JP3155180B2 - パルス周期整形装置、パルス周期検出装置及びパルスノイズ除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周期に乱れを持つ
パルスを入力として、その入力パルスの周期を整形して
出力するパルス周期整形装置と、２つ以上の相信号出力
を持つ回転パルス発生器の出力する相信号を入力とし
て、その同一相信号の周期を測定するパルス周期検出装
置と、２つ以上の相信号出力を持つ回転パルス発生器の
出力する相信号を入力として、その相信号のエッジ部分
から生成される回転パルスのノイズを除去するパルスノ
イズ除去装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】モータを用いてキャリアの移動制御を行
う場合には、モータの回転を検出するエンコーダを用意
して、そのエンコーダの発生するパルスの周期を測定す
ることで、キャリアの移動速度情報を得るとともに、そ
のエンコーダの発生するパルスを計数することで、キャ
リアの移動位置情報を得ることになる。

【０００３】このようなキャリアの速度制御やキャリア
の位置制御やＤＣモータのサーボ制御の精度を上げるた
めには、高分解能のエンコーダが必要となり、このよう
な高分解能のエンコーダとして、光学エンコーダが提供
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学エ
ンコーダは、高価であるとともに、装置への組み込みに
対して余分な実装スペースが必要になるという問題点が
ある。

【０００５】そこで、光学エンコーダの代わりに、磁気
エンコーダを使うことが考えられる。この磁気エンコー
ダは、磁気検出配線パターンにより構成されて、モータ
の着磁ロータの回転により誘起される電気信号を検出す
ることでモータの回転を検出するものであり、廉価で小
型であるという特徴がある。

【０００６】しかるに、磁気エンコーダは光学エンコー
ダに比べて分解能が落ちる。そこで、光学エンコーダを
用いる場合には、図５８に示すように、光学エンコーダ
の出力する２つの相信号の内のいずれか一方の立ち下が
りエッジ（あるいは、立ち上がりエッジ）を使って、キ
ャリアの速度パルスとなる回転パルスを生成するのに対
して、磁気エンコーダを用いる場合には、図５９に示す
ように、全ての相信号のエッジ部分を使って、キャリア
の速度パルスとなる回転パルスを生成する構成を採るこ
とが考えられる。

【０００７】しかしながら、磁気エンコーダの各相信号
の周期そのものは高精度であるものの、各相信号のデュ
ーティ比はそれほど高精度ではなく、しかも、相信号の
間の位相ずれもそれほど高精度ではない。

【０００８】これから、磁気エンコーダの出力する全て
の相信号のエッジ部分を使って、キャリアの速度パルス
となる回転パルスを生成する構成を採ると、キャリアが
定速度で動いていても、その回転パルスの周期に乱れが
でて、キャリアの移動速度を正確に測定できないととも
に、キャリアの移動位置を正確に測定できなくなる。従
って、高精度のキャリアの速度制御やキャリアの位置制
御やＤＣモータのサーボ制御を実現できないという問題
点がある。

【０００９】しかも、磁気エンコーダは、その構造から
ノイズの影響を受け易いという性質がある。また、光学
エンコーダでも、図６０に示すように、その出力にノイ
ズの乗ることが避けられない。

【００１０】従来では、このようなエンコーダのノイズ
を除去するために、図６１（ａ）に示すように、アナロ
グ構成のローパスフィルタを用いたり、図６１（ｂ）に
示すように、論理回路で構成されるチャタリング防止回
路を用いていた。

【００１１】しかしながら、前者によるノイズ除去方法
では、半値幅の大きいノイズが発生する場合には、時定
数を大きくする必要があることから、エンコーダ出力波
形が著しく変形し遅延するという問題点がある。また、
後者によるノイズ除去方法でも、半値幅の大きいノイズ
が発生する場合には、クロック周期を大きくするか、シ
フトレジスタ段数を増やす必要があることから、エンコ
ーダ出力波形が著しく遅延するという問題点がある。

【００１２】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、磁気エンコーダのような低精度の回転パルス
発生器を使って高精度のキャリアの速度制御やキャリア
の位置制御やＤＣモータのサーボ制御を実現できるよう
にする新たなパルス周期整形装置及びパルス周期検出装
置の提供を目的とするとともに、磁気エンコーダや光学
エンコーダの出力信号に乗るノイズを時間遅延を抑えつ
つ除去する新たなパルスノイズ除去装置の提供を目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１に本発明のパルス周
期整形装置の原理構成、図２に本発明のパルス周期検出
装置の原理構成、図３及び図４に本発明のパルスノイズ
除去装置の原理構成を図示する。

【００１４】最初に、図１に原理構成を図示する本発明
のパルス周期整形装置について説明する。図１中、１０
は本発明のパルス周期整形装置であって、周期に乱れを
持つパルスを入力として、その入力パルスの周期を整形
して出力するものである。

【００１５】図１（ａ）に示す本発明のパルス周期整形
装置１０は、前回のパルス出力からの経過時間が規定の
最小周期値を超えるときに、その旨の表示出力を出力す
る第１の表示手段１１と、前回のパルス出力からの経過
時間が規定の最大周期値を超えるときに、その旨の表示
出力を出力する第２の表示手段１２と、出力パルスを生
成する出力制御手段１３と、入力パルスの周期の制御目
標値から、入力パルスの周期が一定値となることが判断
されるときには、出力制御手段１３の生成する出力パル
スを出力し、そうでないことが判断されるときには、入
力パルスをそのまま出力する選択手段１４とを備える。

【００１６】このように構成される図１（ａ）に示す本
発明のパルス周期整形装置１０では、出力制御手段１３
は、入力パルスを受け取るときに、第１の表示手段１１
が表示出力を出力しているときには、直ちにパルスを出
力し、第１の表示手段１１が表示出力を出力していない
ときには、その出力時点でパルスを出力し、入力パルス
を受け取らないときには、第２の表示手段１２の表示出
力の出力時点でパルスを出力する。

【００１７】一方、図１（ｂ）に示す本発明のパルス周
期整形装置１０は、第１の表示手段１１／第２の表示手
段１２／出力制御手段１３／選択手段１４を備える他
に、入力パルスと出力パルスの差数を計数する計数手段
１５と、計数手段１５の計数値が規定以上の差数を示す
異常状態であるのか否かを検出する検出手段１６とを備
える。

【００１８】このように構成される図１（ｂ）に示す本
発明のパルス周期整形装置１０では、計数手段１５が入
力パルスと出力パルスの差数を計数するときにあって、
出力制御手段１３は、計数手段１５の計数値が入力パル
ス過多を示すときには、入力パルスに関係なく、第１の
表示手段１１の表示出力の出力時点でパルスを出力し、
計数手段１５の計数値が出力パルス過多を示すときに
は、入力パルスに関係なく、第２の表示手段１２の表示
出力の出力時点でパルスを出力し、計数手段１５の計数
値がゼロ値を示すときには、第１の表示手段１１が表示
出力を出力していることを条件にして、入力パルスの入
力時点でパルスを出力するとともに、その入力パルスが
ないときには、第２の表示手段１２の表示出力の出力時
点でパルスを出力する。

【００１９】この処理にあって、出力制御手段１３は、
検出手段１６が異常状態を検出するときには、パルス出
力を停止することがある。また、計数手段１５は、検出
手段１６が異常状態を検出するときには、計数値をクリ
アすることがある。

【００２０】このように、図１に示す本発明のパルス周
期整形装置１０では、図５に示すように、入力パルスの
周期に下限値と上限値とを設けて、入力パルスの周期が
この範囲を外れる場合には、その範囲に収まるようにと
補正するように処理するのである。

【００２１】次に、図２に原理構成を図示する本発明の
パルス周期検出装置について説明する。図２中、２０は
本発明のパルス周期検出装置であって、２つ以上の相信
号出力を持つ回転パルス発生器の出力する相信号を入力
として、その入力同一相信号の周期を測定するものであ
る。

【００２２】図２（ａ）に示す本発明のパルス周期検出
装置２０は、入力相信号の全エッジ部分を検出すること
で回転パルスを生成する生成手段２１と、回転パルスが
生成されるときに、計数値をゼロ値にリセットしてから
クロック信号を計数する計数手段２２と、入力相信号の
取り得る状態の総数に応じた個数のラッチ手段２３によ
り構成されて、回転パルスをシフト信号として用いて、
計数手段２２の計数値をシフトしつつラッチするシフト
レジスタ手段２４と、シフトレジスタ手段２４のラッチ
する計数値を読み込み、それを使って入力同一相信号の
周期を測定する測定手段２５と、測定手段２５の読み込
む計数値が前回読み込んだものから更新されているのか
否かを検出する第１の検出手段２６と、測定手段２５の
読み込む計数値がその読込中に更新されたのか否かを検
出する第２の検出手段２７と、測定手段２５の測定する
周期が規定の基準値を超えるのか否かを判定したり、測
定手段２５の測定対象となる周期の制御目標値が規定の
基準値を超えるのか否かを判定して、超えることを判定
するときには、最新の計数値をラッチするラッチ手段２
３のラッチデータを有効なものとして設定する判定手段
２８とを備える。

【００２３】このように構成される図２（ａ）に示す本
発明のパルス周期検出装置２０では、計数手段２２は、
回転パルスの周期を計数し、シフトレジスタ手段２４
は、その計数される回転パルスの周期をシフトしつつラ
ッチする。そして、測定手段２５は、このシフトレジス
タ手段２４のラッチする計数値を読み込んでその合計値
を算出することで、入力同一相信号の周期を測定する。

【００２４】このとき、第１の検出手段２６の検出結果
に従って、回転パルス発生器の回転が停止しているのか
否かを知ることができる。また、第２の検出手段２７の
検出結果に従って、測定手段２５の測定結果が正しいも
のであるのか否かを知ることができる。また、判定手段
２８により、測定手段２５の測定する周期が規定の基準
値を超えることが検出されるときや、測定手段２５の測
定対象となる周期の制御目標値が規定の基準値を超える
ことが検出されるとき、すなわち、回転パルス発生器の
回転が遅いことが検出されるときには、シフトレジスタ
手段２４のラッチする最新の回転パルスの周期が有効な
ものとして設定されることになる。

【００２５】一方、図２（ｂ）に示す本発明のパルス周
期検出装置２０は、入力相信号のエッジ部分を入力相信
号及びエッジ種類別に検出することで回転パルスを生成
する生成手段３０と、入力相信号の取り得る状態の総数
に応じた個数設けられて、割り付けられるタイミングの
回転パルスが生成されるときに、計数値をゼロ値にリセ
ットしてからクロック信号を計数することで、入力相信
号の周期を計数する計数手段３１と、入力相信号の相状
態から、計数手段３１の中の最も新しく計数処理に入っ
たものを検出する検出手段３２と、検出手段３２の検出
結果を参照しつつ、計数手段３１の計数する周期から入
力同一相信号の周期を測定する測定手段３３とを備え
る。

【００２６】このように構成される図２（ｂ）に示す本
発明のパルス周期検出装置２０では、各計数手段３１
は、割り付けられるタイミングの回転パルスを使って入
力相信号の周期を計数し、検出手段３２は、入力相信号
の相状態から、計数手段３１の中の最も新しく計数処理
に入ったものを検出する。そして、測定手段３３は、検
出手段３２の検出結果を参照しつつ、例えば、検出手段
３２の指す計数手段３１の計数する入力同一相信号の周
期値を選択的に読み取ることで、常に最新の周期を測定
する。

【００２７】このように、図２に示す本発明のパルス周
期検出装置２０では、図６及び図７に示すように、回転
パルス発生器の出力する相信号の全エッジ部分を検出す
ることで回転パルスを生成する構成を採るときにあっ
て、各エッジ部分で、その相信号の周期の測定に必要と
なる情報を集めていく構成を採ることから、各エッジ部
分で、その相信号の周期を正確に測定できるようにな
る。

【００２８】次に、図３及び図４に原理構成を図示する
本発明のパルスノイズ除去装置について説明する。図３
中、４０は本発明のパルスノイズ除去装置であって、２
つ以上の相信号出力を持つ回転パルス発生器の出力する
相信号を入力として、その相信号のエッジ部分から生成
される回転パルスのノイズを除去するものである。

【００２９】図３に示す本発明のパルスノイズ除去装置
４０は、入力相信号の全エッジ部分を検出することで回
転パルスを生成する生成手段４１と、入力相信号の相状
態を収集する収集手段４２と、収集手段４２の収集する
相状態から次の相状態の期待値を決定する決定手段４３
と、入力相信号の相状態と、決定手段４３の決定する相
状態の期待値とが一致するのか否かを検出する検出手段
４４と、回転パルスの出力制御を実行する出力制御手段
４５と、前回の回転パルス出力からの経過時間が規定の
基準値を超えるときに出力許可信号を発生する発生手段
４６と、回転パルス発生器を使用する制御系の動作モー
ドに従って、入力相信号にノイズの乗らないことが判断
されるときには、出力制御手段４５の出力する回転パル
スに代えて、生成手段４１の生成する回転パルスを出力
する選択手段４７とを備える。

【００３０】このように構成される図３に示す本発明の
パルスノイズ除去装置４０では、発生手段４６が備えら
れないときには、出力制御手段４５は、検出手段４４が
一致を検出するときに、生成手段４１の生成する回転パ
ルスを出力するとともに、収集手段４２に対して収集デ
ータの更新を指示する。

【００３１】また、発生手段４６が備えられるときに
は、出力制御手段４５は、検出手段４４が一致を検出
し、かつ発生手段４６が出力許可信号を発生していると
きには、生成手段４１の生成する回転パルスを出力する
とともに、収集手段４２に対して収集データの更新を指
示し、一方、検出手段４４が一致を検出するものの、発
生手段４６が出力許可信号を発生していないときには、
その発生時点まで回転パルスを待たせて出力するととも
に、その発生時点で、収集手段４２に対して、入力相信
号の相状態に代えて、決定手段４３の決定する相状態の
期待値の収集を指示する。

【００３２】このように、図３に示す本発明のパルスノ
イズ除去装置４０では、回転パルス発生器の出力する相
信号の全エッジ部分を検出することで回転パルスを生成
する構成を採るときにあって、入力相信号の相状態と、
その期待値とが一致することを条件にして回転パルスを
出力することで、入力相信号に乗るノイズを除去するよ
うに処理するのである。そして、入力相信号の相状態
と、その期待値とが一致することに加えて、前回の回転
パルス出力からの経過時間が規定の基準値を超えること
を条件にして回転パルスを出力することで、入力相信号
に乗るノイズを除去するように処理するのである。

【００３３】一方、図４に示す本発明のパルスノイズ除
去装置４０は、入力相信号の相状態を収集する収集手段
５０と、収集手段５０の収集する相状態から次の相状態
の期待値を決定する決定手段５１と、入力相信号の相状
態と、決定手段５１の決定する相状態の期待値とが一致
するのか否かを検出する検出手段５２と、収集手段５０
に対して収集データの更新を指示する指示手段５３と、
回転パルスの出力制御を実行する出力制御手段５４と、
前回の回転パルス出力からの経過時間が規定の基準値を
超えるときに更新許可信号を発生する発生手段５５と、
特定の入力相信号の特定のエッジ部分を検出することで
回転パルスを生成する生成手段５６と、回転パルス発生
器を使用する制御系の動作モードに従って、入力相信号
にノイズの乗らないことが判断されるときには、出力制
御手段５４の生成する回転パルスに代えて、生成手段５
６の生成する回転パルスを出力する選択手段５７とを備
える。

【００３４】ここで、選択手段５７を省略するときに
は、生成手段５６を備える必要はない。このように構成
される図４に示す本発明のパルスノイズ除去装置４０で
は、発生手段５５が備えられないときには、指示手段５
３は、検出手段５２により一致が検出されるときに、収
集手段５０に対して収集データの更新を指示する。そし
て、収集手段５０が、この更新指示に応答して、入力相
信号の相状態を更新していくときにあって、出力制御手
段５４は、この収集される入力相信号の相状態が予め定
めたものと一致するものとなるときに、回転パルスを出
力する。

【００３５】また、発生手段５５が備えられるときに
は、指示手段５３は、検出手段５２により一致が検出さ
れ、かつ発生手段５５により更新許可信号が発生されて
いるときに、収集手段５０に対して収集データの更新を
指示し、一方、検出手段５２により一致が検出されるも
のの、発生手段５５により更新許可信号が発生されてい
ないときには、その発生時点で、収集手段５０に対し
て、入力相信号の相状態に代えて、決定手段５１の決定
する相状態の期待値の収集を指示する。そして、収集手
段５０が、この更新指示に応答して、入力相信号の相状
態を更新していくときにあって、出力制御手段５４は、
この収集される入力相信号の相状態が予め定めたものと
一致するものとなるときに、回転パルスを出力する。

【００３６】このように、図４に示す本発明のパルスノ
イズ除去装置４０では、回転パルス発生器の出力する相
信号の相状態と、その期待値とが一致することを条件に
しつつ、特定の入力相信号の特定のエッジ部分を検出す
ることで回転パルスを生成して出力することで、入力相
信号に乗るノイズを除去するように処理するのである。
そして、入力相信号の相状態と、その期待値とが一致す
ることに加えて、前回の回転パルス出力からの経過時間
が規定の基準値を超えることを条件にして回転パルスを
出力することで、入力相信号に乗るノイズを除去するよ
うに処理するのである。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。最初に、図１に原理構成を図示した
本発明のパルス周期整形装置１０について説明する。

【００３８】この本発明のパルス周期整形装置１０は、
周期に乱れを持つパルスを入力として、その入力パルス
の周期を整形して出力する機能を発揮するものである。
上述したように、磁気エンコーダの各相信号の周期その
ものは高精度であるものの、各相信号のデューティ比は
それほど高精度ではなく、しかも、相信号の間の位相ず
れもそれほど高精度ではない。これから、磁気エンコー
ダの出力する全ての相信号のエッジ部分を使って、キャ
リアの速度パルスとなる回転パルスを生成する構成を採
ると、キャリアが定速度で動いていても、その回転パル
スの周期に乱れがでて、キャリアの移動速度（回転パル
スの周期により測定できる）を正確に測定できないとと
もに、キャリアの移動位置（回転パルスの計数により測
定できる）を正確に測定できなくなる。

【００３９】そこで、この本発明のパルス周期整形装置
１０を使って、磁気エンコーダから生成される周期に乱
れを持つ回転パルスの周期を整形することで、その回転
パルスを使ってキャリアの移動速度を正確に測定可能に
するとともに、キャリアの移動位置を正確に測定可能に
することを実現するのである。

【００４０】図８に、本発明のパルス周期整形装置１０
の一実施例を図示する。この実施例のパルス周期整形装
置１０は、時間カウンタ部６０と、第１の比較部６１
と、第２の比較部６２と、出力制御部６３と、入力保留
記憶部６４とを備える。

【００４１】この時間カウンタ部６０は、クロック信号
を計数することで時間を計時する。第１の比較部６１
は、時間カウンタ部６０の計数値が規定の最小周期値に
到達するときにMINCMP信号を出力する。第２の比較部６
２は、時間カウンタ部６０の計数値が規定の最大周期値
に到達するときにMAXCMP信号を出力する。

【００４２】出力制御部６３は、入力パルスを受け取る
ときに、MINCMP信号が出力されているときには、そのま
まパルスを出力するとともに、時間カウンタ部６０の計
数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち状態に入
る。そして、入力パルスを受け取るときに、MINCMP信号
が出力されていないときには、入力保留記憶部６４に入
力パルスの発生を記憶し、その後、MINCMP信号が出力さ
れるときに、パルスを出力するとともに、時間カウンタ
部６０の計数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち
状態に入る。そして、入力パルスを受け取らないときに
は、MAXCMP信号が出力されるときに、パルスを出力する
とともに、時間カウンタ部６０の計数値をクリアしてか
ら次の入力パルスの待ち状態に入る。

【００４３】この構成に従って、本発明のパルス周期整
形装置１０は、図９のタイムチャートに示すように、入
力パルスの周期が、MINCMP信号の指定する周期と、MAXC
MP信号の指定する周期との間の範囲を外れるときには、
その範囲に収まるようにと補正することで、入力パルス
の周期を整形していくのである。

【００４４】この時間カウンタ部６０は、図１０に示す
ように、分解能に応じて多段で構成されることがある。
また、第１及び第２の比較部６１，６２は、図１１に示
すように、イコールコンパレータで実現できる。

【００４５】図１２に、出力制御部６３／入力保留記憶
部６４の詳細な回路構成を図示する。ここで、図中の動
作許可信号は、この回路を動作させるのか否かを指示す
る信号である。本発明のパルス周期整形装置１０は、加
減速制御中のように目標速度を連続可変させているとき
のような入力パルスの周期が変化している場合には使用
できないものであることから、このような動作許可信号
を入力する構成を採るのである。例えば、キャリアの移
動を磁気エンコーダで検出するときにあって、その磁気
エンコーダの回転パルスをこの回路で処理する場合に
は、その移動位置や移動速度の制御目標からキャリアの
移動が定速度になったのか否かを予想できるので、その
予想結果に従ってこの回路を動作させるのか否かを決定
することになる。

【００４６】図中、６３０はエッジ検出回路であって、
MINCMP信号のエッジを検出するもの、６３１はエッジ検
出回路であって、MAXCMP信号のエッジを検出するもの、
６３２はラッチ回路であって、MINCMP信号をラッチする
ことで出力許可信号を生成するもの、６３３はラッチ回
路であって、MAXCMP信号をラッチするもの、６３４はＡ
ＮＤ回路であって、MAXCMP信号が出力されていないこと
を条件にして入力パルスを通過させるもの、６３５はラ
ッチ回路であって、出力許可信号が生成される前に入力
パルスがあるときに、それを検出することで入力保留信
号を生成するものである。

【００４７】６３６はゲート回路であって、動作許可信
号がないときに入力パルスを通過させ、動作許可信号が
あるときに入力パルスを遮断するもの、６３７はＡＮＤ
回路であって、出力許可信号が生成されていることを条
件にして入力パルスを通過させるもの、６３８はＡＮＤ
回路であって、入力保留信号が生成されていることを条
件にして、エッジ検出回路６３０の出力するMINCMP信号
のエッジ検出信号を通過させるものである。６３９はパ
ルス生成回路であって、ＡＮＤ回路６３７／ＡＮＤ回路
６３８／エッジ検出回路６３１のいずれかが出力信号を
出力するときに、パルスを出力するもの、６４０はＯＲ
回路であって、ゲート回路６３６／パルス生成回路６３
９のいずれかがパルスを出力するときに外部にパルスを
出力するもの、６４１はＯＲ回路であって、外部にパル
スが出力されるときに、時間カウンタ部６０に対してカ
ウントクリア信号を出力するとともに、動作許可信号が
ないときに時間カウンタ部６０に対してカウントクリア
信号を出力し続けるものである。

【００４８】このように構成される出力制御部６３／入
力保留記憶部６４は、入力パルスを受け取るときに、MI
NCMP信号が出力されているときには、ＡＮＤ回路６３７
／パルス生成回路６３９／ＯＲ回路６４０を介して、そ
のままパルスを出力するとともに、ＯＲ回路６４１を介
して、時間カウンタ部６０の計数値をクリアしてから次
の入力パルスの待ち状態に入る。

【００４９】そして、入力パルスを受け取るときに、MI
NCMP信号が出力されていないときには、ラッチ回路６３
５で入力保留信号を生成して、その後、MINCMP信号が出
力されるときに、ＡＮＤ回路６３８／パルス生成回路６
３９／ＯＲ回路６４０を介して、パルスを出力するとと
もに、ＯＲ回路６４１を介して、時間カウンタ部６０の
計数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち状態に入
る。

【００５０】そして、入力パルスを受け取らないときに
は、MAXCMP信号が出力されるときに、パルス生成回路６
３９／ＯＲ回路６４０を介して、パルスを出力するとと
もに、ＯＲ回路６４１を介して、時間カウンタ部６０の
計数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち状態に入
る。

【００５１】そして、動作許可信号がないときには、ゲ
ート回路６３６／ＯＲ回路６４０を介して、入力パルス
をそのまま出力するとともに、ＯＲ回路６４１を介し
て、時間カウンタ部６０に対してカウントクリア信号を
出力し続けることで、MINCMP信号及びMAXCMP信号が出力
されないよう処理する。

【００５２】このようにして、出力制御部６３／入力保
留記憶部６４は、図１３のタイムチャートに示すよう
に、入力パルスの周期が、MINCMP信号の指定する周期
と、MAXCMP信号の指定する周期との間の範囲を外れると
きには、その範囲に収まるようにと補正することで、入
力パルスの周期を整形していくのである。

【００５３】図１４に、本発明のパルス周期整形装置１
０の他の実施例を図示する。この実施例と、図８の実施
例との違いは、この実施例では、図８の実施例で備える
入力保留記憶部６４に代えて、入力パルスの入力時点で
計数値をカウントダウンし、出力パルスの出力時点で計
数値をカウントアップすることで、入力パルスと出力パ
ルスの差数を計数する入出力パルス差数計数部６５を備
える点である。

【００５４】この実施例に従う場合、出力制御部６３
は、入出力パルス差数計数部６５の計数値が入力パルス
過多を示すときには、入力パルスに関係なく、MINCMP信
号の出力時点でパルスを出力し、入出力パルス差数計数
部６５の計数値が出力パルス過多を示すときには、入力
パルスに関係なく、MAXCMP信号の出力時点でパルスを出
力し、入出力パルス差数計数部６５の計数値がゼロ値を
示すときには、MINCMP信号が出力されていることを条件
にして、入力パルスの入力時点でパルスを出力するとと
もに、その入力パルスがないときには、MAXCMP信号の出
力時点でパルスを出力するよう処理する。

【００５５】この入出力パルス差数計数部６５は、図１
５に示すように、例えば３ビットのサイクリック形式の
アップ／ダウンカウンタ６５０で構成され、このアップ
／ダウンカウンタ６５０の計数値がゼロ値であるときに
ハイレベルを示す０差数信号を生成するＡＮＤ回路６５
１を持つとともに、その最上位ビットに従って、入力パ
ルス過多であるときにハイレベルを示す負差数信号を出
力する機能を持つものである。

【００５６】図１６に、この実施例に従う場合の出力制
御部６３の詳細な回路構成を図示する。ここで、図中、
図１２で説明したものと同じものについては同一の記号
で示してある。

【００５７】図中、６４２はＡＮＤ回路であって、ラッ
チ回路６３２により出力許可信号が生成されているとと
もに、入出力パルス差数計数部６５の計数値がゼロ値で
あることを条件にして入力パルスを通過させるもの、６
４３はＡＮＤ回路であって、入出力パルス差数計数部６
５の計数値が入力パルス過多であることを条件にして、
エッジ検出回路６３０の出力するMINCMP信号のエッジ検
出信号を通過させるもの、６４４はパルス生成回路であ
って、ＡＮＤ回路６４２／ＡＮＤ回路６４３／エッジ検
出回路６３１のいずれかが出力信号を出力するときに、
パルスを出力するものである。

【００５８】６４５はＯＲ回路であって、ゲート回路６
３６／パルス生成回路６４４のいずれかがパルスを出力
するときに外部にパルスを出力するもの、６４６はＡＮ
Ｄ回路であって、入力パルスがないことを条件にして、
出力パルスの出力時点で時間カウンタ部６０に対してカ
ウントアップ信号（＋１クロック信号）を出力するも
の、６４７はＡＮＤ回路であって、出力パルスがないこ
とを条件にして、入力パルスの入力時点で時間カウンタ
部６０に対してカウントダウン信号（−１クロック信
号）を出力するものである。

【００５９】このように構成される出力制御部６３は、
入出力パルス差数計数部６５の計数値が入力パルス過多
を示すときには、入力パルスに関係なく、MINCMP信号の
出力時点で、ＡＮＤ回路６４３／パルス生成回路６４４
／ＯＲ回路６４５を介して、パルスを出力するととも
に、ＯＲ回路６４１を介して、時間カウンタ部６０の計
数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち状態に入
る。

【００６０】そして、入出力パルス差数計数部６５の計
数値が出力パルス過多を示すときには、入力パルスに関
係なく、MAXCMP信号の出力時点で、パルス生成回路６４
４／ＯＲ回路６４５を介して、パルスを出力するととも
に、ＯＲ回路６４１を介して、時間カウンタ部６０の計
数値をクリアしてから次の入力パルスの待ち状態に入
る。

【００６１】そして、入出力パルス差数計数部６５の計
数値がゼロ値を示すときには、MINCMP信号が出力されて
いることを条件にして、入力パルスの入力時点で、ＡＮ
Ｄ回路６４２／パルス生成回路６４４／ＯＲ回路６４５
を介して、パルスを出力するするとともに、ＯＲ回路６
４１を介して、時間カウンタ部６０の計数値をクリアし
てから次の入力パルスの待ち状態に入る。

【００６２】そして、動作許可信号がないときには、ゲ
ート回路６３６／ＯＲ回路６４５を介して、入力パルス
をそのまま出力するとともに、ＯＲ回路６４１を介し
て、時間カウンタ部６０に対してカウントクリア信号を
出力し続けることで、MINCMP信号及びMAXCMP信号が出力
されないよう処理する。

【００６３】このようにして、出力制御部６３は、図１
７のタイムチャートに示すように、入力パルスの周期
が、MINCMP信号の指定する周期と、MAXCMP信号の指定す
る周期との間の範囲を外れるときには、その範囲に収ま
るようにと補正することで、入力パルスの周期を整形し
ていくのである。

【００６４】図１８に、本発明のパルス周期整形装置１
０の他の実施例を図示する。この実施例と、図１４の実
施例との違いは、この実施例では、入出力パルス差数計
数部６５の計数値が予め決められた限界値に到達すると
きに、その旨を検出して、出力制御部６３に対してパル
ス出力の停止を指示する周期異常検出部６６を備える点
である。すなわち、入力パルスの周期に乱れがないとき
には、入出力パルス差数計数部６５の計数値はゼロ値を
示すので、周期異常検出部６６は、この計数値が限界値
に到達するときには、入力パルスの周期異常であると判
断して、出力制御部６３に対してパルス出力の停止を指
示するのである。

【００６５】この周期異常検出部６６は、図１９に示す
ように、例えば、３ビットで構成されるアップ／ダウン
カウンタ６５０の計数値が“４”を示すとき、すなわ
ち、入力パルスと出力パルスの差数が“±４”に到達す
るときにエラー通知信号を生成するＡＮＤ回路６６０で
実現される。

【００６６】図２０に、この実施例に従う場合の出力制
御部６３の詳細な回路構成を図示する。ここで、図中、
図１６で説明したものと同じものについては同一の記号
で示してある。

【００６７】図中、６４８はＡＮＤ回路であって、エラ
ー通知信号が発生していないことを条件にして、ＯＲ回
路６４５の出力するパルスを外部に出力するもの、６４
９はＡＮＤ回路であって、エラー通知信号が発生してい
ないことを条件にして、ＡＮＤ回路６４６の生成するカ
ウントアップ信号（＋１クロック信号）を時間カウンタ
部６０に出力するもの、６５０ａはＡＮＤ回路であっ
て、エラー通知信号が発生していないことを条件にし
て、ＡＮＤ回路６４７の生成するカウントダウン信号
（−１クロック信号）を時間カウンタ部６０に出力する
ものである。

【００６８】このように構成される出力制御部６３は、
図１６の実施例と同じ動作に従って、外部に出力するパ
ルスを生成するときに、入出力パルス差数計数部６５が
エラー通知信号を出力するときには、外部へのパルス出
力を停止する。このとき、時間カウンタ部６０へのカウ
ントアップ信号／カウントダウン信号の出力も停止する
ので、その状態は保持されたままとなる。

【００６９】このようにして、出力制御部６３は、図２
１のタイムチャートに示すように、入力パルスと出力パ
ルスの差数を使ってパルスを出力していくときに、その
差数が限界値に到達する異常状態のときには、パルス出
力を停止するように処理していくのである。

【００７０】この図１８の実施例では、周期異常検出部
６６は、周期異常を検出するときに、パルス出力の停止
を指示していく構成を採ったが、図２２に示すように、
パルス出力の停止を指示するのではなくて、時間カウン
タ部６０の計数値をクリアしていく構成を採ることも可
能である。この構成は、キャリアの移動速度制御のよう
な入力パルス数が特に意味を持たないようなときに有効
である。

【００７１】次に、図２に原理構成を図示した本発明の
パルス周期検出装置２０について説明する。この本発明
のパルス周期検出装置２０は、２つ以上の相信号出力を
持つ回転パルス発生器の出力する相信号を入力として、
その入力同一相信号の間隔を測定するものである。

【００７２】上述したように、磁気エンコーダの各相信
号の間隔そのものは高精度である。これから、この本発
明のパルス周期検出装置２０を使って、その各相信号の
周期を正確に検出することで、キャリアの移動速度を正
確に測定可能にすることを実現するのである。

【００７３】図２３に、本発明のパルス周期検出装置２
０の一実施例を図示する。この実施例のパルス周期検出
装置２０は、回転パルス生成部７０と、周期カウンタ部
７１と、シフトレジスタ部７２と、周期測定部７３とを
備える。

【００７４】この回転パルス生成部７０は、磁気エンコ
ーダの出力する２つの相信号（Ａ相／Ｂ相）を入力とし
て、図２４に示すように、Ａ相のエッジ部分を検出する
第１のエッジ検出部７００と、Ｂ相のエッジ部分を検出
する第２のエッジ検出部７０１と、第１のエッジ検出部
７００／第２のエッジ検出部７０１の出力信号の論理和
値を算出して出力するＯＲ回路７０２とで備えること
で、２つの入力相信号の全エッジ部分を検出することで
回転パルスを生成する。

【００７５】周期カウンタ部７１は、回転パルスが生成
されるときに、計数値をゼロ値にクリアしてからクロッ
ク信号を計数する。シフトレジスタ部７２は、回転パル
スが生成されるときに、周期カウンタ部７１の計数値を
読み込む第１のラッチ部７２０と、回転パルスが生成さ
れるときに、第１のラッチ部７２０のラッチデータを読
み込む第２のラッチ部７２１と、回転パルスが生成され
るときに、第２のラッチ部７２１のラッチデータを読み
込む第３のラッチ部７２２と、回転パルスが生成される
ときに、第３のラッチ部７２２のラッチデータを読み込
む第４のラッチ部７２３とで構成されて、周期カウンタ
部７１の計数値をシフトしつつラッチする。これらのラ
ッチ部は、図２５に示すように、周期カウンタ部７１の
出力ビット数分のフリップフロップ回路７２４で構成さ
れている。

【００７６】周期測定部７３は、シフトレジスタ部７２
のラッチデータを収集するハードウェアと、このハード
ウェアにより収集されたデータを処理するソフトウェア
とで構成されて、規定の測定周期に到達するときに、シ
フトレジスタ部７２のラッチする４つの計数値を読み込
んで、その読み込んだ計数値から入力相信号の周期を測
定する。

【００７７】このように構成される本発明のパルス周期
検出装置２０では、回転パルス生成部７０は、図２６
（ａ）に示すように、２つの入力相信号（Ａ相／Ｂ相）
の全エッジ部分を検出することで回転パルスを生成し、
これを受け、周期カウンタ部７１は、回転パルス間の時
間間隔を計数し、これを受けて、シフトレジスタ部７２
は、回転パルスを使って、図２６（ｂ）に示すように、
周期カウンタ部７１の計数する周期をシフトしつつラッ
チする。

【００７８】そして、周期測定部７３は、規定の測定周
期に到達すると、第１のラッチ部７２０から順番に、シ
フトレジスタ部７２のラッチする４つの周期を読み込ん
で、その合計値を算出することで、入力相信号の周期Ｔ
を測定する。

【００７９】このようにして、この実施例のパルス周期
検出装置２０は、磁気エンコーダの相信号の各エッジ部
分で、その相信号の周期を正確に検出していくのであ
る。これにより、磁気エンコーダを使って、キャリアの
移動速度を正確に測定できるようになる。

【００８０】この実施例では、周期測定部７３は、シフ
トレジスタ部７２から読み込んだ４つの周期をそのまま
合計していく構成を採ったが、キャリアの移動速度が遅
い場合には、この周期が長くなることで応答性に問題が
出る。そこで、４つの周期の合計値が規定の基準値を超
えるときには、最も新しい周期をラッチする第１のラッ
チ部７２０のラッチデータのみを使って、入力相信号の
周期Ｔに相当する値を求めていく方法を採ることも可能
である。例えば、この入力相信号の周期Ｔを受け取る上
位装置が、周期Ｔの“１／４”倍の値を使用していると
きには、第１のラッチ部７２０のラッチする周期をその
まま出力していくのである。

【００８１】ここで、キャリアの移動速度の制御目標値
から規定される入力相信号の周期Ｔの制御目標値からで
も、シフトレジスタ部７２にラッチされる周期が規定の
基準値を超えるものであるのか否かを予想できる。すな
わち、制御動作が正常であるならば、シフトレジスタ部
７２にラッチされる４つの周期の合計値は、その時点で
の入力相信号の周期Ｔの制御目標値と一致することにな
るので、この予想ができるのである。これから、上述の
ような実測値に依らないで、入力相信号の周期Ｔの制御
目標値が規定の基準値を超えるときには、最も新しい周
期をラッチする第１のラッチ部７２０のラッチデータの
みを使って、入力相信号の周期Ｔに相当する値を求めて
いく方法を採るようにしてもよい。

【００８２】図２７に、本発明のパルス周期検出装置２
０の他の実施例を図示する。この実施例と、図２３の実
施例との違いは、この実施例では、周期測定部７３が第
１のラッチ部７２０のラッチデータを読み込むときに発
行する初段レジスタリード信号と、回転パルスとを受け
取って、初段レジスタリード信号が発行されるときにハ
イレベルを示し、回転パルスが生成されるときにローレ
ベルを示す更新フラグを生成する更新フラグ発生部７４
を備える点である。

【００８３】なお、この更新フラグ発生部７４の出力値
は、第１のラッチ部７２０の出力信号の最上位ビット
（計数値の転送には使用されていない）を使って周期測
定部７３に通知されることになる。

【００８４】この実施例に従う場合、周期測定部７３
は、測定周期に到達すると、先ず最初に、この更新フラ
グ発生部７４の出力値を参照して、その出力値がローレ
ベルを示すときには、前回の測定周期から今回の測定周
期の間に、回転パルスが生成されることで、シフトレジ
スタ部７２のラッチデータが更新されたことを判断し
て、第１のラッチ部７２０から順番に、シフトレジスタ
部７２のラッチする４つの周期を読み込んで、その合計
値を算出することで入力相信号の周期Ｔを測定する。

【００８５】一方、更新フラグ発生部７４の出力値がハ
イレベルを示すときには、前回の測定周期から今回の測
定周期の間に、回転パルスが生成されないことで、シフ
トレジスタ部７２のラッチデータが更新されていないこ
とを判断して、入力相信号の周期Ｔとして、例えば、前
回の測定値に測定周期の時間間隔を加算したものを算出
する。すなわち、磁気エンコーダが回転していないこと
で、回転パルスが生成されないときには、例えば、前回
の測定値に測定周期の時間間隔を加算したものを、今回
の入力装置信号の周期Ｔとみなして算出するのである。

【００８６】このようにして、この実施例のパルス周期
検出装置２０は、磁気エンコーダが回転しているのか否
かを検出しつつ、磁気エンコーダの相信号の各エッジ部
分で、その相信号の周期を正確に検出していくのであ
る。

【００８７】図２８に、本発明のパルス周期検出装置２
０の他の実施例を図示する。この実施例と、図２３の実
施例との違いは、この実施例では、周期測定部７３が第
１のラッチ部７２０のラッチデータを読み込むときに発
行する初段レジスタリード信号と、周期測定部７３が第
４のラッチ部７２３のラッチデータを読み込むときに発
行する終段レジスタリード信号とを受け取って、初段レ
ジスタリード信号が発行されるときにハイレベルを出力
し、終段レジスタリード信号が発行されるときにローレ
ベルを出力するフリップフロップ回路７５０と、回転パ
ルスが生成されるときに、フリップフロップ回路７５０
の出力信号をラッチし、周期測定部７３がフラグクリア
信号を発行するときに、ローレベルを出力するフリップ
フロップ回路７５１とで構成される再リードフラグ発生
部７５を備える点である。

【００８８】なお、この再リードフラグ発生部７５の出
力値は、第４のラッチ部７２３の出力信号の最上位ビッ
ト（計数値の転送には使用されていない）を使って周期
測定部７３に通知されることになる。

【００８９】この実施例に従う場合、周期測定部７３
は、測定周期に到達すると、先ず最初に、再リードフラ
グ発生部７５に対して初段レジスタリード信号を発行す
る。この初段レジスタリード信号の発行を受けて、フリ
ップフロップ回路７５０は、ハイレベルを出力する。周
期測定部７３が、第１のラッチ部７２０から順番に、シ
フトレジスタ部７２のラッチする４つの周期を読み込ん
でいくときに、回転パルスが生成されないときには、フ
リップフロップ回路７５１は、初期値であるローレベル
を出力し続ける。

【００９０】これから、周期測定部７３は、シフトレジ
スタ部７２のラッチする４つの周期を読み込み終わった
ときに、再リードフラグ発生部７５の出力値がローレベ
ルであることを検出するので、その読込中に、シフトレ
ジスタ部７２のラッチデータが更新されなかったことを
判断して、通常通り、その読み込んだ４つの周期の合計
値を算出することで、入力相信号の周期Ｔを測定する。
そして、その読込終了時点に、再リードフラグ発生部７
５に対して終段レジスタリード信号を発行することで、
フリップフロップ回路７５０の出力値をローレベルに戻
す。

【００９１】一方、周期測定部７３が、第１のラッチ部
７２０から順番に、シフトレジスタ部７２のラッチする
４つの周期を読み込んでいくときに、回転パルスが生成
されるときには、フリップフロップ回路７５１は、出力
値をローレベルからハイレベルに転ずる。

【００９２】これから、周期測定部７３は、シフトレジ
スタ部７２のラッチする４つの周期を読み込み終わった
ときに、再リードフラグ発生部７５の出力値がハイレベ
ルであることを検出するので、その読込中に、シフトレ
ジスタ部７２のラッチデータが更新されてしまったこと
を判断して、入力相信号の周期Ｔの算出処理を行わず
に、その読込終了時点に、再リードフラグ発生部７５に
対して終段レジスタリード信号を発行することで、フリ
ップフロップ回路７５０の出力値をローレベルに戻す。
そして、シフトレジスタ部７２のラッチデータの再リー
ドを行う。この再リードを行うときには、その再リード
に先立って、再リードフラグ発生部７５に対してフラグ
クリア信号を発行することで、フリップフロップ回路７
５１の出力値をローレベルに戻す。

【００９３】すなわち、シフトレジスタ部７２のラッチ
データが、その読込中に更新される場合には、読み込ん
だ４つのラッチデータに重複するものがあることで、入
力相信号の周期Ｔを正確に測定できないことから、再
度、シフトレジスタ部７２のラッチデータの読み込みを
行うのである。図２９に、この実施例のタイムチャート
を図示する。ここで、図中のαは、フリップフロップ回
路７５０の出力値を表している。

【００９４】このようにして、この実施例のパルス周期
検出装置２０は、磁気エンコーダの相信号の各エッジ部
分で、その相信号の周期を正確に検出していくのであ
る。図３０に、本発明のパルス周期検出装置２０の他の
実施例を図示する。

【００９５】この実施例のパルス周期検出装置２０は、
第１のエッジ検出部８０と、第２のエッジ検出部８１
と、第１の周期カウンタ部８２と、第２の周期カウンタ
部８３と、第３の周期カウンタ部８４と、第４の周期カ
ウンタ部８５と、第１のラッチ部８６と、第２のラッチ
部８７と、第３のラッチ部８８と、第４のラッチ部８９
と、ＯＲ回路９０と、相ラッチ部９１と、周期測定部９
２とを備える。

【００９６】この第１のエッジ検出部８０は、磁気エン
コーダの出力するＡ相信号のエッジ部分を検出すること
で回転パルスを生成する。第２のエッジ検出部８１は、
磁気エンコーダの出力するＢ相信号のエッジ部分を検出
することで回転パルスを生成する。

【００９７】第１の周期カウンタ部８２は、第１のエッ
ジ検出部８０の生成するＡ相の立ち上がりの回転パルス
で、計数値をゼロ値にクリアしてからクロック信号を計
数する。第２の周期カウンタ部８３は、第１のエッジ検
出部８０の生成するＡ相の立ち下がりの回転パルスで、
計数値をゼロ値にクリアしてからクロック信号を計数す
る。第３の周期カウンタ部８４は、第２のエッジ検出部
８１の生成するＢ相の立ち上がりの回転パルスで、計数
値をゼロ値にクリアしてからクロック信号を計数する。
第４の周期カウンタ部８５は、第２のエッジ検出部８１
の生成するＢ相の立ち下がりの回転パルスで、計数値を
ゼロ値にクリアしてからクロック信号を計数する。

【００９８】第１のラッチ部８６は、第１のエッジ検出
部８０の生成するＡ相の立ち上がりの回転パルスで、第
１の周期カウンタ部８２の計数値を読み込む。第２のラ
ッチ部８７は、第１のエッジ検出部８０の生成するＡ相
の立ち下がりの回転パルスで、第２の周期カウンタ部８
３の計数値を読み込む。第３のラッチ部８８は、第２の
エッジ検出部８１の生成するＢ相の立ち上がりの回転パ
ルスで、第３の周期カウンタ部８４の計数値を読み込
む。第４のラッチ部８９は、第２のエッジ検出部８１の
生成するＢ相の立ち下がりの回転パルスで、第４の周期
カウンタ部８５の計数値を読み込む。

【００９９】ＯＲ回路９０は、第１のエッジ検出部８０
／第２のエッジ検出部８１のいずれかが回転パルスを出
力するときにパルスを出力する。相ラッチ部９１は、Ｏ
Ｒ回路９０がパルスを出力するときに、磁気エンコーダ
の出力するＡ相／Ｂ相信号の信号値を読み込む。周期測
定部９２は、第１のラッチ部８６／第２のラッチ部８７
／第３のラッチ部８８／第４のラッチ部８９／相ラッチ
部９１のラッチデータを収集するハードウェアと、この
ハードウェアにより収集されたデータを処理するソフト
ウェアとで構成されて、例えばＯＲ回路９０がパルスを
出力するときとか、例えば一定時間間隔の検出周期に到
達するときに、入力されるＡ相／Ｂ相信号の周期を測定
する。

【０１００】このように構成される本発明のパルス周期
検出装置２０では、第１の周期カウンタ部８２／第２の
周期カウンタ部８３／第３の周期カウンタ部８４／第４
の周期カウンタ部８５は、割り付けられる種類の回転パ
ルスが生成されるときに、計数値をゼロ値にクリアして
からクロック信号を計数することで、磁気エンコーダの
出力するＡ相／Ｂ相信号の周期を計数し、第１のラッチ
部８６／第２のラッチ部８７／第３のラッチ部８８／第
４のラッチ部８９は、割り付けられる種類の回転パルス
が生成されるときに、その計数値をラッチしていく。そ
して、相ラッチ部９１は、ＯＲ回路９０がパルスを出力
するときに、磁気エンコーダの出力するＡ相／Ｂ相信号
の信号値をラッチしていく。

【０１０１】一方、周期測定部９２は、検出タイミング
になると、先ず最初に、相ラッチ部９１のラッチするＡ
相／Ｂ相信号の信号値を読み取り、続いて、第１のラッ
チ部８６／第２のラッチ部８７／第３のラッチ部８８／
第４のラッチ部８９の中から、その読み取り値に対応付
けられるもの（最も新しい周期計数値をラッチするも
の）を特定して、その特定したラッチ部のラッチする周
期計数値を読み取ることで、入力相信号の周期を測定す
る。

【０１０２】また、図３１のタイムチャートに示すよう
に、読み取ったＡ相／Ｂ相信号の信号値から、読み取っ
た４つの周期の計数値の内のどれが最も新しいかを認識
できるとともに、Ａ相／Ｂ相信号の信号値の動きを考慮
することで、読み取った４つの周期の計数値の更新順序
についても認識できるので、例えば、第１のラッチ部８
６／第２のラッチ部８７／第３のラッチ部８８／第４の
ラッチ部８９のラッチする周期計数値を読み込み、更新
順序に応じた重み係数を付加した上で平均するといった
ような演算を施すことで入力相信号の周期を測定すると
いった方法を採ることも可能である。なお、図３１中の
相信号値は、Ａ相／Ｂ相信号の信号値を１６進で表記し
たものである。

【０１０３】このようにして、この実施例のパルス周期
検出装置２０は、磁気エンコーダの相信号の各エッジ部
分で、その相信号の周期を正確に検出していくのであ
る。これにより、磁気エンコーダを使って、キャリアの
移動速度を正確に測定できるようになる。

【０１０４】次に、図３に原理構成を図示した本発明の
パルスノイズ除去装置４０について説明する。この本発
明のパルスノイズ除去装置４０は、２つ以上の相信号出
力を持つ回転パルス発生器の出力する相信号を入力とし
て、その相信号のエッジ部分から生成される回転パルス
のノイズを除去するものである。

【０１０５】利用分野や実装構造の制約上、磁気エンコ
ーダや光学エンコーダの出力信号にノイズの乗ることが
避けられない場合がある。これから、この本発明のパル
スノイズ除去装置４０を使って、そのノイズを除去する
ことで、キャリアの移動位置や移動速度を正確に測定可
能にすることを実現するのである。

【０１０６】図３２に、本発明のパルスノイズ除去装置
４０の一実施例を図示する。この実施例のパルスノイズ
除去装置４０は、エッジ検出部１００と、入力記憶部１
０１と、次回期待値生成部１０２と、ノイズ判定部１０
３と、出力制御部１０４とを備える。

【０１０７】このエッジ検出部１００は、エンコーダの
出力する相信号の全エッジ部分を検出することで回転パ
ルスを生成する。入力記憶部１０１は、エンコーダの出
力する相信号の相状態を収集して記憶する。次回期待値
生成部１０２は、入力記憶部１０１の記憶する相状態か
ら次の相状態の期待値を生成する。ここで、次回期待値
生成部１０２は、エンコーダの回転方向（現実の回転方
向ではなくて、制御目的の欲するところの回転方向）が
変化する場合には、それについても考慮しつつ、次の相
状態の期待値を生成する。

【０１０８】ノイズ判定部１０３は、エンコーダの出力
する相信号の相状態と、次回期待値生成部１０２の生成
する相状態とが一致するのか否かを検出する。出力制御
部１０４は、ノイズ判定部１０３が一致を検出するとき
に、エッジ検出部１００の生成する回転パルスを出力す
るとともに、入力記憶部１０１に対して記憶データの更
新を指示する。

【０１０９】この次回期待値生成部１０２は、図３３に
示すように、エンコーダの出力するＢ相信号と、エンコ
ーダの回転方向信号とを入力とするＥＮＯＲ回路２００
と、エンコーダの出力するＡ相信号と、エンコーダの回
転方向信号とを入力とするＥＯＲ回路２０１とで構成さ
れ、この回路構成に従って、図３４に示すように、入力
されている相信号の相状態の次の相状態の期待値を生成
する。ここで、図３４中の相状態は、Ａ相／Ｂ相信号の
信号値を１６進で表記したものである。

【０１１０】また、ノイズ判定部１０３は、図３５に示
すように、エンコーダの出力する相信号の相状態と、次
回期待値生成部１０２の生成する相状態とを入力とする
イコールコンパレータで構成される。また、出力制御部
１０４は、図３６に示すように、ノイズ判定部１０３の
出力信号と、エッジ検出部１００の生成する回転パルス
とを入力とするＡＮＤ回路２０２と、ＡＮＤ回路２０２
の出力信号の反転値を算出することで記憶更新信号を生
成して入力記憶部１０１に与える反転回路２０３とで構
成される。

【０１１１】この構成に従って、本発明のパルスノイズ
除去装置４０では、ノイズ判定部１０３が、エンコーダ
の出力する相信号の相状態と、次回期待値生成部１０２
の生成する相状態との一致を検出するときにのみ、出力
制御部１０４は、エッジ検出部１００の生成する回転パ
ルスを出力していく。この処理に従って、図３７のタイ
ムチャートに示すように、エンコーダの出力する相信号
に乗るノイズを除去できるようになる。

【０１１２】図３８に、本発明のパルスノイズ除去装置
４０の他の実施例を図示する。この実施例と、図３２の
実施例との違いは、この実施例では、新たに、パルス間
隔監視部１０５及び出力保留部１０６を備えるととも
に、出力制御部１０４が、このパルス間隔監視部１０５
／出力保留部１０６を使ってパルス出力処理を制御する
点と、入力記憶部１０１が、次回期待値生成部１０２の
生成する相状態の期待値を収集することがあるという点
である。

【０１１３】このパルス間隔監視部１０５は、図３９に
示すように、時間設定値を記憶する記憶レジスタ２０４
と、出力制御部１０４がパルスを出力するときに、記憶
レジスタ２０４の記憶する時間設定値をロードしてか
ら、そのロード値をカウントダウンしていって、オーバ
ーフロー状態になるときに、出力制御部１０４に対して
出力許可信号を出力するダウンカウンタ２０５とで構成
される。ここで、ダウンカウンタ２０５は、オーバーフ
ロー信号（出力許可信号）を出力するとディスイネーブ
ル状態に入って、出力許可信号を出力し続けることにな
る。

【０１１４】この出力許可信号は、後述するように、前
回の回転パルス出力から次の回転パルス出力までの時間
が、記憶レジスタ２０４の記憶する時間設定値以上とな
ることを実現するために生成されることになる。これか
ら、記憶レジスタ２０４に設定する時間設定値として
は、回転パルスの周期の制御目標値（キャリアの移動速
度の制御目標値から導出されることになる）に近い値の
ものを使うことが好ましい。

【０１１５】また、入力記憶部１０１は、図４０に示す
ように、出力制御部１０４からのセレクト信号に従っ
て、エンコーダの出力する相信号の相状態か、次回期待
値生成部１０２の生成する相状態の期待値のいずれか一
方を選択するセレクタ２０６と、出力制御部１０４から
の記憶更新信号に従って、セレクタ２０６の出力信号を
読み込んで記憶するメモリ２０７とで構成される。

【０１１６】図４１に、出力制御部１０４／出力保留部
１０６の詳細な回路構成を図示する。図中、２０８はＡ
ＮＤ回路であって、パルス間隔監視部１０５が出力許可
信号を出力するとともに、ノイズ判定部１０３が一致信
号を出力することを条件にして、エッジ検出部１００の
生成する回転パルスを通過させるもの、２０９はＡＮＤ
回路であって、エッジ検出部１００から回転パルスが出
力されるときに、ノイズ判定部１０３が一致信号を出力
するものの、パルス間隔監視部１０５が出力許可信号を
出力していないときに、出力保留信号を生成するもの、
２１０はラッチ回路であって、ＡＮＤ回路２０９の出力
する出力保留信号をラッチするものである。

【０１１７】２１１はエッジ検出回路であって、パルス
間隔監視部１０５の出力する出力許可信号をパルス化す
るもの、２１２はＡＮＤ回路であって、ラッチ回路２１
０が出力許可信号を保留していることを条件にして、エ
ッジ検出回路２１１の生成する出力許可信号のパルス信
号を通過させるもの、２１３はＯＲ回路であって、ＡＮ
Ｄ回路２０８／ＡＮＤ回路２１２のいずれかがパルスを
出力するときにパルスを出力するもの、２１４はフリッ
プフロップ回路であって、ＯＲ回路２１３の出力するパ
ルスをクロックと同期をとって外部に出力するものであ
る。

【０１１８】ここで、ラッチ回路２１０の出力信号がセ
レクト信号として、入力記憶部１０１のセレクタ２０６
に与えられ、このセレクタ２０６は、このセレクト信号
を受けて、ラッチ回路２１０が出力保留信号をラッチし
ているときには、次回期待値生成部１０２の生成する相
状態の期待値を収集することになる。

【０１１９】このように構成される出力制御部１０４／
出力保留部１０６は、ノイズ判定部１０３が一致信号を
出力し、かつパルス間隔監視部１０５が出力許可信号を
出力しているときには、ＡＮＤ回路２０８／ＯＲ回路２
１３／フリップフロップ回路２１４を介して、エッジ検
出部１００の生成する回転パルスをそのまま外部に出力
する。

【０１２０】そして、ノイズ判定部１０３が一致信号を
するものの、パルス間隔監視部１０５が出力許可信号を
出力していないときには、出力許可信号が出力されるま
で、エッジ検出部１００の生成する回転パルスの出力を
待たせて、その出力許可信号の発生時点で、ＡＮＤ回路
２１２／ＯＲ回路２１３／フリップフロップ回路２１４
を介して、エッジ検出回路２１１により生成される回転
パルスを外部に出力する。

【０１２１】このようにして、出力制御部６３／入力保
留記憶部６４は、ノイズ判定部１０３が、エンコーダの
出力する相信号の相状態と、次回期待値生成部１０２の
生成する相状態との一致を検出し、更に、前回の回転パ
ルス出力からの経過時間がパルス間隔監視部１０５の監
視時間を超えることを条件にして回転パルスを出力して
いくのである。この処理に従って、図４２のタイムチャ
ートに示すように、エンコーダの出力する相信号に乗る
ノイズを除去できるようになる。

【０１２２】ここで、この処理にあって、ノイズが乗っ
ていることが判断されるとき、すなわち、ラッチ回路２
１０が出力保留信号を出力するときには、入力記憶部１
０１のメモリ２０７に対して、エンコーダの出力する相
信号を入力することは危険であるので、セレクタ２０６
を使って、次回期待値生成部１０２の生成する相状態の
期待値を入力するようにしている。

【０１２３】図３２及び図３８に示した本発明のパルス
ノイズ除去装置４０では、エンコーダの出力する相信号
の全エッジ部分を検出することで回転パルスを生成する
構成を採ったが、エンコーダとして分解能の高い光学エ
ンコーダを用いるときには、相信号の立ち上がり（ある
いは立ち下がり）を検出することで回転パルスを生成す
ることになる。

【０１２４】図４３に、このような回転パルスの生成構
成を採る場合における本発明のパルスノイズ除去装置４
０の一実施例を図示する。この実施例のパルスノイズ除
去装置４０は、前回記憶部３００と、次回期待値生成部
３０１と、ノイズ判定部３０２と、出力判定部３０３と
備える。

【０１２５】この前回記憶部３００は、エンコーダの出
力する相信号の相状態を収集して記憶する。次回期待値
生成部３０１は、前回記憶部３００の記憶する相状態か
ら次の相状態の期待値を生成する。ここで、次回期待値
生成部３０１は、エンコーダの回転方向（現実の回転方
向ではなくて、制御目的の欲するところの回転方向）が
変化する場合には、それについても考慮しつつ、次の相
状態の期待値を生成する。

【０１２６】ノイズ判定部３０２は、エンコーダの出力
する相信号の相状態と、次回期待値生成部３０１の生成
する相状態とが一致するのか否かを検出して、一致を検
出するときに、前回記憶部３００に対して記憶データの
更新を指示する。出力判定部３０３は、前回記憶部３０
０の記憶する相状態が規定のものとなるときに、回転パ
ルスを生成して出力する。

【０１２７】この次回期待値生成部３０１は、図３３で
示した回路構成と同じもので構成される。また、ノイズ
判定部３０２は、図４４に示すように、エンコーダの出
力する相信号の相状態と、次回期待値生成部１０２の生
成する相状態とを入力とするイコールコンパレータ４０
０と、イコールコンパレータ４００の出力信号のエッジ
部を検出するエッジ検出回路４０１とで構成される。

【０１２８】また、出力判定部３０３は、例えば、図４
５（ａ）に示すように、エンコーダが正方向に回転（方
向信号値“０”）しているときには、エンコーダのＢ相
信号値が“０”を示し、エンコーダのＡ相信号値が
“１”から“０”に変化するエッジ部分で回転パルスを
生成し、エンコーダが逆方向に回転（方向信号値
“１”）しているときには、エンコーダのＢ相信号値が
“０”を示し、エンコーダのＡ相信号値が“０”から
“１”に変化するエッジ部分で回転パルスを生成する場
合には、図４５（ｂ）に示すように、Ａ相信号値が“１
→０”／“０→１”に変化するときに“１”を出力する
エッジ検出回路４０２と、１つ前のＡ相信号値が“１”
で方向信号値が“０”であるときと、１つ前のＡ相信号
値が“０”で方向信号値が“１”であるときに“１”を
出力するＥＯＲ回路４０３と、エッジ検出回路４０２が
“１”を出力し、Ｂ相信号値が“０”を示し、ＥＯＲ回
路４０３が“１”を出力するときに回転パルスを出力す
るＡＮＤ回路４０４とで構成される。

【０１２９】この構成に従って、本発明のパルスノイズ
除去装置４０では、ノイズ判定部３０２は、エンコーダ
の出力する相信号の相状態と、次回期待値生成部３０１
の生成する相状態とが一致することを検出するときに、
前回記憶部３００に対して記憶データの更新を指示し、
この指示に従って、前回記憶部３００は、エンコーダの
出力する相信号の相状態と、次回期待値生成部３０１の
生成する相状態とが一致することを条件にして、入力相
信号の相状態を収集して記憶していく。

【０１３０】そして、出力判定部３０３は、エンコーダ
が正方向に回転している場合には、エンコーダのＢ相信
号値が“０”を示し、エンコーダのＡ相信号値が“１”
から“０”に変化するエッジ部分であることを検出する
と、回転パルスを生成して外部に出力する。また、エン
コーダが逆方向に回転している場合には、エンコーダの
Ｂ相信号値が“０”を示し、エンコーダのＡ相信号値が
“０”から“１”に変化するエッジ部分であることを検
出すると、回転パルスを生成して外部に出力する。この
処理に従って、図４６のタイムチャートに示すように、
エンコーダの出力する相信号に乗るノイズを除去できる
ようになる。

【０１３１】図４７に、本発明のパルスノイズ除去装置
４０の他の実施例を図示する。この実施例と、図４３の
実施例との違いは、この実施例では、新たに、更新時間
間隔監視部３０４及び記憶更新保留判定部３０５を備え
るとともに、前回記憶部３００が、次回期待値生成部３
０１の生成する相状態の期待値を収集することがあると
いう点である。この更新時間間隔監視部３０４は、図３
９で示した回路構成と同じもので構成されて、回転パル
スを出力してから規定時間経過すると、更新許可信号
（図３９で説明した出力許可信号に代わるもの）を出力
し続ける。また、前回記憶部３００は、図４０で示した
回路構成と同じもので構成されて、記憶更新保留判定部
３０５からのセレクト信号に従って、エンコーダの出力
する相信号の相状態か、次回期待値生成部３０１の生成
する相状態の期待値のいずれか一方を選択するととも
に、記憶更新保留判定部３０５からの記憶更新信号に従
って、その選択した相状態を読み込んで記憶する。

【０１３２】図４８に、記憶更新保留判定部３０５の詳
細な回路構成を図示する。図中、４０５はＡＮＤ回路で
あって、ノイズ判定部３０２が一致信号を出力し、更新
時間間隔監視部３０４が更新許可信号を出力するとき
に、ハイレベルを示す出力信号を出力するもの、４０６
はＡＮＤ回路であって、ノイズ判定部３０２が一致信号
を出力するものの、更新時間間隔監視部３０４が更新許
可信号を出力していないときに、更新保留信号を生成す
るもの、４０７はラッチ回路であって、ＡＮＤ回路４０
６の出力する更新保留信号をラッチするものである。

【０１３３】４０８はＡＮＤ回路であって、ラッチ回路
４０７が更新保留信号をラッチしていることを条件にし
て、更新時間間隔監視部３０４の出力する更新許可信号
を通過させるもの、４０９はＯＲ回路であって、ＡＮＤ
回路４０５／ＡＮＤ回路４０８のいずれかがハイレベル
を示す出力信号を出力するときに、それを通過させるも
の、４１０はエッジ検出回路であって、ＯＲ回路４０９
の出力信号をパルス化して外部に出力するものである。

【０１３４】ここで、ラッチ回路４０７の出力信号がセ
レクト信号として、前回記憶部３００に与えられ、これ
を受けて、前回記憶部３００は、ラッチ回路４０７が更
新保留信号をラッチしているときには、次回期待値生成
部３０１の生成する相状態の期待値を収集することにな
る。

【０１３５】このように構成される記憶更新保留判定部
３０５は、ノイズ判定部３０２が一致信号を出力し、か
つ更新時間間隔監視部３０４が更新許可信号を出力して
いるときには、ＡＮＤ回路４０５／ＯＲ回路４０９／エ
ッジ検出回路４１０を介して、前回記憶部３００に対し
て相状態の更新を指示する。この更新指示と、記憶更新
保留判定部３０５が更新保留信号をラッチしていないこ
とを受けて、前回記憶部３００は、エンコーダの出力す
る相信号の相状態を収集して記憶することで、記憶する
相状態を更新する。

【０１３６】一方、ノイズ判定部３０２が一致信号を出
力するものの、更新時間間隔監視部３０４が更新許可信
号を出力していないときには、更新許可信号が出力する
のを待って、その更新許可信号の発生時点で、ＡＮＤ回
路４０８／ＯＲ回路４０９／エッジ検出回路４１０を介
して、前回記憶部３００に対して相状態の更新を指示す
る。この更新指示と、記憶更新保留判定部３０５が更新
保留信号をラッチしていることを受けて、前回記憶部３
００は、エンコーダの出力する相信号にノイズが乗って
いることに対応させて、次回期待値生成部３０１の生成
する相状態の期待値を収集して記憶することで、記憶す
る相状態を更新する。

【０１３７】このようにして、記憶更新保留判定部３０
５は、ノイズ判定部３０２が、エンコーダの出力する相
信号の相状態と、次回期待値生成部３０１の生成する相
状態との一致を検出し、更に、前回の回転パルス出力か
らの経過時間が更新時間間隔監視部３０４の監視時間を
超えることを条件にして、前回記憶部３００に対して記
憶データの更新を指示していくのである。

【０１３８】この処理時に、出力判定部３０３は、エン
コーダが正方向に回転している場合には、エンコーダの
Ｂ相信号値が“０”を示し、エンコーダのＡ相信号値が
“１”から“０”に変化するエッジ部分であることを検
出すると、回転パルスを生成して外部に出力する。ま
た、エンコーダが逆方向に回転している場合には、エン
コーダのＢ相信号値が“０”を示し、エンコーダのＡ相
信号値が“０”から“１”に変化するエッジ部分である
ことを検出すると、回転パルスを生成して外部に出力す
る。この処理に従って、図４９のタイムチャートに示す
ように、エンコーダの出力する相信号に乗るノイズを除
去できるようになる。

【０１３９】次に、本発明のパルスノイズ除去装置４０
の実装形式について説明する。本発明のパルスノイズ除
去装置４０は、例えば、プリンタ装置に実装されて、プ
リンタ装置の備えるエンコーダの出力信号に乗るノイズ
を除去しつつ、印字ヘッドの位置／速度検出に必要とな
る回転パルスを発生するよう処理することになる。

【０１４０】図５０に、本発明のパルスノイズ除去装置
４０を実装するプリンタ装置の制御系を図示する。図
中、５００は本発明のパルスノイズ除去装置４０を使っ
て構成される回転パルス発生部であって、エンコーダの
出力信号を入力として、そのエンコーダの出力信号に乗
るノイズを除去しつつ、印字ヘッドの位置／速度検出に
必要となる回転パルスを発生するもの、５０１は移動速
度計数部であって、例えば、本発明のパルス周期検出装
置２０を使って構成されて、回転パルス発生部５００の
出力する回転パルスの周期を測定することで印字ヘッド
の移動速度を測定するもの、５０２は移動量計数部であ
って、回転パルス発生部５００の出力する回転パルスを
計数することで印字ヘッドの移動位置を測定するもの、
５０３はキャリア部であって、キャリアモータを使って
印字ヘッドを移動させるもの、５０４はキャリアモータ
制御部であって、移動速度計数部５０１／移動量計数部
５０２の測定値を入力として、キャリアモータの移動を
制御するものである。

【０１４１】このキャリアモータ制御部５０４は、印字
ヘッドの目標位置を算出する目標位置算出部５０５と、
印字ヘッドの目標速度を算出する目標速度算出部５０６
と、移動速度計数部５０１／移動量計数部５０２の測定
値と、目標位置算出部５０５／目標速度算出部５０６の
目標値との差分値を使ってキャリアモータの移動を制御
する偏差算出部５０７と、制御周期を発生する制御周期
発生部５０８とを備える。

【０１４２】この回転パルス発生部５００として、図３
２及び図３８に示した本発明のパルスノイズ除去装置４
０を使用する場合には、図５１（ａ）に示すように、キ
ャリアモータ制御部５０４からのノイズ除去動作許可信
号を受け取って、そのノイズ除去動作許可信号がノイズ
除去動作を指示するときには、パルスノイズ除去装置４
０を構成する出力制御部１０４の出力する回転パルスを
出力し、ノイズ除去動作を指示しないときには、パルス
ノイズ除去装置４０を構成するエッジ検出部１００の生
成する回転パルスをそのまま出力する回転パルス選択部
５０９を備える構成を採る。

【０１４３】一方、この回転パルス発生部５００とし
て、図４３及び図４７に示した本発明のパルスノイズ除
去装置４０を使用する場合には、図５１（ｂ）に示すよ
うに、エンコーダの出力する相信号を入力として、パル
スノイズ除去装置４０を構成する出力判定部３０３の検
出対象となるエッジ部分を検出することで回転パルスを
生成する回転パルス生成部５１０と、キャリアモータ制
御部５０４からのノイズ除去動作許可信号を受け取っ
て、そのノイズ除去動作許可信号がノイズ除去動作を指
示するときには、パルスノイズ除去装置４０を構成する
出力判定部３０３の出力する回転パルスを出力し、ノイ
ズ除去動作を指示しないときには、回転パルス生成部５
１０の生成する回転パルスを出力する回転パルス選択部
５１１とを備える構成を採る。

【０１４４】このような構成を採るプリンタ装置の制御
系では、キャリアモータ制御部５０４は、基本動作とし
て、図５２の処理フローに示すように、上位装置からキ
ャリア移動のオーダーが発行されると、キャリアの移動
量及び移動速度の目標値を設定して、規定の制御周期に
到達するときに、その時点のキャリアの移動量及び移動
速度の目標値が実現されるようにと、キャリアモータを
制御していくよう処理する。

【０１４５】このような基本動作を実行していくとき
に、キャリアモータ制御部５０４は、図５３の処理フロ
ーに示すように、キャリア移動が印字ヘッドの印字実行
を伴う移動であることを判断するときには、エンコーダ
から出力される相信号にノイズが乗ることが予想される
ので、回転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作
を指示することで、回転パルス発生部５００からノイズ
を除去した回転パルスを得て、それを使ってキャリアモ
ータを制御していく。

【０１４６】一方、キャリア移動が印字ヘッドの印字実
行を伴わない移動であることを判断するときには、エン
コーダから出力される相信号にノイズが乗らないことが
予想されるので、回転パルス発生部５００に対してノイ
ズ除去動作を指示しないことで、エンコーダの出力信号
から直接生成される回転パルスを得て、それを使ってキ
ャリアモータを制御していく。

【０１４７】また、このような基本動作を実行していく
ときに、キャリアモータ制御部５０４は、図５４の処理
フローに示すように、キャリアの移動位置に応じて、回
転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を指示す
ることで、回転パルス発生部５００からノイズを除去し
た回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制
御したり、回転パルス発生部５００に対してノイズ除去
動作を指示しないことで、エンコーダの出力信号から直
接生成される回転パルスを得て、それを使ってキャリア
モータを制御していく。

【０１４８】すなわち、キャリアの移動位置でもって、
印字が実行されるのか否かが判断できる（印字を行う位
置は規定されているので、それを使って判断できる）こ
とで、エンコーダから出力される相信号にノイズが乗る
か否かが判断できるので、その移動位置に応じて、回転
パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を指示する
ことで、回転パルス発生部５００からノイズを除去した
回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制御
したり、回転パルス発生部５００に対してノイズ除去動
作を指示しないことで、エンコーダの出力信号から直接
生成される回転パルスを得て、それを使ってキャリアモ
ータを制御していくのである。

【０１４９】また、このような基本動作を実行していく
ときに、キャリアモータ制御部５０４は、図５５の処理
フローに示すように、キャリアの移動速度が一定速度に
到達したのか否かに応じて、回転パルス発生部５００に
対してノイズ除去動作を指示することで、回転パルス発
生部５００からノイズを除去した回転パルスを得て、そ
れを使ってキャリアモータを制御したり、回転パルス発
生部５００に対してノイズ除去動作を指示しないこと
で、エンコーダの出力信号から直接生成される回転パル
スを得て、それを使ってキャリアモータを制御してい
く。

【０１５０】すなわち、キャリアの移動速度が一定速度
に到達したのか否かの判断でもって、印字が実行される
のか否かが判断できる（印字を行うときの移動速度は一
定速度になるので、それを使って判断できる）ことで、
エンコーダから出力される相信号にノイズが乗るか否か
が判断できるので、その判断に応じて、回転パルス発生
部５００に対してノイズ除去動作を指示することで、回
転パルス発生部５００からノイズを除去した回転パルス
を得て、それを使ってキャリアモータを制御したり、回
転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を指示し
ないことで、エンコーダの出力信号から直接生成される
回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制御
していくのである。

【０１５１】また、このような基本動作を実行していく
ときに、キャリアモータ制御部５０４は、図５６の処理
フローに示すように、キャリアの移動速度の制御目標値
が一定速度に到達したのか否かに応じて、回転パルス発
生部５００に対してノイズ除去動作を指示することで、
回転パルス発生部５００からノイズを除去した回転パル
スを得て、それを使ってキャリアモータを制御したり、
回転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を指示
しないことで、エンコーダの出力信号から直接生成され
る回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制
御していく。

【０１５２】すなわち、キャリアの移動速度の制御目標
値が一定速度に到達したのか否かの判断により、キャリ
アの移動速度が一定速度に到達したのか否かを判断でき
るので、その判断に応じて、回転パルス発生部５００に
対してノイズ除去動作を指示することで、回転パルス発
生部５００からノイズを除去した回転パルスを得て、そ
れを使ってキャリアモータを制御したり、回転パルス発
生部５００に対してノイズ除去動作を指示しないこと
で、エンコーダの出力信号から直接生成される回転パル
スを得て、それを使ってキャリアモータを制御していく
のである。

【０１５３】また、このような基本動作を実行していく
ときに、キャリアモータ制御部５０４は、図５７の処理
フローに示すように、キャリアの移動速度が一定となる
ときにおけるその移動速度の大きさに応じて、回転パル
ス発生部５００に対してノイズ除去動作を指示すること
で、回転パルス発生部５００からノイズを除去した回転
パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制御した
り、回転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を
指示しないことで、エンコーダの出力信号から直接生成
される回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータ
を制御していく。

【０１５４】すなわち、キャリアの移動速度が一定とな
るときにおけるその移動速度の大きさでもって、印字が
実行されるのか否かが判断できる（印字を行うときの移
動速度の大きさと、印字を行わないときの移動速度の大
きさとは異なるので、それを使って判断できる）こと
で、エンコーダから出力される相信号にノイズが乗るか
否かが判断できるので、その判断に応じて、回転パルス
発生部５００に対してノイズ除去動作を指示すること
で、回転パルス発生部５００からノイズを除去した回転
パルスを得て、それを使ってキャリアモータを制御した
り、回転パルス発生部５００に対してノイズ除去動作を
指示しないことで、エンコーダの出力信号から直接生成
される回転パルスを得て、それを使ってキャリアモータ
を制御していくのである。

【０１５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルス周
期整形装置では、処理対象となるパルスの周期に下限値
と上限値とを設けて、このパルスの周期がこの範囲を外
れる場合には、その範囲に収まるようにと補正する構成
を採ることから、処理対象となるパルスの周期を安定な
ものにできるようになる。

【０１５６】また、本発明のパルス周期検出装置では、
回転パルス発生器の出力する相信号の全エッジ部分を検
出することで回転パルスを生成する構成を採るときにあ
って、各エッジ部分で、その相信号の周期の測定に必要
となる情報を集めていく構成を採ることから、各エッジ
部分で、その相信号の周期を正確に測定できるようにな
る。

【０１５７】また、本発明のパルスノイズ除去装置で
は、回転パルス発生器の出力する相信号の全エッジ部分
を検出することで回転パルスを生成する構成を採るとき
にあって、入力相信号の相状態と、その期待値とが一致
することを条件にして回転パルスを出力する構成を採っ
たり、その条件に加えて、前回の回転パルス出力からの
経過時間が規定の基準値を超えることを条件にして回転
パルスを出力する構成を採ることから、入力相信号に乗
るノイズを遅延を伴うことなく確実に除去できるように
なる。

【０１５８】また、本発明のパルスノイズ除去装置で
は、回転パルス発生器の出力する相信号の相状態と、そ
の期待値とが一致することを条件にしつつ、特定の入力
相信号の特定のエッジ部分を検出することで回転パルス
を生成して出力する構成を採ったり、その条件に加え
て、前回の回転パルス出力からの経過時間が規定の基準
値を超えることを条件にしつつ、特定の入力相信号の特
定のエッジ部分を検出することで回転パルスを生成して
出力する構成を採ることから、入力相信号に乗るノイズ
を遅延を伴うことなく確実に除去できるようになる。

【０１５９】これから、本発明のパルス周期整形装置や
パルス周期検出装置やパルスノイズ除去装置を使うこと
で、ノイズの影響を受け易く、各相信号のデューティ比
が高精度でないとともに、相信号の間の位相ずれも高精
度でないという性質を持つ磁気エンコーダの出力信号の
現実的な利用が可能になり、磁気エンコーダを使って高
精度のキャリアの速度制御やキャリアの位置制御やＤＣ
モータのサーボ制御を実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の原理構成図である。

【図３】本発明の原理構成図である。

【図４】本発明の原理構成図である。

【図５】本発明の動作説明図である。

【図６】本発明の動作説明図である。

【図７】本発明の動作説明図である。

【図８】バルス周期整形装置の一実施例である。

【図９】本発明の動作説明図である。

【図１０】時間カウンタ部の回路構成図である。

【図１１】第１及び第２の比較部の回路構成図である。

【図１２】出力制御部／入力保留記憶部の回路構成図で
ある。

【図１３】本発明の動作説明図である。

【図１４】バルス周期整形装置の他の実施例である。

【図１５】入力パルス差数計数部の回路構成図である。

【図１６】出力制御部の回路構成図である。

【図１７】本発明の動作説明図である。

【図１８】バルス周期整形装置の他の実施例である。

【図１９】周期異常検出部の回路構成図である。

【図２０】出力制御部の回路構成図である。

【図２１】本発明の動作説明図である。

【図２２】バルス周期整形装置の他の実施例である。

【図２３】パルス周期検出装置の一実施例である。

【図２４】回転パルス生成部の回路構成図である。

【図２５】ラッチ部の回路構成図である。

【図２６】本発明の動作説明図である。

【図２７】パルス周期検出装置の他の実施例である。

【図２８】パルス周期検出装置の他の実施例である。

【図２９】本発明の動作説明図である。

【図３０】パルス周期検出装置の他の実施例である。

【図３１】本発明の動作説明図である。

【図３２】パルスノイズ除去装置の一実施例である。

【図３３】次回期待値生成部の回路構成図である。

【図３４】次回期待値生成部の論理説明図である。

【図３５】ノイズ判定部の回路構成図である。

【図３６】出力制御部の回路構成図である。

【図３７】本発明の動作説明図である。

【図３８】パルスノイズ除去装置の他の実施例である。

【図３９】パルス間隔監視部の回路構成図である。

【図４０】入力記憶部の回路構成図である。

【図４１】出力制御部／出力保留部の回路構成図であ
る。

【図４２】本発明の動作説明図である。

【図４３】パルスノイズ除去装置の一実施例である。

【図４４】ノイズ判定部の回路構成図である。

【図４５】出力判定部の回路構成図である。

【図４６】本発明の動作説明図である。

【図４７】パルスノイズ除去装置の他の実施例である。

【図４８】記憶更新保留判定部の回路構成図である。

【図４９】本発明の動作説明図である。

【図５０】プリンタ装置の制御系の説明図である。

【図５１】回転パルス発生部の構成図である。

【図５２】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５３】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５４】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５５】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５６】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５７】キャリアモータ制御部の処理フローである。

【図５８】回転パルスの生成処理の説明図である。

【図５９】回転パルスの生成処理の説明図である。

【図６０】エンコーダノイズの説明図である。

【図６１】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１０ パルス周期整形装置 １１ 第１の表示手段 １２ 第２の表示手段 １３ 出力制御手段 １４ 選択手段 １５ 計数手段 １６ 検出手段 ２０ パルス周期検出装置 ２１ 生成手段 ２２ 計数手段 ２３ ラッチ手段 ２４ シフトレジスタ手段 ２５ 測定手段 ２６ 第１の検出手段 ２７ 第２の検出手段 ２８ 判定手段 ３０ 生成手段 ３１ 計数手段 ３２ 検出手段 ３３ 測定手段 ４０ パルスノイズ除去装置 ４１ 生成手段 ４２ 収集手段 ４３ 決定手段 ４４ 検出手段 ４５ 出力制御手段 ４６ 発生手段 ４７ 選択手段 ５０ 収集手段 ５１ 決定手段 ５２ 検出手段 ５３ 指示手段 ５４ 出力制御手段 ５５ 発生手段 ５６ 生成手段 ５７ 選択手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−128855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3514（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−340469（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−324367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−66419（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−66018（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 5/245

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周期に乱れを持つパルスを入力として、
   該入力パルスの周期を整形して出力するパルス周期整形
   装置であって、 前回のパルス出力からの経過時間が規定の最小周期値を
   超えるときに、その旨の表示出力を出力する第１の表示
   手段(11)と、 前回のパルス出力からの経過時間が規定の最大周期値を
   超えるときに、その旨の表示出力を出力する第２の表示
   手段(12)と、 入力パルスを受け取るときに、上記第１の表示手段(11)
   が表示出力を出力しているときには、直ちにパルスを出
   力し、上記第１の表示手段(11)が表示出力を出力してい
   ないときには、その出力時点でパルスを出力し、入力パ
   ルスを受け取らないときには、上記第２の表示手段(12)
   の表示出力の出力時点でパルスを出力する出力制御手段
   (13)とを備えることを、 特徴とするパルス周期整形装置。
2. 【請求項２】 周期に乱れを持つパルスを入力として、
   該入力パルスの周期を整形して出力するパルス周期整形
   装置であって、 前回のパルス出力からの経過時間が規定の最小周期値を
   超えるときに、その旨の表示出力を出力する第１の表示
   手段(11)と、 前回のパルス出力からの経過時間が規定の最大周期値を
   超えるときに、その旨の表示出力を出力する第２の表示
   手段(12)と、 入力パルスと出力パルスの差数を計数する計数手段(15)
   と、 入力パルスと、上記計数手段(15)の計数値と、上記第１
   及び第２の表示手段(11,12) の表示出力とを使って、上
   記最小周期値と上記最大周期値との範囲に収まる周期を
   持つパルスを生成して出力する出力制御手段(13)とを備
   えることを、 特徴とするパルス周期整形装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のパルス周期整形装置にお
   いて、 出力制御手段(13)は、計数手段(15)の計数値が入力パル
   ス過多を示すときには、入力パルスに関係なく、第１の
   表示手段(11)の表示出力の出力時点でパルスを出力し、
   計数手段(15)の計数値が出力パルス過多を示すときに
   は、入力パルスに関係なく、第２の表示手段(12)の表示
   出力の出力時点でパルスを出力し、計数手段(15)の計数
   値がゼロ値を示すときには、第１の表示手段(11)が表示
   出力を出力していることを条件にして、入力パルスの入
   力時点でパルスを出力するとともに、その入力パルスが
   ないときには、第２の表示手段(12)の表示出力の出力時
   点でパルスを出力するよう処理することを、 特徴とするパルス周期整形装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のパルス周期整形装
   置において、 計数手段(15)の計数値が規定以上の差数を示す異常状態
   であるのか否かを検出する検出手段(16)を備え、 出力制御手段(13)は、上記検出手段(16)が異常状態を検
   出するときには、パルス出力を停止するよう処理するこ
   とを、 特徴とするパルス周期整形装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は３記載のパルス周期整形装
   置において、 計数手段(15)の計数値が規定以上の差数を示す異常状態
   を表示しているのか否かを検出する検出手段(16)を備
   え、 計数手段(15)は、上記検出手段(16)が異常状態を検出す
   るときには、計数値をクリアするよう処理することを、 特徴とするパルス周期整形装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載のパル
   ス周期整形装置において、 入力パルスの周期の制御目標値から、入力パルスの周期
   が一定値とならないことが判断されるときには、出力制
   御手段(13)の出力する出力パルスに代えて、入力パルス
   をそのまま出力する選択手段(14)を備えることを、 特徴とするパルス周期整形装置。
7. 【請求項７】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パルス
   発生器の出力する相信号を入力として、該同一相信号の
   周期を測定するパルス周期検出装置であって、 入力相信号の全エッジ部分を検出することで回転パルス
   を生成する生成手段(21)と、 上記回転パルスが生成されるときに、計数値をゼロ値に
   リセットしてからクロック信号を計数する計数手段(22)
   と、 入力相信号の取り得る状態の総数に応じた個数のラッチ
   手段(23)により構成されて、上記回転パルスをシフト信
   号として用いて、上記計数手段(22)の計数値をシフトし
   つつラッチするシフトレジスタ手段(24)と、 上記シフトレジスタ手段(24)のラッチする計数値を読み
   込んでその合計値を算出することで、入力同一相信号の
   周期を測定する測定手段(25)とを備えることを、 特徴とするパルス周期検出装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載のパルス周期検出装置にお
   いて、 測定手段(25)の読み込む計数値が前回読み込んだものか
   ら更新されているのか否かを検出する第１の検出手段(2
   6)を備えることを、 特徴とするパルス周期検出装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載のパルス周期検出装置にお
   いて、 測定手段(25)の読み込む計数値がその読込中に更新され
   たのか否かを検出する第２の検出手段(27)を備えること
   を、 特徴とするパルス周期検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項７、８又は９記載のパルス周期
    検出装置において、 測定手段(25)の測定する周期が規定の基準値を超えるの
    か否かを判定して、超えることを判定するときには、最
    新の計数値をラッチするラッチ手段(23)のラッチデータ
    を有効なものとして設定する判定手段(28)を備えること
    を、 特徴とするパルス周期検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項７、８又は９記載のパルス周期
    検出装置において、 測定手段(25)の測定対象となる周期の制御目標値が規定
    の基準値を超えるのか否かを判定して、超えることを判
    定するときには、最新の計数値をラッチするラッチ手段
    (23)のラッチデータを有効なものとして設定する判定手
    段(28)を備えることを、 特徴とするパルス周期検出装置。
12. 【請求項１２】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パル
    ス発生器の出力する相信号を入力として、該同一相信号
    の周期を測定するパルス周期検出装置であって、 入力相信号のエッジ部分を入力相信号及びエッジ種類別
    に検出することで回転パルスを生成する生成手段(30)
    と、 入力相信号の取り得る状態の総数に応じた個数設けられ
    て、割り付けられるタイミングの上記回転パルスが生成
    されるときに、計数値をゼロ値にリセットしてからクロ
    ック信号を計数することで、入力相信号の周期を計数す
    る計数手段(31)と、 入力相信号の相状態から、上記計数手段(31)の中の最も
    新しく計数処理に入ったものを検出する検出手段(32)
    と、 上記検出手段(32)の検出結果を参照しつつ、上記計数手
    段(31)の計数する周期から入力同一相信号の周期を測定
    する測定手段(33)とを備えることを、 特徴とするパルス周期検出装置。
13. 【請求項１３】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パル
    ス発生器の出力する相信号を入力として、その相信号の
    エッジ部分から生成される回転パルスのノイズを除去す
    るパルスノイズ除去装置であって、 入力相信号の全エッジ部分を検出することで回転パルス
    を生成する生成手段(41)と、 入力相信号の相状態を収集する収集手段(42)と、 上記収集手段(42)の収集する相状態から次の相状態の期
    待値を決定する決定手段(43)と、 入力相信号の相状態と、上記決定手段(43)の決定する相
    状態の期待値とが一致するのか否かを検出する検出手段
    (44)と、 上記検出手段(44)が一致を検出するときに、上記生成手
    段(41)の生成する回転パルスを出力するとともに、上記
    収集手段(42)に対して収集データの更新を指示する出力
    制御手段(45)とを備えることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
14. 【請求項１４】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パル
    ス発生器の出力する相信号を入力として、その相信号の
    エッジ部分から生成される回転パルスのノイズを除去す
    るパルスノイズ除去装置であって、 入力相信号の全エッジ部分を検出することで回転パルス
    を生成する生成手段(41)と、 入力相信号の相状態を収集する収集手段(42)と、 上記収集手段(42)の収集する相状態から次の相状態の期
    待値を決定する決定手段(43)と、 入力相信号の相状態と、上記決定手段(43)の決定する相
    状態の期待値とが一致するのか否かを検出する検出手段
    (44)と、 前回の回転パルス出力からの経過時間が規定の基準値を
    超えるときに出力許可信号を発生する発生手段(46)と、 上記検出手段(46)の検出結果と、上記出力許可信号とに
    従って、上記生成手段(41)の生成する回転パルスの出力
    を制御するとともに、上記収集手段(42)に対して、収集
    データの更新を指示する出力制御手段(45)とを備えるこ
    とを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載のパルスノイズ除去装
    置において、 出力制御手段(45)は、検出手段(44)が一致を検出し、か
    つ出力許可信号が発生されているときには、生成手段(4
    1)の生成する回転パルスを出力するとともに、収集手段
    (42)に対して収集データの更新を指示し、一方、検出手
    段(44)が一致を検出するものの、出力許可信号が発生さ
    れていないときには、その発生時点まで該回転パルスを
    待たせて出力するとともに、その発生時点で、収集手段
    (42)に対して、入力相信号の相状態に代えて、決定手段
    (43)の決定する相状態の期待値の収集を指示するよう処
    理することを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５記載のパルスノイ
    ズ除去装置において、 発生手段(46)の用いる基準値として、回転パルスの周期
    の制御目標値から導出されるものを使用するよう構成さ
    れることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
17. 【請求項１７】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
    のパルスノイズ除去装置において、 決定手段(43)は、回転パルス発生器の回転方向の指定値
    を考慮しつつ相状態の期待値を決定するよう処理するこ
    とを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
18. 【請求項１８】 請求項１３、１４、１５、１６又は１
    ７記載のパルスノイズ除去装置において、 回転パルス発生器を使用する制御系の動作モードに従っ
    て、入力相信号にノイズが乗るか否かを判断して、ノイ
    ズの乗らないことが判断されるときには、出力制御手段
    (45)の出力する回転パルスに代えて、生成手段(41)の生
    成する回転パルスを出力する選択手段(47)を備えること
    を、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
19. 【請求項１９】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パル
    ス発生器の出力する相信号を入力として、その相信号の
    エッジ部分から生成される回転パルスのノイズを除去す
    るパルスノイズ除去装置であって、 入力相信号の相状態を収集する収集手段(50)と、 上記収集手段(50)の収集する相状態から次の相状態の期
    待値を決定する決定手段(51)と、 入力相信号の相状態と、上記決定手段(51)の決定する相
    状態の期待値とが一致するのか否かを検出する検出手段
    (52)と、 上記検出手段(52)が一致を検出するときに、上記収集手
    段(50)に対して収集データの更新を指示する指示手段(5
    3)と、 上記収集手段(50)の収集する相状態が予め定めたものと
    一致するものとなるときに、回転パルスを出力する出力
    制御手段(54)とを備えることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
20. 【請求項２０】 ２つ以上の相信号出力を持つ回転パル
    ス発生器の出力する相信号を入力として、その相信号の
    エッジ部分から生成される回転パルスのノイズを除去す
    るパルスノイズ除去装置であって、 入力相信号の相状態を収集する収集手段(50)と、 上記収集手段(50)の収集する相状態から次の相状態の期
    待値を決定する決定手段(51)と、 入力相信号の相状態と、上記決定手段(51)の決定する相
    状態の期待値とが一致するのか否かを検出する検出手段
    (52)と、 前回の回転パルス出力からの経過時間が規定の基準値を
    超えるときに更新許可信号を発生する発生手段(55)と、 上記検出手段(52)の検出結果と、上記更新許可信号とに
    従って、上記収集手段(50)に対して収集データの更新を
    指示する指示手段(53)と、 上記収集手段(50)の収集する相状態が予め定めたものと
    一致するものとなるときに、回転パルスを出力する出力
    制御手段(54)とを備えることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載のパルスノイズ除去装
    置において、 指示手段(53)は、検出手段(52)が一致を検出し、かつ更
    新許可信号が発生されているときに、収集手段(50)に対
    して収集データの更新を指示し、一方、検出手段(52)が
    一致を検出するものの、更新許可信号が発生されていな
    いときには、その発生時点で、収集手段(50)に対して、
    入力相信号の相状態に代えて、決定手段(51)の決定する
    相状態の期待値の収集を指示するよう処理することを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
22. 【請求項２２】 請求項２０又は２１記載のパルスノイ
    ズ除去装置において、 発生手段(55)の用いる基準値として、回転パルスの周期
    の制御目標値から導出されるものを使用するよう構成さ
    れることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
23. 【請求項２３】 請求項１９、２０、２１又は２２記載
    のパルスノイズ除去装置において、 決定手段(51)は、回転パルス発生器の回転方向の指定値
    を考慮しつつ相状態の期待値を決定するよう処理するこ
    とを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
24. 【請求項２４】 請求項１９、２０、２１、２２又は２
    ３記載のパルスノイズ除去装置において、 特定の入力相信号の特定のエッジ部分を検出することで
    回転パルスを生成する生成手段(56)と、 回転パルス発生器を使用する制御系の動作モードに従っ
    て、入力相信号にノイズが乗るか否かを判断して、ノイ
    ズの乗らないことが判断されるときには、出力制御手段
    (54)の出力する回転パルスに代えて、上記生成手段(56)
    の生成する回転パルスを出力する選択手段(57)とを備え
    ることを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
25. 【請求項２５】 請求項１８又は２４記載のパルスノイ
    ズ除去装置において、 選択手段(47,57) は、回転パルス発生器を使用する制御
    系の制御目標値に従って制御系の動作モードを判断する
    ことで、入力相信号にノイズが乗るか否かを判断するよ
    う処理することを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
26. 【請求項２６】 請求項１８又は２４記載のパルスノイ
    ズ除去装置において、 選択手段(47,57) は、回転パルスの周期に従って制御系
    の動作モードを判断することで、入力相信号にノイズが
    乗るか否かを判断するよう処理することを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。
27. 【請求項２７】 請求項１８又は２４記載のパルスノイ
    ズ除去装置において、 選択手段(47,57) は、回転パルスの発生数に従って制御
    系の動作モードを判断することで、入力相信号にノイズ
    が乗るか否かを判断するよう処理することを、 特徴とするパルスノイズ除去装置。