JPH0483118A - Multiple rotation detecting rotary encoder - Google Patents

Multiple rotation detecting rotary encoder

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JPH0483118A
JPH0483118A JP19630390A JP19630390A JPH0483118A JP H0483118 A JPH0483118 A JP H0483118A JP 19630390 A JP19630390 A JP 19630390A JP 19630390 A JP19630390 A JP 19630390A JP H0483118 A JPH0483118 A JP H0483118A
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rotary encoder
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detection
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Abstract

PURPOSE:To precisely synthesize rotating number with rotating angle by building up and falling the output of the counter of a multiple rotation detecting part synchronously with the fall timing of the top column of a rotary encoder. CONSTITUTION:A reset signal to a rotating number counter part 94 and a control signal are transmitted from a rotary encoder converter to a circuit base by a cable through terminals 211, 201 and through terminals 213, 203, respectively. On the other hand, the rotating number converted to serial signal, the absolute value of rotating angle similarly converted to serial signal, a timing signal, and a two-phase inclement pulse are transmitted from the circuit base to the rotary encoder converter by the cable through terminals 202, 212, through terminals 204, 214, through terminals 205, 215, and through 206, 207, 216, and 217, respectively. Thus, even if the detecting precision of a multiple rotation detecting part is such that one rotation of a rotating shaft can be recognized, the same precision as the time of detecting one rotation by the rotary encoder can be kept.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は回転軸の回転回数と回転角を同時に検出する多
回転検出ロータリーエンコーダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a multi-rotation detection rotary encoder that simultaneously detects the number of rotations and rotation angle of a rotating shaft.

[従来の技術] 回転軸の回転角をnビットのディジタル信号で検出する
検出器としてはロータリーエンコーダが周知である。
[Prior Art] A rotary encoder is well known as a detector that detects the rotation angle of a rotating shaft using an n-bit digital signal.

しかしロータリーエンコーダは回転軸が1回転毎にディ
ジタル信号は元の値に復帰するため回転軸の回転回数を
計数することはできない。
However, in a rotary encoder, the digital signal returns to its original value every time the rotary shaft rotates once, so it is not possible to count the number of rotations of the rotary shaft.

したがって回転軸の回転角と回転回数を同時に検出する
ことが必要な場合には、回転軸に減速ギヤを設け1回転
毎に機械的なカウンタをカウントアツプする方式が用い
られていた。
Therefore, when it is necessary to simultaneously detect the rotation angle and the number of rotations of the rotating shaft, a method has been used in which a reduction gear is provided on the rotating shaft and a mechanical counter is counted up every rotation.

しかしながらこの方式においては減速ギヤおよび機械的
カウンタ中に存在するバックラッシュのために、ロータ
リーエンコーダの1回転と機械的カウンタのカウントア
ツプのタイミングを厳密に一致させることは困難であっ
た。さらに装置として相当の大きさを有することとなり
、取り扱い上の不便もあった。
However, in this method, it is difficult to precisely match the timing of one revolution of the rotary encoder and the count-up of the mechanical counter due to backlash existing in the reduction gear and the mechanical counter. Furthermore, the device is quite large, which causes some inconvenience in handling.

これらの課題を解決するためにロータリーエンコーダの
中に回転軸の基準位置を出力する多回転検出用ディスク
とこのディスクから発生される基準位置を位相のずれた
2相のパルスとして検出する2つのセンサと、この2相
パルスを回転方向に応じてカウントアツプないしはカウ
ントダウンして回転回数を計数する多回転検出部を併設
する方式が提案されている(特願平1−305314)
In order to solve these problems, we have developed a multi-rotation detection disk that outputs the reference position of the rotating shaft in a rotary encoder, and two sensors that detect the reference position generated from this disk as two-phase pulses with a phase shift. A method has been proposed in which a multi-rotation detector is installed to count up or down these two-phase pulses depending on the direction of rotation to count the number of rotations (Japanese Patent Application No. 1-305314).
.

[発明が解決しようとする課B] しかしながらこの方式にあっては2相のパルスを第1の
パルスがオンとなっている間に第2のパルスが立ち上が
るように、2つのセンサを配置する必要がある。
[Problem B to be solved by the invention] However, in this method, it is necessary to arrange two sensors so that the second pulse rises while the first pulse is on. There is.

したがって回転軸の基準位置を高精度で検出するために
はセンサの取り付け、調整を高い精度で行うことが必要
であった。
Therefore, in order to detect the reference position of the rotating shaft with high precision, it is necessary to attach and adjust the sensor with high precision.

さらにロータリーエンコーダの回転角の最上位桁は多回
転検出部のカウンタの最下位桁に対して常に進み位相で
なければならないため、多回転検出部のカウンタをリセ
ットできる回転軸の回転角に制限があった。
Furthermore, since the most significant digit of the rotation angle of the rotary encoder must always be in a leading phase with respect to the least significant digit of the counter of the multi-rotation detector, there is a limit to the rotation angle of the rotary shaft that can reset the counter of the multi-rotation detector. there were.

さらに回転回数をカウントするカウンタで1度カウント
ミスが発生するとカウンタがリセットされるまで、誤差
が保持されることとなる。
Furthermore, if a counting error occurs once in the counter that counts the number of rotations, the error will be held until the counter is reset.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、多回
転検出機構の精度が1回転を識別できる程度の精度であ
っても、エンコーダで検出される1回転と多回転検出機
構で検出される1回転とを正確に合成することができ、
任意の回転度で回転回数カウンタをリセットすることを
を可能とする多回転検出ロータリーエンコーダを提供す
ることを目的とする。
The present invention was made in view of the above problem, and even if the accuracy of the multi-rotation detection mechanism is high enough to distinguish between one rotation, the single rotation detected by the encoder and the multi-rotation detection mechanism cannot be detected. can be accurately synthesized with one rotation,
It is an object of the present invention to provide a multi-rotation detection rotary encoder that makes it possible to reset a rotation number counter at any rotation degree.

さらに多回転検出機構のカウンタにカウントミスが発生
した場合に、その発生を示す信号を検出する機能を付加
することも目的とする。
Another object of the present invention is to add a function to detect a signal indicating the occurrence of a count error in the counter of the multi-rotation detection mechanism.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダの基本構
成は第1図に示される。
[Means for Solving the Problems] The basic configuration of a multi-rotation detection rotary encoder according to the present invention is shown in FIG.

即ち回転軸の半回転毎に異なるパターンが形成されたデ
ィスク100と、ディスク上のパターンを検出する第1
の検出手段101と、第1の検出手段101の出力と9
0°位相のずれた出力を得る第2の検出手段102と、
第1および第2の検出手段101.102の出力に基づ
きディスクの回転回数をカウントする回転回数カウント
手段103と、ディスク100と回転軸を共有するロー
タリーエンコーダ104と、回転回数カウント手段10
3の最下位桁(LSBcnt)の論理信号値とロータリ
ーエンコーダ104の出力の最上位桁(MSBenc)
の論理信号値の否定値との論理積を演算する論理積演算
手段105と、論理積演算手段105の出力と、カウン
ト手段の最下位桁(LSBcnt)の1つ上位の桁以上
の桁とを同期加算して回転回数カウント手段103の出
力の立ち上がり立ち下がりのタイミングをロータリーエ
ンコーダ104の出力の立ち下がりのタイミングと同期
させる同期加算手段106と、回転回数カウント手段1
03にリセット信号が印加されたときに第2の検出手段
102の出力の位相と回転回数カウント手段103の最
下位桁の出力の位相とが一致するように回転回数カウン
ト手段103に初期値を設定する初期値設定手段107
と、を設ける。
That is, there is a disk 100 on which a different pattern is formed every half rotation of the rotating shaft, and a first disk that detects the pattern on the disk.
detection means 101, the output of the first detection means 101, and 9.
a second detection means 102 that obtains outputs that are out of phase by 0°;
A rotation count means 103 that counts the number of disk rotations based on the outputs of the first and second detection means 101 and 102, a rotary encoder 104 that shares a rotation axis with the disk 100, and a rotation count means 10.
Logic signal value of the least significant digit (LSBcnt) of 3 and the most significant digit (MSBenc) of the output of the rotary encoder 104
A logical product calculating means 105 calculates a logical product with a negative value of a logical signal value, and the output of the logical product calculating means 105 and the digit one or more higher than the least significant digit (LSBcnt) of the counting means. A synchronous addition means 106 that performs synchronous addition to synchronize the rising and falling timing of the output of the rotation number counting means 103 with the falling timing of the output of the rotary encoder 104, and the rotation number counting means 1.
An initial value is set in the rotation count means 103 so that when a reset signal is applied to the rotation count means 103, the phase of the output of the second detection means 102 matches the phase of the output of the least significant digit of the rotation count means 103. Initial value setting means 107
and.

さらに第2の検出手段102の出力と回転回数カウント
手段103の最下位桁の論理信号値が不一致となったと
きにカウンタにカウントミスが発生したことを検出する
カウントミス検出手段(108)を、設ける。
Further, a count error detection means (108) is provided which detects that a count error has occurred in the counter when the output of the second detection means 102 and the logical signal value of the least significant digit of the rotation number counting means 103 do not match. establish.

[作用コ このように構成された多回転検出ロータリーエンコーダ
にあっては、多回転検出機構の精度が1回転を識別でき
る程度であっても、ロータリーエンコーダの最上位桁の
立ち下がりタイミングに同期させて多回転検出部のカウ
ンタの出力を立ち上げ立ち下げるため、回転回数と回転
角を正確に合成することおよび任意の位置で回転回数カ
ウンタをリセットすることが可能となる。
[Operation] In the multi-rotation detection rotary encoder configured in this way, even if the accuracy of the multi-rotation detection mechanism is at a level that can distinguish one rotation, it is impossible to synchronize with the fall timing of the most significant digit of the rotary encoder. Since the output of the counter of the multi-rotation detection section is raised and lowered by the rotation angle, it is possible to accurately synthesize the number of rotations and the rotation angle, and to reset the number of rotations counter at an arbitrary position.

さらに多回転検出機構のカウンタにカウントミスが発生
した場合であっても、その発生を迅速に検知することが
できる。
Furthermore, even if a count error occurs in the counter of the multi-rotation detection mechanism, the occurrence can be quickly detected.

[実施例] 以下図面により本発明の実施例である磁気リングと磁気
センサを用いた多回転検出機構と光学式ハイブリッドエ
ンコーダを組み合わせた多回転検出ロータリーエンコー
ダについて説明する。
[Embodiment] A multi-rotation detection rotary encoder that is an embodiment of the present invention, which is a combination of a multi-rotation detection mechanism using a magnetic ring and a magnetic sensor, and an optical hybrid encoder, will be described below with reference to the drawings.

ここで使用するハイブリッドエンコーダは回転軸の回転
角を2”=32768分割して検出し、15ビツトのデ
ィジタル信号を出力するものであり、上位8ビツトをア
ブソリュート信号として検出し、下位8ビツトをインク
リメント信号として検出する。
The hybrid encoder used here detects the rotation angle of the rotating shaft by dividing it into 2" = 32768, and outputs a 15-bit digital signal. The upper 8 bits are detected as an absolute signal, and the lower 8 bits are incremented. Detected as a signal.

第2図は本実施例に係る多回転検出機構を内蔵したハイ
ブリッドエンコーダの側断面図を示す図、第3図はY部
の拡大図であって、本体11とカバー12からなる筺体
1に収納されている。
FIG. 2 is a side sectional view of a hybrid encoder incorporating a multi-rotation detection mechanism according to this embodiment, and FIG. 3 is an enlarged view of the Y section, which is housed in a housing 1 consisting of a main body 11 and a cover 12. has been done.

カバー12からは、筐体1の外側の先端にカップリング
2を有する軸3が突出しており、この軸3はカバー12
に取り付けられた軸受け13によってによって支持され
、回転角度の測定対象にカップリング2を介して接続さ
れる。
A shaft 3 having a coupling 2 at the outer tip of the housing 1 protrudes from the cover 12, and this shaft 3 is connected to the cover 12.
It is supported by a bearing 13 attached to and connected via a coupling 2 to the rotation angle measurement target.

この軸3の筺体1内の先端には回転角検出用ディスク4
および回転回数検出用ディスクが取り付けられ、回転軸
と共に回転する。
At the tip of this shaft 3 inside the housing 1 is a rotation angle detection disk 4.
A disk for detecting the number of rotations is attached and rotates together with the rotating shaft.

この回転角検出用ディスク4には後述するように回転角
のアブソリュート値を出力するためのアブソリュートパ
ターンと、回転軸の回転に対応してパルスを出力するた
めのインクリメントパターンと、さらにアブソリュート
信号とインクリメント信号とを合成するためのタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生パターンが形成さ
れている。
This rotation angle detection disk 4 has an absolute pattern for outputting the absolute value of the rotation angle, an increment pattern for outputting pulses corresponding to the rotation of the rotation axis, and an absolute signal and an increment pattern as described later. A timing signal generation pattern is formed to generate a timing signal for combining the signals.

この回転角検出用ディスク4の両側に相対してアブソリ
ュートパターン、インクリメントパターン、タイミング
信号発生パターンおよび光量補正用トラックに対応した
数の複数の発光素子5と受光素子6が設置される。
A plurality of light emitting elements 5 and light receiving elements 6 are installed on both sides of the rotation angle detection disk 4 in a number corresponding to the absolute pattern, increment pattern, timing signal generation pattern, and light amount correction track.

また回転角検出用ディスク4と受光素子6の間には固定
スリット7が筺体1に固定して設置される。
Further, a fixed slit 7 is fixedly installed in the housing 1 between the rotation angle detection disk 4 and the light receiving element 6.

回転回数検出用ディスク9はリングの半分をN極、残り
の半分をS極に磁化したリング状をしており、回転回数
検出用ディスク9に対向して互に約90″の角度をなし
て2つの磁気センサ91および92が配置される。
The rotation number detection disk 9 has a ring shape with half of the ring magnetized as a N pole and the other half as a S pole, and is opposed to the rotation number detection disk 9 at an angle of about 90'' to each other. Two magnetic sensors 91 and 92 are arranged.

さらに筐体1の中には後述する信号処理を実行するため
の電子回路を搭載した回路基板8が収納されている。
Further, the housing 1 houses a circuit board 8 equipped with an electronic circuit for executing signal processing to be described later.

そしてハイブリッドエンコーダの筺体1からの出力はケ
ーブル20を介してハイブリッドエンコーダ変換装置3
0に伝送される。
The output from the hybrid encoder housing 1 is transmitted to the hybrid encoder converter 3 via the cable 20.
Transmitted to 0.

第4図はディスク4上に形成されたパターンを示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a pattern formed on the disk 4. As shown in FIG.

即ち回転角検出用ディスク4の最外周には等間隔に配置
されたスリットで構成されるインクリメントパターン4
1が形成されている。
That is, on the outermost periphery of the rotation angle detection disk 4, there is an incremental pattern 4 consisting of slits arranged at equal intervals.
1 is formed.

なおインクリメント信号は回転方向を判別するために互
に90@位相のずれた2信号として検出される。
Note that the increment signal is detected as two signals having a phase shift of 90@ from each other in order to determine the rotation direction.

インクリメントパターンの内側にはアブソリュート信号
とインクリメント信号を合成するために使用するタイミ
ング信号を発生するためのタイミング信号発生パターン
42が形成される。
A timing signal generation pattern 42 for generating a timing signal used to synthesize the absolute signal and the increment signal is formed inside the increment pattern.

その内側に形成された第1の光量補正トラック43Aの
内側には8ビツトの回転角のアブソリュート信号を発生
するためのアブソリエート信号発生パターン44A−4
4Hが形成される。
An absolute signal generation pattern 44A-4 for generating an 8-bit rotation angle absolute signal is provided inside the first light amount correction track 43A formed inside the first light amount correction track 43A.
4H is formed.

なおアブソリュート信号発生パターン44Dと44Eの
間にも第2の光量補正トラック43Bが形成される。
Note that a second light amount correction track 43B is also formed between the absolute signal generation patterns 44D and 44E.

また本実施例においてアブソリュート信号発生パターン
はグレーコードで表現されたディジタル信号を出力する
ように形成されているものとする。
Further, in this embodiment, it is assumed that the absolute signal generation pattern is formed so as to output a digital signal expressed in a gray code.

第5図は信号処理をするために筺体1中に収納される回
路基板8とそれとケーブル20を介して接続されるロー
タリーエンコーダ変換装置300機能を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the functions of a circuit board 8 housed in the housing 1 for signal processing and a rotary encoder conversion device 300 connected to it via a cable 20.

即ち回路基板8には発光素子5から発光される光量を一
定にするために2つの光量補正トラック43A、Bを通
過する光量を受光素子6で検出し、発光素子5から発光
される光量をする光量補正機能81、受光素子6により
受光された信号を増幅する第1の増幅部82、アブソリ
ュートパターンにより検出された8ビツトのパラレル信
号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル信号変
換部83.2つの磁気センサ91.92の出力を増幅す
る第2の増幅部93、増幅部93の出力に基づき回転回
数をカウントするカウンタ部94、カウンタ部のパラレ
ル出力をシリアル信号に変換する第2のパラレル−シリ
アル変換部95、リセット信号に基づきカウンタ部94
にリセット値をセットする初期値設定部96、第2の磁
気センサ92の出力とカウンタ部のカウント値からカウ
ントミスを検知するカウントミス検知部97およびケー
ブル20を介してロータリーエンコーダ変換装置30と
の間で授受される信号の状態を整えるライントライバレ
シーバ部84が含まれる。
That is, in order to make the amount of light emitted from the light emitting element 5 constant, the circuit board 8 detects the amount of light passing through the two light amount correction tracks 43A and 43B with the light receiving element 6, and calculates the amount of light emitted from the light emitting element 5. A light amount correction function 81, a first amplification section 82 that amplifies the signal received by the light receiving element 6, and a parallel-serial signal conversion section 83 that converts the 8-bit parallel signal detected by the absolute pattern into a serial signal. A second amplifying section 93 that amplifies the output of the magnetic sensor 91,92, a counter section 94 that counts the number of rotations based on the output of the amplifying section 93, and a second parallel-serial that converts the parallel output of the counter section into a serial signal. Conversion section 95, counter section 94 based on the reset signal
An initial value setting section 96 that sets a reset value to , a count error detection section 97 that detects a count error from the output of the second magnetic sensor 92 and the count value of the counter section, and a connection with the rotary encoder conversion device 30 via the cable 20 . A line receiver receiver unit 84 is included that adjusts the state of signals exchanged between the lines.

ロータリーエンコーダ変換装置30には、ケーブル20
を介して回路基板8との間で授受される信号の状態を整
えるライントライバレシーバ部301、シリアル信号で
伝送されてきた回転角のアブソリュート値をパラレル信
号に変換する第1のシリアル−パラレル信号変換部30
2、インクリメントパターンにより検出されたパルスを
カウントするインクリメントカウンタ303、インクリ
メントカウンタ303の出力をラッチするためのインク
リメント値ラッチ部304、シリアル信号で伝送されて
きた回転回数をパラレル信号に変換する第2のシリアル
−パラレル信号変換部305、第1のシリアル−パラレ
ル信号変換部302から出力された8ビツトパラレルの
グレーコード形式で表現された回転角のアブソリュート
値を8ビツトパラレルのバイナリコードで表現されたア
ブソリュート値に変換し第2のシリアル−パラレル信号
変換部の出力を一時的に蓄えるデータ処理部306、最
終的な出力である回転軸の回転回数と回転角の15ビツ
トデータをラッチするためのデータラッチ部307およ
びパラレル−シリアル信号変換部83および95・シリ
アル−パラレル信号変換部302および305・インク
リメント値ラッチ部304・データラッチ部305のタ
イミングを制御する制御信号を発生する制御信号発生部
307が含まれる。
The rotary encoder conversion device 30 includes a cable 20
A line receiver receiver unit 301 adjusts the state of signals exchanged with the circuit board 8 via a first serial-parallel signal that converts the absolute value of the rotation angle transmitted as a serial signal into a parallel signal. Conversion section 30
2. An increment counter 303 that counts pulses detected by an increment pattern, an increment value latch unit 304 that latches the output of the increment counter 303, and a second unit that converts the number of rotations transmitted as a serial signal into a parallel signal. The serial-parallel signal converter 305 converts the absolute value of the rotation angle expressed in the 8-bit parallel Gray code format output from the first serial-parallel signal converter 302 into the absolute value expressed in the 8-bit parallel binary code. A data processing unit 306 that converts into a value and temporarily stores the output of the second serial-parallel signal converter, and a data latch that latches the final output of 15-bit data of the number of rotations and rotation angle of the rotating shaft. 307 and parallel-serial signal converters 83 and 95, serial-parallel signal converters 302 and 305, increment value latch unit 304, and a control signal generator 307 that generates a control signal to control the timing of data latch unit 305. It will be done.

そしてロータリーエンコーダ変換器に取り付けられたコ
ネクタ309を介して外部とインターフェースする。
It is then interfaced with the outside via a connector 309 attached to the rotary encoder converter.

回転回数力うンタ部94に対するリセット信号は端子2
11と端子201を介して、制御信号は端子213と端
子203を介して、ケーブル20によりロータリーエン
コーダ変換器30から回路基板8に伝送される。
A reset signal for the rotation number force absorber section 94 is sent to terminal 2.
11 and terminal 201, control signals are transmitted from rotary encoder converter 30 to circuit board 8 by cable 20 via terminals 213 and 203.

逆に、シリアル信号に変換された回転回数は端子202
と端子212を介して、同じくシリアル信号に変換され
た回転角のアブソリュート値は端子204と端子214
を介して、タイミング信号は端子205と端子215を
介して、2相のインクリメントパルスはそれぞれ端子2
06.207と216および217を介してケーブル2
0によって回路基板8からロータリーエンコーダ変換器
30に伝送される。
Conversely, the number of rotations converted into a serial signal is sent to the terminal 202.
The absolute value of the rotation angle, which is also converted into a serial signal, is sent to terminals 204 and 214 via terminal 204 and terminal 212.
The timing signal is passed through terminal 205 and terminal 215, and the two-phase increment pulse is passed through terminal 205 and terminal 215, respectively.
06. Cable 2 via 207 and 216 and 217
0 from the circuit board 8 to the rotary encoder converter 30.

第6図は本発明により多回転カウンタ部の出力の立ち上
がり立ち下がりタイミングをロータリーエンコーダの1
回転に同期させる動作を説明するための機能図、第7図
はそのタイミング図である。
FIG. 6 shows how the rising and falling timing of the output of the multi-rotation counter section can be controlled by the rotary encoder according to the present invention.
A functional diagram for explaining the operation to synchronize with rotation, and FIG. 7 is a timing diagram thereof.

即ち回路基板8のカウンタ部94は2つの磁気センサ9
1および92から回転軸の回転方向を判別してアップダ
ウンカウンタ943にカウントアツプないしはカウント
ダウンを指令する回転方向判別部941と、第2の磁気
センサ92の出力からクロックパルスを出力するクロッ
クパルス発生部942と、このクロックパルスに基づい
て回転軸の回転方向に対応してカウントアツプないしは
カウントダウンすると共にリセット信号が入力されたと
きに第2の磁気センサの出力を最下位ビットのデータと
して読み込むアップダウンカウンタ943と、アップダ
ウンカウンタの最下位桁と第2の磁気センサの出力との
排他的論理和を演算するカウントミス検出部944から
構成される。
That is, the counter section 94 of the circuit board 8 has two magnetic sensors 9.
a rotation direction determination unit 941 that determines the rotation direction of the rotation axis from 1 and 92 and instructs an up/down counter 943 to count up or count down; and a clock pulse generation unit that outputs clock pulses from the output of the second magnetic sensor 92. 942, and an up/down counter that counts up or down in accordance with the rotational direction of the rotating shaft based on this clock pulse, and reads the output of the second magnetic sensor as the least significant bit data when a reset signal is input. 943, and a count error detection section 944 that calculates the exclusive OR of the least significant digit of the up/down counter and the output of the second magnetic sensor.

従ってアップダウンカウンタ943の出力の最下位桁の
位相は第2の磁気センサ92の位相と一致することにな
り、この両信号の排他的論理和が論理信号″1′となれ
ばアップダウンカウンタ943にカウントミスが発生し
たことを示す。
Therefore, the phase of the least significant digit of the output of the up-down counter 943 matches the phase of the second magnetic sensor 92, and if the exclusive OR of both signals becomes the logic signal "1", the up-down counter 943 Indicates that a counting error has occurred.

さらにロータリーエンコーダ変換部30のデータ処理部
306は回転角データをバイナリ−コードに変換するコ
ード変換部3061と、コード変換部3061の出力の
最上位桁aの否定値と回転回数データの最下位桁すとの
論理積を演算する論理積演算部3062と、論理積演算
部3062の出力をアップダウンカウンタ942の出力
の最下位桁の1つ上の桁以上に同期加算する同期加算部
3063から構成される。
Furthermore, the data processing unit 306 of the rotary encoder conversion unit 30 includes a code conversion unit 3061 that converts the rotation angle data into a binary code, a negative value of the most significant digit a of the output of the code conversion unit 3061, and the least significant digit of the rotation number data. Consisting of a logical product calculating section 3062 that calculates the logical product of 2 and 3, and a synchronous adding section 3063 that synchronously adds the output of the logical product calculating section 3062 to one or more digits above the least significant digit of the output of the up/down counter 942. be done.

従ってロータリーエンコーダの最上位桁が立ち下がるタ
イミングに、即ち回転軸が1回転する毎に回転回数デー
タも立ち上がりあるいは立ち下がることとなる。
Therefore, at the timing when the most significant digit of the rotary encoder falls, that is, every time the rotating shaft rotates once, the rotation number data also rises or falls.

なお本実施例において回転回数検出用ディスクおよびセ
ンサとして磁気リングと磁気センサを使用しているが、
これに限らず他の形式例えば光学式のものを使用するこ
とができる。
In this example, a magnetic ring and a magnetic sensor are used as the disk and sensor for detecting the number of rotations.
The present invention is not limited to this, and other formats, such as optical ones, can be used.

またロータリーエンコーダが取り付けられた装置が停止
中はロータリーエンコーダも動作しないため電源をオフ
として電力消費を抑制することが一般的であるが、回転
回数については装置停止中であっても低い回転速度で回
転軸が回転された場合にも検出できることが望ましいた
め、磁気センサ用増幅部にはバイアスを変更することに
より、高い周波数特性で動作する通常モードと周波数特
性は低くなるものの電力消費量の少ない省電力モードと
を切り換えて使用可能な形式を使用しても良い。
Furthermore, while the equipment to which the rotary encoder is attached is stopped, the rotary encoder does not operate, so it is common practice to turn off the power to reduce power consumption. It is desirable to be able to detect even when the rotation axis is rotated, so by changing the bias in the magnetic sensor amplifier, there are two modes: a normal mode that operates with high frequency characteristics, and a saving mode that operates with low frequency characteristics but low power consumption. You may use an available format by switching the power mode.

さらにロータリーエンコーダとしては本実施例に述べた
ハイブリッドエンコーダに限らずアブソリュート型エン
コーダを使用すことも可能である。
Furthermore, the rotary encoder is not limited to the hybrid encoder described in this embodiment, but it is also possible to use an absolute encoder.

[発明の効果] 本発明によれば、多回転検出部の検出精度が回転軸の1
回転を識別できる程度の精度であっても、ロータリーエ
ンコーダで1回転を検出する場合と同精度を維持するこ
とが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the detection accuracy of the multi-rotation detection section is as low as 1 of the rotation axis.
Even if the accuracy is such that rotations can be identified, it is possible to maintain the same accuracy as when detecting one rotation with a rotary encoder.

さらに回転回数のカウンタにカウントミスが発生した場
合であっても、このことを迅速に検出することが可能と
なる。
Furthermore, even if a counting error occurs in the rotation number counter, this can be detected quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダ
の基本構成を示す図、 第2図は本発明に係る多回転検出口−タリーエンコーダ
の側断面を示す図、 第3図はY部の拡大図、 第4図は回転角検出用ディスクのパターンを示す図、 第5図は信号処理の機能を示す図、 第6図は本発明によるタイミング同期およびカウントミ
ス検知の機能を説明する図、 第7図は本発明によるタイミング同期を説明するタイミ
ング図である。 図において 100・・・回転回数検出用ディスク、101・・・第
1の検出手段、 102・・・第2の検出手段、 103・・・回転回数カウント手段、 104・・・ロータリーエンコーダ、 105・・・論理積演算手段、 106・・・同期加算手段、 107・・・初期値設定手段、 108・・・カウントミス検出手段。 インクリメント信号パターン4] 回転角検出用ディスクのパターン 第4図 多回転検出ロータリーエンコーダ 第2図 Y部拡大図 第3図
Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of the multi-rotation detection rotary encoder according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a side cross section of the multi-rotation detection port-tally encoder according to the present invention, and Fig. 3 is an enlarged view of the Y section. 4 is a diagram showing the pattern of the rotation angle detection disk. FIG. 5 is a diagram showing the signal processing function. FIG. 6 is a diagram explaining the timing synchronization and count error detection function according to the present invention. FIG. 7 is a timing diagram illustrating timing synchronization according to the present invention. In the figure, 100... Disc for detecting number of rotations, 101... First detection means, 102... Second detection means, 103... Number of rotations counting means, 104... Rotary encoder, 105. ... logical product operation means, 106 ... synchronous addition means, 107 ... initial value setting means, 108 ... count error detection means. Increment signal pattern 4] Rotation angle detection disc pattern Fig. 4 Multi-rotation detection rotary encoder Fig. 2 Enlarged view of Y section Fig. 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回転軸の半回転毎に異なるパターンが形成された回
転回数検出用ディスク(100)と、該ディスク(10
0)上のパターンを検出する第1の検出手段(101)
と、 該第1の検出手段(101)の出力と90゜位相のずれ
た出力を得る第2の検出手段(102)と、 該第1および第2の検出手段(101、102)の出力
に基づき前記ディスク(100)の回転回数をカウント
する回転回数カウント手段(103)と、 前記ディスク(100)と回転軸を共有するロータリー
エンコーダ(104)と、からなる多回転検出ロータリ
ーエンコーダにおいて、 該回転回数カウント手段(103)の最下位桁(LSB
cnt)の論理信号値と、該ロータリーエンコーダ(1
04)の出力の最上位桁(MSBenc)の論理信号値
の否定値との論理積を演算する論理積演算手段(105
)と、 該論理積演算手段(105)の出力と、前記回転回数カ
ウント手段(103)の該最下位桁(LSBcnt)の
1つ上位の桁以上の桁とを同期加算して、前記回転回数
カウント手段(103)の出力の立ち上がり立ち下がり
のタイミングを前記ロータリーエンコーダ(104)の
出力の立ち下がりのタイミングと同期させる同期加算手
段(106)と、 前記回転回数カウント手段(103)にリセット信号が
印加されたときに前記第2の検出手段(102)の出力
の位相と、該回転回数カウント手段(103)の最下位
桁の出力の位相とが一致するように該回転回数カウント
手段(103)に初期値を設定する初期値設定手段(1
07)と、を設けることを特徴としたロータリーエンコ
ーダ。 2、前記第2の検出手段(102)の出力と前記回転回
数カウント手段(103)の最下位桁の論理信号値が不
一致となったときにカウンタにカウントミスが発生した
ことを検出するカウントミス検出手段(108)を、設
けたことを特徴とする請求項1記載の多回転検出ロータ
リーエンコーダ。
[Claims] 1. A rotation number detection disk (100) on which a different pattern is formed for each half rotation of a rotating shaft, and the disk (100).
0) First detection means (101) for detecting the above pattern
and a second detection means (102) that obtains an output that is 90° out of phase with the output of the first detection means (101); A multi-rotation detection rotary encoder comprising: a rotation number counting means (103) that counts the number of rotations of the disk (100) based on the number of rotations of the disk (100); and a rotary encoder (104) that shares a rotation axis with the disk (100). The least significant digit (LSB) of the number counting means (103)
cnt) and the rotary encoder (1
04) and a logical product of the most significant digit (MSBenc) of the output of
), and the output of the AND operation means (105) and the digit one or more higher than the least significant digit (LSBcnt) of the rotation number counting means (103) are synchronously added to calculate the number of rotations. Synchronous addition means (106) synchronizes the rising and falling timing of the output of the counting means (103) with the falling timing of the output of the rotary encoder (104); and a reset signal is provided to the rotation number counting means (103). The number of rotations counting means (103) is configured such that the phase of the output of the second detection means (102) matches the phase of the output of the least significant digit of the number of rotations counting means (103) when the voltage is applied. Initial value setting means (1
07) A rotary encoder characterized by being provided with. 2. Counting error that detects that a counting error has occurred in the counter when the output of the second detection means (102) and the logic signal value of the least significant digit of the rotation number counting means (103) do not match. The multi-rotation detection rotary encoder according to claim 1, further comprising detection means (108).
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