JP3412897B2 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

アブソリュートエンコーダ

Info

Publication number
JP3412897B2
JP3412897B2 JP02118794A JP2118794A JP3412897B2 JP 3412897 B2 JP3412897 B2 JP 3412897B2 JP 02118794 A JP02118794 A JP 02118794A JP 2118794 A JP2118794 A JP 2118794A JP 3412897 B2 JP3412897 B2 JP 3412897B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
edge
position data
absolute encoder
point
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02118794A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07229759A (ja
Inventor
晃 高橋
清介 堤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority to JP02118794A priority Critical patent/JP3412897B2/ja
Priority to US08/389,660 priority patent/US5602544A/en
Priority to DE19505500A priority patent/DE19505500C2/de
Priority to KR1019950003151A priority patent/KR0185465B1/ko
Publication of JPH07229759A publication Critical patent/JPH07229759A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3412897B2 publication Critical patent/JP3412897B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457Incremental encoders having reference marks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34776Absolute encoders with analogue or digital scales
    • G01D5/34792Absolute encoders with analogue or digital scales with only digital scales or both digital and incremental scales
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/308Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental with additional pattern means for determining the absolute position, e.g. reference marks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、産業機械や工作機械
の可動部を駆動するサーボ制御装置におけるアブソリュ
ートエンコーダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】限られた分解能で復元し、さらに高分解
能な位置を出力しようとするアブソリュートエンコーダ
では、アブソリュートエンコーダの任意の分解能にて現
在位置を復元し、その後の回転に対しては復元値にイン
クリメントパルスを加算し、復元時の分解能の最下位ビ
ットのエッジにて所定の値を設定する方法がとられてい
る。ここでエッジとは、アブソリュートエンコーダが正
方向へ回転するときは最下位ビットの立ち上がりの瞬
間、逆方向へ回転するときは立ち下がりの瞬間を意味す
るものである。
【0003】このような従来のアブソリュートエンコー
ダを図13〜図16を用いて説明する。図13はアブソ
リュートエンコーダを用いた絶対位置検出システムの全
体構成図、図14は図13のフォトセンサ部50より検
出されたビットのタイミング図、図15はフォトセンサ
部50における復元時の分解能の最下位ビット信号レベ
ル、図16は現在位置の生成順を示すフローチャートを
示す。図において、8はアブソリュートエンコーダ、9
はモータ、10はモータ9の動きをアブソリュートエン
コーダ8に伝えるカップリング、11はモータ9と同期
して回転するガラス円板、12はガラス円板11上に存
在する復元時の分解能6ビット用スリット、13はイン
クリメントパルス用スリット、14はフォトセンサ部5
0の発光源、16は電源51から発光源14への電力を
調整する抵抗器、17はセンサ、18はフォトセンサ部
50で検出された復元時の分解能6ビットおよびインク
リメントパルスを出力位置データへと変換処理する演算
回路、30はサーボアンプ、31は演算回路18から出
力された出力位置データと上位コントローラなど外部か
らの指令位置データとを用いフィードバック制御を行う
CPU、32はCPU31からの制御指令を増幅してモ
ータ9へ動力を供給する増幅回路である。
【0004】図14において、b1はアブソリュートエ
ンコーダ1回転で2カウントされる復元時の分解能の最
上位ビット、b2はアブソリュートエンコーダ1回転で
4カウントされる復元時の分解能の第2ビット、b6は
アブソリュートエンコーダ1回転で64カウントされる
復元時の分解能の最下位ビット、AおよびBは最下位ビ
ットb6のエッジ、iはアブソリュートエンコーダ1回
転で最大分解能でカウントされるインクリメントパルス
である。
【0005】また図15において、40は低速回転時の
フォトセンサ部50における復元時の分解能の最下位ビ
ット信号波形、41は高速回転時の同波形、dは高速回
転時の最下位ビットのエッジ通過時間誤差である。
【0006】次に上記構成のアブソリュートエンコーダ
を用いた絶対位置検出システムの動作について説明す
る。今、モータ9は停止しているものとして仮定する。
まずアブソリュートエンコーダ8の電源51の立ち上げ
と同時に、発光源14およびセンサ17が稼働し始め
る。
【0007】センサ17は復元時の分解能6ビット用ス
リット12を通過する光を検知して6ビットのデータを
認識し、インクリメントパルス用スリット13からはパ
ルス変化は認識しない。これを受けた演算回路18では
6ビットの分解能で出力位置データを設定する。図14
で示すビットタイミング図および図16のフローチャー
トで詳しく説明すると、今、ステップ101において、
D点で位置検出されると、b1からb6の6ビットデー
タが認識できる。演算回路18ではA点からC点の範囲
中の任意の位置としてしか認識しないので、A点とC点
の中央値E点が出力位置データとして設定される(ステ
ップ102)。この出力位置データが絶対位置検出シス
テムの復元値に相当する。つまりこの時点ではDE間の
パルス分誤差を含んでいる。
【0008】モータ9が正方向へ回転し、B点に到達す
るまでの区間、演算回路18はE点の位置データにイン
クリメントパルスiのカウント数を加算して出力位置デ
ータとする(ステップ103〜105)。従って現時点
でもDE間の誤差を含んだ6ビット分解能での位置を出
力しているといえる。
【0009】B点を通過時、演算回路18は、エッジ位
置に相当する所定の値を出力位置データとして再設定す
る(ステップ104、109)。この時点から出力位置
データは最大分解能レベルのものとなる。つまりDE間
の誤差はキャンセルされる。以降はステップ110〜1
11に従い、B点の位置データにインクリメントパルス
iのカウント数の加算により、出力位置データが更新出
力されることになる。
【0010】次に、モータ9が逆方向へ回転した場合を
説明する。ステップ101、102は同様に行ない、D
点からA点に到達するまでの区間、演算回路18はE点
の位置データにインクリメントパルスのカウント数を減
算して出力データとする(ステップ106〜108)。
【0011】A点を通過時、演算回路18は、エッジ位
置に相当する所定の値を出力位置データとして再設定す
る(ステップ107、109)。以降は、ステップ11
2〜113に従い、A点の位置データにインクリメント
パルスiのカウント数の減算により、出力位置データが
更新出力される。
【0012】サーボアンプ30は出力位置データをアブ
ソリュートエンコーダ8のフィードバック値として取り
込む。CPU31にて指令位置データとの差分をとり、
指令位置データに追従させるよう制御指令をつくり、増
幅回路32で電力へ変換増幅してモータ9に動力を供給
している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のアブソリュート
エンコーダは以上のように構成されているので、アブソ
リュートエンコーダの電源立ち上げ後、復元時の分解能
の最下位ビットの最初のエッジにて、最大分解能レベル
での現在位置として再設定される。つまりここで設定さ
れた現在位置の精度が以降の絶対位置データの精度に直
接影響を及ぼしている。
【0014】アブソリュートエンコーダを使った駆動系
のシステムでは、モータが高速回転している時に、電源
投入される場合がある。例えば、モータが落下物を駆動
するようなシステムが挙げられるが、このような用途に
おいて、アブソリュートエンコーダのセンサ17におけ
るb6の信号レベルの波形は図15に示すように、もと
もとなまっており、低速時の波形40に示す通りであ
る。エッジ通過時の速度が大きくなると、高速時の波形
41のように理想波形より時間誤差dだけ遅れてエッジ
検出される。すなわち、時間誤差dの間に移動したパル
ス数diが絶対位置誤差として累積されてしまう。ま
た、エッジ通過時の速度が大きい程、波形41が理想波
形より遅れてくるため、絶対位置誤差は大きくなってし
まう。つまり、アブソリュートエンコーダの電源立ち上
げ時にモータ9が高速回転していると位置ずれが生じて
しまい、また高速になる程ずれ量は大きくなるという問
題点があった。
【0015】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、モータ等回転装置の高速回転中の
アブソリュートエンコーダの立ち上げ時における位置ず
れを発生させないようにするか、または補正するなどし
て、上記問題点を解消するアブソリュートエンコーダを
得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
【0017】
【0018】
【0019】第の発明に係わるアブソリュートエンコ
ーダは、電源投入後、所定の信号のエッジ通過まで一時
的に発光部の光量を増加させる手段を有するものであ
る。
【0020】第の発明に係わるアブソリュートエンコ
ーダは、電源投入後、回転速度が所定値以上の時に、所
定の信号のエッジ通過まで一時的に発光部の光量を増加
させる手段を有するものである。
【0021】
【0022】
【0023】
【作用】
【0024】
【0025】
【0026】第の発明に係わるアブソリュートエンコ
ーダにおいては、アブソリュートエンコーダ内の発光部
が、電源投入後、復元時の現在位置を生成するための複
数の信号内の所定の信号のエッジ通過まで一時的に光量
を増やし、エッジ波形をなまらせないように働く。
【0027】第の発明に係わるアブソリュートエンコ
ーダにおいては、アブソリュートエンコーダ内の発光部
が、電源投入後、回転速度が所定の回転速度以上の時に
復元時の現在位置を生成するための複数の信号内の所定
の信号のエッジ通過まで一時的に光量を増やし、エッジ
波形をなまらせないように働く。
【0028】
【0029】
【0030】
【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例について図1、図2、図13
を用いて説明する。図1は、この発明による方法の一実
施例を示すタイミング図、図2は現在位置の生成順を示
すフローチャートである。図1において、1はアブソリ
ュートエンコーダが検出した回転速度と時間の経緯を表
わすグラフで、このグラフ1の点2は復元時の分解能の
最下位ビットのエッジにて所定の値を設定した時、位置
ずれの生じない最大の設定可能限界速度を示し、3は復
元時の分解能の最下位ビットのエッジにて所定の値を設
定しない区間の表示、4は復元時の分解能の最下位ビッ
トのエッジにて所定の値を設定する区間の表示、b6は
復元時の分解能の最下位ビット、A1、B1、C1、F
1、G1は最下位ビットb6のエッジ、iはインクリメ
ントパルス、18はフォトセンサ部50で検出されたイ
ンクリメントパルスより回転速度を検出する機能を持
ち、復元時の分解能6ビットおよびインクリメントパル
スを出力位置データへと変換処理する演算回路である。
演算回路18は常時回転速度を監視しており、最下位ビ
ットのエッジを通過時の回転速度が設定可能限界速度2
を超えていなければエッジ位置に相当する所定の値を出
力位置データとして再設定する。
【0031】ステップ101において、アブソリュート
エンコーダの位置がD1点において電源51が立ち上げ
されると、演算回路18ではE1点の位置が出力位置デ
ータとして設定される(ステップ102)。
【0032】モータ9が正方向へ回転し、B1点に到達
するまでの区間、演算回路18はE1点の位置データに
インクリメントパルスiのカウント数を加算して出力位
置データとする(ステップ103〜105)。
【0033】ステップ104において、B1点に到達す
ると演算回路18は回転速度をチェックし(ステップ1
14)、設定可能限界速度2より上回っているので、エ
ッジ位置での出力位置データの再設定は行わない(b6
エッジ設定不可区間3)。また出力位置データはE1点
の位置データにインクリメントパルスiのカウント数を
加算して出力している状態のままとする(ステップ10
5)。
【0034】さらにC1点に到達しても同様にエッジ位
置での出力位置データの再設定は行わない(b6エッジ
設定不可区間3、ステップ103、104、114、1
05)。
【0035】やがて回転速度が設定可能限界速度2を下
回りF1点に到達するとエッジ位置に相当する所定の値
を出力位置データとして再設定する(b6エッジ設定可
能区間4、ステップ109)。この時点から出力位置デ
ータは最大分解能レベルのものとなる。以降はF1点の
位置データにインクリメントパルスiのカウント数の加
算により、出力位置データが更新出力されることになる
(ステップ110、111)。
【0036】以降のG1点などを通過してもエッジ位置
での出力位置データの再設定は行わない。
【0037】また、電源投入後、すでに設定可能限界速
度を下回っていた場合について、図2のフローチャート
で説明する。ステップ101において、D1点で電源投
入され、E1点が出力位置データとして生成される(ス
テップ102)。そして正方向へ回転し、B1点に到達
すると、ステップ104、114を通過し、ステップ1
09にて出力位置データを再設定する。
【0038】実施例2. 次に、この発明の第2の実施例について図3、図4、図
13を用いて説明する。図3はこの発明による方法の第
2の実施例を示すタイミング図、図4は現在位置の生成
順を示すフローチャートで、図3において実施例1の図
1と同様の箇所は説明を省略する。図において18は常
時回転速度を監視しており、回転速度が設定可能限界速
度2を下回るまでは復元時の分解能の最下位ビットのエ
ッジを通過するたびエッジ位置に相当する所定の値を出
力位置データとして再設定する演算回路である。
【0039】ステップ101において、アブソリュート
エンコーダの位置がD1点において電源立ち上げされる
と、演算回路18ではE1点の位置が出力位置データと
して設定される(ステップ102)。
【0040】モータ9が正方向へ回転し、B1点に到達
するまでの区間、演算回路18はE1点の位置データに
インクリメントパルスiのカウント数を加算して出力位
置データとする(ステップ103〜105)。
【0041】ステップ104において、B1点に到達す
ると演算回路18は回転速度をチェックし(ステップ1
16)、設定可能限界速度2より上回っているので、エ
ッジ位置に相当する所定の値を出力位置データとして再
設定する(b6エッジ設定可能区間4、ステップ11
7)。ここで、位置データは高速でエッジを通過した分
の誤差を含みながらも最大分解能レベルのデータとな
る。以降はF1点の位置データにインクリメントパルス
iのカウント数の加算により(ステップ105)、出力
位置データが更新出力される。
【0042】さらにC1点に到達すると、まだ回転速度
は設定可能限界速度2より上回っているので、B1点同
様、エッジ位置での出力位置データの再設定を行う(b
6エッジ設定可能区間4、ステップ117)。ここで
も、位置データは高速でエッジを通過した分の誤差を含
んでいるが、B1点の時より低速であるため、その誤差
は少なくなっている。以降はC1点の位置データにイン
クリメントパルスiのカウント数の加算により(ステッ
プ105)、出力位置データが更新出力される。
【0043】やがて回転速度が設定可能限界速度2を下
回りF1点に到達すると、C1点同様、エッジ位置での
出力位置データの再設定(ステップ120)を行ったあ
と、それを最後に以降はF1点の位置データにインクリ
メントパルスiのカウント数の加算により、出力位置デ
ータが更新出力される(b6エッジ設定不可区間3、ス
テップ110、111)。
【0044】以降のG1点などを通過してもエッジ位置
での出力位置データの再設定は行わない。
【0045】この実施例2では、回転速度が下がるにつ
れ、エッジを通過する度に誤差は徐々減少していくとい
う特徴がある。
【0046】また、電源投入後、すでに設定可能限界速
度を下回っていた場合について図4のフローチャートで
説明する。ステップ101において、D1点で電源投入
され、E1点が出力位置データとして生成される(ステ
ップ102)。そして正方向へ回転し、B1点に到達す
ると、ステップ104、116を通過し、ステップ12
0にて出力位置データを再設定する。
【0047】実施例3. 次に、この発明の第3の実施例について図5、図6、図
7を用いて説明する。図5は、この発明による方法の第
3の実施例を示すアブソリュートエンコーダを用いた絶
対位置システムの全体構成図で、図13の従来例と同様
の箇所については説明を省略する。図7はこの発明の一
実施例を示すタイミング図で実施例1の図1と同様の箇
所については説明を省略する。図6は現在位置の生成順
を示すフローチャートである。図5において32はアブ
ソリュートエンコーダ8からの出力位置データを受けて
回転速度を検出する手段、31は回転速度検出手段32
を監視し、設定可能限界速度2を下回った時1回のみア
ブソリュートエンコーダ8へ信号を発信する手段を持っ
たサーボアンプ30のCPU、18はサーボアンプ30
からの信号を受信後、復元時の分解能の最下位ビットの
最初のエッジを通過する時、エッジ位置に相当する所定
の値を出力位置データとして再設定する演算回路であ
る。
【0048】図6のステップ101において、アブソリ
ュートエンコーダ8の位置がD1点において電源51立
ち上げされると、演算回路18ではE1点の位置が出力
位置データとして設定される(ステップ102)。
【0049】モータ9が正方向へ回転し、B1点に到達
するまでの区間、演算回路18はE1点の位置データに
インクリメントパルスiのカウント数を加算して出力位
置データとする(ステップ105)。
【0050】B1点に到達するとサーボアンプ30は回
転速度が設定可能限界速度2より上回っているので信号
を発信しない(b6エッジ設定不可区間3)。また演算
回路18は信号を受信していないので出力位置データは
E1点の位置データにインクリメントパルスiのカウン
ト数を加算して出力している状態のままとする(ステッ
プ103、121、105)。
【0051】さらにC1点に到達しても同様にエッジ位
置での出力位置データの再設定は行わない(b6エッジ
設定不可区間3)。
【0052】やがて回転速度が設定可能限界速度2を下
回りT点に到達するとサーボアンプ30はアブソリュー
トエンコーダ8へ信号を発信し、次の最下位ビットのエ
ッジ待ちの状態となる(b6エッジ設定可能区間4、ス
テップ104)。
【0053】F1点に達すると演算回路18はエッジ位
置に相当する所定の値を出力位置データとして再設定す
る(ステップ109)。この時点から出力位置データは
最大分解能レベルのものとなる。以降はF1点の位置デ
ータにインクリメントパルスiのカウント数の加算によ
り、出力位置データが更新出力されることになる(b6
エッジ設定不可区間3、ステップ110、111)。
【0054】以降のG1点などを通過してもエッジ位置
での出力位置データの再設定は行わない。
【0055】また、電源投入後すでに設定可能限界速度
を下回っていた場合について図3(b)のフローチャー
トで説明する。ステップ101において、D1点で電源
投入され、E1点が出力位置データとして生成される
(ステップ102)。そして正方向へ回転し、B1点に
到達すると、ステップ103、ステップ121、ステッ
プ104を通過し、ステップ109にて出力位置データ
を再設定する。
【0056】実施例4. 次に、この発明の第4の実施例について図8、図15を
用いて説明する。図8は、この発明の第4の実施例を示
すアブソリュートエンコーダを用いた絶対位置検出シス
テムの全体構成図で、従来例と同様の箇所は説明を省略
する。図において15は光量選択器、16aは標準抵抗
器、16bは光量増加用抵抗器、19は復元時の分解能
6ビットのエッジを検出し、光量選択器15に切り替え
信号を伝える任意ビットのエッジ検出部である。
【0057】モータ9が高速回転している時、フォトセ
ンサ部50における復元時の分解能の最下位ビット信号
波形は図15の高速回転時の波形41のようになまって
いるが、発光源14の光量を増やすと信号波形が、低速
回転時の波形40に近づけることができる。このことに
留意して以下説明する。
【0058】光量選択器15は最初は光量増加用抵抗器
16b側を選択している。はじめにアブソリュートエン
コーダを用いた絶対位置検出システムの電源を投入する
と、発光源14の光量は標準より大きくされており、復
元時の分解能の最下位ビットのエッジをエッジ検出部1
9が検出するまでその状態が続く。
【0059】エッジ検出部19がエッジを検出し所定の
値を設定する時、フォトセンサ部50における復元時の
分解能の最下位ビット信号波形は、発光源14の光量が
大きいため図15の低速回転時の波形40に近い状態と
なる。
【0060】エッジ検出部19がエッジを検出したの
で、光量選択器15へ切り替え信号が送られ、標準抵抗
器16a側を選択するようになり、発光源14の光量
は、従来と同様の標準の状態になる。こうすれば、高速
回転で最下位ビットのエッジを通過しても、あたかも低
速回転で通過したようにすることができる。
【0061】実施例5. 次に、この発明の第5の実施例について図9、図15を
用いて説明する。図9は、この発明の第5の実施例を示
すアブソリュートエンコーダを用いた絶対位置システム
の全体構成図で、実施例4の図8と同様の箇所は説明を
省略する。図において20はインクリメントパルスより
回転速度を検出し所定の回転速度より大きければ信号を
出す速度検出部、21はエッジ検出部19と速度検出部
20の信号の論理積を光量選択器15へ出力する論理積
回路である。
【0062】アブソリュートエンコーダが所定の回転速
度以上で回っている時、絶対位置検出システムの電源を
投入すると、論理積回路21は速度検出部20から所定
の回転速度以上を示す信号と、エッジ検出部19がまだ
エッジを検出していないという信号を受けて、光量選択
器15へ信号を出し、光量増加用抵抗器16b側を選択
させる。この時発光源14の光量は標準より大きくされ
ており、復元時の分解能の最下位ビットのエッジをエッ
ジ検出部19が検出するか、回転速度が所定の速度より
下がり速度検出部20がそれを検出までその状態が続
く。
【0063】エッジ検出部19がエッジを検出し所定の
値を設定する時、フォトセンサにおける復元時の分解能
の最下位ビット信号波形は、発光源14の光量が大きい
ため図15の低速回転時の波形40に近い状態となる。
【0064】またエッジ検出部19がエッジを検出する
か、回転速度が所定の速度より下がり速度検出部20が
それを検出すると論理積回路21は光量選択器15への
信号を落とし、標準抵抗器16a側を選択するようにな
り、発光源14の光量は従来と同様の標準の状態にな
る。
【0065】実施例6. 次に、この発明の第6の実施例について図10を用いて
説明する。図10は復元時の分解能の最下位ビットのエ
ッジにて所定の値を設定する瞬間における演算回路の動
作を示す図である。図において70はアブソリュートエ
ンコーダ8における演算回路で、5はインクリメントパ
ルスより回転速度を検出する速度検出手段、6は検出さ
れた速度に対応した補正量を選択する手段、7は復元時
の分解能6ビットから、最下位ビットのエッジに相当す
る所定の値に変換する変換手段である。
【0066】絶対位置検出システムの電源を投入して復
元時の分解能の最下位ビットの最初のエッジを通過する
時、高速回転であるとその速度によって、絶対位置デー
タに位置ずれが生じてくる。このずれ量をあらかじめ予
測しておき、補正量選択手段6の補正量選択肢(図示せ
ず)に登録しておく。
【0067】復元時の分解能の最下位ビットの最初のエ
ッジを通過時、速度検出手段5で回転速度を検出し、補
正量選択手段6で補正量が決定する。
【0068】変換手段7でエッジ位置に相当する所定の
値に変換したものを、上記補正量と加算して出力位置デ
ータを設定する。
【0069】実施例7. 次に、この発明の第7の実施例について図11、図12
を用いて説明する。図11は、復元時の分解能の最下位
ビットのエッジにて所定の値を設定する瞬間における演
算回路の動作を示す図で、実施例6の図10と同様の箇
所については説明を省略する。図12はアブソリュート
エンコーダ8を用いた絶対位置検出システムの全体構成
図で、図13の従来例と同様の箇所については説明を省
略する。
【0070】実施例7と同様に、復元時の分解能の最下
位ビットの最初のエッジを通過する時の回転速度に対応
するずれ量をあらかじめ予測しておき、その補正量を補
正量選択手段6の補正量選択肢(図示せず)に登録して
おく。
【0071】復元時の分解能の最下位ビットの最初のエ
ッジを通過時、速度検出手段5で回転速度を検出し、補
正量選択手段6で補正量が決定する。
【0072】出力位置データと同様に補正量もアブソリ
ュートエンコーダ8の外部へ出力され、サーボアンプ3
0内のCPU31に取り込まれる。
【0073】CPU31にて、エンコーダフィードバッ
ク値に補正量を加えて処理させることで、ずれ量が補正
される。
【0074】この他に、CPU31にて、指令位置デー
タから補正量を減算して処理させても同様の効果が得ら
れる。また補正量を加算あるいは減算させる時に補正量
を分割して除々に加減算させると、位置ずれ補正による
位置データの急変をやわらげることができる。
【0075】
【発明の効果】
【0076】
【0077】
【0078】第1の発明によれば、アブソリュートエン
コーダの電源投入時から1つめの復元時の分解能の最下
位ビットのエッジまでの間だけフォトセンサ部の光量を
増やすことで、復元時の分解能の最下位ビットのエッジ
を矩形波に近づけることができるので、エッジ通過時に
所定の値を設定する時、位置ずれを根本から発生させ
ず、信頼性の高い方法で最大分解能精度へ移行させるこ
とができる。
【0079】また第の発明によれば、アブソリュート
エンコーダの電源投入時から1つめの復元時の分解能の
最下位ビットのエッジまでの間、回転速度が所定の値以
上の時だけフォトセンサ部の光量を増やし、復元時の分
解能の最下位ビットのエッジを矩形波に近づけることが
できるので、第の発明の場合より、光量を増やすケー
スを限定でき、消費電力を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施例を示すタイミング図
である。
【図2】 この発明の第1の実施例における現在位置の
生成順を示すフローチャートである。
【図3】 この発明の第2の実施例を示すタイミング図
である。
【図4】 この発明の第2の実施例における現在位置の
生成順を示すフローチャートである。
【図5】 3の実施例における絶対値検出システムの
全体構成図である。
【図6】 この発明の第3の実施例における現在位置の
生成順を示すフローチャートである。
【図7】 この発明の第3の実施例を示すタイミング図
である。
【図8】 4の実施例における絶対値検出システムの
全体構成図である。
【図9】 5の実施例における絶対値検出システムの
全体構成図である。
【図10】 6の実施例における復元時の分解能の最
下位ビットのエッジにて所定の値を設定する瞬間におけ
る演算回路の動作を示す図である。
【図11】 7の実施例における復元時の分解能の最
下位ビットのエッジにて所定の値を設定する瞬間におけ
る演算回路の動作を示す図である。
【図12】 7の実施例における絶対値検出システム
の全体構成図である。
【図13】 従来の絶対位置検出システムの全体構成図
である。
【図14】 従来のフォトセンサ部よりされたビットの
タイミング図である。
【図15】 従来のフォトセンサ部における復元時の分
解能の最下位ビット信号レベルである。
【図16】 従来の現在位置の生成順を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 アブソリュートエンコーダが検出した回転速度と時
間の経緯を表わすグラフ、2 設定可能限界速度、3
復元時の分解能の最下位ビットのエッジにて所定の値を
設定しない区間の表示、4 復元時の分解能の最下位ビ
ットのエッジにて所定の値を設定する区間の表示、5
アブソリュートエンコーダ内における速度検出手段、6
アブソリュートエンコーダ内における補正量選択手
段、7 変換手段、8 アブソリュートエンコーダ、9
モータ、10 カップリング、11 ガラス円板、1
2 復元時の分解能6ビット用スリット、13 インク
リメントパルス用スリット、14 フォトセンサの発光
源、15 光量選択器、16抵抗器、16a 標準抵抗
器、16b 光量増加用抵抗器、17 センサ18、7
0、80 演算回路、19 任意ビットのエッジ検出
器、20 速度検出部、21 論理積回路、30 サー
ボアンプ、31 CPU、32 増幅回路33 回転速
度検出手段、40 低速回転時のフォトセンサにおける
復元時の分解能の最下位ビット信号波形、41 高速回
転時のフォトセンサにおける復元時の分解能の最下位ビ
ット信号波形。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−118873(JP,A) 特開 昭63−117214(JP,A) 特開 平1−132967(JP,A) 特開 平5−223597(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01B 11/00 - 11/30 G01P 1/00 - 3/80

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源投入後、任意の分解能にて現在位置
    を復元し、その後の回転に対しては復元した現在位置に
    インクリメントパルスを加減算して現在位置を出力し、
    復元時の現在位置を生成するための複数の信号内の所定
    の信号のエッジにて、現在位置を生成するアブソリュー
    トエンコーダにおいて、発光部を有すると共に、電源投
    入後1つ目の所定の信号のエッジ通過まで一時的に前記
    発光部の光量を増加させる手段を備えたことを特徴とす
    る光学式アブソリュートエンコーダ。
  2. 【請求項2】 回転速度が所定値以上の時に、電源投入
    後1つ目の所定の信号のエッジ通過まで一時的に発光部
    の光量を増加させる手段を備えたことを特徴とする請求
    記載のアブソリュートエンコーダ。
JP02118794A 1994-02-18 1994-02-18 アブソリュートエンコーダ Expired - Fee Related JP3412897B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02118794A JP3412897B2 (ja) 1994-02-18 1994-02-18 アブソリュートエンコーダ
US08/389,660 US5602544A (en) 1994-02-18 1995-02-16 Absolute encoder and method of generating its current position
DE19505500A DE19505500C2 (de) 1994-02-18 1995-02-17 Verfahren zum fehlertoleranten Generieren der laufenden Position eines Elementes
KR1019950003151A KR0185465B1 (ko) 1994-02-18 1995-02-18 압솔루트엔코더 및 그의 현재위치 생성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02118794A JP3412897B2 (ja) 1994-02-18 1994-02-18 アブソリュートエンコーダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07229759A JPH07229759A (ja) 1995-08-29
JP3412897B2 true JP3412897B2 (ja) 2003-06-03

Family

ID=12047956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02118794A Expired - Fee Related JP3412897B2 (ja) 1994-02-18 1994-02-18 アブソリュートエンコーダ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5602544A (ja)
JP (1) JP3412897B2 (ja)
KR (1) KR0185465B1 (ja)
DE (1) DE19505500C2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9523256D0 (en) * 1995-11-14 1996-01-17 Switched Reluctance Drives Ltd Phase energization controller and method for controlling switched reluctance machines using simple angular position sensors with improved angle interpolation
EP1040039B1 (de) 1997-12-18 2002-03-27 Takata-Petri AG Adaptiver absoluter lenkwinkelsensor
US7085638B2 (en) * 2004-07-13 2006-08-01 Robert Bosch Gmbh Steering angle sensor assembly including reduction gear and logic module
DE102005032869A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-25 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Bestimmen der absoluten Winkelstellung des Lenkrades eines Kraftfahrzeugs
US7804427B1 (en) * 2009-03-20 2010-09-28 Honda Motor Co., Ltd. Device and method for automatic reset of encoder
JP5353439B2 (ja) * 2009-05-21 2013-11-27 株式会社明電舎 回転体の角度位置/速度検出装置および動力試験システム
KR100970952B1 (ko) * 2009-07-17 2010-07-20 이계숙 태양광 추적 장치 및 그 방법
US9455656B2 (en) * 2012-11-30 2016-09-27 Trw Limited Motor controllers
JP6103927B2 (ja) * 2012-12-27 2017-03-29 キヤノン株式会社 位置検出装置、駆動制御装置及びレンズ装置
JP6289192B2 (ja) * 2014-03-20 2018-03-07 キヤノン株式会社 位置検出装置及びそれを有するレンズ装置及び光学操作装置
US9605981B1 (en) * 2015-09-22 2017-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Absolute encoder
JP7056716B1 (ja) 2020-11-02 2022-04-19 株式会社明電舎 電力変換装置およびその制御方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633224A (en) * 1985-05-06 1986-12-30 Caterpillar Inc. Absolute and incremental optical encoder
US5336884A (en) * 1992-07-01 1994-08-09 Rockwell International Corporation High resolution optical hybrid absolute incremental position encoder
JP3143310B2 (ja) * 1994-02-25 2001-03-07 三菱電機株式会社 位置検出装置、補正機能付位置検出装置、位置検出方法、および、位置検出装置の補正方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5602544A (en) 1997-02-11
DE19505500A1 (de) 1995-08-31
KR0185465B1 (ko) 1999-05-15
JPH07229759A (ja) 1995-08-29
DE19505500C2 (de) 1998-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3412897B2 (ja) アブソリュートエンコーダ
JPS585600B2 (ja) ステツプモ−タの速度制御方法及び装置
US7135831B2 (en) Method and device for controlling motor
JPH06288791A (ja) エンコーダ装置
JP4240195B2 (ja) エンコーダ検出位置データのビット誤り検出・推定方法およびエンコーダビット誤り検出・推定機能付acサーボドライバ並びにモータ
JPH04372591A (ja) モータ回転速度制御装置
JP3046469B2 (ja) 多回転アブソリュートエンコーダ
JP3423211B2 (ja) エンコーダの位置ずれ量検出装置
JPH05252778A (ja) 複写機光学系の速度異常時制御方法
US5949208A (en) Circuit and method for controlling a DC motor
JPH0712589A (ja) 磁気式エンコーダの異常検出装置
JP4136212B2 (ja) サーボ制御装置、該サーボ制御装置を有するスキャナー及び該スキャナーを備えた画像処理装置
US8219240B2 (en) Conveyance device and conveyance method
KR101243017B1 (ko) 펄스 입력 장치의 제어 방법
JP3263829B2 (ja) データ入力装置
KR950012012B1 (ko) 디지탈 속도 제어기의 속도검출장치
JP3357934B2 (ja) アブソリュートエンコーダ
JPH0437910A (ja) 軸の制御システム
JP2005198467A (ja) サーボ制御装置
JP2957216B2 (ja) モータ制御装置
JP3327298B2 (ja) サーボシステムの同調位相制御における速度指令の生成方法
JPH1127986A (ja) モータ制御装置
JP2565831Y2 (ja) モータ制御回路
JP3250705B2 (ja) 位置決め装置
JPH095115A (ja) 位置検出回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080328

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090328

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees