TW202332212A - 編碼器的訊號處理裝置及編碼器的多旋轉資料的生成方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的係提供可偵測出編碼器輸出訊號的異常之編碼器的訊號處理裝置及編碼器的多旋轉資料的生成方法。 解決手段的編碼器的訊號處理裝置(10)係具備：編碼器(30)，係每於旋轉軸(20)的旋轉1圈，輸出1脈衝的第1相輸出訊號(S1)、第2相輸出訊號(S2)及第3相輸出訊號(S3)；至少3個之第1多旋轉計數器(41)、第2多旋轉計數器(42)、第3多旋轉計數器(43)，係分別輸入第1相輸出訊號(S1)、第2相輸出訊號(S2)及第3相輸出訊號(S3)中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據2相的輸出訊號，分別輸出第1計數值(C1)、第2計數值(C2)及第3計數值(C3)、及比較部(50)，係輸入第1計數值(C1)、第2計數值(C2)及第3計數值(C3)，並比較第1計數值(C1)、第2計數值(C2)及第3計數值(C3)。

Description

編碼器的訊號處理裝置及編碼器的多旋轉資料的生成方法
本發明係關於編碼器的訊號處理裝置及編碼器的多旋轉資料的生成方法。
作為先前之編碼器的訊號處理裝置，公知有例如專利文獻1所記載之編碼器的訊號處理裝置。在專利文獻1所記載之編碼器的訊號處理裝置中，連接於旋轉軸的編碼器如圖6所示般，每於旋轉軸旋轉1圈，輸出1脈衝的相互相位不同之2相的輸出訊號。通過將該2相的輸出訊號輸入至多旋轉計數器，可計算旋轉軸的旋轉數。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-92340號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，在專利文獻1所記載之編碼器的訊號處理裝置中，有編碼器輸出訊號發生異常，編碼器輸出訊號中任一方之相的輸出訊號被固定成H或L時，無法偵測出該異常的問題點。
本發明係為了解決此種問題所發明者，目的為提供在編碼器輸出訊號發生異常時，可偵測出編碼器輸出訊號的異常之編碼器的訊號處理裝置及編碼器的多旋轉資料的生成方法。 [用以解決課題之手段]
為了解決前述的課題，本發明的編碼器的訊號處理裝置係具備：編碼器，係每於旋轉軸的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號；至少3個多旋轉計數器，係分別輸入多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據2相的輸出訊號，分別輸出計數值；及比較部，係輸入各計數值，並比較各計數值。
又，比較部係在各計數值不一致時，輸出計數值不一致警報亦可。 又，更具備：訊號監視部，係監視前述多相輸出訊號；前述多相輸出訊號的各相輸出訊號，係可取得H或L的2種類之值的矩形波，且在前述多相輸出訊號的各相輸出訊號全部同時為H時或前述多相輸出訊號的各相輸出訊號全部同時為L時，前述訊號監視部輸出訊號異常警報亦可。 又，編碼器輸出的多相輸出訊號係由第1相輸出訊號、第2相輸出訊號及第3相輸出訊號所成；多旋轉計數器係由第1多旋轉計數器、第2多旋轉計數器及第3多旋轉計數器所成；第1多旋轉計數器係依據第1相輸出訊號與第2相輸出訊號，輸出第1計數值；第2多旋轉計數器係依據第1相輸出訊號與第3相輸出訊號，輸出第2計數值；第3多旋轉計數器係依據第2相輸出訊號與第3相輸出訊號，輸出第3計數值亦可。 又，第1相輸出訊號、第2相輸出訊號及第3相輸出訊號係相互相位差為120度亦可。 又，第1相輸出訊號與第2相輸出訊號係相位差為90度，第1相輸出訊號與第3相輸出訊號係相位差為135度，第2相輸出訊號與第3相輸出訊號係相位差為225度亦可。
又，為了解決前述的課題，本發明的編碼器的多旋轉資料的生成方法，係具有：編碼器對於旋轉軸的旋轉角的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號的步驟；至少3個多旋轉計數器分別計算多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，並輸出計數值的步驟；及比較部比較各計數值的步驟。 [發明的效果]
本發明的編碼器的訊號處理裝置係具備：每於旋轉軸的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號的編碼器、分別輸入多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據前述2相的輸出訊號，分別輸出計數值的至少3個多旋轉計數器、輸入各計數值，並比較各計數值的比較部，故在編碼器輸出訊號發生異常時，可偵測出編碼器輸出訊號的異常。
又，本發明的編碼器的多旋轉資料的生成方法，係具有：編碼器對於旋轉軸的旋轉角的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號的步驟、至少3個多旋轉計數器分別計算多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，並輸出計數值的步驟、比較部比較各計數值的步驟，故在編碼器輸出訊號發生異常時，可偵測出編碼器輸出訊號的異常。
實施形態1.
以下，依據添附圖式來說明本發明的實施形態1之編碼器的訊號處理裝置。 圖1係揭示本發明的實施形態1之編碼器的訊號處理裝置的概略圖。於訊號處理裝置10，設置有已知的光學式旋轉編碼器即編碼器30。編碼器30係連接於旋轉電機21的旋轉軸20，偵測旋轉軸20的旋轉數及旋轉方向。又，編碼器30係具有未圖示的波形整形電路，透過波形整形電路輸出第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的3相的輸出訊號。
又，於訊號處理裝置10，設置有用以計算編碼器30的輸出訊號的第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43。對第1多旋轉計數器41，輸入編碼器30的第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2。對第2多旋轉計數器42，輸入編碼器30的第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3。對第3多旋轉計數器43，輸入編碼器30的第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3。
又，於訊號處理裝置10，設置有連接於第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42及第3多旋轉計數器43的比較部50。進而，於訊號處理裝置10，為了監視編碼器30的輸出訊號，設置有連接於編碼器30的訊號監視部60。對訊號監視部60，輸入編碼器30的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3。又進而，於訊號處理裝置10，設置有控制訊號處理裝置10整體的70控制部。
接著，說明本實施形態1之編碼器的訊號處理裝置10的動作。 訊號處理裝置10的編碼器30係偵測旋轉電機21的旋轉軸20的旋轉，輸出藉由未圖示的波形整形電路整形成矩形波之第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的3相輸出訊號。
圖2係從本實施形態1的編碼器30(參照圖1)輸出的3相輸出訊號。第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3係每於旋轉軸20旋轉1圈，亦即旋轉360度則輸出1脈衝之矩形波的3相輸出訊號，取H或L的任一值。又，第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3係相互分別具有120度的相位差。
接著，如圖1所示，對第1多旋轉計數器41，輸入第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2。第1多旋轉計數器41係依據第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第1多旋轉計數器41係計算第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2的脈衝數，作為第1計數值C1而輸出至比較部50。
又，對第2多旋轉計數器42，輸入第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3。第2多旋轉計數器42係依據第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第2多旋轉計數器42係計算第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3的脈衝數，作為第2計數值C2而輸出至比較部50。
進而，對第3多旋轉計數器43，輸入第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3。第3多旋轉計數器43係依據第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第3多旋轉計數器43係計算第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3的脈衝數，作為第3計數值C3而輸出至比較部50。
接著，比較部50係分別比較第1多旋轉計數器41的第1計數值C1、第2多旋轉計數器42的第2計數值C2、第3多旋轉計數器43的第3計數值C3。然後，在比較過的第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3不一致時，比較部50對訊號處理裝置10的控制部70輸出計數值不一致警報A。
例如，因為編碼器30之未圖示的訊號輸出部的故障等，第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的任一維持H或L之值而並未變化時，第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42及第3多旋轉計數器43的第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3成為不一致，故比較部50會輸出計數值不一致警報A。藉此，訊號處理裝置10的控制部70係在被輸入計數值不一致警報A時，可偵測出訊號處理裝置10發生異常之狀況。又例如，即使第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42及第3多旋轉計數器43的任一發生故障，產生未輸出計數值的多旋轉計數器之狀況中，第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3也會成為不一致，故比較部50會輸出計數值不一致警報A。藉此，訊號處理裝置10的控制部70可偵測出發生計數值不一致的異常之狀況。
又，訊號監視部60係時常監視編碼器30的第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合。編碼器30的動作時，如圖2所示，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合成為(H，H，L)、(H，L，L)、(H，L，H)、(L，L，H)、(L，H，H)、(L，H，L)的6種組合。因此，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合成為(H，H，H)、(L，L，L)時，亦即第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3全部同時成為H或L時，則為訊號處理裝置10的編碼器30及其訊號線等發生某些異常，全部相的輸出訊號之值會維持H或L而未變化的狀態。
第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合成為(H，H，H)、(L，L，L)時，如圖1所示，訊號監視部60係對訊號處理裝置10的控制部70輸出訊號異常警報B。藉此，訊號處理裝置10的控制部70可偵測出發生編碼器30的輸出訊號的異常之狀況。
再者，於先前之輸出2相的輸出訊號之編碼器的訊號處理裝置中，如圖6所示，第1相輸出訊號之值與第2相輸出訊號之值的組合成為(H，H)、(H，L)、(L，H)、(L，L)的4種組合。因此，第1相輸出訊號之值與第2相輸出訊號之值的組合為(H，H)時，旋轉軸的角度為輸出訊號的組合成為(H，H)的角度，無法判別編碼器正常，或是編碼器等發生某些異常而所有相的輸出訊號之值維持H而未變化的狀態。又同樣地，第1相輸出訊號之值與第2相輸出訊號之值的組合為(L，L)時，旋轉軸的角度為輸出訊號的組合成為(L，L)的角度，無法判別編碼器正常，或是編碼器等發生某些異常而所有相的輸出訊號之值維持L而未變化的狀態。
另一方面，於本實施形態1的訊號處理裝置10(參照圖1)中，如上所述般，在編碼器30及其訊號線等正常時，如圖2所示，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合不會成為(H，H，H)或(L，L，L)，輸出訊號值的組合成為(H，H，H)或(L，L，L)時，訊號監視部60會對訊號處理裝置10的控制部70輸出訊號異常警報B，故可偵測出編碼器30及其訊號線等發生異常之狀況。
如此，本實施形態1的編碼器的訊號處理裝置10係具備每於旋轉軸20的旋轉1圈，輸出1脈衝的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的編碼器30、分別輸入第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據2相的輸出訊號，分別輸出第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3的至少3個之第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43、輸入第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3，並比較第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3的比較部50，故可偵測出編碼器輸出訊號的異常。
又，比較部50在第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3不一致時輸出計數值不一致警報A，故於訊號處理裝置10中可偵測出發生計數值不一致的異常。
又，更具備監視第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的訊號監視部60，第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3係可取得H或L的2種類之值的矩形波，且在第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3之值全部同時為H時或第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3全部同時為L時，前述訊號監視部60會輸出訊號異常警報B，故於訊號處理裝置10中，可偵測出編碼器輸出訊號之值全部同時為H的異常或編碼器輸出訊號之值全部同時為L的異常。
又，編碼器30輸出的多相輸出訊號係由第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3所成，多旋轉計數器係由第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42及第3多旋轉計數器43所成，第1多旋轉計數器41係依據第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2，輸出第1計數值C1，第2多旋轉計數器42係依據第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3，輸出第2計數值C2，第3多旋轉計數器43係依據第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3，輸出第3計數值C3，故在編碼器30的輸出訊號為3相輸出訊號時可偵測出編碼器輸出訊號的異常。
又，第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3係相互相位差為120度，故在編碼器30及其訊號線等正常時，第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3之值不會全部同時成為H或L，因此，可偵測出編碼器輸出訊號之值全部同時為H的異常或編碼器輸出訊號之值全部同時為L的異常。
又，本實施形態1之編碼器的多旋轉資料的生成方法係具有編碼器30對於旋轉軸20的旋轉角的旋轉1圈，輸出1脈衝的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的步驟、第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43分別計算第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3中相互不同的組合之2相的輸出訊號，並輸出第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3的步驟、比較部50比較各計數值的步驟，故可偵測出編碼器輸出訊號的異常。
實施形態2. 接著，依據添附圖式來說明本發明的實施形態2之編碼器的訊號處理裝置。再者，於以下的實施形態中，與實施形態1的圖1及圖2的參照符號相同的符號因為是相同或同樣的構成要素，所以省略其詳細說明。本實施形態2的編碼器的訊號處理裝置係相對於實施形態1，變更編碼器30的第1相輸出訊號、第2相輸出訊號及第3相輸出訊號的相位差者。
圖3係揭示實施形態2的編碼器30(參照圖1)的各相輸出訊號的概略圖。從編碼器30輸出的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3係每於旋轉軸20旋轉360度，則輸出1脈衝之矩形波的3相輸出訊號。
編碼器30係以相對於第1相輸出訊號S1，第2相輸出訊號S2的相位差為90度之方式構成。又，編碼器30係以相對於第1相輸出訊號S1，第3相輸出訊號S3的相位差為135度之方式構成。進而，編碼器30係以相對於第2相輸出訊號S2，第3相輸出訊號S3的相位差為225度之方式構成。其他構造係與實施形態1相同。
接著，如圖1所示，說明本實施形態2的訊號處理裝置10的動作。於實施形態2的訊號處理裝置10中，在第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3不一致時，比較部50對訊號處理裝置10的控制部70輸出計數值不一致警報A的動作與實施形態1相同。
又，如圖3所示，實施形態2的編碼器30正常時輸出的第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合為(H，H，L)、(H，L，L)、(H，L，H)、(L，L，H)、(L，H，H)、(L，H，L)的6種組合。亦即，編碼器30正常時，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合不會成為(H，H，H)或(L，L，L)。因此，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值及第3相輸出訊號S3之值的組合成為(H，H，H)、(L，L，L)時，訊號監視部60對訊號處理裝置10的控制部70輸出訊號異常警報B。藉此，訊號處理裝置10的控制部70可偵測出發生輸出訊號的異常之狀況。
如此，本實施形態2的編碼器的訊號處理裝置10係第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2的相位差為90度，第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3的相位差為135度，第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3的相位差為225度，故與實施形態1同樣地，可藉由訊號處理裝置10的訊號監視部60，偵測出發生輸出訊號的異常。
實施形態3. 接著，依據添附圖式來說明本發明的實施形態3之編碼器的訊號處理裝置。本實施形態3的編碼器的訊號處理裝置係相對於實施形態1，將編碼器的輸出訊號的相數變更為4相者。 圖4係揭示實施形態3之編碼器的訊號處理裝置的概略圖。於訊號處理裝置11，設置有已知的光學式旋轉編碼器即編碼器31。編碼器31係輸出藉由未圖示的波形整形電路整形成矩形波之第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2、第3相輸出訊號S3及第4相輸出訊號S4的4相輸出訊號。
又，於訊號處理裝置11，設置有用以計算編碼器31的輸出訊號的第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43、第4多旋轉計數器44、第5多旋轉計數器45及第6多旋轉計數器46的合計6個多旋轉計數器。
對第1多旋轉計數器41，輸入編碼器31的第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2。對第2多旋轉計數器42，輸入編碼器31的第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3。對第3多旋轉計數器43，輸入編碼器31的第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3。對第4多旋轉計數器44，輸入編碼器31的第1相輸出訊號S1與第4相輸出訊號S4。對第5多旋轉計數器45，輸入編碼器31的第2相輸出訊號S2與第4相輸出訊號S4。對第6多旋轉計數器46，輸入編碼器31的第3相輸出訊號S3與第4相輸出訊號S4。
又，於訊號處理裝置11，設置有連接於第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43、第4多旋轉計數器44、第5多旋轉計數器45及第6多旋轉計數器46的比較部50。進而，於訊號處理裝置11，設置有用以監視編碼器31的輸出訊號的訊號監視部60。對訊號監視部60，輸入編碼器31的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2、第3相輸出訊號S3及第4相輸出訊號S4。其他構造係與實施形態1相同。
接著，說明本實施形態3的訊號處理裝置11的動作。 圖5係從本實施形態3的編碼器31(參照圖4)輸出的4相輸出訊號。第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2、第3相輸出訊號S3及第4相輸出訊號S4係每於旋轉軸20旋轉1圈，亦即旋轉360度則輸出1脈衝之矩形波的4相輸出訊號，取H或L的任一值。又，第2相輸出訊號S2係具有相對於第1相輸出訊號S1為45度的相位差，第3相輸出訊號S3係具有相對於第1相輸出訊號S1為90度的相位差，第4相輸出訊號S4係具有相對於第1相輸出訊號S1為135度的相位差。
接著，如圖4所示，對第1多旋轉計數器41，輸入第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2。第1多旋轉計數器41係依據第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第1多旋轉計數器41係計算第1相輸出訊號S1與第2相輸出訊號S2的脈衝數，作為第1計數值C1而輸出至比較部50。
又，對第2多旋轉計數器42，輸入第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3。第2多旋轉計數器42係依據第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第2多旋轉計數器42係計算第1相輸出訊號S1與第3相輸出訊號S3的脈衝數，作為第2計數值C2而輸出至比較部50。
又，對第3多旋轉計數器43，輸入第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3。第3多旋轉計數器43係依據第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第3多旋轉計數器43係計算第2相輸出訊號S2與第3相輸出訊號S3的脈衝數，作為第3計數值C3而輸出至比較部50。
又，對第4多旋轉計數器44，輸入第1相輸出訊號S1與第4相輸出訊號S4。第4多旋轉計數器44係依據第1相輸出訊號S1與第4相輸出訊號S4，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第4多旋轉計數器44係計算第1相輸出訊號S1與第4相輸出訊號S4的脈衝數，作為第4計數值C4而輸出至比較部50。
又，對第5多旋轉計數器45，輸入第2相輸出訊號S2與第4相輸出訊號S4。第5多旋轉計數器45係依據第2相輸出訊號S2與第4相輸出訊號S4，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第5多旋轉計數器45係計算第2相輸出訊號S2與第4相輸出訊號S4的脈衝數，作為第5計數值C5而輸出至比較部50。
又，對第6多旋轉計數器46，輸入第3相輸出訊號S3與第4相輸出訊號S4。第6多旋轉計數器46係依據第3相輸出訊號S3與第4相輸出訊號S4，偵測出旋轉軸20的旋轉方向。又，第6多旋轉計數器46係計算第3相輸出訊號S3與第4相輸出訊號S4的脈衝數，作為第6計數值C6而輸出至比較部50。
接著，比較部50係分別比較第1多旋轉計數器41的第1計數值C1、第2多旋轉計數器42的第2計數值C2、第3多旋轉計數器43的第3計數值C3、第4多旋轉計數器44的第4計數值C4、第5多旋轉計數器45的第5計數值C5、第6多旋轉計數器46的第6計數值C6。然後，在比較過的第1計數值C1、第2計數值C2、第3計數值C3、第4計數值C4、第5計數值C5、第6計數值C6不一致時，比較部50對訊號處理裝置11的控制部70輸出計數值不一致警報A。
又，訊號監視部60係時常監視編碼器31的第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值、第3相輸出訊號S3及第4相輸出訊號S4之值的組合。訊號處理裝置11的動作時，如圖5所示，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值、第3相輸出訊號S3之值及第4相輸出訊號S4之值的組合成為(H，L，H，L)、(H，H，H，L)、(H，H，L，L)、(H，H，L，H)、(L，H，L，H)、(L，L，L，H)、(L，L，H，H)、(L，L，H，L)的8種組合。因此，第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值、第3相輸出訊號S3之值及第4相輸出訊號S4之值的組合成為(H，H，H，H)、(L，L，L，L)時，亦即第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2、第3相輸出訊號S3及第4相輸出訊號S4全部同時成為H或L時，則為訊號處理裝置10的編碼器31及其訊號線等發生某些異常，全部相的輸出訊號之值會維持H或L而未變化的狀態。
第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值、第3相輸出訊號S3之值及第4相輸出訊號S4之值的組合成為(H，H，H，H)、(L，L，L，L)時，訊號監視部60係對訊號處理裝置11的控制部70輸出訊號異常警報B。藉此，訊號處理裝置11的控制部70可偵測出發生輸出訊號的異常之狀況。
如此，本實施形態3的編碼器的訊號處理裝置11係在第1計數值C1、第2計數值C2、第3計數值C3、第4計數值C4、第5計數值C5、第6計數值C6不一致時，比較部50對訊號處理裝置11的控制部70輸出計數值不一致警報A。又，本實施形態3的編碼器的訊號處理裝置11係在第1相輸出訊號S1之值、第2相輸出訊號S2之值、第3相輸出訊號S3之值及第4相輸出訊號S4之值的組合成為(H，H，H，H)、(L，L，L，L)時，訊號監視部60對訊號處理裝置11的控制部70輸出訊號異常警報B。因此，即使編碼器31輸出4相輸出訊號的狀況中，也可藉由對訊號處理裝置11的控制部70輸入計數值不一致警報A及訊號異常警報B，偵測出編碼器輸出訊號的異常之狀況。
又，本發明的實施形態1及2中作為編碼器30使用輸出3相輸出訊號的光學式旋轉編碼器，又，實施形態3中作為編碼器31使用輸出4相輸出訊號的光學式旋轉編碼器，但並不限定於此。例如，作為編碼器30、31使用輸出5相以上的輸出訊號的光學式旋轉編碼器亦可，此時，於訊號處理裝置10、11設置適切數量的多旋轉計數器即可。又，例如作為編碼器30、31，代替光學式旋轉編碼器，使用磁性式旋轉編碼器等其他方式的旋轉編碼器亦可。 [產業上之利用可能性]
依據本發明的編碼器的訊號處理裝置10，具備每於旋轉軸20的旋轉1圈，輸出1脈衝的第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3的編碼器30、分別輸入第1相輸出訊號S1、第2相輸出訊號S2及第3相輸出訊號S3中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據2相的輸出訊號，分別輸出第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3的至少3個之第1多旋轉計數器41、第2多旋轉計數器42、第3多旋轉計數器43、輸入第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3，並比較第1計數值C1、第2計數值C2及第3計數值C3的比較部50，故可偵測出編碼器輸出訊號的異常，也適合具有多旋轉的編碼器30與第1、第2、第3、第4多旋轉計數器41、42、43、44的編碼器的訊號處理裝置10中使用的用途。
10:訊號處理裝置 11:訊號處理裝置 20:旋轉軸 21:旋轉電機 30:編碼器 31:編碼器 41:第1多旋轉計數器 42:第2多旋轉計數器 43:第3多旋轉計數器 44:第4多旋轉計數器 45:第5多旋轉計數器 46:第6多旋轉計數器 50:比較部 60:訊號監視部 70:控制部 A:計數值不一致警報 B:訊號異常警報 C1:第1計數值 C2:第2計數值 C3:第3計數值 C4:第4計數值 C5:第5計數值 C6:第6計數值 S1:第1相輸出訊號 S2:第2相輸出訊號 S3:第3相輸出訊號 S4:第4相輸出訊號
[圖1]本發明的實施形態1之編碼器的訊號處理裝置。 [圖2]本發明的實施形態1之編碼器的各相輸出訊號。 [圖3]本發明的實施形態2之編碼器的各相輸出訊號。 [圖4]本發明的實施形態3之編碼器的訊號處理裝置。 [圖5]本發明的實施形態3之編碼器的各相輸出訊號。 [圖6]先前之編碼器的各相輸出訊號。
10:訊號處理裝置
20:旋轉軸
21:旋轉電機
30:編碼器
41:第1多旋轉計數器
42:第2多旋轉計數器
43:第3多旋轉計數器
50:比較部
60:訊號監視部
70:控制部
A:計數值不一致警報
B:訊號異常警報
C1:第1計數值
C2:第2計數值
C3:第3計數值
S1:第1相輸出訊號
S2:第2相輸出訊號
S3:第3相輸出訊號

Claims (7)

  1. 一種編碼器的訊號處理裝置，其特徵為具備： 編碼器(30，31)，係每於旋轉軸(20)的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號； 至少3個多旋轉計數器(41，42，43)，係分別輸入前述多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，依據前述2相的輸出訊號，分別輸出計數值；及 比較部(50)，係輸入前述各計數值，並比較前述各計數值。
  2. 如請求項1所記載之編碼器的訊號處理裝置，其中， 前述比較部(50)，係在前述各計數值不一致時，輸出計數值不一致警報。
  3. 如請求項1或2所記載之編碼器的訊號處理裝置，其中，更具備： 訊號監視部(60)，係監視前述多相輸出訊號； 前述多相輸出訊號的各相輸出訊號，係可取得H或L的2種類之值的矩形波，且在前述多相輸出訊號的各相輸出訊號全部同時為H時或前述多相輸出訊號的各相輸出訊號全部同時為L時，前述訊號監視部(60)輸出訊號異常警報。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之編碼器的訊號處理裝置，其中， 前述編碼器(30)輸出的前述多相輸出訊號，係由第1相輸出訊號、第2相輸出訊號及第3相輸出訊號所成； 前述多旋轉計數器，係由第1多旋轉計數器(41)、第2多旋轉計數器(42)及第3多旋轉計數器(43)所成； 前述第1多旋轉計數器(41)，係依據前述第1相輸出訊號與前述第2相輸出訊號，輸出第1計數值； 前述第2多旋轉計數器(42)，係依據前述第1相輸出訊號與前述第3相輸出訊號，輸出第2計數值； 前述第3多旋轉計數器(43)，係依據前述第2相輸出訊號與前述第3相輸出訊號，輸出第3計數值。
  5. 如請求項4所記載之編碼器的訊號處理裝置，其中， 前述第1相輸出訊號、前述第2相輸出訊號及前述第3相輸出訊號係相互相位差為120度。
  6. 如請求項4所記載之編碼器的訊號處理裝置，其中， 前述第1相輸出訊號與前述第2相輸出訊號係相位差為90度，前述第1相輸出訊號與前述第3相輸出訊號係相位差為135度，前述第2相輸出訊號與前述第3相輸出訊號係相位差為225度。
  7. 一種編碼器的多旋轉資料的生成方法，其特徵為具有： 編碼器(30，31)對於旋轉軸(20)的旋轉角的旋轉1圈，輸出1脈衝的至少3相的多相輸出訊號的步驟； 至少3個多旋轉計數器(41，42，43)分別計算前述多相輸出訊號中相互不同的組合之2相的輸出訊號，並輸出計數值的步驟；及 比較部(50)比較各計數值的步驟。
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JPS62290380A (ja) * 1986-06-04 1987-12-17 Toshiba Corp アブソリユ−トエンコ−ダ
JP2720642B2 (ja) * 1991-07-30 1998-03-04 三菱電機株式会社 多回転絶対値エンコーダ
DE19849108C2 (de) * 1998-10-24 2001-12-13 Fritz Kuebler Gmbh Zaehl Und S Drehgeber
JP4875889B2 (ja) * 2005-12-08 2012-02-15 ハイデンハイン株式会社 エンコーダのカウントミス検出回路およびエンコーダのカウントミス検出方法
JP4775222B2 (ja) 2006-10-03 2011-09-21 ブラザー工業株式会社 逓倍パルス生成装置、逓倍パルス生成方法、画像形成装置、及び画像読取装置

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