WO2000014483A1

WO2000014483A1 - Detecteur de position

Info

Publication number: WO2000014483A1
Application number: PCT/JP1998/003934
Authority: WO
Inventors: Takashi Okamuro; Hirokazu Sakuma
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2000-03-16
Also published as: EP1116936A4; HK1039517A1; US6348695B2; EP1116936A1; CN1309760A; US20010001540A1; JP3538145B2

Description

明細

技術分野

この発明は、位置検出装置に関し、特に、被測定物の位置を検出するためのセンサの出力から被測定物の位置を表すデータが算出される位置検出装置に関するものである。背景技術

位置検出装置の中には、センサの出力から被測定物の位置を表すデータが算出される装置、すなわち、センサの出力から位置データを求めるのにある程度の（無視できない）時間が必要とされる装置が存在している。

第 1 0図に、従来の、そのような位置検出装置の一例を示す。この位置検出装置 1 1 0は、いわゆる光学式口一タリエンコーダであり、シリアル伝送路 1 3 1 によってモータコントローラ 1 3 2と接続されるタイプのものである。

図示してあるように、位置検出装置 1 1 0は、発光回路 1 1 1、受光回路 1 1 2、スケール板 1 1 3、増幅部 1 1 4を備える。また、位置検出装置 1 1 0は、サンプルホールド部 1 1 5、マルチプレクサ 1 1 6、 A/D変換器 1 1 7、マイクロコンピュー夕 1 1 8、シリアル信号変換回路 1 1 9、シリアル信号送受信回路 1 2 0を備える。

発光回路 1 1 1は、 M (Mは複数）個の発光素子 1 2 1を含む回路である。受光回路 1 1 2は、発光回路 1 1 1内の M個の発光素子 1 2 1からの光を、それぞれ、電気信号（アナログ信号）に変換する M個の受光素子 1 2 2を含む回路となつている。スケール板 1 i 3 (スリツト扳、コード板とも呼ばれる）は、その状態（回転角）によって、受光回路 1 1 2内の M個の受光素子 1 2 2に入射される光の強度が変化するように加工された回転板であり、このスケール板 1 1 3の回転により、受光回路 1 1 2内の M個の受光素子 1 2 2から周期または位相の異なる M個の正弦波信号または三角波信号が出力される。正弦波信号を出力するためには、正弦波スリットが切られたスケール板 1 3 3を用いるが、矩形スリッ卜が切られたものを用いても、光の回折効果により正弦波に近い信号（疑似正弦波信号）が得られるので、これを用いるようにしてもよい。なお、スケール板 1 3 3 は、通常、モータコントローラ 1 3 2によって制御されるモー夕の回転軸に取り付けられる。

増幅部 1 1 4は、受光回路 1 1 2内の各受光素子 1 2 2の出力を増幅する回路である。すなわち、増幅部 1 1 4は、 M個のアナログ信号を出力する回路となつている。サンプルホールド部 1 1 5は、増幅部 1 1 4内の M個の増幅回路とそれぞれ接続された M個のサンプルホールド回路を含む。サンプルホールド部 1 1 5 内の全サンプルホールド回路には、マイクロコンピュータ〗 1 8からのサンプルホールド信号が供給されるようになっている。すなわち、サンプルホールド部 1 1 5は、増幅回路 1 1 4から出力される時間的に変化する M個の信号を、ホールド動作を命ずるサンプルホールド信号が入力されたときに、同時にホールドし、ホ一ルドした M個の信号を、その後、出力し続ける回路となっている。

マルチプレクサ 1 1 6は、サンプルホールド部 1 1 5から出力される M個の信号の中から、マイクロコンピュータ 1 1 8によって指定された信号を出力する回路である。 A/D変換器 1 1 7は、マルチプレクサ 1 1 6から出力されるアナ口グ信号をデジタル信号に変換する回路であり、 AZD変換器 1 1 7の動作タイミングの制御もマイクロコンピュー夕 1 1 8によって行われる。

シリアル信号変換回路 1 1 9は、マイクロコンピュータ 1 1 8からのパラレル信号をシリアル信号に変換してシルアル信号送受信回路 1 2 0に供給する処理と、その逆の処理を行う回路である。また、シリアル信号変換回路 1 1 9は、所定の信号がシルアル信号送受信回路 1 2 0から供給された場合（リクエスト信号がシルアル信号送受信回路 1 2 0に受信され、そのリクエスト信号に応じた信号がシルアル信号送受信回路 1 2 0から供給された場合）、その旨を通知するための信号をマイクロコンピュータ 1 1 8に対して出力する。

シリアル信号送受信回路 1 20は、モータコントローラ 1 3 2とのインタフエース回路であり、シリアル信号変換回路 1 9から与えられるシリアル信号に所定の処理（CRCの算出、スタートビット、ストップビットの付加等）を施すことによって伝送用信号を作成し、作成した伝送用信号をシリアル伝送路 1 3 1を介してモータコントローラ 1 32に供給する。シリアル信号送受信回路 1 2 0は、モータコントローラ 1 32から受信した伝送用信号に応じたシリアル信号を作成する処理も行う。

マイクロコンピュータ 1 1 8は、入力回路 1 2 3、出力回路 1 24、 CPU 1 25、タイマ 1 2 6を含む、位置検出装置 1 1 0の制御回路であり、 AZD変換器 1 1 7の出力は、入力回路 1 24を介して CPU 1 25に与えられている。また、サンプルホールド信号は、 CPU 1 25によって制御される出力回路 1 2 5 から出力されており、シリアル信号変換回路 1 1 9は、 CPU 1 2 5と接続されている。

また、図示は省略してある力位置検出装置 1 1 0には、受光回路 1 1 2内の特定の受光素子 1 22の出力から、スケール板 i 1 3が 1回転したことを検出するための回路や、その回路の検出結果に基づきスケール板 1 1 3が何回転したかをカウントする多回転カウン夕が設けられており、その多回転カウン夕も、 CP U 1 25と接続されている。

以下、この図と第 1 1図を用いて、位置検出装置 1 1 0の全体的な動作を説明する。なお、第 1 1図において、（A) は、位置検出装置 1 1 0力、モータコントロ一ラ 1 3 2からリクエスト信号を受信するタイミングを示した図であり、（ B) は、マイクロコンピュータ 1 1 8内のタイマ 1 2 6の値の時間変化を示した図である。また、（C) は、マイクロコンピュータ 1 1 8からサンプルホールド部 1 1 5へ出されるサンプルホールド信号の時間変化を示した図であり、（D) は、 CPU 1 25が実行する処理の内容の時間変化を示した図である。そして、 (E) は、位置検出装置 1 1 0から位置信号が送信されるタイミングを示した図である。

この位置検出装置 1 1 0は、シリアル伝送路 1 3 1を介してモー夕コントローラ 1 3 2からのリクェスト信号を受信した際に、その時点におけるスケール板 1 1 3の位置を表す位置データを保持した位置信号を、そのリクエスト信号に対する応答としてシリアル伝送路 1 3 1を介してモ一タコントロ一ラ 1 3 2に供給する装置である。

モ一夕コントローラ 1 3 2に渡される位置データは、スケール板 1 1 3がそれまでに何回転したかを示す 2バイトのデータと、スケール板 1 1 3の回転角に関する 2バイトのデータとからなる。前者のデータは、多回転カウン夕から得られるものであるため、必要となった時刻に関するデータを即座に取得することができる。し力、し、回転角に関するデータは、受光部 1 1 2の出力を基とした数値演算によって算出されるものであるため、その取得のための処理が完了するのには比較的長い時間が必要とされる。従って、リクエスト信号受信時に当該処理を開始するように構成しておいたのでは、モー夕コントローラ 1 3 2力、リクエスト信号の送信後、暫くしてから、リクエスト信号送信時刻におけるスリット板 1 1 3の位置を表す位置デ一夕を受け取ることになつてしまう。

モータコントローラ側から考えた場合、リクエスト信号を送出したときに、その時点におけるスケール板 1 1 3の位置を表す位置データが得られる方が何かと都合が良いので、この位置検出装置 1 1 0では、リクエスト信号受信時にモー夕コントローラ 1 3 2に渡す位置データを、そのリクエスト信号を受信する前に求めておくことが行われている。なお、測定値から導き出した位置データから、送出時刻についての位置データを算出（推定）し、その位置データを次のリクエスト信号の受信を待たずに送出する位置検出装置も知られている。

具体的には、位置検出装置 1 1 0内の C P U 1 2 5は、第 1 1図（A ) 、 ( B ) に示してあるように、リクエスト信号が受信されたことを検出するたびに、夕イマ 1 2 6を 0クリアする。そして、 C P U 1 2 5は、夕イマ 1 2 6の値が T M なったときに、位置データを求めるための処理を開始する。なお、 T M_{S E T} は、 CPU 1 25に予め与えられているデータである。

たとえば、リクエスト信号が受信された時刻が時刻 t _b であつた場合、 CPU 1 25は、時刻 t_b から時間 TM_SET が経過した時刻 t _e に、位置データを求める処理を開始する。

第 1 1図（C) 、 (D) に模式的に示してあるように、この処理時、 CPU 1 25は、まず、サンプルホールド信号を "L" とすることによって、サンプルホ一ルド部 1 1 5に、増幅部 1 1 4が出力している M個の信号をホールドさせる。次いで、マルチプレクサ 1 1 6、 AZD変換器 1 1 7等の制御を行い、 M個の受光素子の出力に応じた M個のデータを得る。そして、 CPU 1 25は、サンプルホールド信号を "H" に戻し、取得した M個のデータ並びに多回転カウン夕の値から、サンプルホールド信号が "L" とされた（AZD変換器 i 1 7に対してホ —ルド命合が出された）時刻である時刻 t_b における位置データ DT。を算出する。なお、この処理において、 M個のデータから求められるのは、 M' (この装置では、 M' = 1 6) ビットの、回転角を表すデータであり、そのデ一夕と多回転カウンタ値とからなるデータが位置データ D T。とされる。

次いで、 CPU 1 25は、その後受信することになるリクエスト信号への応答としてモー夕コントローラ 1 32に通知する位置データである送信位置データ S Do を得るために、次式（以下、補正式と表記する）を用いた演算を行う。

SD。二 DT。十（SD-,— SD一 ₂) X (TMRQ-TMSET ) /TM RQ ここで、 SD— ,、 SD— 2は、それぞれ、前回、前々回、算出（送信）した送信位置デ一夕であり、 TM_RQは、位置検出装置 1 1 0に接続されるモータコント口 —ラ 1 32が出力するリクェスト信号の周期として CPU 1 25に予め与えられているデータである。

そして、 CPU 1 25は、算出した SD。を、その後にリクエスト信号が受信されたときに、シリアル信号変換回路 1 1 9を介してシリアル信号送受信回路 1 2 0に供給し、その結果として、 SD。を保持した位置信号がシリアル伝送路 1 3 1上へ送信されることになる（第 1 1図（E) 参照）。

ここで、上記補正式により、送信位置データ SD。を得ている理由を簡単に説明しておく。

この位置検出装置 1 1 0において、ホールド命令が出された時刻 t。は、リクェスト信号の受信時刻 t _b から時間 TM_SET が経過した時刻であり、次にリクェスト信号が受信されるのは、時刻 t _b から時間 TM_RQが経過した時刻 t _d となるはずである。従って、次回のリクエスト信号受信時に送信すべき送信位置デ一夕 SD。は、時刻 t _e 〜t _d 間におけるスケール板 1 1 3の位置の変化速度（単位時間あたりの変化量） Vとすれば、次式で表される。

SD。二 DT。 + ( t _d - t _c ) xV

= DT₀ + (TMRQ-TMSET ) XV そして、 V力、時刻 t _a 〜t _b 間におけるスケール板 1 1 3の位置の変化速度 (すなわち、（SD— ,— S D— 2) /TM_RQ) と同じであるとすると、上記した補正式が成立することになるので、位置検出装置 1 1 0では、当該補正式によって SD。を算出しているのである。

さて、従来の位置検出装置 1 1 0は、上述したように動作するため、モ一夕コントローラ 1 3 2からのリクエスト信号の周期が正確に TM_R0と一致している場合には、リクエスト信号を受信した際に、その時点におけるスケール板 1 1 3の位置を表す位置デ一夕をモー夕コントローラに通知することができる。

しかしながら、リクエスト信号の周期 I _R。が TM_RQとは異なるモ一タコントローラに接続されて使用された場合、位置検出装置 1 1 0は、リクエスト信号を受信した際に、その時点におけるスケール板 1 3 1の位置を表す位置データをモー夕コントローラ 1 3 2に通知することができない。何故ならば、 CPU 1 2 5が算出している送信位置データは、前回のリクェスト信号受信時から時間 TMRQが経過した時点におけるスケール板 1 1 3の位置を表す位置データであり、時間 I _{R Q}が経過した時点におけるものではないからである。

すなわち、従来の位置検出装置 1 1 0は、リクエスト信号周期の異なる他のモ一夕コントローラと組み合わせて使用することや、リクエスト信号周期を自ら変更するようなモー夕コントローラと組み合わせて使用ことができないものとなつていた。

さらに、一般的なモータコントローラでは、リクエスト信号の送出タイミング力ノヽードウヱァとソフトゥヱァとによって管理されている。すなわち、数回に 1 回のリクエスト信号の送出は、ハードウエアが出力する正確な周期の信号に同期した形で行われ、その他のリクエスト信号の送出は、ソフトウェアによってそのタイミングが管理されていることが多い。そのようなモータコントローラと接続された場合、位置検出装置 1 1 0に入力されるリクエスト信号の間隔が変動することになる。リクエスト信号の間隔が変動した場合、上記動作手順から明らかなように、従来の位置検出装置 1 1 0は、誤った送信位置データを出力してしまうので、モー夕の制御が適切に行われなくなる場合があつた。

また、モータの応答性向上のためには、モータコントローラに、高い精度の（ビット数の多い）位置データを、短い周期で供給できることが望ましい。特に、同期モータは、高速回転中はその界磁に使用される永久磁石の磁極の位置が高速に変化するため、モ一夕コントローラに、短い周期でその磁極の位置を通知できることが必要とされる。

しかしながら、従来の位置検出装置 1 1 0は、モ一夕コントローラ 1 3 2に位置デ一タを供給できる周期が、送信位置データのビット数によって定まる位置信号の送信時間、或いは、送信位置データの算出に要する時間によって制限されており、その結果として、モータ等の制御が適切に行えない場合がある装置となつていた。

具体的には、位置検出装置 1 1 0は、第 1 2図に示したようにコントロール信号（C D ) 8 0 K 4バイ卜の送信位置データ信号（S D。） 9 0 2、アラーム信号（A L M) 9 0 3、巡回冗長検査信号（C R C ) 9 0 4からなる合計 7フレ —厶の信号を位置信号としてモータコントローラ 1 3 2に送信する装置となっている。なお、図中、左側に示してあるフレームが先に送信されるものである。

1フレームは、送信されるべきバイトデータの前後にス夕一トビットとストツプビットを付加したものであるので、この信号の全ビット数は、図示してあるように 7 0ビットとなる。この 7 0ビットの信号の伝送に必要な時間は、シリアル通信の転送速度が 2 . 5 M b p sである場合、 2 8 s ( = 7 0 / ( 2 . 5 x 1 0 ⁶ ) ) となるので、位置検出装置 1 1 0は、この時間よりも短い周期で位置デ —夕をモータコントローラ 1 3 2に通知することはできないことになる。なお、シリアル通信のデータ転送速度を速くすれば周期を短くできることにはなるが、転送速度を現在以上のものとすることは、シリアル伝送路上で信号がなまるので実際上不可能である。

そして、送信位置データの算出に要する時間も、第 1 1図中に模式的に示してあるように、位置信号の伝送に要する時間と同オーダの時間であるため、従来における位置検出装置 1 1 0を用いてモータ等を制御する際、その制御内容によつては、当該制御に必要とされる周期で位置データを得ることができない場合があつた。

従って、本発明は、被測定物の位置を移動させるモータ等の被制御装置を、より適切に制御できる位置検出装置を提供することを目的としている。発明の開示

本発明にかかる位置検出装置は、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によってリクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過したときに、被測定物の位置を検出するためにセンザの出力を測定するセンサ出力測定手段と、このセンサ出力測定手段によって測定された出力に基づき、測定が行われた時点における被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、リクエスト信号の受信間隔から前記した所定時間を減じた値と位置デ一夕算出手段によって算出される位置データと被測定物の推定される速度とを用いて、リクエスト信号の受信時における被測定物の位置を表す位置データである補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、この補正位置デ一夕算出手段によって算出された補正位置データを、リクエスト信号に対する応答として出力する出力手段とを備えるものである。

すなわち、この発明による位置検出装置では、センサの出力を基に算出されたある時刻に関する位置デ一夕を基に、リクエスト信号受信時における位置デ一夕 (補正位置データ）を算出（推定）するに際して、その時刻からリクエスト信号が実際に受信された時刻までの経過時間が用いられる。このため、この位置検出装置は、リクエスト信号の受信周期が変化した場合にも、正確な位置データを出力することができる装置となっており、本位置検出装置を用いれば、被測定物に関する正確な位置デ一夕を所望の頻度で得ることができることになる。その結果として、本位置検出装置を用いれば、被測定物の位置を変化させている被制御装置（例えば、モ一夕）の制御をより適切に行えることになる。

また、本発明にかかる位置検出装置は、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によってリクエスト信号の受信が検出されるたびに、そのリクエスト信号が検出されてから所定時間が経過した後、リクエスト信号の周期の整数分の一の周期であって、予め与えられた出力周期の整数倍の時間が経過するたびに、被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、この測定処理実行手段によってセンサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、この位置デ一夕算出手段によって位置デ一夕が算出されるたびに、その算出された位置データと出力周期と所定時間と被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、リクエスト信号の受信時から出力周期の整数倍の時間が経過した時点であって、センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における被測定物の位置を表す位置データである補正位置デ一夕を算出する補正位置データ算出手段と、補正位置データ算出手段によつて補正位置デ一タが算出されるたびに、算出された補正位置データを、その補正位置データが位置を表している時刻に出力する補正位置データ出力手段とを備えるものである。

すなわち、この発明による位置検出装置では、リクエスト信号で時々同期をとりながら、予め与えられた出力周期で補正位置データの算出 ·送信が行われる。従って、この位置検出装置を、たとえば、そのハードウェアにより時間管理される正確な周期のリクエスト信号のみを送信する機器（例えば、モ一タコントローラ）と組み合わせれば、リクエスト信号の受信間隔がばらつくことに因る被制御装置（例えば、モータ）の制御への悪影響を最小限のものとすることができることになる。

また、この発明による位置検出装置を実現する際には、被測定物の位置の変化速度を監視する監視手段と、この監視手段による監視結果に応じて、出力周期の値を、リクエスト信号の周期の整数分の一である他の値に変更する出力周期変更手段とを付加することができる。また、監視手段等を付加する場合には、監視手段による監視結果に応じて、位置データ算出手段によって算出される位置データのビット長を変更するビット長変更手段を付加することもできる。

監視手段等が付加された、この発明による位置検出装置を用いれば、被測定物の位置を変化させている被制御装置の制御を、被測定物の位置の変化速度に応じた環境で行えることになるので、被制御装置のより適切な制御が可能となる。さらに、この発明による位置検出装置を実現する際には、検出手段によって検出されたリクエスト信号に含まれる指定情報に応じて、出力周期の値を、リクェスト信号の周期の整数分の一である他の値に変更する出力周期変更手段を付加することもできる。

すなわち、接続される機器側からの指示に応じて、出力周期の値を変更するように位置検出装置を構成しても良い。

また、本発明にかかる位置検出装置は、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出するとともに、受信を検出したリクエスト信号が、第 1種リクエスト信号であるか第 2種リクエスト信号であるかを判別する検出判別手段と、この検出判別手段によって第 1種リクエスト信号の受信が検出されるたびに、その第 1種リクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過した後、予め与えられているリクエスト信号の周期の整数倍の時間が経過するたびに、被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、この測定処理実行手段によってセンサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、この位置データ算出手段によって位置データが算出されるたびに、その位置データと周期と所定時間と被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、第 1種リクエスト信号の受信時から周期の整数倍の時間が経過した時点であって、センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における被測定物の位置を表す位置データである補正位置デ一夕を算出する補正位置デ一夕算出手段と、補正位置データ算出手段によつて補正位置データが算出されるたびに、算出された補正位置データを、その算出後、検出判別手段によつて受信が検出された第 1種リクエスト信号或し、は第 2種リクエスト信号に対する応答として出力する補正位置データ出力手段とを備えるものである。

すなわち、この発明による位置検出装置では、第 1種リクエスト信号は、補正位置データを取得するための処理を開始するタイミングを定める信号並びにデー夕出力（送信）を実行するタイミングを定める信号として使用される。一方、第 2種リクエスト信号は、デ一夕出力を行うタイミングを定める信号としてのみ使用され、そのデ一夕出力時に出力される補正位置デー夕を取得するための処理の開始タイミングは、第 1種リクエスト信号の受信時刻を基準に定められる。このため、本位置検出装置を、ハードウェア管理によるリクエスト信号出力時には、第 1種リクエスト信号を出力し、ソフトゥヱァ管理によるリクエスト信号出力時には、第 2種リクエスト信号を出力する機器（たとえば、モー夕コント口ーラ）と組み合わせれば、当該機器においてリクエスト信号の送信タイミングに変動が生じても、被測定物の位置を変化させている被制御装置（例えば、モー夕 ) の制御自体は、問題なく行えることになる。

本発明による位置検出装置を実現するに際して、補正位置デ一夕出力手段によつて最初に出力された補正位置デー夕に関しては、その補正位置デー夕を表す第 1所定ビット数の信号を、リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、補正位置デー夕出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号をシリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を付加することができる。

この送出手段が付加された位置検出装置を、最初に入力された信号によつて表される補正位置データを絶対位置デ一夕として記憶し、その後に入力される信号によって表されるデータを絶対位置データに加算していき、加算後の絶対位置デ —夕を、被測定物のその時点における位置を表すデ一夕として取り扱う装置であつて被測定物を直接或いは間接的に制御する装置（例えば、モータコントローラ ) と組み合わせれば、補正位置データの伝送に必要とされる時間を短くすることができる。すなわち、補正位置データの取得頻度を増やすことができることになり、その結果として、被制御装置（例えば、モータ）をより適切に制御できることになる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態 1にかかる位置検出装置の構成を示す説明図であり、第 2図は、実施の形態 1にかかる位置検出装置内の C P Uの動作手順を示すフローチャートであり、第 3図は、実施の形態 1にかかる位置検出装置の動作を説明するためのタイミングチヤ一トであり、第 4図は、本発明の実施の形態 2 にかかる位置検出装置内の C P Uの動作手順を示すフローチャートであり、第 5 図は、実施の形態 2にかかる位置検出装置の動作を説明するためのタイミングチヤートであり、第 6図は、本発明の実施の形態 3にかかる位置検出装置内の C P Uの動作手順を示すフローチャートであり、第 7図は、実施の形態 3にかかる位置検出装置の動作を説明するためのタイミングチャートであり、第 8図は、本発明の実施の形態 4にかかる位置検出装置内の C P Uの動作手順を示すフローチヤ —トであり、第 9図は、本発明の実施の形態 5にかかる位置検出装置の動作を示す説明図であり、第 1 0図は、従来における位置検出装置の構成を示す説明図であり、第 1 1図は、従来における位置検出装置の動作を説明するためのタイミングチャートであり、第 1 2図は、従来における位置検出装置がモータコントローラに対して送出する信号を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。第 1図に、本発明の実施の形態 1にかかる位置検出装置の概略構成を示す。

実施の形態 1にかかる位置検出装置 1 0は、いわゆる光学式ロータリエンコーダであり、発光回路 1 し受光回路 1 2、スケール板 1 3、増幅部 1 4を備える。さらに、位置検出装置 1 0は、サンプルホールド部 1 5、マルチプレクサ 1 6 、 A/D変換器 1 7、マイクロコンピュータ 1 8、シリアル信号変換回路 1 9、シリアル信号受信回路 2 0をも備える。さらに、位置検出装置 1 0は、特定の受光素子 2 2の出力からスケール板が 1回転したことを検出する回路（図示せず）、当該回路がスケール板 1 3が 1回転したことを検出するたびにカウントアップを行うカウン夕であって、 C P U 2 5に接続されたカウンタである多回転カウン夕（図示せず）を備える。そして、位置検出装置 1 0は、シリアル伝送路 3 1 によってモータコント□—ラ 3 2と接続されて使用される。

位置検出装置 1 0内のマイクロコンピュータ 1 8を除く各部は、位置検出装置 1 1 0内の同じ名称の部と同じ動作をするものである。このため、以下では、マイク口コンピュータ 1 8 ( C P U 2 5 ) による制御動作を中心として、第 2図および第 3図を用いて、位置検出装置 1 0の動作を説明することにする。なお、第 2図は、マイクロコンピュータ 1 8 (CPU 2 5) の動作手順を示すフローチヤ一トである。第 3図（A) は、位置検出装置 1 0がモータコントロ一ラ 3 2からリクエスト信号を受信するタイミングを示した図であり、（B) は、マイクロコンピュー夕 1 8内の夕イマ 2 6の値の時間変化を示した図である。また、（C) は、マイクロコンピュータ 1 8からサンプルホールド部 1 5ヘサンプルホールド信号が出力されるタイミングを示した図であり、（D) は、 CPU25が実行する処理の内容の時間変化を示した図である。そして、（E) は、位置検出装置 1 0から送信位置データを保持した位置信号が送信されるタイミングを示した図である。

第 2図に示したように、 CPU 2 5が実行する処理は、タイマ 2 6の値が予め定められた値 TM_SET になったときに開始される第 1分岐処理（ステップ S 1 1 0) と、リクエスト信号が受信されたときに開始される第 2分岐処理（ステップ S 1 2 0) と、各分岐処理が行われていないときに行われる処理である他のソフトウエア処理（ステップ S 1 3 0) に大別されている。

まず、第 1分岐処理時の CPU 2 5の動作について説明する。

タイマ 2 6の値が所定値 TM_SET になったとき、 CPU 25は、実行中の他のソフトゥヱァ処理を中断して、まず、サンプルホールド信号を "L" とすることによって、サンプルホールド部 1 5に、増幅部 1 4からの M個の信号をホールドさせる（ステップ S 1 1 1 ) 。すなわち、 CPU 25は、マルチプレクサ 1 6に入力される信号を、タイマ 2 6の値が TM_SET となったときにおけるスケール板 1 3の状態を表す信号に固定する。

その後、 CPU 25は、マルチプレクサ 1 6に所定の選択信号を供給することによって、マルチプレクサ 1 6に入力されている M個の信号のうちの 1つが、 A /D変換器 1 7に供給されるようにする（ステップ S 1 1 2) 。次いで、 CPU 25は、 AZD変換器 i 7を動作させ、その結果、 AZD変換器 1 7が出力するデ一夕を言己憶する（ステップ S 1 1 3) 。その後、 CPU 25は、マルチプレクサ 1 6が出力する信号の中に、ステップ S 1 1 2、 1 1 3の処理を行っていない信号が残っていた場合（ステップ S 1 1 4 ; No) には、ステップ S 1 1 2に戻り、未処理の信号に対する処理を行う。

CPU 25は、マルチプレクサ 1 6が出力する全て（M個）の信号の A/D変換結果の取得が完了したとき（ステップ S 1 1 4 ； Ye s) 、サンプルホールド信号を "H" に戻し（ステップ S 1 1 5) 、得られた M個のデータと多回転カウン夕の値とから、夕イマ 26の値が TM_SET であったときにおける位置データ D To を算出、記憶する（ステップ S 1 1 6) 。そして、 CPU 25は、第 1分岐処理を終了し、他のソフトウェア処理を開始する。

たとえば、リクエスト信号が、時刻 t_b に受信された場合、 CPU 25は、時刻（= t _b +TM_SET ) に、第 1分岐処理を開始する。すなわち、第 3図（ C) 、 (D) に模式的に示してあるように、 CPU 25は、時刻 t_c にサンプルホールド信号を "L" とするとともに、マルチプレクサ 1 6、 AZD変換器 1 7 等の制御を開始し、 M個のデータを得る。次いで、 CPU25は、サンプルホールド信号を "H" に戻し、取得した M個のデ一夕から、時刻における位置デ一夕 DT。を算出する。そして、第 1分岐処理を終了し、その他の処理を開始する。

次に、第 2図に戻って、第 2分岐処理時の CPU 25の動作を説明する。

リクエスト信号が受信されたことを検出した場合、 CPU25は、第 2分岐処理（ステップ S 1 20) を開始し、まず、その時点におけるタイマ 26の値を読み込み、 TM。として記憶する（ステップ S 1 2 1 ) 。次いで、 CPU 25は、夕イマ 26を、 0クリアする（ステップ S 1 22) 。

その後、 CPU25は、位置デ一夕 DT。に加算することによって送信位置デ —夕 SD。が得られる値である補正量の算出を行う（ステップ S 1 23) 。具体的には、前回、算出した送信位置データ前々回、算出した送信位置デー夕 SD ₂、前回の第 2分岐処理実行時に読み込んだタイマ値 ΤΜ-^ 今回、読み込んだタイマ値 TM。、並びに、 TM_SET から、次式を用いて、補正量 DTDを算出する。 DTD= (SD— ' - SD ₂) x (TMo - TM_SET ) /TM-, ここで、第 3図を参照して、上記式により、補正量（SD。と DT。の差）が算出される理由を簡単に説明しておく。

時刻 t _d に受信されたリクエスト信号に対する応答として送信されるべき送信位置データ SD。は、位置データ DT。に、時刻 t。〜t _d 間における位置の変化量を加えることによって得ることができるデータである。そして、その変化量 (すなわち、補正量 DTD) は、時刻 t_e 〜t _d 間における、位置の変化速度（単位時間あたりの変化量）を Vとすると、次式で表されることになる。

DTD二 ( t _d - t c ) V ここで、 t c 二 t _b +TMSET 、 t _d = t , +TM。であるので、 t _d — t c =TM。 — TM_SET が成立する。また、 Vは、たとえば、時刻 t _a 〜t _b 間の速度と同一であると仮定できるため、 V= (SD_,-SD-₂) とすることができ、結局、 DTDを、 TM。、 TM_SET 、 SD- i , SD ₂、 TM— ,から、上記した式で算出できることになる。

第 2図に戻って、補正量 DTD算出後の CPU 25の動作を説明する。

補正量 DTD©算出後、 CPU25は、算出した DTDと、第 1分岐処理時に算出した位置データ DT。を加算することによって、送信位置デ一夕 SD。を作成する（ステップ S 1 24) 。なお、 CPU 25は、このステップにおいて、それまで送信位置デ一夕 SD-,、送信位置データ SD。として記憶していたデ一夕を、それぞれ、送信位置データ SD-₂、送信位置データとする処理も実行する。

次いで、 CPU25は、作成した送信位置データ SD。を、シリアル信号変換回路 1 9に供給することによって、送信位置データ SD。を保持した従来の同様のフォーマツトの位置信号（第 1 2図参照）を、シルアル信号送受信回路 2 0に送信させ（ステップ S 1 2 5) 、第 2分岐処理を終了する。

このように、実施の形態 1にかかる位置検出装置 1 0では、リクエスト信号の受信間隔（TM。）が測定され、その測定された受信間隔を用いて位置データ D T。から送信位置デ一夕 SD。が算出される。このため、位置検出装置 1 0は、リクエスト信号周期の異なる他のモータコントローラに接続された場合も、正確な位置データを出力することができる。換言すれば、位置検出装置 1 0は、スリット板 1 3の正確な位置を、必要とされている頻度で（ただし、頻度の上限はある）出力できる装置となっている。従って、本位置検出装置 1 0を用いれば、スリット板 1 3の位置（回転角）を変化させているモータの制御をより適切に行えることになる。

なお、位置検出装置 1 0は、（SD—！ - SD— ₂) ZTM— を変化速度 Vとして用いて DTDを算出するように構成されている力く、 (SD-,-SD-₂) /TM-, の代わりに、（DT。一 DT— /TM-, (DT-,は、前回の第 1分岐処理で算出された位置デ一夕）、或いは、（DT。 — SD— /TMSET を用いることもできる。すなわち、第 3図における時刻 t a +TMSET 〜 (= t _b +TMsE T = t a +TM- l+TMsET ) 間の変化速度、或いは、時刻 t _b 〜 (= t _b

+ TMSET ) 間の変化速度を用いて DTDが算出されるように位置検出装置 1 0 を変形しても良い。

本発明の実施の形態 2にかかる位置検出装置のハードウエア構成は、実施の形態 1にかかる位置検出装置 1 0のそれと同一であるため、その構成を示す図として、第 1図を用いることとする。

実施の形態 2にかかる位置検出装置は、リクエスト信号を周期 I _R。で送信するモ一夕コントローラ 3 2であって、リクエスト信号を送信していないときでも、位置データを受信することができるモータコントローラ 3 2と接続されて使用される。また、位置検出装置内の C PU 2 5には、位置検出装置の使用を開始する前に、 TM_SET 、並びに、 I _R0/N (Nは、 2以上の整数）とその値が一致する TMし MT (>TMsET ) が与えられる。

そして、位置検出装置が使用されている際、 CPU 2 5は、第 4図に示したように、第 1分岐処理（ステップ S 2 1 0) 、第 2分岐処理（ステップ S 22 0 ) 、他のソフトウヱァ処理（ステップ S 23 0 ) のいずれかを実行する。

すなわち、 CPU2 5は、タイマ 2 6の値が TM_SET になったときには、それまで行っていた他のソフトウェア処理（ステップ S 2 3 0 ) を中断して、第 1分岐処理（ステップ S 2 1 0) を実行する。また、モータコントローラ 3 2からのリクエスト信号が受信されたときと、タイマ 2 6の値が TM_LMT となったときには、第 2分岐処理を実行する。

図示してあるように、第 1分岐処理の開始時、 CPU25は、まず、サンプルホールド信号を "L" とすることによって、サンプルホールド部 1 5に、増幅部 1 4からの M個の信号をホールドさせる（ステップ S 2 1 1 ) 。すなわち、 CP U2 5は、マルチプレクサ 1 6に入力される信号を、夕イマ 2 6の値が TM_SET となったときにおけるスケール板 1 3の状態を表す信号に固定する。

その後、 CPU 25は、マルチプレクサ 1 6に所定の選択信号を供給することによって、マルチプレクサ 1 6に入力されている M個の信号のうちの 1つが、 A ZD変換器 1 7に供給されるようにする（ステップ S 2 1 2) 。次いで、 CPU 2 5は、 A/D変換器 1 7を動作させ、その結果、 A/D変換器 1 7が出力するデータを記憶する（ステップ S 2 1 3) 。そして、ステップ S 2 1 2、 3 1 3の処理を行っていない信号が残っていた場合（ステップ S 2 1 4 ； No) には、ステツプ S 2 1 2に戻り、未処理の信号に対する処理を行う。そして、全て（M個 ) の信号に対する処理が完了したとき（ステップ S 2 1 4 ； Ye s) に、 CPU 2 5は、サンプルホールド信号を "H" に戻し（ステップ S 2 1 5) 、得られた M個のデ一夕から、タイマ 2 6の値が TM_SET であったときにおける位置データ DT。を算出する（ステップ S 2 1 6) 。

次いで、 CPU 25は、その位置データ DT。に対する補正量 DTDの算出を行う（ステップ S 227 ) 。具体的には、このステップ S 22 7において、 C P U25は、前回の送信した送信位置データ SD と、前々回、送信した送信位置データ SD-₂、 TMLMT と、 TM_SET とから、次式を用いて、補正量 DTDを算出する。

DTD二（SD—「 SD-₂) X (TMLMT -TMSET ) /TM LMT 次いで、 CPU25は、算出した補正量 DTDと、位置データ DT。とを加算することによって、今回の送信位置データ SD。を作成、記憶する（ステップ S 228 ) 。そして、 C P U 25は、第 1分岐処理を終了し、その他のソフトゥェァ処理（ステップ S 230 ) を開始する。

そして、リクエスト信号が受信されたとき、或いは、タイマ 26の値がTMし_M τ となったとき、 CPU 25は、第 2分岐処理（ステップ S 220 ) を開始し、まず、タイマ 26を 0クリアする（ステップ S 22 1 ) 。

そして、第 2分岐処理が開始された原因がリクエスト信号の受信であった場合 (ステップ S 222 ； Ye s) 、 CPUは、周期番号を "0" とする（ステップ S 223 ) 。一方、当該原因が、タイマ 26の値と TM_LMT との一致であった場合（ステップ S 222 ； No) には、周期番号を " 1 " インクリメン卜する（ステツプ S 224 ) 。

その後、 CPU25は、送信位置データと周期番号とを含む送信用データを作成する（ステップ S 225 ) 。そして、その送信用データを保持した位置信号を、シリアル信号変換回路 1 9等を利用してシルアル信号送受信回路 20に送信させる（ステップ S 226 ) 。すなわち、リクェスト信号の受信以後に送信された位置信号の数を表す情報であり、 0〜N— 1 (N= I_RQZTM_LMT ) のいずれかの値をとる周期番号をも含めた位置信号を、その位置信号に対する処理がモータコントローラ 32側で容易に行えるようにするために、送信する。そして、第 2 分岐処理を終了する。

以下、 N= 2である場合（ I _RQ= 2 xTM_R。の場合）を例に、第 5図を用いて、実施の形態 2にかかる位置検出装置の動作を、さらに具体的に説明する。既に行った説明から明らかなように、リクエスト信号の受信を検出した際（第

2分岐処理時）、 C PU 2 5は、タイマ 2 6を 0クリアする。そして、 CPU 2 5は、タイマ 2 6の値が TM_SET となったときに、第 1分岐処理を開始する。従って、リクエスト信号が時刻 t _a に受信された場合、時刻。にタイマが 0 クリアされるので、 C PU 2 5は、時刻（二 t _a +TMSET ) に、第 1分岐処理を開始することになる。

この第 1分岐処理時、 C PU 2 5は、サンプルホールド信号を "L" とするとともに、マルチプレクサ 1 6、 A/D変換器 1 7等の制御を行い、 M個のデ一夕を得る。次いで、 C PU 2 5は、サンプルホールド信号を "H" に戻し、取得した M個のデ一夕から、時刻 t _b における位置を表す位置デ一夕 DT。を算出する。さらに、 C PU 2 5は、時刻 t _b から時刻 t までの間の位置変化量の推定値 (すなわち、補正量 DTD) を求め、その推定値を位置デ一夕 DTに加算することによって、時刻 t _e におけるスリツト板 i 1 3の位置を表す送信位置データ S D。を得ておく。

このケースでは、この後、次のリクエスト信号が受信される前に、タイマ 2 6 の値が TM_LMT となる。従って、 C PU 25は、タイマ 2 6を 0クリアした後、周期番号を " 1 " インクリメントする。その結果、周期番号は、送信位置デ一夕力リクエスト信号受信によらないデータの 1番目であることを示す " 1 " となり、 C PU 1 2 5は、その周期番号と送信位置データとを含む送信用データを作成する。そして、その送信用データをシリアル信号変換回路 1 9に供給することによって、当該送信用データを保持した位置信号をシリアル信号送受信回路 2 0に送信させる。

一方、モータコントローラは、受信した位置信号に含まれる周期番号から送信された位置データがどの時間でのデータなのかを認識することができる。

その後、時刻 (= t +TMSET 二 t _a +TMLMT +TMSET ) に、タイマ 2 6の値が丁 1₅^ となるため、 CPU 2 5は、再び第 1分岐処理を開始し、新たな送信位置データ SD。を得る。

その後、時刻 t _e には、リクエスト信号が受信されるので、 CPU 2 5は、夕イマ 2 6を 0クリアした後、周期番号を "0" とする。そして、 CPU 2 5は、送信位置デー夕がリクエスト信号受信によるデータであることを示しているその周期番号を含む送信用データを作成し、当該送信用デ一夕をシリアル信号変換回路 1 9に供給することによって、当該送信用データに応じた位置信号をシリアル信号送受信回路 20に送信させる。

以上説明したように、実施の形態 2にかかる位置検出装置は、リクエスト信号の受信周期で同期がとられた、予め与えられた周期 TM_SET で、位置データの算出 -送信を行う。従って、実施の形態 2にかかる位置検出装置を、たとえば、そのハ一ドウエアにより時間管理される正確な周期のリクエスト信号のみを送信するモータコントローラと組み合わせれば、リクエスト信号の送信（受信）間隔がばらつくことに因るモータ制御への悪影響を最小限のものとすることができることになる。

なお、実施の形態 2にかかる位置検出装置は、リクエスト信号受信から何周期目の位置デー夕であるのかを示す周期番号を含む位置信号を送信する装置となつているが、これは、モ一夕コントローラ側での処理負荷を増やさないためであるので、周期番号を含まない信号を送信するように位置検出装置を構成することもできる。

本発明の実施の形態 3にかかる位置検出装置のハードウエア構成は、実施の形態 1にかかる位置検出装置 1 0のそれと同一である。ただし、位置検出装置内の C PU 2 5は、実施の形態 1にかかる位置検出装置内の C PU 25とは異なる動作をするようにプログラムされている。また、 CPU25には、位置検出装置の使用を開始する前に、 TM_SET と、リクエスト信号周期とその値が一致する TM UMT (>TMSET ) が与えられる。さらに、夕イマ 2 6にも、 TM_SET と TMし _M τ とが与えられており、タイマ 2 6は、その値が TM_SET になったとき、その旨を CPU 2 5に通知し、その値が TM_LMT となったときには、自身を 0クリアすまた、実施の形態 3にかかる位置検出装置は、リクエスト判別ビットと名付けた情報を含むリクエスト信号を送信するモ一夕コントローラ 3 2と接続されて使用される。リクエスト判別ビットは、リクエスト信号が、モータコントローラ内のハ一ドウエアにより時間管理された正確な周期のリクエスト信号であるか否かを示す情報である。以下では、説明の便宜上、正確な周期のリクエスト信号を R Qo と、そうでないリクエスト信号を RQ, と表記することにする。

そして、実施の形態 3にかかる位置検出装置内の CPU 2 5は、第 6図に示したように、夕イマ 2 6の値が TM_SET になったときには、それまで行っていた他のフフトウエア処理（S 3 3 0 ) を中断して、第 1分岐処理（ステップ S 3 1 0 ；ステップ S 3 1 i〜S 3 1 8) を実行する。この第 1分岐処理は、第 4図を用いて説明した、実施の形態 2にかかる位置検出装置内の C PUが実行する第 1分岐処理と全く同じものであるので、その説明は省略する。

そして、 CPU 2 5は、リクエスト信号が受信された際には、第 2分岐処理（ステップ S 3 2 0 ) を開始し、まず、受信されたリクエスト信号に含まれるリクエスト判別ビッ卜に基づき、そのリクエスト信号が、正確な周期のリクエスト信号 RQ。であるか、正確な周期であるとは限らないリクエスト信号であるかを判断する（ステップ S 3 2 1) 。

受信されたリクエスト信号がリクエスト信号 RQ。であった場合（ステップ S 32 1 ； Ye s) 、 CPU 2 5は、夕イマ 2 6を 0クリア（ステップ S 3 22 ) してから、位置信号の送信を行い（ステップ S 3 23 ) 、第 2分岐処理を終了する。一方、受信されたリクエスト信号がリクエスト信号 RQ。でなかった場合（ステップ S 3 2 1 ； No) には、夕イマ 2 6を 0クリアすることなく、位置信号の送信を行い（ステップ S 3 23 ) 、第 2分岐処理を終了する。

以下、モ一夕コント口一ラ 3 2がリクエスト信号 RQ。とリクエスト信号 RQ

, を交互に出力するものであった場合を例に、第 7図を用いて、実施の形態 3に力、かる位置検出装置の動作をさらに具体的に説明する。なお、第 7図において、 (A) は、位置検出装置 1 0がモータコントロ一ラ 32力、らリクエスト信号を受信するタイミングを示した図であり、（B) は、マイクロコンピュータ 1 8内のタイマ 26の値の時間変化を示した図である。また、（C) は、マイクロコンビユー夕 1 8からサンプルホールド部 1 5ヘサンプルホールド信号が出力される夕イミングを示した図であり、（D) は、 C PU 25が実行する処理の内容の時間変化を示した図である。そして、（E) は、位置検出装置 1 0から位置信号が送信されるタイミングを示した図である。

図示してあるように、リクエスト信号が時刻 t _a に受信された場合、送信位置データ SD-2を保持した位置信号の送信が行われる。そして、受信したリクエスト信号がリクエスト信号 RQ。であるので、その受信時刻から時間 TM_SET 力く経過した時刻である時刻 t _b (= t _a +TMSET ) に、送信位置データ SD ！を取得するための処理が開始される。

その後、時刻 t_c にリクエスト信号が受信されると、送信位置データ SD- iの送信が行われる。ただし、当該リクエスト信号はリクエスト信号 RQ であるため、送信位置デ一夕 SD_Q を取得するための処理は、時刻から時間 TM_SET が経過した時刻ではなく（リクエスト信号 RQ, の受信を契機としてではなく）、リクエスト信号 RQ。の受信時刻 t _a から時間 TM_LMT +TMSET が経過した時刻 t _d に開始される。

このように、実施の形態 3にかかる位置検出装置では、リクエスト信号 RQo は、位置データを取得するための処理を開始するタイミングを定める信号並びにモータコントローラへのデータ送信を実行するタイミングを定める信号として使用される。一方、リクエスト信号 RQ, は、モ一夕コントローラへのデータ送信を実行するタイミングを定める信号としてのみ使用され、そのデータ送信時に送信される位置デ一夕の取得するための処理の開始タイミングは、リクエスト信号 RQ。の受信時刻を基準に定められる。

このため、本位置検出装置を、ハードウェアによる正確な周期のリクエスト信号には、正確な周期の信号であることを示すリクエスト判別ビッ卜を付加し、ソフトウア管理によるリクェスト信号には、正確な周期の信号とは限らないことを示すリクエスト判別ビットを付加するモータコントローラと組み合わせれば、ソフトウヱァ管理によるリクエスト信号の送信タイミングに変動があっても、モ一夕自体の制御は正確に行えることになる、なお、そのようなモー夕コントローラは、従来のモータコントローラの僅かな変形で実現することができる。

本発明の実施の形態 4にかかる位置検出装置は、実施の形態 1にかかる位置検出装置を変形したものであるので、ここでは、動作が異なる部分のみを説明することにする。

実施の形態 1にかかる位置検出装置は、従来の位置検出装置と同様に、リクェスト信号の受信毎に、 7フレームからなる位置信号を送出する装置であつたが、実施の形態 4にかかる位置検出装置は、モータコントロ一ラとの初回通信時には、 7フレームの位置信号を送出し、その後の通信時には、 5フレームの位置信号を送出する装置となっている。

以下、第 8図を用いて、実施の形態 4にかかる位置検出装置が送出する位置信号のフォーマツト並びにその送出手順を説明する。なお、図において、左側に示してあるフレーム（データ）、位置信号が先に送出されるものである。また、以下に記す C P U 2 5の制御動作は、第 2図のステップ S 1 2 4、 S 1 2 5相当のステップで行われるものである。

第 8図（A) に示してあるように、実施の形態 4にかかる位置検出装置が送出する信号は、従来の位置検出装置が送出する信号（第 1 2図参照）と同様に、 C Dで始まり、 A L Mと C R Cで終わる信号となっている。ただし、本位置検出装置は、 C Dとして、第 8図（B ) に示してあるように、通信エラー保護信号として利用されていなかった部分を、判別信号として利用したものを用いている。位置検出装置内の C P U 2 5は、モータコントローラ 3 2と初めて通信する際 (モータコントローラ 3 2に、最初に位置データを通知する際）には、第 8図（ A ) に示してあるように、従来の位置検出装置と同様に、 C Dと S D。と A L M と C R Cからなる 7フレームの信号（以下、初回通信信号と表記する）が送信されるように各部（主に、シリアル信号変換回路 1 9) を制御する。なお、この際

、 CPU25は、 CDとして、自信号が初回通信信号であることを示す判別信号 807を含む CD 80 1。が送信されるようにする。

そして、初回通信信号の送信が完了した後は、 SD。の代わりに、前回の送信位置デ一夕 SD ！と今回の送信位置デ一夕 SD。との差 "SD。一 SD を表すバイトデータと、 SD。を構成する 4つのバイトデ一夕の 1つを含む信号であつて、 SD。を構成する 4つのバイトデ一夕のうちいずれが含まれているかを示す判別信号 807が設定された CD 8 0 1を含む信号が送出されるように各部を制御する。

より具体的には、 CPU 25は、初回通信信号の送出完了後、最初に送信位置デー夕を出力する際には、前回の送信位置デ一夕 S D ,と今回の送信位置デー夕 SD。との差 "SD_Q — SD— と、今回の送信位置データ SD。の第 1バイトである SD。 LL 803と、 SD。 L Lが含まれていることを示す C D 80 1 を含む信号が送信されるようにする。

そして、次に送信位置データを出力する際には、前回の送信位置データ SD一！と今回の送信位置データ SD_Q との差 "SD。 — SD- と、今回の送信位置デ —夕 SD。の第 2バイトである SD。 LH 804と、 SD。 LHが含まれていることを示す CD 80 12 を含む信号が送信されるようにする。その後、次に送信位置データを出力する際には、 "SD。 — SD ' と、 SD。の第 3バイトである SD。 HL 805と、 SD。 H Lが含まれていることを示す C D 80 1₃ を含む信号が送信されるようにする。

また、次に送信位置データを出力する際には、 "SD。 — SD ' と、 SDo の第 4バイトである SD。 HH 806と、 SD。 HHが含まれていることを示す CD 80 14 を含む信号が送信されるようにする。

そして、 CPU25は、 SD。 HHを含む信号が送出された後、送信位置デー夕を送出する際には、 SD_Q LLを含む信号が送出されるように各部を制御するものである。すなわち、実施の形態 4にかかる位置検出装置内の CPU 2 5は、送信位置デ —夕の 1回目の送出時には、 4バイトの SD。を含む 7フレームの信号が送信されるように各部を制御する。また、 CPU 25は、送信位置データの "4 X I— 2" 回目（ Iは自然数）の送出時には、 SD。 LLを含む信号が送信され、送信位置データの "4 x 1— 1 " 回目の送出時には、 SD。 LHを含む信号が送信されるように各部を制御する。また、送信位置データの "4 x 1 " 回目の送出時には、 SD。 HLを含む 5フレームの信号が送信され、送信位置データの "4 X 1 十 ' 回目の送出時には、 SD。 HHを含む信号が送信されるように各部を制御する。

実施の形態 4にかかる位置検出装置は、このように動作するように構成されているため、モータコントローラに位置の検出結果を通知するのに必要とされる時間が従来よりも短くなつている。具体的には、シリアル通信の転送速度が 2. 5 Mb p sであった場合、既に説明したように従来の信号の伝送に必要とされる時間は 28 sである。これに対して、実施の形態 4にかかる位置検出装置が出力する信号の伝送に必要とされる時間は、当該信号のビット数が 5 0ビットであるので、 20 s (= 5 0 / ( 2. 5 X 1 0⁶ ) ) となっている。

このため、本位置検出装置を、初回通信信号で通知された送信位置データを絶対位置データとして記憶し、その後、位置検出装置から位置信号が通知されるたびに、その位置信号に含まれる差分データを絶対位置データに加算していき、加算後の絶対位置デ一夕を、スリツト板 1 3 (に接続されているモー夕）のその時点におけるの位置を表すデータとして取り扱うモー夕コントローラ 3 2と組み合わせれば、従来よりも短いリクエスト信号周期で動作するシステム、換言すれば、モータ等の制御用の情報をより頻繁に得ることができ、その結果としてモータ等の制御がより適切に行えるシステムを構築できることになる。

なお、実施の形態 4に係る位置検出装置において、 "SD。 — SD 用に 1 フレームしか確保していなし、のは、位置検出装置により位置を検出されるモータが一般的な最高回転数である 4 5 0 0 RPMにて回転中であり、モー夕コント口ーラからのリクエスト信号周期が 5 0 Sであるとすると、本装置の回転角デー夕のビット数は 1 6ビットであるので、 5 0〃 s経過したときの位置データの変化量が 1バイ卜で表せることになるからである（変化量は、 4 5 0 0 Z6 0 x 5 0 X 1 ₀-6_X 2 " = _{2 4} 5デ一夕となる）。 "SD。 — SD が 1バイトで表せない条件で使用する場合には、当然、 "SD。 — SD- 用に 2 (あるいはそれ以上）バイトが確保されることになる。

また、 "SD。 - S D -！ " の他に、 SD。 LL、 SDo LH、 SD。 HL、 S

Do HHのいずれかを含む信号を送出させているのは、モ一夕コントローラ側で

、 SD。 LL等を用いた絶対位置データの検証が行えるようにするためであるので、 "SD。 — SD- を含み、 SD。 LL等を含まない信号が出力されるように実施の形態 4にかかる位置検出装置を変形することができる。

実施の形態 5にかかる位置検出装置は、実施の形態 2にかかる位置検出装置を変形したものであり、リクエスト信号を周期 I _KQで送信するモータコントローラ

3 2であって、リクエスト信号を送信していないときでも、位置デ一夕を受信することができるモ一夕コントローラ 3 2と接続されて使用される。また、位置検出装置内の CPU 25には、位置検出装置の使用を開始する前に、 TM_SET 、並びに、リクエスト信号送信周期 I _RQとその値が一致する TMLMT OTMSET )

、位置変化速度のしきい値 V, が与えられる。

以下、第 9図を用いて、実施の形態 5にかかる位置検出装置の動作を説明する。なお、第 9図において、（A) は、位置検出装置がモー夕コントローラ 32からリクエスト信号を受信するタイミングを示した図であり、（B) は、位置変化速度 " （SD。一 ) /TMLMT " の時間変化を示した図である。（C) は、マイクロコンピュータ 1 8内のタイマ 2 6の値の時間変化を示した図である。また、（D) は、 CPU 2 5が実行する処理の内容の時間変化を示した図である。そして、（E) は、位置検出装置から位置信号が送信されるタイミングを示した図である。

実施の形態 5にかかる位置検出装置には、通常モードと高速モードと名付けた 2つの動作モードが用意されている。通常モードは、（SD。 — SD— ,) /TM LMT によって規定される位置変化速度が V_t 以下であるときに選択される動作モードであり、高速モードは、位置変化速度が V_t を越えているときに選択される動作モードである。

通常モード時、実施の形態 5中の CPU 25は、位置変化速度が V_t 以上であるか否かの判断を行う点を除けば、従来の位置検出装置 1 1 0内の CPU 1 25 と同じ動作をする。

たとえば、通常モード時、時刻 t _a にリクエスト信号が受信された場合、 CP U25は、タイマ 26を 0クリアするとともに、既に算出してある送信位置デ一夕を含む位置信号がシリアル伝送路 3 1上に送信されるようにシリアル信号変換回路 1 9等を制御する。また、タイマ 26の値が TM_SET と一致した際（時刻 t _b ) には、サンプルホールド部 1 5への "L" レベルのサンプルホールド信号の供給で始まる処理を実行し、送信位置デ一夕を算出する。そして、その後、リクェスト信号が受信されたときに（時刻 te に）、その送信位置データを含む位置信号がシリアル伝送路 3 1上に送信されるようにシリアル信号変換回路 1 9等を制御する。

このような処理を実行すると共に、 CPU25は、今回、算出した送信位置デ —夕 SD。と前回、算出した送信位置データのとから算出される位置変化速度 " （SD。 — SD ) /TM_LMT " 、 V, 以下であるか否かの判断も行う。なお、この判断は、第 9図（B) に、丸印で模式的に示してあるように、位置データ算出処理の終了時に行われる。そして、リクエスト信号受信時には、その判断結果に応じた制御が行われる。

具体的には、通常モードで動作しているときに、位置変化速度が V, を越えたことを検出した場合、 CPU25は、リクエスト信号受信時に、タイマ 26を 0 クリアするとともに、 TM_LMT および TM_SET の値を、それぞれ 1/2とする。また、動作モードを高速モードに変更する。その後（高速モード時）、 CPU2 5は、 N==2とされた実施の形態 2にかかる位置検出装置内の CPU 25と同様の制御を実行する。

すなわち、高速モード時、 C P U 2 5は、夕イマ 2 6の値が、変更後の T M_{S E} τ と一致したときに、送信位置データを算出するための処理を開始し、当該処理によつて得られた送信位置データを含む信号を送出させるための制御を、タイマ 2 6の値が、変更後の T M_{L MT} と一致したときに行う（第 1 2図の時刻 t _e 以後を参照されたい）。なお、 C P U 2 5は、この高速モード時、 M個の測定データから、 M〃ビットの回転角デ一夕を算出する。ここで、 M〃は、通常モード時に算出される回転角データのビット数 M ' 以下のビット数であり、リクエスト信号周期 I RQの間に、 2回、位置デ一夕を算出でき、かつ、当該位置データを含む位置信号が 2回送信できるように予め設定される。

また、高速モード時、 C P U 2 5は、位置変化速度が V , 以下であるか否かの判断も行い、位置変化速度が V _t 以下となっていると判断されている状態で、リクェスト信号が受信された場合には、動作モードを通常モードに変更する。すなわち、タイマ 2 6を 0クリアするとともに、 T M_{L MT} および TM_{s e t} の値を、それぞれ、 2倍する（初期値に戻す）。

また、 C P U 2 5は動作モ一ドが通常モードであるか高速モ一ドであるかを示す情報と周期番号とからなる属性情報 1 0 0 5を送信位置データと共に含む信号が位置信号として送信されるように各部を制御し、モー夕コントローラ 3 2は当該属性情報に基づき、受信された位置信号に含まれる位置データを解釈する。以上、説明したように、実施の形態 5にかかる位置検出装置は、位置データの送信周期等を、スリット板 1 3の位置の変化速度に応じて自動的に変更する。このため、この位置検出装置と組み合わされたモータコントローラは、同期モー夕を高速で動作させているときには、荒い精度ではあるが、短い周期で同期モ一夕内の永久磁石の磁極の位置を知ることができ、同期モータが通常の速度で動作させているときには、高精度、かつ、適当な周期で同期モータ内の永久磁石の磁極の位置を知ることができることになるので、結局、この位置検出装置を用いれば、モータを効率良く制御できることになる。なお、実施の形態 5にかかる位置検出装置は、 TM_{L M T} 等を 1 / 2とする装置であったが、 TM_{L M T} 等を 1 /K ( Kは、 3以上の整数）とする装置としても良いことは当然である。また、実施の形態 5にかかる位置検出装置は、 2つの動作モードを有するものであつたが、位置変化速度に関するしきい値を 2つ以上設け、 3つ以上の動作モードを有する装置としても良い。

さらに、実施の形態 5にかかる位置検出装置は、測定（算出）した位置変化速度に応じて、動作モードを変更する装置であつたが、モータコントローラを、必要としている位置データの精度や送信周期を指定する情報を含むリクエスト信号を送出するものとし、位置検出装置を、リクエスト信号内に含まれる当該情報に従った精度、送信周期で位置データを出力する装置とすることもできる。

各実施の形態の位置検出装置は、既に説明した変形以外の変形を施すこともでさる。

例えば、実施の形態 2、 3、 5の位置検出装置を変形して、位置信号の送信手順として、実施の形態 4にかかる位置検出装置で用いられている送信手順が用いられる位置検出装置を構成することができる。また、各実施の形態の位置検出装置を変形して、位置信号がパラレル伝送路によってモータコントローラ等の制御機器に送信される装置を構成することもできる。また、各実施の形態の位置検出装置は、いわゆる、口一タリエンコーダであつたが、各実施の形態に示されている技術を、回転角度以外を検出する装置に適用しても良いことは当然である。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる位置検出装置は、被測定物を移動させている、同期モータ等の機器を制御するために必要とされる位置データの出力源として有用であり、特に、高速な制御が望まれる機器への位置デ一夕の供給に用いるのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 被測定物の位置を表す位置データを出力する位置検出装置において、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によってリクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過したときに、前記被測定物の位置を検出するためにセンサの出力を測定するセンサ出力測定手段と、

このセンサ出力測定手段によって測定された出力に基づき、測定が行われた時点における前記被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、

前言己リクエスト信号の受信間隔と前記所定時間と前記位置データ算出手段によつて算出される位置デ一夕と前記被測定物の推定される速度とを用いて、その受信間隔の測定が行われたリクエスト信号の受信時における前記被測定物の位置を表す位置データである補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、この補正位置データ算出手段によって算出された補正位置データを、前言己リクエスト信号に対する応答として出力する出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

2 . 前記補正位置デ一夕出力手段によつて最初に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デ一夕出力手段によつて 2番目以降に出力された補正位置デー夕に関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリァル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の位置検出装置。

3 . 被測定物の位置を表す位置データを出力する位置検出装置において、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によってリクェスト信号の受信が検出されるたびに、そのリクェスト信号が検出されてから所定時間が経過した後、前記リクエスト信号の周期の整数分の一の周期であって、予め与えられた出力周期の整数倍の時間が経過するたびに、前記被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、

この測定処理実行手段によつて前記センサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における前記被測定物の位置を表す位置データを算出する位置デ一夕算出手段と、

この位置データ算出手段によって位置データが算出されるたびに、その算出された位置デー夕と前記出力周期と前記所定時間と前記被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、前記リクェスト信号の受信時から前記出力周期の整数倍の時間が経過した時点であつて、前記センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における前記被測定物の位置を表す位置データである補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、

前記補正位置データ算出手段によつて補正位置デー夕が算出されるたびに、算出された補正位置デ一夕を、その補正位置デ一夕が位置を表している時刻に出力する補正位置データ出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

4 . 前記補正位置デー夕出力手段によつて最初に出力された補正位置デー夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置データ出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビッ卜数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリァル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の位置検出装置。

5 . 前記被測定物の位置の変化速度を監視する監視手段と、この監視手段による監視結果に応じて、前記出力周期の値を、前記リクエスト信号の周期の整数分の一である他の値に変更する出力周期変更手段と、をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の位置検出装置。

6 . 前記補正位置データ出力手段によつて最初に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置データ出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置デ一夕と前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の位置検出装置。

7 . 前記監視手段による監視結果に応じて、前記位置データ算出手段によって算出される位置データのビット長を変更するビット長変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の位置検出装置。

8 . 前記補正位置デー夕出力手段によつて最初に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置データ出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の位置検出装置。

9 . 前記リクエスト信号は、前記出力周期を指定する指定情報を含み、前記検出手段によって検出された前記リクェスト信号に含まれる指定情報に応じて、前記出力周期の値を、前記リクェスト信号の周期の整数分の一である他の値に変更する出力周期変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の

1 0 . 前記補正位置デ一夕出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デー夕出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置デー夕に関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 9項記載の位置検出装置。

1 1 . 被測定物の位置を表す位置データを出力する位置検出装置であって、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出するとともに、受信を検出したリクエスト信号が、第 1種リクエスト信号であるか第 2種リクエスト信号であるかを判別する検出判別手段と、

この検出判別手段によつて第 1種リクエスト信号の受信が検出されるたびに、その第 1種リクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過した後、予め与えられている前記リクエスト信号の周期の整数倍の時間が経過するたびに、前記被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、この測定処理実行手段によって前記センサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における前記被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、

この位置デ一夕算出手段によって位置デ一夕が算出されるたびに、その位置デ一夕と前記周期と前記所定時間と前記被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、前記第 1種リクエスト信号の受信時から前記周期の整数倍の時間が経過した時点であって、前記センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における前記被測定物の位置を表す位置データである補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、

前記補正位置データ算出手段によつて補正位置デ一タが算出されるたびに、算出された補正位置デ一夕を、その算出後、前記検出判別手段によって受信が検出された第 1種リクエスト信号或いは第 2種リクエスト信号に対する応答として出力する補正位置データ出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

1 2 . 前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 i所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリァル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デ一夕出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の位置検出装置。 J O " 補正書の請求の範囲

[ 1 9 9 9年 2月 2 3日（2 3 . 0 2 . 9 9 )国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1 , 2 , 4 , 6 - 8 , 1 0及び 1 2は補正された；他の請求の範囲は変更なし。（6頁）]

1 . (補正後）被測定物の位置を表す位置データを出力する位置検出装置において、

位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によってリクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過したときに、前記被測定物の位置を検出するためにセンサの出力を測定するセンサ出力測定手段と、

前記リクエスト信号の受信間隔を測定する受信間隔測定手段と、

前記受信間隔測定手段により測定されたリクエスト信号の受信間隔と前記所定時間と前記位置データ算出手段によつて算出される位置データと前記被測定物の推定される速度とを用いて、その受信間隔の測定が行われたリクエスト信号の受信時における前記被測定物の位置を表す位置データである補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、

この補正位置データ算出手段によって算出された補正位置データを、前記リクエスト信号に対する応答として出力する出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

2 . (補正後）前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デ一夕出力手段によつて 2番目以降に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置デ一夕の差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および

補正された用紙（条約第 19条） /または、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の位置検出装置。

3 . 被測定物の位置を表す位置データを出力する位置検出装置において、位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出する検出手段と、この検出手段によつてリクエスト信号の受信が検出されるたびに、そのリクェスト信号が検出されてから所定時間が経過した後、前記リクエスト信号の周期の整数分の一の周期であって、予め与えられた出力周期の整数倍の時間が経過するたびに、前記被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、

この測定処理実行手段によつて前記センサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における前記被測定物の位置を表す位置データを算出する位置データ算出手段と、

この位置デー夕算出手段によつて位置デー夕が算出されるたびに、その算出された位置デー夕と前記出力周期と前記所定時間と前記被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、前記リクェスト信号の受信時から前記出力周期の整数倍の時間が経過した時点であって、前記センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における前記被測定物の位置を表す位置データである補正位置デ一夕を算出する補正位置デ一夕算出手段と、

前記補正位置データ算出手段によつて補正位置データが算出されるたびに、算出された補正位置デー夕を、その補正位置デ一夕が位置を表している時刻に出力する補正位置デ一夕出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

4 . (補正後）前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記

補正された用紙（条約第 19条）リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デ一夕出力手段によつて 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および /または、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の位置検出装置。

6 . (補正後）前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デー夕出力手段によつて 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および /または、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の位置検出装置。

7 . (補正後）前記監視手段による監視結果に応じて、シリアル伝送路上に送出する位置データのビット長を変更するビット長変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の位置検出装置。

補正された用紙（条約第 19条）

8 . (補正後）前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デー夕出力手段によつて 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および Zまたは、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の位置検出装置。

9 . 前記リクエスト信号は、前記出力周期を指定する指定情報を含み、前記検出手段によって検出された前記リクエスト信号に含まれる指定情報に応じて、前記出力周期の値を、前記リクエスト信号の周期の整数分の一である他の値に変更する出力周期変更手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の位置検出装置。

1 0 . (補正後）前記補正位置データ出力手段によって最初に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリ了ル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デー夕出力手段によって 2番目以降に出力された補正位置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および Zまたは、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 9項記載の位置検出装置。

1 1 . 被測定物の位置を表す位置デ一夕を出力する位置検出装置であって、

補正された用紙（条約第 19条）位置データの出力を要求するリクエスト信号の受信を検出するとともに、受信を検出したリクエスト信号が、第 1種リクエスト信号であるか第 2種リクェスト信号であるかを判別する検出判別手段と、

この検出判別手段によって第 1種リクエスト信号の受信が検出されるたびに、その第 1種リクエスト信号の受信が検出されてから所定時間が経過した後、予め与えられている前記リクェスト信号の周期の整数倍の時間が経過するたびに、前記被測定物の位置を検出するためのセンサの出力を測定する処理を実行する測定処理実行手段と、

この測定処理実行手段によって前記センサの出力が測定されるたびに、その測定された出力を用いて、測定が行われた時点における前記被測定物の位置を表す位置デ一夕を算出する位置デ一タ算出手段と、

この位置デ一夕算出手段によって位置データが算出されるたびに、その位置デ一夕と前記周期と前記所定時間と前記被測定物の推定される位置の変化速度とを用いて、前記第 1種リクエスト信号の受信時から前記周期の整数倍の時間が経過した時点であって、前記センサ出力測定手段による出力の測定後に最初に到達する時点における前記被測定物の位置を表す位置デ一夕である補正位置データを算出する補正位置データ算出手段と、

前記補正位置データ算出手段によつて補正位置デ一夕が算出されるたびに、算出された補正位置データを、その算出後、前記検出判別手段によって受信が検出された第 1種リクェスト信号或いは第 2種リクェスト信号に対する応答として出力する補正位置デ一タ出力手段と、

を備えることを特徴とする位置検出装置。

1 2 . (補正後）前記補正位置デ一夕出力手段によって最初に出力された補正位置デ一夕に関しては、その補正位置データを表す第 1所定ビット数の信号を、前記リクエスト信号を出力する機器が接続されたシリアル伝送路上に検出結果として送出し、前記補正位置デ一夕出力手段によって 2番目以降に出力された補正位

捕正された用紙（条約第 19条）置データに関しては、その補正位置データと前回、出力された補正位置データの差を表す、前記第 1所定ビット数よりも少ない第 2所定ビット数の信号を、および /または、今回出力した信号の一部を付加した信号を、前記シリアル伝送路上に検出結果として送出する送出手段を、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の位置検出装置。

補正された用紙（条約第 19条）条約 1 9条に基づく説明書

請求の範囲第 1項は、リクエスト信号の受信間隔を測定する受信間隔測定手段を追加し、その受信間隔測定手段により測定されたリクェスト信号の受信間隔を補正位置デ一夕を算出するのに用いることを明確にした。また、請求の範囲第 2項、第 4項、第 6項、第 8項、第 1 0項および第 1 2項には、 2番目以降に出力する信号を前回出力した信号との差を表す信号だけではなく、今回出力した信号の一部を付加して出力することにっし、ても追加した。さらに、請求の範囲第 7項は、そのビット長変更手段が、シリアル伝送路上に送出する位置デ一夕のビット長を変更するものであることを明確にした。以上のような限定的な補正を行うことにより、引用例との技術的な差異を明確にした。