JPH08334382A - 多回転型絶対値エンコーダ - Google Patents
多回転型絶対値エンコーダInfo
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- JPH08334382A JPH08334382A JP16806395A JP16806395A JPH08334382A JP H08334382 A JPH08334382 A JP H08334382A JP 16806395 A JP16806395 A JP 16806395A JP 16806395 A JP16806395 A JP 16806395A JP H08334382 A JPH08334382 A JP H08334382A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転数の計数ミスを判別可能として、主電源
ＯＦＦ時等における許容回転速度をその限度近くに設定
し、消費電流の増加を伴わずに速くすることが可能な多
回転型絶対値エンコーダを提供する。 【構成】 少なくとも２種類の異なる位置情報を与える
符号板２とこの符号板２の位置情報を検出する検出手段
１とこの検出手段１に前記符号板２のスリットの検出タ
イミングを与えるタイミング発生手段８を備えた多回転
型絶対値エンコーダにおいて、前記検出手段１により検
出された符号板２の位相差２信号による位置データの変
化の位置の位相関係から位置情報の検出ミスを検出する
データエラー検出手段９を備えた構成とした。
ＯＦＦ時等における許容回転速度をその限度近くに設定
し、消費電流の増加を伴わずに速くすることが可能な多
回転型絶対値エンコーダを提供する。 【構成】 少なくとも２種類の異なる位置情報を与える
符号板２とこの符号板２の位置情報を検出する検出手段
１とこの検出手段１に前記符号板２のスリットの検出タ
イミングを与えるタイミング発生手段８を備えた多回転
型絶対値エンコーダにおいて、前記検出手段１により検
出された符号板２の位相差２信号による位置データの変
化の位置の位相関係から位置情報の検出ミスを検出する
データエラー検出手段９を備えた構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高精度の位置検出等に使
用されるロータリーエンコーダに関し、詳しくは、回転
数を計数するための位置データの検出ミスを検出するこ
とにより、回転数の計数ミスを判別可能な多回転型絶対
値エンコーダに関する。
用されるロータリーエンコーダに関し、詳しくは、回転
数を計数するための位置データの検出ミスを検出するこ
とにより、回転数の計数ミスを判別可能な多回転型絶対
値エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のロータリーエンコーダと
して、例えば図７に示す構成のものが知られている。図
はロータリーエンコーダの回転数を計数するための基本
的な構成部分を抽出して、ブロック図に表したものであ
る。その他エンコーダとして必要な機能についてはここ
では省略している。
して、例えば図７に示す構成のものが知られている。図
はロータリーエンコーダの回転数を計数するための基本
的な構成部分を抽出して、ブロック図に表したものであ
る。その他エンコーダとして必要な機能についてはここ
では省略している。
【０００３】図において１は符号板の位置情報を検出す
るための検出手段、２は前記位置情報を有する符号板、
３は前記検出手段により検出された符号板の位置データ
信号の、波形を整形する波形整形手段、４はこの波形整
形手段から得られた位置データ信号を所定のクロックに
同期させて処理するデータ処理手段、５はデータ処置手
段４から出力される位置データ信号の立ち上がり（Ｈ
Ｐ）、立ち下がり（ＬＰ）のエッジを検出するエッジ検
出手段、６はエッジ検出手段から出力される立ち上がり
信号（ＨＰ）、立ち下がり信号（ＬＰ）を選択処理して
＋カウント信号（ＵＰ）、−カウント信号（ＤＯＷＮ）
を発生する選択手段、７は前記＋カウント信号（Ｕ
Ｐ）、−カウント信号（ＤＯＷＮ）の入力により、アッ
プカウントまたはダウンカウントを行うカウント手段、
８は前記検出手段に検出タイミングを与えたり、データ
処理手段４、エッジ検出手段５に同期のためのクロック
を供給するタイミング発生手段である。
るための検出手段、２は前記位置情報を有する符号板、
３は前記検出手段により検出された符号板の位置データ
信号の、波形を整形する波形整形手段、４はこの波形整
形手段から得られた位置データ信号を所定のクロックに
同期させて処理するデータ処理手段、５はデータ処置手
段４から出力される位置データ信号の立ち上がり（Ｈ
Ｐ）、立ち下がり（ＬＰ）のエッジを検出するエッジ検
出手段、６はエッジ検出手段から出力される立ち上がり
信号（ＨＰ）、立ち下がり信号（ＬＰ）を選択処理して
＋カウント信号（ＵＰ）、−カウント信号（ＤＯＷＮ）
を発生する選択手段、７は前記＋カウント信号（Ｕ
Ｐ）、−カウント信号（ＤＯＷＮ）の入力により、アッ
プカウントまたはダウンカウントを行うカウント手段、
８は前記検出手段に検出タイミングを与えたり、データ
処理手段４、エッジ検出手段５に同期のためのクロック
を供給するタイミング発生手段である。
【０００４】また、符号板２は例えば、図６に示すよう
な構造となっている。すなわち、正面から見ると、大小
の径が異なり、かつ１８０°の切り欠きを有する２枚の
円板を、切り欠きの位置を９０°ずらして組み合わせた
如き形状をなし、図の斜線で示した部分がこの切り欠
き、つまりスリット部分に相当し、この２つのスリット
の組み合わせにより、それぞれＡ領域（θＡ°）、Ｂ領
域（θＢ°）、Ｃ領域（θＣ°）、Ｄ領域（θＤ°）に
分けられる。そして、それぞれのスリットの状態は検出
手段１の検出素子であるフォトセンサＳＡ、ＳＢにより
検出される。
な構造となっている。すなわち、正面から見ると、大小
の径が異なり、かつ１８０°の切り欠きを有する２枚の
円板を、切り欠きの位置を９０°ずらして組み合わせた
如き形状をなし、図の斜線で示した部分がこの切り欠
き、つまりスリット部分に相当し、この２つのスリット
の組み合わせにより、それぞれＡ領域（θＡ°）、Ｂ領
域（θＢ°）、Ｃ領域（θＣ°）、Ｄ領域（θＤ°）に
分けられる。そして、それぞれのスリットの状態は検出
手段１の検出素子であるフォトセンサＳＡ、ＳＢにより
検出される。
【０００５】次に、このような構成のエンコーダの動作
について説明する。符号板２が回転すると、その検出速
度により符号板のスリットに対応した位置データ信号で
あるパルス信号が、それぞれのフォトセンサＳＡ，ＳＢ
に発生する。このパルス信号は波形整形手段３によりノ
イズ等が除去され、論理回路に入力できるよう略矩形状
のパルス波形ＤＡ１、ＤＢ１に整形される。
について説明する。符号板２が回転すると、その検出速
度により符号板のスリットに対応した位置データ信号で
あるパルス信号が、それぞれのフォトセンサＳＡ，ＳＢ
に発生する。このパルス信号は波形整形手段３によりノ
イズ等が除去され、論理回路に入力できるよう略矩形状
のパルス波形ＤＡ１、ＤＢ１に整形される。
【０００６】この整形された位置データ信号ＤＡ１，Ｄ
Ｂ１は、スリットの検出タイミング信号に同期して動作
するデータ処理手段４に入力される。このデータ処理手
段４は符号板２のスリットを検出する検出手段１の動作
と同期したクロックＣＫ１によりデータ信号をサンプリ
ングし、それぞれのデータ信号ＤＡ１、ＤＢ１が入力し
ている間は出力をオンにするようになっている。
Ｂ１は、スリットの検出タイミング信号に同期して動作
するデータ処理手段４に入力される。このデータ処理手
段４は符号板２のスリットを検出する検出手段１の動作
と同期したクロックＣＫ１によりデータ信号をサンプリ
ングし、それぞれのデータ信号ＤＡ１、ＤＢ１が入力し
ている間は出力をオンにするようになっている。
【０００７】データ処理手段４により処理された位置デ
ータ信号の一方ＤＡ２はエッジ検出手段５に入力され
る。このエッジ検出手段５は入力された信号の立ち上が
り（ＨＰ）、立ち下がり（ＬＰ）エッジを検出し、これ
に応じた信号ＨＰ，ＬＰを出力する。エッジ検出手段５
の出力は、選択手段６に入力される。この選択手段６に
は前記データ処理手段４により処理された他方の信号Ｄ
Ｂ２が入力されていて、前記エッジ検出手段５の出力と
からエンコーダの回転方向が判断され、この回転方向Ｃ
Ｗ／ＣＣＷに応じたＵＰ出力、ＤＯＷＮ出力を１回転毎
に１パルス出力する。
ータ信号の一方ＤＡ２はエッジ検出手段５に入力され
る。このエッジ検出手段５は入力された信号の立ち上が
り（ＨＰ）、立ち下がり（ＬＰ）エッジを検出し、これ
に応じた信号ＨＰ，ＬＰを出力する。エッジ検出手段５
の出力は、選択手段６に入力される。この選択手段６に
は前記データ処理手段４により処理された他方の信号Ｄ
Ｂ２が入力されていて、前記エッジ検出手段５の出力と
からエンコーダの回転方向が判断され、この回転方向Ｃ
Ｗ／ＣＣＷに応じたＵＰ出力、ＤＯＷＮ出力を１回転毎
に１パルス出力する。
【０００８】すなわち、前記符号板２は９０°位相がず
れた１８０°のスリットになっているため、回転方向に
よって出力される位置データ信号ＤＡ１，ＤＢ１の位相
が異なり、前記立ち上がり（ＨＰ）、立ち下がり（Ｌ
Ｐ）エッジにより２つの信号の前後関係が把握でき、こ
れにより回転方向の判断が可能となっている。
れた１８０°のスリットになっているため、回転方向に
よって出力される位置データ信号ＤＡ１，ＤＢ１の位相
が異なり、前記立ち上がり（ＨＰ）、立ち下がり（Ｌ
Ｐ）エッジにより２つの信号の前後関係が把握でき、こ
れにより回転方向の判断が可能となっている。
【０００９】このようにして、タイミング発生手段８か
ら供給されるタイミング信号に従い、所定の周期で符号
板２のスリットを検出して位置検出信号とし、これを２
つの信号の位相関係からＵＰ／ＤＯＷＮの信号に変換し
て、カウント手段７にて回転数を計数するものである。
ら供給されるタイミング信号に従い、所定の周期で符号
板２のスリットを検出して位置検出信号とし、これを２
つの信号の位相関係からＵＰ／ＤＯＷＮの信号に変換し
て、カウント手段７にて回転数を計数するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このような、回転数を
計数するエンコーダでは、主電源ＯＦＦの時でも電池に
より計数回路をバックアップして、エンコーダの回転数
を計数する必要があるが、計数回路を主電源がＯＮの時
と同じように動作させるとすると、電池の消費電流が多
くなり、電池の寿命が低下し実用的でない。このため、
上記の如く検出手段１において、スリット検出用の発光
素子ＬＥＤをタイミング発生手段８によりパルス点灯さ
せ、これと同期してサンプリングすることにより電池の
消費電流を下げている。
計数するエンコーダでは、主電源ＯＦＦの時でも電池に
より計数回路をバックアップして、エンコーダの回転数
を計数する必要があるが、計数回路を主電源がＯＮの時
と同じように動作させるとすると、電池の消費電流が多
くなり、電池の寿命が低下し実用的でない。このため、
上記の如く検出手段１において、スリット検出用の発光
素子ＬＥＤをタイミング発生手段８によりパルス点灯さ
せ、これと同期してサンプリングすることにより電池の
消費電流を下げている。
【００１１】しかしながら、このようなパルス点灯によ
り回転数を検出する方式では、前記発行素子ＬＥＤの点
灯周期により、主電源ＯＦＦ時の応答速度が決められて
しまう。このため、電池の寿命を考慮して平均消費電流
を下げるべく、点灯周期を遅くすると応答回転数を上げ
られなくなってしまう。また、この応答回転数はかなり
の余裕を持って設定されており、安全率等を考慮すると
その限度近くに設定するのが困難であるという問題があ
った。
り回転数を検出する方式では、前記発行素子ＬＥＤの点
灯周期により、主電源ＯＦＦ時の応答速度が決められて
しまう。このため、電池の寿命を考慮して平均消費電流
を下げるべく、点灯周期を遅くすると応答回転数を上げ
られなくなってしまう。また、この応答回転数はかなり
の余裕を持って設定されており、安全率等を考慮すると
その限度近くに設定するのが困難であるという問題があ
った。
【００１２】さらに、仮に応答速度以上の回転速度で、
エンコーダが回転した場合、回転数の計数値に誤りを生
じることがあるが、電源再投入時にこのような計数ミス
の有無の判断ができず、誤ったデータのまま再起動する
とエンコーダとしての基本的な機能を損なう恐れがあっ
た。
エンコーダが回転した場合、回転数の計数値に誤りを生
じることがあるが、電源再投入時にこのような計数ミス
の有無の判断ができず、誤ったデータのまま再起動する
とエンコーダとしての基本的な機能を損なう恐れがあっ
た。
【００１３】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、回転数の計数ミスを判別
可能として、主電源ＯＦＦ時等における許容回転速度を
その限度近くに設定し、消費電流の増加を伴わずに速く
することが可能な多回転型絶対値エンコーダを提供する
ことにある。
で、その目的とするところは、回転数の計数ミスを判別
可能として、主電源ＯＦＦ時等における許容回転速度を
その限度近くに設定し、消費電流の増加を伴わずに速く
することが可能な多回転型絶対値エンコーダを提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、少なくとも２種類の異なる位置情報を与える符
号板２とこの符号板２の位置情報を検出する検出手段１
とこの検出手段１に前記符号板２のスリットの検出タイ
ミングを与えるタイミング発生手段８を備えた多回転型
絶対値エンコーダにおいて、前記検出手段１により検出
された符号板２の位相差２信号による位置データの変化
の位置の位相関係から位置情報の検出ミスを検出するデ
ータエラー検出手段９を備えることにより目的を達成し
ている。
発明は、少なくとも２種類の異なる位置情報を与える符
号板２とこの符号板２の位置情報を検出する検出手段１
とこの検出手段１に前記符号板２のスリットの検出タイ
ミングを与えるタイミング発生手段８を備えた多回転型
絶対値エンコーダにおいて、前記検出手段１により検出
された符号板２の位相差２信号による位置データの変化
の位置の位相関係から位置情報の検出ミスを検出するデ
ータエラー検出手段９を備えることにより目的を達成し
ている。
【００１５】
【作用】カウント手段７により回転数を計数（応答回転
速度Ｎｒ）するには、図６に示すような符号板２の回転
に対して、スリットＴＡ，ＴＢの各領域Ａ〜Ｄが、検出
素子ＳＡ、ＳＢの位置を通過するときに発光素子ＬＥＤ
のパルス点灯が１回以上あることが必要である。すなわ
ち、各領域Ａ〜ＤはスリットＴＡ，ＴＢの有無の組み合
わせにより決まるため、各領域Ａ〜Ｄ内でのスリットの
検出が必要となる。そして、検出した各スリットに対応
した検出素子の信号ＳＡ，ＳＢをデータ処理手段４によ
り所定のクロックに同期した位相差２信号に変換するこ
とにより、回転方向と、回転数の測定が可能となる。
速度Ｎｒ）するには、図６に示すような符号板２の回転
に対して、スリットＴＡ，ＴＢの各領域Ａ〜Ｄが、検出
素子ＳＡ、ＳＢの位置を通過するときに発光素子ＬＥＤ
のパルス点灯が１回以上あることが必要である。すなわ
ち、各領域Ａ〜ＤはスリットＴＡ，ＴＢの有無の組み合
わせにより決まるため、各領域Ａ〜Ｄ内でのスリットの
検出が必要となる。そして、検出した各スリットに対応
した検出素子の信号ＳＡ，ＳＢをデータ処理手段４によ
り所定のクロックに同期した位相差２信号に変換するこ
とにより、回転方向と、回転数の測定が可能となる。
【００１６】図４はこのようなエンコーダの各部の動作
を示したタイミングチャートで、（１）は各領域、
（２），（３）はそれぞれのスリットＴＡ，ＴＢ、
（４）は発光素子ＬＥＤの点灯信号ＬＥＤＯＮ、（５）
はデータ処理手段の同期をとるために与えられるクロッ
クＣＫ１、（６），（７）は検出手段１の検出素子Ｓ
Ａ，ＳＢの出力を波形整形手段にて整形した信号ＤＡ
１，ＤＢ１、（８），（９）はデータ処理手段４により
得られる位相差２信号ＤＡ２，ＤＢ２である。
を示したタイミングチャートで、（１）は各領域、
（２），（３）はそれぞれのスリットＴＡ，ＴＢ、
（４）は発光素子ＬＥＤの点灯信号ＬＥＤＯＮ、（５）
はデータ処理手段の同期をとるために与えられるクロッ
クＣＫ１、（６），（７）は検出手段１の検出素子Ｓ
Ａ，ＳＢの出力を波形整形手段にて整形した信号ＤＡ
１，ＤＢ１、（８），（９）はデータ処理手段４により
得られる位相差２信号ＤＡ２，ＤＢ２である。
【００１７】ここで、回転数をカウントする計数回路の
応答速度Ｎｒ（ｒ／ｍｉｎ）は次式で求められる。 Ｎｒ＝６０／Ｔｓ×Ｐｒ （Ｐｒ＝３６０°／θ
ｒ） Ｔｓ：発光素子ＬＥＤの点灯周期（Ｓ） θｒ：θＡ〜θＤの最小角度（°） Ｐｒ：θｒに対する１回転あたりの分割数 注）ＴＡ，ＴＢのパターンとＬＥＤＯＮ信号とは非同期
の信号である。
応答速度Ｎｒ（ｒ／ｍｉｎ）は次式で求められる。 Ｎｒ＝６０／Ｔｓ×Ｐｒ （Ｐｒ＝３６０°／θ
ｒ） Ｔｓ：発光素子ＬＥＤの点灯周期（Ｓ） θｒ：θＡ〜θＤの最小角度（°） Ｐｒ：θｒに対する１回転あたりの分割数 注）ＴＡ，ＴＢのパターンとＬＥＤＯＮ信号とは非同期
の信号である。
【００１８】そして、応答速度Ｎｒを越えてエンコーダ
が回転すると、符号板２の回転に対して、スリットＴ
Ａ，ＴＢの各領域Ａ〜Ｄが検出素子ＳＡ，ＳＢを通過す
るときに、発光素子ＬＥＤの点灯が間に合わず次の領域
まで通過してしまうことがある（領域Ａ⇔Ｃ、Ｂ⇔
Ｄ）。このような場合、スリットＴＡ，ＴＢの各領域を
判別できないこととなり、データ処理手段４の出力の、
１パルス／回転の２信号の変化の位置に位相差が無くな
り、カウント手段７のカウントに誤りが生じる。
が回転すると、符号板２の回転に対して、スリットＴ
Ａ，ＴＢの各領域Ａ〜Ｄが検出素子ＳＡ，ＳＢを通過す
るときに、発光素子ＬＥＤの点灯が間に合わず次の領域
まで通過してしまうことがある（領域Ａ⇔Ｃ、Ｂ⇔
Ｄ）。このような場合、スリットＴＡ，ＴＢの各領域を
判別できないこととなり、データ処理手段４の出力の、
１パルス／回転の２信号の変化の位置に位相差が無くな
り、カウント手段７のカウントに誤りが生じる。
【００１９】図５はこのような状態の各部の動作を示し
たタイミングチャートで、図４と同一要素には同一符号
を付し、説明を省略する。図から明らかなように、デー
タ処理手段４の出力信号ＤＡ２，ＤＢ２の変化の位置
（Ｚ）が同相となっていることがわかる。
たタイミングチャートで、図４と同一要素には同一符号
を付し、説明を省略する。図から明らかなように、デー
タ処理手段４の出力信号ＤＡ２，ＤＢ２の変化の位置
（Ｚ）が同相となっていることがわかる。
【００２０】また、回転数を計数する回路の、計数ミス
が検出される応答速度Ｎｍ（ｒ／ｍｉｎ）は次式で与え
られる。 Ｎｍ＝６０／Ｔｓ×Ｐｍ （Ｐｍ＝３６０°／θ
Ｍ） Ｔｓ：発光素子ＬＥＤの点灯周期 θＭ：θＡ＋θＢ，θＢ＋θＣ，θＣ＋θＤ，θＤ＋θ
Ａの最小角度（°） Ｐｍ：θＭに対する１回転あたりの分割数
が検出される応答速度Ｎｍ（ｒ／ｍｉｎ）は次式で与え
られる。 Ｎｍ＝６０／Ｔｓ×Ｐｍ （Ｐｍ＝３６０°／θ
Ｍ） Ｔｓ：発光素子ＬＥＤの点灯周期 θＭ：θＡ＋θＢ，θＢ＋θＣ，θＣ＋θＤ，θＤ＋θ
Ａの最小角度（°） Ｐｍ：θＭに対する１回転あたりの分割数
【００２１】以上のように、データ処理手段４から出力
される２信号の同時タイミング動作を検出することで、
符号板２の位置データの検出ミス、つまり計数ミスを検
出することが可能となり、発光素子ＬＥＤの点灯周期を
速くしなくとも、許容回転速度をその限界近くに設定で
き、許容回転速度を上げることができる。
される２信号の同時タイミング動作を検出することで、
符号板２の位置データの検出ミス、つまり計数ミスを検
出することが可能となり、発光素子ＬＥＤの点灯周期を
速くしなくとも、許容回転速度をその限界近くに設定で
き、許容回転速度を上げることができる。
【００２２】
【実施例】次に本発明の代表的実施例について図に沿っ
て説明する。図１はエンコーダの回転数を計数する部分
の基本構成を示すブロック図である。
て説明する。図１はエンコーダの回転数を計数する部分
の基本構成を示すブロック図である。
【００２３】図において１は符号板のスリットにより与
えられる位置情報を検出するための検出手段で、主に発
光素子ＬＥＤとこの発光素子ＬＥＤからの光を検出する
受光素子ＳＡ，ＳＢにより構成される。２は上記位置情
報としての２種類のスリットを有する符号板、３は前記
検出手段により検出された符号板の、位置データ信号で
ある受光素子ＳＡ，ＳＢの出力信号の波形を整形する波
形整形手段で、波形を整形するための周知の回路手段に
より容易に得られるものである。
えられる位置情報を検出するための検出手段で、主に発
光素子ＬＥＤとこの発光素子ＬＥＤからの光を検出する
受光素子ＳＡ，ＳＢにより構成される。２は上記位置情
報としての２種類のスリットを有する符号板、３は前記
検出手段により検出された符号板の、位置データ信号で
ある受光素子ＳＡ，ＳＢの出力信号の波形を整形する波
形整形手段で、波形を整形するための周知の回路手段に
より容易に得られるものである。
【００２４】また、４は波形整形手段から得られた位置
データ信号をタイミング発生手段８から得られる所定の
クロックに同期させて処理するデータ処理手段で、例え
ばＤ形フリップフロップにより構成される。５はデータ
処置手段４から出力される位相差２信号である位置デー
タ信号の立ち上がり（ＨＰ）、立ち下がり（ＬＰ）のエ
ッジを検出するエッジ検出手段、６はエッジ検出手段か
ら出力される立ち上がり信号、立ち下がり信号を選択処
理して＋カウント信号、−カウント信号を発生する選択
手段で、ゲート回路の組み合わせによりなる。７は前記
＋カウント信号、−カウント信号の入力により、アップ
カウントまたはダウンカウントを行うカウント手段で、
周知のカウンター素子あるいは回路、ＣＰＵ等により構
成できる。
データ信号をタイミング発生手段８から得られる所定の
クロックに同期させて処理するデータ処理手段で、例え
ばＤ形フリップフロップにより構成される。５はデータ
処置手段４から出力される位相差２信号である位置デー
タ信号の立ち上がり（ＨＰ）、立ち下がり（ＬＰ）のエ
ッジを検出するエッジ検出手段、６はエッジ検出手段か
ら出力される立ち上がり信号、立ち下がり信号を選択処
理して＋カウント信号、−カウント信号を発生する選択
手段で、ゲート回路の組み合わせによりなる。７は前記
＋カウント信号、−カウント信号の入力により、アップ
カウントまたはダウンカウントを行うカウント手段で、
周知のカウンター素子あるいは回路、ＣＰＵ等により構
成できる。
【００２５】８は前記検出手段１に検出タイミングであ
る発光素子ＬＥＤの点灯信号ＬＥＤＯＮを与えたり、デ
ータ処理手段４、エッジ検出手段５に同期のためのクロ
ックＣＫ１，ＣＫ２を供給するタイミング発生手段で、
発振回路および分周器あるいはＣＰＵ等により構成でき
る。
る発光素子ＬＥＤの点灯信号ＬＥＤＯＮを与えたり、デ
ータ処理手段４、エッジ検出手段５に同期のためのクロ
ックＣＫ１，ＣＫ２を供給するタイミング発生手段で、
発振回路および分周器あるいはＣＰＵ等により構成でき
る。
【００２６】９はデータエラー検出手段で、データ処理
手段４の出力である２信号ＤＡ２，ＤＢ２の変化の位置
の位相関係を監視し、この２つの信号ＤＡ２，ＤＢ２が
同位相で変化したときは、検出エラーであると判断し、
エラー信号ＥＲＲを出力する。
手段４の出力である２信号ＤＡ２，ＤＢ２の変化の位置
の位相関係を監視し、この２つの信号ＤＡ２，ＤＢ２が
同位相で変化したときは、検出エラーであると判断し、
エラー信号ＥＲＲを出力する。
【００２７】このようなデータエラー検出手段９の詳細
な構成例を図２に示す。図中４はデータ処理手段で、こ
の例では２つのＤ型フリップフロップＦＦ４１，ＦＦ４
２により入力信号をクロックＣＫ１に同期して保持する
ように動作する。９はデータエラー検出手段で、２つの
入力信号ＤＡ２，ＤＢ２をそれぞれ、２段のフリップフ
ロップＦＦ５１，５３、ＦＦ５２，５４によりクロック
ＣＫ３に同期して信号を抽出し、遅延させ、フリップフ
ロップＦＦ５３，５４の前後の信号の排他的論理和をゲ
ートＥＸＯＲ５１，５２により求めて、信号の立ち上が
り、立ち下がりを抽出する。そして、その論理積をゲー
トＡＮＤ５１により求めて同位相の位置での変化のみエ
ラーとしてフリップフロップＦＦ５５により保持し、エ
ラー信号を出力している。なお、フリップフロップＦＦ
５５のクリア端子には、初期設定でイニシャル信号ＩＮ
ＩＴが入力されクリアされるようになっている。
な構成例を図２に示す。図中４はデータ処理手段で、こ
の例では２つのＤ型フリップフロップＦＦ４１，ＦＦ４
２により入力信号をクロックＣＫ１に同期して保持する
ように動作する。９はデータエラー検出手段で、２つの
入力信号ＤＡ２，ＤＢ２をそれぞれ、２段のフリップフ
ロップＦＦ５１，５３、ＦＦ５２，５４によりクロック
ＣＫ３に同期して信号を抽出し、遅延させ、フリップフ
ロップＦＦ５３，５４の前後の信号の排他的論理和をゲ
ートＥＸＯＲ５１，５２により求めて、信号の立ち上が
り、立ち下がりを抽出する。そして、その論理積をゲー
トＡＮＤ５１により求めて同位相の位置での変化のみエ
ラーとしてフリップフロップＦＦ５５により保持し、エ
ラー信号を出力している。なお、フリップフロップＦＦ
５５のクリア端子には、初期設定でイニシャル信号ＩＮ
ＩＴが入力されクリアされるようになっている。
【００２８】図３にこのような構成の、回転数計数のた
めの回路の各部の動作を示す。図中（１）は回転速度、
（２）は回転方向、（３）は各領域、（４），（５）は
それぞれのスリットＴＡ，ＴＢ、（６）は発光素子ＬＥ
Ｄの点灯信号ＬＥＤＯＮ、（７），（８）はそれぞれデ
ータ処理手段４とエッジ検出手段５の同期をとるために
与えられるクロックＣＫ１，ＣＫ２、（９），（１０）
は検出手段１の検出素子ＳＡ，ＳＢの出力を波形整形手
段３にて整形した信号ＤＡ１，ＤＢ１、（１１），（１
２）はデータ処理手段４により得られる位相差２信号Ｄ
Ａ２，ＤＢ２である。また、（１３），（１４）はエッ
ジ検出手段５により抽出された立ち上がり信号ＨＰ、立
ち下がり信号ＬＰ、（１５），（１６）は選択手段６の
＋カウント出力ＵＰ、−カウント出力ＤＯＷＮ、（１
７）はデータエラー検出回路９のエラー出力ＥＲＲであ
る。
めの回路の各部の動作を示す。図中（１）は回転速度、
（２）は回転方向、（３）は各領域、（４），（５）は
それぞれのスリットＴＡ，ＴＢ、（６）は発光素子ＬＥ
Ｄの点灯信号ＬＥＤＯＮ、（７），（８）はそれぞれデ
ータ処理手段４とエッジ検出手段５の同期をとるために
与えられるクロックＣＫ１，ＣＫ２、（９），（１０）
は検出手段１の検出素子ＳＡ，ＳＢの出力を波形整形手
段３にて整形した信号ＤＡ１，ＤＢ１、（１１），（１
２）はデータ処理手段４により得られる位相差２信号Ｄ
Ａ２，ＤＢ２である。また、（１３），（１４）はエッ
ジ検出手段５により抽出された立ち上がり信号ＨＰ、立
ち下がり信号ＬＰ、（１５），（１６）は選択手段６の
＋カウント出力ＵＰ、−カウント出力ＤＯＷＮ、（１
７）はデータエラー検出回路９のエラー出力ＥＲＲであ
る。
【００２９】回転速度が速くなり、ＮｒからＮｍに達す
ると、２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相の位置で変化し
（Ｘ）、エラーが検出される（Ｙ）。このときのデータ
エラー検出手段９に与えられるクロックＣＫ３は、エッ
ジ検出手段５に与えられるクロックＣＫ２と同じ信号で
ある。その他の動作は従来例のものと略同一であり詳細
な説明は省略する。このように２つのスリットから得ら
れる２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相の位置で変化した時
に、スリットの検出ミスであると判断して、エラー信号
を送出するためのデータエラー検出手段を設けたので、
エンコーダの主電源がＯＦＦの時でも回転数の検出ミス
が判別でき、許容回転速度をその限度近くまで設定で
き、消費電流の増大を伴わずに速くできる。また、万一
エラーとなってもその状態が把握できるので、回転数の
計測ミスが生じた場合には、再度原点出し等の初期化操
作を行えば良く、問題はない。なお、実験によるデータ
では従来のタイプに比べ約２倍の速度を確保できること
が確認されている。
ると、２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相の位置で変化し
（Ｘ）、エラーが検出される（Ｙ）。このときのデータ
エラー検出手段９に与えられるクロックＣＫ３は、エッ
ジ検出手段５に与えられるクロックＣＫ２と同じ信号で
ある。その他の動作は従来例のものと略同一であり詳細
な説明は省略する。このように２つのスリットから得ら
れる２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相の位置で変化した時
に、スリットの検出ミスであると判断して、エラー信号
を送出するためのデータエラー検出手段を設けたので、
エンコーダの主電源がＯＦＦの時でも回転数の検出ミス
が判別でき、許容回転速度をその限度近くまで設定で
き、消費電流の増大を伴わずに速くできる。また、万一
エラーとなってもその状態が把握できるので、回転数の
計測ミスが生じた場合には、再度原点出し等の初期化操
作を行えば良く、問題はない。なお、実験によるデータ
では従来のタイプに比べ約２倍の速度を確保できること
が確認されている。
【００３０】また、この実施例では光学式の位置検出手
段について述べたが、これに限定するものではなく、磁
気的に検出する方式や、機械式接点を介して検出するも
のにも本発明は適用可能である。
段について述べたが、これに限定するものではなく、磁
気的に検出する方式や、機械式接点を介して検出するも
のにも本発明は適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明は、２つのスリット
から得られる２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相で変化した
時に、スリットの検出ミスであると判断して、エラー信
号を送出するデータエラー検出手段を設けたので、エン
コーダの主電源がＯＦＦの時でも回転数の検出ミスが判
別でき、許容回転速度をその限度近くに設定可能とな
り、消費電流の増大を伴わずに速くできる。
から得られる２信号ＤＡ２，ＤＢ２が同位相で変化した
時に、スリットの検出ミスであると判断して、エラー信
号を送出するデータエラー検出手段を設けたので、エン
コーダの主電源がＯＦＦの時でも回転数の検出ミスが判
別でき、許容回転速度をその限度近くに設定可能とな
り、消費電流の増大を伴わずに速くできる。
【図１】本発明にかかるエンコーダの回転数を計数する
部分の基本構成を示すブロック図である。
部分の基本構成を示すブロック図である。
【図２】データエラー検出手段の詳細な構成を示した図
である。
である。
【図３】図１の各部の動作を示すタイミングチャートで
ある。
ある。
【図４】従来のエンコーダの回転数を計数する部分の正
常な動作を示したタイミングチャートである。
常な動作を示したタイミングチャートである。
【図５】従来のエンコーダが許容回転速度を越えて動作
をした場合のタイミングチャートである。
をした場合のタイミングチャートである。
【図６】符号板の外観構成を示す正面図である。
【図７】従来のエンコーダの回転数を計数する部分の基
本構成を示すブロック図である。
本構成を示すブロック図である。
１ 検出手段 ２ 符号板 ３ 波形整形手段 ４ データ処理手段 ５ エッジ検出手段 ６ 選択手段 ７ カウント手段 ８ タイミング発生手段 ９ データエラー検出手段 ＬＥＤ 発光素子 ＳＡ，ＳＢ 検出素子
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも２種類の異なる位置情報を与
える符号板とこの符号板の位置情報を検出する検出手段
とこの検出手段に検出タイミングを与えるタイミング発
生手段を備えた多回転型絶対値エンコーダにおいて、 前記検出手段により検出された符号板の位置データから
位置情報の検出ミスを検出するデータエラー検出手段を
備えたことを特徴とする多回転型絶対値エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16806395A JPH08334382A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 多回転型絶対値エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16806395A JPH08334382A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 多回転型絶対値エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334382A true JPH08334382A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15861149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16806395A Pending JPH08334382A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 多回転型絶対値エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334382A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6323786B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-11-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Absolute-value encoder device |
| JP2009079925A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Mitsuba Corp | モータ用エンコーダ |
| CN103115641A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 沈阳工业大学 | 单对磁极磁编码器中的误差处理方法 |
| CN109470293A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-15 | 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 | 一种自适应编码器输出的检测装置和检测方法 |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP16806395A patent/JPH08334382A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6323786B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-11-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Absolute-value encoder device |
| JP2009079925A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Mitsuba Corp | モータ用エンコーダ |
| CN103115641A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 沈阳工业大学 | 单对磁极磁编码器中的误差处理方法 |
| CN109470293A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-15 | 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 | 一种自适应编码器输出的检测装置和检测方法 |
| CN109470293B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-01-01 | 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 | 一种自适应编码器输出的检测装置和检测方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031215 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031224 |
|
| A521 | Written amendment |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040316 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |