JP4042239B2 - エンコーダパルス発生装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置検出器を組込んだサーボモータとこれを制御するサーボドライバを使用したサーボシステムにおいて、サーボドライバ等に内蔵され位置検出器より得られる位置情報より3相のパルス列信号を出力するパルス発生器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、サーボモータおよびサーボドライバを搭載した制御機器では、機器の高付加価値化として高機能化,高速化とともに多軸化が進む反面、機器の小型化が求められている。
【0003】
図12(a)は従来のサーボシステムを示す構成図であり、検出器81を内蔵したサーボモータ80とサーボドライバ82より構成され、検出器から出力されるパルス列信号A,B,Z相はサーボドライバで受信され、モータ制御を行うと同時にサーボドライバの上位システムなどへ位置情報を伝達するため、A,B,Z相の出力を行う。図12(b)は、図12(a)における位置検出器から出力される信号A,B,Z相の動作波形を示す図であり、回転方向により互いに位相差をもつA,B相と一回転に1パルス出力するZ相からなる。
【0004】
図13(a)は、検出した位置情報をシリアルデータとして出力する検出器81を使用したサーボシステムを示す構成図であり、図13(b)は、図13(a)における検出器81から出力されるシリアルデータおよびこのデータを受信したときの動作を示す図であり、一定周期間隔で出力されるシリアルデータx、y、zはシリアルデータの出力が完結するたびにサーボドライバ側で受信され、受信したデータは位置または速度またはモータ電流制御等に使用されると同時にサーボドライバの上位システムなどへ位置情報を伝達するため、位置情報からなるシリアルデータの出力を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図12に示す構成においてサーボシステムを多軸化した場合、軸数に応じて検出器から出力される信号線数が増大し、このため機器形状が大きくなり、また、信号線数が増大すると結線に要する作業工数の増大および信号断線による故障発生率が高くなり機器の信頼性を低下させる等の課題があった。
【0006】
そこで、前記課題を解決するため、図13に示す構成が提案されているが、この場合、検出器から出力される信号線数は図12と比較すると少ないため前記課題への影響は減少するものの、図12の構成にて使用できたA,B,Z相を入力とする上位システムに対して位置情報伝達の互換性がなくなる課題があった。
【0007】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、検出器からの位置情報よりパルス列信号であるA,B,Z相を生成することで、機器の省配線かつ上位システムとの信号伝達互換を実現するエンコーダパルス発生装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、マイコンにより書き換え可能でパラメータ設定を保持する手段と、一定周期毎にタイミングパルスを出力する手段と、タイミングパルス毎に一定周期内でCWパルス列またはCCWパルス列を出力する手段と、前記パラメータ設定をプリセット信号によりプリセット可能で前記CWパルス列とCCWパルス列より位相差をもつ2相信号A,B相を出力する手段と、プリセット信号によりデータプリセット可能で前記CWパルスおよびCCWパルスの入力によりカウントアップおよびダウン動作を行うプリセッタブルアップダウンカウンタと、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較し一致信号を出力する手段と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較しZ相を出力する手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と前記CWパルス列とCCWパルス列より電源投入後に最初にZ相を出力するためのタイミング信号を出力する手段と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出力する手段を備えたものである。
【0009】
上記手段によって、省配線を目的とした位置情報を出力する検出器をサーボシステムに使用しても位置情報よりパルス列信号であるA,B,Z相を容易に得ることができるため、省配線かつ上位システムとの情報伝達の互換が実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために本発明は、マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相、B相および基準信号であるZ相を出力するためのパラメータ設定を保持するレジスタ手段と、一定周期毎にタイミングパルスを出力するタイミング信号発生手段と、前記タイミングパルスが入力されると前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定により一定周期内でCWパルス列またはCCWパルス列を出力する直列パルス発生手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定をプリセット信号によりプリセット可能で前記CWパルス列とCCWパルス列より位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段と、プリセット信号によりデータプリセット可能で前記CWパルスおよびCCWパルスの入力によりカウントアップおよびダウン動作を行うプリセッタブルアップダウンカウンタと、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較し一致信号を出力するディジタルコンパレータ手段と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較しZ相を出力するZ相出力手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と前記CWパルス列とCCWパルス列より電源投入後に最初にZ相を出力するためのタイミング信号を出力するZ相出力タイミング発生手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と電源投入信号であるリセット信号と前記Z相出力タイミング発生手段からの信号と前記ディジタルコンパレータ手段からの信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出力するデータセレクタ手段を備えたものである。
【0011】
また、マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相,B相および基準信号であるZ相を再生出力するためのパラメータ設定を保持する第1のレジスタと、一定周期毎に発生するタイミングパルスにより前記第1のレジスタの内容を保持する第2のレジスタから構成されるレジスタ手段を備えたものである。
【0012】
また、タイミングパルスが入力されるとレジスタ手段にて保持されている再生クロック周波数設定によりソースクロックのパルスを間引きするパルス間引き手段と、前記パルス間引き手段からの出力パルスを分周するパルス分周手段と、前記パルス分周手段からの出力パルスをカウントし前記レジスタ手段にて保持されているAB相再生パルス数との一致を検出するパルスカウント手段と、前記パルスカウント手段からの一致信号と前記レジスタ手段にて保持されているAB相再生方向設定よりCWパルス列またはCCWパルス列を出力する方向弁別手段からなる直列パルス発生手段を備えたものである。
【0013】
また、レジスタ手段にて保持されA相およびB相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力初期値と、このAB出力初期値を電源投入後の最初にZ相を出力するタイミングでデータプリセットし、CWパルス列とCCWパルス列により位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段を備えたものである。
【0014】
また、レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限であるカウント下限値およびカウント上限値と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウント下限値とを比較し一致信号を出力する第1のディジタルコンパレータと、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウント上限値とを比較し一致信号を出力する第2のディジタルコンパレータからなるディジタルコンパレータ手段を備えたものである。
【0015】
また、レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値と、このZ相出力しきい値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容を比較しZ相の出力、および電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号を検出するまでの間、レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容との比較を無効としてZ相を出力しないようにしたZ相出力手段を備えたものである。
【0016】
また、レジスタ手段にて保持され電源投入後、最初にZ相を出力するまでの残りパルス数および最初にZ相を出力する動作を許可/禁止する許可設定と、直列パルス発生手段からのCWパルス列またはCCWパルス列のパルス数をカウントし前記残りパルス数と一致すると電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号としてZ相CWスタート信号またはZ相CCWスタート信号を出力するZ相出力タイミング発生手段を備えたものである。
【0017】
さらに、レジスタ手段にて保持され電源投入直後のプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるリセット初期値,Z相をCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CWカウント初期値,Z相をCCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CCWカウント初期値,プリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限の値であるカウント下限値およびカウント上限値と、電源投入時のリセット信号,Z相CWスタート信号,Z相CCWスタート信号,カウント下限値一致信号,カウント上限値一致信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出力するデータセレクタ手段を備えたものである。
【0018】
このように、検出器からのシリアルデータからなる位置情報を元にパルス列信号であるA,B,Z相を再生することができる。
【0019】
また、A,B,Z相の再生処理と並行して次回再生処理分のパラメータ設定を行うことができる。
【0020】
また、A,B,Z相の再生に必要なCWパルスおよびCCWパルスを任意の周波数で発生させることができる。
【0021】
また、Z相との位相合わせを任意に設定できるA,B相出力を行うことができる。
【0022】
また、A,B,Z相の一回転分の動作範囲を検出することができる。
また、出力幅を任意に設定できるZ相の出力、および初回Z相出力まで不要なZ相出力動作に対して出力禁止ができる。
【0023】
また、初回Z相出力のタイミングを発生させることができる。
さらに、初回Z相出力位置設定およびA,B,Z相の一回転分の動作範囲設定を行うことができる。
【0024】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【0025】
図1は本発明の実施例におけるエンコーダパルス発生装置の構成図であり、一定周期毎にタイミングパルス30を出力するタイミング信号発生手段1と、マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相、B相および基準信号であるZ相を出力するためのパラメータ設定を保持するレジスタ手段2と、前記タイミングパルス30が入力されると前記レジスタ手段2にて保持されているパラメータ設定により一定周期内でCWパルス列34またはCCWパルス列35を出力する直列パルス発生手段3と、データプリセットが可能でCWパルス列34またはCCWパルス列35により位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段4と、データプリセット可能で前記CWパルス列34またはCCWパルス列35によりカウントアップおよびダウン動作を行うプリセッタブルアップダウンカウンタ5と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタのカウントデータ38と前記レジスタ手段2にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限であるカウント下限値54とを比較し下限値一致信号39を出力する第1のディジタルコンパレータ10と前記プリセッタブルアップダウンカウンタのカウントデータ38と前記レジスタ手段2にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作上限であるカウント上限値55とを比較し上限値一致信号40を出力する第2のディジタルコンパレータ11からなるディジタルコンパレータ手段6と、前記レジスタ手段2にて保持されZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値56と前記プリセッタブルアップダウンカウンタのカウントデータ38とを比較しZ相を出力するZ相出力手段7と、電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号としてZ相CWスタート信号36またはZ相CCWスタート信号37を出力するZ相出力タイミング発生手段8と、前記レジスタ手段2にて保持されているパラメータ設定の内、電源投入直後のプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるリセット初期値59とZ相をCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CWカウント初期値60とZ相をCCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CCWカウント初期値61とプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限の値であるカウント下限値54およびカウント上限値55の中から電源投入時のリセット信号31,Z相CWスタート信号36,Z相CCWスタート信号37,カウント下限値一致信号39,カウント上限値一致信号40のいずれかにより前記プリセッタブルアップダウンカウンタ5へのプリセットデータ32を選択し、同時にプリセット信号33を出力するデータセレクタ手段9から構成されている。
【0026】
以下本発明のエンコーダパルス発生装置の動作について図を用いて説明する。
図2(a)は本発明の実施例におけるレジスタ手段2の構成図であり、マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相、B相および基準信号であるZ相を出力するためのパラメータ設定を保持する第1のレジスタ12と、前記タイミングパルス30により前記第1のレジスタ12の内容を保持する第2のレジスタ13から構成される。
【0027】
図2(b)は本発明の実施例におけるレジスタ手段2の動作説明図であり、マイコンからの書込みタイミングパルス(負論理パルス)の立上りエッジでマイコンからのデータを第1のレジスタ12で保持し、さらにタイミングパルス30の立上りエッジで前記第1のレジスタ12の内容を第2のレジスタ13でさらに保持する。
【0028】
このようにレジスタを2段構成にすることで、第2のレジスタ13にてA,B,Z相の出力処理をしている間に次のサイクルでA,B,Z相の出力を行う設定値を第1のレジスタ12に書込むことができる。
【0029】
図3は本発明の実施例における直列パルス発生手段の構成図であり、タイミングパルス30が入力されるとレジスタ手段2にて保持されているパラメータ設定の内、再生クロック周波数設定値50にてソースクロックのパルスの間引きを行うパルス間引き手段14と、このパルス間引き手段14からの出力を1/N分周(Nは整数)するパルス分周手段15と、このパルス分周手段15からの出力をカウントしAB相再生パルス数設定値51と一致するとパルス出力停止を行うリミッタ信号を出力するパルスカウント手段16と、前記パルス分周手段15の出力とパルスカウント手段16の出力とAB相再生方向設定値52より一定周期内でCWパルス列34またはCCWパルス列35を出力する方向弁別手段17から構成されている。
【0030】
図4は本発明の実施例における2相パルス出力手段の構成図、図5は本発明の実施例における2相パルス出力手段の動作説明図であり、図4および図5を用いて構成および動作例について説明する。
【0031】
まず、レジスタ手段2にて保持されA,B相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力初期値53はEX−OR素子19を介して2ビットのプリセッタブルアップダウンカウンタ18のD1,D0に入力され、さらに、電源投入後の最初にZ相を出力するタイミング信号であるZ相CWスタート信号36またはZ相CCWスタート信号37をAND素子22を介して前記カウンタ18の_LDに入力し、この信号が“L”かつCLKの立上り変化で前記D1,D0の信号が前記カウンタ18のQ1,Q0にプリセットされる。
【0032】
例えば図5のa点のように、AB出力初期値53がA相初期値が“H”,B相初期値が“L”のときZ相CWスタート信号36の“L”入力によりプリセット動作を行うとA相は“H”,B相は“L”が出力される。
【0033】
次に、CWパルス列34とCCWパルス列35をEX−OR素子20とAND素子23とInverter素子24を介して前記カウンタ18のEN,_U/Dに信号を入力すると、_U/Dが“L”かつENが“H”かつCLKの立上り変化でカウントアップ動作し、また、_U/Dが“H”かつENが“H”かつCLKの立上り変化でダウンカウント動作を行う。
【0034】
例えば図5のようにCWパルス列34が4パルス、CCWパルス列35が3パルス入力されるとENおよび_U/Dは図5のように変化し、CLKの立上り変化によりQ1,Q0が変化する。
【0035】
次に前記カウンタ18のQ1,Q0が変化するとQ1,Q0とEX−OR素子21により位相差をもつ2相信号であるA相およびB相が図5のように出力される。
【0036】
図6(a)は本発明の実施例におけるZ相出力タイミング手段の構成図であり、レジスタ手段2にて保持され電源投入後の初回Z相を出力する動作を許可/禁止する許可設定値58によりZ相を出力するまでの残りパルス数設定値57をmビットのプリセッタブルダウンカウンタ25にプリセットし、直列パルス発生手段3からのCWパルス列34またはCCWパルス列35とOR素子27とAND素子28を介してパルス数をカウントし、前記残りパルス数57と一致、即ち前記ダウンカウンタ25の出力が“0”となると一致検出手段26より電源投入後最初にZ相を出力するためのタイミング信号としてZ相CWスタート信号36またはZ相CCWスタート信号37を出力する構成となっている。
【0037】
図6(b)は本発明の実施例におけるZ相出力タイミング手段8の動作説明図であり、残りパルス数57が“2”の時の動作例である。
【0038】
まず電源投入後の初回Z相を出力する動作を許可/禁止する許可設定値58が禁止状態、即ち“L”の場合、プリセッタブルダウンカウンタ25はZ相を出力するまでの残りパルス数設定値57のプリセット動作をCLKの立上り変化毎に行う。この場合、初回Z相の出力動作は禁止状態のため一致検出手段26の出力は無効状態となりZ相CWスタート信号36およびZ相CCWスタート信号37は“H”を保持する。
【0039】
次に前記許可設定値58が有効状態、即ち“H”になると前記カウンタ25はENが“H”かつCLKの立上り変化毎にダウンカウント動作を行い、例えばCWパルス列34が図6(b)のように入力されると前記カウンタ25は“2,1,0”と変化する。前記カウンタ25が“0”となると一致検出手段26により“0”との一致が検出され、この場合、CWパルス列34の入力にて“0”が検出されたためZ相CWスタート信号36より“L”パルスが出力される。
【0040】
図7は本発明の実施例における検出器からのシリアルデータ受信処理の動作説明図であり、検出器は一定周期毎に位置情報データ(絶対位置)A,B,C,D,E,Fをシリアルデータとして出力し、受信側ではシリアルデータを受信後、1つ前の受信データとの差つまり変化量を検出することでA,B相を再生する設定値とし、また、検出器からの原点情報つまり位置情報の“0”を監視し原点までの量、即ち図7のxを検出することでZ相を再生する設定値を得ることができる。
【0041】
以下、A,B,Z相を発生させる動作について詳しく説明をする。
図8は本発明の実施例におけるA,B相発生の動作説明図であり、図1におけるプリセッタブルアップダウンカウンタ5が8ビットの例を示す。
【0042】
まず、電源投入によりリセット信号31が“L”から“H”に変化するとデータセレクタ手段9によりリセット初期値59、例えばプリセッタブルアップダウンカウンタが8ビット即ち“0〜255”の場合中間データである“128”がカウンタプリセットデータ32として出力され、同時にカウンタプリセット信号33が出力されプリセッタブルアップダウンカウンタ5のカウントデータ38は“128”となる。
【0043】
次にマイコンによりA,B相の出力設定値がレジスタ手段2に書き込まれ、さらにタイミング信号発生手段1よりタイミングパルス30が(a)点にて発生すると、信号処理区間(a)〜(b)点の間でA,B,Z相を出力するための設定値が前記レジスタ手段2にて更新され、レジスタ手段2における再生クロック周波数設定値50、AB相再生パルス数設定値51、AB相再生方向設定値52と直列パルス発生手段3により再生方向設定がCW方向の場合、CWパルス列34が出力される。
【0044】
ここで(a)〜(b)点の間では許可設定値58によりZ相の出力は禁止されているためZ相出力タイミング発生手段8から出力されるZ相CWスタート信号36およびZ相CCWスタート信号37は“H”のままであり、前記CWパルス列34はプリセッタブルアップダウンカウンタ5にてカウントされカウント値38は“128”から“136”まで増加する。同時に前記CWパルス列34は2相パルス出力手段4により2相パルスに変換され図8に示すA相が進み位相のA,B相が出力される。
【0045】
さらに、(b)〜(c)点の間で再生出力するための設定が(a)〜(b)点の間でレジスタ手段2に書込まれ、タイミングパルス30が(b)点で発生するとレジスタ手段2に書き込まれたAB相再生方向設定値52がCCWの場合、直列パルス発生手段3からはCCWパルス列35が出力される。
【0046】
この場合も前記同様(b)〜(c)点の間では許可設定値58によりZ相の出力は禁止されているためZ相出力タイミング発生手段8から出力されるZ相CWスタート信号36およびZ相CCWスタート信号37は“H”のままとなり、前記CCWパルス列35はプリセッタブルアップダウンカウンタ5にてカウントされカウントデータ38は“136”から“128”まで減少する。同時に前記CCWパルス列35は2相パルス出力手段4により2相パルスに変換され図8に示すA相が遅れ位相のA,B相が出力される。
【0047】
以上がA,B相を再生する場合の動作例である。次に電源投入後、Z相を出力する場合の動作例について説明する。
【0048】
図9は本発明の実施例におけるA,B,Z相発生の動作説明図である。
まず、電源投入によりリセット信号31が“L”から“H”に変化すると図8と同様にプリセッタブルアップダウンカウンタ5の出力38は“128”となる。
【0049】
次にマイコンによりA,B相およびZ相の出力設定値がレジスタ手段2に書き込まれ、さらにタイミング信号発生手段1よりタイミングパルス30が(a)点にて発生すると図8と同様に直列パルス発生手段3によりCWパルス列34が出力される。
【0050】
ここで(a)〜(b)点の間においてZ相出力動作が許可設定値58により許可され電源投入後、最初にZ相を出力するまでの残りパルス数設定値57が有効になると Z相出力タイミング発生手段8において前記CWパルス列34のパルス数をカウントし残りパルス数57と一致即ちZ相出力タイミング発生手段8内のダウンカウンタ25が“0”になると、ここでは電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号としてZ相CWスタート信号36(負論理のパルス)が出力される。
【0051】
このZ相CWスタート信号36によりデータセレクタ手段9ではZ相CWカウント初期値60がカウンタプリセットデータ32として選択され、同時にカウンタプリセット信号33が出力されプリセッタブルアップダウンカウンタ5の出力であるカウントデータ38はCWカウント初期値60となる。
【0052】
ここでカウント下限値54、カウント上限値55、Z相CWカウント初期値60、Z相CCWカウント初期値61は1回転当りのA,B相の分解能とZ相出力しきい値56により決まる値であり、(表1)となる。
【0053】
【表1】
Figure 0004042239
【0054】
例えば1回転当りの分解能が“256”,Z相出力しきい値が“0”の場合、カウント下限値は“0”,カウント上限値は“255”,Z相CWカウント初期値60は“255”,Z相CCWカウント初期値61は“0”となり、カウンタ値が“0,255”のときZ相が“H”となる。また、Z相出力しきい値が“1”の場合、カウント下限値は“0”,カウント上限値は“255”,Z相CWカウント初期値60は“254”,Z相CCWカウント初期値61は“1”となり、カウンタ値が“1,0,255,254”のときZ相が“H”となる。
【0055】
Z相出力しきい値56が“0”でカウントデータ38がCWカウント初期値60“255”になることでZ相出力手段7ではZ相“H”を出力し、また、第2のディジタルコンパレータ11ではカウントデータ38とカウント上限値55が一致するので上限値一致信号40が“H”となる。
【0056】
さらに前記Z相CWスタート信号36により2相パルス出力手段4ではAB出力初期値53がA,B相の初期値としてセットされる。例えばAB出力初期値53がA相=“H”,B相=“L”のとき、A,B,Z相出力はそれぞれ“H”,”L“,”H“となり、また、AB出力初期値53がA相=“H”,B相=“H”のとき、A,B,Z相出力はそれぞれ“H”,”H“,”H“となる。
【0057】
引き続きCWパルス列34のパルスが継続し、上限値一致信号40が“H”の状態でCWパルス列34の入力が続くとデータセレクタ手段9ではカウントプリセットデータ32としてカウント下限値54、即ち“0”を選択しプリセッタブルアップダウンカウンタ5にプリセットする。このときZ相出力手段7ではカウントデータ38が“0”のためZ相“H”を出力し、また、第1のディジタルコンパレータ10ではカウントデータ38とカウント下限値54が一致するので下限値一致信号39が“H”となる。
【0058】
このようにしてA,B,Z相の出力および位相合わせが行われる。なお、CCW方向でZ相を初めて出力する場合はZ相CCWスタート信号37によりZ相CCWカウント初期値61が選択され、上記と同様の処理が行われる。
【0059】
次に(b)〜(c)点の間でCCW方向のA,B,Z相出力設定をした場合、直列パルス発生手段3よりCCWパルス列35が出力され、プリセッタブルアップダウンカウンタ5によりカウントダウンが行われ、カウントデータ38がZ相出力しきい値56に該当する期間、即ちカウントデータ38が“0”,“255”の間Z相が“H”となり、図9に示す動作波形が得られる。
【0060】
図10は本発明の実施例におけるCW時のZ相発生の動作説明図であり、電源投入後、最初のZ相を出力する(a)点まではカウントデータ38は増加方向に変化し、このときZ相出力動作は禁止状態であり、(a)点にてZ相出力動作が許可されるとプリセッタブルアップダウンカウンタ5は初期化され、以降カウントデータ38とZ相出力手段7によりカウントデータ38が“0”および“n−1”のときZ相“H”を出力する。
【0061】
ここで、電源投入後(a)点までZ相出力を禁止しているのはZ相再生許可設定58が有効でない状態で、仮にカウントデータ38がZ相出力手段7におけるZ相出力しきい値56を満足すると正規と異なる誤ったZ相を出力することになるので、この誤出力を防ぐためである。
【0062】
図11は本発明の実施例におけるCCW時のZ相発生の動作説明図であり、電源投入後、最初のZ相を出力する(a)点まではカウントデータ38は減少方向に変化し、このときZ相出力は禁止状態であり、(a)点にてZ相出力動作が許可されるとプリセッタブルアップダウンカウンタ5は初期化され、以降カウントデータ38とZ相出力手段7によりカウントデータ38が“0”および“n−1”のときZ相“H”を出力する。
【0063】
以上のように電源投入後、最初のZ相とA,B相との位相合わせを完了すれば以降はカウントデータ38とZ相出力しきい値56との比較でZ相の出力を行うことができる。
【0064】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項1記載の発明によれば、検出器からのシリアルデータからなる位置情報を元にパルス列信号であるA,B,Z相を再生することができる。
【0065】
また、請求項2記載の発明によれば、パルス列信号A,B,Z相を再生処理中でもパラメータ設定の書き換えができる。
【0066】
また、請求項3記載の発明によれば、A,B,Z相を再生出力する周波数,パルス数,出力方向を任意に設定できる。
【0067】
また、請求項4記載の発明によれば、A,B相の出力位相を任意に設定できる。
【0068】
また、請求項5記載の発明によれば、一回転あたりの出力パルス動作範囲を任意に設定できる。
【0069】
また、請求項6および請求項7記載の発明によれば、Z相の出力幅および出力禁止有無を任意に設定できる。
【0070】
また、請求項8記載の発明によれば、A,B相とZ相の出力タイミングを合わせることができる。
【0071】
また、請求項9記載の発明によれば、電源投入および動作シーケンスに応じてA,B,Z相を出力するためのカウンタデータを任意に設定できる。
【0072】
このようにして、省配線を目的とした位置情報を出力する検出器をサーボシステムに使用しても位置情報よりパルス列信号であるA,B,Z相を容易に得ることができるため、省配線かつ上位システムとの情報伝達の互換をしつつ、サーボシステムの信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のエンコーダパルス発生装置の構成図
【図2】(a)本発明の実施例のレジスタ手段の構成図
(b)同動作説明図
【図3】本発明の実施例の直列パルス発生手段の構成図
【図4】本発明の実施例の2相パルス出力手段の構成図
【図5】発明の実施例の2相パルス出力手段の動作説明図
【図6】(a)本発明の実施例のZ相出力タイミング手段の構成図
(b)同動作説明図
【図7】本発明の実施例の検出器からのデータ受信処理動作説明図
【図8】本発明の実施例のA,B相発生の動作説明図
【図9】本発明の実施例のA,B,Z相発生の動作説明図
【図10】本発明の実施例のCW時のZ相発生の動作説明図
【図11】本発明の実施例のCCW時のZ相発生の動作説明図
【図12】(a)従来のサーボシステムの構成図
(b)同動作説明図
【図13】(a)従来のサーボシステムの構成図
(b)同動作説明図
【符号の説明】
1 タイミング信号発生手段
2 レジスタ手段
3 直列パルス発生手段
4 2相パルス出力手段
5,18 プリセッタブルアップダウンカウンタ
6 ディジタルコンパレータ手段
7 Z相出力手段
8 Z相出力タイミング発生手段
9 データセレクタ手段
10 第1のディジタルコンパレータ
11 第2のディジタルコンパレータ
12 第1のレジスタ
13 第2のレジスタ
14 パルス間引き手段
15 パルス分周手段
16 パルスカウント手段
17 方向弁別手段
19,20,21 EX−OR素子
22,23,28 AND素子
24 Inverter素子
25 プリセッタブルダウンカウンタ
26 一致検出手段
27 OR素子
30 タイミングパルス
31 リセット信号
32 カウンタプリセットデータ
33 カウンタプリセット信号
34 CWパルス列
35 CCWパルス列
36 Z相CWスタート信号
37 Z相CCWスタート信号
38 カウントデータ
39 下限値一致信号
40 上限値一致信号
50 再生クロック周波数設定値
51 AB相再生パルス数設定値
52 AB相再生方向設定値
53 AB出力初期値
54 カウント下限値
55 カウント上限値
56 Z相出力しきい値
57 残りパルス数設定値
58 許可設定値
59 リセット初期値
60 Z相CWカウント初期値
61 Z相CCWカウント初期値
80 サーボモータ
81 検出器
82 サーボドライバ

Claims (9)

  1. マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相,B相および基準信号であるZ相を出力するためのパラメータ設定を保持するレジスタ手段と、一定周期毎にタイミングパルスを出力するタイミング信号発生手段と、前記タイミングパルスが入力されると前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定により一定周期内でCWパルス列またはCCWパルス列を出力する直列パルス発生手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定をプリセット信号によりプリセット可能で前記CWパルス列とCCWパルス列より位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段と、プリセット信号によりデータプリセット可能で前記CWパルスおよびCCWパルスの入力によりカウントアップおよびダウン動作を行うプリセッタブルアップダウンカウンタと、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較し一致信号を出力するディジタルコンパレータ手段と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定とを比較しZ相を出力するZ相出力手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と前記CWパルス列とCCWパルス列より電源投入後に最初にZ相を出力するためのタイミング信号を出力するZ相出力タイミング発生手段と、前記レジスタ手段にて保持されているパラメータ設定と電源投入信号であるリセット信号と前記Z相出力タイミング発生手段からの信号と前記ディジタルコンパレータ手段からの信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出力するデータセレクタ手段を備えたエンコーダパルス発生装置。
  2. マイコンにより書き換え可能なレジスタで2相信号であるA相,B相および基準信号であるZ相を再生出力するためのパラメータ設定を保持する第1のレジスタと、一定周期毎に発生するタイミングパルスにより前記第1のレジスタの内容を保持する第2のレジスタから構成されるレジスタ手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  3. タイミングパルスが入力されるとレジスタ手段にて保持されている再生クロック周波数設定によりソースクロックのパルスを間引きするパルス間引き手段と、前記パルス間引き手段からの出力パルスを分周するパルス分周手段と、前記パルス分周手段からの出力パルスをカウントし前記レジスタ手段にて保持されているAB相再生パルス数との一致を検出するパルスカウント手段と、前記パルスカウント手段からの一致信号と前記レジスタ手段にて保持されているAB相再生方向設定よりCWパルス列またはCCWパルス列を出力する方向弁別手段からなる直列パルス発生手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  4. レジスタ手段にて保持されA相およびB相を出力するときの信号初期レベルであるAB出力初期値と、このAB出力初期値を電源投入後の最初にZ相を出力するタイミングでデータプリセットし、CWパルス列とCCWパルス列により位相差をもつ2相信号であるA相およびB相を出力する2相パルス出力手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  5. レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限であるカウント下限値およびカウント上限値と、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウント下限値とを比較し一致信号を出力する第1のディジタルコンパレータと、前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容と前記カウント上限値とを比較し一致信号を出力する第2のディジタルコンパレータからなるディジタルコンパレータ手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  6. レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値と、このZ相出力しきい値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容を比較しZ相を出力するZ相出力手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  7. 電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号を検出するまでの間、レジスタ手段にて保持されプリセッタブルアップダウンカウンタの動作範囲内でZ相を出力する範囲を示すZ相出力しきい値と前記プリセッタブルアップダウンカウンタの内容との比較を無効としてZ相を出力しないようにしたZ相出力手段を備えた請求項1または請求項6記載のエンコーダパルス発生装置。
  8. レジスタ手段にて保持され電源投入後、最初にZ相を出力するまでの残りパルス数および最初にZ相を出力する動作を許可/禁止する許可設定と、直列パルス発生手段からのCWパルス列またはCCWパルス列のパルス数をカウントし前記残りパルス数と一致すると電源投入後、最初にZ相を出力するためのタイミング信号としてZ相CWスタート信号またはZ相CCWスタート信号を出力するZ相出力タイミング発生手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
  9. レジスタ手段にて保持され電源投入直後のプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるリセット初期値,Z相をCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CWカウント初期値,Z相をCCW方向で出力スタートするときのプリセッタブルアップダウンカウンタの値であるZ相CCWカウント初期値,プリセッタブルアップダウンカウンタの動作下限および動作上限の値であるカウント下限値およびカウント上限値と、電源投入時のリセット信号,Z相CWスタート信号,Z相CCWスタート信号,カウント下限値一致信号,カウント上限値一致信号より前記プリセッタブルアップダウンカウンタにプリセットするデータおよびプリセット信号を出力するデータセレクタ手段を備えた請求項1記載のエンコーダパルス発生装置。
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