JP3947747B2 - エンコーダデータノイズ除去方法 - Google Patents

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Description

本発明は、エンコーダデータノイズ除去方法に関し、特に、回転速度が低速時には上限値を小さい値とし、高速時には上限値を大きい値として切り替えることにより、外乱（ノイズ）による影響を防止し、高分解能の位置データを得るようにするための新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種のエンコーダデータノイズ除去方法としては、特許文献等は特に開示していないが、図２で示される方法を挙げることができる。
図２において符号１で示されるものはエンコーダであり、このエンコーダ１の回転検出部２から得られたアナログ信号３は、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号４ａに変換された後、分割回路５で分割され、増加値・減少値計算部６に入力される。
前記増加値・減少値計算部６で計算されたクロック毎の増加値６Ａ及び減少値６Ｂは、上限値７が設定された上限値制限部８に入力される。
前記上限値制限部８では、予め設定した上限値７を設定することができるように構成されており、前記増加値６Ａ及び減少値６Ｂは、この上限値制限部８を経て加算回路９に入力されて位置データ１０として出力される。
尚、前記増加値・減少値計算部６及び加算回路９は、前記位置データ１０が帰還されて帰還制御が行われている。
従って、エンコーダ１内部で生成する位置データ１０のクロック毎の増加値６Ａ及び減少値６Ｂに上限値７を設定し、前期上限値７以内の増加値６Ａ又は減少値６Ｂの時は、前回データに前記増加値６Ａ又は減少値６Ｂを加算し、前記上限値７を超える前記増加値６Ａ又は減少値６Ｂの時は前記上限値７を前記前回データに加算することにより前記位置データ１０とすることでノイズを除去を行うことができる。
従来のエンコーダデータノイズ除去方法は、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、上限値制限部における上限値を固定値としているため、この上限値は、高速回転時の追従性を考慮すると、大きい上限値に設定しておかざるを得ず、その場合には、低速時の小さい変化量に対しては極端に大きい上限値となり、外乱（ノイズ）が入りやすくなっていた。
本発明によるエンコーダデータノイズ除去方法は、回転検出部からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換した後に分割回路で分割して位置データを生成するようにしたエンコーダを用い、前記エンコーダ内部で生成する前記位置データのクロック毎の増加値及び減少値に上限値を設定し、前記上限値以内の増加値又は減少値の時は、前回データに前記増加値又は前記減少値を加算し、前記上限値を超える前記増加値又は前記減少値の時は前記上限値を前記前回データに加算することにより前記位置データとするエンコーダデータノイズ除去方法において、前記回転検出部からのアナログ信号に基づいて回転検出部によって回転速度を検出するとともに、前記エンコーダの回転速度が所定速度よりも低速時には上限値切替部が前記上限値を所定値よりも小さい値とし、前記低速時よりも速い高速時には上限値切替部が前記上限値を前記小さい値よりも大なる大きい値とし、前記回転速度で前記上限値を切り替える方法であり、また、前記エンコーダが停止時、及び、前記位置データのクロック毎の増加値及び減少値が１より小さい回転速度では前記上限値を１とする方法である。
本発明によるエンコーダデータノイズ除去方法は、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、上限値制限部の上限値を回転速度に応じて切り替えることにより、低速回転時には小さい上限値、高速回転時には大きい上限値とすることにより、低速回転時のノイズ除去を効果的に行うことができる。
本発明は、上限値制限部の上限値を、回転速度が低速時には小さい値とし、高速時には大きい値となるように切り替えることにより、ノイズによる影響を防止し、高分解能の位置データを得ることを目的とする。
以下、図面と共に本発明によるエンコーダデータノイズ除去方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものはエンコーダであり、このエンコーダ１の回転検出部２から得られたアナログ信号３は、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号４ａに変換された後、分割回路５で分割され、増加値・減少値計算部６に入力される。
前記増加値・減少値計算部６で計算されたクロック毎の増加値６Ａ及び減少値６Ｂは、上限値７が設定された上限値制限部８に入力される。
前記回転検出部２で得られたエンコーダ１の回転速度２Ａは、回転速度検出部２０により検出され、この回転速度検出部２０からの回転速度検出信号２０Ａが前記上限値７を出力するための上限値切替部７Ａに入力されている。
前記上限値切替部７Ａでは、前記回転速度検出信号２０Ａの速度内容に応じて上限値７の大きさを切り替えるように構成され、高速時には大きい上限値７となり、この高速時よりも低い低速時には前述よりも小さい上限値７となり、さらに、停止時、及び、前記位置データ１０のクロック毎の増加及び減少値が１より充分小さい回転速度（極低速時）では、上限値７を１としている。
従って、高速回転時には、高速回転時の位置データ１０のクロック毎の増加及び減少値より大きい上限値７とし、高速回転時の追従性を確保することができる。
また、低速回転時には、回転速度検出信号２０Ａによって上限値７が小さく切り替えられるため、ノイズでの影響を防止することができる。
すなわち、前記アナログ信号３にノイズがのり、分割回路５からの分割データに大きい不連続データが発生した時、増加及び減少の上限値７により、位置データ１０の変化量を制限することによって大きい不連続データを１クロック毎の正常時の移動量＋増加減少の上限値７に抑制することができる。
本発明は、エンコーダに限らず、レゾルバにも適用可能である。
本発明によるエンコーダデータノイズ除去方法を示すブロック図である。 従来構成を示すブロック図である。
符号の説明
１ エンコーダ
２ 回転検出部
３ アナログ信号
４ Ａ／Ｄコンバータ
５ 分割回路
６ 増加値・減少値計算部
７ 上限値
１０ 位置データ
２０ 回転速度検出部

Claims (2)

  1. 回転検出部(2)からのアナログ信号(3)をＡ／Ｄ変換した後に分割回路(5)で分割して位置データ(10)を生成するようにしたエンコーダ(1)を用い、前記エンコーダ(1)内部で生成する前記位置データ(10)のクロック毎の増加値(6A)及び減少値(6B)に上限値(7)を設定し、前記上限値(7)以内の増加値(6A)又は減少値(6B)の時は、前回データに前記増加値(6A)又は前記減少値(6B)を加算し、前記上限値(7)を超える前記増加値(6A)又は前記減少値(6B)の時は前記上限値(7)を前記前回データに加算することにより前記位置データ(10)とするエンコーダデータノイズ除去方法において、
    前記回転検出部(2)からのアナログ信号(3)に基づいて回転検出部(20)が回転速度を検出するとともに、前記エンコーダ(1)の回転速度(2A)が所定速度よりも低速時には上限値切替部(7A)が前記上限値(7)を所定値よりも小さい値とし、前記低速時よりも速い高速時には前記上限値切替部(7A)が前記上限値(7)を前記小さい値よりも大なる大きい値とし、前記回転速度(2A)で前記上限値(7)を切り替えることを特徴とするエンコーダデータノイズ除去方法。
  2. 前記エンコーダ(1)が停止時、及び、前記位置データ(10)のクロック毎の増加値(6A)及び減少値(6B)が１より小さい回転速度(2A)では前記上限値(7)を１とすることを特徴とする請求項１記載のエンコーダデータノイズ除去方法。
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