JP3033297B2 - 多回転アブソリュートエンコーダ - Google Patents
多回転アブソリュートエンコーダInfo
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- JP3033297B2 JP3033297B2 JP3295521A JP29552191A JP3033297B2 JP 3033297 B2 JP3033297 B2 JP 3033297B2 JP 3295521 A JP3295521 A JP 3295521A JP 29552191 A JP29552191 A JP 29552191A JP 3033297 B2 JP3033297 B2 JP 3033297B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転体の絶対回転角を検
出する、特にＡＣサーボモータに組み込んで使用される
多回転アブソリュートエンコーダに関する。
出する、特にＡＣサーボモータに組み込んで使用される
多回転アブソリュートエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】各種機械の駆動用に使用されるサーボモ
ータにはブラシ付きのＤＣサーボモータとブラシのない
ＡＣサーボモータ（ＤＣブラシレスサーボモータ）があ
り、近年モータ保守の容易さからＡＣサーボモータの需
要が増している。サーボ系の位置検出器にもさまざまな
種類があるが、近年はサ−ボモータに組み込まれて使用
されるロータリーエンコーダが普及している。ＡＣサー
ボモータに組み込まれるエンコーダはインクリメンタル
エンコーダとアブソリュートエンコーダに大別される。
インクリメンタルエンコーダの出力信号は図８に示すよ
うに、回転方向が判別できるように９０度位相差のＡ，
Ｂ信号と、１回転１パルスの基準Ｚ信号と、ＡＣサーボ
モータの通電相切り替えのためのコミュテーション信号
Ｕ，Ｖ，Ｗを備えたものが一般的である。一方、アブソ
リュートエンコーダは電源投入後直ちに１回転内の絶対
位置が認識できるエンコーダで、インクリメンタルエン
コーダを用いた制御システムにおいて必要とされる電源
投入直後の原点復帰動作が不要であることから、多関節
ロボットをはじめとする大型のロボット用サーボモータ
などに普及しつつあり、その多くはモータの回転数カウ
ント機能をつけた多回転式アブソリュートエンコーダで
ある。図９は従来の多回転アブソリュートエンコーダの
機能ブロックを示すものである。図９において、９１は
インクリメンタル信号出力部、９２はアブソリュート信
号出力部、９３は多回転カウンタ、９４はバックアップ
回路、９５は変換回路である。
ータにはブラシ付きのＤＣサーボモータとブラシのない
ＡＣサーボモータ（ＤＣブラシレスサーボモータ）があ
り、近年モータ保守の容易さからＡＣサーボモータの需
要が増している。サーボ系の位置検出器にもさまざまな
種類があるが、近年はサ−ボモータに組み込まれて使用
されるロータリーエンコーダが普及している。ＡＣサー
ボモータに組み込まれるエンコーダはインクリメンタル
エンコーダとアブソリュートエンコーダに大別される。
インクリメンタルエンコーダの出力信号は図８に示すよ
うに、回転方向が判別できるように９０度位相差のＡ，
Ｂ信号と、１回転１パルスの基準Ｚ信号と、ＡＣサーボ
モータの通電相切り替えのためのコミュテーション信号
Ｕ，Ｖ，Ｗを備えたものが一般的である。一方、アブソ
リュートエンコーダは電源投入後直ちに１回転内の絶対
位置が認識できるエンコーダで、インクリメンタルエン
コーダを用いた制御システムにおいて必要とされる電源
投入直後の原点復帰動作が不要であることから、多関節
ロボットをはじめとする大型のロボット用サーボモータ
などに普及しつつあり、その多くはモータの回転数カウ
ント機能をつけた多回転式アブソリュートエンコーダで
ある。図９は従来の多回転アブソリュートエンコーダの
機能ブロックを示すものである。図９において、９１は
インクリメンタル信号出力部、９２はアブソリュート信
号出力部、９３は多回転カウンタ、９４はバックアップ
回路、９５は変換回路である。
【０００３】以下その動作を説明する。まず、電源がオ
ンしているときエンコーダの回転位置に合わせインクリ
メンタル信号出力部９１は９０度位相差のＡ，Ｂ信号と
１回転に１回のＺ信号が出力する。アブソリュート信号
出力部９２からは１回転アブソリュートデータとして１
回転の分解能に対応したＫビットの信号を出力する。ま
た、多回転カウンタ９３はアブソリュート信号出力の上
位２ビットを用いて回転回数を計数する。変換回路９５
はパラレルデータである１回転アブソリュートデータと
多回転カウントデータとをシリアルデータに変換しドラ
イバやＮＣシステムに送信する。一方、電源がオフした
場合にもバックアップ回路９４の電源によりアブソリュ
ート信号出力の上位２ビットの検出と、多回転カウンタ
９３とは常に動作して電源オフの間にも変化した回転回
数をカウントしている。これにより再度電源を投入した
ときにも回転回数をリセットする必要がない。
ンしているときエンコーダの回転位置に合わせインクリ
メンタル信号出力部９１は９０度位相差のＡ，Ｂ信号と
１回転に１回のＺ信号が出力する。アブソリュート信号
出力部９２からは１回転アブソリュートデータとして１
回転の分解能に対応したＫビットの信号を出力する。ま
た、多回転カウンタ９３はアブソリュート信号出力の上
位２ビットを用いて回転回数を計数する。変換回路９５
はパラレルデータである１回転アブソリュートデータと
多回転カウントデータとをシリアルデータに変換しドラ
イバやＮＣシステムに送信する。一方、電源がオフした
場合にもバックアップ回路９４の電源によりアブソリュ
ート信号出力の上位２ビットの検出と、多回転カウンタ
９３とは常に動作して電源オフの間にも変化した回転回
数をカウントしている。これにより再度電源を投入した
ときにも回転回数をリセットする必要がない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、絶対位置を決定するためのアブソリュー
ト信号の数が分解能を上げていくほど多数必要で、検出
部の数も増やす必要があり、処理回路の規模も増大して
構造的な回路規模も大きくなる問題点を有していた。
来の構成では、絶対位置を決定するためのアブソリュー
ト信号の数が分解能を上げていくほど多数必要で、検出
部の数も増やす必要があり、処理回路の規模も増大して
構造的な回路規模も大きくなる問題点を有していた。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型でコンパクトな多回転アブソリュートエンコー
ダを提供することを目的とする。
で、小型でコンパクトな多回転アブソリュートエンコー
ダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の多回転式アブソリュートエンコーダは、
（１）９０度位相差を有するＡ，Ｂ２相のインクリメン
タル信号とＮ個（Ｎ＝エンコーダが取り付けられている
モータの極数×モータ相数）以上の基準信号Ｚｎと各々
のＺｎの位置を判別するＭビットのアブソリュート信号
との３種類の信号を出力する原信号出力部と、（２）Ｍ
ビットのアブソリュート信号とＺｎ信号から１回転アブ
ソリュートデータの零値に対応するＺ0信号を選択する
Ｚ0信号発生回路と、（３）Ｍビットのアブソリュート
データからＺｎ信号に対応する１回転アブソリュート値
の代表値を出力するデコーダ回路と、（４）上記代表値
とＡ，Ｂ信号を入力し１回転内の絶対位置を出力する１
回転アブソリュートカウンタと、（５）Ａ，Ｂ，Ｚｎの
原信号を入力し、上記代表値とＡ，Ｂ信号とを１回転ア
ブソリュートカウンタに転送するタイミングを制御する
処理回路と、（６）Ｍビットのアブソリュート信号のう
ち上位２ビットを用いて回転数のアップダウン信号を出
力する検出回路と、（７）電源オフ時と代表値出力中に
は前記検出回路からのアップダウン信号を、それ以外の
ときは１回転アブソリュートカウンタからのキャリイボ
ロー信号を選択する切り替え回路と、（８）前記切り替
え回路からのアップダウン信号を用いてモータの１回転
以上の正逆方向の回転回数を計数する多回転カウンタ
と、（９）１回転アブソリュートカウンタの上位信号と
Ｍビットアブソリュート信号の上位ビット信号から電源
オフモードに切り替わるときのモータ位置を判別し多回
転カウンタ値の補正を行う補正回路と、（１０）電源オ
フ時に上記多回転カウンタと切り替え回路と検出回路と
補正回路と原信号出力部のＭビットのうち回転回数の正
逆を判定するための２ビットのアブソリュート信号とを
検出動作をさせるバックアップ回路と、（１１）多回転
カウンタと１回転アブソリュートカウンタからのパラレ
ルデータをシリアルデータに変換し出力する変換回路と
を備えている。
に本発明の多回転式アブソリュートエンコーダは、
（１）９０度位相差を有するＡ，Ｂ２相のインクリメン
タル信号とＮ個（Ｎ＝エンコーダが取り付けられている
モータの極数×モータ相数）以上の基準信号Ｚｎと各々
のＺｎの位置を判別するＭビットのアブソリュート信号
との３種類の信号を出力する原信号出力部と、（２）Ｍ
ビットのアブソリュート信号とＺｎ信号から１回転アブ
ソリュートデータの零値に対応するＺ0信号を選択する
Ｚ0信号発生回路と、（３）Ｍビットのアブソリュート
データからＺｎ信号に対応する１回転アブソリュート値
の代表値を出力するデコーダ回路と、（４）上記代表値
とＡ，Ｂ信号を入力し１回転内の絶対位置を出力する１
回転アブソリュートカウンタと、（５）Ａ，Ｂ，Ｚｎの
原信号を入力し、上記代表値とＡ，Ｂ信号とを１回転ア
ブソリュートカウンタに転送するタイミングを制御する
処理回路と、（６）Ｍビットのアブソリュート信号のう
ち上位２ビットを用いて回転数のアップダウン信号を出
力する検出回路と、（７）電源オフ時と代表値出力中に
は前記検出回路からのアップダウン信号を、それ以外の
ときは１回転アブソリュートカウンタからのキャリイボ
ロー信号を選択する切り替え回路と、（８）前記切り替
え回路からのアップダウン信号を用いてモータの１回転
以上の正逆方向の回転回数を計数する多回転カウンタ
と、（９）１回転アブソリュートカウンタの上位信号と
Ｍビットアブソリュート信号の上位ビット信号から電源
オフモードに切り替わるときのモータ位置を判別し多回
転カウンタ値の補正を行う補正回路と、（１０）電源オ
フ時に上記多回転カウンタと切り替え回路と検出回路と
補正回路と原信号出力部のＭビットのうち回転回数の正
逆を判定するための２ビットのアブソリュート信号とを
検出動作をさせるバックアップ回路と、（１１）多回転
カウンタと１回転アブソリュートカウンタからのパラレ
ルデータをシリアルデータに変換し出力する変換回路と
を備えている。
【０００７】
【作用】この構成によって、電源投入時はアブソリュー
ト信号による代表値によってモータ位置を大まかに把握
してモータを起動し、最初のＺｎ信号を通過してから後
は代表値にインクリメンタル信号をカウントした値を加
えてアブソリュート位置を知ることができる。
ト信号による代表値によってモータ位置を大まかに把握
してモータを起動し、最初のＺｎ信号を通過してから後
は代表値にインクリメンタル信号をカウントした値を加
えてアブソリュート位置を知ることができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例の機能ブロ
ック図である。図１において、１１は原信号出力部、１
２はデコーダ回路、１３はＺ0信号発生回路、１４は多
回転カウンタ、１５は処理回路、１６は１回転アブソリ
ュートカウンタ、１７はバックアップ回路、１８は変換
回路、１９は検出回路、１１０は補正回路、１１１は切
り替え回路である。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例の機能ブロ
ック図である。図１において、１１は原信号出力部、１
２はデコーダ回路、１３はＺ0信号発生回路、１４は多
回転カウンタ、１５は処理回路、１６は１回転アブソリ
ュートカウンタ、１７はバックアップ回路、１８は変換
回路、１９は検出回路、１１０は補正回路、１１１は切
り替え回路である。
【０００９】図２は原信号出力部１１の構成を示す。こ
こで２１は発光素子、２２は回転スリット板、２３は受
光素子、２４は波形整形回路である。回転スリット板２
２の回転に合わせて波形整形回路２４から出力される信
号を図３に示す。図３では３相８極のＡＣサーボモータ
用にＺｎ信号の数を２４個にし、また１回転アブソリュ
ートデータが２０４８パルスの場合を示している。Ａ，
Ｂ信号は９０度の位相差の１回転当り２０４８パルスの
インクリメンタル信号、Ｚｎ信号はＡ，Ｂ相と同期し１
回転中に２４個発生する信号、そして５ビットのアブソ
リュート信号である。
こで２１は発光素子、２２は回転スリット板、２３は受
光素子、２４は波形整形回路である。回転スリット板２
２の回転に合わせて波形整形回路２４から出力される信
号を図３に示す。図３では３相８極のＡＣサーボモータ
用にＺｎ信号の数を２４個にし、また１回転アブソリュ
ートデータが２０４８パルスの場合を示している。Ａ，
Ｂ信号は９０度の位相差の１回転当り２０４８パルスの
インクリメンタル信号、Ｚｎ信号はＡ，Ｂ相と同期し１
回転中に２４個発生する信号、そして５ビットのアブソ
リュート信号である。
【００１０】図４に起動時に出力する１回転アブソリュ
ートデータの動きを示す。図５は１回転アブソリュート
カウンタ１６の構成を示す図であり、上記インクリメン
タル信号Ａ，Ｂの位相によりＡ相がＢ相より位相が進ん
でいるときはアップパルスを、その逆にＡ相がＢ相より
位相が遅れているときはダウンパルスを発生する方向弁
別回路５１と、アップダウンパルスを通過させるまたは
遮断する出力禁止回路５２およびプリセット可能なアッ
プダウンカウンタ５３とで構成している。アップダウン
カウンタ５３はインクリメンタル信号の１回転の分解能
が２０４８であるから１１ビット必要である。図６に多
回転カウントの動作タイミング図を示す。図７に多回転
カウント用アップダウンパルスの動きを示す。
ートデータの動きを示す。図５は１回転アブソリュート
カウンタ１６の構成を示す図であり、上記インクリメン
タル信号Ａ，Ｂの位相によりＡ相がＢ相より位相が進ん
でいるときはアップパルスを、その逆にＡ相がＢ相より
位相が遅れているときはダウンパルスを発生する方向弁
別回路５１と、アップダウンパルスを通過させるまたは
遮断する出力禁止回路５２およびプリセット可能なアッ
プダウンカウンタ５３とで構成している。アップダウン
カウンタ５３はインクリメンタル信号の１回転の分解能
が２０４８であるから１１ビット必要である。図６に多
回転カウントの動作タイミング図を示す。図７に多回転
カウント用アップダウンパルスの動きを示す。
【００１１】上記構成の多回転アブソリュートエンコー
ダの動作を説明する。Ｚ0信号発生回路１３は、デコー
ダ回路１２から出力される１回転アブソリュート代表値
データとＮ個の基準信号Ｚｎより、Ｚｎの中から１回転
アブソリュートデータの零値に対応する基準信号Ｚ0の
検出を行なっている。処理回路１５は、デコーダ回路１
２から出力される１回転アブソリュート代表値データと
Ａ，Ｂ信号とを１回転アブソリュートカウンタ１６に転
送するタイミングを制御しており、主電源投入後の最初
のＺｎ信号によりデコーダ回路１２の出力データのラッ
チと、Ａ，Ｂ信号の１回転アブソリュートカウンタ１６
への転送開始と、出力禁止回路５２の禁止解除とを順次
行なっている。
ダの動作を説明する。Ｚ0信号発生回路１３は、デコー
ダ回路１２から出力される１回転アブソリュート代表値
データとＮ個の基準信号Ｚｎより、Ｚｎの中から１回転
アブソリュートデータの零値に対応する基準信号Ｚ0の
検出を行なっている。処理回路１５は、デコーダ回路１
２から出力される１回転アブソリュート代表値データと
Ａ，Ｂ信号とを１回転アブソリュートカウンタ１６に転
送するタイミングを制御しており、主電源投入後の最初
のＺｎ信号によりデコーダ回路１２の出力データのラッ
チと、Ａ，Ｂ信号の１回転アブソリュートカウンタ１６
への転送開始と、出力禁止回路５２の禁止解除とを順次
行なっている。
【００１２】まず、電源が投入された時点でエンコーダ
が図４のＡ点に位置していたとする。Ａ点の位置は原信
号出力部１１から出力する５ビットのアブソリュート信
号により１回転を２４に分けたどの領域にあるかは判明
し、その領域に応じた１回転アブソリュートの代表値を
図５のアップダウンカウンタ５３にプリセットして１回
転アブソリュートデータとする。この時点では方向弁別
回路５１が出力するアップダウンパルスは出力禁止回路
５２によって遮断されており、アップダウンカウンタ５
３には入力されない状態である。そしてこの１回転アブ
ソリュートデータとバックアップ回路１７にて検出およ
び保持している多回転カウンタ１４の値すなわち多回転
カウントデータとを合わせ変換回路１８でシリアル変換
してＡＣサーボモータのドライバシステムにデータを転
送する。ドライバシステムでは１回転アブソリュートデ
ータから正弦波ＲＯＭテーブルによってＡＣサーボモー
タの通電相切り替えのためのコミュテーション信号を作
りモータの回転を開始する。この時点では１回転アブソ
リュートデータは代表値のみで一定であるので、ドライ
バシステム側ではコミュテーション信号が正弦波状に変
化せず一定値となり矩形波ドライブになる。
が図４のＡ点に位置していたとする。Ａ点の位置は原信
号出力部１１から出力する５ビットのアブソリュート信
号により１回転を２４に分けたどの領域にあるかは判明
し、その領域に応じた１回転アブソリュートの代表値を
図５のアップダウンカウンタ５３にプリセットして１回
転アブソリュートデータとする。この時点では方向弁別
回路５１が出力するアップダウンパルスは出力禁止回路
５２によって遮断されており、アップダウンカウンタ５
３には入力されない状態である。そしてこの１回転アブ
ソリュートデータとバックアップ回路１７にて検出およ
び保持している多回転カウンタ１４の値すなわち多回転
カウントデータとを合わせ変換回路１８でシリアル変換
してＡＣサーボモータのドライバシステムにデータを転
送する。ドライバシステムでは１回転アブソリュートデ
ータから正弦波ＲＯＭテーブルによってＡＣサーボモー
タの通電相切り替えのためのコミュテーション信号を作
りモータの回転を開始する。この時点では１回転アブソ
リュートデータは代表値のみで一定であるので、ドライ
バシステム側ではコミュテーション信号が正弦波状に変
化せず一定値となり矩形波ドライブになる。
【００１３】モータが駆動され前記Ａ点からＣＷ方向に
回転し、Ｚｎ信号の位置であるＢ点に位置が変化し、処
理回路１５によりＺｎ信号が検出されると１回転アブソ
リュートカウンタ１６の出力禁止回路５２の遮断は解除
し、アップダウンパルスはアップダウンカウンタ５３に
入る。これにより１回転アブソリュートカウンタ１６の
値は今までの代表値から代表値にアップダウンパルスを
計数した値を加算した値となり、これ以降１回転アブソ
リュートデータはＡ，Ｂ相の変化により更新される。検
出された１回転アブソリュートデータは、上記と同様に
多回転カウンタ１４の値と合わせ変換回路１８を介して
ドライバシステムにデータ転送する。この時点では、１
回転アブソリュートデータは２０４８分の１の分解能で
変化するのでドライバシステム側ではコミュテーション
信号を正弦波状に変化させてモータを正弦波ドライブで
駆動する。
回転し、Ｚｎ信号の位置であるＢ点に位置が変化し、処
理回路１５によりＺｎ信号が検出されると１回転アブソ
リュートカウンタ１６の出力禁止回路５２の遮断は解除
し、アップダウンパルスはアップダウンカウンタ５３に
入る。これにより１回転アブソリュートカウンタ１６の
値は今までの代表値から代表値にアップダウンパルスを
計数した値を加算した値となり、これ以降１回転アブソ
リュートデータはＡ，Ｂ相の変化により更新される。検
出された１回転アブソリュートデータは、上記と同様に
多回転カウンタ１４の値と合わせ変換回路１８を介して
ドライバシステムにデータ転送する。この時点では、１
回転アブソリュートデータは２０４８分の１の分解能で
変化するのでドライバシステム側ではコミュテーション
信号を正弦波状に変化させてモータを正弦波ドライブで
駆動する。
【００１４】一方、モータが前記Ａ点からＣＣＷ方向に
回転して１回転を２４に分けた領域を越える点であるＣ
点を通過すると、１回転アブソリュートカウンタ１６内
の前記Ａ点の代表値は隣の（ｎ−１）番目の代表値に更
新され、このデータとバックアップ回路１７にて検出お
よび保持している多回転カウンタ１４の値とを合わせ変
換回路１８でシリアル変換してＡＣサーボモータを駆動
するドライバシステムにデータを転送する。さらに、Ｃ
点を通過し（Ｚｎ−１）の位置であるＤ点へ位置が変化
すると、先のＢ点と同様に１回転アブソリュートカウン
タ１６の値は代表値にアップダウンパルスを計数した値
を加算した値となり、これ以降１回転アブソリュートデ
ータはＡ，Ｂ相の変化により更新される。検出された１
回転アブソリュートデータは、上記と同様に処理されド
ライバシステムにデータ転送される。
回転して１回転を２４に分けた領域を越える点であるＣ
点を通過すると、１回転アブソリュートカウンタ１６内
の前記Ａ点の代表値は隣の（ｎ−１）番目の代表値に更
新され、このデータとバックアップ回路１７にて検出お
よび保持している多回転カウンタ１４の値とを合わせ変
換回路１８でシリアル変換してＡＣサーボモータを駆動
するドライバシステムにデータを転送する。さらに、Ｃ
点を通過し（Ｚｎ−１）の位置であるＤ点へ位置が変化
すると、先のＢ点と同様に１回転アブソリュートカウン
タ１６の値は代表値にアップダウンパルスを計数した値
を加算した値となり、これ以降１回転アブソリュートデ
ータはＡ，Ｂ相の変化により更新される。検出された１
回転アブソリュートデータは、上記と同様に処理されド
ライバシステムにデータ転送される。
【００１５】次に、回転回数を計数する多回転カウンタ
１４についてその動作を図６，図７を用いて説明する。
図６は多回転カウンタ１４の動作タイミングを示した図
であり、図４のＺｎ信号とその代表値に対する多回転カ
ウントの変化ポイントを示したものである。電源オン時
の通常動作時は、多回転カウンタ１４は１回転アブソリ
ュートデータの最上位ビットの変化に同期して変化する
のに対し、電源オフ時は原信号出力部１１の上位２ビッ
トを用いて多回転カウントをするので電源オン時とオフ
時では多回転をカウントする時点がことなって来る。図
６のＡに示すエリアで電源をオフするとその後のモータ
の移動にかかわらず次に電源をオンした時にデータのず
れが１回転分生じる。
１４についてその動作を図６，図７を用いて説明する。
図６は多回転カウンタ１４の動作タイミングを示した図
であり、図４のＺｎ信号とその代表値に対する多回転カ
ウントの変化ポイントを示したものである。電源オン時
の通常動作時は、多回転カウンタ１４は１回転アブソリ
ュートデータの最上位ビットの変化に同期して変化する
のに対し、電源オフ時は原信号出力部１１の上位２ビッ
トを用いて多回転カウントをするので電源オン時とオフ
時では多回転をカウントする時点がことなって来る。図
６のＡに示すエリアで電源をオフするとその後のモータ
の移動にかかわらず次に電源をオンした時にデータのず
れが１回転分生じる。
【００１６】本発明ではこのＡの範囲を補正エリアと
し、この範囲内で電源がオフされた時は、多回転カウン
トを１回転分補正している。この補正エリアは電源がオ
フされモード切り替えによりバックアップモードに入る
ときに原信号出力部１１の最上位ビットＭＳＢ（多回転
信号）と１回転アブソリュートデータの最上位ビットに
より補正回路１１０で検出し、補正回路１１０より１回
転分の補正パルスを出力する。
し、この範囲内で電源がオフされた時は、多回転カウン
トを１回転分補正している。この補正エリアは電源がオ
フされモード切り替えによりバックアップモードに入る
ときに原信号出力部１１の最上位ビットＭＳＢ（多回転
信号）と１回転アブソリュートデータの最上位ビットに
より補正回路１１０で検出し、補正回路１１０より１回
転分の補正パルスを出力する。
【００１７】図７は電源オン，オフ時の多回転カウント
用アップダウンパルスの動作説明図であり、本発明では
多回転カウント用のアップダウンパルスは１回転アブソ
リュートカウンタ１６からのキャリーボローと検出回路
１９からのアップダウン信号とを切り替え回路１１１で
電源のオン，オフ状態によって選択し、さらに補正回路
１１０からの補正パルスを加えて多回転カウント動作を
している。切り替え回路１１１でのアップダウンパルス
の選択は電源オンして最初のＺｎ信号を通って後は１回
転アブソリュートカウンタ１６からのキャリーボローを
選択し、電源オフ時および電源オン後の最初のＺｎ信号
までは検出回路１９からのアップダウン信号を選択する
構成にすることで、電源オン，オフ時のデータ合わせを
行なっている。
用アップダウンパルスの動作説明図であり、本発明では
多回転カウント用のアップダウンパルスは１回転アブソ
リュートカウンタ１６からのキャリーボローと検出回路
１９からのアップダウン信号とを切り替え回路１１１で
電源のオン，オフ状態によって選択し、さらに補正回路
１１０からの補正パルスを加えて多回転カウント動作を
している。切り替え回路１１１でのアップダウンパルス
の選択は電源オンして最初のＺｎ信号を通って後は１回
転アブソリュートカウンタ１６からのキャリーボローを
選択し、電源オフ時および電源オン後の最初のＺｎ信号
までは検出回路１９からのアップダウン信号を選択する
構成にすることで、電源オン，オフ時のデータ合わせを
行なっている。
【００１８】以上のように、検出したＺ相の代表値に２
０４８分の１の分解能を持つインクリメンタル信号の計
数を加える構成にすることにより、１回転内のアブソリ
ュート信号の数は少ないが絶対位置検出は高分解能であ
るコンパクトな多回転式アブソリュートエンコーダが実
現できる。
０４８分の１の分解能を持つインクリメンタル信号の計
数を加える構成にすることにより、１回転内のアブソリ
ュート信号の数は少ないが絶対位置検出は高分解能であ
るコンパクトな多回転式アブソリュートエンコーダが実
現できる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明の多
回転アブソリュートエンコーダは、１回転アブソリュー
トの分解能を高める場合にはインクリメンタル信号の分
解能を上げるだけで高分解能のアブソリュート検出がで
きる。これによりコンパクト化でき、しかも従来のアブ
ソリュート対応のドライバが使用可能な多回転式アブソ
リュートエンコーダを実現できるものである。
回転アブソリュートエンコーダは、１回転アブソリュー
トの分解能を高める場合にはインクリメンタル信号の分
解能を上げるだけで高分解能のアブソリュート検出がで
きる。これによりコンパクト化でき、しかも従来のアブ
ソリュート対応のドライバが使用可能な多回転式アブソ
リュートエンコーダを実現できるものである。
【図１】本発明の多回転式アブソリュートエンコーダの
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の実施例における原信号出力部のブロッ
ク図
ク図
【図３】本発明の実施例における多回転アブソリュート
エンコーダの検出信号のタイミング図
エンコーダの検出信号のタイミング図
【図４】本発明の実施例における主電源投入時の１回転
アブソリュートエンコーダの動作説明図
アブソリュートエンコーダの動作説明図
【図５】本発明の実施例における１回転アブソリュート
カウンタの動作説明図
カウンタの動作説明図
【図６】本発明の実施例における多回転カウンタの動作
タイミング図
タイミング図
【図７】本発明の実施例における多回転カウント用アッ
プダウンパルスの動作説明図
プダウンパルスの動作説明図
【図８】従来のインクリメンタル式エンコーダの出力タ
イミング図
イミング図
【図９】従来の多回転アブソリュートエンコーダのブロ
ック図
ック図
１１ 原信号出力部 １２ デコーダ回路 １３ Ｚ0信号発生回路 １４ 多回転カウンタ １５ 処理回路 １６ １回転アブソリュートカウンタ １７ バックアップ回路 １８ 変換回路 １９ 検出回路 １１０ 補正回路 １１１ 切り替え回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−203463（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357413（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−74411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237616（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62
Claims (1)
- 【請求項１】 ９０度位相差を有するＡ，Ｂ２相のイン
クリメンタル信号とＮ個（Ｎ＝エンコーダが取り付けら
れているモータの極数×モータ相数）以上の基準信号Ｚ
ｎと各々のＺｎ信号の位置を判別するＭビットのアブソ
リュート信号との３種類の信号を出力する原信号出力部
と、Ｍビットのアブソリュート信号とＺｎ信号から１回
転アブソリュートデータの零値に対応するＺ0信号を選
択するＺ0信号発生回路と、Ｍビットのアブソリュート
データからＺｎ信号に対応する１回転アブソリュート値
の代表値を出力するデコーダ回路と、上記代表値とＡ，
Ｂ信号を入力し１回転内の絶対位置を出力する１回転ア
ブソリュートカウンタと、Ａ，Ｂ，Ｚｎの原信号を入力
し、上記代表値とＡ，Ｂ信号とを１回転アブソリュート
カウンタに転送するタイミングを制御する処理回路と、
Ｍビットのアブソリュート信号のうち上位２ビットを用
いて回転数のアップダウン信号を出力する検出回路と、
電源オフ時と代表値出力中には前記検出回路からのアッ
プダウン信号を、それ以外のときは１回転アブソリュー
トカウンタからのキャリイボロー信号を選択する切り替
え回路と、前記切り替え回路からのアップダウン信号を
用いてモータの１回転以上の正逆方向の回転回数を計数
する多回転カウンタと、１回転アブソリュートカウンタ
の上位信号とＭビットアブソリュート信号の上位ビット
信号から電源オフモードに切り替わるときのモータ位置
を判別し多回転カウンタ値の補正を行う補正回路と、電
源オフ時に上記多回転カウンタと切り替え回路と検出回
路と補正回路と原信号出力部のＭビットのうち回転回数
の正逆を判定するための２ビットのアブソリュート信号
とを検出動作をさせるバックアップ回路と、多回転カウ
ンタと１回転アブソリュートカウンタからのパラレルデ
ータをシリアルデータに変換し出力する変換回路とを備
えた多回転アブソリュートエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295521A JP3033297B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 多回転アブソリュートエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295521A JP3033297B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 多回転アブソリュートエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133770A JPH05133770A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3033297B2 true JP3033297B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=17821702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3295521A Expired - Lifetime JP3033297B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 多回転アブソリュートエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033297B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109443402B (zh) * | 2018-12-12 | 2024-04-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种码盘及编码器 |
| CN112378425B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-03-25 | 通用电气（武汉）自动化有限公司 | 多圈绝对值编码器初始值设定方法、装置及存储介质 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295521A patent/JP3033297B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05133770A (ja) | 1993-05-28 |
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