JP3452556B2 - エンコーダ信号処理装置及び方法 - Google Patents

エンコーダ信号処理装置及び方法

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JP3452556B2
JP3452556B2 JP2001207542A JP2001207542A JP3452556B2 JP 3452556 B2 JP3452556 B2 JP 3452556B2 JP 2001207542 A JP2001207542 A JP 2001207542A JP 2001207542 A JP2001207542 A JP 2001207542A JP 3452556 B2 JP3452556 B2 JP 3452556B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダ信号処
理装置及び方法に関し、特に、アブソリュートデータの
検出精度を向上させるようにするための新規な改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の装置とし
ては図３で示される、例えばエンコーダの信号処理回路
の構成を挙げることができる。すなわち、図３におい
て、符号１で示されるものは、Ａ相及びＢ相からなる図
示しない周知のエンコーダから出力されるＡ相信号であ
り、同様に符号２で示されるものはエンコーダのＢ相か
ら出力されるＢ相信号である。これらのＡ相信号１及び
Ｂ相信号２の出力値は、ほぼ正確な正弦波形を示すた
め、ここではＡ相信号１をＣＯＳθ、Ｂ相信号２をＳＩ
Ｎθとして扱うこととする。
【０００３】前記Ａ相信号１及びＢ相信号２は、ＣＯＳ
-1演算部３及びＳＩＮ-1演算部４に入力され、図４
（ｂ）、（ｃ）に示すようにＣＯＳ-1データ３ａ及びＳ
ＩＮ-1データ４ａに検出精度の悪い区間３ａ1、３ａ2、
３ａ3、４ａ1、４ａ2が存在するため、図４（ａ）に示
すようにＡ相信号１及びＢ相信号２のうちの比較的線形
的な区間に対応するＣＯＳ-1演算部３及びＳＩＮ-1演算
部４の出力をセレクタ５において選択的して合成し、図
４（ｄ）に示すようなアブソリュートデータを得てい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。すなわち、Ａ相及びＢ相信号が完全な正弦波信号で
ない場合には、セレクタ５の出力は図４（ｄ）に示すよ
うに不連続なものとなってしまい、検出精度が悪化して
いた。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、アブソリュートデータの検
出精度を向上させたエンコーダ信号処理装置および方法
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】本発明のエンコーダ信号
処理装置は、エンコーダのＡ相信号及びＢ相信号をＣＯ
Ｓθ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、Ｂ＝
ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対し、前記Ａ相信号に基づきＣＯ
Ｓ-1Ａを演算するＣＯＳ-1演算部と、前記Ｂ相信号に基
づきＳＩＮ-1Ｂを演算するＳＩＮ-1演算部と、前記Ａ相
信号及び前記Ｂ相信号に基づきＢ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演
算する第１係数演算部と、前記Ａ相信号及び前記Ｂ相信
号に基づきＡ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する第２係数演算
部と、前記ＣＯＳ-1演算部の出力及び前記第１係数演算
部の出力を乗算する第１乗算回路と、前記ＳＩＮ-1演算
部の出力及び前記第２係数演算部の出力を乗算する第２
乗算回路と、前記第１乗算回路の出力及び前記第２乗算
回路の出力を加算する加算回路とを備え、前記加算回路
の出力をアブソリュートデータとして用いる構成であ
る。また、本発明のエンコーダ信号処理方法は、エンコ
ーダのＡ相信号及びＢ相信号をＣＯＳθ及びＳＩＮθと
表した場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂ
に対し、（Ｂ2／（Ａ2＋Ｂ2））ＣＯＳ-1Ａ＋（Ａ2／
（Ａ2＋Ｂ2））ＳＩＮ-1Ｂをアブソリュートデータとし
て用いる構成である。また、本発明のエンコーダ信号処
理方法は、エンコーダのＡ相信号及びＢ相信号をＣＯＳ
θ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、Ｂ＝Ｓ
ＩＮθなるＡ、Ｂに対し、前記Ａ相信号に基づきＣＯＳ
-1Ａを演算する工程と、前記Ｂ相信号に基づきＳＩＮ-1
Ｂを演算する工程と、前記Ａ相信号及び前記Ｂ相信号に
基づきＢ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する工程と、前記Ａ相
信号及び前記Ｂ相信号に基づきＡ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演
算する工程と、前記ＣＯＳ-1演算部の出力及び前記第１
係数演算部の出力を乗算する工程と、前記ＳＩＮ-1演算
部の出力及び前記第２係数演算部の出力を乗算する工程
と、前記第１乗算回路の出力及び前記第２乗算回路の出
力を加算する工程とを備え、前記加算回路の出力をアブ
ソリュートデータとして用いる構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるエ
ンコーダ信号処理装置及び方法の好適な実施の形態につ
いて詳細に説明する。なお、従来装置と同一または同等
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０００８】図１に示すように、本発明のエンコーダ信
号処理装置は、ＣＯＳ-1演算部３及びＳＩＮ-1演算部４
の他にＡ相信号１及びＢ相信号２の双方を取り込む第１
係数演算部１０及び第２係数演算部１１とを備え、さら
に、ＣＯＳ-1演算部３から出力されるＣＯＳ-1データ３
ａと第１係数演算部１０の出力である第１係数１０ａと
を乗算する第１乗算回路１２と、ＳＩＮ-1演算部４から
出力されるＳＩＮ-1データ４ａと第２係数演算部１１の
出力である第２係数１１ａとを乗算する第２乗算回路１
３と、前記第１乗算回路１２及び第２乗算回路１３から
出力される第１乗算出力１２ａ及び第２乗算出力１３ａ
を加算する加算回路１４とを備える。
【０００９】前記第１係数演算部１０は、Ａ≒ＳＩＮθ
及びＢ≒ＣＯＳθなるＡ、Ｂに対し、Ｂ2／（Ａ2＋
Ｂ2）なる第１係数の演算を行う。また、前記第２係数
演算部１１は、Ａ2／（Ａ2＋Ｂ2）なる演算を行う。従
って、第１乗算回路１２の第１乗算出力１２ａは、Ｂ2
／（Ａ2＋Ｂ2）ＣＯＳ-1Ａとなり、第２乗算回路１３の
第２乗算出力１３ａは、Ａ2／（Ａ2＋Ｂ2）ＳＩＮ-1Ｂ
となる。
【００１０】このような本発明のエンコーダ信号処理回
路では、加算回路１４から出力されるアブソリュートデ
ータは、（Ｂ2／（Ａ2＋Ｂ2））ＣＯＳ-1Ａ＋（Ａ2／
（Ａ2＋Ｂ2））ＳＩＮ-1Ｂ＝θとなる。即ち、図２
（ｂ）、（ｃ）に示すようにＣＯＳ-1Ａ及びＳＩＮ-1Ｂ
に検出精度の悪い部分３ａ1、３ａ2、３ａ3、４ａ1、４
ａ 2が含まれていても、加算回路１４の出力として図２
（ｄ）に示すように検出精度が高く不連続な点のない直
線状の出力を得ることができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明のエンコーダ信号処理装置は、エ
ンコーダのＡ相信号及びＢ相信号をＣＯＳθ及びＳＩＮ
θと表した場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、Ｂ＝ＳＩＮθなる
Ａ、Ｂに対し、前記Ａ相信号に基づきＣＯＳ-1Ａを演算
するＣＯＳ-1演算部と、前記Ｂ相信号に基づきＳＩＮ-1
Ｂを演算するＳＩＮ-1演算部と、前記Ａ相信号及び前記
Ｂ相信号に基づきＢ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する第１係
数演算部と、前記Ａ相信号及び前記Ｂ相信号に基づきＡ
2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する第２係数演算部と、前記Ｃ
ＯＳ-1演算部の出力及び前記第１係数演算部の出力を乗
算する第１乗算回路と、前記ＳＩＮ-1演算部の出力及び
前記第２係数演算部の出力を乗算する第２乗算回路と、
前記第１乗算回路の出力及び前記第２乗算回路の出力を
加算する加算回路とを備え、前記加算回路の出力をアブ
ソリュートデータとして用いるので、ＣＯＳ-1演算部又
はＳＩＮ-1演算部の出力が低い場合でも検出精度の高い
アブソリュートデータが得られるエンコーダ信号処理装
置を提供することができる。また、本発明のエンコーダ
信号処理方法は、エンコーダのＡ相信号及びＢ相信号を
ＣＯＳθ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、
Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対し、（Ｂ2／（Ａ2＋
Ｂ2））ＣＯＳ-1Ａ＋（Ａ2／（Ａ2＋Ｂ2））ＳＩＮ-1Ｂ
をアブソリュートデータとして用いるので、検出精度の
高いエンコーダ信号処理方法を提供することができる。
また、本発明のエンコーダ信号処理方法は、エンコーダ
のＡ相信号及びＢ相信号をＣＯＳθ及びＳＩＮθと表し
た場合に、Ａ＝ＣＯＳθ、Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対
し、前記Ａ相信号に基づきＣＯＳ-1Ａを演算する工程
と、前記Ｂ相信号に基づきＳＩＮ-1Ｂを演算する工程
と、前記Ａ相信号及び前記Ｂ相信号に基づきＢ2／（Ａ2
＋Ｂ2）を演算する工程と、前記Ａ相信号及び前記Ｂ相
信号に基づきＡ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する工程と、前
記ＣＯＳ- 1演算部の出力及び前記第１係数演算部の出力
を乗算する工程と、前記ＳＩＮ-1演算部の出力及び前記
第２係数演算部の出力を乗算する工程と、前記第１乗算
回路の出力及び前記第２乗算回路の出力を加算する工程
とを備え、前記加算回路の出力をアブソリュートデータ
として用いるので、ＣＯＳ-1演算部又はＳＩＮ-1演算部
の出力が低い場合でも検出精度の高いアブソリュートデ
ータが得られるエンコーダ信号処理方法を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンコーダ信号処理装置の回路構
成を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明によるエンコーダ信号処理装置における
各種波形を示す特性図である。
【図３】従来のエンコーダ信号処理装置の回路構成を概
略的に示す構成図である。
【図４】従来のエンコーダ信号処理装置における各種波
形を示す特性図である。
【符号の説明】
１ Ａ相信号 ２ Ｂ相信号 ３ ＣＯＳ-1演算部 ３ａ ＣＯＳ-1データ ４ ＳＩＮ-1演算部 ４ａ ＳＩＮ-1データ １０ 第１係数演算部 １０ａ 第１係数出力 １１ 第２係数演算部 １１ａ 第２係数出力 １２ 第１乗算回路 １２ａ 第１乗算出力 １３ 第２乗算回路 １３ａ 第２乗算出力 １４ 加算回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンコーダのＡ相信号(1)及びＢ相信号
    (2)をＣＯＳθ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯ
    Ｓθ、Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対し、前記Ａ相信号
    (1)に基づきＣＯＳ-1Ａを演算するＣＯＳ-1演算部(3)
    と、前記Ｂ相信号(2)に基づきＳＩＮ-1Ｂを演算するＳ
    ＩＮ-1演算部(4)と、前記Ａ相信号(1)及び前記Ｂ相信号
    (2)に基づきＢ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する第１係数演算
    部(10)と、前記Ａ相信号(1)及び前記Ｂ相信号(2)に基づ
    きＡ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する第２係数演算部(11)
    と、前記ＣＯＳ-1演算部(3)の出力(3a)及び前記第１係
    数演算部(10)の出力(10a)を乗算する第１乗算回路(12)
    と、前記ＳＩＮ-1演算部(4)の出力(4a)及び前記第２係
    数演算部(11)の出力(11a)を乗算する第２乗算回路(13)
    と、前記第１乗算回路(12)の出力(12a)及び前記第２乗
    算回路(13)の出力(13a)を加算する加算回路(14)とを備
    え、前記加算回路(14)の出力(14a)をアブソリュートデ
    ータとして用いることを特徴とするエンコーダ信号処理
    装置。
  2. 【請求項２】 エンコーダのＡ相信号(1)及びＢ相信号
    (2)をＣＯＳθ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯ
    Ｓθ、Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対し、（Ｂ2／（Ａ2＋
    Ｂ2））ＣＯＳ-1Ａ＋（Ａ2／（Ａ2＋Ｂ2））ＳＩＮ-1Ｂ
    をアブソリュートデータとして用いることを特徴とする
    エンコーダ信号処理方法。
  3. 【請求項３】 エンコーダのＡ相信号(1)及びＢ相信号
    (2)をＣＯＳθ及びＳＩＮθと表した場合に、Ａ＝ＣＯ
    Ｓθ、Ｂ＝ＳＩＮθなるＡ、Ｂに対し、前記Ａ相信号
    (1)に基づきＣＯＳ-1Ａを演算する工程と、前記Ｂ相信
    号(2)に基づきＳＩＮ-1Ｂを演算する工程と、前記Ａ相
    信号(1)及び前記Ｂ相信号(2)に基づきＢ2／（Ａ2＋
    Ｂ2）を演算する工程と、前記Ａ相信号(1)及び前記Ｂ相
    信号(2)に基づきＡ2／（Ａ2＋Ｂ2）を演算する工程と、
    前記ＣＯＳ-1演算部(3)の出力(3a)及び前記第１係数演
    算部(10)の出力(10a)を乗算する工程と、前記ＳＩＮ-1
    演算部(4)の出力(4a)及び前記第２係数演算部(11)の出
    力(11a)を乗算する工程と、前記第１乗算回路(12)の出
    力(12a)及び前記第２乗算回路(13)の出力(13a)を加算す
    る工程とを備え、前記加算回路(14)の出力(14a)をアブ
    ソリュートデータとして用いることを特徴とするエンコ
    ーダ信号処理方法。
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