JPH09145734A - 速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は速度検出装置に関するもので、速度
検出対象の回転方向を検出でき、低速回転時に回転パル
ス信号にチャタリングが生じてもこれが検出誤差となら
ず、さらに、低速回転時にその速度変化に対し迅速に追
従し得ることを目的とする。 【解決手段】 回転パルス発生器８と、エッジ検出回路
３とその出力信号の周期を計測する周期計測カウンタ４
と、４逓倍回路９とその出力信号よりカウントを行うア
ップダウンカウンタ１０を具備し、周期計測カウンタ４
のカウント値、または、アップダウンカウンタ１０のカ
ウント値に基づき速度を検出し、かつ、検出速度が、ゼ
ロ速度およびゼロ速度近傍の領域の時に、次回の速度検
出をアップダウンカウンタ１０のカウント値に基づき行
い、それ以外の時は周期計測カウンタ４のカウント値に
基づいて行う構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の速度検
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータ等の速度検出には、その回
転数に比例した周波数のパルス信号を出力する回転パル
ス発生器を設け、そのパルス信号の周期から速度を算出
する速度検出装置が広く利用されている。

【０００３】以下に、この種の従来の速度検出装置につ
いて説明する。図８は、従来の速度検出装置のブロック
図である。図８において、回転パルス発生器２はモータ
１の回転数に比例した周波数のパルス信号ｃを出力する
ものであり、エッジ検出回路３はそのパルス信号ｃの立
ち上がりエッジを検出してエッジ検出信号ｄを出力する
ものであり、周期計測カウンタ４はエッジ検出信号ｄの
入力周期を計測し、その結果を内部の周期データレジス
タ５に書き込むものである。

【０００４】また、中央処理装置（以下ＣＰＵと称す）
６はデータバス７を介して周期データレジスタ５から計
測した周期データを読み出し、このデータに基づき速度
を算出するものである。

【０００５】図９は、回転パルス発生器２の具体的構成
例を示すものである。図９において、リング状マグネッ
ト２ａはモータ１の回転軸に固定されており、モータ１
と同一速度で回転する。

【０００６】また、磁気センサ２ｂはモータ１のフレー
ムに固定されており、リング状マグネット２ａの磁気を
検出するため、リング状マグネット２ａと一定量のわず
かなすき間を保つように配設されている。

【０００７】この磁気センサ２ｂの出力信号は波形処理
回路（図示せず）を介してパルス波形に成形し回転パル
ス信号ｃとするように構成されている。

【０００８】以上の構成において、その動作を説明す
る。図１０はモータ１が回転しているときの各部の信号
波形を示すタイムチャートである。リング状マグネット
２ａはモータ１の回転軸に固定されているため、モータ
１の回転により磁気センサ２ｂが検出する磁極は変化
し、回転パルス発生器２の出力信号はモータ１の回転数
に比例した周波数のパルス信号ｃとなる。このパルス信
号ｃはエッジ検出回路３にてその立ち上がりエッジが検
出されエッジ検出信号ｄとなる。周期計測カウンタ４は
その内部で作成した一定周期のクロックパルスをカウン
トしており、エッジ検出信号ｄの有効レベルである’
Ｈ’レベルパルス信号が入力されるとカウント値を周期
データレジスタ５に転送し、同時にカウンタをクリアす
る。よって、周期データレジスタ５のデータは回転パル
ス信号ｃの立ち上がりエッジ間の周期を計測した最新の
データとなる。ＣＰＵ６はこの周期データレジスタ５の
データを読み出し、このデータの逆数演算を行うことで
速度を算出する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、モータ１の回転方向が正転と逆転のいずれにあっ
ても、回転パルス発生器２の出力信号ｃの波形が同じで
あるため速度の絶対値しか検出できず、回転方向が検出
できなかった。また、モータ１が低速で回転している場
合には磁気センサ２ｂが出力する信号は、時間に対して
緩やかな傾きで変化する信号となるため、この信号を波
形成形した回転パルス信号ｃの変化点にチャタリングが
生じることがある。この時、このチャタリングによる非
常に短いパルスの周期をも測定してしまうため、大きな
誤差を生じていた。さらに、速度検出を行う周期は回転
パルス信号ｃの周期と同じであり、速度に依存するわけ
であるから、モータ１が低速で回転するに伴いその速度
の逆数に比例して速度検出周期は長くなってしまう。こ
のため、低速回転時には速度検出周期が極めて長くな
り、速度の変化をとらえにくいという問題があった。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、モータ１の回転方向を検出でき、モータ１が低速回
転している場合に、回転パルス信号ｃにチャタリングが
生じてもこれが検出誤差とならず、さらに、低速回転時
の速度変化を早く検出することのできる速度検出装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の速度検出装置は、第１に、モータに装着さ
れ、前記モータの回転数に比例した周波数で、かつ、互
いに９０度の位相差を有するＡ相信号とＢ相信号のパル
ス信号を出力する回転パルス発生器と、Ａ相信号とＢ相
信号のいずれか一方の信号の立ち上がりもしくは立ち下
がりエッジを検出するエッジ検出回路と、前記エッジ検
出回路の出力信号の周期を計測する周期計測カウンタ
と、前記回転パルス発生器の出力パルス信号を受けて、
Ａ相信号の立ち上がり／立ち下がり両方のエッジのタイ
ミングでＢ相信号のレベルを検出し、またＢ相信号の立
ち上がり／立ち下がり両方のエッジのタイミングでＡ相
信号のレベルを検出することで、アップカウントパルス
信号もしくはダウンカウントパルス信号を出力する４逓
倍回路と、前記４逓倍回路のアップカウントパルス信号
で、アップカウントし、ダウンカウントパルス信号で、
ダウンカウントするアップダウンカウンタとを備え、前
記周期計測カウンタのカウント値、または、前記アップ
ダウンカウンタのカウント値に基づき速度を検出し、か
つ、検出した速度がゼロ速度およびゼロ速度近傍の領域
にある場合に、次回の速度検出をアップダウンカウンタ
のカウント値に基づき行い、それ以外の場合には次回の
速度検出を周期計測カウンタのカウント値に基づき行う
構成としたことを特徴とするものである。

【００１２】第２に、上記第１の速度検出装置におい
て、周期計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出
からアップダウンカウンタのカウント値に基づいた速度
検出へ切り換える速度と、アップダウンカウンタのカウ
ント値に基づいた速度検出から周期計測カウンタのカウ
ント値に基づいた速度検出へ切り換える速度とには差を
有する構成としたものである。

【００１３】第３に、上記第１もしくは第２の速度検出
装置において、アップダウンカウンタのカウント値に基
づいた速度検出と周期計測カウンタのカウント値に基づ
いた速度検出との切り換えは、アップダウンカウンタの
カウント値が４の倍数となる検出速度において行う構成
としたものである。

【００１４】これにより、モータの回転方向を検出で
き、モータが低速回転している場合に、回転パルス信号
ｃにチャタリングが生じてもこれが検出誤差とならず、
さらに、低速回転時の速度変化を早く検出することので
きる速度検出装置を実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、速度検出対象の回転数に比例した周波数で、かつ、
互いに９０度の位相差を有するＡ相信号とＢ相信号のパ
ルス信号を出力する回転パルス発生器と、Ａ相信号とＢ
相信号のいずれか一方の信号の立ち上がり、もしくは立
ち下がりエッジを検出するエッジ検出回路と、前記エッ
ジ検出回路の出力信号の周期を計測する周期計測カウン
タと、前記回転パルス発生器の出力パルス信号を受け
て、Ｂ相信号が ’Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち上
がりエッジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の
Ｂ相信号の立ち上がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’
Ｈ’である時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、およ
び、Ａ相信号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち下
がりエッジ、を検出した時にアップカウントパルス信号
を出力し、Ｂ相信号が ’Ｈ’である時の Ａ相信号の
立ち上がりエッジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である
時の Ｂ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ｂ相信号
が ’Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、
および、Ａ相信号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立
ち上がりエッジ、を検出した時にダウンカウントパルス
信号を出力する４逓倍回路と、前記４逓倍回路のアップ
カウントパルス信号でアップカウントし、ダウンカウン
トパルス信号でダウンカウントするアップダウンカウン
タとを備え、前記周期計測カウンタのカウント値、また
は、前記アップダウンカウンタのカウント値に基づき速
度を検出し、かつ、検出した速度がゼロ速度およびゼロ
速度近傍の領域にある場合に、次回の速度検出をアップ
ダウンカウンタのカウント値に基づき行い、それ以外の
場合には次回の速度検出を周期計測カウンタのカウント
値に基づき行う構成としたことを特徴とする速度検出装
置であり、この構成により、速度検出対象が低速回転時
にアップダウンカウンタのカウント値に基づく速度検出
を用いた場合、回転方向によりそのカウント値の増減方
向が変化するため、回転方向に関する情報が得られ、ま
た、非常に短い周期の誤パルス信号の混入の影響を相殺
でき、また、速度検出を行う周期が速度に依存しないも
のとなる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
速度検出装置において、周期計測カウンタのカウント値
に基づいた速度検出からアップダウンカウンタのカウン
ト値に基づいた速度検出へ切り換える速度と、アップダ
ウンカウンタのカウント値に基づいた速度検出から周期
計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出へ切り換
える速度とには差を有する構成としたものであり、これ
により、周期計測カウンタのカウント値に基づいた速度
検出とアップダウンカウンタのカウント値に基づいた速
度検出との切り換えを円滑に行うことが可能となる。

【００１７】請求項３および請求項４に記載の発明は、
各々請求項１、２記載の速度検出装置において、アップ
ダウンカウンタのカウント値に基づいた速度検出と周期
計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出との切り
換えは、アップダウンカウンタのカウント値が４の倍数
となる検出速度で行う構成としたものであり、これによ
り速度検出の切り換えの際、アップダウンカウンタのカ
ウント値に基づいた検出速度の精度が最も高くなり、切
り換えに伴う検出速度の変化を低減することが可能とな
る。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図７を用いて説明する。 （実施の形態１）以下に、本発明の実施の形態の一例に
ついて、図１を参照しながら説明する。

【００１９】図１において、回転パルス発生器８は、モ
ータ１の回転数に比例した周波数のＡ相信号ａとＢ相信
号ｂの２つの回転パルス信号を出力するもので、Ａ相信
号ａとＢ相信号ｂは互いに９０度の位相差を有する。

【００２０】エッジ検出回路３は、Ａ相信号ａを入力と
し、その立ち上がりエッジを検出すると、エッジ検出信
号ｅを出力する。

【００２１】周期計測カウンタ４は、エッジ検出信号ｅ
を入力とし、その周期を測定する。このエッジ検出回路
３と周期計測カウンタ４の構成は従来例と同様のもので
ある。４逓倍回路９は、回転パルス発生器８からＡ相信
号ａとＢ相信号ｂの２つの回転パルス信号を受けて、Ａ
相信号の立ち上がり／立ち下がり両方のエッジのタイミ
ングでＢ相信号のレベルを検出し、またＢ相信号の立ち
上がり／立ち下がり両方のエッジのタイミングでＡ相信
号のレベルを検出し、Ａ相信号の立ち上がりエッジで検
出したＢ相信号が ’Ｌ’レベルである時、および、Ｂ
相信号の立ち上がりエッジで検出したＡ相信号が ’
Ｈ’レベルである時、および、Ａ相信号の立ち下がりエ
ッジで検出したＢ相信号が ’Ｈ’レベルである時、お
よび、Ｂ相信号の立ち下がりエッジで検出したＡ相信号
が ’Ｌ’レベルである時にアップカウントパルス信号
ｆを出力し、Ａ相信号の立ち上がりエッジで検出したＢ
相信号が ’Ｈ’レベルである時、および、Ｂ相信号の
立ち下がりエッジで検出したＡ相信号が ’Ｈ’レベル
である時、および、Ａ相信号の立ち下がりエッジで検出
したＢ相信号が ’Ｌ’レベルである時、および、Ｂ相
信号の立ち上がりエッジで検出したＡ相信号が ’Ｌ’
レベルである時にダウンカウントパルス信号ｇを出力す
るものである。

【００２２】アップダウンカウンタ１０は、４逓倍回路
９からのアップカウントパルス信号ｆが入力されると、
アップカウントし、ダウンカウントパルス信号ｇの入力
で、ダウンカウントする。

【００２３】ＣＰＵ６は周期計測カウンタ４のデータ、
またはアップダウンカウンタ１０のデータを基にして速
度を算出するもので、周期計測カウンタ４とアップダウ
ンカウンタ１０とはデータバス７を介して接続されてい
る。

【００２４】図３は、回転パルス発生器８の具体的構成
例を示すものである。図３において、リング状マグネッ
ト８ａはモータ１の回転軸に固定されており、モータ１
と同一速度で回転する。磁気センサ８ｂ，８ｃはモータ
１のフレームに固定されており、リング状マグネット８
ａの磁気を検出するため、リング状マグネット８ａと一
定量のわずかなすき間を保つように、また、互いに９０
度の位相関係を持つように、回転軸に対し直角の位置に
配設されている。この磁気センサ８ｂ，８ｃの出力信号
は波形処理回路（図示せず）を介してパルス波形に成形
しそれぞれＡ相信号ａ，Ｂ相信号ｂの回転パルス信号と
するように構成されている。

【００２５】以上の構成において、その動作を説明す
る。図４はモータ１が回転しているときの各部の信号波
形を示すタイムチャートである。図４(a)は、モータ１
が図３において方向ｈ１に回転している時、図４(b)
は、モータ１が図３において方向ｈ２に回転している時
のものである。

【００２６】リング状マグネット８ａはモータ１の回転
軸に固定されているため、モータ１の回転により磁気セ
ンサ８ｂ，８ｃが検出する磁極は変化し、Ａ相信号ａ，
Ｂ相信号ｂの波形はモータ１の速度に比例した周波数
で、かつ、互いに９０度の位相差を有するパルス信号と
なる。

【００２７】このパルス信号ａ，ｂの入力を受けた４逓
倍回路９は、Ａ相信号の立ち上がり／立ち下がり両方の
エッジのタイミングおよびＢ相信号の立ち上がり／立ち
下がり両方のエッジのタイミングにて、前述したように
アップカウントパルス信号ｆ、もしくはダウンカウント
パルス信号ｇを出力する。

【００２８】アップダウンカウンタ１０は、アップカウ
ントパルス信号ｆの有効レベルである’Ｈ’レベルパル
ス信号の入力でアップカウントし、ダウンカウントパル
ス信号ｇの有効レベルである’Ｈ’レベルパルス信号の
入力でダウンカウントする。そして、予め設定された一
定のサンプリング時間毎に、そのカウント値を内部のパ
ルスカウントレジスタ１１に転送し、同時にカウンタを
クリアする。よって、パルスカウントレジスタ１１のデ
ータは一定サンプリング時間毎の入力パルス数を示すも
のとなる。

【００２９】また、エッジ検出回路３では、Ａ相信号ａ
の立ち上がりエッジが検出されエッジ検出信号ｅとな
る。

【００３０】周期計測カウンタ４はその内部で作成した
一定周期のクロックパルスをカウントしており、エッジ
検出信号ｅの有効レベルである’Ｈ’レベルパルス信号
が入力されるとカウント値を周期データレジスタ５に転
送し、同時にカウンタをクリアする。よって、周期デー
タレジスタ５のデータはＡ相信号ａの立ち上がりエッジ
間の周期を計測した最新のデータとなる。

【００３１】ＣＰＵ６では、パルスカウントレジスタ１
１を読み出したデータあるいは、周期データレジスタ５
を読み出したデータの逆数に基づいて速度を算出する。

【００３２】ここで、パルスカウントレジスタ１１の値
と周期データレジスタ５の値のどちらを用いるかは前回
の検出速度によって決定し、図２に示すように、前回検
出速度が、ゼロ速度および予め設定されたゼロ速度近傍
の値であった場合、パルスカウントレジスタ１１のデー
タを用い、それ以外の場合には、周期データレジスタ５
のデータを用いて速度を検出する。この切り換え速度Ｖ
１およびＶ２は周期計測の検出周期が実用上問題なく、
かつ、チャタリングの問題の生じない範囲でできる限り
低速に設定してある。例えば、数１０〜数１００r/min
程度の値に設定してある。

【００３３】ここで、アップダウンカウンタについて詳
しく説明すると、図４(a)，図４(b)に示すとおり、アッ
プダウンカウンタの値の増加、減少がモータ１の回転方
向により切り換わるため、アップダウンカウンタの値の
符号によりモータの回転方向を判断することができる。
また、図５に示すようにモータが低速回転している場合
に、Ａ相信号ａ、Ｂ相信号ｂのパルス信号にチャタリン
グが生じても、このチャタリングによる非常に短いパル
スのカウントは相殺され、これが検出誤差とはならな
い。さらに、速度検出を行う周期については、パルスカ
ウントレジスタ１１のデータの書き換えがアップダウン
カウンタ１０の一定のサンプリング時間毎に行われるた
め、モータ１の速度に依存することなく、低速回転時も
モータの速度変化に対して迅速に追従することが可能と
なる。

【００３４】以上のように、本実施の形態によれば、ゼ
ロ速度およびゼロ速度近傍の領域でアップダウンカウン
タ１０のカウント値に基づき速度検出を行うことで、モ
ータの回転方向の検出が可能となり、モータが低速回転
している場合に、回転パルス信号にチャタリングが生じ
てもこれが検出誤差とならず、さらに、アップダウンカ
ウンタ１０では、一定のサンプリング時間毎に速度検出
に用いられるデータが更新されるため、速度検出を行う
周期は速度に依存せず、低速回転時の速度変化を早く検
出することのできる速度検出装置を実現できる。

【００３５】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００３６】図６は本実施の形態における速度検出の切
り換え速度を示すもので、Ｖ３，Ｖ４は周期計測カウン
タ４のカウント値に基づいた速度検出からアップダウン
カウンタ１０のカウント値に基づいた速度検出へと切り
換える第１の切り換え速度、Ｖ５，Ｖ６はアップダウン
カウンタ１０のカウント値に基づいた速度検出から周期
計測カウンタ４のカウント値に基づいた速度検出へと切
り換える第２の切り換え速度である。すなわち、実施の
形態１に示した速度検出装置において、周期計測カウン
タ４のカウント値に基づいた速度検出からアップダウン
カウンタ１０のカウント値に基づいた速度検出へ切り換
える速度と、アップダウンカウンタ１０のカウント値に
基づいた速度検出から周期計測カウンタ４のカウント値
に基づいた速度検出へ切り換える速度とには、差を有す
る構成としたものである。

【００３７】前述した第１の実施の形態の構成では、速
度検出時の誤差のために、アップダウンカウンタ１０に
よる速度検出と周期計測カウンタ４による速度検出を切
り換える速度Ｖ１，Ｖ２において、その２つの速度検出
の相互の切り換えをしばらくの間繰り返し行ってしまう
という不具合の生じることがあった。この不具合を回避
するため本実施の形態の構成としている。

【００３８】モータ１が一定速度で回転していても、サ
ンプリングタイミングによってカウントパルス１パルス
のカウント誤差が生じるため、検出速度は一定とならず
バラツキが生じる。速度検出を切り換える速度Ｖ１，Ｖ
２のような低速時には、周期計測カウンタ４ではサンプ
リング周期に対してカウントパルス周期は十分に短いた
め検出誤差は小さいが、アップダウンカウンタ１０では
カウントパルス数が少ないため、サンプリング周期に対
してカウントパルス周期が大きくすなわち、１カウント
パルスの重みが大きくなり、検出誤差が大きくなる。こ
のために例えばアップダウンカウンタ１０から周期計測
カウンタ４へ速度検出を切り換えた際に、モータ１の実
際の速度が変わらなくても、検出速度が低くなることが
あり、この時元のアップダウンカウンタ１０へ速度検出
を戻してしまう現象が生じる。また、逆に周期計測カウ
ンタ４からアップダウンカウンタ１０へ速度検出を切り
換えた際には、検出速度が高くなることがあり、この時
は周期計測カウンタ４へ速度検出を戻してしまう。

【００３９】こういった現象が生じないように、本実施
の形態では、第１の切り換え速度Ｖ３と第２の切り換え
速度Ｖ５に、第１の切り換え速度Ｖ４と第２の切り換え
速度Ｖ６の差を設け、この差をアップダウンカウンタ１
０における検出速度のバラツキ範囲の最大値と周期計測
カウンタ４における検出速度のバラツキ範囲の最小値と
の差以上に設定している。

【００４０】この構成をとることでアップダウンカウン
タ１０から周期計測カウンタ４へ速度検出を切り換えた
際に検出速度が低くなっても周期計測カウンタ４からア
ップダウンカウンタ１０へ切り換える速度はそれよりも
低く設定されているため、速度検出が元のアップダウン
カウンタ１０に戻ってしまう不具合がなくなる。また、
周期計測カウンタ４からアップダウンカウンタ１０へ速
度検出を切り換えた際にも、検出速度がアップダウンカ
ウンタ１０から周期計測カウンタ４へ切り換える速度を
上回ることはないので速度検出は元には戻らない。

【００４１】以上のように本実施の形態によれば、周期
計測カウンタ４のカウント値に基づいた速度検出からア
ップダウンカウンタ１０のカウント値に基づいた速度検
出への切り換えと、アップダウンカウンタ１０のカウン
ト値に基づいた速度検出から周期計測カウンタ４のカウ
ント値に基づいた速度検出への切り換えが別のポイント
で行われることとなり、速度検出の切り換え前後での検
出速度の変化による影響を受けないため、切り換え速度
における、周期計測カウンタ使用時とアップダウンカウ
ンタ使用時の検出速度の誤差の違いによる、速度検出の
切り換えのバタツキを抑えることができる。

【００４２】（実施の形態３）以下、本発明の第３の実
施の形態について説明する。

【００４３】本実施の形態において、実施の形態１およ
び、実施の形態２に示した速度検出装置と異なるのは、
アップダウンカウンタ１０のカウント値に基づいた速度
検出と、周期計測カウンタ４のカウント値に基づいた速
度検出との切り換えは、アップダウンカウンタ１０のカ
ウント値が４の倍数となる検出速度で行う構成とした点
である。

【００４４】前述した、第１の実施の形態および、第２
の実施の形態での速度検出装置では、回転パルス発生器
８から出力されるＡ相信号ａ、Ｂ相信号ｂの２つのパル
ス信号において、その各エッジ間の位相差は、必ずしも
正確に９０度となっているわけではない。ここで、図７
(a)は、モータ１の回転軸を正面から見た時の、回転パ
ルス発生器８内部におけるリング状マグネット８ａ、磁
気センサ８ｂ，８ｃの位置関係を示したものである。本
来、リング状マグネット８ａは、１８０度の角度を持つ
べくＮ極とＳ極に着磁されている。また、磁気センサ８
ｂ，８ｃは互いに９０度の位相関係を持つように配設さ
れている。しかし、磁気センサ８ｂ，８ｃが回転軸に対
し有する角度θ１は磁気センサ取付精度により９０度か
らずれを有し、リング状マグネット８ａのＮ極の有する
角度θ２も着磁精度により１８０度からずれを有してい
る。また、磁気センサ８ｂ，８ｃについてもその特性に
バラツキを有する。これらの誤差の影響により、図７
(b)に示すように、たとえモータ１が一定の速度で回転
していても、磁気センサの出力信号から成形されたＡ相
信号ａ、Ｂ相信号ｂの回転パルス信号の各エッジ間の時
間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は同じ値とはならない。した
がって、実施の形態２で説明したアップダウンカウンタ
１０の誤差は更に大きなものとなり、第１の切り換え速
度と第２の切り換え速度との差は、これを考慮して大き
く設定しなければならない。

【００４５】しかし、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の４つを
合計した値Ｔ５は１つのセンサの出力信号の周期である
から、前述した要因による誤差が生じず、モータが一定
の速度で回転していれば、常にＴ５は一定となる。した
がって、見方を変えれば一定時間毎に４の倍数の数のエ
ッジをカウントした時に最も誤差が小さくなる。つま
り、アップダウンカウンタ１０のカウント値に基づいて
速度検出を行う際には、その出力カウント値が４の倍数
である時が検出速度の精度が最も高くなる。

【００４６】本実施の形態では、速度検出の切り換え時
における前記誤差による影響を低減するため、アップダ
ウンカウンタ１０のカウント値が４の倍数となる検出速
度において速度検出の切り換えを行う。それにより、切
り換え時のアップダウンカウンタ１０による検出速度の
誤差が最も小さくなるために、切り換え前後での検出速
度の変化の量を低減することができる。

【００４７】以上のように本実施の形態によれば、速度
検出の切り換え速度をアップダウンカウンタ１０におい
て最も精度が高い、出力カウント値が４の倍数となる検
出速度に設定することで、速度検出の切り換え前後での
検出速度の変化量を低減することが可能となり、それに
伴い、実施の形態２に示した第１の切り換え速度と第２
の切り換え速度との差を小さくすることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明は、第１に、回転パ
ルス発生器を速度検出対象の回転数に比例した周波数
で、かつ、互いに９０度の位相差を有する２相のパルス
信号を出力するものとし、周期計測カウンタに加え、４
逓倍回路からの出力を受けてカウントするアップダウン
カウンタを用い、検出速度が、ゼロ速度およびゼロ速度
近傍の領域にある時に、次回の速度検出をアップダウン
カウンタのカウント値に基づき行い、それ以外の時は周
期計測カウンタのカウント値に基づいて行うという構成
としているので、速度検出対象の回転方向の検出が可能
となり、速度検出対象が低速回転している場合に、回転
パルス信号にチャタリングが生じてもこれが検出誤差と
ならず、その速度を正確に検出可能であり、さらに、低
速回転時にその速度変化に対し迅速に追従する事が可能
である速度検出装置を提供することが実現できるもので
ある。

【００４９】第２に、上記第１の速度検出装置におい
て、周期計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出
からアップダウンカウンタのカウント値に基づいた速度
検出へ切り換える速度と、アップダウンカウンタのカウ
ント値に基づいた速度検出から周期計測カウンタのカウ
ント値に基づいた速度検出へ切り換える速度とには差を
有する構成としたことで、速度検出方法の円滑な切り換
えを実現することができ、周期計測カウンタ使用時とア
ップダウンカウンタ使用時の検出速度の誤差の違いによ
り発生する、速度検出の切り換えのバタツキを抑えるこ
とが可能である速度検出装置の提供が実現できるもので
ある。

【００５０】第３に、上記第１もしくは第２の速度検出
装置において、アップダウンカウンタのカウント値に基
づいた速度検出と、周期計測カウンタのカウントに基づ
いた速度検出との切り換えは、アップダウンカウンタの
カウント値が４の倍数となる検出速度において行う構成
とすることで、アップダウンカウンタが最も高い精度で
速度を検出できる点において速度検出の切り換えが行わ
れ、速度検出の切り換え前後の検出速度の変化を低減す
ることが可能となり、さらに、上記第２の速度検出装置
において速度検出の切り換え速度の差を小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図

【図２】第１の実施の形態における速度検出切り換えの
説明図

【図３】回転パルス発生器の構成図

【図４】（ａ）モータ１の回転方向ｈ１時の図１の動作
説明図 （ｂ）モータ１の回転方向ｈ２時の図１の動作説明図

【図５】回転パルス信号におけるチャタリングの説明図

【図６】本発明の第２の実施の形態における速度検出切
り換えの説明図

【図７】（ａ）回転パルス発生器の内部構成説明図 （ｂ）回転パルス信号の位相差の誤差についての説明図

【図８】従来の速度検出装置のブロック図

【図９】回転パルス発生器の構成図

【図１０】従来の速度検出装置の動作説明図

【符号の説明】

１ モータ ３ エッジ検出回路 ４ 周期計測カウンタ ５ 周期データレジスタ ６ 中央処理装置（ＣＰＵ） ７ データバス ８ 回転パルス発生器 ９ ４逓倍回路 １０ アップダウンカウンタ １１ パルスカウントレジスタ ａ Ａ相信号 ｂ Ｂ相信号 ｅ エッジ検出信号 ｆ アップカウントパルス信号 ｇ ダウンカウントパルス信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 速度検出対象の回転数に比例した周波数
   で、かつ、互いに９０度の位相差を有するＡ相信号とＢ
   相信号のパルス信号を出力する回転パルス発生器と、 Ａ相信号とＢ相信号のいずれか一方の信号の立ち上が
   り、もしくは立ち下がりエッジを検出するエッジ検出回
   路と、 前記エッジ検出回路の出力信号の周期を計測する周期計
   測カウンタと、 前記回転パルス発生器の出力パルス信号を受けて、Ｂ相
   信号が ’Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち上がりエッ
   ジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の Ｂ相信号
   の立ち上がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’Ｈ’であ
   る時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ａ相信
   号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち下がりエッ
   ジ、を検出した時にアップカウントパルス信号を出力
   し、Ｂ相信号が ’Ｈ’である時の Ａ相信号の立ち上
   がりエッジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の
   Ｂ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’
   Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、およ
   び、Ａ相信号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち上
   がりエッジ、を検出した時にダウンカウントパルス信号
   を出力する４逓倍回路と、 前記４逓倍回路のアップカウントパルス信号でアップカ
   ウントし、ダウンカウントパルス信号でダウンカウント
   するアップダウンカウンタとを備え、 前記周期計測カウンタのカウント値、または、前記アッ
   プダウンカウンタのカウント値に基づき速度を検出し、
   かつ、検出した速度がゼロ速度およびゼロ速度近傍の領
   域にある場合に、次回の速度検出をアップダウンカウン
   タのカウント値に基づき行い、それ以外の場合には次回
   の速度検出を周期計測カウンタのカウント値に基づき行
   う構成としたことを特徴とする速度検出装置。
2. 【請求項２】 速度検出対象の回転数に比例した周波数
   で、かつ、互いに９０度の位相差を有するＡ相信号とＢ
   相信号のパルス信号を出力する回転パルス発生器と、 Ａ相信号とＢ相信号のいずれか一方の信号の立ち上が
   り、もしくは立ち下がりエッジを検出するエッジ検出回
   路と、 前記エッジ検出回路の出力信号の周期を計測する周期計
   測カウンタと、 前記回転パルス発生器の出力パルス信号を受けて、Ｂ相
   信号が ’Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち上がりエッ
   ジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の Ｂ相信号
   の立ち上がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’Ｈ’であ
   る時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ａ相信
   号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち下がりエッ
   ジ、を検出した時にアップカウントパルス信号を出力
   し、Ｂ相信号が ’Ｈ’である時の Ａ相信号の立ち上
   がりエッジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の
   Ｂ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’
   Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、およ
   び、Ａ相信号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち上
   がりエッジ、を検出した時にダウンカウントパルス信号
   を出力する４逓倍回路と、 前記４逓倍回路のアップカウントパルス信号でアップカ
   ウントし、ダウンカウントパルス信号でダウンカウント
   するアップダウンカウンタとを備え、 前記周期計測カウンタのカウント値、または、前記アッ
   プダウンカウンタのカウント値に基づき速度を検出し、
   かつ、検出した速度がゼロ速度およびゼロ速度近傍の領
   域にある場合に、次回の速度検出をアップダウンカウン
   タのカウント値に基づき行い、それ以外の場合には次回
   の速度検出を周期計測カウンタのカウント値に基づき行
   い、周期計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出
   からアップダウンカウンタのカウント値に基づいた速度
   検出へ切り換える速度と、アップダウンカウンタのカウ
   ント値に基づいた速度検出から周期計測カウンタのカウ
   ント値に基づいた速度検出へ切り換える速度とには差を
   有する構成としたことを特徴とする速度検出装置。
3. 【請求項３】 速度検出対象の回転数に比例した周波数
   で、かつ、互いに９０度の位相差を有するＡ相信号とＢ
   相信号のパルス信号を出力する回転パルス発生器と、 Ａ相信号とＢ相信号のいずれか一方の信号の立ち上が
   り、もしくは立ち下がりエッジを検出するエッジ検出回
   路と、 前記エッジ検出回路の出力信号の周期を計測する周期計
   測カウンタと、 前記回転パルス発生器の出力パルス信号を受けて、Ｂ相
   信号が ’Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち上がりエッ
   ジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の Ｂ相信号
   の立ち上がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’Ｈ’であ
   る時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ａ相信
   号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち下がりエッ
   ジ、を検出した時にアップカウントパルス信号を出力
   し、Ｂ相信号が ’Ｈ’である時の Ａ相信号の立ち上
   がりエッジ、および、Ａ相信号が ’Ｈ’である時の
   Ｂ相信号の立ち下がりエッジ、および、Ｂ相信号が ’
   Ｌ’である時の Ａ相信号の立ち下がりエッジ、およ
   び、Ａ相信号が ’Ｌ’である時の Ｂ相信号の立ち上
   がりエッジ、を検出した時にダウンカウントパルス信号
   を出力する４逓倍回路と、 前記４逓倍回路のアップカウントパルス信号でアップカ
   ウントし、ダウンカウントパルス信号でダウンカウント
   するアップダウンカウンタとを備え、 前記周期計測カウンタのカウント値、または、前記アッ
   プダウンカウンタのカウント値に基づき速度を検出し、
   かつ、検出した速度がゼロ速度およびゼロ速度近傍の領
   域にある場合に、次回の速度検出をアップダウンカウン
   タのカウント値に基づき行い、それ以外の場合には次回
   の速度検出を周期計測カウンタのカウント値に基づき行
   い、アップダウンカウンタのカウント値に基づいた速度
   検出と周期計測カウンタのカウント値に基づいた速度検
   出との切り換えは、アップダウンカウンタのカウント値
   が４の倍数となる検出速度において行う構成としたこと
   を特徴とする速度検出装置。
4. 【請求項４】 アップダウンカウンタのカウント値に基
   づいた速度検出と周期計測カウンタのカウント値に基づ
   いた速度検出との切り換えは、アップダウンカウンタの
   カウント値が４の倍数となる検出速度において行い、周
   期計測カウンタのカウント値に基づいた速度検出からア
   ップダウンカウンタのカウント値に基づいた速度検出へ
   切り換える速度と、アップダウンカウンタのカウント値
   に基づいた速度検出から周期計測カウンタのカウント値
   に基づいた速度検出へ切り換える速度とには差を有する
   構成とした請求項１記載の速度検出装置。