JPH06137895A - 接点式エンコーダ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンコーダの両接点が閉じた状態で停止して
も、周辺回路に影響を及ぼさないようにする。 【構成】 接点式エンコーダ１０１を回転させると回転
信号発生手段１０２により回転信号の回転方向、パルス
数を検出し、回転方向別にバッファ手段１０３を介して
信号処理手段１０５へ出力され、ＣＰＵ１０６に通知さ
れる。ここでエンコーダの両接点が閉じた状態で停止し
ても、ＣＰＵ１０６が回転信号を読み取り、処理終了後
にリセット信号Ｒを出力することにより、回転信号生成
手段１０２は初期状態に戻り、周辺回路へ影響を与える
ことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オシロスコープの時間
軸、垂直軸のレンジ制御、カーソル移動させるための信
号を生成する等に好適な接点式エンコーダの信号処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の接点式エンコーダは、エ
ンコーダの回転に応じて位相の異なる２つの信号が出力
されるようになっており、接点式エンコーダを回転させ
ると、回転クリック数が出力信号のパルス数として、ま
た右回転または左回転の回転方向が２つのエンコーダ出
力信号の位相差として出力されるように構成されてい
る。そして、これらパルス数と位相差をハードウェアま
たはソフトウェアで検出することにより、接点式エンコ
ーダの回転クリック数と回転方向をＣＰＵが認識し、処
理を実行することができるようになっている。

【０００３】図４は従来のこの種の接点式エンコーダ信
号処理装置の構成を示している。図４において、１は接
点式エンコーダであり、接点式エンコーダ１が回転する
と、その出力２、３は、図示されないチャタリング防止
用の抵抗およびコンデンサを経てチャタリングが除去さ
れ、それぞれ位相差検出部４に入力される。位相差検出
部４の出力５、６からは、回転クリック数と回転方向が
得られる。

【０００４】図５は上記従来例における出力信号を示し
ている。例えば接点式エンコーダ１を時計回り方向へ２
クリック回転し、その後反時計回り方向に２クリニック
回転させると、接点式エンコーダ１の出力２、３および
位相差検出部４の出力５、６は、それぞれ図示のように
なる。

【０００５】位相差検出部４の出力５、６は、図示され
ないアップダウンカウンタのクロック入力に接続された
り、キースキャンのマトリクスに接続されて割り付が行
なわれ、接点式エンコーダ１の回転方向とクリック数が
検出される。

【０００６】このように、従来の接点式エンコーダと位
相差検出部とを組み合わせた構成でも、接点式エンコー
ダの回転方向と回転クリック数に対応した処理をＣＰＵ
または関連ハードウェアが実行することにより、時間
軸、垂直軸のレンジ制御、カーソル移動等を行なうこと
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、位相差検出部４の出力は、回転方向に対
応する側の入力信号に対して透過型であるため、通常、
接点式エンコーダ１が停止している状態においては、接
点は開放状態であるが、何らかの原因で両接点が閉じた
状態で停止した場合、位相差検出部４の出力は、接点式
エンコーダ１の回転方向に対応した側の出力信号がアク
ティブ状態となったままになる。このため、位相差検出
部４の出力信号がキースキャンマトリクスに供給されて
いる場合には、キー入力が継続している状態となり、以
降の処理ができないという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、複数のエンコーダを使用中、任意の接点
式エンコーダの両接点が閉じた状態で回転が停止して
も、他のエンコーダの周辺回路に回転信号が伝達不可能
な状態になることを防止し、安定した動作を行なうこと
のできる接点式エンコーダ信号処理装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回転に応じて位相の異なる回転信号を発
生する複数の接点式エンコーダの回転信号から各回転信
号の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生
する回転信号生成手段と、任意の接点式エンコーダを回
転させたとき、回転している接点式エンコーダを検出す
る手段と、どの接点式エンコーダが回転しているかを認
識するためのエンコーダ識別コード保持手段と、回転し
てない他の接点式エンコーダの回転信号生成手段の出力
と後段の信号処理手段とを分離するバッファ手段と、バ
ッファ手段の出力を処理する信号処理手段と、接点式エ
ンコーダの回転信号を読み取る毎にリセット信号を回転
信号生成手段に出力して初期状態に戻す制御手段とを備
えたものである。

【００１０】

【作用】本発明は、上記構成によって、ある接点式エン
コーダが回転し、制御手段がその回転を認識し、回転信
号の読み込みを行なう毎に回転信号生成手段にリセット
信号を出力して初期状態に戻すので、接点式エンコーダ
が両接点を閉じた状態で停止しても、他のエンコーダの
周辺回路における処理に影響を及ぼすことがない。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示すもので
ある。図１において、１０１は接点式エンコーダ（以
下、単にエンコーダという。）であり、回転に応じて位
相の異なる回転信号を発生する。１０２は回転信号生成
手段であり、エンコーダ１０１の回転信号から各回転信
号の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生
する。１０３はバッファ手段であり、回転していない他
のエンコーダの回転信号生成手段と後段の信号処理手段
１０５とを分離する。１０４は回転エンコーダ検出手段
／識別コード保持手段であり、回転しているエンコーダ
を検出するとともに、どのエンコーダが回転しているか
を認識するための識別コードを保持している。なお、こ
の回転エンコーダ検出手段／識別コード保持手段１０４
は、それぞれ独立に設けてもよい。１０５は信号処理手
段であり、バッファ手段１０３の出力から目的の出力を
得るための信号処理を行なう。１０６は制御手段として
のＣＰＵであり、ＣＰＵバス１０７を通じて装置各部を
制御するとともに、エンコーダ１０１の回転信号を読み
取る毎にリセット信号Ｒを回転信号生成手段１０２に出
力し、これを初期状態に戻す。１０８は他の接点式エン
コーダであり、同様に別の回転信号生成手段１０９に接
続され、この回転信号生成手段１０９は別のバッファ手
段１１０に接続されている。回転信号生成手段１０９の
出力は、回転信号生成手段１０２の出力とともに回転エ
ンコーダ検出手段／識別コード保持手段１０４に入力さ
れ、バッファ手段１１０の出力は、バッファ手段１０３
の出力とともに信号処理手段１０５に入力される。

【００１２】図２は上記実施例を具体化した回路図であ
る。エンコーダ１０１は、個別に動作する２つの接点ス
イッチ１および２を有し、それぞれの固定側接点には電
源３が接続されている。接点スイッチ１の可動側接点４
は、抵抗５を介して接地され、接点スイッチ２の可動側
接点６は、抵抗７を介して接地されている。回転信号生
成手段１０２は、ＯＲゲート８、９、１０、１１、１２
およびフリップフロップ１３、１４により構成されてい
る。バッファ手段１０３は、ＡＮＤゲート１５および１
６により構成されている。回転エンコーダ検出手段／識
別コード保持手段１０４は、フリップフロップ１７、１
８、１９およびＯＲゲート２０により構成されている。
このうち、フリップフロップ１９とＯＲゲート２０は、
他のエンコーダ１０８のための回転エンコーダ検出手段
／識別コード保持手段１０４と共用になっている。信号
処理手段１０５の入口には、任意のエンコーダ回転方向
を検出するＯＲゲート２１および２２が設けられてい
る。

【００１３】エンコーダ１０１における接点スイッチ１
の可動側接点４は、時計回り方向の回転を検出するフリ
ップフロップ１３およびＯＲゲート９、１０に接続され
ている。接点スイッチ２の可動側接点６は、反時計回り
方向の回転を検出するフリップフロップ１４およびＯＲ
ゲート８、９に接続されている。フリップフロップ１
３、１４は、それぞれ可動側接点４、６が開状態から閉
状態に変化したときにエンコーダ１０１が回転したこと
を検出し、パルス信号を出力する。ＯＲゲート１１は、
エンコーダ１０１の可動側接点４、６が開状態にあると
き、およびＣＰＵ１０６がエンコーダ１０１の回転を割
り込み等により認識し、処理を行なった後にリセット信
号Ｒを出力したときにアクティブになる。ＯＲゲート１
２は、チャタリングが除去された信号であるフリップフ
ロップ１３、１４の出力が入力され、ＯＲゲート８、１
０、２０および任意のエンコーダが回転していることを
検出するフリップフロップ１７に出力される。フリップ
フロップ１８は、任意のエンコーダが回転していると
き、エンコーダ１０１が回転したかどうかを検出する。
フリップフロップ１８の出力は、ＡＮＤゲート１５、１
６に接続され、エンコーダ１０１が回転していれば、フ
リップフロップ１３、１４の出力を信号処理手段１０５
に出力する。ＯＲゲート２１、２２は、任意のエンコー
ダがそれぞれ時計回り方向、反時計回り方向に回転した
とき出力する。ＯＲゲート２０は、任意のエンコーダが
回転したとき、フリップフロップ１９のクロック端子Ｃ
Ｋに出力し、フリップフロップ１９は、フリップフロッ
プ１８に任意のエンコーダが回転されたことを通知する
ために出力する。ＯＲゲート２０、２１、２２は、使用
するエンコーダが１つ増える毎に入力端子が１本増加す
る。

【００１４】次に上記実施例の動作について、図２およ
び図３を参照して説明する。エンコーダ１０１の接点ス
イッチ１、２は、エンコーダ１０１の回転に応じて一定
の間隔をもって開閉するようになっており、エンコーダ
１０１が停止状態にあるときは、可動側接点４、６が通
常、開状態に維持されている。そして各接点４、６から
は、エンコーダ１０１の回転に応じて位相の異なる回転
信号が出力される。

【００１５】エンコーダ１０１の可動側接点４、６から
それぞれ図５に示すような回転信号が出力されると、時
計回り方向の回転を検出するフリップフロップ１３は、
そのＤ端子に一方の可動側接点４の出力、ＣＫ端子には
他方の可動側接点６の出力が入力されるため、Ｈレベル
が出力される。このとき、可動側接点６の出力にはチャ
タリングが含まれており、そのチャタリングで動作して
も、Ｄ端子にはＨレベルが入力されているので誤動作は
しない。また反時計回り方向の回転を検出するフリップ
フロップ１４には、Ｄ端子に可動側接点６の出力、ＣＫ
端子には可動側接点４の出力が入力されており、各接点
４、６のＯＲが出力されるため、Ｌレベルが出力され
る。このとき、接点４の出力にはチャタリングが含まれ
ており、そのチャタリングでクロックが動作しても、Ｄ
端子にはＬレベルが入力されているので誤動作はしな
い。このようにして回転方向に応じてフリップフロップ
１３、１４からパルス信号が出力される。なお、ＯＲゲ
ート１２の出力がＯＲゲート８、１０に接続されている
のは、接点４、６の出力信号である回転信号がＬレベル
になるとき、信号に含まれているチャタリングにより誤
動作しないように、パルス幅を長くするためである。こ
のようにフリップフロップ１３、１４、ＯＲゲート８、
９、１０、１１、１２により、回転信号からチャタリン
グを除去しない状態の各回転信号の位相差と回転クリッ
ク数に応じたパルス信号を発生する。

【００１６】ＯＲゲート１２からパルスが出力される
と、フリップフロップ１７の出力はＨレベルからＬレベ
ルに変化し、ＯＲゲート２０は、フリップフロップ１９
にパルスを出力し、フリップフロップ１９は、フリップ
フロップ１８に任意のエンコーダが回転したことを通知
する。フリップフロップ１８は、エンコーダ１０１が回
転しているときは、ＡＮＤゲート１５、１６にＨレベル
を出力し、回転していなければＬレベルを出力する。た
だしＣＰＵ１０６がリセット信号Ｒを出力したときはＨ
レベルである。したがって、ＣＰＵ１０６からリセット
信号Ｒが出力された後、すべてのエンコーダは信号処理
可能状態にあるが、あるエンコーダが回転した場合、他
のエンコーダは、ＣＰＵ１０６からリセット信号Ｒが出
力されるまで処理不可能状態になる。このようにフリッ
プフロップ１７、１８、１９およびＯＲゲート２０、Ａ
ＮＤゲート１５、１６によって、任意の接点式エンコー
ダを回転させたときのその回転が検出される。また、フ
リップフロップ１８は、エンコーダが回転したことをＣ
ＰＵ１０６が認識したとき、どのエンコーダが回転した
かを認識するためのエンコーダ識別コード保持機能を有
している。

【００１７】このように、上記実施例によれば、接点式
エンコーダ１０１から出力された位相の異なる２つの回
転信号をフリップフロップ１３、１４のＤ端子に加え、
クロック端子ＣＫに立ち上がりエッジが入力されたとき
のＤ端子に入力される信号のレベルから回転方向を検出
することにより、回転方向信号、回転クリック数を正し
く処理手段１０５へ出力することができる。そして接点
式エンコーダ１０１の両接点が閉じた状態であり続けて
も、回転信号生成手段１０２においてエンコーダ１０１
の接点が開状態から閉状態に変化しないと出力パルスを
発生させないため、ＣＰＵ１０６が回転信号を読み取る
毎にリセット信号Ｒをこのフリップフロップ１３、１４
のクリア端子ＣＬに出力することにより、他のエンコー
ダの周辺回路に影響を及ぼすことがない。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、以下に示す効果を有する。すなわち、複数のエンコ
ーダを用いる場合、どのエンコーダが回転しているかを
検出できるとともに、他のエンコーダを使用禁止状態に
することができるので、複数のエンコーダに対してカウ
ンタを１つ持てばよい。

【００１９】制御手段はエンコーダが回転していること
を認識すると、回転信号を読み出した後、回転信号生成
手段をリセットし、初期状態に戻すことができるため、
エンコーダの両接点が閉じた状態で停止しても、周辺回
路に影響を及ぼさない。

【００２０】エンコーダが回転していることを制御手段
が認識する方法として、キースキャンを常時行なうこと
により認識する方法のほかに、割り込みによって制御手
段が認識する方法も使用でき、かつ常時エンコーダの両
接点が閉じた状態にあるかどうかを監視する必要がない
ため、ノイズの発生を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における接点式エンコーダ信
号処理装置の概略ブロック図

【図２】本発明の一実施例における回路図

【図３】本発明の一実施例における出力信号のタイミン
グチャート

【図４】従来例における接点式エンコーダ信号処理装置
の概略ブロック図

【図５】従来例における出力信号のタイミングチャート

【符号の説明】

１０１、１０８ 接点式エンコーダ １０２、１０９ 回転信号生成手段 １０３、１１０ バッファ手段 １０４ 回転エンコーダ検出手段／識別コード保持手段 １０５ 信号処理手段 １０６ ＣＰＵ（制御手段） １０７ ＣＰＵバス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転に応じて位相の異なる回転信号を発
   生する複数の接点式エンコーダの回転信号から各回転信
   号の位相差と回転クリック数に応じたパルス信号を発生
   する回転信号生成手段と、任意の接点式エンコーダを回
   転させたとき、回転している接点式エンコーダを検出す
   る手段と、どの接点式エンコーダが回転しているかを認
   識するためのエンコーダ識別コード保持手段と、回転し
   てない他の接点式エンコーダの回転信号生成手段の出力
   と後段の信号処理手段とを分離するバッファ手段と、バ
   ッファ手段の出力を処理する信号処理手段と、接点式エ
   ンコーダの回転信号を読み取る毎にリセット信号を回転
   信号生成手段に出力して初期状態に戻す制御手段とを備
   えた接点式エンコーダ信号処理装置。