JPH1019920A - Device for detecting movement - Google Patents

Device for detecting movement

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JPH1019920A
JPH1019920A JP17326096A JP17326096A JPH1019920A JP H1019920 A JPH1019920 A JP H1019920A JP 17326096 A JP17326096 A JP 17326096A JP 17326096 A JP17326096 A JP 17326096A JP H1019920 A JPH1019920 A JP H1019920A
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JP
Japan
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signal
movement
moving
shaping
level
Prior art date
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Application number
JP17326096A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Goto
誠 後藤
Yasuhiro Okada
康弘 岡田
Hideki Nishino
英樹 西野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1019920A publication Critical patent/JPH1019920A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for detecting movement which outputs the signals of moving direction for measuring the pulse signals of movement and the moving direction for measuring the moving speed of a movable body without malfunctions. SOLUTION: This device for detecting movement consists of a displacement detector 11 which generates the displacement signals of a plurality of phases varying smoothly responding to the movement of a movable body, a reshaping unit 12 which generates three phrases of reshaping signals A, B and C responding to the output signals of the displacement detector 11, a movement pulse generating unit 13 which removes the noise at the time of changes in the level of the movement pulse signal through the use of the two phases of shaping signals A and B and obtains movement pulse signals synchronized to the reshaping signal A or the reshaping signal B, and moving direction generating unit 14 which obtains the moving direction signals according to the level of the reshaping signal C at the time of changes in the level of the movement pulse signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の移動速度
を計測するための移動パルス信号と移動方向を計測する
ための移動方向信号を出力する移動検出装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a movement detection device for outputting a movement pulse signal for measuring a movement speed of a moving body and a movement direction signal for measuring a movement direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、回転体の回転速度を計測するため
に、回転体の回転に同期して変化する交流信号を波形整
形したパルス信号を得る波形整形器が、回転移動の検出
装置として使用されている(例えば、特開昭63−25
6013号公報参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to measure the rotation speed of a rotating body, a waveform shaper for obtaining a pulse signal obtained by shaping the waveform of an AC signal that changes in synchronization with the rotation of the rotating body has been used as a rotational movement detecting device. (For example, see JP-A-63-25).
No. 6013).

【0003】図5に従来の回転移動を検知する検出装置
の構成を示す。ヒステリシスのない第1の比較器511
は、回転体の回転に同期した交流信号501が入力さ
れ、交流信号501を比較整形した整形信号502を作
り出す。同様に、抵抗532,533により所定のヒス
テリシス幅を有する第2の比較器512は、交流信号5
01を所定のヒステリシス幅を持って比較整形した整形
信号503を作り出す。整形信号502と503はパル
ス作成器513に入力され、整形信号502の立ち上が
りエッジから整形信号503の立ち上がりエッジの間の
時間幅だけレベルの推移が生じるパルス信号504を出
力する。その結果、パルス信号504の周期によって回
転体の回転速度を計測することができる。
FIG. 5 shows a configuration of a conventional detecting device for detecting rotational movement. First comparator 511 without hysteresis
Receives an AC signal 501 synchronized with the rotation of the rotating body and generates a shaped signal 502 obtained by comparing and shaping the AC signal 501. Similarly, the second comparator 512 having a predetermined hysteresis width by the resistors 532 and 533 outputs the AC signal 5
01 is generated with a predetermined hysteresis width to produce a shaped signal 503. The shaping signals 502 and 503 are input to the pulse generator 513, and output a pulse signal 504 in which a level transition occurs for a time width from a rising edge of the shaping signal 502 to a rising edge of the shaping signal 503. As a result, the rotation speed of the rotating body can be measured based on the cycle of the pulse signal 504.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の検出装置の構成では、下記のごとき問題があっ
た。
However, the configuration of the above-mentioned conventional detecting device has the following problems.

【0005】(1)同一の交流信号501の整形のため
に第1の比較器511と第2の比較器512を用いてい
るので、構成が複雑である。
(1) Since the first comparator 511 and the second comparator 512 are used for shaping the same AC signal 501, the configuration is complicated.

【0006】これを簡素化するために、例えば、ヒステ
リシスのない第1の比較器511だけにし、第2の比較
器512とパルス作成器513をなくすことが考えら
れ、この場合には、第1の比較器511の整形信号50
2が出力パルス信号になる。しかしながら、第1の比較
器511はヒステリシスがないので、入力交流信号50
1に含まれる高周波のノイズによって整形信号502の
エッジ発生時点に多くの微小時間幅のノイズパルスが発
生し、速度計測用に使用できない。
In order to simplify this, for example, it is conceivable that only the first comparator 511 without hysteresis is provided and the second comparator 512 and the pulse generator 513 are eliminated. Shaped signal 50 of the comparator 511
2 becomes the output pulse signal. However, since the first comparator 511 has no hysteresis, the input AC signal 50
1 causes many noise pulses having a very small time width at the time of occurrence of the edge of the shaping signal 502, and cannot be used for speed measurement.

【0007】また、ノイズに強くしながら簡素化するた
めに、例えば、ヒステリシスを有する第2の比較器51
2だけにし、第1の比較器511とパルス作成器513
をなくすことが考えられ、この場合には、ヒステリシス
を有する第2の比較器512の整形信号503が出力パ
ルス信号になる。しかしながら、第2の比較器512は
ヒステリシスを有するために、整形信号503のエッジ
発生時点は入力交流信号501の零クロス時点からヒス
テリシス分だけずれた位置になり、交流信号501に含
まれる振幅変調成分によって整形信号503のパルス幅
やパルス周期が変動し、十分な速度計測精度が得られな
い。
[0007] In order to simplify noise while being strong, for example, a second comparator 51 having hysteresis is used.
2, the first comparator 511 and the pulse generator 513
In this case, the shaped signal 503 of the second comparator 512 having hysteresis becomes an output pulse signal. However, since the second comparator 512 has hysteresis, the point of occurrence of the edge of the shaped signal 503 is shifted from the point of zero crossing of the input AC signal 501 by the amount of hysteresis, and the amplitude modulation component included in the AC signal 501 is changed. As a result, the pulse width and pulse period of the shaping signal 503 fluctuate, and sufficient speed measurement accuracy cannot be obtained.

【0008】(2)第2の比較器512のヒステリシス
幅を越えるノイズが入力交流信号501に含まれた場合
には、誤動作(ノイズパルス)を発生してしまう。特
に、交流信号501の振幅が量産時にばらつくために、
量産時の最小振幅よりも十分に小さなヒステリシス幅に
する必要があり、ノイズに対するマージンが足りなかっ
た。
(2) If noise exceeding the hysteresis width of the second comparator 512 is included in the input AC signal 501, a malfunction (noise pulse) occurs. In particular, since the amplitude of the AC signal 501 varies during mass production,
It was necessary to set the hysteresis width sufficiently smaller than the minimum amplitude in mass production, and the margin for noise was insufficient.

【0009】(3)上記の従来の検出装置は、方向の検
出を行っていない。本発明の目的は、上記の従来の問題
点を解決するもので、簡素な構成で移動速度を計測する
ための移動パルス信号と移動方向を計測するための移動
方向信号を得る移動検出装置を提供することにある。
(3) The above conventional detection device does not detect the direction. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a movement detection device that obtains a movement pulse signal for measuring a movement speed and a movement direction signal for measuring a movement direction with a simple configuration. Is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の移動検出装置
は、位相の異なる3相のディジタル的な整形信号A,
B,Cを作り出す整形手段と、2相分の前記整形信号
A,Bを用いて移動パルス信号のレベル変化時点のノイ
ズを除去し、前記整形信号A、もしくは、整形信号Bに
同期した前記移動パルス信号を得る移動パルス作成手段
と、前記移動パルス信号のレベル変化時点における前記
整形信号Cのレベルに応動した移動方向信号を得る移動
方向作成手段を具備して構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A movement detecting apparatus according to the present invention comprises three-phase digital shaped signals A,
The shaping means for generating B and C and the shaping signal A and B for two phases are used to remove noise at the time of the level change of the moving pulse signal, and the movement synchronized with the shaping signal A or the shaping signal B is performed. The apparatus comprises moving pulse generating means for obtaining a pulse signal, and moving direction generating means for obtaining a moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time when the level of the moving pulse signal changes.

【0011】これにより、2相分の整形信号A,Bによ
って移動パルス信号を作り出しているために、整形信号
AもしくはBに含まれるノイズを除去し、整形信号Aも
しくは整形信号Bに同期した移動パルス信号を作成でき
る。従って、整形信号Aや整形信号Bを作るための変位
検出手段の出力信号にかなり大きなノイズが含まれて
も、移動パルス信号に誤動作(ノイズパルス)を生じな
くなる。すなわち、ノイズマージンが極めて大きくな
る。さらに、移動パルス信号のレベル変化時点における
3相目の整形信号Cのレベルに応動する移動方向信号を
得ることにより、正確な移動方向の検出を可能にしてい
る。すなわち、移動パルス信号はノイズパルスを含まな
いので、移動パルス信号のレベル変化時点は確実に整形
信号Cのレベルが安定した位相になり、整形信号Cの安
定なレベル検出が可能になる。
Since the moving pulse signal is generated by the shaping signals A and B for two phases, noise contained in the shaping signal A or B is removed, and the moving pulse signal synchronized with the shaping signal A or the shaping signal B is removed. A pulse signal can be created. Therefore, even if the output signal of the displacement detecting means for generating the shaping signal A and the shaping signal B contains a considerable noise, a malfunction (noise pulse) does not occur in the moving pulse signal. That is, the noise margin becomes extremely large. Further, by obtaining a moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C of the third phase at the time when the level of the moving pulse signal changes, accurate detection of the moving direction is enabled. In other words, since the moving pulse signal does not include a noise pulse, the level of the moving pulse signal at which the level of the shaping signal C changes reliably has a stable phase, and the stable level detection of the shaping signal C becomes possible.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の移動検出装置は、移動体
の移動に応動して滑らかに変化する複数相の変位信号を
発生する変位検出手段と、前記変位検出手段の滑らかに
変化する出力信号に応動して変化し、位相の異なる3相
のディジタル的な整形信号A,B,Cを作り出す整形手
段と、2相分の前記整形信号A,Bを用いて移動パルス
信号のレベル変化時点のノイズを除去し、前記整形信号
A、もしくは、整形信号Bに同期した前記移動パルス信
号を得る移動パルス作成手段と、前記移動パルス信号の
レベル変化時点における前記整形信号Cのレベルに応動
した移動方向信号を得る移動方向作成手段を具備する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A movement detecting apparatus according to the present invention comprises a displacement detecting means for generating displacement signals of a plurality of phases which smoothly change in response to the movement of a moving body, and a smoothly changing output of the displacement detecting means. Shaping means which changes in response to the signals and produces three-phase digital shaping signals A, B and C having different phases, and a time point when the level of the moving pulse signal changes using the shaping signals A and B for two phases A moving pulse generator for obtaining the moving pulse signal synchronized with the shaping signal A or the shaping signal B; and moving the moving pulse signal in response to the level of the shaping signal C at the time when the level of the moving pulse signal changes. A moving direction creating means for obtaining a direction signal is provided.

【0013】前記移動パルス作成手段は、整形信号Aと
整形信号Bの否定のアンド信号をセット端子に入力し、
前記整形信号Bと前記整形信号Aの否定のアンド信号を
リセット端子に入力したフリップ・フロップ手段を含ん
で構成され、前記フリップ・フロップ手段の出力端子よ
り移動パルス信号を得るように構成することができる。
The moving pulse creating means inputs a negative AND signal of the shaped signal A and the shaped signal B to a set terminal,
A flip-flop unit configured to input the shaping signal B and a negative AND signal of the shaping signal A to a reset terminal is included, and a moving pulse signal is obtained from an output terminal of the flip-flop unit. it can.

【0014】前記移動方向作成手段は、移動パルス信号
のレベル変化時点における整形信号Cのレベルに応動し
た移動方向信号を出力するフリップ・フロップ手段を含
んで構成することができる。
The moving direction creating means may include flip-flop means for outputting a moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time when the level of the moving pulse signal changes.

【0015】前記移動方向作成手段は、移動パルス信号
の一方のレベル変化時点における整形信号Cのレベルに
応動した第1移動方向信号を出力する第1フリップ・フ
ロップ手段と、前記移動パルス信号の他方のレベル変化
時点における前記整形信号Cのレベルに応動した第2移
動方向信号を出力する第2フリップ・フロップ手段と、
前記第1移動方向信号と前記第2移動方向信号に応動し
た移動方向信号を得る出力作成手段を含んで構成するこ
ともできる。
The moving direction generating means includes a first flip-flop means for outputting a first moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time of one level change of the moving pulse signal, and the other of the moving pulse signals. Second flip-flop means for outputting a second movement direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time of the level change of
An output generating means for obtaining a moving direction signal in response to the first moving direction signal and the second moving direction signal may be included.

【0016】前記整形手段は、ヒステリシスを持たない
3個のコンパレータ手段を有し、変位検出手段の3相の
出力信号をそれぞれ3個の前記コンパレータ手段により
波形整形して3相の整形信号A,B,Cを作成する構成
にすることができる。
The shaping means has three comparator means having no hysteresis, and the three-phase output signals of the displacement detecting means are shaped by the three comparator means, respectively, to form three-phase shaped signals A, B and C can be created.

【0017】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図1から図3に本発明の実施
の形態の移動検出装置を示す。図1に全体の構成図を示
す。図1の移動検出装置は、変位検出器11と整形器1
2と移動パルス作成器13と移動方向作成器14により
構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a movement detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an overall configuration diagram. The movement detection device of FIG. 1 includes a displacement detector 11 and a shaper 1.
2, a moving pulse generator 13 and a moving direction generator 14.

【0018】図1の変位検出器11は検出素子21,2
2,23を有している。検出素子21,22,23は直
流電源31,32によって抵抗33,34を介して電圧
を供給され、各素子の差動出力は移動体の変位に応動し
た3相信号になっている。
The displacement detector 11 shown in FIG.
2,23. The detection elements 21, 22, and 23 are supplied with voltages from the DC power supplies 31 and 32 via resistors 33 and 34, and the differential outputs of the elements are three-phase signals corresponding to the displacement of the moving body.

【0019】図2に移動体と検出素子の関係を示す。図
2(a)は回転移動体の例であり、回転軸に取り付けら
れた回転磁石移動体24は4極に着磁され、90度毎に
N極とS極が交互に形成されている。移動体24に対向
して検出素子21,22,23が所要の間隔を隔てて配
設されている。検出素子は、例えばホール素子の如き磁
電変換素子や過飽和リアクトル素子などが使用される
(ここでは、ホール素子が使用されている)。これによ
り、移動体24の回転移動に応動して、検出素子21,
22,23には位相の異なる3相の滑らかに変化する変
位信号が発生する。同様に、図2(b)は直進移動体の
例であり、直進軸に取り付けられた直進磁石移動体25
は多極に着磁され、所定間隔毎にN極とS極が交互に形
成されている。移動体25に対向して検出素子21,2
2,23が所要の間隔を隔てて配設されている。これに
より、移動体25の直進移動に応動して、検出素子2
1,22,23には位相の異なる3相の滑らかに変化す
る変位信号を発生する。
FIG. 2 shows the relationship between the moving body and the detecting element. FIG. 2A shows an example of a rotary moving body. The rotating magnet moving body 24 attached to the rotating shaft is magnetized to four poles, and N poles and S poles are alternately formed at every 90 degrees. The detecting elements 21, 22, and 23 are arranged facing the moving body 24 at a required interval. As the detection element, for example, a magnetoelectric conversion element such as a Hall element, a supersaturated reactor element, or the like is used (here, a Hall element is used). Thereby, in response to the rotational movement of the moving body 24, the detecting elements 21,
At 22 and 23, three-phase smoothly changing displacement signals having different phases are generated. Similarly, FIG. 2B shows an example of a rectilinear moving body, and a rectilinear magnet moving body 25 attached to a rectilinear shaft.
Are magnetized in multiple poles, and N poles and S poles are alternately formed at predetermined intervals. The detection elements 21 and 2 face the moving body 25.
2, 23 are arranged at a required interval. Thereby, in response to the rectilinear movement of the moving body 25, the detection element 2
At 1, 22, and 23, three-phase smoothly changing displacement signals having different phases are generated.

【0020】図1の検出素子21に得られた変位信号d
1,d2は、演算増幅回路35,抵抗36,37,3
8,39によって差動増幅され、移動位置に応動して滑
らかに変化する出力信号aを得る。同様に、検出素子2
2に得られた変位信号e1,e2は、演算増幅回路4
1,抵抗42,43,44,45によって差動増幅さ
れ、移動位置に応動して滑らかに変化する出力信号bを
得る。同様に、検出素子23に得られた変位信号f1,
f2は、演算増幅回路46,抵抗47,48,49,5
0によって差動増幅され、移動位置に応動して滑らかに
変化する出力信号cを得る。変位検出器11の出力信号
a,b,cは、移動体の移動位置を検出して電気的に位
相の異なる3相のアナログ的な(滑らかに変化する)出
力信号になる。
The displacement signal d obtained by the detecting element 21 shown in FIG.
1, d2 are the operational amplifier circuit 35, resistors 36, 37, 3
An output signal a which is differentially amplified by 8, 39 and changes smoothly in response to the moving position is obtained. Similarly, detection element 2
The displacement signals e1 and e2 obtained in the operation amplifier circuit 4
1, an output signal b that is differentially amplified by the resistors 42, 43, 44, and 45 and changes smoothly in response to the moving position is obtained. Similarly, the displacement signals f1,
f2 is an operational amplifier circuit 46, resistors 47, 48, 49, 5
An output signal c that is differentially amplified by 0 and changes smoothly in response to the moving position is obtained. The output signals a, b, and c of the displacement detector 11 become three-phase analog (smoothly changing) output signals having electrically different phases by detecting the moving position of the moving body.

【0021】図1の整形器12はヒステリシスのない3
個のコンパレータ61,62,63からなり、変位検出
器11の出力信号a,b,cをそれぞれ波形整形した整
形信号A,B,Cを出力する。
The shaper 12 shown in FIG. 1 has a 3 without hysteresis.
The comparators 61, 62, and 63 output shaping signals A, B, and C obtained by shaping the output signals a, b, and c of the displacement detector 11, respectively.

【0022】図3にコンパレータ61の具体的な構成を
示す。トランジスタ102,103,104,105
は、アナログ的な出力信号aと基準の電圧値(ここでは
アース電位)を比較し、出力信号aが大きくなると、ト
ランジスタ108をオンにし、トランジスタ110をオ
フにし、整形信号Aを”H”(高電位状態)にする。逆
に、出力信号aが小さくなると、トランジスタ108を
オフにし、トランジスタ109をオンにし、整形信号A
を”L”(低電位状態)にする。なお、定電流源10
1,109,111は所定の電流値を供給する。このよ
うにして、ヒステリシスのないコンパレータ61は変位
検出器11のアナログ的な出力信号aをコンパレート
し、出力信号aの零クロス時点において整形信号Aのレ
ベルをディジタル的に変化させる。コンパレータ62,
63についても同様であり、それぞれ、出力信号b,c
の零クロス時点において整形信号B,Cのレベルをディ
ジタル的に変化させる。
FIG. 3 shows a specific configuration of the comparator 61. Transistors 102, 103, 104, 105
Compares the analog output signal a with a reference voltage value (here, the ground potential). When the output signal a increases, the transistor 108 is turned on, the transistor 110 is turned off, and the shaped signal A is set to “H” ( (High potential state). Conversely, when the output signal a decreases, the transistor 108 is turned off, the transistor 109 is turned on, and the shaped signal A
To “L” (low potential state). The constant current source 10
1, 109 and 111 supply a predetermined current value. In this way, the comparator 61 without hysteresis compares the analog output signal a of the displacement detector 11 and digitally changes the level of the shaping signal A at the time of the zero crossing of the output signal a. Comparator 62,
The same applies to the output signals b and c.
At the time of zero crossing, the levels of the shaping signals B and C are digitally changed.

【0023】図1の移動パルス作成器13は、2相の整
形信号Aと整形信号Bが入力され、インバータ回路71
とアンド回路72により信号Bの否定と信号Aのアンド
信号Dを作り出し、セット−リセット形のフリップ・フ
ロップ回路75のセット端子にアンド信号Dを入力す
る。インバータ回路73とアンド回路74は、信号Aの
否定と信号Bのアンド信号Eを作り出し、フリップ・フ
ロップ回路75のリセット端子に入力する。その結果、
フリップ・フロップ回路75の出力端子に、整形信号A
もしくは整形信号Bに同期して変化するディジタル的な
移動パルス信号Fを得る。
The moving pulse generator 13 shown in FIG. 1 receives the two-phase shaped signal A and the shaped signal B,
And the AND circuit 72 produces the negation of the signal B and the AND signal D of the signal A, and inputs the AND signal D to the set terminal of the flip-flop circuit 75 of the set-reset type. The inverter circuit 73 and the AND circuit 74 generate the negation of the signal A and the AND signal E of the signal B, and input them to the reset terminal of the flip-flop circuit 75. as a result,
The output signal of the flip-flop circuit 75 is
Alternatively, a digital moving pulse signal F that changes in synchronization with the shaping signal B is obtained.

【0024】図1の移動方向作成器14は、エッジトリ
ガー形の第1フリップ・フロップ回路81とエッジトリ
ガー形の第2フリップ・フロップ回路82を有し、第1
フリップ・フロップ回路81は移動パルス信号Fの立ち
上がりエッジ(”L”から”H”へのレベル変化時点)
をクロック信号として整形信号Cのレベルをラッチし
て、第1移動方向信号Gを出力する。第2フリップ・フ
ロップ回路82は移動パルス信号Fの立ち下がりエッジ
(”H”から”L”へのレベル変化時点)をクロック信
号として整形信号Cのレベルをラッチして、インバータ
回路84を介して第2移動方向信号Hを出力する。出力
作成回路であるアンド回路85は、第1移動方向信号G
と第2移動方向信号Hに応動した移動方向信号Jとして
出力する。
The moving direction generator 14 shown in FIG. 1 has a first flip-flop circuit 81 of an edge trigger type and a second flip-flop circuit 82 of an edge trigger type.
The flip-flop circuit 81 detects the rising edge of the moving pulse signal F (at the time when the level changes from “L” to “H”).
Is used as a clock signal, the level of the shaping signal C is latched, and the first moving direction signal G is output. The second flip-flop circuit 82 latches the level of the shaping signal C using the falling edge of the moving pulse signal F (the point of time when the level changes from “H” to “L”) as a clock signal. The second movement direction signal H is output. The AND circuit 85, which is an output creation circuit, outputs the first movement direction signal G
As the moving direction signal J in response to the second moving direction signal H.

【0025】次に、図4に示した動作説明用の波形図を
参照して、図1の移動検出装置の各部の動作について詳
細に説明する。図1の横軸は時間であり、一点鎖線の左
側位置まで+移動状態にあり、一点鎖線の右側位置から
−移動状態に変わるものとする。変位検出器11の出力
信号a,b,cは電気的に位相の異なる3相のアナログ
信号として変化している[図4(a),(b),(c)
参照]。整形器12は、出力信号a,b,cをそれぞれ
コンパレータ61,62,63によって波形整形し、3
相の整形信号A,B,Cを作り出す。コンパレータ61
はヒステリシスのない簡素な構成をしているので、整形
信号Aのエッジ発生時点(レベル変化時点)は出力信号
aの零クロス時点に正確に対応しているが、出力信号a
に混入するノイズによって整形信号Aのエッジ近傍に微
細なノイズパルスを数多く発生する[図4(d)]。同
様に、コンパレータ62もヒステリシスのない簡素な構
成をしているので、整形信号Bのエッジ発生時点(レベ
ル変化時点)は出力信号bの零クロス時点に正確に対応
しているが、出力信号bに混入するノイズによって整形
信号Bのエッジ近傍に微細なノイズパルスを数多く発生
する[図4(e)]。同様に、コンパレータ63もヒス
テリシスのない簡素な構成をしているので、整形信号C
のエッジ発生時点(レベル変化時点)は出力信号cの零
クロス時点に正確に対応しているが、出力信号cに混入
するノイズによって整形信号Cのエッジ近傍に微細なノ
イズパルスを数多く発生する[図4(f)]。
Next, the operation of each part of the movement detecting device shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to the waveform diagram for explaining the operation shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 1 is time, which is in the + moving state up to the left position of the dashed line, and changes from the right position of the dashed line to the -moving state. The output signals a, b, and c of the displacement detector 11 change as three-phase analog signals having electrically different phases [FIGS. 4A, 4B, and 4C].
reference]. The shaper 12 shapes the waveforms of the output signals a, b, and c using comparators 61, 62, and 63, respectively.
Generate phase shaping signals A, B, C. Comparator 61
Has a simple configuration without hysteresis, the time when the edge of the shaping signal A occurs (the time when the level changes) accurately corresponds to the time of the zero crossing of the output signal a.
A large number of fine noise pulses are generated near the edge of the shaping signal A due to the noise mixed into the signal [FIG. 4 (d)]. Similarly, since the comparator 62 also has a simple configuration without hysteresis, the time when the edge of the shaping signal B occurs (the time when the level changes) accurately corresponds to the zero crossing time of the output signal b. A large number of fine noise pulses are generated near the edge of the shaping signal B due to the noise mixed into the signal [FIG. 4 (e)]. Similarly, since the comparator 63 has a simple configuration without hysteresis, the shaped signal C
Corresponds exactly to the zero crossing point of the output signal c, but a number of fine noise pulses are generated near the edge of the shaping signal C due to noise mixed into the output signal c. FIG. 4 (f)].

【0026】移動パルス作成器13は、2相分の整形信
号A,Bを用いてアンド信号D[図4(g)]とアンド
信号E[図4(h)]を作りだし、アンド信号D,Eを
それぞれセット信号,リセット信号とする事により、フ
リップ・フロップ回路75はノイズパルスを除去した移
動パルス信号Fを得る[図4(i)]。移動パルス信号
Fは+移動時に整形信号Aに同期し、整形信号Aのレベ
ル変化時点において移動パルス信号Fのレベル変化が発
生する。すなわち、+移動時の移動パルス信号Fは整形
信号Aのノイズを除去した同相の波形になる。その結
果、+移動時の移動パルス信号Fのレベル変化時点は、
変位検出器11の出力信号aの零クロス時点に対応して
いるので、移動パルス信号Fの周期および半周期は、出
力信号aに含まれる振幅変調成分の影響を受けなくな
る。すなわち、高精度な速度計測が可能になる。さら
に、移動パルス信号Fのデューティは50%になるの
で、半周期毎の速度計測も可能になり、計測頻度を多く
することが可能になる。
The moving pulse generator 13 generates an AND signal D [FIG. 4 (g)] and an AND signal E [FIG. 4 (h)] using the shaping signals A and B for two phases. By setting E as a set signal and a reset signal, the flip-flop circuit 75 obtains a moving pulse signal F from which noise pulses have been removed [FIG. 4 (i)]. The moving pulse signal F synchronizes with the shaping signal A at the time of + moving, and a level change of the moving pulse signal F occurs at the time when the level of the shaping signal A changes. That is, the movement pulse signal F at the time of the + movement has a waveform of the same phase from which the noise of the shaping signal A has been removed. As a result, the level change point of the movement pulse signal F at the time of the + movement is
Since this corresponds to the zero crossing point of the output signal a of the displacement detector 11, the cycle and half cycle of the moving pulse signal F are not affected by the amplitude modulation component included in the output signal a. That is, high-accuracy speed measurement becomes possible. Further, since the duty of the moving pulse signal F is 50%, the speed can be measured every half cycle, and the measurement frequency can be increased.

【0027】また、−移動時の移動パルス信号Fは整形
信号Bに同期し、整形信号Bのレベル変化時点において
移動パルス信号Fのレベル変化が発生する。すなわち、
−移動時には移動パルス信号Fは整形信号Bのノイズを
除去した逆相の波形になる。その結果、−移動時の移動
パルス信号Fのレベル変化時点は、変位検出器11の出
力信号bの零クロス時点に対応し、移動パルス信号Fの
周期および半周期は、出力信号bに含まれる振幅変調成
分の影響を受けなくなる。すなわち、高精度な速度計測
が可能である。さらに、移動パルス信号Fのデューティ
は50%であるので、半周期毎の速度計測も可能にな
り、計測頻度を多くすることが可能になる。
The moving pulse signal F at the time of -movement is synchronized with the shaping signal B, and a level change of the moving pulse signal F occurs at the time when the level of the shaping signal B changes. That is,
-When moving, the moving pulse signal F has an inverted phase waveform from which noise of the shaping signal B has been removed. As a result, the point in time at which the level of the moving pulse signal F changes during the -movement corresponds to the zero crossing point of the output signal b of the displacement detector 11, and the cycle and half cycle of the moving pulse signal F are included in the output signal b. It is no longer affected by the amplitude modulation component. That is, high-precision speed measurement is possible. Further, since the duty of the moving pulse signal F is 50%, the speed can be measured every half cycle, and the frequency of measurement can be increased.

【0028】移動方向作成器14の第1フリップ・フロ
ップ回路81は、移動パルス信号Fの立ち上がりエッジ
発生時点において整形信号Cのレベルを入力・保持し、
第1移動方向信号Gを得る[図4(j)]。従って、第
1移動方向信号Gは+移動時に”H”になり、−移動時
の移動パルス信号Fの1回目の立ち上がりエッジの発生
時点において第1移動方向信号Gは”L”に変化する。
同様に、第2フリップ・フロップ回路82は、移動パル
ス信号Fの立ち下がりエッジ発生時点において整形信号
Cのレベルを入力・保持し、インバータ回路84を介し
て第2移動方向信号Hを得る[図4(k)]。従って、
第2移動方向信号Hは+移動時に”H”になり、−移動
時の移動パルス信号Fの1回目の立ち下がりエッジの発
生時点において第2移動方向信号Hは”L”に変化す
る。第1移動方向信号Gと第2移動方向信号Hを合成し
た移動方向信号Jは、+移動時に”H”であり、−移動
時に移動パルス信号Fの最初のエッジ発生時点におい
て”L”に変化する[図4(l)]。
The first flip-flop circuit 81 of the moving direction generator 14 inputs and holds the level of the shaping signal C when the rising edge of the moving pulse signal F occurs,
A first moving direction signal G is obtained [FIG. 4 (j)]. Therefore, the first movement direction signal G becomes "H" during + movement, and the first movement direction signal G changes to "L" at the time when the first rising edge of the movement pulse signal F during-movement occurs.
Similarly, the second flip-flop circuit 82 inputs and holds the level of the shaping signal C when the falling edge of the moving pulse signal F occurs, and obtains the second moving direction signal H via the inverter circuit 84 [FIG. 4 (k)]. Therefore,
The second movement direction signal H becomes "H" during the + movement, and changes to "L" at the time of the first falling edge of the movement pulse signal F during the-movement. The moving direction signal J, which is a combination of the first moving direction signal G and the second moving direction signal H, is "H" during + movement and changes to "L" at the time of the first edge occurrence of the movement pulse signal F during-movement. [FIG. 4 (l)].

【0029】本実施の形態の移動検出装置のごとく構成
するならば、2相分の整形信号を用いて移動パルス信号
のレベル変化時点のノイズを簡単に除去することがで
き、かつ、移動パルス信号のレベル変化時点における3
相目の整形信号のレベルに応動した移動方向信号を容易
に得ることができる。特に、整形信号A,B,Cが各エ
ッジにノイズを含んでいても、それらのノイズをきれい
に除去した移動パルス信号Fおよび移動方向信号Jを得
ることができる。
If the apparatus is constructed like the movement detection apparatus of the present embodiment, noise at the time of the level change of the movement pulse signal can be easily removed by using the shaped signals for two phases, and the movement pulse signal can be removed. 3 at the time of level change
A moving direction signal corresponding to the level of the phase shaping signal can be easily obtained. In particular, even if the shaping signals A, B, and C include noise at each edge, it is possible to obtain the moving pulse signal F and the moving direction signal J from which those noises are clearly removed.

【0030】また、移動パルス作成器は、整形信号Aと
整形信号Bの否定のアンド信号をセット端子に入力し、
整形信号Bと整形信号Aの否定のアンド信号をリセット
端子に入力したフリップ・フロップ回路を含んで構成さ
れ、フリップ・フロップ回路の出力端子より移動パルス
信号Fを得ているので、非常に簡単な構成で容易にノイ
ズのない移動パルス信号を作り出せる。このとき、変位
検出器の出力信号をヒステリシスを持たないコンパレー
タで波形整形し、整形信号Aおよび整形信号Bを得るよ
うにするならば、非常に簡素な構成のコンパレータを使
用できると共に、変位検出器の出力信号a,bに振幅変
調成分が生じていても、その影響を原理的にはなくすこ
とができ、移動パルス信号の周期が乱されることがなく
なる。また、移動パルス信号Fのデューティは50%で
あるから、半周期毎に速度計測をすることも可能にな
る。
Further, the moving pulse generator inputs a negative AND signal of the shaped signal A and the shaped signal B to a set terminal,
It is configured to include a flip-flop circuit in which a shaped signal B and a negative AND signal of the shaped signal A are input to a reset terminal, and a moving pulse signal F is obtained from an output terminal of the flip-flop circuit. With the configuration, a moving pulse signal without noise can be easily generated. At this time, if the waveform of the output signal of the displacement detector is shaped by a comparator having no hysteresis to obtain a shaped signal A and a shaped signal B, a comparator having a very simple configuration can be used, and the displacement detector can be used. Even if amplitude modulation components occur in the output signals a and b, the influence thereof can be eliminated in principle, and the period of the moving pulse signal is not disturbed. Further, since the duty of the moving pulse signal F is 50%, the speed can be measured every half cycle.

【0031】また、移動方向作成器は、移動パルス信号
のレベル変化時点における整形信号Cのレベルを入力す
るエッジトリガ形のフリップ・フロップ回路を有し、フ
リップ・フロップ回路の出力端子より移動方向信号を得
るようにしているので、移動パルス信号のレベル変化時
点におけるノイズパルスがなく、かつ、移動パルス信号
のレベル変化時点において整形信号Cのレベルは完全に
確定しているので(ノイズの影響が発生しない位相区
間)、簡単な回路構成ながらも確実な方向検出が可能で
ある。このとき、移動パルス信号のレベル変化時点と整
形信号Cのレベル変化時点の間の位相差が十分に大きく
取れるので、ノイズマージンも大きくなる。なお、ノイ
ズマージンは変位信号の振幅に依存し、変位信号の振幅
を大きくすれば非常に大きなノイズマージンが確保でき
る。
The moving direction generator has an edge-triggered flip-flop circuit for inputting the level of the shaping signal C at the time when the level of the moving pulse signal changes, and outputs the moving direction signal from the output terminal of the flip-flop circuit. Therefore, there is no noise pulse at the time when the level of the moving pulse signal changes, and the level of the shaping signal C is completely determined at the time when the level of the moving pulse signal changes (the effect of noise occurs). In this case, a reliable direction detection is possible with a simple circuit configuration. At this time, a sufficiently large phase difference can be obtained between the time when the level of the moving pulse signal changes and the time when the level of the shaping signal C changes, so that the noise margin also increases. Note that the noise margin depends on the amplitude of the displacement signal, and a very large noise margin can be secured by increasing the amplitude of the displacement signal.

【0032】また、移動方向作成器は、移動パルス信号
の一方のレベル変化時点(立ち上がりエッジ)における
整形信号Cのレベルに応動した第1移動方向信号を出力
する第1フリップ・フロップ回路と、移動パルス信号の
他方のレベル変化時点(立ち下がりエッジ)における整
形信号Cのレベルに応動した第2移動方向信号を出力す
る第2フリップ・フロップ回路と、第1移動方向信号と
第2移動方向信号に応動した移動方向信号Jを得る出力
作成回路を含んで構成されている。これにより、移動パ
ルス信号のレベル変化の発生毎に移動方向信号の検出が
可能になり、迅速かつ確実な方向検出が可能になる。
The moving direction creator includes a first flip-flop circuit for outputting a first moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at one level change point (rising edge) of the moving pulse signal; A second flip-flop circuit for outputting a second moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the other level change point (falling edge) of the pulse signal; It is configured to include an output creation circuit for obtaining a moved direction signal J in response. This makes it possible to detect the moving direction signal each time a level change of the moving pulse signal occurs, thereby enabling quick and reliable direction detection.

【0033】また、整形器は、変位検出器の電気的に位
相の異なる3相の出力信号をヒステリシスを持たない3
個のコンパレータで波形整形し、3相の整形信号A,
B,Cを作成している。このような非常に簡素なコンパ
レータを使用しても、ノイズパルスのない、確実な移動
パルス信号と移動方向信号の検出が可能である。
Further, the shaper converts the three-phase output signals of the displacement detector which are electrically different in phase from each other into a signal having no hysteresis.
Waveforms are shaped by three comparators, and three-phase shaped signals A,
B and C are created. Even if such a very simple comparator is used, it is possible to reliably detect a moving pulse signal and a moving direction signal without noise pulses.

【0034】なお、前述の実施の形態の具体的な構成に
ついては、各種の変形が可能である。たとえば、変位検
出器の検出素子として光学的なフォトカップラーなどを
使用しても良い。3個の検出素子で有る必要もなく、例
えば、2個の検出素子の出力から合成して3相の出力信
号を作り出しても良い。また、3相のディジタル的な整
形信号の位相差は120度に限定されずに、相互の位相
差が最低30度程度有れば構成可能である。また、移動
方向作成器は移動パルス信号の両エッジを使う必要はな
く、片方のエッジにて整形信号Cのレベルを検知するよ
うにしても良い。また、コンパレータにヒステリシスを
設けるようにしても良い。
The specific configuration of the above-described embodiment can be modified in various ways. For example, an optical photocoupler or the like may be used as a detection element of the displacement detector. It is not necessary to use three detection elements. For example, a three-phase output signal may be generated by combining the outputs of the two detection elements. Further, the phase difference between the three-phase digital shaping signals is not limited to 120 degrees, but can be configured as long as the mutual phase difference is at least about 30 degrees. The moving direction generator does not need to use both edges of the moving pulse signal, and may detect the level of the shaping signal C at one edge. Also, the comparator may be provided with hysteresis.

【0035】その他、本発明の主旨を変えずして種々の
変形が可能であり、本発明に含まれることはいうまでも
ない。
In addition, various modifications can be made without changing the gist of the present invention, and it goes without saying that the present invention is included in the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、本発明の移動検出装置の
構成では、変位信号に含まれるノイズの影響のなくした
高精度の移動パルス信号および移動方向信号を得ること
ができる。そのため、移動速度の計測や移動方向の計測
の誤動作がなくなり、極めて安定な移動検出が可能とな
る。
As described above, with the structure of the movement detecting device of the present invention, it is possible to obtain a highly accurate moving pulse signal and a moving direction signal without the influence of noise included in the displacement signal. Therefore, the malfunction of the measurement of the moving speed and the measurement of the moving direction is eliminated, and extremely stable movement detection becomes possible.

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

【図1】本発明の実施の形態における全体構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態における変位検出器11に使用する
構造を示す図で、 (a)は回転移動体の例を示す図 (b)は直進移動体の例を示す図
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a structure used for a displacement detector 11 according to the embodiment. FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a rotary moving body. FIG.

【図3】実施の形態におけるコンパレータ61の具体的
な回路図
FIG. 3 is a specific circuit diagram of a comparator 61 according to the embodiment;

【図4】(a)〜(l)は実施の形態における各信号の
波形を示す図
FIGS. 4A to 4L are diagrams showing waveforms of respective signals in the embodiment.

【図5】従来の検出装置の構成を示す図FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 変位検出器 12 整形器 13 移動パルス作成器 14 移動方向作成器 24,25 移動体 21,22,23 検出素子 61,62,63 コンパレータ 75,81,82 フリップ・フロップ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Displacement detector 12 Shaper 13 Moving pulse generator 14 Moving direction generator 24, 25 Moving body 21, 22, 23 Detection element 61, 62, 63 Comparator 75, 81, 82 Flip-flop circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動体の移動に応動して滑らかに変化する
複数相の変位信号を発生する変位検出手段と、前記変位
検出手段の滑らかに変化する出力信号に応動して変化
し、位相の異なる3相のディジタル的な整形信号A,
B,Cを作り出す整形手段と、2相分の前記整形信号
A,Bを用いて移動パルス信号のレベル変化時点のノイ
ズを除去し、前記整形信号A、もしくは、整形信号Bに
同期した前記移動パルス信号を得る移動パルス作成手段
と、前記移動パルス信号のレベル変化時点における前記
整形信号Cのレベルに応動した移動方向信号を得る移動
方向作成手段を具備する移動検出装置。
1. A displacement detecting means for generating a plurality of phase displacement signals which smoothly change in response to the movement of a moving body, and a phase change means which changes in response to a smoothly changing output signal of said displacement detecting means. Three different digital shaped signals A,
The shaping means for generating B and C and the shaping signal A and B for two phases are used to remove noise at the time of the level change of the moving pulse signal, and the movement synchronized with the shaping signal A or the shaping signal B is performed. A movement detection apparatus comprising: a movement pulse creation means for obtaining a pulse signal; and a movement direction creation means for obtaining a movement direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time when the level of the movement pulse signal changes.
【請求項2】移動パルス作成手段は、整形信号Aと整形
信号Bの否定のアンド信号をセット端子に入力し、前記
整形信号Bと前記整形信号Aの否定のアンド信号をリセ
ット端子に入力したフリップ・フロップ手段を含んで構
成され、前記フリップ・フロップ手段の出力端子より移
動パルス信号を得る請求項1記載の移動検出装置。
2. The moving pulse generator inputs a shaped signal A and a NOT signal of the shaped signal B to a set terminal, and inputs the shaped signal B and a NOT signal of the shaped signal A to a reset terminal. 2. The movement detection device according to claim 1, wherein the movement detection device is configured to include a flip-flop means and obtains a movement pulse signal from an output terminal of the flip-flop means.
【請求項3】移動方向作成手段は、移動パルス信号のレ
ベル変化時点における整形信号Cのレベルに応動した移
動方向信号を出力するフリップ・フロップ手段を含んで
構成された請求項1または2記載の移動検出装置。
3. The moving direction generating means according to claim 1, wherein said moving direction generating means includes flip-flop means for outputting a moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time when the level of the moving pulse signal changes. Movement detection device.
【請求項4】移動方向作成手段は、移動パルス信号の一
方のレベル変化時点における整形信号Cのレベルに応動
した第1移動方向信号を出力する第1フリップ・フロッ
プ手段と、前記移動パルス信号の他方のレベル変化時点
における前記整形信号Cのレベルに応動した第2移動方
向信号を出力する第2フリップ・フロップ手段と、前記
第1移動方向信号と前記第2移動方向信号に応動した移
動方向信号を得る出力作成手段を含んで構成された請求
項1または2記載の移動検出装置。
4. The moving direction generating means includes: first flip-flop means for outputting a first moving direction signal corresponding to the level of the shaping signal C at the time of one level change of the moving pulse signal; Second flip-flop means for outputting a second moving direction signal responsive to the level of the shaping signal C at the time of the other level change; a moving direction signal responsive to the first moving direction signal and the second moving direction signal The movement detecting device according to claim 1, further comprising an output creating unit that obtains the following.
【請求項5】整形手段は、ヒステリシスを持たない3個
のコンパレータ手段を有し、変位検出手段の3相の出力
信号をそれぞれ3個の前記コンパレータ手段により波形
整形して3相の整形信号A,B,Cを作成した請求項1
〜4のいずれか1項に記載の移動検出装置。
5. The shaping means has three comparators having no hysteresis, and the three-phase output signals of the displacement detecting means are shaped by the three comparators, respectively, to form a three-phase shaped signal A. , B, and C were created.
The movement detection device according to any one of claims 1 to 4.
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