JP5167456B2 - アブソリュートセンサの多回転検出方法 - Google Patents
アブソリュートセンサの多回転検出方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、アブソリュートセンサの多回転検出方法に関し、特に、多回転カウンタの上位カウンタである拡張カウンタを用いることにより、多回転カウンタ以上のアブソリュート検出を可能と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アブソリュートセンサの多回転検出方法としては、一般的な構成を製作し、特に特許出願していないため、特許文献等は開示していないが、例えば、１７ｂｉｔアブソリュートセンサの場合、１７ｂｉｔの一回転内絶対値信号と１６ｂｉｔの多回転情報を有しており、この多回転情報の範囲で絶対位置の検出が可能である。
従来のアブソリュートセンサの多回転検出方法は、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、前述の１７ｂｉｔアブソリュートセンサにおいては、２１６回以上の回転回数の管理をすることができず、また、１／２ｎではない1／Ｎ（Ｎは整数）のような減速機が回転機構に設置された場合は、減速機の最終軸の無限回転での絶対値管理が不可能であった。
また、減速機の最終軸に回転センサを設置するなど、センサを複数個用いることが必要であった。
すなわち、前述の１７ｂｉｔアブソリュートセンサにおいては、２１６回以上の回転回数の管理をすることができず、また、１／２ｎではない1／Ｎ（Ｎは整数）のような減速機が回転機構に設置された場合は、減速機の最終軸の無限回転での絶対値管理が不可能であった。
また、減速機の最終軸に回転センサを設置するなど、センサを複数個用いることが必要であった。
本発明によるアブソリュートセンサの多回転検出方法は、２ｎの多回転カウンタを有するアブソリュートセンサを用いて多回転検出を行うアブソリュートセンサの多回転検出方法において、前記２ｎの多回転カウンタの上位カウンタとなる拡張カウンタを用い、前記拡張カウンタは前記多回転カウンタが２ｎ回を越えた時に１上がるカウンタであり、前記アブソリュートセンサのセンサ軸に１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機を設け、前記２ｎとＮとの最小公倍数がとれる前記拡張カウンタを用いる方法であり、また、前記多回転カウンタの多回転カウンタ値と前記拡張カウンタの拡張カウンタ値とからなる多回転値を前記減速比の逆数で除して得られた商と剰余を記憶することにより、前記１／Ｎの減速比を有する回転機構における絶対値管理を行う方法である。
本発明によるアブソリュートセンサの多回転検出方法は、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、請求項１記載の２ｎの多回転カウンタを有するアブソリュートセンサを用いて多回転検出を行うアブソリュートセンサの多回転検出方法において、前記２ｎの多回転カウンタの上位カウンタとなる拡張カウンタを用い、前記拡張カウンタは前記多回転カウンタが２ｎ回を越えた時に１上がるカウンタであり、
多回転の拡張を容易に行い前記アブソリュートセンサのセンサ軸に１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機を設け、前記２ｎとＮとの最小公倍数がとれる前記拡張カウンタを用いることにより、多回転の拡張を容易に行い無限回転での位置検出が可能である。
また、請求項２記載の前記多回転カウンタの多回転カウンタ値と前記拡張カウンタの拡張カウンタ値とからなる多回転値を前記減速比の逆数で除して得られた商と剰余を記憶することにより、前記１／Ｎの減速比を有する回転機構における絶対値管理を行うことができる。
すなわち、請求項１記載の２ｎの多回転カウンタを有するアブソリュートセンサを用いて多回転検出を行うアブソリュートセンサの多回転検出方法において、前記２ｎの多回転カウンタの上位カウンタとなる拡張カウンタを用い、前記拡張カウンタは前記多回転カウンタが２ｎ回を越えた時に１上がるカウンタであり、
多回転の拡張を容易に行い前記アブソリュートセンサのセンサ軸に１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機を設け、前記２ｎとＮとの最小公倍数がとれる前記拡張カウンタを用いることにより、多回転の拡張を容易に行い無限回転での位置検出が可能である。
また、請求項２記載の前記多回転カウンタの多回転カウンタ値と前記拡張カウンタの拡張カウンタ値とからなる多回転値を前記減速比の逆数で除して得られた商と剰余を記憶することにより、前記１／Ｎの減速比を有する回転機構における絶対値管理を行うことができる。
本発明は、多回転カウンタの上位カウンタである拡張カウンタを用いることにより、多回転カウンタ以上のアブソリュート検出を可能とするアブソリュートセンサの多回転検出方法を提供することを目的とする。
以下、図面と共に本発明によるアブソリュートセンサの多回転検出方法の好適な実施の形態について説明する。
図２において符号１で示されるものは、モータ又は回転軸等からなる回転体であり、この回転体１には多回転検出型のアブソリュートセンサ２が接続されている。
前記アブソリュートセンサ２には、多回転カウンタ３が内設され、この多回転カウンタ３には上位カウンタである拡張カウンタ４が接続されている。
また、前記回転体１とアブソリュートセンサ２との間には、１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機５が接続され、前記回転体１と減速機５により回転機構６を構成している。
図２において符号１で示されるものは、モータ又は回転軸等からなる回転体であり、この回転体１には多回転検出型のアブソリュートセンサ２が接続されている。
前記アブソリュートセンサ２には、多回転カウンタ３が内設され、この多回転カウンタ３には上位カウンタである拡張カウンタ４が接続されている。
また、前記回転体１とアブソリュートセンサ２との間には、１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機５が接続され、前記回転体１と減速機５により回転機構６を構成している。
次に、図１の多回転検出方法を用いて説明する。
図１において、アブソリュートセンサ２としては、１７ｂｉｔアブソリュートセンサを用い、１回転最大１７ｂｉｔ、多回転最大１６ｂｉｔの情報を記憶している。
図１のように、２１６の多回転カウンタ３の上位カウンタである拡張カウンタ４が用意されており、この拡張カウンタ４は前記多回転カウンタ３が２１６回のカウントで多回転カウンタ値Ａを越えると拡張カウンタ値Ｂとして１上がるカウンタである。
図１において、アブソリュートセンサ２としては、１７ｂｉｔアブソリュートセンサを用い、１回転最大１７ｂｉｔ、多回転最大１６ｂｉｔの情報を記憶している。
図１のように、２１６の多回転カウンタ３の上位カウンタである拡張カウンタ４が用意されており、この拡張カウンタ４は前記多回転カウンタ３が２１６回のカウントで多回転カウンタ値Ａを越えると拡張カウンタ値Ｂとして１上がるカウンタである。
前述の拡張カウンタ４を有する回転検出システム１０において、前記アブソリュートセンサ２のセンサ軸２ａに減速機５が付加された時の無限回転時の負荷軸の絶対値の管理を行う構成である。
前記減速機５の減速比を１／Ｎ（Ｎは整数）とし、前記拡張カウンタ４の条件は、２ｎの前記多回転カウンタ３と前記Ｎの最小公倍数から導くことができる。
例えば、減速比１／５０であった場合、２ｎである２１６との最小公倍数は１，６３８，４００となり、この値は２１６の２５倍であり、この関係から拡張カウンタは０〜２４のカウンタとなる。
前記減速機５の減速比を１／Ｎ（Ｎは整数）とし、前記拡張カウンタ４の条件は、２ｎの前記多回転カウンタ３と前記Ｎの最小公倍数から導くことができる。
例えば、減速比１／５０であった場合、２ｎである２１６との最小公倍数は１，６３８，４００となり、この値は２１６の２５倍であり、この関係から拡張カウンタは０〜２４のカウンタとなる。
前記回転検出システム１０において、センサ軸２ａが最小公倍数である１，６３８，４００回転すると、前記アブソリュートセンサ２の零と、多回転カウンタ３の零と、前記減速機５の軸５ａの零とが互いに一致する。
この時の前記拡張カウンタ４も零となる（図１のＤの位置）。すなわち、前記減速機５の軸５ａが３２，７６８回転した時、減速機５の原点とアブソリュートセンサ２の原点が一致し、これにより、減速機５が付加された回転検出システム１０の無限回転の絶対値管理が可能となる。
この時の前記拡張カウンタ４も零となる（図１のＤの位置）。すなわち、前記減速機５の軸５ａが３２，７６８回転した時、減速機５の原点とアブソリュートセンサ２の原点が一致し、これにより、減速機５が付加された回転検出システム１０の無限回転の絶対値管理が可能となる。
図１において、現在位置が図１のＣであるとする。このときの下記を計算する。
(多回転カウンタ値Ａ＋拡張カウンタ値Ｂ×２１６)÷(1／減速比)・・・・・(式１)
式１における商は、減速機５の軸５ａにおける多回転回数である。また、この商の剰余とセンサ２の絶対値とから減速機５の軸５ａ位置を知ることができる。１７ｂｉｔアブソリュートセンサ２の現在位置をθａｂｓ減速機５の軸５ａ位置をθＧとすると
θＧ＝(剰余÷減速比×２１７＋θａｂｓ)／(217÷減速比)×360°・・・・・(式2)
電源ＯＦＦ時には、式１の商と剰余の値を図示しないメモリーに記憶する。また、電源再投入時に、前記商と剰余の値を読み出すことにより拡張カウンタ４の値も計算可能であるため、絶対値の管理が可能となる。
また、拡張カウンタ４は、記憶した商と剰余から式３で求めることができる。
拡張カウンタ値Ｂ＝（商÷減速比＋剰余−多回転カウンタ値Ａ)
÷多回転カウンタ最大値 ・・・・・(式3)
例えば、商＝１，９１０、剰余＝３６であったとき、θａｂｓ＝８，０００、多回転カウンタＡ＝３０，０００、減速比＝１／５０から拡張カウンタ値Ｂは式３より
拡張カウンタ値Ｂ＝(1,910÷1／50＋36−30,000)÷２１６＝１
のように求めることができ、電源投入時に読み込むことにより現在位置がわかる。
(多回転カウンタ値Ａ＋拡張カウンタ値Ｂ×２１６)÷(1／減速比)・・・・・(式１)
式１における商は、減速機５の軸５ａにおける多回転回数である。また、この商の剰余とセンサ２の絶対値とから減速機５の軸５ａ位置を知ることができる。１７ｂｉｔアブソリュートセンサ２の現在位置をθａｂｓ減速機５の軸５ａ位置をθＧとすると
θＧ＝(剰余÷減速比×２１７＋θａｂｓ)／(217÷減速比)×360°・・・・・(式2)
電源ＯＦＦ時には、式１の商と剰余の値を図示しないメモリーに記憶する。また、電源再投入時に、前記商と剰余の値を読み出すことにより拡張カウンタ４の値も計算可能であるため、絶対値の管理が可能となる。
また、拡張カウンタ４は、記憶した商と剰余から式３で求めることができる。
拡張カウンタ値Ｂ＝（商÷減速比＋剰余−多回転カウンタ値Ａ)
÷多回転カウンタ最大値 ・・・・・(式3)
例えば、商＝１，９１０、剰余＝３６であったとき、θａｂｓ＝８，０００、多回転カウンタＡ＝３０，０００、減速比＝１／５０から拡張カウンタ値Ｂは式３より
拡張カウンタ値Ｂ＝(1,910÷1／50＋36−30,000)÷２１６＝１
のように求めることができ、電源投入時に読み込むことにより現在位置がわかる。
従って、前述の実施例により、
(1) 上位カウンタを設けることにより、多回転の拡張が可能である。
(2) センサ軸に１／Ｎ減速機が付加された回転機構６において２１６とＮとの最小公倍数が取れる上位カウンタを設置することにより無限回転での位置検出が可能である。（Ｍ／Ｎのギアでも応用可能、分子Ｍ×分母Ｎとの最小公倍数を取ればよい）
(3) 多回転情報を減速比の逆数で除した、商と剰余を記憶することにより減速比１／Ｎの回転検出システム１０における絶対値管理が可能である。
(1) 上位カウンタを設けることにより、多回転の拡張が可能である。
(2) センサ軸に１／Ｎ減速機が付加された回転機構６において２１６とＮとの最小公倍数が取れる上位カウンタを設置することにより無限回転での位置検出が可能である。（Ｍ／Ｎのギアでも応用可能、分子Ｍ×分母Ｎとの最小公倍数を取ればよい）
(3) 多回転情報を減速比の逆数で除した、商と剰余を記憶することにより減速比１／Ｎの回転検出システム１０における絶対値管理が可能である。
１ 回転体
２ アブソリュートセンサ
２ａ センサ軸
３ 多回転カウンタ
４ 拡張カウンタ（上位カウンタ）
５ 減速機
５ａ 軸
６ 回転機構
１０ 回転検出システム
２ アブソリュートセンサ
２ａ センサ軸
３ 多回転カウンタ
４ 拡張カウンタ（上位カウンタ）
５ 減速機
５ａ 軸
６ 回転機構
１０ 回転検出システム
Claims (2)
- ２ｎの多回転カウンタ(3)を有するアブソリュートセンサ(2)を用いて多回転検出を行うアブソリュートセンサ(2)の多回転検出方法において、
前記２ｎの多回転カウンタ(3)の上位カウンタとなる拡張カウンタ(4)を用い、前記拡張カウンタ(4)は前記多回転カウンタ(3)が２ｎ回を越えた時に１上がるカウンタであり、
前記アブソリュートセンサ(2)のセンサ軸(2a)に１／Ｎ（Ｎは整数）の減速比を有する減速機(5)を設け、前記２ｎとＮとの最小公倍数がとれる前記拡張カウンタ(4)を用いることを特徴とするアブソリュートセンサの多回転検出方法。 - 前記多回転カウンタ(3)の多回転カウンタ値(A)と前記拡張カウンタ(4)の拡張カウンタ値(B)とからなる多回転値を前記減速比の逆数で除して得られた商と剰余を記憶することにより、前記１／Ｎの減速比を有する回転機構(6)における絶対値管理を行うことを特徴とする請求項１記載のアブソリュートセンサの多回転検出方法。
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| JP2008067810A JP5167456B2 (ja) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | アブソリュートセンサの多回転検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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