JPH04131713A - センサ続み誤りの検出および訂正が可能な１トラック型アブソリュート・エンコーダ - Google Patents

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、例えば、連続して設けた複数個のセンサのう
ち、１個のセンサが読み誤った場合には読み誤り訂正を
行い、２個のセンサが読み誤った場合には警告信号を出
力する、センサ読み誤りの検出および訂正が可能な１ト
ラック型アブソリュート・エンコーダに関する。

［従来の技術］ アブソリュート・エンコーダは、符号板上における検出
部の絶対位置情報を得るための計測器であって、絶対位
置情報を含むような目盛を形成した符号板と、該目盛の
読取り機能を備えた検出部とを組合せて構成され、動作
から見ると、帯状の符号板に沿って検圧部か直線的に移
動するリニア型のものと、臼盤または円筒状の符号板に
対して検出部が角移動するロータリ型のものと、に大別
されるが、いずれにせよ検出部が符号板から直接に絶対
位置情報を読取るものである。

ここで、目盛は、アブソリュート・パターンと呼ばれ、
適当な物理的性質、例えば反射率、透過率、偏光状態、
磁気的性質、磁化の向き等を異らせた２種類の最小読取
単位を用いて適当な二値数列を表現したもので、当然、
検出部には、この２種類の最小読取単位を判別できるセ
ンサが設けられている。

アブソリュート・エンコータのうち、従来−船釣であっ
た多トラック型アブソリュート・エンコーダは、そ−れ
ぞれ周期か異る並列な複数本のインクリメンタル・パタ
ーンを符号板に設け、検出部には複数本のパターンにそ
れぞれ対応させて並列にセンサを設けたもので、全部の
トラックを並列に検出して該パターンからＢＣＤコート
またはグレイコ′−トの絶対位置情報（コート番地）を
読取るようにしている。

例えば、ＢＣＤコートを読取る形式の光学式３トラック
型アブソリュート・エンコーダでは、符号板に３木の二
値数列、 ２２　トラック　　００００１１１１・・・２１　トラ
ック　　００１１００４１・・・２０　トラック・　０
１０１０１０１・・・ただし、末尾の・・・は先頭の０
へと 続く。

が透明と不透明の２種類の最小読取り単位を用いて表現
される。また、検圧部には各トラックを並列に検出する
ように３個のフォトセンサが配置されて、樅１列の数値
に対応する最小読取り単位を読取る。すなわち、符号板
に対する検出部の絶対位置情報は、左カラ右へ、０００
．００１、ｏｌｏ、０１１．１００．１０１、＋１０、
】１】という順序圧しいＢＣＤコートで表わされる。

一方、近年、１本のアブソリュート・パターンから絶対
位置情報を得るようにした１トラック型アブソリュート
・エンコーダが盛んに研究されている。これは、全周期
系列やＭ系列等の特殊な−値数列を符号化した１トラッ
ク型アブソリュート・パターンを符号板に設け、検出部
には該パターン上の複数個の最小読取り単位を読取るよ
うに直列にセンサを設け、前記二価数列の一部分を順に
読取るようにしたもので、特開昭５７−１７５２１１号
、実開昭６０−１５２９１６号、特開平１−１５２３１
４号等にも紹介されている。

１トラック型アブソリュート・エンコーダにおいては、
パターンから得られる絶対位置情報がＢＣＤコードやグ
レーコードのような規則性を持たず、車に相互の絶対位
置を区別するだけの一見でたらめな二進数となるか、多
トラック型のものに比へてパターン本数が少なくて済む
ために符号板の小型化に有利で、検出部のセンサ取付け
と調整か容易である等の利点を有する。

このような１トラック型アブソリュート・パターンの基
になる特殊な二値数列の１つとして、原始多項式、 ｇ（Ｘ）−ａｙＸｙ＋ａｙ−＋Ｘ’−’十”’＋ａＩＸ
”ａｏ”’（１）ただし、＋は排他的論理和を表わし、 係数ａＩ（ａｙ〜ａｏ）はＯまたは１の値を取り、ａｙ
＝ａｏ＝１である。

により発生させた数列が知られている。

例えば、原始多項式、 ｇ　（ｘ）＝ｘ３＋ｘ’＋１ により発生させたＭ系列、 ００１１１０１・・・ たたし、末尾の・・・は先頭のｏＯへ と続く。

は、連続３個の符号からなる３ビツト・コードが左から
順に、００１．０１１．１１１．１１０．１０１．０１
０．１００という具合に、そわぞれ異なって得られる。

従って、符号板上に該数列を２種類の最小読取り単位で
表現し、検出部に３個のセンサを直列に配置して、ｌト
ラック型アブソリュート・エンコーダを得ることができ
る。

このＭ系列は、また、 ００１１１０１・・・ ■　■■　　　　　　　　・・・（１）■　■■　　　
　　　　・・・（２） ■　■■　　　　　　・・・（３） ■　■■　　　　　・・・（４） （１）〜（４）に示されるように、数式、■＋■；■　
（＋は排他的論理和） に従って、初期値００１から順次数列を伸ばして形成し
たものであるとも！える。

すなわち、原始多項式、 ｇ　　（ｘ）ｍａ、ｘ’＋ａ、−、ｘ’−’　　＊　　
−−・　＋ａ、ｘ’＋ａ０　　　・−・　（１）から発
生した二値の数列、 （０＋　　１０２　　ｍｓ　　　”・ｆｆｌ＋　　　”
”　　Ｉｎｎ−＋　　１ｌｌｎ　　ｆｆ１ｌ　　１１１
２　　　”’において、原始多項式の係数、 ａ、　　　ａ、〜１ゝ“°　ａ、°”　　　　ａ、　　
　　ａ。

を任意の位相位置に重ね合せたとき、ｌを取る該係数の
位置関係で符号を取り出すと、取り出された全部の符号
の排他的論理和は常にＯとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ 多トラック型、１トラック型にかかわらず、アブソリュ
ート・エンコーダでは、センサか最／Ｊ’ｌ読取り単位
を１つでも読み誤ると、本来の絶対位置とは異なる誤っ
た絶対位置情報を出力することとなる。これは、アブソ
リュート・エンコーダを組込んだ装置の誤動作や暴走を
引ぎ起こす原因となるため、当然、読み誤りの起きない
余裕度を持フた設計が必要である。前述したように、１
トラック型アブソリュート・エンコーダは、基本的には
符号板の小型化に有利であるが、符号板を小型化すると
パターン（最小読取り単位）が微細化されるとともに、
センサのピッチも縮小されて受光面積が減るため、検出
のＳＮ比（余裕度）が低下して、センサか最小読取り単
位を読み誤る可能性か大きくなった。

ここて、従来の多トラック型の場合には、パターンの規
則性を利用して検出ＳＮ比を改善（特願平２−２０１３
１３号で紹介した）したり、絶対位置コートの規則性ま
たは順序正しさを利用して読み誤りを訂正することか容
易に可能である。

例えは、前述の３トラック型アブソリュート・エンコー
ダては、０００．００１．０１０．０１１．１００．１
０１．１１０．１１１という順序正りいＢＣＤコートか
得られるから、前後のコトとの簡単な演算（例えばＯＯ
ｌを加算、減算する）で読み誤り検出か可能である。ま
た、読み誤るセンサも２°桁の最小ピッチのものにほぼ
限定され、これは２°トラックに沿って３個のセンサを
配置して出力の平均を取る（ただし２番目のセンサ出力
は反転する）ことにより容易に検出の信頼性を向上でき
る。

しかし、１トラック型アブソリュート・エンコーダの場
合には、このようなパターンの規則性や絶対位置コート
の順序正しさを全く持たず、とのセンサにも等しく読み
誤る可能性かあるから、読み誤りの問題はより深刻てあ
り、独自の読み誤り検出方法の開発か急かれていた。ま
た、隼なる読み誤り検出、警報装置ては、アブソリュー
ト・エンコーダを組込んだ装置か読み誤り発生のたひに
停止することになるため、読み誤りをリアルタイムて訂
正して、常に正しい絶対位置情報を出力できる、見掛は
上読み誤りが発生しないアブソリュート・エンコータか
望まれていた。

ここで、確率からみて、同時に２つのセンサか読み誤る
可能性は／ＪＸさく、同時に３つのセンサが読み誤る可
能性は極めて棉であるから、実用的には、１つのセンサ
が読み誤った場合に読み誤りが速やかに訂正され、２つ
のセンサが読み誤った場合には点検の目安として警告を
発するものでよいと考えられる。

本発明は、原始多項式、 ｇ（ｘ）＝ａ、ｘ’＋ａ、−、ｘ’−’＋−−・＋ａ＋
Ｘ’＋ａＯ−・−（ｔ）から得た二値の数列に基いて１
トラック型アブソリュート・パターンを作成した１トラ
ック型アブソリュート・エンコーダについて、この問題
の解決を図ったもので、ｍ個のセンサの読み誤りを訂正
し、ｍ＋１個のセンサの読み誤りを警告できる１トラッ
ク型アブソリュート・エンコーダを提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の請求項第１項の１トラック型アブソリュート・
エンコーダは、任意の位相位置における同一な位置関係
で取り圧した所定個数の数値の排他的論理和かそれぞれ
常に０となるような二値数列を符号化した１トラック型
アブソリュート・パターンを設けた符号板（八）と、該
パターン読取り用の連続した複数個のセンサを備え、符
号板（Ａ）に対して相対移動可能な検出部（Ｂ）　と、
からなる１トラック型アブソリュート・エンコーダにお
いて、 複数個のセンサの中から選択した前記位置関係にあるセ
ンサ群について、その出力の排他的論理和を演算する演
算回路を複数個、［１］いずれのセンサも１つ以上のセ
ンサ群に属し、かつ［２］いずれのセンサについても属
するセンサ群の組合せか同でなく、かつ■任意に選択し
た２個のセンサの一方ずつを含むセンサ群の組合せのい
ずれもか前記■のセンサ群の組合せと一致しない、よう
に配置し、 演算回路のいずれかか１を出力した場合には、１を出力
した演算回路の組合せを調へて読み誤りセンサの指定信
号を出力するか、読み誤りセンサを特定不能であれば警
報信号を出力する判別回路と、指定信号に応じて読み誤
りセンサの出力を反転する訂正回路と、を備えたもので
、１ビット読み誤り訂正と２ビット読み誤り検出とを行
う。

本発明の請求項第２項の１トラック型アブンリユート・
エンコーダは、原始多項式、 ｇ（ＸＥａｙＸ”ａｙ−＋Ｘ’−’”’＝”ａ＋Ｘ”ａ
ｏ”’（１）ただし、＋は排他的論理和を表わし、 係数ａｉ（ａｙ〜ａｏ）は０または１の値を取り、ａ、
＝ａｏ＝１である。

により作成されたアブソリュート・パターンを符号板（
＾）に設けた１トラック型アブソリユート・エンコータ
において、 原始多項式の係数８１を右に１つずつずらせてｙ＋２列
まで配列した行列、 ■二進数Ｒ３の中から選択可能なｎ個以下のすへての組
合せについて演算した排他的論理和≠同しく選択可能な
ｎ＋１個について演算した排他的論理和、 となるようにＺを定めて、検出部（Ｂ）にｙ＋ｚ個のセ
ンサを連続して配置し、 行列の各列をｙ＋Ｚ個のセンサにそれぞれ対応させて、
各行について係数８１の１に相当するセンサの出力の排
他的論理和をそれぞれ求め、該排他的論理和か１となっ
た行の組合せを調へて統み誤ったセンサを特定するとと
もに、特定不能な場合には警報信号を出力するようにし
たもので、ｎビットの読み誤り訂正とｎ＋１ビットの読
み誤り検圧とが可能である。

の第に列を形成するｚ＋１桁の二進数をＲｋ（ｋ　＝１
〜ｙ＋ｚ）、ｎを所定の自然数とするとき、■二進数り
の中から選択可能なｎ個以下のすべての組合せについて
演算した排他的論理和がそれぞれ異なり、 ［作用］ 本発明の請求項第１項の１トラック型アブソリュート・
エンコーダに・おいては、原始多項式、ｇ　　（ｘ）噛
ａ、ｘ’＋ａ、−，ｘ’−’　　＋　　・・・　＋ａｌ
Ｘ”ａｏ　　　　−・・　（ｔ）から発生した二値の数
列、 ｍｌ　　ｍ２　　ｍ３　　　°゛ｍ１　　°”　　＋１
１１１−１　１１１＋１　　　°°。

の持つ前述の性質を利用して、読み誤りの発生を検出す
る。すなわち、係数 ａｙ　　　ａｙ、ｌ・＋ａ；ＨＨ＋　　　　ａｌ　　　
　ａ。

を該数列上の任意の位相位置に重ね合せ、１を取る該係
数の位置関係の符号を取り出して排他的論理和を演算す
る。このとき、演算結果が０ならば該位置関係を構成す
るセンサに全く統み誤りが無い、または同位置関係を構
成するセンサ中の２儂のセンサが読み誤っていることを
示す。また、演算結果が１ならば同位置関係を構成する
センサ中の１個が読み誤っていることを示す。ここで複
数個としたセンサは、実際、絶対位置情報のビット数よ
りも多く、これらのセンサのいくつかは単独に１つの演
算回路に接続されるが、他はいくつかの演算回路に重複
して接続され、１を出力した演算回路の組合せから、１
つのセンサを特定できるようになっている。ここで、同
時に２つのセンサか読み誤ると、両方のセンサを含む演
算回路は０となるが片方のセンサを含む一連の演算回路
がすべてｌとなって特定不能となる。このとき警告（３
号か発せられる。

例えば、前述のＭ系列、 ００１１１０１・・・ に対しては、検圧部に、 ００１１１０１・・・ Ｓｌ　　５２　５３　５４　５５　　Ｓ６　　Ｓ７と７
個のセンサＳ１〜Ｓ７か配置され、センサＳ１〜Ｓ７は
、４個の演算回路Ｅ１〜Ｅ４に、 Ｓ１＋　Ｓ３＋　Ｓ４　　　　　・・・ＥＩＳ２＋Ｓ４
＋Ｓ５　　　　　　・・・Ｅ２Ｓ３＋　Ｓ５＋　Ｓ６　
　　　　・・・Ｅ３Ｓ４＋　５８＋　５７　　　　　・
・・Ｅ４という具合に接続されて、出力の排他的論理和
か計算される。従って、判別回路ては、センサＳ１〜Ｓ
７のうちで読み誤った１個が、１を出力する演算回路Ｅ
ｌ−Ｅ４の次のような組合せで１対１に特定される。

センサ５１の読み誤り　　・・・Ｅｌ センサＳ２の読み誤り　　・・・Ｅ２ センサＳ３の読み誤り センサＳ４の読み誤り センサＳ５の読み誤り センサＳ６の読み誤り センサＳ７の読み誤り ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅ３、 ・・・Ｅ４ このようにして特定されたセンサの出力を訂正回路で反
転して出力させることにより、読み誤りがリアルタイム
に訂正される。

ところが、センサＳ１〜Ｓ６のうち同時に２個が読み誤
ると、１を出力する演算回路Ｅ１〜Ｅ４の組合せは次の
ようになる。

センサＳ１、Ｓ２の読み誤り センサＳ１、Ｓ３の読み誤り センサＳｌ、　５４の読み誤り センサＳ１、Ｓ５の読み誤り センサ５１．　Ｓ６の読み誤り センサＳｌ、・Ｓ７の読み誤り ・・・Ｅｌ、　　Ｅｌ ・・・Ｅ３ ・・・Ｅｌ、　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、　Ｅｌ、　Ｅ３ ・・・Ｅｌ、　　Ｅ３、　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、　Ｅ４ センサＳ２、 センサＳ２、 センサＳ２、 センサＳ２、 センサＳ３、 センサＳ３、 センサＳ３、 センサＳ３、 センサＳ４、 センサＳ４、 センサＳ４、 センサＳ５、 センサＳ５、 センサＳ６、 Ｓ４の読み誤り Ｓ５の読み誤り Ｓδの読み誤り Ｓ７の読み誤り Ｓ４の読み誤り Ｓ５の読み誤り Ｓ６の読み誤り Ｓ７の読み誤り Ｓ５の読み誤り Ｓ６の読み誤り Ｓ７の読み誤り Ｓ６の読み誤り Ｓ７の読み誤り Ｓ７の読み誤り ・・・Ｅｌ、　　Ｅ４ ・・・Ｅ３ ・・・Ｅｌ、　　Ｅ３．　　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、 ・・・Ｅｌ、　Ｅ３、　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、　Ｅｌ、　Ｅ３ ・・・Ｅｌ、　Ｅｌ ・・・Ｅｌ、　Ｅ４ ・・・Ｅｌ、　Ｅ３、　Ｅ４ ・・・Ｅ３ センサＳ２、Ｓ３の読み誤り　　・・・Ｅｌ、Ｅｌ、Ｅ
３これらは、前述の１対１に対応した組合せのそれぞれ
とは異なっているが、相互に重複した組合せを含んでい
るために、読み誤りセンサの特定は不可能である。この
とき、判別回路からは読み誤りの警告信号が出力される
。

本発明の請求項第２項の１トラック型アブソリュート・
エンコーダにおいては、請求項第１項で単に複数個とし
たセンサ数の決定方法が、ｍビット読み誤り訂正、ｍ＋
１ビット読み誤り検出の場合に拡張して示される。

この行列を用いた方法によって、センサ数、各センサの
演算回路への割り当て、１を出力した演算回路の組合せ
と読み誤りセンサとの対応が機械的に計算される。

例えば、前述のＭ系列、 ００１１１０１　　・−・ は、原始多項式、 ｇ　　（ｘ）曽ｘ’＋ｘ’＋１ により発生したものであるから、係数８．’＝ａｏはそ
れぞれ、 ａ、＝１ ａ２＝　０ ａ１＝　１ ａ、＝　　１ である。このような係数８３〜ａｏを用いて行列を作る
と、係数８３〜ａ０を４行配置して、７列まで拡張した
ときに、行列、 について、■二進数Ｒ２の中から選択可能なｎ個以下の
すべての組合せについて演算した排他的論理和がそれぞ
れ異なる。すなわち、各列の４桁の二進数、 第１列　　　１０００ 第２列　　　　０１００ 第３列　　　　１０１０ 第４列　　　　１１０１ 第５列　　　　０１１０ 第６列　　　　００１１ 第７列　　　　０００１ がすべて異なる。また、同時に、該行列では、■−進数
）ｌｋの中から選択可能なｎ個以下のすへての組合せに
ついて演算した排他的論理和≠同しく選択可能なｎ＋１
個について演算した排他的論理和である。すなわち、７
列から任意に取り出した２列の排他的論理和、 第１利子第２列　　１１００ 第１利子第３列　　００１０ 第１利子第４５１１　　０１０１ 第１列十第５列　　１１１゜ 第１利子第６列　　１０１１ 第１利子第７列　　１００１ 第２判子第６列 第２判子第７列 第３利子第４列 第３利子第５列 第３利子第６列 第３利子第７列 第４利子第５列 第４判子第６列 第４利子第７列 Ｉ ０　ｌ　１１ 第５利手第６列　　０１０１ 第５判子第７列　　ｏｌｌｌ 第６利子第７列 第２利子第３列　　１１１゜ 第２利子第４列　　１０ｏ１ 第２利子第５列　　ｏｏｔ。

第６利子第７列　　１１００ については、相互に重複するものを含むが、前記１対１
対応したものと等しいものはない。

従って、前記行列の各列を１個のセンサにそれぞれ対応
させて合計７個のセンサを検出部に設けて符号板上の連
続７個の最小読取り単位を読取るようにし、前言己行列
の各行について１のセンサの排他的論理和を計算する演
算回路を合計４個設ければ、１を出力した演算回路の組
合せから１個の読み誤りセンサが特定され、かつ２個の
読み誤りの発生か検出される。

方、ここで、２個のセンサの読み誤りを特定するために
は、少なくとも前記第１利子第２列〜第６列十第７列の
二進数が相互に異なることが必要である。すなわち、こ
のような条件が満たされるまで行列をさらに拡張して、
該行列に対応させてセンサ数と演算回路とを増せばよい
。

［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の第１実施例の１トラック型アブソリ
ュート・エンコーダの模式図である。これは、先に説明
した、３ビツトの絶対位置情報を得る、Ｍ、ｖ−列を採
用した１トラック型アブソリュート・エンコーダについ
て、１ヒツト読み誤りの訂正と２ビット読み誤りの検圧
とを行うものである。

第１図において、符号板Ａには、前述の原始多項式、 ｇ　　（ｘ）−Ｘ３＋ｘ’＋１ により発生したＭ系列、 ０．０１１１０１・・・ のＯを遮光部、１を透光部に置換えて符号化した１トラ
ック型アブソリユート・トラックＡ１が形成され、検出
部Ｂには、トラックＡ１上の連続７個の最小読取り単位
に対応させて、７個のフォトセンサ３１〜Ｓ７が配置さ
れている。センサｓｌ〜Ｓ７は読み誤り検圧のために演
算回路Ｅ１〜Ｅ４に接続されるが、実際にトラックＡ１
から３ビツトの絶対位置情報を読取るのはセンサｓ１、
Ｓ２、Ｓ３だけである。

このとき、行列とセンサｓ１〜ｓ７および演算回路Ｅ１
〜Ｅ４とは次のように関連づけられてぃる。

Ｓｌ センサｓ２．７売み誤つ センサＳ３読み誤り 読み誤り問題無し 読み誤り問題無し 読み誤り問題無し 読み誤り問題無し すなわち、演算回路Ｅ１〜Ｅ４は、それぞれ次のような
排他的論理和の演算を行う。

演算回路Ｅｌ：　　　Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ４演算回路Ｅ２：
　　　Ｓ２＋Ｓ４＋Ｓ５演算回路Ｅｌ：　　　Ｓ３＋Ｓ
５＋Ｓ６演算回路Ｅｌ：　　　Ｓ４＋Ｓ６＋ｓ７対照表
メモリＭは、演算回路Ｅ１〜Ｅ４の出力の組合せに対し
て、出力線Ｍ１〜Ｍ４に次のような出力を行う。

ＥＩＥ２Ｅ３Ｅ４　：　ｈＨＭ２Ｍ３　　Ｍ４　　　　
意味００００：０００　０：　　ｇｂ誤り無し１０００
：１００　０・　センサ５１読み誤りｌ　１００　・　
０００ ００１０：０００ ０１０１　　：０ＯＯ １１１０：０００ １０１１：０００ １００１　・　０００ １１１０：０００ ｔｏｏｔ　　：０ＯＯ ００１０：０００ ０１１１：０００ ０１０１　　：０００ センサＳｌ＋Ｓ２？ センサＳｌ＋Ｓ３？ センサＳｌ＋Ｓ４？ センサＳ１＋Ｓ５？ センサＳ１＋Ｓ５？ センサＳ１＋Ｓ７？ センサＳ２＋Ｓ３？ センサＳ２＋Ｓ４？ センサＳ２＋Ｓ５？ センサＳ２＋ＳＳ？ センサＳ２＋Ｓ７？ ０１１１：０００　１　　　　センサＳ３＋Ｓ４？１１
００：０００　１　　　　センサＳ３＋Ｓ５？１００１
：００−０　１・　　センサＳ３＋Ｓ６？１０１１・０
００　１：　　　センサＳ３＋Ｓ７？ここで、出力Ｍ１
〜Ｍ３は、それぞれセンサＳ１〜Ｓ３出力の反転命令と
して訂正回路Ｔへ人力される。また、出力Ｍ４は、セン
サＳ１〜Ｓ３を含む２個のセンサが読み誤った可能性か
あることを教える警報出力である。

訂正回路Ｔは、３１個の排他的論理和素子Ｔ１〜Ｔ３を
備える。素子ＴＩは、出力Ｍ１が１のときにセンサＳ１
の出力を反転し、０のときには素通しする。素子Ｔ２は
、同様に、出力Ｍ２が１のときにセンサＳ２の出力を反
転し、０のときには素通しする。素子Ｔ１も、同様に、
出力Ｍ３が１のときにセンサＳ３の出力を反転し、Ｏの
とぎには素通しする。

対照表メモリＮは、トラックＡ１からセンサＳ１〜Ｓ３
が読取った３ビツトの絶対位置情報をＢＣＤコートに１
対ｌ変換して、端子ｄｉ−６３に出力する。ここでは、
対島表、 ５ＩＳ２５３　　：　　ｄｌｄ２ｄ３　　　　番地００
１　　　　：　　　　００１　　　　・　　　１０１１
　　　　：　　　　０１０　　　　：　　　　２１１１
　　　　：　　　　０１１　　　　：　　　　３１１０
　　　　：　　　　１００　　　　：　　　　４１０１
　　　　：　　　　１０１　　　　：　　　　５０１０
　　　　：　　　　１１０　　　　：　　　　６１００
　　　　：　　　　１１１　　　　・　　　７が用いら
れる。

このように構成された】トラック型アブソリュート、エ
ンコーダにおいて、符号板Ａが左方向に移動すると、セ
ンサＳ１〜Ｓ３により、３ビツトの絶対位置情報が、０
０１がら順に、０１１．１１１．１１０．１０１．０１
０．１００と読取られ、この絶対位置情報は対照表メモ
リにより３ビツトのＢＣＤコードに変換されて端子ｄ１
〜ｄ３に出力される。

一方、対照表メモリＭにより、センサｓ１が読み誤った
ことか特定されると、出力Ｍ１に１か出力されて、素子
Ｔ１により、センサＳ１の読み誤り出力は反転されて訂
正される。同様に、センサＳ２が読み誤ったことか特定
されると、素子Ｔ２によりセンサＳ２の読み誤り出力が
、また、センサＳ３が読み誤ったことが特定されると、
素子Ｔ３により、センサＳ３の読み誤り出力が反転され
て訂正される。

また、対照表メモリＭにより、センサＳ１〜Ｓ３を含む
２個のセンサが読み誤ったことが検出されると、出力Ｍ
４に１が出力されて、読み誤りの警告を行う。

第２図は、本発明の第２実施例の１トラック型アブソリ
ュート・エンコーダを説明するためのもので、１ビット
読み誤り訂正と２ビット読み誤り検出とを行うための行
列と、該行列に対応させたセンサと演算回路の関係を示
す数値表である。ここでは、２４個のセンサと９個の演
算回路を用いることにより、１５ヒツトの絶対位置情報
についても第１実施例と同様に１ビット読み誤り訂正と
２ヒツト読み誤り検出が実行できることか示されている
。下なわら、第２実施例のように絶対位置情報のヒツト
数が大きい場合に本発明かより有効であることを示して
いる。

第２実施例の１トラック型アブソリュート・パターンの
数列は、原始多項式、 ｇ　　（Ｘ）−ＸＩＳ、×１４＋×１２＋Ｘ♂＋ｘ５＋
ｘ’＋ｘ２＋ｘ＋１により発生したＭ系列、 ０１０１００　　・・・ であって、該数列上の一周３２７６７個の位相位置にお
いて、連続１５個の数値からなる絶対位置情報はすべて
相互に異なる。

第２図の行列においては、■各行の二進数に同一なもの
はなく、■各行の二進数と、選択可能な２行について演
算した排他的論理和とで等しいものはない。従って、該
行列を第１実施例と同様な操作で２４個のセンサと９個
の演算回路に置換えることにより、１ビット読み誤り訂
正と２ビット読み誤り検出が実行できる。

第３図は、本発明の第３実施例の１トラック型アブソリ
ュート・エンコーダを説明するためのもので、２ビット
読み誤り訂正と３ヒツト読み誤り検出とを行うための行
列と、該行列に対応させたセンサと演算回路の関係を示
す数値表である。ここでは、１７個のセンサと１１個の
演算回路を用いることにより、６ビツトの絶対位置情報
について２ビット読み誤り訂正と３ビット読み誤り検出
が実行できることが示されている。

第３実施例の１トラック型アブソリュート・パターンの
数列は、原始多項式、 ｇ　（ｘ）＝　ｘ６＋ｘ’＋ｘ’＋ｘ＋０により発生し
た二値の数列であって、該数列上の一周６３僅の位相位
置において、連続６個の数値からなる絶対位置情報はす
べて相互に異なる。

第３図の行列においては、■任意の１列の二進数および
任意の２列の二進数の排他的論理和の中には同一なもの
がなく、■これらの二進数と、選択可能な３列の二進数
について演算した排他的論理和とで等しいものはない。

従って、該行列を１７個のセンサと１１個の演算回路に
置換えることにより、２ビット読み誤り訂正と３ビット
読み誤り検出が実行できる。

［発明の効果］ 本発明の請求項第１項の１トラック型アブソリュート・
エンコーダでは、最も発生確率の高い１ヒツト読み誤り
の場合に、読み誤りセンサの出力が直ちに訂正されるか
ら、見掛は上は読み誤りを起していないことになる。ま
た、偶然、２個のセンサが読み誤った場合には警告信号
が出力されるから、点検や交換の目安とすることができ
る。

従って、アブソリュート・エンコーダの信頼性が向上し
、組込んだ装置に誤動作や暴走を引き起こさないで済む
。また、信頼性の観点から行えなかったアブソリュート
・パターンの一層の微細化や、許容相対速度の向上や、
検出部の簡略化等も踏み込んで実行できるため、アブソ
リュート・工ンコーダの一層の小型化とコストダウンか
可能となる。

本発明の請求項第２項の１トラック型アブソリュート・
エンコーダでは、１ビツトはもとより、ｎビットまでの
いかなる読み誤りも特定できるから、読み誤りをリアル
タイムに訂正することにより、アブソリュート・エンコ
ーダの信頼性か一層高まる。また、ｎ＋ｌビットの読み
誤りが発生した場合にも少なくとも読み誤り発生の事実
を知ることができるから、組込み装置に悪影響を及ぼす
前に必要な措置を取ることができる。さらに、これに必
要なセンサの個数と、演算回路の個数と、両者の組合せ
とが機械的な計算により求められるから設計が楽である
。

値表である。

第３図は、本発明の第３実施例の１トラック型アブソリ
ュート・エンコーダを設計するための数値表である。

［主要部分の符号の説明］

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）任意の位相位置における同一な位置関係で取り出
   した所定個数の数値の排他的論理和がそれぞれ常に０と
   なるような二値数列、を符号化した１トラック型アブソ
   リュート・パターンを設けた符号板（Ａ）と、 該パターン読取り用の連続した複数個のセンサを備えて
   、前記符号板（Ａ）に対して相対移動可能な検出部（Ｂ
   ）と、からなる１トラック型アブソリュート・エンコー
   ダにおいて、 前記複数個のセンサの中から選択した前記位置関係にあ
   るセンサ群について、その出力の排他的論理和を演算す
   る演算回路を複数個、［１］いずれのセンサも１つ以上
   のセンサ群に属し、かつ［２］いずれのセンサについて
   も属するセンサ群の組合せが同一でなく、かつ［３］任
   意に選択した２個のセンサの一方ずつを含むセンサ群の
   組合せのいずれもが前記［２］のセンサ群の組合せと一
   致しない、ように配置し、 前記演算回路のいずれかが１を出力した場合には、１を
   出力した前記演算回路の組合せを調べて読み誤りセンサ
   の指定信号を出力するが、該読み誤りセンサを特定不能
   であれば警報信号を出力する判別回路と、 前記指定信号に応じて前記読み誤りセンサの出力を反転
   する訂正回路と、を備えたことを特徴とする、１ビット
   読み誤り訂正と２ビット読み誤り検出とを行う１トラッ
   ク型アブソリュート・エンコーダ。
2. （２）原始多項式、 ｇ（ｘ）＝ａ＿ｙｘ＾ｙ＋ａ＿ｙ＿−＿１ｘ＾ｙ＾−＾
   １＋…＋ａ＿１ｘ＾１＋ａ＿０…（１）ただし、＋は排
   他的論理和を表わし、 係数ａ＿ｉ（ａ＿ｙ〜ａ＿０）は０または１の値を取り
   、ａ＿ｙ＝ａ＿０＝１である。 により作成されたアブソリュート・パターンを符号板（
   Ａ）に設けた１トラック型アブソリュート・エンコーダ
   において、 原始多項式の係数ａ＿ｉを右に１つずつずらせてｙ＋ｚ
   列まで配列した行列、 ［ａ＿ｙａ＿ｙ＿−＿１…ａ＿ｉ…ａ＿１ａ＿０００…
   ００ａ＿ｙａ＿ｙ＿−＿１…ａ＿１…ａ＿１ａ＿００…
   ０００ａ＿ｙａ＿ｙ＿−＿１…ａ＿１…ａ＿１ａ＿０…
   ０… … ０…ａ＿ｙａ＿ｙ＿−＿１…ａ＿ｉ…ａ＿２ａ＿１ａ＿
   ０００…０ａ＿ｙａ＿ｙ＿−＿１…ａ＿ｉ…ａ＿２ａ＿
   １ａ＿０］の第ｋ列を形成するｚ＋１桁の二進数をＲ＿
   ｋ（ｋ＝１〜ｙ＋ｚ）、ｎを所定の自然数とするとき〔
   １〕二進数Ｒ＿ｋの中から選択可能なｎ個以下のすべて
   の組合せについて演算した排他的論理和がそれぞれ異な
   り、 〔２〕二進数Ｒ＿ｋの中から選択可能なｎ個以下のすべ
   ての組合せについて演算した排他的論理和≠同じく選択
   可能なｎ＋１個について演算した排他的論理和、 となるようにｚを定めて、前記検出部（Ｂ）にｙ＋ｚ個
   のセンサを連続して配置し、 前記行列の各列を前記ｙ＋ｚ個のセンサに対応させて、
   各行について係数ａ＿ｉの１に相当するセンサの出力の
   排他的論理和をそれぞれ求め、該排他的論理和が１とな
   った行の組合せを調べて読み誤ったセンサを特定すると
   ともに、特定不能な場合には警報信号を出力するように
   したことを特徴とする、ｎビットの読み誤り訂正とｎ＋
   １ビットの読み誤り検出とを可能とした１トラック型ア
   ブソリュート・エンコーダ。