JP3938438B2 - エンコーダ及びその出力方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンコーダ及びその出力方法に関し、特に、停電時に必要な最小限の分解能(Mビット)を予め設定し、その信号のみをバッテリでバックアップすることにより停電時の消費電流を従来よりも低く抑え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エンコーダ及びその出力方法としては、図示していないが、nビットの分解能を有するエンコーダにおいては、停電時もnビットデータを検出し、メモリで保持していた。
また、停電時の検出方法は、所定の時間でエンコーダ検出部の電源をオン/オフさせ、エンコーダ検出部の消費電流を低減させるようにしていた。例えば、電源オンを1、電源オフを3として構成すると、消費電流は連続通電の場合と比較すれば1/4に低減できることになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンコーダ及びその出力方法は、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、エンコーダ検出部が検出可能な電源オンの時間は、エンコーダ検出部の応答速度等により決まり、オフの時間はエンコーダ検出部の回転速度に依存して変化する信号の周期より短いことが必要で、停電時の応答速度を上げようとすると、必然的にエンコーダ検出部の電源オフ時間を短くせざるを得なくなる。また、エンコーダ検出部の電源のオフ時間を短くすると、オン時間は所定の値に決まっているため、オン/オフの時間比率が小さくなり、停電時の消費電流を抑えることができなくなっていた。
【0004】
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、停電時に必要な最小限の分解能(Mビット)を予め設定し、その信号のみをバッテリでバックアップすることにより停電時の消費電流を従来よりも低く抑えるようにしたエンコーダ及びその出力方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によるエンコーダ及びその出力方法は、nビットのエンコーダ信号を出力回路を経て出力するエンコーダにおいて、前記nビットの内のMビット(M<n)のMビット信号は主電源が停電時においてもバッテリ電源で動作させて前記バッテリ電源により駆動される内蔵メモリに収納し、前記主電源がオン時には、前記MビットのMビット信号をシリアル信号に変換して外部へ出力させると共に、前記Mビットの最下位ビットの原点位置を示すZ信号と2n信号であるインクリメンタル信号を外部へ出力させる方法であり、また、主電源とバッテリを用い、エンコーダ検出部から得た検出信号からnビットのエンコーダ信号を出力回路を経て出力するようにしたエンコーダにおいて、前記エンコーダ検出部に接続された2m信号生成回路と、前記2m信号生成回路に接続され原点位置を示すZ信号を出力するMビットカウンタ回路と、前記2m信号生成回路に接続され2n信号を出力する2n信号分割回路と、前記Mビットカウンタ回路に接続されMビット信号をシリアル信号化するためのシリアル信号変換回路と、を備え、前記バッテリは、前記エンコーダ検出部、2m信号生成回路及びMビットカウンタ回路を作動させ、前記2n信号分割回路、シリアル信号変換回路及び出力回路は、前記主電源のみで駆動される構成である。
【0006】
【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及びその出力方法の好適な実施の形態について説明する。
図1において符号1で示されるものは主電源2とバッテリ3が入力され何れか一方に切り替えるための主電源/バッテリ切り替え回路であり、この主電源/バッテリ切り替え回路1からの出力は、エンコーダ検出部スイッチング回路4、光学式又は磁気式で位置信号を検出するエンコーダ検出部5、2m信号生成回路6及びMビットカウンタ回路7に供給されている。
【0007】
前記主電源2は、2m信号生成回路6からの出力6aが入力される2n信号分割回路8及びMビットカウンタ回路7の出力7aが入力されるシリアル信号変換回路9に直接入力され、前記Mビットカウンタ回路7から出力され最下位ビットの原点位置を表すZ信号10は、前記各回路8,9の出力8a,9aと共に出力回路11に入力され、さらに、Mビットカウンタ回路7には内蔵メモリが設けられている。
なお、前記エンコーダ検出部5からの検出信号5aを2m/4信号とし、2m信号生成回路6で4倍すると同時にMビットカウンタ回路7を動作させるためのアップ/ダウン信号6bを生成する。2n信号分割回路8では、前記2m/4信号を使ってM以上例えば128倍)の分解能を有するインクリメンタル信号である出力8aを生成する。従って、出力回路11からはMビットのシリアル信号である出力9a、Z信号10及び2n信号のインクリメンタル信号である出力8aを出力することができるように構成されている。また、主電源2オン時には全ての回路が動作し、停電時のバッテリ3時には、エンコーダ検出部5、エンコーダ検出部スイッチング回路4、2m信号生成回路6、Mビットカウンタ回路7のみが駆動され、2n信号分割回路8、シリアル信号変換回路9及び出力回路11は主電源のみで駆動される。
【0008】
次に、動作について述べる。まず、主電源2をオンとし、非停電時の場合には、エンコーダ検出部スイッチング回路4、エンコーダ検出部5、2m信号生成回路6、Mビットカウンタ回路7、2n信号分割回路8及びシリアル信号変換回路9は全て主電源2で駆動され出力8a,9a及びZ信号10はエンコーダ信号30として出力される。この場合、nビットで構成されるエンコーダであって、その内、Mビット(M<n)は停電時においてもバッテリ3で駆動(エンコーダ検出部5、エンコーダ検出部スイッチング回路4、2m信号生成回路6及びMビットカウンタ回路7のみ)されるMビットカウンタ回路7の内蔵メモリ12に内蔵される。また、電源オン時は、このMビットデータをシリアルデータに変換して出力回路11から外部へ出力し、Mビットの最下位ビット信号であるZ信号10が出力される。
【0009】
すなわち、停電時に必要な最小限の分解能(MビットすなわちM<n)を予め設定し、このMビットカウンタ回路7の出力7aすなわちMビット信号のみをバッテリ3でバックアップすれば、この出力7aの周期はnビットに比較して長くなるので、主電源2のオフ時間を長くしても停電中の回転速度に影響を与えることを抑制することができる。
【0010】
また、電源オン時は、Mビットのデータをシリアル信号変換回路9によりシリアル化してシリアル信号として出力9aを出力する。この時、2n信号のインクリメンタル信号としての出力8aとMビットのMビット信号としての出力7aは、シリアル信号である出力9aへの変換時間(エンコーダ内部ではMビット信号をシリアル信号への変換時間、シリアルデータ通信時間、システム側ではシリアルデータ/パラレルデータ変換時間及びカウンタのプリセット時間)が介在するため同期は取れないが、電源オン時に、まずMビット信号である出力7aを読み取り、この読み取ったデータでMビットカウンタ回路7の上位ビットのカウンタをプリセットし(この時は、図示しないエンコーダ入力軸が回転停止状態)、Mビット信号である出力7aの最下位ビット信号であるZ信号10をシリアル信号とは別に出力させる。従って、このZ信号10でシステム側の下位ビットカウンターをリセットさせつつ、2nのインクリメンタル信号である出力8aでシステム側の下位ビットカウンタ(図示せず)を動作させる。以上の動作により、Z信号10と2n信号である出力8aは同期がとれていることになるため、エンコーダのnビット信号のエンコーダ信号30は、停電後に主電源2が復帰した際においても正規な位置データ(nビット信号)を提供することができる。
【0011】
【発明の効果】
本発明によるエンコーダ及びその出力方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、停電時に必要な最小限の分解能(Mビット)を予め設定し、その信号のみをバッテリでバックアップすることにより、信号周期はnビットに比較して長くなるので、電源オフ時間を長くして停電中の回転速度に影響を与えることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエンコーダを示す構成図である。
【符号の説明】
2 主電源
3 バッテリ
4 エンコーダ検出部スイッチング回路
5 エンコーダ検出部
6 2m信号生成回路
5a 検出信号(2m/4信号)
6a 出力
6b アップ/ダウン信号
7 Mビットカウンタ回路
7a 出力(Mビット信号)
8 2n信号分割回路
8a 出力(2n信号、インクリメンタル信号)
9 シリアル信号変換回路
9a 出力(シリアル信号)
10 Z信号
Claims (2)
- nビットのエンコーダ信号(30)を出力回路(11)を経て出力するエンコーダにおいて、前記nビットの内のMビット(M<n)のMビット信号(7a)は主電源(2)が停電時においてもバッテリ(3)電源で動作させて前記バッテリ(3)電源により駆動される内蔵メモリ(12)に収納し、前記主電源(2)がオン時には、前記MビットのMビット信号(7a)をシリアル信号(9a)に変換して外部へ出力させると共に、前記Mビットの最下位ビットの原点位置を示すZ信号(10)と2n信号(8a)であるインクリメンタル信号を外部へ出力させることを特徴とするエンコーダ出力方法。
- 主電源(2)とバッテリ(3)を用い、エンコーダ検出部(5)から得た検出信号(5a)からnビットのエンコーダ信号(30)を出力回路(11)を経て出力するようにしたエンコーダにおいて、前記エンコーダ検出部(5)に接続された2m信号生成回路(6)と、前記2m信号生成回路(6)に接続され原点位置を示すZ信号(10)を出力するMビットカウンタ回路(7)と、前記2m信号生成回路(6)に接続され2n信号(8a)を出力する2n信号分割回路(8)と、前記Mビットカウンタ回路(7)に接続されMビット信号(7a)をシリアル信号化するためのシリアル信号変換回路(9)と、を備え、前記バッテリ(3)は、前記エンコーダ検出部(5)、2m信号生成回路(6)及びMビットカウンタ回路(7)を作動させ、前記2n信号分割回路(8)、シリアル信号変換回路(9)及び出力回路(11)は、前記主電源(2)のみで駆動されることを特徴とするエンコーダ。
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