JP5591295B2 - Encoder - Google Patents
Encoder Download PDFInfo
- Publication number
- JP5591295B2 JP5591295B2 JP2012222116A JP2012222116A JP5591295B2 JP 5591295 B2 JP5591295 B2 JP 5591295B2 JP 2012222116 A JP2012222116 A JP 2012222116A JP 2012222116 A JP2012222116 A JP 2012222116A JP 5591295 B2 JP5591295 B2 JP 5591295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position detection
- detection signal
- rotation
- signal generation
- position data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 103
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
本発明は、回転体の1回転内位置を演算するエンコーダに関する。 The present invention relates to an encoder that calculates a position within one rotation of a rotating body.
エンコーダの故障を検出するための技術として、特許文献1には、位置検出信号PA、PBのパルス数とモータ極数Pとから推定した磁極位置と実際の磁極位置データPU、PV、PWとを比較し、その位置の差が許容範囲外で有れば故障と判定する技術が開示されている。 As a technique for detecting a failure of the encoder, Patent Document 1 includes a magnetic pole position estimated from the number of pulses of the position detection signals PA and PB and the number of motor poles P and actual magnetic pole position data PU, PV, and PW. In comparison, a technique is disclosed in which a failure is determined if the position difference is outside the allowable range.
しかしながら、磁極位置データは、位置検出の目的に使用されるものではないため、一般に、位置検出信号よりも分解能が低い。したがって、上記従来の技術は、故障の検出精度が低いという問題がある。 However, since the magnetic pole position data is not used for the purpose of position detection, the resolution is generally lower than that of the position detection signal. Therefore, the conventional technique has a problem that the detection accuracy of the failure is low.
また、故障検出の目的のために位置検出信号を増設する構成も考え得るが、そのような構成を採用すると、増設する位置検出信号毎に検出系などのハードウェアを追加する必要が生じる上に、増設した位置検出信号に対して振幅とオフセットとを理想の値に補正する補正係数を設定する必要が生じるため、製造面でのデメリットが大きくなるという問題がある。 In addition, a configuration in which position detection signals are added for the purpose of failure detection can be considered, but if such a configuration is adopted, it will be necessary to add hardware such as a detection system for each additional position detection signal. Since it is necessary to set a correction coefficient for correcting the amplitude and offset to ideal values for the added position detection signal, there is a problem that disadvantages in manufacturing are increased.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、位置検出信号を増設することなく可及的に精度よく故障を検出することができるエンコーダを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an encoder capable of detecting a failure as accurately as possible without adding a position detection signal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転体の1回転内位置を演算するエンコーダであって、周期が異なる前記回転体にかかる位置検出信号を夫々発生させる複数系統の位置検出信号発生系であって、前記回転体の1回転につき1周期の位置検出信号を1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系と前記回転体の1回転につき複数周期の位置検出信号をそれぞれ1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系を含む複数系統の位置検出信号発生系と、前記回転体の1回転につき1周期の位置検出信号を1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系を含む前記複数系統の位置検出信号発生系が夫々発生させた位置検出信号に基づいて第1の1回転内位置と多回転数を算出する第1演算部と、前記複数系統の位置検出信号発生系のうちの一部の、前記第1演算部よりも少ない数の系統の位置検出信号発生系が発生させた位置検出信号に基づいて第2の1回転内位置と多回転数を算出する第2演算部と、前記第1の1回転内位置および多回転数と前記第2の1回転内位置および多回転数との比較に基づいて自エンコーダが故障しているか否かを判定する故障判定部と、を備え、前記第2演算部は、前記回転体の1回転につき複数周期の位置検出信号をそれぞれ1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系が発生させた位置検出信号に基づいて前記第2の1回転内位置を算出する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an encoder that calculates a position within one rotation of a rotating body, and a plurality of systems that respectively generate position detection signals for the rotating bodies with different periods. a position detection signal generating system, a position detection signal of the plurality of cycles per revolution of the position detection signal generation system and the rotary member to generate a position detection signal of one rotation per cycle of the rotating body in one track a position detection signal generation system of a plurality of systems including the position detection signal generation system for each generated by one track, the position detection signal generation system for generating a position detection signal of one rotation per cycle of the rotating body in one track A first computing unit that calculates a first in-revolution position and a multi-rotation number based on position detection signals generated by the plurality of position detection signal generation systems, and the positions of the plurality of systems. Based on the position detection signals generated by the position detection signal generation systems of a part of the output signal generation system, which is smaller in number than the first calculation unit, the second in-one-revolution position and the multi-rotation number are obtained. It is determined whether or not the encoder itself is out of order based on a comparison between the second calculation unit to be calculated and the first in-one-revolution position and multiple revolutions and the second in-one-revolution position and multiple revolutions A failure determination unit that performs a position detection signal generated by a position detection signal generation system that generates a plurality of cycle position detection signals for each rotation of the rotating body. Based on this, the second position within one rotation is calculated.
本発明にかかるエンコーダは、既存の複数の位置検出信号のうちの一部の位置検出信号に基づいて故障検出のための比較用の位置データを作成できるので、位置検出信号を増設することなく可及的に精度よく故障を検出することができるという効果を奏する。 The encoder according to the present invention can create position data for comparison for failure detection based on a part of position detection signals among a plurality of existing position detection signals. There is an effect that a failure can be detected with high accuracy.
以下に、本発明にかかるエンコーダの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an encoder according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態のエンコーダの構成を示す図である。図示するように、実施の形態のエンコーダは、光源1と、モータの回転体としての回転軸2と、回転軸2に取り付けられ、3つのトラック(トラック3a、3b、3c)が形成されたスケールを有する回転板3と、受光素子ユニット4a〜4cとを備えている。光源1は、例えばLEDが採用され、光源1が放射する光はトラック3a〜3cの夫々に入射する。トラック3a〜3cの夫々に入射した光は、トラック3a〜3cの夫々によって変調せしめられ、夫々受光素子ユニット4a〜4cに入射する。受光素子ユニット4a〜4cは、入射した光を光電変換によって電気信号(位置検出信号)に変換する。
Embodiment.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an encoder according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the encoder according to the embodiment includes a light source 1, a
図2は、光源1とトラック3a〜3cと受光素子ユニット4a〜4cとの間の位置関係を説明する図である。なお、ここでは、煩雑を避けるために、トラック3a〜3cを代表してトラック3aを、受光素子ユニット4a〜4cを代表して受光素子ユニット4aを夫々挙げて説明する。図示するように、光源1の光軸上にトラック3aおよび受光素子ユニット4aが配設されており、トラック3aからの透過光が受光素子ユニット4aに入射するようになっている。トラック3aは、光を透過する透光部と光を遮光する遮光部とが回転方向に交互に設けられて構成されている。透光部と遮光部とは、スケールの回転に従って透過光の強度がsin波に従って変化するように例えばPWM(Pulse Width Modulation)方式に基づいて配設されており、受光素子ユニット4aは、入射する光からsin波に従って変化する電気信号を生成する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the positional relationship among the light source 1, the
トラック3a〜3cからスケールの1回転によって生成される電気信号の周期は、夫々異なっている。図3は、受光素子ユニット4a〜4cがトラック3a〜3cからの透過光に基づいて生成する電気信号を説明する図である。図示するように、受光素子ユニット4aは、スケール1回転当たり1周期(1波)の信号を生成することができる。受光素子ユニット4bは、スケール1回転当たり16周期(16波)の信号を生成することができる。受光素子ユニット4cは、スケール1回転当たり256周期(256波)の信号を生成する。
The periods of electrical signals generated by one rotation of the scale from the
即ち、光源1、トラック3a、および受光素子ユニット4aにより構成される位置検出信号発生系と、光源1、トラック3b、および受光素子ユニット4bにより構成される位置検出信号発生系と、光源1、トラック3c、および受光素子ユニット4cにより構成される位置検出信号発生系とは、夫々発生させる位置検出信号の周期が異なる。ここで、光源1、トラック3a、および受光素子ユニット4aで構成される位置検出信号発生系を1つの系統と定義し、光源1、トラック3b、および受光素子ユニット4bにより構成される位置検出信号発生系、ならびに光源1、トラック3c、および受光素子ユニット4cにより構成される位置検出信号発生系を、夫々別の系統と定義する。
That is, a position detection signal generation system configured by the light source 1, the
図1に戻り、受光素子ユニット4a〜4cからの電気信号は、増幅回路5a〜5cによって夫々増幅され、増幅された夫々の電気信号はマイクロコンピュータユニット(MCU)6に入力される。MCU6は、電気角第1算出部(電気角算出部)8、1回転内位置データ第1作成部(1回転内位置作成部)9、比較部(故障検出部)10、しきい値記憶部13、通信制御部14を備えている。なお、MCU6は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、I/Oを備えており、ROM内に格納された所定のプログラムをCPUに実行させることによって上述の機能構成部(電気角第1算出部8、1回転内位置データ第1作成部9、比較部10、および通信制御部14)の機能を実現する。なお、しきい値記憶部13をROM上に確保し、しきい値記憶部13に予めしきい値(後述する)が設定されるようにしてもよい。また、しきい値記憶部13をRAM上に確保するようにし、動作開始時など所定のタイミングでしきい値記憶部13にしきい値が外部入力されるようにしてもよい。
Returning to FIG. 1, the electric signals from the light
電気角第1算出部8は、増幅回路5a〜5cを介して入力された受光素子ユニット4a〜4cからの電気信号に基づいて、トラック毎の電気角を算出する。ここで、電気角とは、正弦波1周期で360度(即ち2πラジアン)となる信号をいう。例えば16波の信号の場合、スケールが機械角で360/16=22.5度回転するたびに1周期分の電気角が生成される。
The first
図4は、トラック3a〜3cが示す機械角と電気角第1算出部8が生成する電気角との関係を示す図である。図示するように、トラック3aにかかる電気信号からは機械角と一対一で対応する電気角が生成される。トラック3bにかかる電気信号からは機械角が1回転する間に16回転する電気角が生成される。トラック3cにかかる電気信号からは機械角が1回転する間に256回転する電気角が生成される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the mechanical angle indicated by the
なお、電気角第1算出部8が精度よく電気角を求めることができるように、トラック3a〜3cの夫々に、sin波(PA)およびcos波(PB)をともに生成できるように2種類のパターンを夫々形成せしめ、受光素子ユニット4a〜4cに、夫々2種類のパターンの透過光から2つの電気信号を生成できるように受光素子アレイを具備せしめるようにしてもよい。これにより、電気角第1算出部8は、sin波にかかる電気信号の値をcos波にかかる電気信号の値で除した値にarctan関数を作用させることによって電気角を求めることができ、sin波にかかる電気信号にarcsin関数を作用させて電気角を求める場合に比して精度よく電気角を求めることができる。
In order to enable the electrical angle
また、前述のように、個々の位置検出信号発生系は、振幅とオフセットとを理想の値に補正する補正係数の設定を必要とするが、位置検出信号発生系毎の補正係数は電気角第1算出部8に予め設定されているものとする。なお、後述の電気角第2算出部11は、トラック3bにかかる電気角を演算するが、電気角第2算出部11にもトラック3bにかかる補正係数が予め設定されているものとする。トラック3bにかかる補正係数は、電気角第1算出部8と電気角第2算出部11とで共用することができることはいうまでもない。
Further, as described above, each position detection signal generation system needs to set a correction coefficient for correcting the amplitude and offset to ideal values. 1 is assumed to be preset in the
1回転内位置データ第1作成部9は、電気角第1算出部8が生成したトラック3a〜3cにかかる電気角を合成して、1回転内の位置データを作成する。
The first rotation position data
図5は、1回転内位置データ第1作成部9が電気角を合成する様子を説明する図である。ここでは、一例として、トラック3a〜3cにかかる電気角は夫々10ビットの分解能で記述され、電気角の合成によって18ビットの分解能の位置データが得られるものとしている。
FIG. 5 is a diagram for explaining how the first rotation position data
図5に示すように、トラック3aにかかる電気角、トラック3bにかかる電気角、トラック3cにかかる電気角は、位置データのMSB、MSBから5ビット目、MSBから9ビット目を夫々最上位ビットとする合計10ビットのデータを夫々有している。1回転内位置データ第1作成部9は、MSBから4ビット目までをトラック3aにかかる電気角から取得し、5ビット目から8ビット目までをトラック3bにかかる電気角から取得し、9ビット目から18ビット目までをトラック3cにかかる電気角から取得して、位置データを作成する。夫々のトラックにかかる電気角は、上位ビットのほうが下位ビットよりも検出精度がよい。上述のように、最終的に、高分解能でかつどのビットでも高い検出精度が担保された位置データを得ることができる。
As shown in FIG. 5, the electrical angle applied to the
図1に戻り、トラック3aにかかる増幅後の電気信号は、2つに分岐され、分岐先がMCU6およびMCU7の夫々に入力される。MCU6に入力された電気信号は、上述のように、1回転内位置データ第1作成部9が位置データを作成するために用いられる。MCU7に入力された電気信号は、前記位置データとは別に故障検出用の位置データを作成するために用いられる。以降、1回転内位置データ第1作成部9が作成する位置データを第1位置データ、MCU7にて作成される位置データを第2位置データということとする。
Returning to FIG. 1, the amplified electric signal applied to the
MCU7は、電気角第2算出部11および1回転内位置データ第2作成部12を備えている。なお、MCU7は、MCU6と同様にCPU、ROM、RAM、I/Oを備えており、ROM内に格納された所定のプログラムをCPUに実行させることによって電気角第2算出部11および1回転内位置データ第2作成部12の機能を実現する。
The
電気角第2算出部11は、増幅回路5bから送られてくるトラック3bにかかる電気信号からトラック3bにかかる電気角を算出する。トラック3bにかかる電気角は、電気角第1算出部8が算出するトラック3bにかかる電気角と同じものであってもよいし、電気角第1算出部8が算出するトラック3bにかかる電気角とは異なるビット数(例えば14ビット)で記述されるものであってもよい。
The second
1回転内位置データ第2作成部12は、トラック3bにかかる電気角に基づいて、第2位置データを生成する。
The one-rotation position data
図6は、1回転内位置データ第2作成部12がトラック3bにかかる電気角から第2位置データを生成する様子を示す図である。前述のように、トラック3bにかかる電気角が16回転が機械角の1回転に相当する。そこで、図示するように、電気角第2算出部11は、電気角の回転した累積数をカウントしてカウント値を作成し、カウント値と入力された電気信号から生成されたトラック3bにかかる電気信号とに基づいて第2位置データを生成する。即ち、電気角第1算出部8は、上位4ビットをトラック3aにかかる電気角から取得して第1位置データを生成したが、電気角第2算出部11は、トラック3bにかかる電気角の回転の数をカウントすることにより第2位置データの上位4ビットを取得する。なお、電気角第2算出部11は、カウント値が16に到達するとカウント値をゼロリセットするようにしてもよいし、カウント値をゼロリセットせずにカウント値の下位4ビットのみを使用するようにしてもよい。
FIG. 6 is a diagram illustrating how the second rotation position data
MCU6に備えられる比較部10は、第1位置データと第2位置データとの差分と、しきい値記憶部13に予め格納されているしきい値との比較に基づいて、自エンコーダの故障検出を行う。具体的には、比較部10は、第1位置データと第2位置データとの差分が前記しきい値を越えていない場合、故障が検出されなかった旨の通知を通信制御部14に通知し、第1位置データと第2位置データとの差分が前記しきい値を越えている場合、故障が検出された旨の通知を通信制御部14に通知する。
The
通信制御部14は、第1位置データに前記比較部10から受信した通知を付してシリアル通信データを生成し、生成したシリアル通信データを外部の制御機器に送信する。シリアル通信データを受信した制御機器は、当該受信したデータに含まれる通知を参照することによって、本エンコーダが故障しているか否かを判定することができる。
The
なお、以上の説明においては、第2位置データを故障検出用とし、第1位置データを外部の制御機器に送信するものとして説明したが、第1位置データを故障検出用とし、第2位置データを外部に送信するようにしてもよい。また、故障検出用の位置データを複数生成し、第1位置データと複数の故障検出用の位置データとの比較に基づいて故障を検出するようにしてもよい。故障検出用の位置データを複数生成する場合、比較部10は、故障検出用の位置データと第1位置データとの差分が1つでもしきい値を越えたときに故障が検出された旨の通知を発行するようにしてもよいし、2以上の故障検出用の位置データと第1位置データとの差分がしきい値を越えたときに故障が検出された旨の通知を発行するようにしてもよい。また、2以上の故障検出用の位置データが互いに一致し、当該2以上の故障検出用の位置データと第1位置データとの差分がしきい値以上である場合には、当該2つの故障検出用の位置データを外部に送信するように構成することも可能である。
In the above description, the second position data is used for failure detection and the first position data is transmitted to an external control device. However, the first position data is used for failure detection, and the second position data is used. May be transmitted to the outside. Alternatively, a plurality of position data for failure detection may be generated, and a failure may be detected based on a comparison between the first position data and the plurality of position data for failure detection. When generating a plurality of pieces of position data for failure detection, the
また、第1位置データを生成するための機能構成部(電気角第1算出部8、1回転内位置データ第1作成部9)と第2位置データを生成するための機能構成部(電気角第2算出部11、1回転内位置データ第2作成部12)とを夫々異なるMCUで実現するように構成したが、図7に示すように、同一のMCU6を用いて実現するようにしてもよい。第1位置データを生成するための機能構成部と第2位置データを生成するための機能構成部とを夫々異なるMCUで実現することによって、夫々の位置データの信頼性を向上させ、その結果として故障判定結果の信頼性を向上させることができる。また、実施の形態のエンコーダの機能構成部をMCUを用いて実現するようにしたが、機能構成部の一部または全部をハードウェア回路により実現するようにしても構わない。
Also, a functional component for generating the first position data (electrical angle
また、第2位置データをトラック3bにかかる電気信号に基づいて生成するとして説明したが、トラック3aまたはトラック3cにかかる電気信号に基づいて生成するようにしても構わない。トラック3aにかかる電気信号に基づいて生成する場合には、1回転内位置データ第2作成部12は、電気角第2算出部11が生成した電気角をそのまま第2位置データとして出力するようにしてもよい。また、第2位置データを、トラック3a〜3cにかかる電気信号のうちの何れか2つを合成することによって生成するようにしても構わない。
Further, the second position data has been described as being generated based on the electrical signal applied to the track 3b. However, the second position data may be generated based on the electrical signal applied to the
また、トラック3a〜3cは、sin波の電気信号が得られるパターンを有しているものとして説明したが、M系列乱数符号など、0、1の2値符号で表された直列符号が得られるパターンを具備するように構成してもよい。その場合には、電気角第1算出部8および電気角第2算出部11は、受信した電気信号をデコードして夫々電気角を算出するように構成してもよい。
The
また、1波、16波、256波の周期を有するトラックを備えるものとして説明したが、トラックの数および周期は以上の説明に限定されない。 Moreover, although it demonstrated as providing the track | truck which has a period of 1 wave, 16 waves, 256 waves, the number and period of a track | truck are not limited to the above description.
また、位置検出信号(電気信号)の生成方式は、光源1と受光素子ユニット4a〜4cを用いた光学式の生成方式を採用するものとして説明したが、磁気式や電磁誘導式の生成方式を採用するようにしてもよい。また、トラック毎に異なる生成方式で位置検出信号を生成するようにしてもよい。例えば磁気式の生成方式は温度にかかる外乱に強く、光学式の生成方式は磁界にかかる外乱に強い。トラック毎に異なる生成方式を採用することにより、夫々の長所が組み合わされ、さらに信頼性を向上させることができるようになる。
The position detection signal (electrical signal) generation method has been described as adopting an optical generation method using the light source 1 and the light receiving
また、比較部10による第1位置データと第2位置データとの比較の頻度については特に言及しなかったが、第1位置データ(または第2位置データ)の演算周期毎に比較を行うようにしてもよいし、複数演算周期毎に比較を行うようにしてもよい。
Further, although the frequency of comparison between the first position data and the second position data by the
また、第1位置データと第2位置データを一回転内位置として、比較部10にて比較実施したが、1回転内位置データ第1作成部9、1回転内位置データ第2作成部12とも回転数の累積数をカウントすることで多回転数を比較することができるようになる。
In addition, the first position data and the second position data are set as the positions within one rotation, and the
また、通信制御部14では、比較部10から受信した通知を第1データに付してシリアル通信データを作成したが、比較部10から受信した通知を第2データを付してシリアル通信データを作成してもよく、また第1データまたは第2データを含まずに比較部10から受信した通知を含めたシリアル通信データを作成する構成としてもよい。
Further, the
以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、周期が異なる位置検出信号としての電気信号を夫々発生させる複数系統の位置検出信号発生系(光源1、トラック3a〜3c、受光素子ユニット4a〜4c)と、複数系統の位置検出信号発生系が夫々発生させた位置検出信号に基づいて第1位置データを算出する第1演算部として機能する電気角第1算出部8および1回転内位置データ第1作成部9と、第1演算部よりも少ない系統の位置検出信号発生系が発生させた電気信号に基づいて第2位置データを算出する第2演算部として機能する電気角第2算出部11および1回転内位置データ第2作成部12と、第1位置データと第2位置データとの比較に基づいて自エンコーダが故障しているか否かを判定する故障判定部としての比較部10と、を備えるように構成したので、位置検出のための信号に基づいて故障検出のための比較用の位置データを作成でき、かつ、既存の複数の位置検出信号から位置検出信号を新たに増設することなく故障検出を行うことができるようになる。したがって、位置検出信号を増設することなく可及的に精度よく故障を検出することができるようになる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, a plurality of position detection signal generation systems (light source 1, tracks 3a to 3c, light receiving element units) that respectively generate electric signals as position detection signals having different periods. 4a to 4c) and an electrical angle
また、第2演算部は、スケール1回転につき複数周期(16周期)の位置検出信号を発生させる位置検出信号発生系(光源1、トラック3b、および受光素子ユニット4b)が発生させた位置検出信号を当該位置検出信号が1周する毎にカウントし、当該位置検出信号が示す電気角と当該位置検出信号にかかるカウント値とに基づいて前記第2の1回転内位置を算出する、ように構成したので、夫々異なる手法で作成した位置データの比較に基づいて故障検出を行うことができるので、故障検出の信頼性を向上させることができるようになる。
Further, the second arithmetic unit generates a position detection signal generated by a position detection signal generation system (light source 1, track 3b, and light receiving
なお、第2演算部は、スケール1回転につき1周期の位置検出信号を発生させる位置検出信号発生系(光源1、トラック3a、および受光素子ユニット4a)が発生させた位置検出信号に基づいて第2位置データを生成することができる。このようにすることによって、当該位置検出信号が1周する毎にカウントする必要がなくなるので、スケール1回転につき複数周期の位置検出信号を発生させる位置検出信号発生系が発生させた位置検出信号に基づいて第2位置データを算出する場合に比べて簡単な構成で故障検出を行うことができるようになる。
Note that the second calculation unit performs the first operation based on the position detection signal generated by the position detection signal generation system (the light source 1, the
また、比較部10は、第1位置データと第2位置データとの差分が予め設定されたしきい値を越える場合、自エンコーダが故障していると判定し、前記差分が前記しきい値を越えない場合、自エンコーダが故障していないと判定する、ように構成したので、精度よく故障を検出することができる。
Further, when the difference between the first position data and the second position data exceeds a preset threshold value, the
1 光源、2 回転軸、3 回転板、3a〜3c トラック、4a〜4c 受光素子ユニット、5a〜5c 増幅回路、6,7 MCU、8 電気角第1算出部、9 1回転内位置データ第1作成部、10 比較部、11 電気角第2算出部、12 1回転内位置データ第2作成部、13 しきい値記憶部、14 通信制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source, 2 Rotating shaft, 3 Rotating plate, 3a-3c track | truck, 4a-4c Light receiving element unit, 5a-5c Amplifying circuit, 6,7 MCU, 8 Electrical angle 1st calculation part, 9 1st rotation position data 1st Creation unit, 10 comparison unit, 11 electrical angle second calculation unit, 12 1-rotation position data second creation unit, 13 threshold storage unit, 14 communication control unit.
Claims (6)
周期が異なる前記回転体にかかる位置検出信号を夫々発生させる複数系統の位置検出信号発生系であって、前記回転体の1回転につき1周期の位置検出信号を1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系と前記回転体の1回転につき複数周期の位置検出信号をそれぞれ1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系を含む複数系統の位置検出信号発生系と、
前記回転体の1回転につき1周期の位置検出信号を1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系を含む前記複数系統の位置検出信号発生系が夫々発生させた位置検出信号に基づいて第1の1回転内位置と多回転数を算出する第1演算部と、
前記複数系統の位置検出信号発生系のうちの一部の、前記第1演算部よりも少ない数の系統の位置検出信号発生系が発生させた位置検出信号に基づいて第2の1回転内位置と多回転数を算出する第2演算部と、
前記第1の1回転内位置および多回転数と前記第2の1回転内位置および多回転数との比較に基づいて自エンコーダが故障しているか否かを判定する故障判定部と、
を備え、
前記第2演算部は、前記回転体の1回転につき複数周期の位置検出信号をそれぞれ1つのトラックで発生させる位置検出信号発生系が発生させた位置検出信号に基づいて前記第2の1回転内位置を算出する、
ことを特徴とするエンコーダ。 An encoder for calculating a position within one rotation of a rotating body,
A plurality of position detection signal generation systems for generating position detection signals for the rotating bodies having different periods, respectively, and a position detection signal for generating a position detection signal of one period per rotation of the rotating body in one track A plurality of systems of position detection signal generation systems including a generation system and a position detection signal generation system for generating a plurality of cycles of position detection signals for each rotation of the rotating body;
The rotating body of revolution per cycle position detection signal is first based on the position detection signal obtained by respectively the generation position detection signal generation system of the plurality of systems including the position detection signal generation system for generating a single track of A first calculator that calculates the position within one rotation and the number of rotations;
A second in-rotation position based on position detection signals generated by a part of the plurality of position detection signal generation systems, which is a smaller number of position detection signal generation systems than the first calculation unit. And a second calculation unit for calculating the multi-rotation number,
A failure determination unit that determines whether or not the own encoder has failed based on a comparison between the first in-one-revolution position and multiple rotations and the second in-one-revolution position and multiple rotations;
With
The second calculation unit is configured to perform a second rotation within one rotation based on a position detection signal generated by a position detection signal generation system that generates a plurality of cycles of position detection signals for each rotation of the rotating body. Calculate the position,
An encoder characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ。 The failure determination unit determines that the encoder has failed when the difference between the first in-rotation position and the second in-rotation position exceeds a predetermined threshold, and the difference is If the predetermined threshold is not exceeded, it is determined that the encoder is not malfunctioning.
The encoder according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のエンコーダ。 Two position detection signal generation systems out of the plurality of position detection signal generation systems have different position detection signal generation methods.
The encoder according to claim 2.
前記電気角算出部が演算した系統毎の電気角を合成して前記第1の1回転内位置を算出する1回転内位置作成部と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のエンコーダ。 The first calculation unit calculates an electrical angle for each system based on the position detection signals generated by the multiple system position detection signal generation systems, and
A position-in-rotation creation unit that calculates the position in the first rotation by combining the electrical angles of the systems calculated by the electrical angle calculation unit;
The encoder according to claim 2, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012222116A JP5591295B2 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012222116A JP5591295B2 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Encoder |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012502790A Division JP5108165B1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Encoder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013033058A JP2013033058A (en) | 2013-02-14 |
JP5591295B2 true JP5591295B2 (en) | 2014-09-17 |
Family
ID=47789024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012222116A Active JP5591295B2 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5591295B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5449634B1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-03-19 | 三菱電機株式会社 | Servo motor and encoder |
JP6486097B2 (en) * | 2014-12-19 | 2019-03-20 | キヤノン株式会社 | POSITION DETECTION DEVICE, LENS DEVICE, IMAGING SYSTEM, MACHINE DEVICE, POSITION DETECTION METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2537146B2 (en) * | 1986-11-04 | 1996-09-25 | キヤノン株式会社 | Displacement measuring device |
JPH04232814A (en) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Citizen Watch Co Ltd | High-resolution absolute value encoder |
JPH0754260B2 (en) * | 1991-03-07 | 1995-06-07 | 株式会社ミツトヨ | Absolute encoder |
JP2005345375A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Mitsutoyo Corp | Electromagnetic induction type abs encoder |
JP4606177B2 (en) * | 2005-01-14 | 2011-01-05 | 東洋電機製造株式会社 | Initial phase detector |
JP2008096262A (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Nikon Corp | Position detection device, lens barrel, and camera |
US7471080B2 (en) * | 2006-12-28 | 2008-12-30 | Harmonic Drive Systems Inc. | Magnetic absolute encoder |
JP4960133B2 (en) * | 2007-04-11 | 2012-06-27 | 株式会社ミツトヨ | Absolute position measuring encoder |
-
2012
- 2012-10-04 JP JP2012222116A patent/JP5591295B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013033058A (en) | 2013-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5108165B1 (en) | Encoder | |
US8723511B2 (en) | Absolute encoder | |
JP5221494B2 (en) | Rotation detection device and bearing with rotation detection device | |
JP5479236B2 (en) | Rotary encoder | |
US11733260B2 (en) | Angle based speed sensor device | |
TW201015054A (en) | Encoder system, signal processing method, and transmission signal generation output device | |
KR20090068205A (en) | Methods of processing encoder signals | |
JP2017058256A (en) | Rotary encoder and absolute angle position detection method of rotary encoder | |
JP2015132512A (en) | Absolute encoder, device using absolute encoder and encoder computation program | |
EP2889585B1 (en) | Encoder and encoding method for slip ring | |
JP5591295B2 (en) | Encoder | |
KR101456882B1 (en) | Digital opto-electrical pulse application method for correcting bit error of vernier-type optical encoder | |
US20080143325A1 (en) | Absolute angle detecting apparatus | |
JP6413102B2 (en) | Optical encoder | |
JP2016161431A5 (en) | ||
KR101271828B1 (en) | Computing Method of Absolute Steering Angle Using Steering Angle Sensing System | |
JP6182729B2 (en) | Optical encoder | |
JP2014215114A (en) | Pulse signal output circuit | |
JP6106839B2 (en) | Encoder | |
JP2004239699A (en) | Angle detection device and bearing with angle detection device | |
JP2004347612A (en) | Abnormality detection device | |
JP2014134540A (en) | Single track three-channel encoder with differential index | |
JP2016161433A5 (en) | ||
JP2015052556A (en) | Magnetic position detector | |
JP2016161426A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130820 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140701 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140729 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5591295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |