JPS64612Y2

JPS64612Y2 -

Info

Publication number: JPS64612Y2
Application number: JP1981130097U
Authority: JP
Priority date: 1981-09-01
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1989-01-09
Also published as: JPS5836364U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は変位方向識別回路に関し、特に運動体
の変位を検出するセンサが送出する位相の異なる
２つの電気信号から運動体の変位および運動方向
を示す電気信号を得るための変位方向識別回路に
関する。

直接運動あるいは回転運動を行なう運動体の変
位および運動方向を検出するために、運動体の運
動方向に沿つて光学的あるいは電磁的な２つのセ
ンサーを予め定めた間隔をおいて設け運動体の運
動に伴つて２つのセンサから互いに位相の異なる
２つの電気信号を送り出すようにして、この２つ
の電気信号を受け運動体の変位および運動方向を
示す電気信号を送り出す変位方向識別回路が用い
られている。

第１図ａは従来の変位方向識別回路を示すブロ
ツク図である。センサから送られた位相の異なる
２つの信号ａおよびｂは、それぞれ入力端１およ
び２から入力する。信号ａは論理積ゲート５へ送
られ、信号ｂは排他的論理和（以下EX−ORと
略記する）ゲート６とフリツプフロツプ７とに送
られるとともに抵抗ＲおよびコンデンサＣから成
る遅延回路を通つてEX−ORゲート６のもう一
方の入力となる。EX−ORゲート６からは信号
ｄが論理積ゲート５へ送られ、論理積ゲート５か
らの信号ｅは出力端３から出力されるとともにフ
リツプフロツプ７へ送られる。フリツプフロツプ
７の出力である信号ｆは出力端４から出力され
る。

第１図ｂは同図ａの回路の動作を例示する波形
図である。信号ａおよびｂはセンサから送られる
互いに位相の異なるパルス信号であり、それぞれ
は運動体の変位を指示するスケールの位置に対応
して高レベル（以下Ｈと略記する）と低レベル
（以下Ｌと略記する）とを交互に繰返す。また時
刻Ａの前後では運動体の運動方向が互いに逆であ
り、時刻Ａ以前においては信号ａが信号ｂより位
相が進み、時刻Ａ以後においては信号ｂが信号ａ
より位相が進んでいる。信号ｄは、信号ｂが立上
つたときおよび立下つたときにそれぞれ立上り、
抵抗ＲとコンデンサＣとで定まる時定数に対応す
る時間にわたりＨとなつたあとＬとなるパルスで
ある。信号ｅでは、信号ａがＨのときに現われた
信号ｄのパルスだけ現われる。信号ｆは、信号ｅ
にパルスが現われたときの信号ｂのレベルを次に
信号ｅのパルスが現われるまで保持する信号であ
る。時刻Ａ以前においては、信号ａがＨのときに
信号ｂが立上るから、信号ｆはＨとなる。運動体
の運動方向が時刻Ａで逆転すると、そのあとでは
信号ａがＨのときに信号ｂは立下りこれに伴つて
信号ｆがＬとなる。従つて、信号ｆのレベルの高
低が運動方向を示し、信号ｅのパルスの個数がス
ケールの位置の変化すなわち運動体の変位を示
す。この信号ｅおよびｆをアツプダウン・カウン
タへそれぞれ計数入力およびアツプダウン制御入
力として印加することにより、運動体の位置を示
す信号を得ることができる。

従来の変位方向識別回路は、以上説明したよう
に、センサから送られる位相の異なる２つの信号
ａおよびｂを受けて、運動体の変位を示す信号ｅ
および運動体の運動方向を示す信号ｆを出力す
る。しかし、運動体の変位を示す信号ｅのパルス
は、信号ｂの立上りあるいは立下りごとのみに現
われる。一方、変位の分解能すなわち運動体の変
位の識別精度を高く要求される場合には、それに
応じて運動体の単位変位ごとに現われる信号ｂの
パルス個数を増やさねばならない。このために
は、運動体の変位を指示するスケールを微細にか
つ正確に形成せねばならないが、その実現には限
界がある。従つて、前記の如く位相の異なる２つ
の信号ａおよびｂのうち一方の信号ｂの立上りあ
るいは立下りのみでパルスを出力する従来の変位
方向識別回路は、変位の識別精度の実現限界を高
くすることができないという欠点を有する。

本考案の目的は、上記欠点を除去して変位の分
解能すなわち運動体の変位の識別精度が高い変位
方向識別回路を提供することにある。

本考案の回路は、運動体の運動に応じた互いに
位相差をもつ含む第１およ第２のパルス信号を受
けて該第１および第２のパルス信号の立上りおよ
び立下りにおいて予め定めたパルス幅の第３のパ
ルス信号を出力する変位識別手段と、前記第１な
いし第３のパルス信号を受けて前記第３のパルス
信号に応答して前記第１および第２のパルス信号
の前記位相差の正負を示す第４のパルス信号を出
力する方向識別手段とを備えている。

次に図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第２図は本考案の第１の実施例を示すブロツク
図である。センサから送られる位相の異なる２つ
の信号ａおよびｂは、それぞれ入力端１および２
から入力する。信号ａおよびｂは、変位識別部２
０の排他的論理和（以下EX−ORと略記する）
ゲート８へ送られるとともに、方向識別部２１へ
送られる。EX−ORゲート８から送出される信
号はEX−ORゲート９の一方の入力になるとと
もに、抵抗ＲおよびコンデンサＣから成る遅延回
路を通り時間Ｗだけ遅延してEX−ORゲート９
の他方の入力となる。EX−ORゲート９が送出
する信号ｇは、出力端３から出力されるととも
に、方向識別部２１の否定ゲート１２へ送られ
る。方向識別部２１では、まず信号ａがフリツプ
フロツプ１０と論理積ゲート１５と否定ゲート１
３とに送られ、また信号ｂがフリツプフロツプ１
１と論理積ゲート１６と否定ゲート１４とに送ら
れる。否定ゲート１２から送出される信号ｈはフ
リツプフロツプ１０および１１へ送られる。フリ
ツプフロツプ１０（あるいは１１）から送出され
る信号ｉ（あるいはｊ）ならびにこれを反転した
信号は、それぞれ論理積ゲート１６および１７
（あるいは１７および１８）ならびに論理積ゲー
ト１５および１８（あるいは１５および１６）へ
送られる。また、否定ゲート１３および１４が送
出する信号は、それぞれ論理積ゲート１７および
１８へ送られ、論理積ゲート１５，１６，１７お
よび１８がそれぞれ送出する信号ｋ，ｌ，ｍおよ
びｎは論理和ゲート１９を通り信号ｐとなつて、
出力端４から出力される。

第３図は第２図の回路の動作を例示する波形図
である。信号ａおよびｂはセンサから送られる互
いに位相の異なる電気信号であり、それぞれは運
動体の変位を指示するスケールの位置に対応して
高レベル（以下Ｈと略記する）と低レベル（以下
Ｌと略記する）とを交互に繰返す。時刻Ａの前後
では運動体の運動方向が互いに逆であり、時刻Ａ
以前においては信号ａが信号ｂより位相が進み、
時刻Ａ以後においては信号ｂが信号ａより位相が
進んでいる。信号ｇでは、信号ａおよびｂの立上
りおよび立下りのときパルスが立上つてＨとな
り、第２図のEX−ORゲート８および９の間に
接続された抵抗ＲおよびコンデンサＣから成る遅
波回路の遅延時間ＷだけＨを続けて立下る。信号
ｇは、そのパルスの個数がスケール位置の変化す
なわち運動体の位置の変位を示し、第２図の出力
端３から出力される。信号ｈは信号ｇを反転させ
た信号であり、第２図のフリツプフロツプ１０お
よび１１にクロツク入力として送られる。フリツ
プフロツプ１０（あるいは１１）は信号ｈにパル
スが現われたときの信号ａ（あるいはｂ）のレベ
ルを読み取つて、信号ｉ（あるいはｊ）およびこ
れを反転した信号を送出する。第２図の論理積ゲ
ート１５〜１８は、信号ａ，ｂおよびこれらを反
転した信号ならびに信号ｉ，ｊおよびこれらを反
転した信号を受けて、運動方向を示す信号ｋ，
ｌ，ｍおよびｎを送出する。例えば信号ｋは、信
号ａがＨでありかつ信号ｉおよびｊがＬのときだ
け、すなわち信号ａの立上りが信号ｂの立上りに
先行して現われるときだけパルスが現われる信号
である。同様にして、信号ｋ，ｌ，ｍおよびｎで
は、信号ａの位相が信号ｂの位相より進んでいる
時間においては信号ａあるいはｂが立上つたとき
あるいは立下つたときにパルスが現われ、逆に信
号ｂの位相が信号ａの位相より進んでいる時間に
おいてはパルスが現われない。信号ｐは、信号
ｋ，ｌ，ｍおよびｎの論理和であり、時刻Ａ以前
において信号ａおよびｂが立上るごとおよび立下
るごとにパルスが現われ、時刻Ａ以後においてパ
ルスが現われない信号となる。従つて信号ｐのパ
ルスの有無が運動方向の正逆を示す。この信号ｐ
は、第２図の出力端４を介して出力される。

信号ｇおよびｐをアツプダウン・カウンタへそ
れぞれ計数入力およびアツプダウン制御入力とし
て印加すれば、運動体の位置を示す信号が得られ
る。運動体の変位を示す信号ｇのパルスは、信号
ａおよびｂの立上りおよび立下りごとに現われる
から、変位の分解能は従来の回路と比較して４倍
まで向上できる。

第４図は本考案の第２の実施例を示すブロツク
図である。入力端１および２からそれぞれ入力す
る信号ａおよびｂは、変位識別部３０と方向識別
部３１とへ送られる。変位識別部３０では、第２
図の回路の変位識別部２０における抵抗Ｒおよび
コンデンサＣから成る遅延回路の代りにフリツプ
フロツプ２２を用いている。信号ｇでは、信号ａ
およびｂの立上りおよび立下りのときそれぞれパ
ルスが立上つてＨとなり、フリツプフロツプ２２
の遅延時間およびEX−ORゲート９の遅延時間
の和の時間幅だけＨが続いて立下る。方向識別部
３１では、第２図の回路の方向識別部２１におけ
る否定ゲート１３および１４と論理積ゲート１７
および１８との代りにノア（NOR）ゲート２３
および２４を用いて、前記論理ゲート１７および
１８に入力する信号を反転したものをノアゲート
２３および２４へ入力することによつて、前記方
向識別部２１と同様に運動方向の正逆を示す信号
ｐを発生させる。

従つて第４図の回路は、第２図の回路と同様
に、信号ａおよびｂの立上りおよび立下りごとに
信号ｇおよびｐのパルスを送出することにより、
従来の回路と比較して変位の分解能を４倍まで向
上できる。更に第４図の回路では、抵抗およびコ
ンデンサから成る遅延回路の代りにフリツプフロ
ツプを用いることにより全回路を集積回路により
構成でき、また２個の否定ゲートを減らすことが
できるから、第２図の回路よりも小形にできると
いう利点がある。

以上の説明から明らかなように、本考案には互
いに位相の異なる２つの入力信号のパルスの立上
りおよび立下りごとに変位ならびに方向を示す信
号を送出することにより、従来よりも高い精度で
運動体の変位および方向を識別する変位方向識別
回路を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはそれぞれ従来の変位方向識
別回路を示すブロツク図およびその回路の動作を
例示する波形図、第２図および第４図は本考案の
実施例を示すブロツク図ならびに第３図は第２図
の回路の動作を例示する波形図である。１，２……入力端、３，４……出力端、８，９
……排他的論理和（EX−OR）ゲート、１０，
１１，２２……フリツプフロツプ、１２〜１４…
…否定ゲート、１５〜１８……論理積ゲート、１
９……論理和ゲート、２３，２４……ノア
（NOR）ゲート、２０，３０……変位識別部、２
１，３１……方向識別部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

物体の変位に応じた同周期で互いに位相差のあ
る第１および第２のパルス信号の排他的論理和信
号を発生してこれのパルス立上り時およびパルス
立下り時を示す第３のパルス信号を出力する変位
識別手段と、それぞれ前記第３のパルス信号のパ
ルス後縁における前記第１および第２のパルス信
号を読取つて送出する第１および第２のフリツプ
フロツプと前記第１および第２のパルス信号並び
に前記第１および第２のフリツプフロツプの両送
出信号を受けて前記位相差が予め定めた向きを示
している場合には前記第３のパルス信号に同期し
たパルス信号を出力しまた前記位相差が逆の向き
を示している場合には無出力になる論理演算回路
とをもつ方向識別手段とを、備えていることを特
徴とする変位方向識別回路。