回転信号生
成手段102は、ORゲート8、9、10、11、12
およびフリップフロップ13、14により構成されてい
る。バッファ手段103は、ANDゲート15および1
6により構成されている。回転エンコーダ検出手段/識
別コード保持手段104は、フリップフロップ17、1
8、19およびORゲート20により構成されている。
このうち、フリップフロップ19とORゲート20は、
他のエンコーダ108のための回転エンコーダ検出手段
/識別コード保持手段104と共用になっている。信号
処理手段105の入口には、任意のエンコーダ回転方向
を検出するORゲート21および22が設けられてい
る。
【0013】エンコーダ101における接点スイッチ1
の可動側接点4は、時計回り方向の回転を検出するフリ
ップフロップ13およびORゲート9、10に接続され
ている。接点スイッチ2の可動側接点6は、反時計回り
方向の回転を検出するフリップフロップ14およびOR
ゲート8、9に接続されている。フリップフロップ1
3、14は、それぞれ可動側接点4、6が開状態から閉
状態に変化したときにエンコーダ101が回転したこと
を検出し、パルス信号を出力する。ORゲート11は、
エンコーダ101の可動側接点4、6が開状態にあると
き、およびCPU106がエンコーダ101の回転を割
り込み等により認識し、処理を行なった後にリセット信
号Rを出力したときにアクティブになる。ORゲート1
2は、チャタリングが除去された信号であるフリップフ
ロップ13、14の出力が入力され、ORゲート8、1
0、20および任意のエンコーダが回転していることを
検出するフリップフロップ17に出力される。フリップ
フロップ18は、任意のエンコーダが回転していると
き、エンコーダ101が回転したかどうかを検出する。
フリップフロップ18の出力は、ANDゲート15、1
6に接続され、エンコーダ101が回転していれば、フ
リップフロップ13、14の出力を信号処理手段105
に出力する。ORゲート21、22は、任意のエンコー
ダがそれぞれ時計回り方向、反時計回り方向に回転した
とき出力する。ORゲート20は、任意のエンコーダが
回転したとき、フリップフロップ19のクロック端子C
Kに出力し、フリップフロップ19は、フリップフロッ
プ18に任意のエンコーダが回転されたことを通知する
ために出力する。ORゲート20、21、22は、使用
するエンコーダが1つ増える毎に入力端子が1本増加す
る。
【0014】次に上記実施例の動作について、図2およ
び図3を参照して説明する。エンコーダ101の接点ス
イッチ1、2は、エンコーダ101の回転に応じて一定
の間隔をもって開閉するようになっており、エンコーダ
101が停止状態にあるときは、可動側接点4、6が通
常、開状態に維持されている。そして各接点4、6から
は、エンコーダ101の回転に応じて位相の異なる回転
信号が出力される。
【0015】エンコーダ101の可動側接点4、6から
それぞれ図5に示すような回転信号が出力されると、時
計回り方向の回転を検出するフリップフロップ13は、
そのD端子に一方の可動側接点4の出力、CK端子には
他方の可動側接点6の出力が入力されるため、Hレベル
が出力される。このとき、可動側接点6の出力にはチャ
タリングが含まれており、そのチャタリングで動作して
も、D端子にはHレベルが入力されているので誤動作は
しない。また反時計回り方向の回転を検出するフリップ
フロップ14には、D端子に可動側接点6の出力、CK
端子には可動側接点4の出力が入力されており、各接点
4、6のORが出力されるため、Lレベルが出力され
る。このとき、接点4の出力にはチャタリングが含まれ
ており、そのチャタリングでクロックが動作しても、D
端子にはLレベルが入力されているので誤動作はしな
い。このようにして回転方向に応じてフリップフロップ
13、14からパルス信号が出力される。なお、ORゲ
ート12の出力がORゲート8、10に接続されている
のは、接点4、6の出力信号である回転信号がLレベル
になるとき、信号に含まれているチャタリングにより誤
動作しないように、パルス幅を長くするためである。こ
のようにフリップフロップ13、14、ORゲート8、
9、10、11、12により、回転信号からチャタリン
グを除去しない状態の各回転信号の位相差と回転クリッ
ク数に応じたパルス信号を発生する。
【0016】ORゲート12からパルスが出力される
と、フリップフロップ17の出力はHレベルからLレベ
ルに変化し、ORゲート20は、フリップフロップ19
にパルスを出力し、フリップフロップ19は、フリップ
フロップ18に任意のエンコーダが回転したことを通知
する。フリップフロップ18は、エンコーダ101が回
転しているときは、ANDゲート15、16にHレベル
を出力し、回転していなければLレベルを出力する。た
だしCPU106がリセット信号Rを出力したときはH
レベルである。したがって、CPU106からリセット
信号Rが出力された後、すべてのエンコーダは信号処理
可能状態にあるが、あるエンコーダが回転した場合、他
のエンコーダは、CPU106からリセット信号Rが出
力されるまで処理不可能状態になる。このようにフリッ
プフロップ17、18、19およびORゲート20、A
NDゲート15、16によって、任意の接点式エンコー
ダを回転させたときのその回転が検出される。また、フ
リップフロップ18は、エンコーダが回転したことをC
PU106が認識したとき、どのエンコーダが回転した
かを認識するためのエンコーダ識別コード保持機能を有
している。
【0017】このように、上記実施例によれば、接点式
エンコーダ101から出力された位相の異なる2つの回
転信号をフリップフロップ13、14のD端子に加え、
クロック端子CKに立ち上がりエッジが入力されたとき
のD端子に入力される信号のレベルから回転方向を検出
することにより、回転方向信号、回転クリック数を正し
く処理手段105へ出力することができる。そして接点
式エンコーダ101の両接点が閉じた状態であり続けて
も、回転信号生成手段102においてエンコーダ101
の接点が開状態から閉状態に変化しないと出力パルスを
発生させないため、CPU106が回転信号を読み取る
毎にリセット信号Rをこのフリップフロップ13、14
のクリア端子CLに出力することにより、他のエンコー
ダの周辺回路に影響を及ぼすことがない。
【0018】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、以下に示す効果を有する。すなわち、複数のエンコ
ーダを用いる場合、どのエンコーダが回転しているかを
検出できるとともに、他のエンコーダを使用禁止状態に
することができるので、複数のエンコーダに対してカウ
ンタを1つ持てばよい。
【0019】制御手段はエンコーダが回転していること
を認識すると、回転信号を読み出した後、回転信号生成
手段をリセットし、初期状態に戻すことができるため、
エンコーダの両接点が閉じた状態で停止しても、周辺回
路に影響を及ぼさない。
【0020】エンコーダが回転していることを制御手段
が認識する方法として、キースキャンを常時行なうこと
により認識する方法のほかに、割り込みによって制御手
段が認識する方法も使用でき、かつ常時エンコーダの両
接点が閉じた状態にあるかどうかを監視する必要がない
ため、ノイズの発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における接点式エンコーダ信
号処理装置の概略ブロック図
【図2】本発明の一実施例における回路図
【図3】本発明の一実施例における出力信号のタイミン
グチャート
【図4】従来例における接点式エンコーダ信号処理装置
の概略ブロック図
【図5】従来例における出力信号のタイミングチャート
【符号の説明】
101、108 接点式エンコーダ 102、109 回転信号生成手段 103、110 バッファ手段 104 回転エンコーダ検出手段/識別コード保持手段 105 信号処理手段 106 CPU(制御手段) 107 CPUバス

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転に応じて位相の異なる回転信号を発
    生する複数の接点式エンコーダと、前記複数の接点式エ
    ンコーダに対応してそれぞれの回転信号から各回転信号
    の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生す
    複数の回転信号生成手段と、任意の接点式エンコーダ
    を回転させたとき、回転している接点式エンコーダを検
    出する手段と、どの接点式エンコーダが回転しているか
    を認識するためのエンコーダ識別コード保持手段と、回
    転してない他の接点式エンコーダの回転信号生成手段の
    出力と後段の信号処理手段とを分離するバッファ手段
    と、バッファ手段の出力を処理する信号処理手段と、接
    点式エンコーダの回転信号を読み取る毎にリセット信号
    前記それぞれの回転信号生成手段に出力して初期状態
    に戻す制御手段とを備えた接点式エンコーダ信号処理装
    置。
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