JPH02140617A - エンコーダを用いた位置検出方法及び装置 - Google Patents

エンコーダを用いた位置検出方法及び装置

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JPH02140617A
JPH02140617A JP29337288A JP29337288A JPH02140617A JP H02140617 A JPH02140617 A JP H02140617A JP 29337288 A JP29337288 A JP 29337288A JP 29337288 A JP29337288 A JP 29337288A JP H02140617 A JPH02140617 A JP H02140617A
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counter
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JP29337288A
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Yasuyuki Sugiura
杉浦 康之
Kunio Miyashita
邦夫 宮下
Tadashi Takahashi
正 高橋
Hiroshi Nagase
博 長瀬
Katsunori Suzuki
鈴木 勝徳
Sumio Kobayashi
澄男 小林
Kazuyuki Nakagawa
中川 一幸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転体や移動体の位置の検出に係り、更に詳細
には、エンコーダを用いて位置の検出を行なう方法及び
装置に関する。
〔従来の技術〕
通常、サーボモータ等を用いた位置決め制御等の分野で
は、遠隔制御を行なう場合には、検出部にて回転体、移
動体など被検出体の位置に関する情報を得、この情報を
伝送系を介して制御部に送る方式が採用される。このよ
うな位置決め制御の位置センサとしては、光エンコーダ
、磁気エンコーダ等が使用される。
ここで、第12図及び第13図に基づき従来の代表的な
位置検出技術について説明する。
第12図は、従来の光式の絶対位置検出用エンコーダの
一例で、図中、31は回転体のシャフト(例えばモータ
シャフト)、32はシャフト31に取付けた回転円板で
、回転円板32には符号化されたn個のスリット(図示
せず)が切っである。
33は光源となるLED回路、34は受光素子となるホ
トトランジスタ群、35は増幅器である。
回転円板32のスリットを通過した光は、受光素子34
で光電変換され、増幅器35で増幅されて制御部(図示
せず)側に伝送される。
増幅器35の出力は、第13図に示すようにnビットの
ディジタル値である。この装置では、シャフト31と共
に回転する回転円板32の回転によりディジタル出力を
得、ディジタル出力を測定することで回転体や移動体の
絶対位置を知ることができる。
この方式は、nビットの符号化されたディジタル値に基
づき常に回転体や移動体の絶対位置が認識できる利点を
有するが、各ビット毎にLED回路、ホトトランジスタ
等の部品点数が増加するので装置がコスト高になる傾向
があった。
そこで、近年では、より簡略的なものとして、例えば「
日経エレクトロニクスJ  (1982年1月18日発
行9発行社:日経マグロウヒル社)第219頁から第2
28頁に記載されるような2相正弦波出力エンコーダを
用いた位置検出装置が実用化されている。この2指圧弦
波エンコーダを用いる場合には、例えば被検出体の回転
により生じる2指圧弦波を基に、その位相の進み、遅れ
からアップ・ダウンのカウントを行ない、このカウント
値から位置を割り出す方式等が採用されるが、次のよう
な改善すべき点があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
すなわち、2指圧弦波エンコーダを用い、そのアップ・
ダウンのカウント値から位置の検出を行なう場合には、
停電時にカウント値が揮発し、電源復帰時に現在の位置
が識別不能となったり、或いは、カウント値を記憶手段
で記憶保持しておいたとしても、停電時に被検出体が慣
性で動いたり、外部から何らの力を受けて変動すること
もあり、カウンタ値と現在の位置が一致しないで、結局
は電源復帰時の位置識別が不能となる事態が生じる。
このため、従来は、電源復帰後に、被検出体を初期位置
にセットすると共に、アップ・ダウンカウント値を初期
値(通常、零)にセットし直す作業を要し、その分1作
業及び時間ロスが生じていた。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その主たる
目的は、簡易な検出機構として評価される2指圧弦波エ
ンコーダを用いた場合でも、通常運転は勿論、停電時に
も被検出体の位置変位を的確に把握して、常に被検出体
の絶対位置を検出できる方法及び装置を提供することに
ある。
更に、上記目的に加えて、より微細な位置検出手段を付
加して高精度の位置検出を行い得る方法及び装置も提供
する6 〔課題を解決するための手段〕 本発明の位置検出に関する基本的課題解決手段としては
、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関す
る情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処、理機
能を有する制御部に送る位置検出方式において1次のよ
うな位置検出方法が提案される。
第1の課題解決手段は、 検出部側に、被検出体の位置変化に応じて2相の正弦波
を出力するエンコーダと、アップ・ダウンのカウント機
能を有するカウンタとを備え、通常運転時には、前記カ
ウンタが前記エンコーダの2相正弦波出力を基にその位
相の進み、遅れからアップ又はダウンのカウントを行な
って、逐次このカウント値を制御部側にシリアル伝送し
、該制御部では、このカウント値を基に位置検出の情報
処理を行ない、 停電時には、非常用の補助電源を用いて主に前記エンコ
ーダ及びカウンタを作動させて、前記シリアル伝送を中
断しつつ、前記カウンタが停電時の被検出体の変動をと
らえ、 電源復帰後に前記カウンタ値のシリアル伝送を再開して
通常運転に戻す方法である。
第2の解決手段は、 検出部側に、被検出体の位置変化に応じて2相の正弦波
を出力するエンコーダと、アップ・ダウンのカウント機
能を有する第1のカウンタとを備え。
一方、制御部側には、前記第1のカウンタ同様の機能を
有する第2のカウンタを備え、通常運転時には、前記第
1のカウンタを用いて、前記エンコーダの2指圧弦波出
力を基にその位相の進み、遅れからアップ又はダウンの
カウントを行なうと共に、前記エンコーダ出力を前記制
御部側に伝送して、前記第2のカウンタにもカウント動
作を行なわせ、且つ前記第1のカウンタの値は、前記制
御部側に伝送しないで、この制御部側では、専ら前記第
2のカウンタの値により位置検出に関する情報処理を行
なわせ。
一方、停電時には、非常用の補助電源を用いて前記エン
コーダ及び第1のカウンタを主に作動させて、停電時の
被検出体の変動をこの第1のカウンタのみでとらえ、 電源復帰後に、前記第1のカウンタの値を前記制御部側
にシリアル伝送して、前記第2のカウンタに前記第1の
カウンタの値を書き込み、その後、通常運転に戻す方法
である。
第3の課題解決手段は、前述した第2の課題解決手段同
様に、検出部側には、2相正弦波エンコーダと、第1の
カウンタとを備え、一方、前記制御部側には、第2のカ
ウンタを有する他に第2のカウンタの値を記憶する不揮
発性メモリを備え、通常運転時には、前記第2の課題解
決手段と同様のカウント工程と情報処理工程を行ない。
一方、停電時には、前記第2のカウンタの値を前記不揮
発性メモリに記憶させ、且つ前記第1のカウンタの値を
クリアにして初期設定すると共に、非常用の補助電源を
用いて前記エンコーダ及び第1のカウンタを主に作動さ
せて、停電時の被検出体の変動をこの第1のカウンタの
みでとらえ。
電源復帰後に、前記第1のカウントの値を前記制御部側
にシリアル伝送して、この第1のカウンタの値と前記不
揮発性メモリで記憶された第2のカウンタの値とを符号
付き加算し、この加算値を前記第2のカウンタに書き込
ませた後、通常運転に戻す方法である。
第4の課題解決手段は、第3の課題解決手段同様に検出
部は、2相正弦波エンコーダと第1のカウンタとを備え
、制御部は、第2のカウンタと不揮発性メモリとを備え
るものにおいて、通常運転時には、前記第1のカウンタ
をクリアして初期状態のままにし、且つ前記エンコーダ
の2指圧弦波出力を前記制御部側に伝送して、第2のカ
ウンタを用いて、前記2相正弦波を基にその位相の進み
、遅れからアップ又はダウンのカウントを行ない、 一方、停電時には、前記第2のカウンタの値を前記不揮
発性メモリに記憶させ、且つ非常用の補助電源を用いて
前記エンコーダ及び第1のカウンタを主に作動させて、
停電時の被検出体の変動をこの第1のカウンタのみでと
らえ。
電源復帰後に、この第1のカウントの値を前記制御部側
にシリアル伝送して、この第1のカウンタの値と前記不
揮発性メモリで記憶された第2のカウンタの値とを符号
付き加算し、この加算値を前記第2のカウンタに書き込
ませた後、通常運転に戻す方法である。
なお、前述した各方法における各カウンタは。
例えば、前記エンコーダで得られた2相正弦波を方形波
に波形整形した後、その立上り及び立下りエツジをとら
えて、2相正弦波の位相の進み、遅れからアップ・ダウ
ンのカウントを行なう。
また、第2から第4課題解決手段においては、制御部側
にエンコーダの2相正弦波の出力(アナログ増幅又はパ
ルス幅変調したもの)を伝送して、第2のカウンタがこ
れをアップ又はダウンのカウントを行なうが、この場合
、前述のように2相正弦波を方形波に波形整形した後、
その立上り及び立下りエツジをとらえて、2相正弦波の
位相の進み、遅れからアップ・ダウンのカウントを行な
う他に、前記2相正弦波を所定時間毎にサンプリングし
て、そのサンプリング時点の2相正弦波位相状態に基づ
き前記立上り又は立下りエツジの最新のものからサンプ
リング時点までの被検出体の変位をとらえ、この変位と
前記第2のカウンタの値とをトータルして被検出体の位
置情報を得れば、被検出体の高分解能位置検出が可能と
なる。これを第5の課題解決手段とする。
また、前記エンコーダの2指圧弦波出力を前記制御部側
に伝送する場合、このエンコーダ出力を。
アナログドライバで電力増幅してアナログ伝送するか、
パルス幅変調してデジタル伝送し、前記制御部側にて再
度アナログ信号に復調させる方式等が考えられる。
また、前記第1の課題解決手段の方法を具現化する装置
(第6の課題解決手段)は1次のように構成される。こ
れを、第1図の実施例の符号を引用して説明する。
すなわち、検出部1側に、被検出体11の位置変化に応
じて2相の正弦波を出力するエンコーダ3−と、この2
指圧弦波を基にその位相の進み、遅れからアップ・ダウ
ンのカウントを行なうカウンタ4と、このカウンタ値を
制御部2側に逐次シリアル伝送するための送信手段5と
を設け、一方、前記制御部2側に、シリアル伝送の受信
手段6と、このシリアル伝送されたカウンタ値に基づき
位置検出の情報処理を行なう手段7を設け。
且つ検出部1.制御部2及びその他の場所のうちのいず
れかに停電用の補助電源10を配置して、この補助電源
10が、停電時に検出部1側のエンコーダ3及びカウン
タ4に主として電力を供給するよう設定してなる。
次に前記第2の課題解決手段の方法を具現化する装置(
第7の課題解決手段)は次のように構成される。これを
第3図の実施例の符号を引用して説明する。
すなわち、検出部1側には、被検出体11の位置変化に
応じて2相の正弦波を出力するエンコーダ3と、この2
指圧弦波を基にその位相の進み。
遅れからアップ・ダウンのカウントを行なう第1のカウ
ンタ4と、この第1のカウンタ4の値を制御部2側にシ
リアル伝送する送信手段5と、前記2指圧弦波を電力増
幅して制御部2側にアナログ伝送或いはパルス幅変調し
て伝送する送信手段12(又は第10図の符号28)と
を設け、一方、制御部2側には、シリアル受信手段6と
前記2指圧弦波に基づく伝送信号を受信する手段15(
又は第10図の符号29)と、前記第1のカウンタ4同
様のカウント動作を行なう第2のカウンタ16と、この
第2のカウンタ16の値に基づき位置に関する情報処理
を行なう情報処理手段7とを設け、 且つ検出部1.制御部2及びその他の場所のうちいずれ
かに、通常電源の電圧を検出する電圧検出手段17と、
この電圧検出値から停電の有無を判定する判定手段と、
停電時に前記エンコーダ3゜第1のカウンタ42M1圧
検出手段17及び判定手段に電力を供給する補助電源1
0と、制御部2側に伝送する対象として、通常運転時に
は、前記2指圧弦波の出力(アナログ増幅又はパルス幅
変調されたもの)を選択し、電源復帰後は先ず第1のカ
ウンタ4の出力を選択した後前記2相正弦波の出力を選
択するようモード設定されたスイッチ13.14とを設
け、 且つ第2のカウンタ16は、第1のカウンタ4の出力が
シリアル伝送されてくると1両者のカウンタ値が不一致
の場合には、第1のカウンタ4の値を書き込む機能を有
してなる。
また、第3.第4の課題解決手段(方法)を具現化する
装置(第8の課題解決手段)のハード構成は共通するも
ので、これを第9図の実施例の符号を引用して説明する
。前述の第7課題解決手段の要素の他に、前記制御部2
側に、前記第2のカウンタ16の値を記憶する不揮発性
のメモリ27と、符号付きの加算を行なう計算手段20
とを備えるもので。
更に、動作モードとして、前記第1のカウンタ4は、停
電に際し或いは通常運転中はクリアされて、停電時から
電源復帰までの被検出体11の変動をカウンタ値に換算
する機能を有し、電源復帰後に計算手段2oが第1のカ
ウンタ4の値と不揮発性メモリ27に記憶された停電前
の第2のカウンタ16の値とを符号付き加算して、この
加算値を前記第2のカウンタ16に書き込むよう設定し
てなる。
また、第5の課題解決手段を具現化するもの(第9の課
題解決手段)としては、例えば、第4図、第8図、第9
図の実施例の如く制御部2側には、検出部1から伝送さ
れてきた2指圧弦波を所定時間毎サンプリングする手段
21と、そのサンプリング時点の2指圧弦波位相状態に
基づき第2のカウンタ16の最新のカウント動作時点か
らサンプリング時点までの被検出体の変位(微細位置)
をとらえて、この微細位置と第2のカウンタ16の値を
トータルする演算手段20とを備える。
【作用〕
第1の基本的課題解決手段によれば、被検出体の変位を
常に検出部のエンコーダ及びカウンタがとらえる。
すなわち、通常運転時には、被検出体が変位すると、そ
の変位に対応してエンコーダにより2指圧弦波が出力さ
れ、この2指圧弦波を基に、検出部のカウンタが、2指
圧弦波の位相の進み、遅れからアップ又はダウンのカウ
ントを行なう、このアップ又はダウンのカウントは、2
相正弦波信号の発生に対応して行なわれるが、例えば、
A相。
B相の2相のうちA相がB相より進み位相であれば、正
方向の回転としてアップのカウントが行なわれ、A相が
B相より遅れ位相であれば負方向の回転としてダウンの
カウントがなされる。
そして、このカウント値が更新される度に逐次制御部に
シリアル伝送され、制御部でカウント値を位置換算(情
報処理)して位置検出がなされる。
また、停電時には、非常用の補助電源を用いてエンコー
ダ及びカウンタの作動が確保される。この場合には、補
助電源の電力消費を極力省約するためにシリアル伝送系
(例えば伝送のための電力増幅手段や送信回路)や制御
部側の情報処理動作は中断される。
但し、検出部側のエンコーダ及びカウンタの作動が保し
ようされるため、停電時に被検出体に変動(例えば、直
性や外部から何らかの力を受けて変動する)が生じても
、この変動をカウンタがカウント値に換算してとらえる
。そして、電源復帰後に、このカウンタ値がシリアル伝
送されるので。
通常運転再開時にこのカウンタ値から位置検出に関する
情報処理を行ない得る。従って1本発明によれば、停電
があっても必要最小限の補助電源エネルギーによって被
検出体の変動をとらえ、常に被検出体の絶対位置を的確
に検出することができる。
次に第2の課題解決手段によれば、検出部、制御部に、
第1.第2のカウンタを有するが、通常運転時は、第1
のカウンタが、エンコーダの2指圧弦波出力を基にその
位相の進み、遅れからアップ又はダウンのカウントを行
なうと共に、前記エンコーダ出力が前記制御部側に伝送
されて、第2のカウンタもカウント動作を行なうことに
なる。
この場合、第1のカウンタの値は前記制御部側に伝送し
ないで、制御部では、専ら第2のカウンタの値により位
置検出に関する情報処理が行なわれる。
また、停電時には、非常用の補助電源が働いて、エンコ
ー゛ダ及び第1のカウンタが作動し、一方、前記2指圧
弦波が制御部側に伝送されず第2のカウンタも作動しな
い。この場合には、第1のカウンタが停電時の被検出体
の変動をとらえる。
そして、電源復帰後に、第1のカウンタの値が第2のカ
ウンタ側にシリアル伝送されて書込まれる。これにより
、第2のカウンタは、電源復帰後に第1のカウンタと値
が一致し、この第2のカウンタ値に基づいて位置情報の
処理を行なえば、停電の有無を問わず、常に被検出体の
絶対位置を的確にとらえることができる。
次に、第3の課題解決手段によれば1通常運転時は第2
の課題解決手段同様の動作がなされるが、停電時には、
それまで作動していた第2のカウンタの値が不揮発性メ
モリに記憶され、且つ第1のカウンタがクリアされて、
初期設定される。また、検出部側のエンコーダ及び第1
のカウンタの作動が補助電源により確保され、第1のカ
ウンタが停電時の被検出体の変動をとらえる。この場合
に生じる第1のカウンタの値は、停電時のみの変動だけ
をとらえるもので、従ってカウンタのビット数を少なく
できる。
そして、停電時の第1のカウンタの値が電源復帰後に制
御部にシリアル伝送されて、この第1のカウンタ値と不
揮発性メモリに記憶された停電前の第2のカウンタ値が
符号付き加算され、この加算値が第2のカウンタに書き
込まれるので、通常運転をそのまま再開できる。従って
、この方法においても、常に被検出体の位置検出を的確
に行なうことができる。
次に第4の課題解決手段によれば、通常運転時は、検出
部側の第1のカウンタは作動せず、制御部側の第2のカ
ウンタが作動して、被検出体の変位をとらえる。第1の
カウンタは初期状態のままを保つ。
また、停電時には、補助電源のバックアップにより第1
のカウンタが作動し、第2のカウンタは作動しない。こ
の場合は、第1のカウンタが、停電時の被検出体の移動
だけをとらえる。そして、電源復帰後に、この第1のカ
ウンタの値と予め不揮発性メモリで記憶保持された停電
前の第2のカウンタの値とが符号付き加算され、この加
算値が第2のカウンタに書き込まれるので、この場合に
も第3の課題解決手段同様に常に被検出体の位置検出を
的確に行なうことができる。
また、第5の課題解決手段によれば、エンコーダの2指
圧弦波出力に基づき(具体的には2指圧弦波を方形波に
波形整形した立上り及び立下りエツジ)をアップ又はダ
ウンのカウントを行なうことで被検出体の粗位置が検出
される他に、その2指圧弦波を所定時間毎にサンプリン
グして、そのサンプリング時点の位相の状態から、最新
の立上り又は立下り江ツジからサンプリング時点までの
被検出体の微細な変位も検出でき1両者をトータルする
ことで高分解能の位置検出が可能となる。
なお、これらの方法を具体化する装置の動作は。
対応の実施例で詳述しであるので、ここでの説明は省略
する。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の第1実施例を示すシステム構成図であ
る。
第1図において、1は検出部、2は制御部である。
検出部1は、被検出体(例えばサーボモータ)11の位
置情報を得るためのエンコーダ3と、カウンタ4と、シ
リアル送信回路5等で構成される。
エンコーダ3は、光式、磁気式等種類を問わず被検出体
11の回転によって2指圧弦波を出力するものであれば
よい。第2図に、−例として磁気方式のエンコーダを例
示する。すなわち、エンコーダ3は、磁性材を塗布して
回転方向にNS−8N−NS・・・・・・と着磁した磁
気ドラム31と、磁気抵抗素子32a、32bを並列配
置した磁気センサ33とで構成される。磁気センサ33
は、所定の距@Qを保って磁気ドラム31と対向するよ
う固定配置され、磁気ドラム31が被検出体と共に回転
すると、V^、VBのように互いに90度の位相差を有
する2指圧弦波を発生する。
カウンタ4は、2相の正弦波出力を基にカウント動作を
行なう。具体的には、2指圧弦波出力を2相の方形波E
^、EBに変換した後、その位相の進み、遅れから被検
出体の回転方向を判別し、位相の進みの場合は、その立
上り、立下りエツジによりアップのカウントを行い、位
相の遅れの場合は、その立上り、立下りエツジによりダ
ウンのカウントを行なう。
シリアル送信回路5は、カウンタ4のカウンタ値を信号
増幅して逐次制御部2側に伝送する。
制御部2は、例えば被検出体11の位置決め制御等を行
なう機能を有し、シリアル受信回路6と、カウンタ4の
カウンタ値から被検出体11の位置認識を行なう情報処
理回路7を有する。
この制御部2は、被検出体11を遠隔より位置決め制御
するものである。
図の5vは通常の電源で、制御部2及び検出部1の各要
素に電力を供給する。
8はダイオード、9は大容量コンデンサ、10は停電時
に使用する補助電源(バッテリ)である。
バッテリ10は、停電時に検出部1側の2相正弦波エン
コーダ3及びカウンタ4にのみ電力を供給するよう設定
しである。
次に動作を説明する。
通常運転時は、検出部1及び制御部2の各要素と、被検
出体11に通常電源から電力が供給され、2相正弦波、
エンコーダ3の出力に基づき、カウンタ4がこれを方形
波に波形整形後に、方形波の立上り、立下りエツジで零
点パルスを発生し、この零点パルスの位相の進み、遅れ
からアップ又はダウンのカウントを行なう。
このカウント値は位置情報として、シリアル送。
受信回路5,6を介して制御部2側に逐次シリアル伝送
され、制御部2がこのシリアルデータに基づき位置情報
の処理を行なう。
停電時は、その際に通常電源の電圧が所定値以下に低下
すると、先ず予め大容量コンデンサ9に充電した電気が
放電してエンコーダ3及びカウンタ4に供給され、且つ
補助電源10がエンコーダ3及びカウンタ4を通電して
、停電後の継続使用が確保される。従って、停電後もカ
ウント値が記憶保持される。ここで、大容量コンデンサ
9は、補助電源10の負担を軽減する役割を有する。
停電時には被検出体11も作動を停止するが、慣性や外
部からの力を受けて変動することもあり。
本実施例では、この変動もエンコーダ3にて2相正弦波
出力し、カウンタ4にてアップ又はダウンのカウントが
行なわれる。このカウント値は停電時には制御部2側に
シリアル伝送されない。
そして、電源復帰後に通常運転に戻ると、このカウンタ
値がシリアル送、受信回路5,6を介して制御部2側に
送られ、再び位置検出のための情報処理が行なわれる。
本実施例によれば、停電時に作動させるのはエンコーダ
3及びカウンタ4だけであり、その他の要メ1はそのま
まにしておくので、低電力消費で補助電源9のバックア
ップが容易に可能となり、しかも停電の有無を問わず常
にカウンタ値から被検出体11の絶対位置を的確に検出
することができる。
第3図は本発明の第2実施例を示す構成図である。
図中、第1実施例と同一符号は同−或いは共通する要素
を示す(後述のその他の実施例も同様とする)。
本実施例では、検出部1側のカウンタ4を第1のカウン
タとし、その他に検出部1側には、2相正弦波エンコー
ダ3.シリアル送信回路5.エンコーダ3の出力を電力
増幅するアナログドライバ(アナログ送信手段)12と
、アナログ伝送とシリアル伝送を選択する第1のスイッ
チ13が付加される。
17は通常電源の電圧を検出する電源電圧検出回路で、
検出電圧が所定値以下になると、停電と判断し、スイッ
チ13及び14は、この検出値に対応してスイッチの切
換動作を行なう。
一方、制御部2側には、シリアル受信回路6゜アナログ
受信回路15.シリアル受信とアナログ受信を選択する
第2のスイッチ14.第2のカウンタ16.情報処理回
路7等が備わる。
以下、本実施例の動作を説明する。
始動時、第1のカウンタ4及び第2のカウンタ16はク
リアされ、初期設定が行なわれる。
通常時、被検出体11の回転に伴ってエンコーダ3は2
相正弦波を出力する。それに伴い、第1のカウンタ4は
2相の正弦波を出力し、これを2相の方形波に変換後、
その方形波の立上り及び立下りエツジで、位相の進み、
遅れからアップ又はダウンのカウントを行なう。
一方、アナログドライバ12は、エンコーダ3の2相正
弦波出力を長距離伝送するため電力増幅する。この通常
運転の場合には、スイッチ13は、第1のカウンタ4の
出力を選択せず、アナログトライバ12の出力を選択し
、2相正弦波出力を制御部2側にアナログ伝送する。
制御部2側では、このアナログ伝送信号をスイッチ14
及びアナログ受信回路15を介して入力し、第2のカウ
ンタ16がこの2相正弦波出力を基に第1のカウンタ4
同様のアップ又はダウンのカウント動作を行なう。そし
て、このカウント値を基に位置認識の情報処理が行なわ
れる。
停電時は、それに際し電源電圧が低下すると、コンデン
サ9及び補助電源1oが第1のカウンタ4、エンコーダ
3及び電圧検出回路17のみに電力を供給する。
この場合、第1実施例でも述べたように被検出体11も
作動停止の状態にあるが、慣性や外部からの力で変動す
ると、エンコーダ3及び第1のカウンタ4が作動して、
その変動をとらえ、これが第1のカウンタ4の値に加わ
る。
そして停電が終り電源復帰されると、第1のスイッチ1
3が先ず第1のカウンタ4の出力(値)を選択して制御
部2側にシリアル伝送され、第2のスイッチ14がシリ
アル受信を選択することで、この第1のカウンタ4の出
力が第2のカウンタ16に送られる。そして、第2のカ
ウンタ16の値が第1のカウンタ4の値と一致するよう
書き換えられ、その後、前述した通常時の運転モードに
戻る。
しかして、本実施例でも第1実施例同様に停電等が生じ
ても、補助型110の負担を極力軽くしつつ常に被検出
体の絶対位置を把握することができる。
第4図は本発明の第3実施例を示す構成図である。本実
施例は、後で述べるように、停電時の位置検出体しよう
の他に微細位置検出手段を用いて位置検出の高精度化を
図ることにある。
本実施例では、検出部1側には、2相正弦波エンコーダ
3.第1のカウンタ4.ダイオード8゜コンデンサ9.
補助電源10.アナログドライバ12、スイッチ13を
備える他に、第1のCPU18、A/D変換器19.第
1のカウンタ値を送信するための第1のシリアルコミニ
ュケーションインターフェース(以下、 S Clと称
する)5′を付加する。
また、制御部2側には、第2のカウンタ16の他に第2
のスイッチ14.アナログ受信回路15゜第2のCPU
20.第2の5Ci6’、微細位置検出回路21を付加
する。
以下、これらの要素の機能をシステム全体の動作と併せ
て説明する。
始動時、第1のカウンタ4.第2のカウンタ16はクリ
アされ、初期設定が終る。
通常時、被検出体11の回転に1゛トって、エンコーダ
3は第4図に示すようにA相及びB相の2相正弦波(ア
ナログ)信号を検出する。第1のカウンタ4は、2指圧
弦波信号をA相、B相の方形波に波形整形した後に、そ
の立上り及び立下りエツジから零点パルスを得、この零
点パルスに基づき、且つA相、B相の進み、遅れいずれ
かを識別してアップ又はダウンのカウントを行なう。
また、エンコーダ3の出力は、アナログドライバ12及
び第1のスイッチ13を介して制御部2側へ伝送され、
第2のスイッチ14を介してアナログ受信回路15で受
信される。
第2のカウンタ16は、アナログ受信回路15の出力に
基づき第1のカウンタ4同様に2相正弦波出力からA相
、B相の方形波及び零点パルスを作り、アップ又はダウ
ンのカウントを行なう。
一方、微細位置検出回路21は、第5図に示す如くサン
プリング時間Ts毎に2指圧弦波信号をサンプルホール
ドし、零点パルスからサンプリング点までの位相(Jr
nを検出する機能を有する。第6図は、その詳細回路図
である。
第6図に示すように、微細位置検出回路21は、サンプ
ルホールド回路21a及びA/D変換器21bで構成さ
れる。
サンプルホールド回路21aでは、A相とB相のアナロ
グ信号をサンプリングタイム毎に電圧値としてサンプル
ホールドする。例えば、第5図の■の時点において、e
AnはA相のサンプルホールドしたアナログ電圧、QB
nはB相のサンプルホールドしたアナログ電圧である。
A/D変換器21bではこのアナログ電圧eAnとe 
an ’d−ディジタル値に変換してEA。+EBnを
作る。
第2のCPU20は、このディジタル値E^。。
Ean、及び第2のカウンタ16のカウンタ値をデータ
入力して、トータルの位置認識を次のようにして行なう
すなわち、第2のCPU20では、EA。HEBnから
、 を計算して位相(回転角度)OFnをディジタル値で求
める。具体的には、(1)式の計算中、tanθFnを
テーブルでもち、 E All / E anの値とt
an OFn をテーブル値を比較し、一致したテーブ
ルの順番nがOFnのディジタル値となるようにしであ
る。この値を微細位置とする。第6図のCPU20は、
(1)式を計算するときの状態を表わし、tan OF
nテーブル数の最大値mが零点パルス間の分割数となる
。また第2のカウンタ16をサンプリングタイム毎にサ
ンプルしてラッチ回路22にラッチすることにより、粗
位置が計測できる。
これらの粗位置と微細位置の計測値をトータルして、第
7図に示すように連続なディジタルデータとすることで
、高分解能に位置を検出することができる。
次に、停電時には、電源電圧検出回路17が電源電圧の
低下を検出する。この電源電圧値は、A/D変換器19
によりディジタル値に変換され、このディジタル値に基
づき、第1のCPU18が、停電等の異常を判断する。
また、停電時には、バッテリー10及びコンデンサ9か
ら、エンコーダ3、第1のカウンタ4.第1のCPU1
8.A/D変換器19.第1の5Ci5’へ電力が供給
される。そして、この場合に被検出体11に変位が生じ
ると、エンコーダ3の2指圧弦波出力に基づき第1のカ
ウンタ4がアップ又はダウンのカウントを行なうことで
、その変位をとらえる。ti復帰があった場合には、電
源電圧検出回路17の電圧をA/D変換器19によりデ
ィジタル値に変換し、このディジタル値に基づき第1の
CPU18が判断して行なう。
そして、この電源復帰後は、第1のスイッチ13が先ず
第1の5Ci5’の出力を選択し、第1のカウンタ4の
値を、第1の5Ci5’ からスイッチ13を介して制
御部2側にシリアル伝送する。制御部2側では第2のス
イッチ14.第2の5Ci6’で第1のカウンタ4の値
を受信し、第2のカウンタ16に書き込む。その後、ス
イッチ13.14は、アナログドライバ12を選択する
モードに切換わり、通常運転に戻る。なお、通常運転に
戻る際には、エンコーダ3からのアナログ信号値に基づ
き微細位置も判定される。
本方式では、電源電圧検出回路17とA/D変換器19
を検出部1側に配置したが、制御部2側に配置すること
も可能である。
また停電復帰後、通常運転に戻るとき、第1のカウンタ
4の値と第2のカウンタ16の値の一致の確認動作を第
2のCPU20で行うことも可能である。
本実施例によれば、前述した各実施例同様に停電等があ
っても常に被検出体の位置変位を的確に検出する他に、
被検出体の微細位置まで検出でき高精度(高分解能)の
位置検出を行なう利点がある。更に検出部側にCPU1
8等の停電判断機能を持たせることで5伝送信号線を減
少させることができる。
第8図は本発明の第4実施例を示す構成図である。
本実施例は第3実施例と同様、検出部1側に第1のカウ
ンタ4.アナログドライバ12.スイッチ13.第1の
5Ci5’等を設け、制御部2側に第2のカウンタ16
.第2のスイッチ14.アナログ受信回路15.第2の
CPU20.第2の5Ci6’、微細位置検出回路21
等を設けているが、コンデンサ9.補助電源10.f!
!l電圧検出回路17.A/D変換器19を制御部2側
に設けた点で第3実施例と異なる。
そして本実施例では、後述するようにA/D変換器19
の出力を第2のCPU20に入力させて。
第2のCPU20に停電判定機能も付加させ、第4図で
示したような検出部1側の第1のCPU15を省略しで
ある。
第8図における8aは通常電源Vccに結ばれたダイオ
ード、8bは補助電源10に結ばれたダイオード、v8
は補助電源10のバッテリ電圧である。通常運転時は、
Vcc>Vaの関係がある。
24は停電時電源供給切断スイッチで、スイッチ24は
、第2のCPU20の指令によりオン、オフ制御され、
また、電力をアナログドライバ12゜スイッチ13.第
1の5Ci5’ に供給したり、供給停止を行なう。
次に動作を説明する。
始動時、第1のカウンタ4と第2のカウンタ16はクリ
ヤされ初期設定が終る。
そして、通常時は前述の第2.第3実施例と同様に、第
1のカウンタ4.第2のカウンタ16が同時に駆動され
る。
この場合、電源電圧検出回路17.A/D変換器19を
介して第2のCPU20が通常状態をとらえ、スイッチ
24のオン状態を保つ。このようにして、検出部1側の
各要素に制御部2側の5v電源Vccからダイオード8
aを介して電力が供給されている。
また、制御部2側の各要素を作動し、第3実施例と同様
の動作で、被検出体11の微細位置までの検出が可能と
なる。
停電時は、V ts > V ccの関係になる。電源
電圧の低下は電源電圧検出回路17.A/D変換器19
で検出され、第2のCPU20が判断して第3のスイッ
チ24をオフする。スイッチ24のオフにより、検出部
1側のアナログドライバ12゜スイッチ13.第1の5
Ci5’は電源不供給部26となり、補助電g10から
エンコーダ3及び第1のカウンタ4よりなる電源供給部
25のみに電力を供給する。
この場合には、エンコーダ3及び第1のカウンタ4のみ
で、被検出体11の変動をとらえる。
そして、電源復帰時は、第2のCPU20が第1の5C
i5’に起動をかけ、第1のカウンタ4の内容を第1の
スイッチ13.第2のスイッチ14、第2の5Ci6’
 を介して第2のカウンタ16にシリアル伝送し、第2
のカウンタ16に第1のカウンタの値を書き込む。そし
て、復帰準備を完了後、通常運転に戻る。
しかして、本実施例も第3実施例同様の効果を奏し、ま
た1本実施例では、第1のCPtJ 15を省略できる
利点がある。また、停電用バッテリ10を制御部2側に
配置することで、検出部1側でのメンテナンスフリーが
達成される。
第9図は本発明の第5実施例を示す構成図である。
本実施例は、第4実施例と構成を共通とし、更に、停電
時においても記憶を可能にする不揮発性メモリ(以下、
EzFROM  とする)27を加えた点に特徴がある
。EzFROM  27は、第2のカウンタ16の値を
記憶する機能を有する。
本実施例は、通常時は第4実施例と同じ動作を行なうが
、停電時には、次のような独自の動作がなされる。
すなわち、停電時には、電源電圧Vccの下降を電源電
圧検出回路17で検出し、第2のCPU20が判断して
第2のカウンタ16の値をEzFROM 27に記憶さ
せるとともに、第1のカウンタ4の値をクリヤする等の
初期設定を行う。スイッチ24はオフにして補助電源1
0の消費電力を軽減させて停電状態に入る。
補助電g10からの電力は、エンコーダ3及び第1のカ
ウンタ4にのみ供給される。ここで、第1のカウンタ4
は、停電時に初期設定されるので、停電時以後の被検出
体11の移動量(変!PIJ)のみをカウンタ値として
得ることができる。
そして、電源復帰後は、第2のCPU、20の判断で第
1の5Ci5’ を起動し、第1のカウンタ4の値が第
2のカウンタ16にスイッチ13゜14及び第2の5C
i6’ を介してシリアル伝送される。このときE”F
ROM  27に記憶した停電前の第2のカウンタ16
の値と、伝送されてきた第1のカウンタ4との値を符号
付き加算すれば、現在の絶対位置が計算できる。その値
を再度筒2のカウンタ16に書き込むと共に、第1のカ
ウンタ4にもその値を書き込むことで復帰準備が完了す
る。その後、第4実施例と同様に通常運転に復帰する。
本実施例によれば、第1のカウンタ4は停電時にクリア
され、その後の被検出体11のみの移動量をカウントす
るので、第1のカウンタ4は第2のカウンタ16より少
ないビット数にすることができる。これにより、補助電
源の消費電力をさらに軽減させることができる。
なお、第5実施例の変形例として、第1のカウンタ4は
通常時には、第2のCPU20の指令で初期設定が保た
れるようにし、停電状態に入った時に、第2のカウンタ
16に代って第1のカウンタ4がエンコーダ3と共に動
作するように設定してもよい。
すなわち、この場合には、通常時には、専ら第2のカウ
ンタ16がアナログ(2相正弦波)信号を基にアップ又
はダウンのカウント動作を行ない、第1のカウンタ4は
カウント動作を行なわず初期状態が保たれる。
そして、停電時には、第2のカウンタ16の値がE2F
ROM  27に記憶され、この時に補助電源10から
エンコーダ3及び第1のカウンタ4に電力を供給する。
ここで、第1のカウンタ4は、予め初期設定されるので
、停電時以後の被検出体11の移動量のみをエンコーダ
出力に基づきカウント値として得る。
そして、電源復帰後は第5実施例同様に第2のCPU2
0がE2PROM  27に記憶した停電前の第2のカ
ウンタ16の値と、シリアル伝送されてきた第1のカウ
ンタ4の値を符号付き加算すれば、現在の絶対位置が計
算できる。
第10図は本発明の第6実施例を示す構成図である。
本実施例は、第4図の第3実施例と構成を共通にするが
、異なる点は、第3実施例のアナログドライバ11に代
えてパルス幅変調器(PWM)28を用い、アナログ受
信回路19に代えてディジタルアナログ(D/A)変換
器29を用いた点にある。
すなわち1本実施例では、通常運転時に、エンコーダ3
からの2相の正弦波出力をパルス幅変調してディジタル
出力を得、これを制御部2側に伝送し、D/A変換器2
9にてアナログ(正弦波)出力に戻す。
第10図は、エンコーダ3から出力された2相正弦波の
A相に関してのPWM伝送方式のタイムチャートである
。同図に示すように、A相の正弦波出力を三角波と比較
してPWM信号を作り、ディジタル信号としてスイッチ
13を介して伝送する。制御部2ではPWM信号をスイ
ッチ14を介して受信し、D/A変換器29によりPW
M信号を正弦波に再生する。再生された正弦波信号から
、他の実施例のように正逆転の判定と零点パルスから、
第2のカウンタ回路16をアンプダウンカウントさせる
。微細位置の検出も再生正弦波出力から他の実施例と同
様に検出される。
停電時、及び電源復帰後の動作は第3実施例同様に行な
われるので、説明を省略する。
本実施例によれば、通常時のエンコーダ側の正弦波出力
信号をPWM化して伝送するので、この方式によると検
出部1側と制御部2側をホトカプラ等で光伝送すること
が可能となり、ノイズに強い方式を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、2指圧弦波エンコーダ及
びカウンタを用いて回転体、移動体等の位置を検出する
方式を採用した場合でも、停電時に被検出体の変動を補
助電源のバックアップを受けてとらえることができるの
で、常に被検出体の絶対位置を検出することが可能で、
しかも停電時の補助電源からの電力供給を主に検出部側
のエンコーダ、カウンタの動作に必要な最小限の電力だ
け供給するので低消費電力化を図ることができる。
また、エンコーダの2指圧弦波出力をカウントする他に
、一定周期毎にその位相の状態をとらえる方式を採用す
れば、被検出体の微細位置を高分解能に検出でき、位置
検出の高精度化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示すブロック構成図、第
2図は上記実施例に用いるエンコーダの説明図、第3図
は本発明の第2実施例を示すブロック構成図、第4図は
本発明の第3実施例を示すブロック構成図、第5図は第
3実施例を用いて高分解能位置検出を行なった場合のタ
イムチャート。 第6図は第3実施例の高分解能検出のブロック図、第7
図は高分解能検出の粗位置データと微細位置データの和
を示す説明図、第8図は本発明の第4実施例を示す構成
図、第9図は本発明の第5実施例を示す構成図、第10
図は本発明の第6実施例を示す構成図、第11図は第6
実施例のPWM伝送のタイムチャート、第12図は従来
の絶対値エンコーダの検出部を示す回路図、第13図は
上記従来例の動作を示す出力波形図である。 1・・・検出部、2・・・制御部、3・・・2相正弦波
エンコ−ダ、4・・・カウンタ(第1のカウンタ)、5
゜5′・・・シリアル送信手段、6,6′・・・シリア
ル受信手段、7・・・情報処理手段、1o・・・補助電
源、11・・・被検出体、12・・・アナログ送信手段
(アナログドライバ)、13.14・・・スイッチ、1
5・・・アナログ受信手段、16・・・第2のカウンタ
、17・・・電圧検出手段、18・・・停電判定手段(
第1のCPU)、20−・・情報処理手段(第2(7)
CPU)、21・・・微細位置検出手段、27・・・不
揮発性メモリ。 EB−「]−」− 竿 S 邑 ′r3  プシ7゛す22時間 rh   丁−tし11111JI T(7t−峙閤

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関
    する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理機
    能を有する制御部に送る位置検出方式において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、アップ・ダウンの
    カウント機能を有するカウンタとを備え、 通常運転時には、前記カウンタが前記エンコーダの2相
    正弦波出力を基にその位相の進み、遅れからアップ又は
    ダウンのカウントを行なつて、逐次このカウント値を前
    記制御部側にシリアル伝送し、該制御部側では、このカ
    ウント値を基に位置検出の情報処理を行ない、 停電時には、非常用の補助電源を用いて主に前記エンコ
    ーダ及びカウンタを作動させて、前記シリアル伝送を中
    断しつつ、前記カウンタが停電時の被検出体の変動をと
    らえ、 電源復帰後に前記カウンタ値のシリアル伝送を再開して
    通常運転に戻すことを特徴とする位置検出方法。 2、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関
    する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理機
    能を有する制御部に送る位置検出方式において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、アップ・ダウンの
    カウント機能を有する第1のカウンタとを備え、 一方、前記制御部側には、前記第1のカウンタ同様の機
    能を有する第2のカウンタを備え、通常運転時には、前
    記第1のカウンタを用いて前記エンコーダの2相正弦波
    出力を基にその位相の進み、遅れからアップ又はダウン
    のカウントを行なうと共に、前記エンコーダ出力を前記
    制御部側に伝送して、前記第2のカウンタにもカウント
    動作を行なわせ、且つ前記第1のカウンタの値は、前記
    制御部側に伝送しないで、該制御部側では、専ら前記第
    2のカウンタの値により位置検出に関する情報処理を行
    なわせ、一方、停電時には、非常用の補助電源を用いて
    前記エンコーダ及び第1のカウンタを主に作動させて、
    停電時の被検出体の変動をこの第1のカウンタのみでと
    らえ、 電源復帰後に、前記第1のカウンタの値を前記制御部側
    にシリアル伝送して、前記第2のカウンタに前記第1の
    カウンタの値を書き込み、その後、通常運転に戻すこと
    を特徴とするエンコーダを用いた位置検出方法。 3、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関
    する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理機
    能を有する制御部に送る位置検出方式において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、アップ・ダウンの
    カウント機能を有する第1のカウンタとを備え、 一方、前記制御部側には、前記第1のカウンタ同様の機
    能を有する第2のカウンタを備え、この第2のカウンタ
    の値を記憶する不揮発性メモリとを備え、 通常運転時には、前記第1のカウンタを用いて前記エン
    コーダの2相正弦波出力を基にその位相の進み、遅れか
    らアップ又はダウンのカウントを行なうと共に、前記エ
    ンコーダ出力を前記制御部側に伝送して、前記第2のカ
    ウンタにもカウント動作を行なわせ、且つ前記第1のカ
    ウンタの値は前記制御部側に伝送しないで、該制御部側
    では、専ら前記第2のカウンタの値により位置検出に関
    する情報処理を行なわせ、一方、停電時には、前記第2
    のカウンタの値を前記不揮発性メモリに記憶させ、且つ
    前記第1のカウンタの値をクリアにして初期設定すると
    共に、非常用の補助電源を用いて前記エンコーダ及び第
    1のカウンタを主に作動させて、停電時の被検出体の変
    動をこの第1のカウンタのみでとらえ、 電源復帰後に、前記第1のカウントの値を前記制御部側
    にシリアル伝送して、この第1のカウンタの値と前記不
    揮発性メモリで記憶された第2のカウンタの値とを符号
    付き加算し、この加算値を前記第2のカウンタに書き込
    ませた後、通常運転に戻すことを特徴とするエンコーダ
    を用いた位置検出方法。 4、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関
    する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理機
    能を有する制御部に送る位置検出方式において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、アップ・ダウンの
    カウント機能を有する第1のカウンタとを備え、 一方、前記制御部側には、前記第1のカウンタ同様の機
    能を有する第2のカウンタと、この第2のカウンタの値
    を記憶する不揮発性メモリとを備え、 通常運転時には、前記第1のカウンタをクリアして初期
    状態のままにし、且つ前記エンコーダの2相正弦波出力
    を前記制御部側に伝送して、第2のカウンタを用いて、
    前記2相正弦波を基にその位相の進み、遅れからアップ
    又はダウンのカウントを行ない、 一方、停電時には、前記第2のカウンタの値を前記不揮
    発性メモリに記憶させ、且つ非常用の補助電源を用いて
    前記エンコーダ及び第1のカウンタを主に作動させて、
    停電時の被検出体の変動をこの第1のカウンタのみでと
    らえ、電源復帰後に、この第1のカウントの値を前記制
    御部側にシリアル伝送して、この第1のカウンタの値と
    前記不揮発性メモリで記憶された第2のカウンタの値と
    を符号付き加算し、この加算値を前記第2のカウンタに
    書き込ませた後、通常運転に戻すことを特徴とするエン
    コーダを用いた位置検出方法。 5、第1請求項ないし第4請求項のいずれか1項におい
    て、前記第1のカウンタ及び第2のカウンタは、前記エ
    ンコーダで得られた2相正弦波を方形波に波形整形した
    後、その立上り及び立下りエッジをとらえて、2相正弦
    波の位相の進み、遅れからアップ又はダウンのカウント
    を行なうエンコーダを用いた位置検出方法。 6、第2請求項ないし第4請求項のいずれか1項におい
    て、前記制御部側では、通常運転時に、前記第2のカウ
    ンタが、前記エンコーダで得られた2相正弦波を方形波
    に波形整形した後、その立上り及び立下りエッジをとら
    えて、2相正弦波の位相の進み、遅れからアップ又はダ
    ウンのカウントを行なうと共に、前記2相正弦波を所定
    時間毎にサンプリングして、そのサンプリング時点の2
    相正弦波位相状態に基づき前記立上り又は立下りエッジ
    の最新のものからサンプリング時点までの被検出体の変
    位をとらえ、この変位と前記第2のカウンタの値とをト
    ータルして被検出体の位置情報を得るエンコーダを用い
    た位置検出方法。 7、第2請求項ないし第6請求項のいずれか1項におい
    て、前記エンコーダの2相正弦波出力を前記制御部側に
    伝送する場合、このエンコーダ出力をアナログドライバ
    で電力増幅してアナログ伝送する方式を採用するエンコ
    ーダを用いた位置検出方法。 8、第2請求項ないし第6請求項のいずれか1項におい
    て、前記エンコーダの2相正弦波出力を前記制御部側に
    伝送する場合、このエンコーダ出力をパルス幅変調して
    デジタル伝送し、前記制御部側にて再度アナログ信号に
    復調させる方式を採用するエンコーダを用いた位置検出
    方法。 9、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に関
    する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理機
    能を有する制御部に送る装置において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、この2相正弦波を
    基にその位相の進み、遅れからアップ・ダウンのカウン
    トを行なうカウンタと、このカウンタ値を前記制御部側
    に逐次シリアル伝送するための送信手段とを設け、 一方、前記制御部側に、シリアル伝送の受信手段と、こ
    のシリアル伝送されたカウンタ値に基づき位置検出の情
    報処理を行なう手段を設け、且つ前記検出部、制御部及
    びその他の場所のうちのいずれかに停電用の補助電源を
    配置して、この補助電源が、停電時に前記検出部側のエ
    ンコーダ及びカウンタに主として電力を供給するよう設
    定してなることを特徴とするエンコーダを用いた位置検
    出装置。 10、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に
    関する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理
    機能を有する制御部に送る装置において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、この2相正弦波を
    基にその位相の進み、遅れからアップ・ダウンのカウン
    トを行なう第1のカウンタと、この第1のカウンタ値を
    前記制御部側にシリアル伝送する送信手段と、前記2相
    正弦波を電力増幅して前記制御部側にアナログ伝送或い
    はパルス幅変調して伝送する送信手段とを設け、 一方、前記制御部側には、シリアル受信手段と、前記2
    相正弦波に基づく伝送信号を受信する手段と、前記第1
    のカウンタ同様のカウント動作を行なう第2のカウンタ
    と、この第2のカウンタの値に基づき位置に関する情報
    処理を行なう情報処理手段とを設け、 且つ前記検出部、制御部及びその他の場所のうちいずれ
    かに、通常電源の電圧を検出する電圧検出手段と、この
    電圧検出値から停電の有無を判定する判定手段と、停電
    時に前記エンコーダ、第1のカウンタ、電圧検出手段及
    び判定手段に電力を供給する補助電源と、前記制御部側
    に伝送する対象として、通常運転時には、前記2相正弦
    波の出力(アナログ増幅又はパルス幅変調されたもの)
    を選択し、電源復帰後は先ず前記第1のカウンタの出力
    を選択した後前記2相正弦波の出力を選択するようモー
    ド設定されたスイッチとを設け、 且つ前記第2のカウンタは、前記第1のカウンタの出力
    がシリアル伝送されてくると、両者のカウンタ値が不一
    致の場合には、第1のカウンタの値を書き込む機能を有
    してなることを特徴とするエンコーダを用いた位置検出
    装置。 11、検出部にて回転体、移動体など被検出体の位置に
    関する情報を得て、この情報を伝送系を介して情報処理
    機能を有する制御部に送る装置において、 前記検出部側には、前記被検出体の位置変化に応じて2
    相の正弦波を出力するエンコーダと、この2相正弦波を
    基にその位相の進み、遅れからアップ・ダウンのカウン
    トを行なう第1のカウンタと、この第1のカウンタの値
    を前記制御部側にシリアル伝送する送信手段と、前記2
    相正弦波を電力増幅して前記制御部側にアナログ伝送或
    いはパルス幅変調して伝送する送信手段とを備え、 一方、前記制御部側には、シリアル受信手段と、前記2
    相正弦波に基づく伝送信号を受信する手段と、前記第1
    のカウンタ同様のカウント動作を行なう第2のカウンタ
    と、この第2のカウンタの値に基づき位置に関する情報
    処理を行なう情報処理手段と、前記第2のカウンタの値
    を記憶する不揮発性のメモリと、符号付きの加算を行な
    う計算手段とを備え、 且つ、前記検出部、制御部及びその他の場所のうちいず
    れかに、通常電源の電圧を検出する電圧検出手段と、こ
    の電圧検出値から停電の有無を判定する判定手段と、停
    電時に前記エンコーダ、第1のカウンタ、電圧検出手段
    及び判定手段に電力を供給する補助電源と、前記制御部
    側に伝送する対象として、通常運転時には、前記2相正
    弦波の出力(アナログ増幅又はパルス幅変調されたもの
    )を選択し、電源復帰後は先ず前記第1のカウンタの出
    力を選択した後前記2相正弦波の出力を選択するようモ
    ード設定されたスイッチとを設け、 且つ前記第1のカウンタは、停電に際し或いは通常運転
    中はクリアされて、停電時から電源復帰までの被検出体
    の変動をカウンタ値に換算する機能を有し、電源復帰後
    に前記計算手段が前記第1のカウンタの値と前記不揮発
    性メモリに記憶された停電前の前記第2のカウンタの値
    とを符号付き加算して、この計算値を前記第2のカウン
    タに書き込むよう設定してなるエンコーダを用いた位置
    検出装置。 12、第10請求項又は第11請求項において、前記制
    御部には、前記検出部から伝送されてきた2相正弦波を
    所定時間毎にサンプリングする手段と、そのサンプリン
    グ時点の2相正弦波位相状態に基づき前記第2のカウン
    タの最新のカウント動作時点からサンプリング時点まで
    の被検出体の変位(微細位置)をとらえ、この微細位置
    と前記第2のカウンタの値をトータルする演算手段とを
    備えてなるエンコーダを用いた位置検出装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658773A (ja) * 1992-08-06 1994-03-04 Sanyo Denki Co Ltd アブソリュートエンコーダ
JP2009073608A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toyota Industries Corp 自動倉庫におけるスタッカクレーンの運転制御方法およびその装置
JP2016504906A (ja) * 2012-12-28 2016-02-12 ラブリオーラ, ドナルド・ピィ, ザ・セカンドLabriola, Donald P., Ii 多極カウントモータのための一体型多回転絶対位置センサ

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JP2009073608A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toyota Industries Corp 自動倉庫におけるスタッカクレーンの運転制御方法およびその装置
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