JPH0843127A - 絶対位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でバックアップ用電源の消費電力
を低下させ、主電源の復旧時に支障なく検出動作を再開
する。 【構成】 主電源からの給電が停止すると、電源コント
ロール回路３は主電源からバックアップ用電源への切り
換えを行う。その後、カウンタ回路２が最終カウント値
を計数する。カウンタ回路２が最終カウント値を計数し
たことを速度０検出回路４ａが検出すると、記憶回路５
に最終カウント値を記憶させる。最終カウント値が記憶
回路５に記憶されると、電源コントロール回路３がバッ
クアップ用電源からの給電を停止する。主電源が復旧す
ると、記憶回路５に記憶した最終カウント値をセット手
段６がカウンタ回路２にセットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットや数値
制御工作機械等で使用される絶対位置検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクリメンタルエンコーダの出力と、
インクリメンタルエンコーダによって移動量が検出され
る移動体の移動方向とに基づいて移動体の絶対位置デー
タを求める従来の絶対位置検出装置では、主電源の停電
または事故等で主電源からの給電が停止された場合で
も、絶対位置データを維持できるようにするために、バ
ックアップ電源を備えている。バックアップ電源はバッ
テリから構成されるため、停電や事故の復旧が遅れる
と、バックアップ電源の出力が低下して、電源のバック
アップをすることができなくなる。そこで、電源が主電
源からバックアップ電源に変更されたときに、絶対位置
検出装置内部の電子回路をチョッパ動作させることによ
り、バックアップ時の消費電力を低下させることが従来
行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の手
段では、構成の複雑なチョッパ回路を必要とする上、回
路部品点数が多くなる問題があった。

【０００４】本発明の目的は、簡単な構成でバックアッ
プ時のバックアップ電源の消費電力を低下させることが
できて、主電源の復旧時に停止時の状態から支障なく検
出動作を再開することができる絶対位置検出装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、移動体の移動量を検出するインクリメ
ンタルエンコーダと、移動体の移動方向とインクリメン
タルエンコーダから出力されるパルス信号とから絶対位
置データを求めるカウンタ回路と、主電源からの電力の
供給が停止されている期間のバックアップに用いられる
バックアップ用電源と、主電源からの電力の供給が停止
されると電源をバックアップ用電源に切換える電源コン
トロール回路とを具備してなる絶対位置検出装置を改良
の対象とする。

【０００６】請求項１の発明では、主電源からの電力の
供給が停止された後に、カウンタ回路が最終カウント値
を計数したか否かを判定する。判定手段からの指令に応
じて、記憶手段が最終カウント値を記憶し、且つ電力の
供給がない状態でも記憶値を保持する。そして、主電源
から電力が供給されると、記憶手段に記憶させた最終カ
ウント値をセット手段によりカウンタ回路にセットす
る。電源コントロール回路は、記憶手段が前記最終カウ
ント値を記憶した後にバックアップ用電源からの電力の
供給を停止するように構成する。

【０００７】請求項２の発明では、判定手段を、カウン
タ回路が所定時間以上計数を行わない場合に最終カウン
ト値を計数したと判断する。カウンタ回路が所定時間以
上計数を行わないということは、カウント値の変化量が
０になったまたはカウント速度が０になって、カウント
値が最終カウント値になったと判断しても何等差支えな
いことを意味する。これにより、最終カウント値の計数
であるか否かの判定を良好に実現できる。

【０００８】請求項３の発明では、判定手段を、主電源
からの電力の供給が停止されてから所定時間経過すると
最終カウント値を計数したと判断するように構成する。
主電源からの電力の供給が停止された後、装置全体が完
全に停止するまでには、多少の時間がかかる。この多少
の時間を経過した後であれば、カウンタ回路が最終カウ
ント値を検出していることは明白である。したがって本
発明のように、主電源からの電力の供給が停止されてか
ら所定時間経過した段階のカウント値を最終カウント値
と判定しても誤りはない。

【０００９】請求項１の発明では、絶対位置データの演
算にカウンタ回路を用いているが、他の演算手段を用い
て絶対位置データを求めてもよいのは勿論であり、その
場合にも本発明を適用できる。そこで請求項４の発明で
は、移動体の移動量を検出するインクリメンタルエンコ
ーダと、移動体の移動方向とインクリメンタルエンコー
ダの出力とを基準にして絶対位置データを求めて電力が
供給されている間は絶対位置データを一時的に記憶する
一時記憶手段に保持する絶対位置データ演算手段と、主
電源からの電力の供給が停止されている期間のバックア
ップに用いられるバックアップ用電源と、主電源からの
電力の供給が停止されると電源をバックアップ用電源に
切換える電源コントロール回路とを具備してなる絶対位
置検出装置を改良の対象とする。

【００１０】そしてこの発明では、判定手段で主電源か
らの電力の供給が停止された後に絶対位置データ演算手
段が最終絶対位置データを演算したか否かを判定する。
判定手段からの指令に応じて、最終絶対位置データ記憶
手段が最終絶対位置データを記憶し、電力の供給がない
状態でも記憶値を保持する。主電源から電力が供給され
ると最終絶対位置データ記憶手段に記憶させた最終絶対
位置データを、データセット手段により絶対位置データ
演算手段の一時記憶手段にセットする。電源コントロー
ル回路は、最終絶対位置データ記憶手段が最終絶対位置
データを記憶した後にバックアップ用電源からの電力の
供給を停止するように構成する。この発明においては、
絶対位置データ演算手段が絶対位置データを求め、電力
が供給されている間は該データを一時的に記憶保持する
ので、判定手段及び最終絶対位置データ記憶手段の動作
が容易に良好に行われる。

【００１１】

【作用】本発明の絶対位置検出装置においては、インク
リメンタルエンコーダからのパルス信号に基づいて絶対
位置データを求めるカウンタ回路が、主電源からの給電
停止後に最終カウント値を計数したと判定手段が判定す
ると、記憶手段が最終カウント値を記憶し、且つ電力の
供給がない状態でも記憶値を保持する。主電源からの給
電が再開されると、記憶手段に記憶した最終カウント値
をセット手段によりカウンタ回路にセットする。従っ
て、主電源が復旧すると、停止時の状態から継続して支
障なく絶対位置検出動作が再開される。

【００１２】電源コントロール回路は、記憶手段が最終
カウント値を記憶すると、バックアップ用電源からの給
電を停止させるので、バックアップ用電源からの給電は
短時間で済み、消費電力が低減される。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の構成を示したもので、
同図の１はインクリメンタルエンコーダ、２はカウンタ
回路、３は電源コントロール回路、４ａは主電源からの
電力の供給が停止された後に、カウンタ回路２が最終カ
ウント値を計数したか否かを判定する判定手段として用
いられる変位量検出回路または速度０検出回路、５は記
憶回路、６はセット手段である。

【００１４】インクリメンタルエンコーダ１は、ロータ
リ形またはリニア形のいずれでもよく、移動体の移動量
を検出して、位相の９０度ずれたＡch信号とＢch信号を
出力する。カウンタ回路２はアップダウンカウンタから
なり、移動体の移動方向とインクリメンタルエンコーダ
１から出力される９０度位相の異なるＡch，Ｂchのパル
ス信号から絶対位置データを算出する。電源コントロー
ル回路３には、主電源の出力とバッテリからなるバック
アップ用電源の出力とが入力されていて、主電源からの
電力の供給が停止されると電源をバックアップ用電源に
切換える。主電源がＯＦＦになると、所定時間内にエン
コーダ１からのパルス信号の出力が停止するので、カウ
ンタ回路２の計数値の変化が不変になる。変化量検出回
路即ち速度０検出回路４ａは、主電源からの電力の供給
が停止された後に、カウンタ回路２が最終カウント値を
計数したか否かを、所定時間内におけるカウント値の変
化量（カウント速度）を検出して変化量（カウント速
度）が０であれば、そのときの値が最終カウント値であ
ると判断する。

【００１５】記憶回路５は、速度０検出回路４ａからの
指令に応じて前記の最終カウント値を記憶し、電力の供
給がない状態でも記憶値を保持する。このような電力の
供給がない状態でも記憶値を保持することができる記憶
回路５の記憶手段としては、ＥＥＰＲＯＭを用いること
ができる。

【００１６】電源コントロール回路３は、記憶回路５が
最終カウント値を記憶した後にバックアップ用電源から
の電力の供給を停止するように動作する。具体的には、
速度０検出回路４ａが所定時間内におけるカウント値の
変化速度または変化量が０になったことを検出して、記
憶回路５が最終カウント値の記憶を完了した後に、バッ
クアップ用電源からの電力の供給を停止するように、電
源コントロール回路３が構成されている。図７は電源コ
ントロール回路３の構成の一例を示したもので、３ａは
スイッチングレギュレータ、３ｂはリレー、３ｃ，３ｄ
はダイオード、３ｅはレギュレータである。同図におい
て、主電源１０がＯＮ状態の場合即ち主電源１０から電
力の供給がある場合には、スイッチングレギュレータ３
ａからの出力を受けた判定手段４（図１の実施例では速
度０検出回路４ａ）の出力で、リレー３ｂはＯＦＦ状態
（開状態）になっている。このときスイッチングレギュ
レータ３ａは、主電源１０からの交流電力を直流電力に
変換し、直流電力はダイオード３ｃを通してレギュレー
タ３ｅに入力され、レギュレータ３ｅからエンコーダ１
及び制御回路へと供給される。主電源１０がＯＦＦ状態
（主電源からの電力の供給が停止された状態）になる
と、スイッチングレギュレータ３ａの出力が無くなって
判定手段４が判定動作を開始すると同時にリレー３ｂが
オン状態（閉状態）となり、瞬時にバックアップ用電源
１１の出力がダイオード３ｄを通してレギュレータ３ｅ
に供給され、レギュレータ３ｅからエンコーダ１及びそ
の制御回路への給電は続けられる。その後、判定手段４
が判定動作を完了して、記憶回路５が最終カウント値を
記憶すると、判定手段４からの出力でリレー３ｂはＯＦ
Ｆ状態となり、バックアップ用電源１１からの給電が停
止される。判定手段４が記憶回路５に最終カウント値を
記憶させた後に、リレー３ｂがＯＦＦ状態となるように
するためには、リレー３ｂに遅延回路またはタイマ回路
を内蔵させればよい。図７の例では、スイッチングレギ
ュレータ３ａからの出力で判定手段４が判定動作を開始
すると同時にリレー３ｂが動作するように構成されてい
るが、リレー３ｂの構造を主電源１０からの電力の供給
の有無を直接検出して、主電源からの電力の供給が無く
なると直接ＯＮ状態になる構造としてもよい。

【００１７】図１に戻って、主電源からの電力供給が再
開されると、セット手段６が動作して、記憶回路５に記
憶させた最終カウント値をカウンタ回路２にセットす
る。セット手段６は、主電源から電力が供給された時に
セット動作を行うように構成されている。これにより、
主電源の復旧後、カウンタ回路２は主電源の停止時に検
出した移動体の絶対位置データから継続して、支障なく
絶対位置検出データの出力を再開する。上述のように、
電源コントロール回路３は、記憶回路５が最終カウント
値を記憶するとバックアップ用電源からの電力の供給を
停止するように動作するので、バックアップ用電源の電
力消費を大幅に軽減することができる。特に、本実施例
においては、判定手段として変化量検出回路または速度
０検出回路４ａを用いているため、最も短い時間で最終
カウント値を記憶回路５に記憶させることができ、バッ
クアップ用電源の電力消費を最小に抑えることが可能に
なる。

【００１８】図２は、図１の実施例をマイクロコンピュ
ータを利用して実現する場合のソフトウェアのアルゴリ
ズムの一例を示すフローチャートである。このフローチ
ャートの各ステップを説明すると、先ず、本実施例では
ステップＳＴ１において主電源のＯＦＦを検出し、主電
源がＯＦＦの場合はステップＳＴ２でバックアップ電源
をＯＮさせる。そして、ステップＳＴ３で速度０検出回
路４ａによりカウント値の変化速度が０か否かを検出す
る。速度０が検出されると、ステップＳＴ４で記憶回路
５にカウンタ回路２のカウント値を記憶させる。その
後、ステップＳＴ５でバックアップ用電源をＯＦＦにす
る。そしてステップＳＴ６で主電源がＯＮになったら、
ステップＳＴ７で記憶回路５に記憶したカウント値を、
セット手段６の作用によりカウンタ回路２にプリセット
する。

【００１９】次に、図１の実施例で判定手段として用い
た速度０検出回路４ａの代わりに、判定手段にタイマ回
路を用いた実施例を図３により説明する。図３におい
て、４ｂはタイマ回路であり、その他の部分は図１の実
施例と同一であるので同一部分に同符号を付して説明は
省略する。主電源からの電力の供給が停止されると、間
もなく移動体の移動速度が０になり、カウンタ回路２は
最終カウント値を計数するようになる。主電源がＯＦＦ
状態になると、タイマ回路４ｂは時限の計数を開始し
て、所定時間Ｔ（秒単位）経過した後に、カウンタ回路
２が最終カウント値を計数したと判断して、その時のカ
ウンタ回路２のカウント値を記憶回路５に記憶させる。
タイマ回路４ｂ以外の各部は、図１の実施例と同様に動
作する。

【００２０】図４は図３の実施例をマイクロコンピュー
タを利用して実現する場合のソフトウェアのアルゴリズ
ムの一例を示すフローチャートである。このフローチャ
ートの各ステップを説明すると、本実施例ではステップ
ＳＴ１，ＳＴ２は図２のフローチャートと同じである
が、ステップＳＴ３では主電源からの電力の供給が停止
されてから所定時間Ｔが経過したか否かをタイマ回路４
ｂの動作により判定する。以後の各ステップＳＴ４〜Ｓ
Ｔ７は図２のフローチャートと同じである。

【００２１】次に、本発明の実施例の他の構成を図５に
より説明する。同図において、１はインクリメンタルエ
ンコーダ、２ａは絶対位置データ演算手段、３は電源コ
ントロール回路、４は判定手段、５ａは最終絶対位置デ
ータ記憶手段、６ａはデータセット手段である。

【００２２】インクリメンタルエンコーダ１及び電源コ
ントロール回路３は、図１，図３の実施例と同じ動作ま
たは作用をする。絶対位置データ演算手段２ａは、アッ
プダウンカウンタやマイクロコンピュータから構成さ
れ、移動体の移動方向とインクリメンタルエンコーダ１
の出力とを基準にして絶対位置データを求めて、電力が
供給されている間は絶対位置データを一時的に記憶する
一時記憶手段に保持する。判定手段４は、主電源からの
電力の供給が停止された後に、絶対位置データ演算手段
２ａが最終絶対位置データを演算したか否かを判定す
る。最終絶対位置データ記憶手段５ａは、判定手段４か
らの指令に応じて最終絶対位置データを記憶し、電力の
供給がない状態でも記憶値を保持する。データセット手
段６ａは主電源から電力が供給されると、最終絶対位置
データ記憶手段５ａに記憶させた最終絶対位置データを
絶対位置データ演算手段２ａの前記一時記憶手段にセッ
トする。電源コントロール回路３は、最終絶対位置デー
タ記憶手段５ａが最終絶対位置データを記憶した後に、
バックアップ用電源からの電力の供給を停止させる。

【００２３】図６は、図５の実施例をマイクロコンピュ
ータを利用して実現する場合のソフトウェアのアルゴリ
ズムの一例を示すフローチャートである。このフローチ
ャートの各ステップを説明すると、ＳＴ１，ＳＴ２は図
２，図４のフローチャートと同じで、ステップＳＴ３で
は絶対位置データ演算手段２ａが絶対位置データの最終
演算が終了したか否かを判定手段４により判定する。こ
の判定後にステップＳＴ４では最終絶対位置データを記
憶手段５ａに記憶する。次のステップＳＴ５，ＳＴ６は
図２，図４のフローチャートと同じで、ステップＳＴ７
では記憶手段５ａに記憶された最終絶対位置データを、
データセット手段６ａにより絶対位置データ演算手段２
ａにプリセットする。本実施例では、ステップＳＴ３に
より判定手段が実現され、ステップＳＴ６及びＳＴ７に
よりデータセット手段が実現される。

【００２４】

【発明の効果】本発明の絶対位置検出装置によれば、主
電源からの給電停止後にカウンタ回路が最終カウント値
を計数したことを判定手段で判定して、最終カウント値
を記憶手段に記憶し、電力の供給がない状態でも記憶値
を保持して、主電源からの給電が再開されると、記憶し
た最終カウント値をセット手段によりカウンタ回路にセ
ットするようにしたので、主電源が復旧すると、停止時
の状態から継続して支障なく絶対位置検出動作を再開す
ることができる。

【００２５】また、本発明では電源コントロール回路
は、記憶手段が最終カウント値を記憶すると、バックア
ップ用電源からの給電を停止させるので、バックアップ
用電源からの給電を短時間として、消費電力を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶対位置検出装置の実施例を説明する
ブロック図である。

【図２】図１の実施例をマイクロコンピュータを利用し
て実現する場合に用いるソフトウェアのアルゴリズムの
一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明の他の実施例を説明するブロック図であ
る。

【図４】図３の実施例をマイクロコンピュータを利用し
て実現する場合に用いるソフトウェアのアルゴリズムの
一例を示すフローチャートである。

【図５】本発明の別の実施例を説明するブロック図であ
る。

【図６】図５の実施例をマイクロコンピュータを利用し
て実現する場合に用いるソフトウェアのアルゴリズムの
一例を示すフローチャートである。

【図７】本発明で用いることができる電源コントロール
回路の一例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ インクリメンタルエンコーダ ２ カウンタ回路 ２ａ 絶対位置データ演算手段 ３ 電源コントロール回路 ４ 判定手段 ４ａ 速度０検出回路（判定手段） ４ｂ タイマ回路（判定手段） ５ 記憶回路（記憶手段） ５ａ 最終絶対位置データ記憶手段 ６ セット手段 ６ａ データセット手段 １０ 主電源 １１ バックアップ用電源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体の移動量を検出するインクリメンタ
   ルエンコーダと、 前記移動体の移動方向と前記インクリメンタルエンコー
   ダから出力されるパルス信号とから絶対位置データを求
   めるカウンタ回路と、 主電源からの電力の供給が停止されている期間のバック
   アップに用いられるバックアップ用電源と、 主電源からの電力の供給が停止されると電源をバックア
   ップ用電源に切換える電源コントロール回路とを具備し
   てなる絶対位置検出装置であって、 主電源からの電力の供給が停止された後に前記カウンタ
   回路が最終カウント値を計数したか否かを判定する判定
   手段と、 前記判定手段からの指令に応じて前記最終カウント値を
   記憶し且つ電力の供給がない状態でも記憶値を保持する
   記憶手段と、 前記主電源から電力が供給されると前記記憶手段に記憶
   させた前記最終カウント値を前記カウンタ回路にセット
   するセット手段とを具備し、 前記電源コントロール回路は前記記憶手段が前記最終カ
   ウント値を記憶した後に前記バックアップ用電源からの
   電力の供給を停止するように構成されていることを特徴
   とする絶対位置検出装置。
2. 【請求項２】前記判定手段は、前記カウンタ回路が所定
   時間以上計数を行わない場合に前記最終カウント値を計
   数したと判断するように構成されている請求項１に記載
   の絶対位置検出装置。
3. 【請求項３】前記判定手段は、前記主電源からの電力の
   供給が停止されてから所定時間経過すると前記最終カウ
   ント値を計数したと判断するように構成されている請求
   項１に記載の絶対位置検出装置。
4. 【請求項４】移動体の移動量を検出するインクリメンタ
   ルエンコーダと、 前記移動体の移動方向と前記インクリメンタルエンコー
   ダの出力とを基準にして絶対位置データを求め電力が供
   給されている間は前記絶対位置データを一時的に記憶す
   る一時記憶手段に保持する絶対位置データ演算手段と、 主電源からの電力の供給が停止されている期間のバック
   アップに用いられるバックアップ用電源と、 主電源からの電力の供給が停止されると電源をバックア
   ップ用電源に切換える電源コントロール回路とを具備し
   てなる絶対位置検出装置であって、 主電源からの電力の供給が停止された後に前記絶対位置
   データ演算手段が最終絶対位置データを演算したか否か
   を判定する判定手段と、 前記判定手段からの指令に応じて前記最終絶対位置デー
   タを記憶し、電力の供給がない状態でも記憶値を保持す
   る最終絶対位置データ記憶手段と、 前記主電源から電力が供給されると前記最終絶対位置デ
   ータ記憶手段に記憶させた最終絶対位置データを前記絶
   対位置データ演算手段の前記一時記憶手段にセットする
   データセット手段とを具備し、 前記電源コントロール回路は前記最終絶対位置データ記
   憶手段が最終絶対位置データを記憶した後にバックアッ
   プ用電源からの電力の供給を停止するように構成されて
   いることを特徴とする絶対位置検出装置。