JPH05332788A

JPH05332788A - ロータリーエンコーダのデータ処理装置

Info

Publication number: JPH05332788A
Application number: JP16835392A
Authority: JP
Inventors: Setsuro Mori; 節朗森; Noboru Abe; 昇阿部
Original assignee: Holon Co Ltd
Current assignee: Holon Co Ltd
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】転極や測定誤差などによる精度低下を低減可能
なインクリメンタル方式のロータリーエンコーダのデー
タ処理装置を提供する。【構成】発明１は、転極発生を検出し、転極及びその方
向に応じてエッジパルスのカウント値を補正することに
より、転極によるエッジパルスのカウント値のずれを解
消する。発明２は互いに異なるエッジタイミングと一定
のエッジ間隔とをもつとともに互いにオーバーラップす
る複数の単位計測時間（例えば二相入力信号の周期）を
順次計測し、計測したこれら各単位計測時間に基づいて
計時データ（例えば二相入力信号の平均周期）を算出す
る。これにより、エッジタイミングの測定誤差の影響を
大幅に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリーエンコーダ
のデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクリメンタル方式のロータリ
ーエンコーダ（以下、単にロータリーエンコーダとい
う）では、回転板の全周に設けられた定間隔のパタンを
光学的や磁気的に検出して位相が約９０度異なる２相パ
ルスを発生する。このロータリーエンコーダから出力さ
れる２相パルスのエッジパルスを検出し、２相パルスの
時系列パタンによりその方向を確定するとともに、エッ
ジパルスの入力周期をカウントすることにより回転角度
を検出するロータリーエンコーダのデータ処理装置が知
られている。また、上記ロータリーエンコーダの回転板
の基準点を検出し、基準点以後のエッジパルスをカウン
トして絶対角度を検出するデータ処理装置も知られてい
る。また、所定のエッジパルスＰ１、Ｐｎを計測開始点
及び計測終了点とする計測期間の時間ΔＴをカウント
し、計測時間ΔＴ中のエッジパルス数ｎ＋１をΔＴで割
ることによりこの期間中の速度が検出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなロータリー
エンコーダでは、出力される２相パルスのエッジタイミ
ングがギヤの機械精度誤差などによるバックラッシュ又
は機械振動又は各種ノイズなどのために、実際には生じ
ていない進行方向の反転（以下、進行方向の反転を転極
という）を意味する２相パルスパタンが生じる場合があ
り、このような偽の転極の発生は、エッジパルスのカウ
ントに基づく回転角度デ−タに誤りを生じさせる。この
ため従来では、上記転極が生じたデータ計測期間のデー
タを全体のデータから削除している。しかしながらこの
ようなデータ削除は、当然のことながらデータ処理の遅
延を招く。また転極が生じたデータ計測期間以前のデー
タを回転角度、絶対位置、平均速度検出に用いることが
困難となってしまう。

【０００４】また、計測期間中に実際に転極が生じた場
合においても、上記と同様にエッジパルスのカウントに
基づく回転角度デ−タに誤りを生じさせる。このため通
常、計測期間中に回転軸の方向変換が生じる用途には主
にアブソリュート方式のロータリーエンコーダを採用し
ている。しかしながら、アブソリュート方式のロータリ
ーエンコーダは精度の点でインクリメンタル方式のロー
タリーエンコーダに劣り、高精度検出の点で不満足であ
るという問題があった。第１発明は上記問題点に鑑みな
されたものであり、その第１の目的は、偽の転極の発生
にもかかわらず、正確な回転角度を算出可能なインクリ
メンタル方式のロータリーエンコーダのデータ処理装置
を提供することである。またその第２の目的は、計測期
間中に実際に転極が生じた場合においても、正確な回転
角度を算出可能なインクリメンタル方式のロータリーエ
ンコーダのデータ処理装置を提供することである。

【０００５】次に、上記した如く従来のロータリーエン
コーダのデータ処理装置で例えば角速度の瞬時時を求め
るには、計時カウンタにより、２相パルス信号ＰＨＡ又
はＰＨＢのどちらかの１周期の時間を計測して単位計測
時間とし、この単位計測時間の逆数に一定値を掛けて算
出している。しかしながら、この単位計測時間を計測す
る計時カウンタは回路処理上、２相パルス信号ＰＨＡ又
はＰＨＢのどちらかの１．２５周期に一度しか単位計測
時間を変更しないので、精密な角速度の計測ができない
という不具合があった。また、エッジタイミングの検出
誤差が角速度の測定誤差として無視できないという不具
合があった。このようなエッジタイミングの検出誤差は
例えば、２相パルスの立ち上がり時や立ち下がり時にノ
イズが重畳した場合などにおいて生じる。第２発明は上
記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、エッ
ジパルスの計測誤差に関わらず正確な速度検出が可能な
計時データを創成するインクリメンタル方式のロータリ
ーエンコーダのデータ処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明のロータリーエ
ンコーダのデータ処理装置は、インクリメンタル方式の
ロータリーエンコーダから出力される２相パルスのエッ
ジを検出してエッジパルスを出力するエッジ検出手段
と、前記２相パルスの位相関係から進行方向を検出する
方向検出手段と、前記進行方向に基づいて前記エッジパ
ルスを加算方向あるいは減算方向にカウントするエッジ
カウント手段と、所定のエッジ発生間隔を計時する計時
手段とを備えるロータリーエンコーダのデータ処理装置
において、前記エッジカウント手段は、前記方向検出手
段が転極を検出した場合に前記進行方向に基づいて前記
エッジカウント手段のカウント値を真値に補正するカウ
ント値補正手段を備えることを特徴としている。好適な
態様において、前記カウント値補正手段は、前記エッジ
カウント手段の加算カウント方向へ前記転極が発生した
場合に前記カウント値に１を加え、前記エッジカウント
手段の減算カウント方向へ前記転極が発生した場合に前
記カウント値から１を引くものである。好適な態様にお
いて、前記方向検出手段は、前記計測開始時点以後の転
極発生回数が奇数回か偶数回かを判別する奇偶判別部を
有し、前記奇偶判別部の判別結果と進行方向とに基づい
て、前記カウント値を補正するものである。

【０００７】第２発明のロータリーエンコーダのデータ
処理装置は、インクリメンタル方式のロータリーエンコ
ーダから出力される２相パルスのエッジを検出してエッ
ジパルスを出力するエッジ検出手段と、前記２相パルス
の位相関係から進行方向を検出する方向検出手段と、前
記進行方向に基づいて前記エッジパルスを加算方向ある
いは減算方向にカウントするエッジカウント手段とを備
えるロータリーエンコーダのデータ処理装置において、
互いに異なるエッジタイミングと一定のエッジ間隔とを
もつとともに互いにオーバーラップする複数の単位計測
時間を順次計測する複数の計時手段と、前記各計時手段
から順次出力される前記単位計測時間から計時データを
創成する計時データ創成手段とを備えることを特徴とし
ている。ここで、一定のエッジ間隔とは、連続するエッ
ジパルスにおいてあるエッジパルスを計測開始点として
このエッジパルスからｎ（ｎは２以上の整数）番目の計
測終了点をなすエッジパルスまでの間隔をいう。好適な
態様において、前記計時データから瞬時角速度を検出す
る角速度検出手段を備える。好適な態様において、前記
計時データ創成手段は、隣接する複数の前記単位計測時
間を平均乃至統計処理して前記計時データを算出するも
のである。

【０００８】

【作用】第１発明において、エッジデータ検出手段はイ
ンクリメンタル方式のロータリーエンコーダから出力さ
れる２相パルスのエッジを検出してエッジパルスを出力
し、方向検出手段は２相パルスの位相関係から進行方向
を検出する。エッジカウント手段は入力するエッジパル
スを進行方向に基づいて加算方向あるいは減算方向にカ
ウントする。特にエッジカウント手段のカウント値補正
手段は、方向検出手段が転極を検出した場合に進行方向
に基づいてエッジカウント手段のカウント値を真値に補
正する。

【０００９】第２発明において、エッジデータ検出手段
はインクリメンタル方式のロータリーエンコーダから出
力される２相パルスのエッジを検出してエッジパルスを
出力し、方向検出手段は２相パルスの位相関係から進行
方向を検出する。エッジカウント手段は入力するエッジ
パルスを進行方向に基づいて加算方向あるいは減算方向
にカウントする。特に計時手段の複数の計時手段は、互
いに異なるエッジタイミングと一定のエッジ間隔とをも
つとともに互いにオーバーラップする複数の単位計測時
間を順次計測し、計時手段の計時データ創成手段は、各
計時カウンタから順次出力される単位計測時間から計時
データを創成する。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように第１発明のロータリ
ーエンコーダのデータ処理装置は、エッジパルスカウン
ト値を転極発生時に進行方向に応じて真値に補正する構
成を採用しているので、転極発生にもかかわらず転極発
生しない場合と同じエッジ検出回数をカウントすること
ができる。したがって第１発明によれば、バックラッシ
ュ発生、機械振動及びノイズ混入にもかかわらず計測開
始以後の正確な回転角度を算出することができ、更には
ロータリーエンコーダを駆動する回転軸が計測期間中に
転極（方向変換）を行っても正確な回転角度を算出する
ことができる。また第２発明は、互いに異なるエッジタ
イミングと一定のエッジ間隔とをもつとともに互いにオ
ーバーラップする複数の単位計測時間を順次計測し、順
次計測した各単位計測時間から計時データを創成するの
で、従来より多数でかつ互いに独立変数である各単位計
測時間から計時データを創成でき、単位計測時間（例え
ば２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢも周期）の計測精度を
向上することができる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、第１発明のロータリーエンコーダの
データ処理装置の一実施例を図面を参照して説明する。
このロータリーエンコーダのデータ処理装置は、図１の
ブロック図に示すように、エッジ検出回路（エッジ検出
手段）１と、方向検出回路（方向検出手段）２と、エッ
ジカウンタ（エッジカウント手段）３と、計時カウンタ
（計時手段）４と、クロックＣＬとを備えている。各回
路の詳細を説明する前に図２のタイミングチャートによ
りロータリーエンコーダから出力される２相パルス信号
ＰＨＡ，ＰＨＢについて説明する。この２相パルス信号
ＰＨＡ，ＰＨＢの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッ
ジ（以下、単にエッジという）は周知のように回転軸の
相対位置に対応している。信号ＰＨＡは信号ＰＨＢに対
し所定位相（ここでは９０度）進相している。

【００１２】エッジ検出回路１は、ロータリーエンコー
ダ（図示せず）から入力される２相パルス信号ＰＨＡ，
ＰＨＢの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出
してエッジパルスＰｅを出力する回路である。ここでは
図３に示すように、排他論理和（Ｅ−ＯＲ）回路１１、
１２と、ラッチ１３、１４と、ＯＲ回路１５とで構成し
ている。ラッチ１３、１４はクロックＣＬがハイレベル
となる毎に２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢを個別にラッ
チするので、ラッチ１３、１４は１クロック遅延信号と
なっている。なお、このエッジ検出回路１は各信号ＰＨ
Ａ，ＰＨＢについて独立に求めたエッジパルスをＯＲ回
路１５により加算して単一のエッジパルスＰｅとしてい
る。なお、これらエッジの検出には各種の回路方式が従
来用いられているが、例えばこれらエッジ入力時に１パ
ルスを出力するモノマルチバイブレータ回路で構成する
こともできる。

【００１３】方向検出回路２は、２相パルス信号ＰＨ
Ａ，ＰＨＢの位相関係に基づいて進行方向を検出すると
ともに、転極を検出する回路である。すなわち図２のタ
イミングチャートで説明すると、ＣＷ方向に回転する場
合、２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢの位相は２相パルス
信号ＰＨＡ又はＰＨＢの一周期を３６０度とした場合、
９０度位相変化毎に００、０１、１０、１１の順に変化
する。また逆のＣＣＷ方向に回転する場合、００、１
０、１１、０１の順に変化する。したがって、位相変化
（エッジ検出）前後の位相状態の比較により現在の進行
方向を検出できる。具体的に説明すれば、ＰＨＡ、ＰＨ
Ｂ両方が同時に位相遷移することはないので、ＰＨＡ＝
１の状態時にＰＨＢが１から０になる場合はＣＷ方向、
ＰＨＢが０から１になる場合はＣＣＷ方向である。逆
に、ＰＨＡ＝０の状態時にＰＨＢが０から１になる場合
はＣＷ方向、ＰＨＢが１から０になる場合はＣＣＷ方向
である。同様に、ＰＨＢ＝１の状態時にＰＨＡが０から
１になる場合はＣＷ方向、ＰＨＡが１から０になる場合
はＣＣＷ方向である。逆に、ＰＨＢ＝０の状態時にＰＨ
Ａが１から０になる場合はＣＷ方向、ＰＨＡが０から１
になる場合はＣＣＷ方向である。

【００１４】この実施例では方向検出回路２を図４に示
すように構成している。すなわち、方向検出回路２は、
上記した方向判別を行う方向判別回路２１と、その出力
を記憶して直前の進行方向を表す方向表示ラッチ２２
と、ラッチ２２の出力であるこの直前の進行方向と方向
判別回路２１の出力である現在の進行方向との一致を取
り、不一致の場合に進行方向の変化すなわち転極を検出
して転極パルスＰｔを発生する転極パルス発生回路２３
とからなる。図４に示すように、例えば方向判別回路２
１はラッチ２４、２５、２４ａ、２５ａと、ＡＮＤ回路
２６、２７、２６ａ、２７ａと、論理ゲート回路２８、
２９、２８ａ、２９ａと、ＯＲ回路２０とからなる。ラ
ッチ２４、２５、２４ａ、２５ａは図３と同様に、クロ
ックＣＬがハイレベルとなる毎に２相パルス信号ＰＨ
Ａ，ＰＨＢを個別にラッチするので、ラッチ２４、２５
は１クロック遅延信号となっている。なお上記した２相
パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢのラッチはまとめることも可
能である。

【００１５】ＡＮＤ回路２６は２相パルス信号ＰＨＡが
１の状態で状態遷移しない場合に論理ゲート回路２８に
１を出力する。その結果、論理ゲート回路２８はＰＨＢ
が１から０になる場合に１（ＣＷ方向を示す）を出力す
る。一方、ＮＡＮＤ回路２７は２相パルス信号ＰＨＡが
０の状態で状態遷移しない場合に論理ゲート回路２９に
１を出力する。その結果、論理ゲート回路２９はＰＨＢ
が０から１になる場合に１（ＣＷ方向を示す）を出力す
る。同様に、ＡＮＤ回路２６ａは２相パルス信号ＰＨＢ
が１の状態で状態遷移しない場合に論理ゲート回路２８
ａに１を出力する。その結果、論理ゲート回路２８ａは
ＰＨＡが０から１になる場合に１（ＣＷ方向を示す）を
出力する。一方、ＮＡＮＤ回路２７ａは２相パルス信号
ＰＨＢが０の状態で状態遷移しない場合に論理ゲート回
路２９ａに１を出力する。その結果、論理ゲート回路２
９はＰＨＡが１から０になる場合に１（ＣＷ方向を示
す）を出力する。したがって、論理ゲート回路２８、２
９、２８ａ、２９ａの出力の論理和を取るＯＲ回路２０
は、ＣＷ方向において１を出力し、ＣＣＷ方向において
０を方向表示ラッチ２２に出力する。

【００１６】方向表示ラッチ２２は、進行方向信号Ｓｄ
を出力する。また、一致回路２３は、ラッチ２２の出力
である直前の進行方向とＯＲ回路２０の出力である現在
の進行方向との一致を取り、不一致の場合に進行方向の
変化すなわち転極を検出して転極パルスＰｔを発生す
る。エッジカウンタ３は、図５に示すように、エッジ検
出回路１から出力されるエッジパルスＰｅと転極パルス
Ｐｔとの論理和をとるオア回路３１と、レジスタ３３
と、レジスタ３３の置数からオア回路３１の１ビットの
出力信号を加算又は減算する加減算回路３２とを有す
る。なお、エッジパルスＰｅと転極パルスＰｔとはオー
バーラップしないように設計されている。また、オア回
路３１と加減算回路３２は本発明でいうカウント値補正
手段を構成している。

【００１７】この加減算回路３２は、進行方向信号Ｓｄ
がＣＷ方向（１）の場合に加算回路に、ＣＣＷ方向
（０）の場合に減算回路に切り換えられる。これによ
り、レジスタ３３はエッジパルスＰｅをＣＷ方向に加算
し、ＣＣＷ方向に減算する。また加減算回路３２は、方
向表示回路２２の出力により決定される転極後の進行方
向がＣＣＷ方向である場合、転極後に転極パルスＰｔす
なわち１を加算し、逆に転極後の進行方向がＣＷ方向で
ある場合、転極後に転極パルスＰｔすなわち１を減算す
る。なお、ここでは図示説明を省略するが、加減算回路
３２は補数発生器と、加算回路とを有しており、進行方
向信号Ｓｄが１（ＣＷ）の場合には、エッジパルスＰｅ
はそのまま加算され、転極パルスＰｔは減算すなわち補
数発生器で２進の補数とされて加算される。逆に進行方
向信号Ｓｄが０（ＣＣＷ）の場合には、転極パルスＰｔ
はそのまま加算され、エッジパルスＰｅは減算すなわち
補数発生器で２進の補数とされて加算される。このよう
にすることにより、レジスタ３３の置数は後述するよう
に、転極発生にもかかわらず計測開始以後の正確な移動
距離を示すものとなる。

【００１８】計時カウンタ４は、通常のカウンタであっ
て、２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢよりも充分に高い周
波数で発振するクロックＣＬをカウントして計測時間Δ
Ｔをカウントする。計測開始は計測指令信号でエッジカ
ウンタ３のレジスタ３３及び計時カウンタ４を０にリセ
ットすることによりなされる。

【００１９】以下、バックラッシュにより転極が生じた
場合について図６のタイミングチャート及び図７の状態
変化図を参照して説明する。計測開始からバックラッシ
ュがＣＷ方向に生じてＣｅ＝２までカウントした後、時
点ｂで転極が生じると、従来は時点ｂ以降減算を開始す
る。しかしながら、時点ｂにおいて生じるエッジパルス
Ｐｅは物理的に時点ａで検出したロータリーエンコーダ
の物理的なエッジと同じエッジを計測するものであり、
すなわち空間的には同位置であり、補正をしない場合に
はエッジカウンタ３のカウント値Ｃｅは−１だけ真の値
からずれてしまう。この実施例では時点ｂの直後に転極
を検出して転極パルスＰｔを出力し、この転極パルスＰ
ｔを加算するので、図６に示すように時点ｄ（計測開始
点ｚと同じ空間位置）においてカウント値Ｃｅを元と同
じ０とすることができる。

【００２０】上記した転極補正はＣＣＷ方向へのバック
ラッシュでも同様であり、上記回路で補正することがで
きる。また、振動やノイズなどにより計測開始後に転極
が何回生じても、その都度、転極補正することにより、
エッジカウンタ３のカウント値Ｃｅが正確な値を示す。
その結果、上記したバックラッシュや振動やノイズ混入
といった不所望な原因による転極によるカウント値Ｃｅ
のずれを補正するだけでなく、たとえばステップモータ
のように常に両方向に自在に方向変換するものの回転角
を検出することができる。

【００２１】以上の実施例では、転極の都度、その直後
に転極補正を行う方式を説明したが、転極補正すなわち
カウント値Ｃｅの補正は計測に支障が無い範囲で行えば
よい。なお、計測開始から奇数回目の転極は上記した最
初の一回の転極と同じ補正を行えばよく、また偶数回目
の転極はもしそれまで転極補正を行っていないのであれ
ば転極補正を行う必要が無いので、計測開始から現在ま
での転極回数が奇数回か偶数回かを示すラッチを設け、
このラッチが１（奇数回）を出力する場合に上記した転
極補正を１回だけ行えばよい。

【００２２】（実施例２）他の実施例を図８に示す。こ
の実施例は、周知のようにＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ
／Ｏからなるマイコン装置のソフトウエア処理により上
記した転極補正を行うものであって、その動作を図９の
フローチャートにより説明する。なおこの実施例では図
１０に示すように、計測開始から一定の単位計測期間Δ
Ｔ１を設定し、この単位計測期間ΔＴ１毎に処理を行う
ものとする。図９において、まず図１０の最初の単位計
測期間ｄ１にわたって２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢを
２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢの周波数よりも充分に高
いサンプリング周波数でサンプリング入力し、ＲＡＭに
順番に記憶する（２００）。

【００２３】次の単位計測期間ｄ２に次の２相パルス信
号ＰＨＡ，ＰＨＢを入力するとともに、以下のステップ
３００〜９００を行う。すなわち、記憶した順番に２相
パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢを再生するとともに実施例１
と同様の原理でエッジを検出してエッジパルスＰｅを求
め（３００）、次に進行方向を検出して進行方向信号Ｓ
ｄを求め（４００）、次に転極を検出し転極パルスＰｔ
を出力する（５００）。次にエッジパルスＰｅをカウン
トしてカウント値Ｃｅとし（６００）、転極パルスＰｔ
が出力されていれば進行方向信号Ｓｄに基づいてカウン
ト値Ｃｅに１を加減算する（７００）。

【００２４】次に、後述の状態確定かどうかを調べ、状
態確定時に状態確定パルスＳｓを出力し（８００）、検
出した状態確定パルスＳｓといままでＲＡＭから順番に
読み出した２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨＢのサンプリン
グ入力信号の個数にサンプリング周期を掛けて経過時間
ΔＴを求める（９００）。次にステップ２００にリター
ンし、単位計測期間ｄ３の２相パルス信号ＰＨＡ，ＰＨ
ＢをＲＡＭにサンプリング入力するとともに、このサン
プリング入力の隙間の時間に再度ステップ３００〜９０
０を行う。なお高速のマイコン装置を使えば単位計測期
間ΔＴ１を大幅に短縮することができる。

【００２５】次に、上記した状態確定動作について図１
１を参照して以下に説明する。この実施例では、２相パ
ルス信号ＰＨＡ又はＰＨＢの各１周期に周期の最初と最
後のものも含めて正常状態で５個のエッジパルスＰｅが
入力されることから、カウント値Ｃｅが０から４（ＣＷ
方向、ＣＣＷ方向では−４）になった時点で過去１周期
の状態は安定していたとして状態確定パルスＳｓを出力
する。したがって、正常回転では状態確定パルスＳｓは
２相パルス信号ＰＨＡ又はＰＨＢの１．２５周期に１回
出力されることになる。次に、この状態確定パルスＳｓ
をカウントし、カウントした状態確定パルスＳｓの合計
に１を加えれば、回転角θがわかる。なお１回の計測期
間内において、ＣＷ方向にもＣＣＷ方向にも状態確定パ
ルスＳｓが出力される場合には、単純に状態確定パルス
Ｓｓを加算して１を加えても真の回転角θは得られない
ので、ＣＷ方向へ状態確定パルスＳｓが出力された場合
に１を加え、ＣＣＷ方向へ状態確定パルスＳｓが出力さ
れた場合に１を引けばよい。角速度は上記θを計測時間
ΔＴで割ればよい。

【００２６】（実施例３）第２発明のロータリーエンコ
ーダのデータ処理装置の一実施例を図１２に示す。この
実施例は、実施例１の計時カウンタ４は、実施例２の計
時動作において、５個の周期カウンタ（図示せず）を備
え、各部分計時カウンタはそれぞれ１エッジパルス間隔
だけずれたタイミングで例えば２相パルス信号ＰＨＡ，
ＰＨＢの９０度づつずれたタイミングで２相パルス信号
ＰＨＡ又はＰＨＢの１周期の計時（Ｐ１１〜Ｐ５３）を
行う。これにより、各エッジパルスＰｅが出力される直
後にそれ以前の上記１周期時間（本発明でいう単位計測
時間）Ｔがわかる。したがって、各エッジパルスＰｅの
入力毎に例えば１／４周期毎に直前の１周期時間Ｔが５
つの周期カウンタから順番に読み出され、読み出された
時間Ｔの逆数に所定の定数を掛けることにより１／４周
期毎に角速度ωを読み出すことができる。

【００２７】その他、図１２において、時点ｔ０とｔ１
との間の１周期の１周期時間Ｔを、Ｐ２２と、そのより
先行するＰ１２及びＰ５１、それより遅行するＰ３２及
びＰ４１の平均値とすれば、時間精度が向上する。これ
は従来のように単に時間Ｐ２２だけで時点ｔ０とｔ１と
の間の１周期の１周期時間を決定するのに比べて、独立
データ数が増加するため、精度が向上するためである。
平均値の母集団の個数は任意である。また、過去１周期
の間に読み出されたｎ個の１周期時間Ｔ（例えば図１２
のＰ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１）を統計処理してそ
れを１周期時間Ｔとすれば、計測精度を向上することが
できる。

【００２８】この実施例の処理をソフトウエア処理した
例を図１３のフローチャートにより説明する。図９のス
テップ５００終了後に、２相パルス信号ＰＨＡ又はＰＨ
Ｂの１周期を各エッジパルス毎に算出する（１０００、
第２発明でいう計時手段）。次に、ステップ１０００で
求めた直前の５個の１周期時間Ｔの統計的平均値（本発
明でいう計時データ）を求めてそれを上記５個の１周期
時間Ｔの中間の１周期時間Ｔの値とする（１１００、第
２発明でいう計時データ創成手段）。なお、上記統計的
平均値としては直前のｎ個の１周期時間Ｔを母集団とし
て最も出現確率が高い算術的平均、メジアン、モード、
幾何平均などを採用することができる。このようにすれ
ば、周期計測精度の向上を図れる。なお、ステップ１１
００ではステップ１０００で求めた各１周期時間Ｔを順
番に出力することもできる。この場合でも計測精度の向
上を図れる。

【００２９】次にステップ１１００で求めた平均１周期
時間Ｔの逆数に一定値を掛けて瞬時角速度を各エッジパ
ルスＰｅ毎に検出する（１２００、本発明でいう角速度
検出手段）。このようにすれば、角速度を高精度に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にロータリーエンコーダのデータ処理
装置のブロック回路図

【図２】図２の各部タイミングチャート、

【図３】図１のエッジ検出回路の回路図

【図４】図１の方向検出回路の回路図

【図５】図１のエッジカウンタの回路図

【図６】バックラッシュ時の図１の各部信号波形を示
すタイミングチャート

【図７】図６の信号遷移図、

【図８】実施例２のマイコン装置のブロック図、

【図９】図８の動作を示すフローチャート、

【図１０】図８の動作を示す信号取り込み図、

【図１１】図８の実施例におけるタイミングチャート

【図１２】実施例３の信号状態をしめすタイミングチャ
ート、ート

【図１３】実施例３の動作を示すフローチャート、

【符号の説明】

１…エッジ検出回路１、２…進行方向検出回路、３…エ
ッジカウンタ（エッジカウント手段）、４…計測手段、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクリメンタル方式のロータリーエンコ
ーダから出力される２相パルスのエッジを検出してエッ
ジパルスを出力するエッジ検出手段と、前記２相パルス
の位相関係から進行方向を検出する方向検出手段と、入
力する前記エッジパルスを前記進行方向に基づいて加算
方向あるいは減算方向にカウントするエッジカウント手
段とを備えるロータリーエンコーダのデータ処理装置に
おいて、前記エッジカウント手段は、前記方向検出手段が転極を
検出した場合に前記進行方向に基づいて前記エッジカウ
ント手段のカウント値を真値に補正するカウント値補正
手段を備えることを特徴とするロータリーエンコーダの
データ処理装置。
【請求項２】前記カウント値補正手段は、前記エッジカ
ウント手段の加算カウント方向へ前記転極が発生した場
合に前記カウント値に１を加え、前記エッジカウント手
段の減算カウント方向へ前記転極が発生した場合に前記
カウント値から１を引くものである請求項１記載のロー
タリーエンコーダのデータ処理装置。
【請求項３】前記方向検出手段は、前記計測開始時点以
後の転極発生回数が奇数回か偶数回かを判別する奇偶判
別部を有し、前記奇偶判別部の判別結果と進行方向とに
基づいて、前記カウント値を補正するものである請求項
１記載のロータリーエンコーダのデータ処理装置。
【請求項４】インクリメンタル方式のロータリーエンコ
ーダから出力される２相パルスのエッジを検出してエッ
ジパルスを出力するエッジ検出手段と、前記２相パルス
の位相関係から進行方向を検出する方向検出手段と、入
力する前記エッジパルスを前記進行方向に基づいて加算
方向あるいは減算方向にカウントするエッジカウント手
段とを備えるロータリーエンコーダのデータ処理装置に
おいて、互いに異なるエッジタイミングと一定のエッジ間隔とを
もつとともに互いにオーバーラップする複数の単位計測
時間を順次計測する複数の計時手段と、前記各計時手段
から順次出力される前記単位計測時間から計時データを
創成する計時データ創成手段とを備えることを特徴とす
るロータリーエンコーダのデータ処理装置。