WO1986002995A1 - Method of detecting position - Google Patents

Method of detecting position Download PDF

Info

Publication number
WO1986002995A1
WO1986002995A1 PCT/JP1985/000613 JP8500613W WO8602995A1 WO 1986002995 A1 WO1986002995 A1 WO 1986002995A1 JP 8500613 W JP8500613 W JP 8500613W WO 8602995 A1 WO8602995 A1 WO 8602995A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
sine wave
phase
cycle
cos
Prior art date
Application number
PCT/JP1985/000613
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuro Sakano
Original Assignee
Fanuc Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Ltd filed Critical Fanuc Ltd
Priority to DE8585905437T priority Critical patent/DE3585921D1/de
Publication of WO1986002995A1 publication Critical patent/WO1986002995A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24409—Interpolation using memories
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24404—Interpolation using high frequency signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental

Definitions

  • TECHNICAL FIELD-The present invention relates to a position detecting method, and more particularly to a moving position detecting method for precisely detecting a moving position of a moving work machine such as an NC or a robot arm.
  • the conventional encoder converts the light emitted from the light emitting diode into a rotating code plate (usually the peripheral of the rotating code plate) attached to a predetermined rotating shaft whose rotational position is to be detected. Is provided with a number of slits (for example, 2,000) at predetermined intervals. The slits are provided on the rotary code plate and on a fixed plate opposed to the rotary code plate. The light passing through the slit is received by a light receiving element such as a photo diode and converted into a voltage, and accordingly, provided on the rotary code plate in accordance with the rotation of the rotary code plate.
  • the sinusoidal signals V a and V b having one cycle of the adjacent slit interval (1 pitch) are generated.
  • the two sine wave signals V a and V b are empty.
  • the fixed slit plate is provided with a slit interval (1 bit) provided on the rotary code ⁇ .
  • Each Sri tool by preparative electrical signal generated is received by each light receiving element arranged opposite each of the two sinusoidal signals V a of these, and in so that cormorants a V b. (See Fig. 1 (a)).
  • the output signal AP respectively the high level and low-level, depending on the positive or negative values of the sinusoidal signals from the output side to input each of these sine-wave signals V a, V b in the respective co damper regulator
  • BP 1 when the output signal BP is at the high level when the output signal AP rises
  • ⁇ When the output signal AP is at the low level when the output signal BP rises (see FIG. 1).
  • a so-called plus pulse is generated which causes the down counter to count up sequentially (this means that the rotating code plate is rotating in one direction, for example, clockwise), while the output signal AP When rising When the output signal BP is at a low level, 2 When the output signal AP is at a low level when the output signal BP falls, 3 When the output signal BP is at a high level when the output signal AP falls 4 When the output signal AP is at the high level when the output signal BP rises (see Fig. 1 (c)), the up-down counter is sequentially turned on. Produces a negative pulse to be counted down (this means that the rotary code plate is rotating in the opposite direction, eg, counterclockwise), thereby causing the rotary code plate to rotate.
  • the rotation angle that is, the rotation position of the rotation shaft on which the rotary code plate is attached is detected (in some cases, the rotation angle of the rotary code plate is linearly expanded by developing the rotation angle linearly). The moving position of the moving object is detected).
  • one cycle of the output signal AP or BP (adjacent one provided on the rotary code plate) is performed in accordance with the rotation of the rotary code plate.
  • the pulse that counts the up / down counter that counts the rotation angle (the above-mentioned plus or minus pulse) is generated four times. If only 2000 slits are provided around the rotation code, the resolution for detecting the rotation angle is
  • the present invention has a remarkably higher detection resolution than the conventional moving position detection method as described above.
  • a plurality of sine waves having a short wavelength can be obtained.
  • the purpose is to detect the absolute position over a cycle, and to detect the absolute position over one rotation of the rotary plate with high resolution based on this. You.
  • a phase difference of 90 ′ is spatially generated according to the movement of the moving object.
  • a position detecting method including a step of detecting a moving position of the moving body as absolute position information in a cycle.
  • a two-phase sine wave signal having a phase difference of 90 ′ spatially in accordance with the movement of the moving object, and having different wavelengths respectively.
  • a position detection method is provided which includes a step of obtaining absolute position information over a plurality of cycles of a short-wavelength two-phase signal from the value of... And detecting a moving position of the moving body.
  • V V a ⁇ cos ⁇ -V b sin o Set the value of 0 to the value of or
  • V a V o sin 5
  • V b V o sin &
  • V V o (sin e-cos a.- cos ⁇ 'sin)
  • a plurality of sets of two-phase sine wave signals having different wavelengths are used, and each one of these two-phase sine wave signals is used. Based on the absolute position information in the cycle, the absolute position information over a plurality of cycles of the short-wavelength two-phase sine wave signal is obtained, and the absolute position information over one rotation of the rotating body is obtained. Reuse plane turning position is also detected.
  • the value of ⁇ that makes the value of V zero is V that causes a large detection error.
  • the value of V. fluctuates even during one rotation of the rotating plate due to, for example, the gap between the fixed slit plate and the rotating plate changing as the rotating code plate rotates.
  • FIGS. 1 (a), (b), and (c) are waveform diagrams for explaining this type of position detection method in the prior art.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the basic concept of the position detection method according to the present invention
  • FIGS. 3 and 4 show the first embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 5 and FIG. 6 are block diagrams illustrating the configuration of a detection device when the position detection method according to the second embodiment of the present invention is performed, respectively.
  • FIG. 1 is a flowchart showing one example of a control program when detecting position information is obtained by a computer when implementing the method of the present invention.
  • Figure 8 is carrying out the present invention method using the apparatus of FIG. 5 or FIG. 6, full one example of a control program when the co down computer Ru obtain detected position information alpha - Chi Ya one DOO Figure shown by
  • FIG. 9 ′ A) and (b) are waveform diagrams for explaining the second embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the concept of the position detection method according to one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate the position detection method using a computer.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a detection device when the detection is performed.
  • the rotation angle of the rotary code plate (generally, output is performed as described in the above-described prior art according to the moving position of the moving body).
  • read voltage value V a of the sine wave signal No. phases, the .V b every fixed period (e.g., 5 0 Mai b seconds), the following equation ie. V V a cos or - a V b sin seek to 0.
  • ⁇ obtained in this manner is determined by a predetermined contingency table within one cycle of the sine wave (that is, corresponding to the interval between adjacent slits on the rotation code ⁇ ).
  • the sign of sin o, cos and V a The value is determined so that the sign of V b matches each other, provided that 0 ⁇ 3 ⁇ 2 (radian).
  • the information determined in this manner becomes position information indicating the absolute unit position within one cycle of the second phase signal.
  • V a V o sin 5
  • V b V o cos ⁇
  • ⁇ is the rotation angle of the rotary code board
  • V V 0 (sin cos ⁇ -cos ⁇ sin or)
  • FIG. 3 and FIG. 4 show an example of the configuration of a detection device when such a position detection method is performed using a computer.
  • the micro processor 2 in each of the sample hold circuits 31 and 32 is provided at regular intervals based on a timing signal inputted from the timer 1 at regular intervals.
  • Npuruho Ichiru de circuit 31, 32 respectively the sine wave signal V a in, V b is input.
  • the digital value is converted into a digital value of a predetermined accuracy by 42, and the digital value is input to the microphone ⁇ processor 2 through a path at each of the predetermined periods.
  • a new building The expression (1) that is, the value of V where the value of V is Q, is performed.
  • the calculation result for each cycle that is, the position information for each cycle can be sequentially stored in the memory of the computer or the external output register 5.
  • sample-hold circuits 31 and 32 are provided respectively for sample hold.
  • the output is switched in the middle of each cycle according to the switching command input to the microprocessor 43 and the multiplexer 43, and is sequentially input to the common AZD converter 44.
  • the output of (4) is sequentially input to the microprocessor 2, thereby saving one A / D converter.
  • the first method is the contracted feedback method, which is also called 'backward method', and obtains or for each detection cycle through the following calculation process. '.
  • V i V a cos ai-1-V b sin csr i., Is obtained based on the input digital values of V a and V b , and based on this V i,
  • K p and K s are constants and usually K P > K s .
  • V (: a) V a cos or — V b s in ⁇ , and the differential value V '(or) of o is.
  • V '(a) — V aS in — V bC0S
  • V bC0S the approximate solution of the nonlinear equation
  • V '(or io) asking the ⁇ £ ⁇ V a ⁇ sin ⁇ o + V b ⁇ cos car i 0 is referred to as a first approximation of the OT i.
  • V becomes a '(X i ") V a ' sin in + V b 'cos CX i.
  • FIG. 7 shows a flowchart when the microprocessor 2 performs arithmetic processing by the above Newton's method, and a timing signal is output from the timer 1 at a constant period. As a result, the microprocessor 2 starts the next processing every time the timing signal is input.
  • stearyl-up B issued sample E Ichiru de circuit 31, 32 to issue a hall de command, two sinusoidal signals V a, the value of V b at that time was sample hold, and the value di digital value of Jo Tokoro accuracy through AZD converter 41, 42 (analog value) between them, stearyl-up C in the di-di tal value V a, V Read b .
  • step D the detected value obtained one cycle before in step D (Location information) taken out the "i, and i 0 such this.
  • step E
  • n is s is determined whether (although ⁇ is to be given in advance in an amount that defines the precision error detect) yo Ri small or, the need has become small. Is the new ⁇ vide(Step G), and the same operation is repeated. If the o ⁇ is smaller than the mi, the ⁇ — [ The detected position information is output as i, then the hold command is released at step I, and the arithmetic processing in that cycle is ended (step J).
  • the value of setting the value of V to 0 has no effect on the value V of the amplitude of each of the two-phase sine wave signals that causes a large detection error as described above. since there is no and this is, which the. convex Ward error does not occur at all even further the sinusoidal signal of the voltage value V a, V b is a predetermined bit Bok of the a / D converter Since it can be read with high accuracy by using it,
  • A One cycle of the sine wave (corresponding to a pinch between adjacent slits on the rotation code ⁇ ⁇ ) is divided into a required number of divisions (for example, 1000) according to the number of bits of the D converter. It is possible to detect high-resolution position information linearly interpolated and divided by.
  • the absolute use within one cycle of the sine wave that is, within one pitch corresponding to the adjacent slit interval on the rotating code plate.
  • the position can be determined.
  • V a V combination of A, 2-phase signals V a of the long wavelength, the absolute Re Interview within 1 re-Gu le of V b - 2-phase signal of bets position and short wavelength V c,
  • the detected position is counted from the start position of the long wavelength i cycle, and detected at that time. It can be seen from what short-wavelength signal there is which cycle. Then, from the information and the absolute position information within one cycle of the short wavelength, an absolute position over a plurality of cycles of the short wavelength can be detected.
  • the absolute position over a plurality of cycles of the long wavelength can be obtained. Can be detected, and thus the absolute position over one rotation of the rotating body can be detected with high resolution.
  • FIGS. 5 and 6 show an example of the configuration of a detection device for performing position detection using two sets of two-phase sine wave signals having different wavelengths as shown in FIG. 5.
  • the sample hold circuit 31 the two phases 32 'sine wave signal V a, in addition to input V b, other service Npuruho Lumpur de 36, 37 the sine wave signal V a in , V menu, the other two-phase sine wave signal V c .
  • V d is input (in the example shown in FIG. 9, the wavelength is 1 to 5), and the signal from the micro processor 2 is input.
  • V, V a cos o-V b sin
  • V the z V c cos over V d sin calculates the value of ⁇ to 0, further sin for calculated in this way, cos a code and the input V a, the V b sign ( Are determined by the input from the AZD converters 41 and 42).
  • One AZD converter is switched by switching in the middle of each cycle according to the command and sequentially input to the common AZD converter 49, and the output of the vague converter 49 is sequentially input to the microprocessor 2. Saving money.
  • FIG. 8 is My. Click Lop cell Tsu Sa 2 above manner V a that 'input to each periodic, V b, V c, the above and 9 based on V d ⁇ This indicates a ⁇ -chart for determination.
  • a timing signal is generated from the timer 1 at regular intervals, whereby the microprocessor 2 receives the timing signal. The next process is started every time.
  • V c Di digital value
  • V 2 V c cos-V d sin
  • 9 is determined to be 0, and in step S, the sign of s i9, cos / 9 and the sign of the V ⁇ :, V d for ⁇ Decide ⁇ so that and agree with each other.
  • step T if c and ⁇ determined as described above are output, the short-wavelength two-phase symbolic signal over a plurality of cycles is output. The position information of the rute is obtained. Then, the hold command is released at the step.
  • the two-phase sine wave signals are converted into a plurality of sine wave signals.
  • a description will be given of a case in which the above-mentioned reed fence code board is used to obtain the absolute position information over one rotation of the code board.
  • a first channel provided at the root of the rotary code is formed such that a two-phase sine wave i, which is one cycle for each rotation of the rotary code, is obtained.
  • a two-phase sine wave i which is one cycle for each rotation of the rotary code.
  • the first channel is formed by a continuous belt-like slit.
  • a two-phase sine wave signal that changes by one cycle during one rotation of the rotary code plate is generated by light passing through each slit of the fixed plate that is spatially shifted 90 °. Let it.
  • the second channel ie, an integer of 2 or more
  • a 2-phase sine wave signal of N cycles (where: is an integer of 2 or more) is obtained.
  • the slits of appropriate shape are arranged along the circumference of the rotary code plate so as to have N pitches, and each slit on the fixed plate side is shifted by 1 to 4 of that pitch.
  • a rotary code ⁇ provided with a plurality of channels of a predetermined number with the number of cycles gradually increased is used in the same manner.
  • the first channel generates one cycle of a sine wave for one rotation as described above, and the interleaving division of the one cycle is performed by the above-described method of the present invention.
  • the number of interpolation divisions is determined according to the number of bits of the AZD converter.
  • the absolute code placement information (corresponding to the above) of the rotary code plate in the i cycle Then, for example, a value of 552 is obtained.
  • the first channel generates a sine wave of 200 cycles per rotation, and the absolute channel in the second cycle is used.
  • a value of 201 has been obtained as the unit position information (corresponding to the above)
  • the third channel generates a sine wave of 2,000 cycles per rotation, and the cycle is one cycle.
  • Absolute utility in the file 3 ⁇ 4 Suppose the value i 0 is obtained as S information.
  • the number of cycles in which the unit 201 in one cycle of the second channel falls in the third channel is determined.
  • one cycle of the third channel is divided into 100 divisions in one cycle of the second channel.
  • the absolute unit position in the cycle is 10 as described above.
  • the rotational position over one rotation of the rotary code plate can be obtained as absolute position information having a high detection resolution.
  • the present invention it is possible to detect the absolute position of a moving object with a remarkably high detection resolution as compared with the conventional position detection method, and based on this, the i The rotation position over the rotation can also be obtained as absolute position information with high detection resolution.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

明 細 書 位置検出方法
技術分野 - 本発明は位置検出方法に関し、 特に N C等の移動する作業 機械あるいはロボッ トの腕などの移動位置を精密に検出する 移動位置検出方法に関する。 背景技術
従来より この種の位置検出を行なうにあたっては、 空間的 に 9 0 ' の位相差をもった 2相の正弦波信号 （以下に説明す るようにこれらを V a および V b とする）、 を利用して位置検 出を行っており、 通常この種の位置検出器をエンコーダと称 している。
そして在来のエンコ ーダは、 例えば発光ダイオー ドからの 射出光を、 その回転位置が検出されるべき所定の回転軸に取 付けられた回転コー ド板 （通常該回転コー ド板の周通には所 定間隔をおいて多数の （例えば 2000個の） ス リ ッ トが設けら れる Γに当て、 該回転コ ー ド板および該回転コ ー ド板と対向 する固定板に設けられたス リ ッ トを通過した光をフォ トダイ ォー ド等の受光素子で受光して電圧に変換し、 それによ-つて- 該回転コ ー ド板の回転に応じて該回転コー ド板に設けられた 相隣接するス リ ッ ト間隔 （ 1 ピッ チ） を 1周期とする正弦波 信号 V a , V b をう る。
なおこの場合、 該 2 つの正弦波信号 V a , V b について.空 間的に 9 0 ' の位相差を持たせるために、 該固定スリ ッ ト板 に、 該回転コ一 ド扳に設けられたスリ ッ ト間隔 （ 1 ビッチ）
1
の整数倍からーピッチだけずれた 2個のスリ ッ トを設け、 そ
4
れらの各スリ ツ ト とそれぞれ対向して設けられた各受光素子 によって受光されて生じた電気信号によって該 2 つの正弦波 信号 V a , V b をう るよう にしている。 （第 1図 (a)参照） 。
次いでこれらの各正弦波信号 V a , V b をそれぞれコ ンパ レータに入力してその出力側からは該正弦波信号の正 · 負の 値に応じてそれぞれハイ レベルおよびロウ レベルとなる出力 信号 A Pおよび B Pをつく り、 ①該出力信号 A Pの立上り時 に出力信号 B Pがハイ レベルとなっているとき、 ②該出力信 号 B Pの立下り時に出力信号 A Pがハイ レベルとなっている とき、 ③該出力信号 A Pの立下り時に出力信号 B Pが口ウ レ ベルとなっているとき、 ④該出力信号 B Pの立上り時に出力 信号 A Pがロウ レベルとなっているとき （第 1図 参照） に はァ ップダウ ンカウ ンタを逐次カウ ン トァ ップさせる所謂プ ラスパルスを生じさせ （このことは該回転コー ド板が一方向 例えば時計方向に回転していることを意味する） 、 一方①該 出力信号 A Pの立上り時に出力信号 B Pがロウ レベルとなつ ているとき、 ②該出力信号 B Pの立下り時に出力信号 A Pが ロウ レベルとなっているとき、 ③該出力信号 A Pの立下り時 に出力信号 B Pがハイ レベルとなっているとき、 ④該出力信 号 B Pの立上り時に出力信号 A Pがハイ レベルとなっている とき （第 1図 (c)参照） には、 該ア ップダウ ンカウ ンタを逐次 カウ ン トダウ ンさせる所請マイ ナスパルスを生じさせ （この ことは該回転コ一 ド板が反対方向例えば反時計方向に回転し ていることを意味する） 、 これによつて該回転コー ド板の回 転角度、 したがって該回転コ ー ド板が取付けられた回転軸の 回転位置を検出 （場合によつては該回転コ一 ド板の回転角度 を直線状に展開することによって直線状に移動する移動体の 移動位置を検出） するようにしている。
しかしながら、 かかる従来の位置検出方法においては、 上 述したように回転コー ド板の回転に応じて該出力信号 A P又 は B Pの 1 サイ ク ル （回転コ ー ド板に設けられた相隣接する ス リ ツ ト間隔 1 ピ ン チに相当） 中に、 その回転角度を計数す る ア ッ プダウ ンカ ウ ンタ をカ ウ ン ト させるパルス （上記プラ スパルス又はマイ ナスパルス） 4回発生させう るにすぎず 仮に回転コ — ド扳の周囲に 2000個のス リ ッ トが設けられてい るとすれば、 その回転角度検出についての分解能は
1 1
回転にすぎず、 要するに回転コー ド板が回
2000 4 8000
転するとき、 該ス リ ッ 卜による 1 回転あたりの分割数の 4倍 以上の高い検出分解能がえられないという問題点があった。
発明の開示
本発明はかかる問題点にかんがみ、 上述したような従来形 の移動位置検出方法に比較して格段に高い検出分解能
1
(例えば 回転） で、 回転体更に一般的にいえば
2000 X 1 000 移動体の該正弦波 1 サイ クル内でのアブソ リ ユー ト位置を選 出すことを目的としている。
またかかる考え方を更に発展させて本発明の他の形態にお いては、 該 2相の正弦波信号としてそれぞれ波長を異にする ものを複数組用いることによって、 波長の短かい正弦波の複 数サイ クルに亘るアブソ リ ユ ー ト位置を検出することができ るようにし、 これをもとにして回転板の 1回転に亘るアブソ リ ュー ト位置をも高い分解能で検出することを目的としてい る。
そして上記問題点を解決するために、 本発明の一つの形態 によれば、 移動体の移動に応じて空間的に 9 0 ' の位相差を 有する 2.相の正弦波信号を発生させる段階、 該 2相の正弦波 信号の各電圧値 V a , V b を検出して V = V a · cos or - V b - sin の値を 0 にする o の値を算出する段階、 該箕出 された αについての sin , cos orの符号と該 V a , V b の 符号とがそれぞれ一致するように該 の値を決定する段階、 およびこのようにして決定された の値を該 2相信号 1 サイ クル内でのアブソ リ ユー ト位置情報として該移動体の移動位 置を検出する段階を具備する位置検出方法が提供される。
また本発明の他の形態によれば、 移動体の移動に応じて空 間的に 9 0 ' の位相差を有する- 2相の正弦波信号であつ-てそ れぞれその波長を異にするものを複数組発生させる段階、 該 2相の正弦波信号のう ち一組の各電圧値 V a , V b を検出し て V = V a · cos α - V„ · sin の値を 0 にする αの値を箕出 する段階、 該箕出された αについての sin α , cos c の符号と 該 V a , V b の符号とがそれぞれ一致するよう に該 "の値を 決定する段階、
該 2相の正弦波信号のう ちの他の組の各電圧値 V <： , V d を検出して V = V C · cos ^ - V d · sin ^の値を 0 にする の値を算出する段階、 該算出された ^についての , cos の符号と該 V c , V d の符号とがそれぞれ一致するよ う に該 の値を決定する段階、 および以下同様にして决定さ れた o , ^ ……の値から短波長の 2 相信号の複数サイ クルに 亘るアブソ リ ユー ト位置情報を得て該移動体の移動位置を検 出する段階を具備する位置検出方法が提供される。
上記本発明の一形態によれば、
V = V a · cos α - V b sin o の値を 0 にする orの値を箕出
3 と こよって、
V a = V o sin 5 , V b = V o sin &
(ただし はそのときの回転角）
である こ とから、 結局
V = V o (sin e - cos a. ― cos Θ ' sin )
- V 0 · sin ( 5 一 c ) の値を 0 にする の値を算出する こ とになり 、 その解は = 5 ± η π (ただし η は整数） とな る。
次いでこのよう にしてえられた orについての s i η , cos a の符号と該 V a , V b の符号とがそれぞれ一致するよう に or を算出する （ただし 0 ≤ < 2 π ラ ジア ンという条件をお く） こ とによ って、 該 は該正弦波 1 サイ クル内でのアブ.ソ リ ュ 一 ト位置情報となる。 ' 更にこのような考え方を発展させて、 本発明の他の形態に よれば、 互にその波長を異にする複数組の 2相正弦波信号を 利用してこれら各 2相正弦波信号の各 1 サククル内でのアブ ソ リ ュー ト位置情報をもとにして、 短波長 2相正弦波信号の 複数サイ クルに亘るアブソ リ ユー ト位置情報が得られ、 回転 体の 1 回転に亘つてのアブソ リ ユー トな面転位置も検出され る。
この場合、 該 Vの値を 0 にする αの値は、 検出誤差の大き な原因となる V。 の値 （この V。 の値は回転コー ド板が回転 するにつれて固定スリ ッ ト板との間のギャ ップが変動するこ となどのために回転板が 1 回転する間においても変動し、 更 に発光ダイォー ドの発光量の時間的変動などによっても変動 する） とは無関係に上記した or = ± η πの関係をみたして おり、 結局該 αの値により、 該正弦波 1 サイ クル （回転コ一 ド板上のスリ ッ トの 1 ピッチ間隔に相当する） 内を、 所要の 分割数 （例えば 1000) で直線状に補間分割 （等分割） し、 そ れによって回転コー ド板 （一般的には移動体） のアブソ リ ュ 一 ト位置情報が高い分解能で検出される。 図面の簡単な説明
第 1図 (a) , (b) , (c)は従来技術におけるこの種の位置検出方 法を説明するための波形図、
第 2図は、 本発明にかかる位置検出方法の基本概念を示す ブロ ッ ク図、
第 3図および第 4図は、 それぞれ本発明の第一の形態にか かる位置検出方法を実施する場合の検出装置の構成を例示し たブロ ッ ク図、
第 5図および第 6図は、 それぞれ本発明の第二の形態にか かる位置検出方法を実施する場合の検出装置の構成を例示し たブロ ッ ク図、
第？図は、 本発明方法を実施するにあたり、 コ ン ピュータ により検出位置情報を箕出する場合の制御プログラ ムの 1例 をフ ロ ーチ ヤ一 卜 によって示す図、
第 8図は、 第 5図または第 6図の装置を用いて本発明方法 を実施するにあたり、 コ ン ピュータにより検出位置情報を得 る場合の制御プログラムの 1 例をフ α—チ ヤ一 トによって示 す図、
第 9図'. a) , (b)は本発明の第二の形態を説明するための波形 図である。 発明を実施するための最良の形態
第 2図は、 上記本発明の一形態にかかる位置検出方法の ¾ 本概念を示すブ π ッ ク図であり、 第 2図および第 3図は、 か かる位置検出方法をコ ン ピュータを用いて実施する場合の検 出装置の構成を示すプロ 'ン ク図である。
すなわち本 ¾明 ..による位置検出方法においては、 回転コ ー ド板の回転角度 （一般的には移動体の移動位置 に応じて上 記従来技術で説明したよ う に して出力される 2相の正弦波信 号の電圧値 V a , .V b を一定周期 （例えば 5 0 マイ ロ秒） 毎に読み取り、 次式すなわち、 . V = V a cos or - V b sin を 0 にする を求める。
このようにして求めた αは以下に説明するように、 該正弦 波 1 サイ ク ル （すなわち回転コ ー ド扳上における相隣接する ス リ ッ ト間隔に対応する） 内を所定の分割表で直線的に補間 分割 （等分割） した位置情報 （この場合は回転角度を表す情 報） であって、 = 5 η π , η = 0 , 1 , 2 ·" ヽ
、d は回転コ一 ド板の回転角 J の関係がある。
この場合該 "は 毎に無数の値をとりえてその絶対的な値 が一義的に決らないため、 次にこのようにしてえられた orに ついての sin o , cos の符号と V a , V b の符号とがそれ ぞれ一致するように該 を決定する。 ただし、 0 ≤ 3 < 2 (ラジア ン） という条件をおく 。
すなわちそのと.きの V a , V b の符号がともにプラスであ れば該 o .ま第 1象限内の角度、 またともにマイ ナスであれば 該 はそれから だけずれた第 3象限内の角度とする。 （第 1 図 (a)参照） 。
またそのときの V a がプラス、 V b がマイ ナ スであれば該 ま第 2象限内の角度 また V a がマイ ナス、 V b がプラス であれば該 はそれから πだけずれた第 4象限内の角度とな る。 （同じ く第 1図 )参照） 。
そしてこのようにして決定された は、 第 2相信号 1 サイ ク ル内でのアブソ リ ユ ー ト位置を表す位置情報となる。
ここで上述した V - V a cos or - V b sin を 0 にする α が （ ± η π ) となる理由を説明すると、 上式 V = V a cos or - V b sin o (1)において、
V a = V o sin 5 , V b = V o cos Θ
'ただし V。 は 2相の正弦波信号の振巾、
Θ は回転コ一 ド板の回転角
であるから、
これらを上記 (1)式に代入すれば、
V = V 0 (sin · cos α - cos θ · s in or )
^ V o ' sin ( Θ - ) となり、
したがって該 Vの値を 0 とする orの値は、
α ^ θ ± η π (ただし ηは整数） となる。
第 3図および第 4図は、 かかる位置検出方法をコ ン ビユー タを用いて実施する場合の検出装置の構成例を示すもので、 まず第 3図に示される検出装置においては、 該コ ンピュータ 内のマイ ク ロプロセ ッサ 2 は、 タイ マ 1 から一定周期毎に入 力されるタ イ ミ ング信号にもとづいて、 その'一定周期毎に各 サ ンプルホ ール ド回路 31 , 32 、該サ ンプルホ一ル ド回路 31 , 32にはそれぞれ上記正弦波信号 V a ， V b が入力される。 ) にホール ド指令を出力して各正弦波信号 V a V b の値をサ ン プルホールドし、 その間に該正弦波信号 V a , V b のアナコ グ値をそれぞれ A / D変換器 41 , 42によつて所定の精度のデ ィ ジタル値に変換し、 それらのディ ジタル値を上記所定の周 期毎にパスを通して該マイ ク πプロセ フ サ 2 に入力させてい る。
そしてこれらのディ ジタル入力を上記 (1)式の V a および V„ の値として各周期毎に該マイ ク ロプロセ ッ サ 2 において
新た な ¾羝 該 (1)式すなわち V の値を Q とする の値を演箕する。 なおそ の各周期毎の演算結果すなわち該周期毎の位置情報 は逐次 該コ ン ピュ ータ のメ モ リ あるいは外部の出力レジスタ 5 に記 憶させることができる。
一方第 4図に示される装置においては， 上記第 3図におけ る 2個の A Z D変換器 41 , 42を設ける代りに、 サンプルホ一 ル ド回路 3 1 および 3 2 にそれぞれサ ンプルホ一ルドされた 出力を、 該マイ ク ロプロ セ ッ サ 2 力、らマルチプレク サ 4 3 に 入力される切換指令により各周期の途中で切換えて共通の A Z D変換器 4 4 に順次入力させ、 該変換器 4 4 の出力を順次 マイ ク ロプロセ ン サ 2 に入力させるようにして、 A / D変換 器を 1 個節約している。
次に該マ イ ク π プコ セ フ サ 2 において、 上記（1)式すなわち Vの値を 0 にする の値を求める場合の具体的方法について 説明する。
すなわちその第 1 の方法は、 所請フ ィ — ドバッ ク法とで'も いうべき もので次のよう な演算過程を経て各検出周期毎の or を求める。 '.
いま、 ある検岀周期における位置情報 を求めよう とす るときには、 先ずその 1周期前に求めた位置情報 い， と、 上述したようにして各 A Z D変換器 41 , 42又ば 4 4から新た に入力された V a および V b の各ディ ジタル値とをもとにし て、 V i = V a cos a i - 1 - V b s i n csr i . , を求め、 更にこの V i をもとにして、
o i = i - , K V i (ただし Kは定数） （2) によって新たな位置情報 を求める。 （所謂比例補償法。 ） あるいは、 上記':2)式による代り に、 まず上記 V i を累積加 算して s i を求め、
(すなわち S i = S i— , — V = ∑ V J 該 V i および S i を n = o
も とにして、 ― a i = a i-1 - K P - i - K s - S i (3)
(ただし K p , K s はそれぞれ定数で通常 K P > K s )
によ って新たな位置情報 i を求める。 （所謂比例積分補償 法） 。
なお上記比例補償法は実現が簡単であるが、 d が一定速度 で変化する ときその速度に比例した検出誤差が生ずるのは避 けえないのに対し、 該比例積分補償法は、 回路がやや複雑に なるが、 そのよ う な速度に比例した検出誤差を生 ない。
またその第 2 の方法 、 上記 に関する非線形方程式 V a · cos or - V b · sin α = 0 を例えばニュ — ト ン法で解く 方 法である。 この場合には先ず
V (： a ) = V acos or — V bs in αとする と o についての微分 値 V ' ( or ) は、 .
V ' ( a ) = — V aSin — V bC0S となり該非線形方程式 の近似解は次の反復によって求められる。
いま、 ある ·検出周期における位置情報 を求めよ う とす る ときには、 先ずその 1 周期前に求めた位置情報 ， をも とにして、 これを該 の最初の近似値 （第 0近似という意 味で "卜！ = or i 0とする） と し、 OT - O^ O — a i 0 v Oi0) V cos of i o ~ V sm cx ただし i 0 = ―
V ' ( or i o) V a · s i n ατ o + V b · cos car i 0 を求め該 α £ ιを該 OT i の第 1 近似とする。
以下この演算過程を操返し、 その第 n近似を i nとする と、 第 （ n 1 ) 近似は、
a i - <n* = <x i n ÷ a i n (a = 0 , 1 , 2…）
V ( or in) V a - cos a i n - V b - sin a i n ただし i n
V ' ( X i„) V a ' sin in + V b ' cos CX i となる。
そして該 i nの絶対値 1 i n が ； a i n ； < ε
(ただし s は要求精度に応じた所定の微小量）
となったとき上記反復をやめ、 該近似解 · い を該検 出周期における位置情報 i とする ものである。
第 7 図は、 マイ .ク プロセ ッ サ 2 が上記ニュ ー ト ン法によ つて演算処理を行なう場合のフロ ーチャ ー トを示すもので、 タイ マ 1 から一定周期でタ イ ミ ング信号が癸生し、 それによ り 該マイ ク ロプロセ ッサ 2 は該タ イ ミ ング信号が入力される 毎に次の処理を始める。
すなわちステ ッ プ Aでスタ ー ト後、 ステ ッ プ B でサ ンプル ホ一ル ド回路 31 , 32にホー ル ド指令を出し、 その時点での 2 つの正弦波信号 V a , V b の値をサ ンプルホール ド し、 その 間にその値 （アナログ値） を A Z D変換器 41 , 42に通して所 定の精度のディ ジタル値とし、 ステ ップ Cにおいて該ディ ジ タル値 V a , V b を読みとる。
次にステ ップ Dにおいてその 1周期前に求められた検出値 (位置情報） 《 i をとり 出し、 これを な i 0とする。
そしてステ ップ Eにおいて、
V a - c o s n - V b · s i η α„
oc n = る、よ く n一 ' = cc n ^ a
V a - s i n a n - V b · c o s a n
(ただし n = 0 , 1 , 2 ， …と し、 最初は n = 0 力、らスタ ー 卜する） を計算する。
次いでステ ップ Fにおいて ； or n が s (ただし ε は検 出精度誤差を規定する量で予め与え られている とする） よ り 小か否かを判断し、 小になっていなければ該 。 を新たな α„ と して （ステ ップ G ) 、 同様の演算を操返し、 該 · o η が該 ミ よ り小となればステ ッ プ Ηにおいて該 η—【 をその周 期における新しい検出位置情報 i と して出力し、 次いでス テ ツブ I において該ホ―ル ド指令を解除し、 そ Ο周期におけ る演算処理を終了する。 （ステ ッ プ J ) 。
" 上記した方法によれば、 上記 Vの値を 0 にする の値が、 上述したよ う に検出誤差の大きな原因となる 2 相の正弦波信 号それぞれの振巾の値 V。 に何等影響される こ とがないので、 該 。 にもとづ く 誤差が全く 生じないものであり 、 更に該正 弦波信号の電圧値 V a , V b は、 所定ビッ 卜の A / D変換器 を用いる こ とにより高精度に読みとる こ とができ るため、 該
Aノ D変換器のビッ ト数に応じて該正弦波 1 サイ クル （回転 コ 一 ド扳上の相隣接するス リ ッ ト間のピ ン チに相当） を所要 の分割数 （例えば 1000 ) で直線状に補間分割した高分解能の 位置情報を検出する こ とができ る。
このよ う にして上記した Vの値を 0 にする o の値を求めた 後、 該 αについての s i n α , co s "の符号と V a , V b の符 号とがそれぞれ一致するように該 を決定すれば、 そのよう にして决定された "の値が該 2相信号 1 サイ ク ル内でのアブ ソ リ ユ ー ト検出位置を表すことは上述したとおりである。
以上のようにして本発明の一形態によれば、 正弦波 1 サイ ク ル内 （すなわち回転コー ド板における相隣接する スリ ッ ト 間隔に相当する 1 ピ ッ チ内） でのアブソ リ ユ ー ト位置を求め ることができるが、 このような考え方を更に発展させて、 本 発明の他の形態によれば、 第 9図 に示されるような 1 サイ ク ル長の短い （短波長の） 2相信号 V c , V d と、 第 9図 (a) に示されるような 1 サイ クル長の長い （長波長の） 2相信号
V a , V A とを組合せ、 該長波長の 2相信号 V a , V b の 1 サイ ク ル内でのアブソ リ ュ — ト位置と短波長の 2相信号 V c ,
V d の 1 サイ ク ル内でのアブソ―リ ユ ー ト位置とから、 該短波 長の 2相信号 V c , V d の複数サイ ク ルに亘るアブソ リ ュー ト位置を検出する こ とができ る。
すなわち長波長 1 サイ ク ル内でのアブソ リ ユ ー ト位置を検 出する こ とによ り 、 その検出位置がその長波長 i サ イ ク ル開 始位置から数えて、 そのとき検出されている短波長信号でみ て、 その何サイ クル目にあたるかが分る。 そしてその情報と、 該短波長 1 サイ ク ル内でのアブソ リ ュー ト位置情報とから、 該短波長複数サイ ク ルに亘るァブソ リ ュー ト位置が検出でき る。
同様にして、 この長波長より更に長い波長の 2相信号を用 意すれば、 該長波長複数サイ クルに亘るァブソリ ュ一 ト位置 の検出が可能になり 、 このよ う にして回転体の 1 回転に亘る ァブソ リ ュー ト位置を高分解能で検出する こ と もできる。
第 5 図および第 6図は、 このよう に波長を異にする 2相の 正弦波信号を 2 組用いて位置検出を行なう場合の検岀装置の 構成例を示すもので、 第 5 図に示される ものにおいては、 サ ンプルホール ド回路 31 , 32'に上記 2相の正弦波信号 V a , V b を入力させるほか、 他のサ ンプルホ ール ド 36 , 37には該 正弦波信号 V a , V„ より波長の短い （第 9 図に示される例 では 1 ノ 5 の波長となっている） 他の 2相正弦波信号 V c . V d を入力させ、 マイ ク ロプロセ ッサ 2 からのホール ド指令 によ ってこれら各正弦波信号 V a , V b , V c および V ά の 値をサ ンプルホール ド している に各正弦波信号のアナ π グ 値をそれぞれ A / D変換器 41 , 42 , 46 , 47によ つて所定の精 度のディ ジタル値に変換し、 それらの値をタ イ マ 1 で規定さ れる所定の周期毎に、 バスを通してマイ ク 口プロセ ッサ 2 に 入力させる。
そ してこれらのディ ジタル入力をも とにして、
V , = V a cos o - V b s i n を 0 にする の値および
V z = V c cos ー V d s i n を 0 にする ^の値を演算し、 更にこのよう にして算出された についての sin , cos a の符号と該入力された V a , V b の符号 （ A Z D変換器 41 , 42からの入力で検出でき る） とがそれぞれ一致するよう に α を决める。
また上記で箕出された についての sin ^ , cos /3の符号 と該入力された V c , V d の符号 （ A / D変換器 46 , 47から
2 - 1
5 o 5 16 の入力で検出できる） とがそれぞれ一致するように を决め る。
そしてこのようにしてえられた ， j9をもとにして該短波 長の 2相信号の複数サイ ク ルに亘るアブソ リ ユ ー ト位置情報 を得る。
また第 6図に示されるものにおいては、 4個の A D変換 器 41 , 42 , 46 , 47を用いる代りに各サンプルホールド回路 3 1 , 32 , 36 , 37にそれぞれサ ンプルホールドされた出力を、 マイ ク ロプロセ ッ サ 2 力、らマルチプレク サ 4 8 に入力される切換
10 指令により各周期の途中で切換えて共通の A Z D変換器 4 9 に順次入力させ、 該変漠器 4 9 の出力を順次マイ ク ロプロセ ン サ 2 に入力させるよう にして A Z D変換器を 1個に節約し ている。
第 8図は、 マイ.ク ロプ セ ッサ 2が上記のようにして各周 期毎に'入力された V a , V b , V c , V d をもとにして上記 および 9を演箕決定する場合のフ π—チヤ一 トを示すもの で、 タイ マ 1 から一定周期毎にタイ ミ ング信号が発生し、 そ れにより該マイ ク ロプロセ ッサ 2 は該タイ ミ ング信号が入力 される毎に次の処理を始める。
すなわちステ ッ プ L でスタ ー ト後、 ス テ ッ プ Mでサ ンプル ホ ール ド回路 31 , 32 , 36 , 3了にホール ド指令を出し、 その時 点での V a , V b , V c , V d の値をサ ンプルホ ールドし、 その間に先ずその値 （アナログ値） を A / D変換器 4 1 , 42に 通して所定の精度のディ ジタル値とし、 ステップ Nにおいて 該デイ ジタ ル値 V a , V b を読みとる。 次いでステップ〇 に おいて V i = V a cos or - V b s i n orの値が 0 になる αを求め (その求め方は前述した） 、 更にステ ッ プ P において該 に ついての sin " , cos orの符号と該 V a , V b の符号とがそ れぞれ一致するよ う に を決める。
更にステ ッ プ Qにおいて、 A / D変換器 46 , 47を通して入 力されているディ ジタル値 V c , V d を読み取り 、 ステ 'ン ' フ。 Rにおいて V 2 = V c cos ー V d s i n；9 の値が 0 になる を 求め、 ステ ップ S において該 ^についての s i9 , cos /9 の 符号と該 V <： , V d の符号とがそれぞれ一致するよ う に ^を 決める。
そ してステ ン プ Tにおいて、 上記のよ う に して決定された c , ^を出力するよ う にすれば、 それによ つて短波長の 2 相 ί言号の複数サイ ク ルに亘るァブソ リ ュ ー ト位置情報がえられ る。 そ してステ ン プじでホール ド指令が解除される。
こ こで上記した本発明の 1 実施態様と して互に波長を異に する 2 相の正弦狻信号を複数組発生させる手段と して、 該 2 相の正弦波信号を複数チ ソネル記緑した回拳云コ — ド板を用 い、 これによつて該コ — ド板の 1 回転に亘つてのァブソ リ ュ 一 ト位置情報を得る場合について説明する。
先ず該回転コ 一 ド根に設けられる第 1 のチ ャ ンネル 該回 転コ — ド扳が 1 回転する毎に 1 サイ ク ルとなる 2相の正弦波 i 号がえられるよ う に形成される。 そのために：.よ第 1 のチ ヤ ンネルを洌えば該回転コ — ド扳の円周 360 ' に ¾つてそのス リ 'ン' ト 巾 （或は長さ） が漸次変化する所定数の、 あるいは連 続した帯状のス リ ソ 卜 によって形成し、 該第 1 のチ ャ ンネル および空間的に 9 0 ° ずれた固定板の各スリ ッ トをそれぞれ 通過する光によつて該回転コ一 ド板が 1 回転する間に 1 サィ ク ル変化する 2相の正弦波信号を発生させる。
また該第 1 のチ ャ ンネルと同心的にその 1 回転につき Nサ ィ ク ル （： は 2以上の整数） の 2相正弦波信号がえられるよ う に、 第 2 のチ ャ ンネル （すなわち回転コ ー ド板の円周に沿 つて適宜形状のス リ ッ トを Nピッ チとなるように配列し、 固 定板側の各スリ ッ トはその 1 ピッチの 1 ノ 4だけずれるよう に配列する） を設け、 以下同様にしてサイ ク ル数を次第に多 く した所定数のチャ ン ネルを複数個設けた回転コ一 ド扳を用 いる。
以下かかる回転コ — ド板を用い、 該コ一 ド板の 1 回転に亘 つてのアブソ リ ュ一 ト位置情報を得る場合の具体例を具体的 数値を用いて説明.する。 なおこ こ で例示する回転コ - ド板に 該複数倔のチ ヤ ンネルとして第 1 から第 3 までの 3 チ ヤ ン ネルが設けられている ものとする。
先ず、 第 1 のチ ャ ンネルは上述したよ う にその 1 回転につ き正弦波 1 サイ ク ルを発生させる ものであり、 上述した本発 明方法により、 その 1 サイ ク ルの捕間分割数を 1000として
(この補間分割数は A Z D変換器のビツ ト数に応じて決る） ある時点での回転コ ー ド板の該 i サイ ク ル内でのアブソ リ ュ 一 ト泣置情報 （上記 に相当） と して例えば 552という値が えられたとする。
次に第 1 のチ ヤ ンネルはその 1 回転につき正弦波 200サイ クルを発生させるものであり、 該丄 サイ クル内でのアブソ リ ユ ー ト位置情報 （上記 に相当） と して 201という値がえら れたと し、 更に第 3 のチ ヤ ンネルはその 1 回転につき正弦波 2000サィ クルを発生させる ものであり 、 該 1 サイ ク ル内での アブソ リ ユ ー ト ¾ S情報と して i 0 という値がえ られたとす - る。
そこでまず第 1 のチ ャ ンネル 1 サイ ク ル内でのアブソ リ ュ 一 ト位置 552が、 第 2 のチャ ンネルにおいてその何サイ クル 目にあたるかを决める。 そのためには、 該第 2 のチャ ンネル の 1 サイ クルが第 1 のチ ャ ンネル 1 サイ クルにおける 5分割 分 （ 1000分割/ ^OO)に相当する こ とから 552.Z 5 とすれ よ く 、 その商の値 （'余り ：.よ無視する） から第 2 のチ ャ ンネルの 110サイ ク ル目にあたる こ とが分る。
更に該第 2 Qチ ャ ンネルの のサイ ク ル , 該第 3 レっチ ャ ンネ ..'レ （最も波長の短 、'チ ヤ ンネル） の 1100サイ クル目
2000 '
(110 サイ クノレ X ) にあたる 二 と も分る。
200
に該第 2 のチ ャ ンネル 1 サイ クル内でのァ ソ ユ ー ト ϋ置 201が、 第 3 のチ ャ ンネルにおいてそ G何サ イ ク ル目に あたるかを决める。 そのためには該第 3 のチ ヤ ンネルの 1 サ ィ ク ルが第 2 のチ ヤ ンネル 1 サ イ ク ルにおける 100分割分
( 1000分割 / 1 0 ) に相当する こ とから 201Z100 とすれば よ く 、 その商の値 （余り 無視する） から第 3 のチ ャ ンネル の 2 サイ クル目にあたる こ とが分る。
こ Qよう にして該回転コ 一 ド板の回転位置は該第 3 のチ ヤ ンネルにおける （1100— 2 ) = 1102サイ ク ゾレ目 O範囲にあり 、 かつそのサイ クル内でのアブソ リ ユ ー ト位置は上述したよう に 1 0 である ことも検出されている。
そして該第 3 のチ ャ ンネルにおいても、 その各 1 サイ クル 内の補間分割数を 1000としていれば、 結局上記回転位置 、 該第 3 のチ ヤ ンネルにおけるァブソ リ ユ ー ト位置として 1 102 1000 卞 10 = 1 , 102 , 010 という値によって表される。
このよう にして回転コ ー ド板 1 回転に亘つての回転位置を 検出分解能の高いアブソ リ ュ一 ト位置情報として得ることが できる。
本発明によれば、 従来形の位置検出方法に比較して格段-に 高い検出分解能で移動体のアブソ リ ュ一 ト位置を検出するこ とができ、 これをもとにして回転体の i 回転に亘つての回転 位置をも検出分解能の高いァブソ リ ュー ト位置情報として得 る こ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 移動体の移動に応じて空間的に 9 0 の位相差を有す る 2 相の正弦波 i 号を発生させる段階、 該 2 相の正弦波 ¾号
5 の各電圧値 V a , V b を検出して V = V a · COS — V b ·
sin "の値を 0 にする αの値を算出する段階、 該箕出された に ついての sin ' c。s の符号と該 V a , V b の符号と がそれぞれ一致するよう に該 の値を決定する段階、 および このよ う にして決定された の値を該 2相信号 1 サイ クル内 10 で Οアブソ 'J ュ一 ト位置情報と して該移動体の移動位置を検 出する段 ¾を具満する こ とを特敏とする 置 ¾出方法。
2. 移動 *の^動に応 て空間的に 9 0 ° Ο位相差を有す る 2 ¾ £弦 ¾ ί雲号であってそれぞれその波長を異にする も のを複数組 ¾生させる段階、 該 2 相の正弦波信号のう ちの一
15 組の各電王値 V a , V b を検出して V = V a · COS C - \' '
3 : ^ 0碴を 0 :こする ^の値を算出する段階、 該寬出された に ついての s〖 n , c 0 s O符号と該 V a 、 V b の符号と がそれぞれ一致するよ う に該 の値を決定する S階、 該 2相 の正弦波信号のう ちの他の組 0各電圧値 V c , V d を検出し 20 て V = V c · C0S — V d · s i π の値を 0 にする の値を算出 する段； ¾fc、 該箕出された についての sin ， cos ;9 の符号 と該 V c , V d 符号とがそれぞれ一致するよ う に該 β の値 を決定する段階、 および以下同様にして决定された " ·， β ··· の値から短波長。 2相信号の複数サイ クルに亘るァブソ リ ュ • 25 — ト 位置情報を得て該移動体の移動位置を検出する設階を具 備することを特徴とする位置検出方法。
3. 移動体の移動に応じて空間的に 9 0 ° の位相差を有す る 2相の正弦波信号であってそれぞれの波長を異にする もの を複数組発生させる手段として、 9 0 ° の位相差をもつ 2相 の正弦波信号を複数チ ャ ンネ ル記録し、 そのう ちの第 1 のチ ヤ ンネルは 1 回転につき正弦波が 1 サイ クルとなるようにし、 第 2 のチャ ンネルは 1 回転につき Nサイ クル （ Nは 2以上の 整数） となるようにし、 以下同様にしてサイ クル数を次第に 多 く した所定数のチ ヤ ンネ ルを記録した回転コ一ド板を用い るこ とを特徵とする、 請求の範囲第 2項に記載の位置検出方 法。
PCT/JP1985/000613 1984-11-05 1985-11-05 Method of detecting position WO1986002995A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8585905437T DE3585921D1 (de) 1984-11-05 1985-11-05 Verfahren zur bestimmung der ortung.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59231354A JPS61110006A (ja) 1984-11-05 1984-11-05 位置検出方法
JP59/231354 1984-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1986002995A1 true WO1986002995A1 (en) 1986-05-22

Family

ID=16922304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1985/000613 WO1986002995A1 (en) 1984-11-05 1985-11-05 Method of detecting position

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4884226A (ja)
EP (1) EP0199826B1 (ja)
JP (1) JPS61110006A (ja)
DE (1) DE3585921D1 (ja)
WO (1) WO1986002995A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63311119A (ja) * 1987-06-15 1988-12-19 Fanuc Ltd 絶対位置エンコ−ダ
JPH01189518A (ja) * 1988-01-26 1989-07-28 Fanuc Ltd インクリメンタル型ロータリーエンコーダ
JP3029657B2 (ja) * 1990-09-28 2000-04-04 カヤバ工業株式会社 位置検出装置
US5590059A (en) * 1995-03-14 1996-12-31 Schier; J. Alan Position encoder system which utilites the fundamental frequency of a ruled scale on an object
US6789041B1 (en) * 2001-05-08 2004-09-07 Miranova Systems, Inc. Bi-directional signal converter
DE10132685A1 (de) * 2001-07-05 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehwinkels oder Weges
DE10160835B4 (de) * 2001-12-06 2011-02-17 Anton Rodi Anordnung zur Interpolation eines Messsignals
WO2006047622A2 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Miranova Systems, Inc. Reprogrammable bi-directional signal converter
JP2009002903A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 International Manufacturing & Engineering Services Co Ltd レーザーエンコーダのパラメータ補正方法
EP2434312B1 (de) * 2010-09-24 2013-01-16 Sick AG Laserscanner mit einstückiger Lichtablenkeinheit mit Winkelmaßverkörperung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60157014A (ja) * 1984-01-26 1985-08-17 Tokyo Optical Co Ltd エンコ−ダ読取信号の内挿方法および装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508252A (en) * 1966-10-03 1970-04-21 Gen Electric Analog to digital and digital to analog signal converters
US4119958A (en) * 1975-10-23 1978-10-10 The Singer Company Method for achieving high accuracy performance from conventional tracking synchro to digital converter
US4099245A (en) * 1977-05-05 1978-07-04 Lockheed Electronics Co., Inc. Transducer signalling apparatus
IT1160621B (it) * 1978-08-31 1987-03-11 Olivetti Controllo Numerico Apparecchiatura per la misura numerica di posizioni
US4335443A (en) * 1979-12-21 1982-06-15 Dickey Baron C Electronic angle resolver
US4449117A (en) * 1981-11-13 1984-05-15 Dataproducts Corporation Encoder tracking digitizer having stable output
JPS5892012A (ja) * 1981-11-26 1983-06-01 Telmec Co Ltd 位置決め装置
JPS5912764A (ja) * 1982-07-13 1984-01-23 井関農機株式会社 籾摺装置における麦粒等の除去装置
JPS5914165A (ja) * 1982-07-15 1984-01-25 Toshiba Corp テ−プレコ−ダ装置
DE3231990A1 (de) * 1982-08-27 1984-03-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Auswerteeinrichtung fuer einen digitalen inkrementalgeber
JPS5988612A (ja) * 1982-11-15 1984-05-22 Toshiba Mach Co Ltd アブソリユ−ト位置の検知方法および装置
US4583079A (en) * 1983-12-14 1986-04-15 The Singer Company Multiplexed tracking converter
FR2588814B1 (fr) * 1985-10-22 1988-05-27 Bendix France Servomoteur a depression d'assistance au freinage et procede de reglage d'un tel servomoteur

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60157014A (ja) * 1984-01-26 1985-08-17 Tokyo Optical Co Ltd エンコ−ダ読取信号の内挿方法および装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0199826A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61110006A (ja) 1986-05-28
EP0199826B1 (en) 1992-04-22
US4884226A (en) 1989-11-28
EP0199826A4 (en) 1989-03-29
JPH04524B2 (ja) 1992-01-07
DE3585921D1 (de) 1992-05-27
EP0199826A1 (en) 1986-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1986002995A1 (en) Method of detecting position
JPH0794988B2 (ja) 分割回路を備えた位置測定装置
Tewksbury et al. Terminology related to the performance of S/H, A/D, and D/A circuits
WO1986002994A1 (en) Method and apparatus for detecting position
JPS62187210A (ja) パルス分配型位置検出装置
JPS60157014A (ja) エンコ−ダ読取信号の内挿方法および装置
CN209559237U (zh) 用于光电编码器的定光栅和光电编码器
JPS6257930B2 (ja)
US5585753A (en) Sawtooth generator and signal interpolating apparatus using the same
KR101604446B1 (ko) 광학 인코더
JP7281778B1 (ja) 絶対位置エンコーダ
JP2764722B2 (ja) エンコーダの読取信号の内挿方法
KR950004498Y1 (ko) 교류모터의 상전류 명령 발생회로
SU1233282A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
JPH1062203A (ja) 位置検出装置
SU1695502A1 (ru) Преобразователь угол-код
SU842894A1 (ru) Преобразователь угла поворота валаВ КОд
JPS6197520A (ja) 変位検出装置
SU862164A1 (ru) Преобразователь угла повороата вала в код
JPS6123914A (ja) 計測装置、及び該計測装置を用いたサーボ制御装置
SU1262730A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU1198753A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU942101A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU866570A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU1138949A1 (ru) Дифференциальный цифроаналоговый преобразователь

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1985905437

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1985905437

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1985905437

Country of ref document: EP