JPH074991A - Method for detecting one-rotation signal of encoder and encoder - Google Patents

Method for detecting one-rotation signal of encoder and encoder

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JPH074991A
JPH074991A JP16752493A JP16752493A JPH074991A JP H074991 A JPH074991 A JP H074991A JP 16752493 A JP16752493 A JP 16752493A JP 16752493 A JP16752493 A JP 16752493A JP H074991 A JPH074991 A JP H074991A
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encoder
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浩 山口
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Abstract

PURPOSE:To avoid erroneous detection of a reference position due to edge cracking of a one-rotation signal pulse without signal delay by selecting one of a rising edge and a falling edge corresponding to a relation between an edge on a specific side and an encoder rotating/moving direction. CONSTITUTION:A-phase and B-phase pulse signals PA, PB are input to an up/down detection circuit 1, while a Z-phase signal (one-rotation signal) PZ is input to a Z-phase signal edge detection circuit 4. An up signal D+ and a down signal D- indicating a CW direction and a CCW direction rotation of an encoder based on the signals PA, PB are output and input to addition side and subtraction side ends of a CW direction counter 2 and a CCW direction counter 3. The circuit 4 detects all rising/falling edges included in the Z-phase signal and outputs an edge signal Z. Then, a determining process including AND and OR circuits eliminates erroneous detection due to edge cracking occurring in a rising/falling part of a rectangular pulse.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、モータの回転位置あ
るいは工作機械のテーブルの位置等を検出する為に用い
られるエンコーダの1回転信号検出方法、及び該1回転
信号検出方法を実行する為の手段を備えたエンコーダに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting one rotation signal of an encoder used for detecting the rotation position of a motor or the position of a table of a machine tool, and a method for detecting the one rotation signal. An encoder with means.

【0002】[0002]

【従来の技術】モータのロータ軸等に取り付けられ、位
置信号として位相差のある複数組の多数矩形パルス信号
(例えば、A相とB相)やモータの電気角を表わすコー
ド信号と共に1回転毎に1個の矩形パルス信号(Z相信
号)を発生するエンコーダは、既に公知である。
2. Description of the Related Art A plurality of sets of a plurality of rectangular pulse signals (for example, A phase and B phase) having a phase difference as a position signal, which are attached to a rotor shaft of a motor, and a code signal representing an electric angle of the motor are included in each rotation. An encoder that generates one rectangular pulse signal (Z-phase signal) is already known.

【0003】ところで、このようなエンコーダにおける
1回転信号を形成する矩形パルス信号は、エンコーダを
構成する回転コード板に近接して設けられた光検出手段
あるいは磁気検出手段からの検出信号パルス(立ち上が
り/立ち下がりがシャープではない正弦/余弦関数状波
形。)を、波形整形回路を通して立ち上がり/立ち下が
りが明瞭な矩形パルスに変換することによって生成され
るものである。
By the way, the rectangular pulse signal forming one rotation signal in such an encoder is a detection signal pulse (rising / rise) from a light detecting means or a magnetic detecting means provided in the vicinity of a rotating code plate constituting the encoder. A sine / cosine function-like waveform whose falling edge is not sharp.) Is converted into a rectangular pulse whose rising / falling is clear through a waveform shaping circuit.

【0004】一般に、この波形整形回路にはコンパレー
タ要素が含まれているので、光検出手段あるいは磁気検
出手段からの検出信号に種々の雑音に起因したゆらぎ成
分が含まれている場合には、矩形パルスの立ち上がりあ
るいは立ち下がりの極く近傍部分に、いわゆるエッジ割
れが生じる場合がある。
In general, since the waveform shaping circuit includes a comparator element, if the detection signal from the photodetection means or the magnetic detection means includes fluctuation components due to various noises, it is rectangular. A so-called edge crack may occur in a portion very close to the rise or fall of the pulse.

【0005】このようなエッジ割れが発生すると、矩形
パルスの特定側エッジの立ち上がり/立ち下がりを従来
通常に用いられている方式に従って検出した場合、1回
転信号検出に支障を来し、誤った位置検出が行なわれる
ことになる。その理由を図1(1)及び(2)を参照し
て説明する。図1(1)は、エッジ割れを伴わない正常
な矩形パルスPL1、PL2(2回転分のパルス)が得
られた状況を表わしている。この場合、1回転毎の基準
位置を定める検出信号を得る為に特定側エッジEG1及
びEG2が、エンコーダを取り付けた回転軸乃至コード
板の移動方向乃至回転方向(以下、単に移動方向と言
う。)及び立ち上がり/立ち下がりの判断結果に基づい
て検出される。
When such edge breakage occurs, if the rising / falling edge of the specific side of the rectangular pulse is detected in accordance with a conventionally used method, detection of one rotation signal is hindered and an incorrect position is detected. Detection will be performed. The reason will be described with reference to FIGS. 1 (1) and 1 (2). FIG. 1 (1) shows a situation in which normal rectangular pulses PL1 and PL2 (pulses for two rotations) without edge cracks are obtained. In this case, in order to obtain the detection signal that determines the reference position for each rotation, the specific-side edges EG1 and EG2 are moved in the direction of rotation of the rotary shaft to which the encoder is attached or the code plate (hereinafter, simply referred to as the direction of movement). Also, it is detected based on the determination result of rising / falling.

【0006】移動方向の判断は、例えば、A相、B相の
各信号をクロックパルスジェネレータとデータフリップ
フロップ(D−FF)を利用した回路によって処理する
ことによって生成されるアップカウント信号D+ /ダウ
ンカウント信号D- を識別検出することによって行なわ
れる。
The determination of the moving direction is made by, for example, processing an A-phase signal and a B-phase signal by a circuit using a clock pulse generator and a data flip-flop (D-FF). This is performed by identifying and detecting the down count signal D-.

【0007】ここに示した例では、移動方向が時計回り
CWである場合には、EG1→EG2の順に計2回に亙
って立ち上がりエッジが検出され、反時計回りCCWで
ある場合には、EG2→EG1の順に計2回の立ち下が
りエッジが検出される。いずれの場合にも、エッジ割れ
がないので、意図した通りの1回転信号検出が各基準位
置通過に対応して実行され、正しい基準位置信号が得ら
れることになる。
In the example shown here, when the moving direction is clockwise CW, the rising edge is detected twice in total in the order of EG1 → EG2, and when it is counterclockwise CCW, Falling edges are detected twice in total in the order of EG2 → EG1. In either case, since there is no edge crack, the intended one-rotation signal detection is executed corresponding to each reference position passage, and the correct reference position signal is obtained.

【0008】これに対して、図1(2)に示されたよう
に、上記検出方式をそのままエッジ割れのある矩形パル
スに適用した場合には、時計回りCW2回転分のエッジ
検出過程において、EG1→EG1’→EG2→EG
2’の順に計4回、反時計回りCCW2回転分のエッジ
検出過程において、EG2’→EG2→EG1’→EG
1の順にやはり計4回のエッジ検出が行なわれることに
なる。即ち、本来であれば、CW方向あるいはCCW方
向の2回転分の特定側エッジ検出を行うべきところが、
エッジ割れの為に計4回転分の基準位置検出を行う結果
を招いてしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the above detection method is directly applied to the rectangular pulse having the edge crack, EG1 is detected in the edge detection process for two clockwise CW rotations. → EG1 '→ EG2 → EG
2 ′ in total, four times in total, EG2 ′ → EG2 → EG1 ′ → EG in the edge detection process for counterclockwise CCW2 rotation.
The edge detection is performed four times in the order of 1. That is, originally, the point where the specific side edge for two rotations in the CW direction or the CCW direction should be detected is
Due to the edge crack, the result of performing the reference position detection for a total of four rotations is brought about.

【0009】このような特定側エッジの重複検出を含む
1回転信号誤検出動作によって、当然、エンコーダの位
置検出精度が低下する。特に、エッジ割れ現象が頻繁に
発生した場合には、極めて大きな位置計測誤差を招く恐
れがある。そこで、エンコーダの信頼性を保つ為にも、
このエッジ割れに起因した問題の解決が強く望まれて来
た。
The one-rotation signal erroneous detection operation including the duplicate detection of the specific side edge naturally lowers the position detection accuracy of the encoder. In particular, when the edge cracking phenomenon frequently occurs, an extremely large position measurement error may occur. Therefore, in order to maintain the reliability of the encoder,
There has been a strong demand for solving the problems caused by the edge cracks.

【0010】従来より、上述したタイプの1回転信号誤
検出を防ぐ技術として、フィルタ回路処理によって矩形
パルスのエッジ割れをマスキングする方法が採用されて
いるが、フィルタ処理に伴う信号遅れが避けらないとい
う短所があり、満足すべき解決手段とは言い難かった。
Conventionally, as a technique for preventing erroneous detection of one-rotation signal of the type described above, a method of masking an edge crack of a rectangular pulse by a filter circuit process has been adopted, but a signal delay due to the filter process cannot be avoided. However, it was difficult to say that it was a satisfactory solution.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記説明したように、
従来技術においては、移動方向と瞬間的なパルスの立ち
上がり/立ち下がりの識別結果のみに基づいて、エンコ
ーダの1回転信号パルスの特定側エッジを検出する方式
が採用されていたので、エッジ割れによって基準位置検
出回数が本来の値と大きくずれる恐れがあり、1回転信
号誤検出による位置検出精度の低下が避けられなかっ
た。また、エッジ割れをマスクする為にフィルタ処理を
行なった場合には、信号時間遅れの問題が生じていた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As described above,
In the prior art, the method of detecting the specific side edge of the one rotation signal pulse of the encoder based on only the moving direction and the instantaneous pulse rising / falling edge discrimination result is adopted, and therefore, the reference is determined by edge cracking. The number of times of position detection may deviate significantly from the original value, and a decrease in position detection accuracy due to erroneous detection of one rotation signal cannot be avoided. Further, when the filter processing is performed to mask the edge crack, there is a problem of signal delay.

【0012】そこで、本願発明の目的は、信号遅れを伴
うフィルタ処理を行なうことなく、1回転信号パルスの
エッジ割れに起因した基準位置誤検出を回避することが
出来るエンコーダにおける1回転信号検出方法と、この
ような1回転信号検出方法を実行する手段を備えたエン
コーダを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for detecting a single rotation signal in an encoder which can avoid erroneous detection of a reference position due to edge breakage of a single rotation signal pulse without performing a filtering process with a signal delay. An object of the present invention is to provide an encoder having means for executing such a one-rotation signal detection method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願発明は、エンコーダ
を取り付けた回転軸の1回転毎に生成される矩形パルス
の特定側エッジを検出することによって前記エンコーダ
の1回転基準位置を検出するエンコーダの1回転信号検
出方法において;前記特定側エッジとエンコーダ回転移
動方向の関係に対応して立ち上がりエッジ/立ち下がり
エッジの一方を選択するエッジ立ち上がり/立ち下がり
選択条件と、エッジ検出時点における前記1回転信号の
レベル状態に関する履歴条件の双方を満たした場合に限
り、被検出エッジを前記特定側エッジと判断するプロセ
スを含ませると共に、前記履歴条件を、前記矩形パルス
の端部付近にエッジ割れが発生した場合に、特定側エッ
ジ重複検出動作を抑止する条件を含むように設定するこ
とによって、上記エッジ割れ現象に関連して生じる問題
点に対する基本的な解決手段を与えたものである。(請
求項1に記載の構成)。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is an encoder for detecting a one-rotation reference position of the encoder by detecting a specific side edge of a rectangular pulse generated every one rotation of a rotary shaft to which the encoder is attached. 1 rotation signal detection method; edge rising / falling selection condition for selecting one of rising edge / falling edge according to the relationship between the specific side edge and the encoder rotation movement direction, and the 1 rotation signal at the time of edge detection Only when both of the history conditions regarding the level state are satisfied, a process of determining the detected edge as the specific side edge is included, and the history condition is such that an edge crack occurs near the end of the rectangular pulse. In this case, by setting the condition to suppress the specific side edge duplication detection operation, Those given basic solution to problems arising in connection with Tsu di cracking phenomenon. (Structure according to claim 1).

【0014】また、本願発明はこのような1回転信号検
出方法を実行する為の手段を備えたエンコーダとして、
1回転毎に1個の矩形パルスを含む1回転信号を生成す
る手段と、1回転内に多数のパルスを含む信号を生成す
る手段と、1回転信号に含まれる矩形パルスの特定側エ
ッジを検出する手段と、該特定側エッジ検出出力を出力
する手段とを備え;矩形パルス特定側エッジ検出手段
が、1回転内に生成される多数のパルスを含む信号に基
づいてエンコーダの回転方向を判別する回転方向判別手
段と、該回転方向判別手段によって判別された回転方向
に対応して矩形パルスの立ち上がりエッジあるいは立ち
下がりエッジを選択的に検出するエッジ選択検出手段
と、エッジ選択検出手段によるエッジ選択検出時に、当
該検出時点から所定行程遡及する期間内における1回転
信号のレベル状態履歴を検出する手段と、レベル状態履
歴検出手段の検出出力に基づいて、特定側エッジ検出出
力を生成する手段とを含んでおり、遡及所定行程が、1
回転信号に含まれる矩形パルスに想定されるエッジ割れ
発生区間に対応して設定されているエンコーダを提供す
るものである。
Further, the present invention is an encoder provided with means for executing such a one-rotation signal detecting method,
Means for generating one rotation signal including one rectangular pulse for each rotation, means for generating a signal including a large number of pulses within one rotation, and detecting a specific side edge of the rectangular pulse included in one rotation signal And a means for outputting the specific side edge detection output; the rectangular pulse specific side edge detection means discriminates the rotation direction of the encoder based on a signal including a large number of pulses generated within one rotation. Rotation direction discrimination means, edge selection detection means for selectively detecting the rising edge or falling edge of the rectangular pulse corresponding to the rotation direction discriminated by the rotation direction discrimination means, and edge selection detection by the edge selection detection means Occasionally, means for detecting the level state history of one rotation signal within a period going back a predetermined stroke from the detection time point, and detection output of the level state history detecting means Based on includes a means for generating a particular side edge detection output, retrospectively predetermined stroke, 1
The present invention provides an encoder that is set in correspondence with an edge crack occurrence section that is assumed for a rectangular pulse included in a rotation signal.

【0015】[0015]

【作用】本願発明においては、移動方向と瞬間的なパル
スの立ち上がり/立ち下がりの識別結果のみに基づいて
エンコーダの1回転信号パルスの特定側エッジを検出す
るのでは無く、矩形パルスの立ち上がり/立ち下がり部
分に発生するエッジ割れによる誤検出を排除する論理を
包含した判断プロセスを導入することにより、特定側エ
ッジの重複検出を抑止することが出来るので、エンコー
ダの位置検出精度と信頼性の低下が確実に防止される。
以下、本願発明に固有の判断基準の要点を、図1(2)
と同様のエッジ割れ矩形パルス検出のケースについて再
描した図2を参照して説明する。
According to the present invention, the specific side edge of the one-rotation signal pulse of the encoder is not detected only based on the moving direction and the instantaneous rising / falling edge discrimination result, but the rising / falling edge of the rectangular pulse is detected. By introducing a decision process that includes logic that eliminates erroneous detection due to edge cracks that occur in the falling part, it is possible to prevent duplicate detection of specific-side edges, which reduces encoder position detection accuracy and reliability. Certainly prevented.
The essential points of the judgment standard peculiar to the present invention will be described below with reference to FIG.
A case of detecting an edge-breaking rectangular pulse similar to the above will be described with reference to FIG.

【0016】図1(2)の関連説明部分で述べたよう
に、2個の矩形パルスPL1、PL2にエッジ割れが図
示した位置に発生すると、CW/CCW方向で見て、各
々計4個の立ち上がり/立ち下がりエッジEG1、EG
1’、EG2、EG2’が生じることになる。本願発明
では、基準位置エッジの誤検出を抑止する為に、1回転
信号を形成する検出信号(Z相信号)の状態(H;ハイ
/L;ロー状態、以下、単に”H”状態、”L”状態と
言う。)を継続的に監視し、このZ相信号の状態と移動
区間を勘案して、誤検出を抑制し、基準位置検出回数を
本来の値を実質的に一致させる。
As described in the related explanation part of FIG. 1 (2), when edge breakage occurs in the two rectangular pulses PL1 and PL2 at the positions shown in the figure, when viewed in the CW / CCW direction, a total of four are generated. Rising / falling edge EG1, EG
1 ', EG2, EG2' will be generated. In the present invention, in order to prevent erroneous detection of the reference position edge, the state of the detection signal (Z-phase signal) forming one rotation signal (H; high / L; low state, hereinafter simply referred to as “H” state, ” L state) is continuously monitored, erroneous detection is suppressed in consideration of the state of the Z-phase signal and the movement section, and the original number of reference position detection times is substantially matched.

【0017】即ち、エッジ割れは、その発生原因から予
想されるように、矩形パルスの両端部分の極く近傍にお
いて発生する性質があり、従って、誤検出動作を回避す
る為にはこれらの近接エッジの個別連続検出を抑止すれ
ば良いことに着目し、CW方向、CCW方向いずれの移
動状態にあっても、矩形パルスの特定側端部におけるエ
ッジの検出を1回に制限する手法を採用するものであ
る。
That is, the edge crack has a property that it is generated in the vicinity of both ends of the rectangular pulse, as expected from the cause thereof, and therefore, in order to avoid the erroneous detection operation, these adjacent edges are not included. Paying attention to the fact that it is only necessary to suppress the individual continuous detection of, the method of limiting the detection of the edge at the specific side end of the rectangular pulse to only once in any movement state in the CW direction and the CCW direction is adopted. Is.

【0018】具体的には、1回転信号誤検出時に誤った
特定側エッジ検出動作を回避する為の判断基準として、
次の[I]〜[III]を導入する。 [I]移動方向がCWで、且つ、Z相信号の”L”状態
がエッジ割れ時間を上回る所定移動区間(後述するβ)
以上続いた後の立ち上がりエッジ検出時には、該エッジ
検出は誤検出では無いと判断する。 [II]移動方向がCCWで、且つ、Z相信号の”H”
状態がエッジ割れ時間を上回る所定移動区間(ここで
は、条件[I]と同じβする。但し、必ずしも同じであ
る必要は無い。)以上続いた後の立ち下がりエッジ検出
時には、該エッジ検出は誤検出では無いと判断する。 [III]上記[I]、[II]以外のケースにおいて
検出された立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、
すべて特定側エッジではないと判断する。
Specifically, as a judgment criterion for avoiding an erroneous specific side edge detection operation at the time of one rotation signal erroneous detection,
The following [I] to [III] are introduced. [I] A predetermined movement section in which the movement direction is CW and the "L" state of the Z-phase signal exceeds the edge cracking time (β described later)
When the rising edge is detected after the above, it is determined that the edge detection is not an erroneous detection. [II] The moving direction is CCW and the Z-phase signal is "H".
When the trailing edge is detected after a predetermined movement section in which the state exceeds the edge cracking time (here, β is the same as the condition [I], but not necessarily the same), the edge detection is erroneous. Judge that it is not detected. [III] The rising edges and falling edges detected in cases other than the above [I] and [II] are
All are judged not to be on the specific side edge.

【0019】図2の例でこの条件を説明する。先ず、エ
ッジ割れの発生が想定される区間を各矩形パルスの端部
から測ったエンコーダ移動距離で表現したものに若干の
余裕をもたせて設定された区間をβで表わすと、各矩形
パルスにおけるエッジ割れ区間の大きさα1 、α2 につ
いて、β>α1 、β>α2 が成立している。即ち、一般
的に想定される最大のエッジ割れ区間αに対してβ>α
が成立するように、βの値を設定する。但し、このβの
値を大きくとりすぎると、本来特定側エッジとして検出
すべきエッジまで排除してしまう傾向が強まることに注
意する必要がある。一般に、矩形パルス幅w及び矩形パ
ルス間隔γに比較して十分小さな値が選ばれる。即ち、
w》β且つγ》βである。
This condition will be described with reference to the example of FIG. First, if the section where the edge crack is expected to be expressed is expressed by the encoder moving distance measured from the end of each rectangular pulse, and the section set with some margin is represented by β, the edge in each rectangular pulse Regarding the sizes α1 and α2 of the cracked section, β> α1 and β> α2 are established. That is, β> α with respect to the generally assumed maximum edge cracking interval α.
The value of β is set so that However, it should be noted that if the value of β is set too large, the tendency to exclude even the edge that should originally be detected as the specific side edge becomes stronger. Generally, a sufficiently small value is selected as compared with the rectangular pulse width w and the rectangular pulse interval γ. That is,
w >> β and γ >> β.

【0020】今、図中に示された位置Q1 からエッジ検
出を開始してCW方向へ移動するケースを考えると、最
初に到来する立ち上がりエッジは、EG1’である。従
来方式では、このエッジEG1’が特定側エッジと誤認
されてしまうのであるが、エッジ割れ部分における”
L”状態持続区間の大きさは明らかにβ以下であり、本
願発明の方式では上記条件[I]及び[III]が働い
て、このエッジEG1’は特定側エッジとは判断されな
い。
Now, considering the case where the edge detection is started from the position Q1 shown in the figure and the edge moves in the CW direction, the first rising edge that arrives is EG1 '. In the conventional method, the edge EG1 'is mistakenly recognized as the specific side edge, but the edge cracked portion "
The size of the L ″ state duration section is obviously β or less, and in the method of the present invention, the above conditions [I] and [III] work, and this edge EG1 ′ is not judged to be the specific side edge.

【0021】そして、更にCW方向移動が続行されエッ
ジEG2が到来した場合には、γ》βであるから、”
L”状態が持続された履歴により上記条件[I]が満た
されて、特定側エッジと判断される。更に、EG2の直
後(α2 移動後)に、立ち上がりエッジEG2’が到来
するが、α2 <βから、条件[I]、[II]いずれも
満たされず、条件[III]に従って、特定側エッジと
は判断されない。結局、両矩形パルスPL1、PL2に
ついて、エッジ割れによる重複検出が回避される。
Then, when the movement in the CW direction is further continued and the edge EG2 arrives, since γ >> β, "
The condition [I] is satisfied by the history of the L ″ state being maintained, and it is determined that the edge is the specific side. Further, immediately after EG2 (after α2 movement), a rising edge EG2 ′ arrives, but α2 < From β, neither of the conditions [I] and [II] is satisfied, and it is not determined that the edge is on the specific side according to the condition [III] .In the end, duplicate detection due to edge cracking is avoided for both rectangular pulses PL1 and PL2.

【0022】同様に、図中Q2 からCCW位置からエッ
ジ検出を開始してCCW方向へ移動するケースを考える
と、最初に到来する立ち下がりエッジは、EG2’であ
る。Q2 が該エッジEG2’に近接(β以下)していな
い限り、”H”状態が持続された履歴により、エッジE
G2’を特定側エッジと判断する。次いで、この直後に
(α2 移動後)に、立ち下がりエッジEG2が到来する
が、α2 <βから、条件[I]、[II]いずれも満た
されず、条件[III]に従って、特定側エッジとは判
断されない。従って、矩形パルスPL2について1回だ
け特定側エッジ検出がカウントされることになる。
Similarly, considering the case of starting edge detection from the CCW position and moving in the CCW direction from Q2 in the figure, the first arriving falling edge is EG2 '. Unless Q2 is close to the edge EG2 '(less than or equal to β), the edge E is determined by the history of the "H" state being maintained.
G2 ′ is determined to be the specific side edge. Then, immediately after this (after the movement of α2), the falling edge EG2 arrives, but since α2 <β, neither of the conditions [I] and [II] is satisfied, and according to the condition [III], the specific side edge is Not judged. Therefore, the specific-side edge detection is counted only once for the rectangular pulse PL2.

【0023】更に、矩形パルスPL1のエッジ割れ部分
の立ち下がりエッジEG1’到来時には、”H”状態の
持続がβ以下であるから、特定側エッジとは判断されな
い。そして、本来の立ち下がりエッジEG1が到来した
時点で、”H”状態の履歴がβ以上という[II]の条
件が満たされて、このエッジEG1を特定側エッジと判
断される。
Further, when the falling edge EG1 'of the edge-breaking portion of the rectangular pulse PL1 arrives, the "H" state is maintained for the duration of β or less, so it is not judged as the specific side edge. Then, when the original falling edge EG1 arrives, the condition [II] that the history of the “H” state is β or more is satisfied, and this edge EG1 is determined to be the specific side edge.

【0024】ここで、エッジEG2ではなくEG2’を
特定側エッジと判断して、エンコーダが基準位置信号を
生成することになるので、最大でα程度の位置検出誤差
を生じることになるが、αの値自体は通常極めて小さい
から、重複検出に比べてその弊害は無視し得る程小さい
のが一般的である。(元来、EG2、EG2’のいずれ
が真に基準位置に正確に対応しているか、必ずしも一意
的に決定し難いところである)。また、エッジEG1あ
るいはEG2の近傍でエンコーダが往復運動的な動きを
した場合等には、本来、特定側エッジとして判断/検出
すべきところを、検出し損なう可能性が生じるが、αは
矩形パルス幅w、矩形パルス間隔γに比べて極めて小さ
いのが通常であるから、βを十分小さく設定することに
より、この事態を招く確率を0に近付け、位置検出精度
への影響を実用上問題を生じない程度に抑制すること
は、比較的容易である。
Here, EG2 ', not edge EG2, is judged to be the specific side edge, and the encoder generates the reference position signal, so a position detection error of at most α occurs, but α Since the value of is usually extremely small, its adverse effect is generally small enough to be ignored as compared with duplicate detection. (Originally, it is not always possible to uniquely determine which of EG2 and EG2 'truly corresponds to the reference position). Further, when the encoder makes a reciprocating motion near the edge EG1 or EG2, there is a possibility of failing to detect what should originally be determined / detected as the specific side edge, but α is a rectangular pulse. Since the width w and the rectangular pulse interval γ are usually extremely small, by setting β sufficiently small, the probability of causing this situation approaches 0, and the influence on the position detection accuracy causes a practical problem. It is relatively easy to suppress it to the extent that it does not exist.

【0025】[0025]

【実施例】図3は、本願発明の1回転信号検出方法を実
行する手段を備えたエンコーダの信号処理回路の構成
を、要部ブロック図の形で例示たものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 illustrates, in the form of a principal part block diagram, the configuration of a signal processing circuit of an encoder provided with means for executing the one-rotation signal detection method of the present invention.

【0026】図3全体で示された信号処理回路の入力部
には、90度の位相差を有する2組の多数の矩形パルス
列からなるA相及びB相の信号PA、PBと、図1ある
いは図2に示したような矩形パルスをロータ乃至エンコ
ーダコード板の1回転毎に1個づつ含むZ相信号PZが
入力される。このような構成は、公知の典型的なエンコ
ーダと共通したものである。
At the input portion of the signal processing circuit shown in FIG. 3 as a whole, A-phase and B-phase signals PA and PB consisting of two sets of rectangular pulse trains having a phase difference of 90 degrees, and FIG. The Z-phase signal PZ including one rectangular pulse as shown in FIG. 2 is input for each rotation of the rotor or the encoder code plate. Such a configuration is common to known typical encoders.

【0027】信号入力部は、アップ/ダウン検出回路1
及びZ相信号(1回転信号)エッジ検出回路4を有して
おり、アップ/ダウン検出回路1にはA相及びB相のパ
ルス信号PA、PBが入力され、Z相信号(1回転信
号)エッジ検出回路4にはZ相信号(1回転信号)PZ
が入力される。
The signal input unit is an up / down detection circuit 1
And a Z-phase signal (1 rotation signal) edge detection circuit 4, and the up / down detection circuit 1 receives the A-phase and B-phase pulse signals PA and PB, and the Z-phase signal (1 rotation signal). The Z-phase signal (one rotation signal) PZ is applied to the edge detection circuit 4.
Is entered.

【0028】アップ/ダウン検出回路1は、Dフリップ
フロップ、クロックパルスジェネレータ等を組み込んだ
通常の型のもので、A相、B相の信号PA、PBに基づ
いて、エンコーダのCW方向移動(回転)を表わすアッ
プ信号D+ 信号と、CCW方向移動(回転)に対応した
ダウン信号D- が出力される。
The up / down detection circuit 1 is of a usual type incorporating a D flip-flop, a clock pulse generator, etc., and moves (rotates) in the CW direction of the encoder based on the A phase and B phase signals PA and PB. ) Is output, and a down signal D- corresponding to CCW direction movement (rotation) is output.

【0029】アップ/ダウン検出回路1のアップ信号D
+ は次段のCW方向カウンタ2の加算側端子とCCW方
向カウンタ3の減算側端子に入力される。これに対し
て、ダウン信号D- は、CW方向カウンタ2の減算側端
子とCCW方向カウンタ3の加算側端子に入力される。
Up signal D of the up / down detection circuit 1
+ Is input to the addition side terminal of the CW direction counter 2 and the subtraction side terminal of the CCW direction counter 3 in the next stage. On the other hand, the down signal D- is input to the subtraction side terminal of the CW direction counter 2 and the addition side terminal of the CCW direction counter 3.

【0030】一方、Z相信号PZは、Z相信号(1回転
信号)エッジ検出回路4に入力される。このZ相信号
(1回転信号)エッジ検出回路4は、Z相信号に含まれ
るすべてのエッジ立ち上がり/立ち下がりエッジを検出
してエッジ検出信号Zを出力すると共に、エッジの立ち
上がり/立ち下がりの区別に応じて立ち上がりエッジ検
出信号Zr あるいは立ち下がりエッジ検出信号Zf を選
択的に出力する。
On the other hand, the Z-phase signal PZ is input to the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4. The Z-phase signal (single rotation signal) edge detection circuit 4 detects all edge rising / falling edges included in the Z-phase signal and outputs the edge detection signal Z, and distinguishes between rising / falling edges. The rising edge detection signal Zr or the falling edge detection signal Zf is selectively output according to the above.

【0031】Zr 信号は、アンドゲートAND1の一方
側端子に入力され、Zf 信号は、アンドゲートAND2
の一方側端子に入力される。また、Z信号は、カウンタ
クリア制御回路5に入力され、このカウンタクリア制御
回路5は、Z信号を受信した直後(1クロック後)に、
CW方向カウンタ2及びCCW方向カウンタ3のカウン
トクリア端子に向けてカウンタクリア信号CLRを送り
出す。
The Zr signal is input to one terminal of the AND gate AND1 and the Zf signal is input to the AND gate AND2.
Input to one side terminal. Further, the Z signal is input to the counter clear control circuit 5, and the counter clear control circuit 5 immediately after receiving the Z signal (1 clock later).
The counter clear signal CLR is sent to the count clear terminals of the CW direction counter 2 and the CCW direction counter 3.

【0032】CW方向カウンタ2には、フルカウント値
F1 と下限カウント値0が設定されており、上記カウン
タクリア信号CLRを受信しない限り、この下限値0〜
フルカウント値F1 の間で昇降計数動作を続行する。即
ち、アップ/ダウン検出回路1からの信号D+ を受けて
+1をカウント(加算)し、信号D- の入力で−1をカ
ウント(減算)するが、カウント値が0になったら減算
を中止し、また、カウント値がF1 に到達したら、加算
動作を中止すると共にアンドゲートAND1の一方の入
力端子にフルカウント信号として”1”を出力する。
The CW direction counter 2 is set with a full count value F1 and a lower limit count value of 0, and unless the counter clear signal CLR is received, the lower limit value 0 to
The up-down counting operation is continued within the full count value F1. That is, +1 is counted (added) upon receiving the signal D + from the up / down detection circuit 1, and -1 is counted (subtracted) at the input of the signal D-, but the subtraction is stopped when the count value becomes 0. When the count value reaches F1, the addition operation is stopped and "1" is output as a full count signal to one input terminal of the AND gate AND1.

【0033】但し、いずれの時点においても、カウンタ
クリア制御回路5からカウントクリア信号CLRを受信
した場合には、直ちにカウント値が0にリセットされ
る。フルカウント値として、ここでは15を設定するも
のとする。このフルカウント値は、一応、エンコーダが
CW方向に移動中であることを判定する為に設定される
ものであるが、本実施例においては、後述するように前
記説明した重複検出抑止区間長βに対応する量としても
兼用される量である。
However, at any time, when the count clear signal CLR is received from the counter clear control circuit 5, the count value is immediately reset to 0. Here, 15 is set as the full count value. This full count value is set for the time being to determine that the encoder is moving in the CW direction, but in the present embodiment, as described later, the overlap detection suppression section length β is set. This is the amount that is also used as the corresponding amount.

【0034】同様にCCW方向カウンタ3には、フルカ
ウント値F2 として、F1 と等しいF2 =15が設定さ
れており、下限カウント値として0が設定されている。
そして、上記カウンタクリア信号を受信しない限り、こ
の下限値0〜フルカウント値15の間で昇降計数動作が
続けられる。但し、このカウンタは、CCW方向への移
動を検出するものであることに対応して、アップ/ダウ
ン検出回路1からの信号D+ を受けて−1をカウント
(減算)し、信号D- の入力で+1をカウント(加算)
するものである。そして、カウント値が0になったら減
算を中止し、また、カウント値がF1 になったら、加算
動作を中止すると共にアンドゲートAND2の一方の入
力端子にフルカウント信号として”1”を出力する。
Similarly, in the CCW direction counter 3, F2 = 15 which is equal to F1 is set as the full count value F2, and 0 is set as the lower limit count value.
Then, as long as the counter clear signal is not received, the up-down counting operation is continued between the lower limit value 0 and the full count value 15. However, in response to the fact that this counter detects the movement in the CCW direction, it receives the signal D + from the up / down detection circuit 1 and counts (subtracts) -1 to obtain the signal D- Count +1 on input (addition)
To do. When the count value becomes 0, the subtraction is stopped, and when the count value becomes F1, the addition operation is stopped and "1" is output as a full count signal to one input terminal of the AND gate AND2.

【0035】いずれの時点においても、カウンタクリア
制御回路5からカウントクリア信号CLRを受信した場
合には、直ちにカウント値が0にリセットされること
は、CW方向カウンタ2と同様である。CCW方向カウ
ンタ3のフルカウント値F2 =15も、一応、エンコー
ダがCCW方向に移動中であることを判定する為に設定
されるものであるが、CW方向カウンタ2におけるフル
カウント値F1 =15と同じく、ここでは、重複検出抑
止区間長βに対応する量としての意味を同時に有してい
る(詳細は後述)。
Similar to the CW direction counter 2, the count value is immediately reset to 0 when the count clear signal CLR is received from the counter clear control circuit 5 at any time. The full count value F2 = 15 of the CCW direction counter 3 is also set for the time being to determine that the encoder is moving in the CCW direction, but like the full count value F1 = 15 of the CW direction counter 2, Here, it also has a meaning as an amount corresponding to the overlap detection suppression section length β (details will be described later).

【0036】さて、図示したように、アンドゲートAN
D1においては、CW方向カウンタ2からフルカウント
信号”1”が出力されている状態下で立ち上がりエッジ
が検出(Zr 入力)された場合に限って、”1”がオア
ゲートOR1に出力され、また、アンドゲートAND2
においては、CCW方向カウンタ3から”1”が出力さ
れている状態下で立ち下がりエッジが検出(Zf 入力)
された場合に限って、”1”がオアゲートOR1に出力
される。そして、これらいずれかの条件が満足された場
合に、Z相信号に含まれる矩形パルスの特定側エッジが
検出されたものとして、オアゲートOR1から基準位置
検出出力信号(特定側エッジ検出信号)ZEGが出力さ
れる。
Now, as shown, the AND gate AN
In D1, "1" is output to the OR gate OR1 only when the rising edge is detected (Zr input) while the full count signal "1" is output from the CW direction counter 2, and Gate AND2
, The falling edge is detected while the CCW direction counter 3 outputs "1" (Zf input)
Only when this is done, "1" is output to the OR gate OR1. When any one of these conditions is satisfied, the OR gate OR1 outputs the reference position detection output signal (specific side edge detection signal) ZEG as if the specific side edge of the rectangular pulse included in the Z-phase signal is detected. Is output.

【0037】従って、カウンタクリア制御回路5の機能
を除いて考えれば、この図2に示した信号処理部は、従
来技術による1回転信号検出方法を実施する為の回路と
して機能することになる。従って、Z相信号の矩形パル
スにエッジ割れが生じる可能性が皆無であれば、カウン
タクリア制御回路5は不要である。
Therefore, if the function of the counter clear control circuit 5 is excluded, the signal processing section shown in FIG. 2 functions as a circuit for carrying out the one-rotation signal detection method according to the prior art. Therefore, the counter clear control circuit 5 is not necessary if there is no possibility of edge cracks occurring in the rectangular pulse of the Z-phase signal.

【0038】ところが、矩形パルスに図1(2)や図2
に示したようなエッジ割れが生じると、前述した通り、
CW方向移動中には立ち上がりエッジを重複計数(EG
1とEGE1’;EG2とEG2’)し、CCW方向移
動中に立ち下がりエッジを重複計数(EG2’とEGE
2;EG1’とEG1)してしまう。以下、本実施例の
構成により、このような重複検出が抑止される理由を図
4及び図5のタイムチャートを参照図に加えて説明す
る。
However, the rectangular pulse shown in FIG.
When edge cracks such as those shown in are generated, as described above,
Overlap counting of rising edges (EG
1 and EGE1 ′; EG2 and EG2 ′), and the falling edge is counted twice while moving in the CCW direction (EG2 ′ and EGE).
2; EG1 'and EG1). The reason why the duplicate detection is suppressed by the configuration of this embodiment will be described below with reference to the time charts of FIGS. 4 and 5 in addition to the reference diagrams.

【0039】図4は、図2で示した位置Q1 からCW方
向にエンコーダが移動した場合の各信号の推移を表した
タイムチャートである。先ず、位置Q1 からCW方向移
動が開始されると、CW方向の変位を表すD+ 信号パル
スがCW方向カウンタ2に多数連続的に入力される。C
W方向カウンタ2はこのパルスをカウントし、短時間の
内にフルカウント値F1 =15に達する。この状態で、
ANDゲート1の一方の入力端子は”1”となる。
FIG. 4 is a time chart showing the transition of each signal when the encoder moves in the CW direction from the position Q1 shown in FIG. First, when the movement in the CW direction is started from the position Q1, a large number of D + signal pulses representing the displacement in the CW direction are continuously input to the CW direction counter 2. C
The W direction counter 2 counts this pulse and reaches the full count value F1 = 15 within a short time. In this state,
One input terminal of the AND gate 1 becomes "1".

【0040】エンコーダがCW方向に移動し、立ち下が
りエッジeg1に達すると、Z信号及びZf 信号が、Z
相信号(1回転信号)エッジ検出回路4から出力され
る。Z信号は、カウンタクリア制御回路5を作動させ、
Zf 信号を受信してから1カウント後にCW方向カウン
タ2のカウント値をクリアして、15から0とする。な
お、CCW方向カウンタ3のカウント値は、終始0であ
り、カウントクリアによる変化は無い。一方、Zf 信号
は、アンドゲートAND2に送られるが、CCW方向カ
ウンタ3からフルカウント信号が出されていないので、
アンドゲートAND2の出力が”1”となることはな
い。従って、オア回路OR1から特定側エッジ検出信号
ZEGが出力されることはない。
When the encoder moves in the CW direction and reaches the falling edge eg1, the Z signal and the Zf signal change to Z
The phase signal (one rotation signal) is output from the edge detection circuit 4. The Z signal activates the counter clear control circuit 5,
The count value of the CW direction counter 2 is cleared 1 count after receiving the Zf signal, and the count value is changed from 15 to 0. The count value of the CCW direction counter 3 is 0 all the time, and there is no change due to the count clear. On the other hand, the Zf signal is sent to the AND gate AND2, but since the CCW direction counter 3 does not output the full count signal,
The output of the AND gate AND2 never becomes "1". Therefore, the specific side edge detection signal ZEG is not output from the OR circuit OR1.

【0041】エンコーダは立ち下がりエッジeg1を通
過後、短時間で立ち上がりエッジEG1’に達する。こ
の時点では、エッジeg1の通過に伴うカウントクリア
後のD+ 信号パルスの入力数に対応して、CW方向カウ
ンタ2のカウント値が上昇していると考えられる。しか
し、このカウント値がエッジ割れ区間α1 に対応した値
(例えば、10パルス程度)を上回ることは無く、当
然、エッジ割れ区間として想定される最大値αに対応し
た値(例えば、12パルス程度)を上回ることも無い。
そして、CW方向カウンタ2のフルカウント値F1 は、
このαを下回らない(通常は、若干大きな)βに対応し
た値(ここでは、F1 =15)に設定されているから、
エッジEG1’の検出時にCW方向カウンタ2からアン
ドゲートAND1にフルカウント信号が送られることは
ない。従って、エッジEG1’が特定側エッジとして検
出されることが回避される。
After passing the falling edge eg1, the encoder reaches the rising edge EG1 'in a short time. At this point in time, it is considered that the count value of the CW direction counter 2 has increased corresponding to the number of D + signal pulse inputs after the count clearing due to the passage of the edge eg1. However, this count value does not exceed the value corresponding to the edge cracking section α1 (for example, about 10 pulses), and naturally, the value corresponding to the maximum value α assumed as the edge cracking section (for example, about 12 pulses). It does not exceed.
The full count value F1 of the CW direction counter 2 is
Since it is set to a value (here, F1 = 15) corresponding to β which is not smaller than this α (usually slightly larger),
The full count signal is not sent from the CW direction counter 2 to the AND gate AND1 when the edge EG1 'is detected. Therefore, the edge EG1 'is prevented from being detected as the specific side edge.

【0042】エッジEG1’の検出により、カウンタク
リア制御回路5からカウンタクリア信号が、CW方向カ
ウンタ2、CCW方向カウンタ3に送られて、カウント
がクリアされるのに前後して、エッジeg1’を検出す
るが、このエッジは立ち下がりエッジである故、特定側
エッジとして検出され得ない。
Upon detection of the edge EG1 ', a counter clear signal is sent from the counter clear control circuit 5 to the CW direction counter 2 and the CCW direction counter 3, and the edge eg1' is detected before and after the count is cleared. Although detected, this edge cannot be detected as the specific side edge because it is a falling edge.

【0043】立ち下がりeg1’検出直後、CW方向カ
ウンタ2のカウントが開始され、距離βに対応した僅か
の距離通過時点で15カウントに達し、アンドゲートA
ND1にフルカウント信号が出力された状態となる。こ
の状態は、カウンタクリア制御回路5から、カウントク
リア信号がCW方向カウンタ2に出力される迄保持され
る。
Immediately after the detection of the falling edge eg1 ', the counting of the CW direction counter 2 is started, reaching 15 counts at the time when a slight distance corresponding to the distance β is passed, and the AND gate A is reached.
The full count signal is output to ND1. This state is held until the counter clear control circuit 5 outputs a count clear signal to the CW direction counter 2.

【0044】エンコーダが移動を続け、次の矩形パルス
PL2の立ち上がりエッジEG2に到達すると、Z相信
号(1回転信号)エッジ検出回路4から、立ち上がりエ
ッジ検出信号Zr がアンドゲート1に送られると共に、
カウンタクリア制御回路5にZ信号が送り出される。カ
ウンタクリア制御回路5は、1カウント後にCW方向カ
ウンタ2のカウント値をクリアするが、その直前にアン
ドゲートAND1の入力側が共に”1”状態となる状態
が実現されるから、”1”信号が、オアゲートOR1に
送られ、特定側エッジ検出信号ZEGが出力される。
When the encoder continues to move and reaches the rising edge EG2 of the next rectangular pulse PL2, the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4 sends the rising edge detection signal Zr to the AND gate 1 and
The Z signal is sent to the counter clear control circuit 5. The counter clear control circuit 5 clears the count value of the CW direction counter 2 after one count, but immediately before that, the state in which both the input sides of the AND gate AND1 are in the "1" state is realized, so that the "1" signal is output. , OR gate OR1, and the specific side edge detection signal ZEG is output.

【0045】エッジEG2の検出後、短かい区間(α2
以下)の間に、立ち下がりエッジeg2及び立ち上がり
エッジEG2’がZ相信号(1回転信号)エッジ検出回
路4により検出され、Zf 、Z各信号及びZr 、Z各信
号がアンドゲートAND1、2及びカウンタクリア制御
回路5に出力されるが、CW方向カウンタ2、CCW方
向カウンタ3いずれからも、フルカウント信号が出力さ
れないので、ZEG信号が生成されることは無い。
After detecting the edge EG2, a short section (α2
In the following), the falling edge eg2 and the rising edge EG2 'are detected by the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4, and Zf, Z signals and Zr, Z signals are AND gates AND1, 2 and. Although it is output to the counter clear control circuit 5, neither the CW direction counter 2 nor the CCW direction counter 3 outputs the full count signal, so that the ZEG signal is not generated.

【0046】そして、ほぼ1矩形パルス分の移動後に検
出されるエッジeg2’は、立ち下がりエッジなので、
特定側エッジとして検出され得ない。
Since the edge eg2 'detected after the movement of approximately one rectangular pulse is the falling edge,
It cannot be detected as a specific side edge.

【0047】以上の説明したように、CW移動状態にあ
るエンコーダのZ相信号(1回転信号)にエッジ割れが
発生しても、特定側エッジの重複検出による誤検出は起
こらない。エッジ検出の開始点が図示したQ1 以外にあ
っても、上記説明した回路動作は基本的に同じである。
As described above, even if an edge crack occurs in the Z phase signal (one rotation signal) of the encoder in the CW moving state, erroneous detection due to duplicate detection of the specific side edge does not occur. The circuit operation described above is basically the same even if the starting point of edge detection is other than Q1 shown in the figure.

【0048】次に、図5は、図2で示した位置Q2 から
CCW方向にエンコーダが移動した場合の各信号の推移
を表したタイムチャートである。但し、便宜上、時間の
進行方向をWCCW方向に合わせて、紙面上右方から左
方へ向かう方向にとった。
Next, FIG. 5 is a time chart showing the transition of each signal when the encoder moves in the CCW direction from the position Q2 shown in FIG. However, for the sake of convenience, the time traveling direction is set to the direction from the right side to the left side on the paper in accordance with the WCCW direction.

【0049】図示した位置Q2 からCCW方向移動が開
始が開始されると、CCW方向の変位を表すD- 信号パ
ルスがCCW方向カウンタ3に多数連続的に入力され
る。CCW方向カウンタ3はこのパルスをカウントし、
短時間内にフルカウント値F2=15に達する。この状
態で、ANDゲート2の一方の入力端子は”1”状態と
なる。
When the movement in the CCW direction starts from the illustrated position Q2, a large number of D- signal pulses representing the displacement in the CCW direction are continuously input to the CCW direction counter 3. The CCW direction counter 3 counts this pulse,
The full count value F2 = 15 is reached within a short time. In this state, one input terminal of the AND gate 2 is in the "1" state.

【0050】エンコーダがCCW方向に移動し、立ち下
がりエッジEG2’に達すると、Z信号及びZf 信号
が、Z相信号(1回転信号)エッジ検出回路4から出力
され、Z信号はカウンタクリア制御回路5を作動させ、
Z信号を受信してから1カウント後にCCW方向カウン
タ3のカウント値を15から0にクリアする(CW方向
カウンタ2のカウント値は、終始0で変化無し)。
When the encoder moves in the CCW direction and reaches the falling edge EG2 ', the Z signal and Zf signal are output from the Z phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4, and the Z signal is the counter clear control circuit. Activate 5
The count value of the CCW direction counter 3 is cleared from 15 to 0 after 1 count after receiving the Z signal (the count value of the CW direction counter 2 is 0 from the beginning to the end).

【0051】一方、Zf 信号はアンドゲートAND2に
送られるが、その時点では、CCW方向カウンタ3はカ
ウントクリア直前(1カウント分)の状態にあり、フル
カウント信号を出しているから、アンドゲートAND2
はZf 信号を受信すると共に”1”をオアゲートOR1
に出力する。これにより、特定側エッジ検出信号(基準
位置検出信号)ZEGが出力される。
On the other hand, the Zf signal is sent to the AND gate AND2, but at that time, the CCW direction counter 3 is in the state immediately before the count clear (for one count) and outputs the full count signal, so the AND gate AND2.
Receives the Zf signal and sets "1" to the OR gate OR1
Output to. As a result, the specific side edge detection signal (reference position detection signal) ZEG is output.

【0052】エンコーダは立ち下がりエッジEG2’を
検出後、短時間で立ち上がりエッジeg2に達するが、
CW方向カウンタ2のカウント値は終始0であるから、
この立ち上がりエッジeg2が特定側エッジとして検出
が行われる余地は無い。
The encoder reaches the rising edge eg2 in a short time after detecting the falling edge EG2 '.
Since the count value of the CW direction counter 2 is 0 all the time,
There is no room for detection of the rising edge eg2 as the specific side edge.

【0053】エッジeg2の検出により、カウンタクリ
ア制御回路5からカウンタクリア信号が、CW方向カウ
ンタ2、CCW方向カウンタ3に送られて、カウントが
クリアされるのに前後して、エッジEG2が検出され
る。この時点では、エッジeg2の検出に伴うカウント
クリア後のD- 信号パルスの入力数に対応して、CCW
方向カウンタ3のカウント値が上昇していると考えられ
る。
Upon detection of the edge eg2, a counter clear signal is sent from the counter clear control circuit 5 to the CW direction counter 2 and the CCW direction counter 3, and the edge EG2 is detected before and after the count is cleared. It At this point, the CCW corresponding to the number of D- signal pulse inputs after the count is cleared accompanying the detection of the edge eg2
It is considered that the count value of the direction counter 3 is increasing.

【0054】しかし、このカウント値がエッジ割れ区間
α2 に対応した値(例えば、10パルス程度)や、エッ
ジ割れ区間として想定される最大値αに対応した値(例
えば、12パルス程度)を上回ることは無い。そして、
CCW方向カウンタ3のフルカウント値F2 も、このα
を下回らない(通常は、若干大きな)βに対応した値
(ここでは、F2 =15)に設定されているから、エッ
ジEG2の検出時にCCW方向カウンタ3からアンドゲ
ートAND2にフルカウント信号が送られることはな
い。従って、エッジGE2は特定側エッジとして検出さ
れず、矩形パルスPL2の特定側エッジの重複検出が回
避される。
However, this count value must exceed a value corresponding to the edge cracking section α 2 (for example, about 10 pulses) or a value corresponding to the maximum value α assumed as the edge cracking section (for example, about 12 pulses). There is no. And
The full count value F2 of the CCW direction counter 3 is also this α
The value corresponding to β (usually slightly larger) (here, F2 = 15) is set, so that the full count signal is sent from the CCW direction counter 3 to the AND gate AND2 when the edge EG2 is detected. There is no. Therefore, the edge GE2 is not detected as the specific side edge, and overlapping detection of the specific side edge of the rectangular pulse PL2 is avoided.

【0055】立ち下がりEG2検出直後、CCW方向カ
ウンタ3のカウントが開始され、距離βに対応した僅か
の距離通過時点で15カウントに達し、アンドゲートA
ND2にフルカウント信号が出力された状態となる。こ
の状態は、カウンタクリア制御回路5から、カウントク
リア信号がCCW方向カウンタ3に出力される迄保持さ
れる。
Immediately after the detection of the falling edge EG2, the CCW direction counter 3 starts counting, reaches 15 counts at the time when a slight distance corresponding to the distance β has passed, and the AND gate A
The full count signal is output to ND2. This state is held until the counter clear control circuit 5 outputs a count clear signal to the CCW direction counter 3.

【0056】エンコーダが移動を続けると、次の矩形パ
ルスPL1の立ち上がりエッジeg1’がZ相信号(1
回転信号)エッジ検出回路4により検出されるが、CW
方向カウンタ2のカウント値は終始0であるから、Z相
信号(1回転信号)エッジ検出回路4から立ち上がりエ
ッジ検出信号Zr がアンドゲート1に送られても、CW
方向カウンタ2のフルカウント信号が入力されないか
ら、アンドゲートAND1から、”1”信号が、オアゲ
ートOR1に送られることはなく、特定側エッジ検出信
号ZEGは出力されない。
When the encoder continues to move, the next rising edge eg1 'of the rectangular pulse PL1 is changed to the Z-phase signal (1
Rotation signal) detected by the edge detection circuit 4, but CW
Since the count value of the direction counter 2 is always 0, even if the rising edge detection signal Zr is sent from the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4 to the AND gate 1, the CW
Since the full count signal of the direction counter 2 is not input, the "1" signal is not sent from the AND gate AND1 to the OR gate OR1, and the specific side edge detection signal ZEG is not output.

【0057】エッジeg1’の検出後、短かい区間(α
1 以下)の間に、立ち下がりエッジEG1’及び立ち上
がりエッジeg1がZ相信号(1回転信号)エッジ検出
回路4により検出され、Zf 、Z各信号及びZr 、Z各
信号がアンドゲートAND1、2及びカウンタクリア制
御回路5に出力されるが、CW方向カウンタ2、CCW
方向カウンタ3いずれからも、フルカウント信号が出力
され得ないので、ZEG信号が生成されることは無い。
After detecting the edge eg1 ', a short section (α
(1 or less), the falling edge EG1 'and the rising edge eg1 are detected by the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4, and Zf, Z signals and Zr, Z signals are AND gates AND1, 2 respectively. And the counter clear control circuit 5, the CW direction counter 2, CCW
Since no full count signal can be output from any of the direction counters 3, no ZEG signal is generated.

【0058】そして、エッジeg1検出後、区間距離β
移動時点でD- 信号パルスがフルカウント15に達し、
アンドゲートAND2の一方の入力を”1”状態とす
る。この状態でエンコーダがほぼ1矩形パルス分の移動
後に検出するエッジEG1は立ち下がりエッジなので、
Z信号及びZf 信号が、Z相信号(1回転信号)エッジ
検出回路4から出力され、Z信号はカウンタクリア制御
回路5を作動させ、Z信号を受信してから1カウント後
にCCW方向カウンタ3のカウント値を15から0にク
リアする(CW方向カウンタ2のカウント値は、0のま
まで変化無し)。
Then, after detecting the edge eg1, the interval distance β
At the time of movement, the D- signal pulse reaches the full count of 15,
One input of the AND gate AND2 is set to the "1" state. In this state, the edge EG1 detected by the encoder after the movement of approximately one rectangular pulse is the falling edge,
The Z signal and the Zf signal are output from the Z-phase signal (one rotation signal) edge detection circuit 4, and the Z signal activates the counter clear control circuit 5 so that the CCW direction counter 3 of the CCW direction counter 3 is counted one count after receiving the Z signal. The count value is cleared from 15 to 0 (the count value of the CW direction counter 2 remains 0 and does not change).

【0059】一方、Zf 信号はアンドゲートAND2に
送られるが、その時点では、CCW方向カウンタ3はカ
ウントクリア直前(1カウント分)の状態にあって、フ
ルカウント信号を出しているから、アンドゲートAND
2はZf 信号の受信によって”1”をオアゲートOR1
に出力する。これにより、特定側エッジ検出信号(基準
位置検出信号)ZEGが出力される。
On the other hand, the Zf signal is sent to the AND gate AND2, but at that time, the CCW direction counter 3 is in the state immediately before the count clear (one count) and is outputting the full count signal.
2 receives "1" by receiving the Zf signal or OR gate OR1
Output to. As a result, the specific side edge detection signal (reference position detection signal) ZEG is output.

【0060】以上の説明から明かなように、エンコーダ
がCCW移動状態にある場合にも、Z相信号(1回転信
号)のエッジ割れによって特定側エッジの重複検出によ
る誤検出は起こることはない。エッジ検出の開始点が図
示したQ2 以外にあっても、上記説明した回路動作が基
本的に変わらないことは、CW方向にエンコーダが移動
する場合と同様である。
As is apparent from the above description, even when the encoder is in the CCW moving state, erroneous detection due to duplicate detection of the specific side edge does not occur due to edge cracking of the Z phase signal (one rotation signal). Even if the start point of edge detection is other than Q2 shown, the circuit operation described above is basically the same as in the case where the encoder moves in the CW direction.

【0061】また、上記説明中に示したフルカウント値
F1 、F2 等の各具体的数値はあくまで例示的なもので
あり、本願発明を限定的に記述する趣旨のもでないこと
は、特に詳しい説明を要しないであろう。例えば、エン
コーダのコード板のコーディングが密に行われている場
合には、A相、B相等のパルス間隔が狭まるから、一般
には、区間βに対応するパルスフルカウント数F1 、F
2 の値も大きく選ぶことになる。
Further, the specific numerical values such as the full count values F1 and F2 shown in the above description are merely examples, and it is not intended to limit the invention of the present application. You won't need it. For example, when the code plate of the encoder is densely coded, the pulse intervals of the A phase, the B phase, etc. are narrowed. Therefore, in general, the pulse full count numbers F1, F corresponding to the section β are used.
The value of 2 will also be chosen large.

【0062】エッジ割れの発生区間βに対応したF1 、
F2 の値を実際に定めるにあたっては、F1 、F2 を
1、2、3・・・・等と順次切り換えて、実際の使用条
件に出来るだけ近い条件下でエンコーダをCW方向及び
CCW方向に回転させ、ZEG信号の出力パルス数ある
いは波形を測定機器によて測定乃至観察して、特定側エ
ッジの検出が起こらない値をサーチする方法が考えられ
る。
F1 corresponding to the section β where the edge crack occurs,
When actually determining the value of F2, switch F1, F2 to 1, 2, 3 ..., and so on, and rotate the encoder in the CW and CCW directions under the conditions as close as possible to the actual usage conditions. A method is conceivable in which the number of output pulses or the waveform of the ZEG signal is measured or observed by a measuring instrument to search for a value at which the detection of the specific side edge does not occur.

【0063】特別のケースとして、エッジEG1あるい
はEG2の近傍(β以下の近傍)でエンコーダが往復運
動的な動きをした場合等には、本来、特定側エッジとし
て判断/検出すべきところを、検出し損なう可能性が生
じるが、αは矩形パルス幅w、矩形パルス間隔γに比べ
て極めて小さいのが通常であるから、β(F1 、F2)
を十分小さく設定することにより、この事態が生じる確
率を0に近付けることが好ましい。なお、上記実施例に
おいては、ZP信号がH状態/L状態いずれの状態にあ
っても、CW方向カウンタ2あるいはCCW方向カウン
タ3の計数動作は停止されないものとしたが、ZP信号
がH状態にある間にはCW方向カウンタ2の計数動作を
停止させ、L状態にある間にはCCW方向カウンタ3の
計数動作が停止されるような構成を採用した場合でも、
本願発明の技術思想に従った1回転信号の検出動作を実
行する上で何等支障の無いことは、上記実施例の記載内
容に照らして明らかである。
As a special case, when the encoder makes a reciprocal motion in the vicinity of the edge EG1 or EG2 (in the vicinity of β or less), it is necessary to detect what should originally be determined / detected as the specific side edge. However, since α is usually much smaller than the rectangular pulse width w and the rectangular pulse interval γ, β (F1, F2)
It is preferable that the probability that this situation will occur be close to 0 by setting the value to be sufficiently small. In the above embodiment, the counting operation of the CW direction counter 2 or the CCW direction counter 3 is not stopped even if the ZP signal is in the H state / L state, but the ZP signal is in the H state. Even when a configuration is adopted in which the counting operation of the CW direction counter 2 is stopped during the certain period and the counting operation of the CCW direction counter 3 is stopped during the L state,
It is clear from the description of the above embodiment that there is no problem in executing the detection operation of the one-rotation signal according to the technical idea of the present invention.

【0064】[0064]

【発明の効果】本願発明によれば、エンコーダにおける
1回転信号にエッジ割れ現象が発生しても、特定側エッ
ジの誤検出が抑止されるから、エンコーダの位置精度の
低下が防止される。特に、エッジ割れが頻繁に発生した
場合にも、重大な位置計測誤差をもたらすことが回避さ
れるので、エンコーダに対する信頼性が確保される。
According to the invention of the present application, even if an edge crack phenomenon occurs in one rotation signal in the encoder, erroneous detection of the specific-side edge is suppressed, so that the position accuracy of the encoder is prevented from lowering. Particularly, even when edge cracks frequently occur, it is possible to avoid causing a serious position measurement error, and therefore reliability of the encoder is ensured.

【0065】また、エッジ抑制の為にフィルタ回路を用
いた場合に避け難い信号遅延を伴うことなくエッジ割れ
による悪影響を除去出来るので、エンコーダの応答性を
高く保つという観点から見ても、本願発明は大きな利点
を有している。従って、本願発明のエンコーダ乃至1回
転信号検出方法をサーボ制御系における位置検出手段と
して組み込んだ場合、該サーボ制御系の応答性を損なう
ことなく、エッジ割れによる位置測定精度低下を回避す
ることが出来る。
Further, when a filter circuit is used for edge suppression, the adverse effect of edge cracking can be eliminated without accompanying the inevitable signal delay, so that the responsiveness of the encoder can be kept high from the viewpoint of the present invention. Has great advantages. Therefore, when the encoder or one-rotation signal detection method of the present invention is incorporated as position detection means in a servo control system, it is possible to avoid a decrease in position measurement accuracy due to edge cracking without impairing the responsiveness of the servo control system. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(1)は、エッジ割れを伴わない正常な2回転
分の矩形パルスの特定側エッジ検出について説明する為
の図であり、(2)は、これら矩形パルスにエッジ割れ
が発生した場合の状況を説明する為の図である。
FIG. 1A is a diagram for explaining detection of a specific-side edge of a rectangular pulse for two normal rotations without edge cracking, and FIG. 1B is a diagram for explaining edge cracking in these rectangular pulses. It is a figure for explaining the situation in a case.

【図2】図1(2)と同様のエッジ割れ矩形パルス検出
のケースについて、本願発明の誤検出回避原理を説明す
る為の図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the erroneous detection avoidance principle of the present invention in the case of edge-breaking rectangular pulse detection similar to that of FIG. 1 (2).

【図3】本願発明の1回転信号検出方法を実行する手段
を備えたエンコーダの信号処理部の構成を例示した要部
ブロック図である。
FIG. 3 is a principal block diagram illustrating the configuration of a signal processing unit of an encoder including means for executing the one-rotation signal detection method of the present invention.

【図4】図2で示した位置Q1 からCW方向にエンコー
ダが移動した場合の各信号の推移を表したタイムチャー
トである。
FIG. 4 is a time chart showing the transition of each signal when the encoder moves from the position Q1 shown in FIG. 2 in the CW direction.

【図5】図2で示した位置Q2 からCCW方向にエンコ
ーダが移動した場合の各信号の推移を表したタイムチャ
ートである。
5 is a time chart showing the transition of each signal when the encoder moves in the CCW direction from the position Q2 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アップ/ダウン検出回路 2 CW方向カウンタ 3 CCW方向カウンタ 4 Z相信号(1回転信号)エッジ検出回路4 5 カウンタクリア制御回路 PLl、PL2 矩形パルス EG1、EG1’、EG2、EG2’、eg1、eg
1’、eg2、eg2’立ち上がり/立ち下がりエッジ
1 Up / Down detection circuit 2 CW direction counter 3 CCW direction counter 4 Z-phase signal (1 rotation signal) edge detection circuit 4 5 Counter clear control circuit PLl, PL2 Rectangular pulse EG1, EG1 ', EG2, EG2', eg1, eg
1 ', eg2, eg2' rising / falling edge

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンコーダを取り付けた回転軸の1回転
毎に生成される矩形パルスの特定側エッジを検出するこ
とによって前記エンコーダの1回転基準位置を検出する
エンコーダの1回転信号検出方法において;前記特定側
エッジとエンコーダ回転移動方向の関係に対応して立ち
上がりエッジ/立ち下がりエッジの一方を選択するエッ
ジ立ち上がり/立ち下がり選択条件と、エッジ検出時点
における前記1回転信号のレベル状態に関する履歴条件
の双方を満たした場合に限り、被検出エッジを前記特定
側エッジと判断するプロセスを含み;前記履歴条件が、
前記矩形パルスの端部付近にエッジ割れが発生した場合
に、特定側エッジ重複検出動作を抑止する条件を含んで
いることを特徴とする前記エンコーダの1回転信号検出
方法。
1. A method for detecting one rotation signal of an encoder, which detects a one rotation reference position of the encoder by detecting a specific side edge of a rectangular pulse generated for each rotation of a rotary shaft to which an encoder is attached; Both the edge rising / falling selection condition that selects one of the rising edge / falling edge according to the relationship between the specific side edge and the encoder rotation movement direction, and the history condition regarding the level state of the one rotation signal at the time of edge detection. The process includes determining a detected edge as the specific side edge only when the following condition is satisfied:
The one-rotation signal detection method for the encoder, which includes a condition for suppressing a specific-side edge overlap detection operation when an edge crack occurs near an end of the rectangular pulse.
【請求項2】 1回転毎に1個の矩形パルスを含む1回
転信号を生成する手段と;1回転内に多数のパルスを含
む信号を生成する手段と;前記1回転信号に含まれる矩
形パルスの特定側エッジを検出する手段と;該特定側エ
ッジ検出出力を出力する手段とを備えたエンコーダにお
いて;前記矩形パルス特定側エッジ検出手段が、前記1
回転内に生成される多数のパルスを含む信号に基づいて
前記エンコーダの回転方向を判別する回転方向判別手段
と;該回転方向判別手段によって判別された回転方向に
対応して前記矩形パルスの立ち上がりエッジあるいは立
ち下がりエッジを選択的に検出するエッジ選択検出手段
と;前記エッジ選択検出手段によるエッジ選択検出時
に、当該検出時点から所定行程遡及する期間内における
前記1回転信号のレベル状態履歴を検出する手段と;前
記レベル状態履歴検出手段の検出出力に基づいて、前記
特定側エッジ検出出力を生成する手段とを含んでおり、
前記遡及所定行程が、前記1回転信号に含まれる矩形パ
ルスに想定されるエッジ割れ発生区間に対応して設定さ
れていることを特徴とする前記エンコーダ。
2. A means for generating one rotation signal including one rectangular pulse for each rotation; a means for generating a signal including a large number of pulses within one rotation; a rectangular pulse included in the one rotation signal. Of the specific side edge of the rectangular pulse specific side edge detection means;
A rotation direction discriminating means for discriminating the rotation direction of the encoder based on a signal containing a large number of pulses generated during rotation; a rising edge of the rectangular pulse corresponding to the rotation direction discriminated by the rotation direction discriminating means. Alternatively, an edge selection detecting means for selectively detecting a falling edge; and a means for detecting a level state history of the one rotation signal within a period going back a predetermined process from the detection time point when the edge selection detecting means detects the edge selection. And; means for generating the specific side edge detection output based on the detection output of the level state history detection means,
The encoder is characterized in that the retrospective predetermined process is set in correspondence with an edge crack occurrence section assumed for a rectangular pulse included in the one rotation signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7825369B2 (en) 2001-07-03 2010-11-02 Olympus Corporation Displacement sensor, method for detecting the optimal reference position, and method for judging stability of detecting reference position of displacement sensor
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