JPS58168962A - 直角位相タコパルスデコ−ド回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の背景および概略 本発明は回転体の回転の方向および速度を感知すること
に関するものであり、より詳細には、シーケンスはずれ
のタコパルスの立ち上がりにおける回転方向の変化を検
出するための回路に関するものである。該回路はまた、
線形運動、すなわち、Ｘ−Ｙ位置、方向等を検出するの
にも利用され得る。

特に、テレビジョン、オーディオ、計測、製造その他の
分野では、各種のサーボ装置が見られるが、それらは、
リール、キャプスタン、ディスク等のような回転体の速
度および位置を正確に制御するのに使用されたり、ある
いは変換部材の線形速度および位置を制御するのに使用
されたりする。かかる制御を行なうために、先ず第一に
、回転体の回転する方向と速度を正確に検出することが
必要である。さらに、非常に精密な装置では、検出が非
常に敏速な応答時間で行なわれることが望ましい。

典型的な回転感知回路としては、９０°離れて、すなわ
ち、直角位相で配置された一対の回転感知タコと共に使
用されるこの種のものがあるが、このタコは、方向を表
わす位相関係と、該回転体の回転速度を表わす周波数と
を有する二つのパルス列を発生する。これらの感知回路
の多くは、回転方向の変化が検出され得る前に、二つの
位相タコの各位相から一つ以上の位相を必要としている
。かかる回路の応答時間は対応的に処理されていて、二
つのタコパルスが発生する前に、該回転体が多様な方向
転換をするような場合には、あいまいな信号が発生され
ることになる。

本発明は、回路を感知する上記の連動に関する不利な条
件を克服し、回転的あるいは変換方向および速度を表わ
すタコパルスが発生されるようないかなる制御装置でも
利用され得るのである。

この目的のために、排他的オアゲートは所定の短いパル
ス管、タコＡパルスとタコＢパルスとの間の位相関係を
限定する波形と比較する。

一つの具体例においては、この結果の出力は、狭いクロ
ックパルスと共にラッチに与えられる。

タコＡが同相でタコＢに先行するような場合、ラッチ入
力は狭いクロックパルスが生ずる時に・畠に尚くなる。

タコＡが遅れる場合、ラッチ人力は狭いクロックパルス
の間は常に低くなる。

ジ−タンスはずれのタコＡまたはタコＢの立ち上がりは
、ラッチの状態を変化させ、従って、次のタコパルスが
生ずる前に回転方向の変化を表示する。

従って、本発明の目的とする所は、非常に敏速な応答時
間を有する正確な方向感知回路を提供することである。

モ’）一つの目的は、シーケンスずれのタコパルスの立
ち上がりにおける回転的あるいは変換方向の変化を検出
する、直角位相のタコデコート回路を提供することであ
る。

さらに本発明の他の目的は、方向転換の後で、常に立ち
上がりが生ずるクロックパルスを発生するような直角位
相タコデコード（ロ）路を供給することである。

更に他の目的は変換部材の線形運動すなわち　　　　ｆ
位置と方向とを検出する直角位相テコード回路を提供す
ることである。

（２）良好な具体例の説明 次に本発明の実施例について、図面を組型して説明を行
なう。

第１図および第２図において、一対の入力端子１Ｇおよ
び１２は、それぞれ、タコ入力ＡおよびＢの矩形波信号
を受信する。この二つの矩形波信号ＡおよびＢは、第２
Ａ、第２Ｂ図で示されるように、同位相で９０°離れて
おり、通常は、回転体もしくは線形部材の運動を感知す
るように制御された（図示されてはいない）、従来の直
角位相タコ装置（図示されていない）を介して、発生さ
れる。タコＡおよびタコＢは、端子１０．１２を介して
、比較するために、排他的オアゲートに結合される。タ
コＢｉｊｌた、排他的オアゲートの一つの入力、および
、短い持続時間（例えば０５マイクロ秒）遅延装［１８
を介して、該ゲートのもう一つの入力に直接与えられる
（第２Ｄ図）。ゲート１４からの出力波形は、タコ入力
ＡまたはＢのいずれかの２倍の周波数での矩形波信号で
あり（第２Ｃ図）、もう一つの排他的オアゲート２０に
与えられる。

ケート１６の出力（第２Ｅ図）は、タコ人力Ｂの立ち上
がりおよび立ち下がりにおいて発生される、短い持続時
間のパルス（例えば０．５マイクロ秒）から成るパルス
列である。この短いパルスは、排他的オアケート２０の
第二の入力に与えられる。この後者のゲート２０は、前
記の２倍の周波数信号を、この短いパルスと比較し、か
つ、方向パルスシーケンスに対応する、第２Ｆ図の結果
の信号をＤタイプラッチ２２のＤ入力に与える。

排他的オアケート１４からの出力は、もう一つの排他的
オアケート２４の一つの入力に、また、第２Ｇ図に示さ
れている非常に短い遅延（例えば０．２５マイクロ秒）
装置２６を介して該ケートの第二の入力にも直接結合さ
れる。ゲート２４および遅延装置２６は、タコ入力Ａお
よびＢの双方のすべての立ち上がりに、第２Ｈ図に示さ
れているような狭いクロックパルスを発生する。この狭
い結果のクロックパルスはりコ入力の４倍の周波数を有
しており、Ｄタイプラッチ２２をクロックするのに利用
される。

従って・タコＡの位相が時間において、タコＢの位相に
先行する場合、ラッチ２２のＤ人力はクロックパルスが
発生する時、常に高く、方向信号に対応するラッチＱ出
カは低い（第２Ｉ図）０逆に言えば、タコＡの位相がタ
コＢのそれよシ遅れる場合、Ｄ人力はクロックパルスの
間中、常に低く、ラッチ２２のＱ出力方向信号は高いの
である（第２Ｉ図）。従って、回転要素の回転方向が変
る場合に、シーケンスはずれのタコＡの立ち上がりまた
はタコＢの立ち上がシは、ラッチ２２の状態を変化させ
る。出方端子２８におけるラッチ２２の出力が低い場゛
合に、位相ＡはＢに先行し、また、端子２８における出
力が高い場合に、位相ＡはＢより遅れるのである。

排他的オアゲート２４の狭いクロックパルスは、固有の
０．２５マイクロ秒遅延をもって単発マルチバイブレー
タ−３０に与えられ、次いでレータ−３０は、負方向の
入力にょってトリガーされると正のパルスを発生するが
（第２Ｊ図）、その正のパルスは、反転器３２によって
反転され、出力端子６４上で、タコ入力Ａ、Ｂの４倍の
周波数で負のパルスとして発生される（第２に図）。第
２に図でわかるように、出力端子６４は、方向転換の後
、常に立ち上がりが生ずるような４倍のタコクロックパ
ルスを発生するのである。

第２図では一連の動作条件だけが示されているけれども
、運動の方向、その他により、またパルス波形に対応し
て、いろいろの異なった組み合わせ条件が可能である。

しかし、すべての場合、該回路はタコパルスのシーケン
スの変化を感知し、回転方向もしくは直線方向の変化を
判定する。

■ 第３図は、本発明の組み合わせのもう一つの具体例を示
しており、同じような構成要素は同じように番号をつけ
られている。第４図は、第３図の回路によって発生され
た波形を示している０本質的Ｖこは、遅延装［１８と排
他的オアゲート１６とがＤタイプフリップフロップ６６
と置き換えられ、排他的オアゲート２０は排他的ノアゲ
ート４０によって定められており、一方、Ｄタイプラッ
チ２２は、Ｄタイプフリップフロップ３８によって定め
られている。

従って、タコ入力Ａ（第４Ａ図）は、端子１゜を介して
、排他的オアゲート１４および排他的ノアゲート４０の
両方に与えられ、タコ人力Ｂ（第４Ｂ図）は、端子１２
を介して、ゲート１４およびフリップフロップ６６のＤ
入力にも与えられる。フリップフロップ３６は、排他的
オアケート２４からの、４倍のタコクロックパルスの負
の立ち上がりによってトリガーされる（第４Ｄ図）。前
記り入力である状態を与えられると、ゲート２４のクロ
ックパルスが下降する場合、該状態はフリップフロップ
６６の出力Ｑに転送される。従って、該信号はクロック
パルスの幅たけ遅延される。フリップフロップ３６のＱ
出力（第４Ｅ図）は、ゲート４０の第二の入力に結合さ
れ、ゲート４０の出力は、方向パルスシーケンスに対応
しく第４Ｆ図）、カつ、フリップフロップ６８のＤ入力
に与えられている。

フリップフロップ３８のＱ出力は、出力端子２８上に、
第４Ｇ図の論理状態に対応する方向信号を発生し、該信
号は第１図の回路によって発生されたｉ２Ｉ図の信号に
相等しい。しかし、第４図において、排他的ノアケート
４０の出力が、排他的オアゲート２４からのクロックパ
ルスの立ち十がりが生ずる時に、低ければ、フリップフ
ロップ５８の出力状態は、タコＡがタコＢに先行してい
る事を示して低くなる（第４Ｇ図）。

方向転換の際に、ゲート４０の出力が、クロックパルス
の立ち上がりが生ずる時に高く、よって、フリップフロ
ップ３８の状態は直ちに高い方へ変化する（第４Ｇ図）
。

排他的オアケート２４は第４Ｄ図にある４倍のタコクロ
ックパルスを発生し、フリップフロップ３８をクロック
させ、さらに、反転器４２を介して７リツプ７０ツブ３
６をもクロックさせる。実際の回路図は第５図に示され
ているが、ここではフリップ７０ツブ３６および３８の
両方に二つのクロック入力がある。反転器４２は、同じ
クロックパルスで、各フリップ７０ツブのクロック入力
と反転クロック入力の両方を駆動させる。

ゲート２４のクロックパルスはまた、ノアケート４４の
一つの入力に、さらに遅延装＠４６および反転器４８を
介してゲート４４の第二の入力にも直接与えられる。ノ
アゲート４４、遅延装＠４６および反転器４８は、本質
的に第１図の単発マルチバイブレータ−５０を定めてい
る。ノアゲート４４の出力（第４Ｈ図）は、４倍のタコ
クロックを有しており、該出力は反転器６２を介して反
転され、第４Ｉ図および第２に図で示されるように、正
の立ち上がりを有する負のパルスとして、出力端子３４
に与えられる。従って、第１図および第３図の回路は共
に同じタコ信号入力を受信し、かつ、同じ出力制御信号
を発生することがお分かシいたｙけるであろう。

第５図は、第３図の回路図をよシ詳細に、同じ構成要素
は同じ番号で識別して示したものである。該回路とその
動作に関しては、第６図、第４図について、また、第１
、第２図についても説明されているので、ここであらた
めて説明する必要は無いと思われる。

本発明に関して、ここでは回転体の検出についての説明
がなされたのであるが、該回路は、線形部材の変換方向
および変換速度の検出にも同様に利用され得ることは理
解される筈である。

このような装置においては、一対の電気的直角位相タコ
信号は、線形部材の運動を監視するように効果的に制激
された、一対の光学的、磁気的、あるいはその他の変換
機器、を介して発生される。該変換機器が、部材の変換
に際して直角位相タコ伯号へ′□′ＶよびＢを発生する
ように置　　　。

き換えられるのである。かかる線形、直角位相タコ発生
装置の構成は、当業者にとっては広く周知であるので、
ここでさらに説明する必要はないと思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の組み合わせの一例を示す回路図であり
、第２Ａ図から第２に図は、第１図におけるいろいろな
点で発生される波形を示すグラフであり、第６図は本発
明のもう一つの具体例を示す回路図であり、第４Ａ図か
ら第４■図は、第５図におけるいろいろな点で発生され
る波形を示すグラフであり、さらに第５図は第５図の回
路についてのよシ詳細な回路図である。 図中、１４，１６，２０．および２４は排他的オアゲー
ト、１８．２６および４６は遅延装置、２２はラッチ、
６０は単発マルチバイブレーク−１３２，４２および４
８は反転器、３６゜３８はフリップフロップ、４０．４
４は排他的ノアゲートをそれぞれ示す。 特許出願人代理人　　飯　１）伸　行 ７Ｉ８８ （−１タコ５ ＩＦＩ　Ｅ１１０＠４＠　　　；　　　　　　　　　　
　。 ７ＪＪシ　”１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　部材の運動を検出するための回路であって、部材の
   運動に応答して二つの直角位相タコパルスを与えるタコ
   装置と、 いずれのタコ位相が先行しているかを表わすタコシーケ
   ンスパルスおよび多数のタコ周波数クロックを発生する
   ゲートアレー装置と、および 前記ケートアレー装置に結合され、タコパルスの立ち上
   がりがシーケンスはずれの場合を感知し、方向の変化を
   指示する論理装置とを備えていることを特徴とする前記
   回路。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の回路において、前記
   ゲートアレー装置は、 タコパルスの位相を比較し、かつタコシーケンスパルス
   を発生する第一ゲート装置と、タコパルス周波数を乗算
   して、前記多数のタコ周波数クロックを発生する第二の
   ゲート装置とを備えていることを特徴とする前記回路。 ６　特許請求の範囲第２項記載の回路において、前記第
   二のケート装置は、前記タコパルスに、効果的に結合さ
   れて、各タコパルスの立ち上カリチクロックパルスを発
   生し、前記クロックを限定する第一のゲート／遅延装置
   を備えていることを特徴とする前記回路。 ４、　特許請求の範囲第３項に記載の回路において、Ｍ
   Ｕ記島、Ｉ理装置は、タコシーケンスパルスおよびクロ
   ックに応答して論理状態変化を発生する双安定論理装置
   を備えていることを特徴とする前記回路。 ５　特許請求の範囲第４項に記載の回路において、クロ
   ックの前記立ち上が９は、方向の変化に対応する前記双
   安定論理装置の論理状態の変化の後宮に生ずることを特
   徴とする前記回路。 ６　特許請求の範囲第４項に記載の回路において、前記
   双安定論理装置への入力は、クロックが発生して部材の
   連動の第一方向を指示する第−論理状態において、およ
   び、クロックが発生して第二方向を指示する第二論理状
   態においてなされることを特徴とする前記回路。 ２、特許請求の範囲第４項に記載の回路において、前記
   第一のゲート装置はさらに、 前記二つの直角位相タコパルスを比較する第一排他的オ
   アゲートと、前記タコパルスの最初のものに結合され、
   短い持続時間のパルスを発生する第二のゲート／遅延装
   置と、および 前記第一排他的オアゲートおよび前記第二のゲート／遅
   延装置に結合されて、タコシーケンスパルスを発生する
   第二排他的オアゲートとを備えていることを特徴とし、
   かつ、前記双安定論理装置は前記第二排他的オアケート
   に結合されており、前記クロックに応答してタコシーケ
   ンスを表わす前記論理状態を発生することを特徴とする
   前記回路。 て、 前記第一のゲート／遅延装置は第一排他的オアゲートに
   結合されていて、かつ、 Ｓｉｔ記双安定騙理装置１は、前記第一のゲート／遅延
   装置からのクロックによってクロックされることを特徴
   とする前記回路。 ９　特許請求の範囲第８項に記載の回路であって、さら
   に、 前記第一〇ケート／遅延装置に結合され、方向変化の後
   、常に生ずる立ちＬがシとしてｎ＋＋記クロックを発生
   する論理遅低装置を備えていることを特徴とする前記回
   路。 １０直角位相タコパルスをテコードする回路であって、 タコパルスを比較し、２倍のタコ周波数パルスを発生す
   る第一排他的オアケート装置と、！ 一つのタコ装置に結合され、タコパルスの各立ち上がり
   で狭いパルスを発生する遅延装置を有する装置と、 前記２倍のタコパルスおよび前記狭いパルスを受信する
   ように結合さ才１、かつタコシーケンスパルスを発生す
   る第二排他的オアケート装置と、 前記第一排他的オアゲート装置に結合され、４倍のタコ
   パルスを発生する遅延装置を看する装置と、および 前記第二排他的オアケート装置に結合され、前記４倍の
   タコパルスに応答して、選択された論理状態を発生する
   双安定論理装置とを備えていることを特徴とし、さらに
   、 前記回路において、４倍のタコパルスの立ち上がりは、
   前記双安定論理装置の論理状態における変化の後、常に
   生ずることを特徴とする前記回路。