【誤訳訂正書】
【提出日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】          明細書
【発明の名称】      位置のディジタル検知器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の最大振幅（Ａ０）と、同一の平均値（Ｃ０）とを有し、位相が互いに１／４周期異なり、ターゲットの１回転に等しい周期を有する２つの正弦波の信号（Ｓ１、Ｓ２）を発生する２つのセンサ素子からなる固定のアナログ検知器に面する可動の上記ターゲットと、
ｎを２以上の正の整数として、２ｎに等しい分解能で、可動の上記ターゲットが固定されている回転体の位置を検知するための、並列なｎ個の出力ディジタル信号を発生する、２つの上記信号（Ｓ１、Ｓ２）の処理装置と、
からなる位置のディジタル検知器において、
上記処理装置は、
２つの上記信号（Ｓ１、Ｓ２）から、同一の振幅（Ａ０）と、同一の平均値（Ｃ０）とを有し、ｍをｎ以下の正の整数、ｉを１〜２ｍ−１の正の整数として、相継いで互いに２π／２ｍ−１ずつ位相がずれた、２ｍ−１個の信号（Ｓｉ）を発生する信号発生手段（１）と、
上記検知器の出力ディジタル信号の高位ビットに対応し、２ｍ個の等しい区域（Ｐｉ）を決めるようにコード化された、ｍ個のディジタル信号（ｂｎ−ｍ＋１、ｂｎ−ｍ＋２、・・・・・・・、ｂｎ−１、ｂｎ）を発生する、２ｍ−１個の信号（Ｓｉ）によって区切られた２ｍ個の区域（Ｐｉ）を検出する区域検出手段（２）と、
上記区域検出手段（２）から発生するｍ個の上記ディジタル信号（ｂｎ−ｍ＋１、・・・・・・・、ｂｎ）によって制御され、上記信号発生手段（１）から発生される２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）を処理して、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）の上記平均値（Ｃ０）と第１の閾値（Ｌ１）との間にある部分によって構成される一方の信号（Ａ）と、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）の上記第１の閾値（Ｌ１）と上記第１の閾値（Ｌ１）よりも高い第２の閾値（Ｌ２）との間にある部分によって構成される他方の信号（Ｂ）とを発生する、アナログのマルチプレクサ手段（３）と、
信号の低位ビットに対応し、所望の分解能を得るために、角度２π／２ｍの２ｍ個の上記区域（Ｐｉ）の各々を角度２π／２ｎの２ｎ−ｍ個の同じサブ区域に細分するようにコード化された、（ｎ−ｍ）個のディジタル信号（ｂ１、ｂ２、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ−１、ｂｎ−ｍ）を発生するために、２ｍ個の区域（Ｐｉ）の各々において、上記マルチプレクサ手段（３）から発生する上記一方の信号（Ａ）と上記他方の信号（Ｂ）とを微細内挿する微細内挿手段（４）と、
を含み、
上記位置検知器の出力ディジタル信号（ｂ１、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ、ｂｎ−ｍ＋１、・・・・・・・、ｂｎ）の全体が上記回転体の絶対的位置を表すことを特徴とする位置のディジタル検知器。
【請求項２】
同一の最大振幅（Ａ０）と、同一の平均値（Ｃ０）とを有し、位相が互いに１／４周期異なり、ｋを２以上の正の整数として、ターゲットの２ｋπ回転に等しい周期を有する２つの正弦波の信号（Ｓ１、Ｓ２）を発生する２つのセンサ素子からなる固定のアナログ検知器に面する可動の多極の上記ターゲットと、
ｎを２以上の正の整数として、２ｎに等しい分解能で、可動の上記ターゲットが固定されている回転体の位置を検知するための、並列なｎ個の出力ディジタル信号を発生する、２つの上記信号（Ｓ１、Ｓ２）の処理装置と、
からなる位置のディジタル検知器において、
上記処理装置は、
２つの上記信号（Ｓ１、Ｓ２）から、等しい振幅（Ａ０）と、同一の平均値（Ｃ０）とを有し、ｍをｎ以下の正の整数、ｉを１〜２ｍ−１の正の整数として、相継いで互いに２π／２ｍ−１ずつ位相がずれた、２ｍ−１個の信号（Ｓｉ）を発生する信号発生手段（１）と、
上記検知器の出力ディジタル信号の高位ビットに対応し、２ｍ個の同一の区域（Ｐｉ）を決めるようにコード化された、ｍ個のディジタル信号（ｂｎ−ｍ＋１、ｂｎ−ｍ＋２、・・・・・・・、ｂｎ−１、ｂｎ）を発生する、２ｍ−１個の信号（Ｓｉ）によって区切られた２ｍ個の区域（Ｐｉ）を検出する区域検出手段（２）と、
上記区域検出手段（２）から発生するｍ個の上記ディジタル信号（ｂｎ−ｍ＋１、ｂｎ）によって制御され、上記信号発生手段（１）から発生される２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）を処理して、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）の上記平均値（Ｃ０）と第１の閾値（Ｌ１）との間にある部分によって構成される一方の信号（Ａ）と、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号（Ｓｉ）の上記第１の閾値（Ｌ１）と上記第１の閾値（Ｌ１）よりも高い第２の閾値（Ｌ２）との間にある部分によって構成される他方の信号（Ｂ）とを発生する、アナログのマルチプレクサ手段（３）と、
信号の低位ビットに対応し、所望の分解能を得るために、角度２π／２ｍの２ｍ個の区域（Ｐｉ）の各々を角度２π／２ｎの２ｎ−ｍ個の同じサブ区域に細分するようにコード化された、（ｎ−ｍ）個のディジタル信号（ｂ１、ｂ２、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ−１、ｂｎ−ｍ）を発生させるために、２ｍ個の上記区域（Ｐｉ）の各々において、上記マルチプレクサ手段（３）から発生する上記一方の信号（Ａ）と上記他方の信号（Ｂ）とを微細内挿する微細内挿手段（４）と、
を含み、
上記位置検知器の上記出力ディジタル信号（ｂ１、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ、ｂｎ−ｍ＋１、・・・・・・・、ｂｎ）の全体が上記回転体の半絶対的位置を表すことを特徴とする位置のディジタル検知器。
【請求項３】
上記マルチプレクサ手段（３）は、上記第１の閾値（Ｌ１）と上記第２の閾値（Ｌ２）とが、それぞれ、
Ｌ１＝Ａ０・sin(２π／２ｍ）と、
Ｌ２＝Ａ０・sin(２π／２ｍ−１）
である上記第１の閾値（Ｌ１）と上記第２の閾値（Ｌ２）とを用いて、上記一方の信号（Ａ）と上記他方の信号（Ｂ）を発生することを特徴とする、請求項１または２に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項４】
上記マルチプレクサ手段（３）は、ＮＯＴゲートとＡＮＤゲートのような、２ｍ個の論理回路の組合せを含むことを特徴とする、請求項３に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項５】
上記微細内挿手段（４）は、ｊを１〜（２ｎ−ｍ−１）の整数として、
Ｋｊ＝−sin(ｊ・２π／２ｎ)／sin(ｊ・２π／２ｎ−２π／２ｍ−１）
に等しい減衰係数（Ｋｊ）によって上記他方の信号（Ｂ）を減衰させ、減衰された各信号（Ｂｊ）を上記一方の信号（Ａ）と対比し、信号の低位ビットに対応する上記出力ディジタル信号（ｂ１、ｂ２、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ−１、ｂｎ−ｍ）を発生するために、それら対比から出るディジタル信号の論理的組合せを行なうことを特徴とする、請求項１または２に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項６】
上記処理装置の上記信号（Ｓｉ）を発生する上記信号発生手段（１）は、加算回路（７）、反転回路（８）および増幅回路（９）から得られる下記の値、
Ｓ７＝−Ｓ１
Ｓ５＝−Ｓ２
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／√２
Ｓ６＝−Ｓ３
Ｓ４＝（Ｓ１−Ｓ２）／√２
Ｓ８＝−Ｓ４
を有する、互いに位相が４５°ずれた２ｍ−１＝８個の信号（Ｓ１〜Ｓ８）を発生させることを特徴とする、２９に等しい分解能をもって回転体の位置を測定するための請求項１または２に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項７】
２ｍ＝１６個の区域（Ｐｉ）を検出する上記区域検出手段（２）は、次ぎのディジタル信号
Ｓ７＞０であれば、ｂ９＝１
Ｓ５＞０であれば、ｂ８＝１
（Ｓ３＞０  ＡＮＤ  Ｓ４＞０）ＯＲ
（Ｓ６＞０  ＡＮＤ  Ｓ８＞０）であれば、
ｂ７＝１
（Ｓ１＞Ｓ８  ＡＮＤ  Ｓ２＞Ｓ４）ＯＲ
（Ｓ５＞Ｓ３  ＡＮＤ  Ｓ１＞Ｓ６）ＯＲ
（Ｓ７＞Ｓ４  ＡＮＤ  Ｓ５＞Ｓ８）ＯＲ
（Ｓ２＞Ｓ６  ＡＮＤ  Ｓ７＞Ｓ３）であれば、
ｂ６＝１
を発生する、比較器（１０）の４つの組合せ（Ｃ６〜Ｃ９）と、ＡＮＤとＯＲ型の論理ゲート（１１）とを含むことを特徴とする、請求項６に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項８】
上記処理手段は、さらに、
位置のディジタル検知器の出力信号の最も低位ビットに対応する出力ディジタル信号（ｂ１）と位相が１／４周期ずれ、それと同じ分解能を有する出力ディジタル信号（ｂＱＵＡＤ）を発生する信号（ｂＱＵＡＤ）発生手段（７）と、
基準パルス（ｂＴＴ）発生手段（８）と、
を含み、上記最も低位ビットに対応する出力ディジタル信号（ｂ１）と、上記出力ディジタル信号（ｂＱＵＡＤ）と、上記基準パルス（ｂＴＴ）とが上記回転体の相対的位置を与えることを特徴とする、請求項１または３〜７のいずれか１つに記載の相対的位置のディジタル検知器。
【請求項９】
上記信号（ｂＱＵＡＤ）発生手段（７）は、ＥＸＯＲ論理演算子によって、次ぎのブール演算、
ｂＱＵＡＤ＝ｂ２ＥＸＯＲｂ３ＥＸＯＲ・・・・・・ＥＸＯＲｂｎ−１ＥＸＯＲｂｎ
を行なうことを特徴とする、請求項８に記載の相対的位置のディジタル検知器。
【請求項１０】
上記基準パルス（ｂＴＴ）発生手段（８）は、次ぎのブール演算
ｂＴＴ＝ｂ１ＡＮＤｂ２ＡＮＤ・・・・・・ＡＮＤｂｎ−１ＡＮＤｂｎ
を行なうことを特徴とする、請求項８に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項１１】
上記信号（ｂＱＵＡＤ）発生手段（７）は、位置のディジタル検知器の出力信号の上記最も低位ビットに対応する出力ディジタル信号（ｂ１）を除いて、入力に出力ディジタル信号（ｂ２〜ｂｎ）を受けるＥＸＯＲゲートによって構成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の相対的位置のディジタル検知器。
【請求項１２】
上記微細内挿手段（４）が上記他方の信号（Ｂ）の減衰抵抗ネットワークを含むことを特徴とする、請求項５に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項１３】
ｎ個の上記出力ディジタル信号（ｂｉ）が処理装置に内蔵されたデータ伝送プロトコルを介して直列化されることを特徴とする、請求項１または８に記載の位置のディジタル検知器。
【請求項１４】
ｎ個の上記出力ディジタル信号（ｂ１〜ｂｎ）のコーディングが検知器の絶対的位置を一義的に決めることを可能にすることを特徴とする、請求項１または２に記載の位置のディジタル検知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、位置のディジタル検知器、特に絶対的位置のディジタル検知器に関し、特に自動車またはその他の工業に応用される検知器ベアリングの中で使用される、位置のディジタル検知器に関する。このような検知器は、自動車の走行経路を制御するためにステアリングコラムのベアリングの中に取り付けたり、あるいは例えばロボットや工作機械の位置の制御および操縦システムの中に取り付けられる。
【０００２】
絶対的位置の検知器は、検知器を内蔵するシステムに電圧が印加されると直ちに運動手段の位置を再検知して指示し、運動手段を操縦可能にする。相対的位置の検知器は、例えば基準パルスの検出に先立って初期化が必要であるが、絶対的位置の検知器は、初期化することなく直ちに運動手段の位置の再検知ができるという利点を有する。
【０００３】
絶対的位置の検知器は、並列出力の場合には複数の出力信号を供給するが、直列出力の場合には、並列信号をデータ伝達のプロトコルに合致するように成形した１つの信号のみを供給する。絶対的位置を表示するために出力信号が供給するコードには、任意のコードが使用可能であるが、望ましくはバイナリコード（ｂｉｎａｒｙ  ｃｏｄｅ）または交番２進コード（Ｇｒａｙ  ｃｏｄｅ）を使用する。図１は、交番２進コードでコード化され、５１２点を発生する、換言すれば１回転当り５１２の異なった点を発生する並列出力信号の例である。
【０００４】
また、ｎを正の整数として、並列なｎ個の出力信号を供給する検知器の場合には、一般に、それぞれ特別のコーディングを有するコーダによって支持されたｎ個の異なったトラックと、ｎ個のトラックによって供給される情報を読みとるための固定のｎ個の検知器とが必要である。換言すれば、検知器およびコード化されたトラックの数は、２ｎに等しい最大分解能を得ることを可能にする出力信号の数に等しい。
【０００５】
この種の装置は、極微細線の形成を可能にするディスク蝕刻技術を使用する光学的コーダによって実現可能である。このような光学的コーダの利点は、特に周囲温度が変化しても、ポテンシオメータ型の絶対的位置のアナログ検知器の出力信号よりも遥かに高い信頼性を持ったディジタル信号を供給することが可能であるという点である。しかしながら、光学的コーダの使用は、汚染や振動のレベルが極めて低く、周囲温度が１００°Ｃ以下であるような、余り厳しくない環境に限られる。
【０００６】
このような使用環境の限界を拡大するものとしては、装置の可動部分に結合された多数トラックおよび多数極の磁気ディスクと、装置の固定部分に結合された複数の磁気検知器とからなる磁気コーダがある。可動の磁気ディスクの上には、それぞれ均等に分布する１連のＮ極とＳ極を有する複数の多数極磁気トラックが設けられており、これらの磁極がホール効果プローブ型、磁気抵抗プローブ型、または誘導型の検知器の前を相継いで通過する。本出願人が出願し、公開された、フランス特許出願ＦＲ２,６７８,３２９及びＦＲ２,６６０,０２８に記載されているように、このような位置の磁気検知器は、有利にベアリングの中に内蔵可能である。
【０００７】
しかしながら、絶対的位置の光学的コーダを使って得られるものと同じコーディングおよび出力信号を得るために、複数の磁気トラックをディスク上に設ける場合には、大きな占有空間が必要になるという問題がある。すなわち、システムの絶対的位置を表す出力信号の精度に悪影響を及ぼす相互干渉を減少させるためには、磁気検知器間に最低限の空間が必要である。また、大電流が流れるコイルからなる磁化器による伝統的な多数極の磁化は非常に複雑である。
【０００８】
占有空間と磁化とについての上記問題点を解決する手段としては、磁気書込み技術によって非常に高い情報密度の書込みが可能な薄層材料からなる磁気ディスクと、磁気ディスクに書き込まれたコード化された情報の読出しに適した誘導または磁気抵抗検知器からなる磁気装置がある。しかしながら、このような磁気装置は、非常に小さな読取り磁極間隙を必要とするので工業的な実用が困難であり、また装置が比較的脆弱であるという２つの問題がある。
【０００９】
これらの不都合を克服するため、本発明は、２つの検知器からの出力され、位相が互いに１／４周期異なり、同一の平均値を有し、検知器の可動部分の１回転に等しい周期を有する、２つの正弦波の信号のみから、絶対的位置のディジタル検知器と同じ出力信号を信号処理装置から発生させる、位置のディジタル検知器を提案する。
【００１０】
このため、本発明の目的は、同一の最大振幅と、同一の平均値とを有し、位相が互いに１／４周期異なり、ターゲットの１回転に等しい周期を有する２つの正弦波の信号を発生する２つのセンサ素子からなる固定のアナログ検知器に面する可動の上記ターゲットと、
ｎを２以上の正の整数として、２ｎに等しい分解能で、可動の上記ターゲットが固定されている回転体の位置を検知するための、並列なｎ個の出力ディジタル信号を発生する、２つの上記信号の処理装置と、
からなる位置のディジタル検知器において、
上記処理装置は、
２つの上記信号から、同一の振幅と、同一の平均値とを有し、ｍをｎ以下の正の整数、相継いで互いに２π／２ｍ−１ずつ位相がずれた、２ｍ−１個の信号を発生する信号発生手段と、
信号の高位ビットに対応し、２ｍ個の等しい区域を決めるようにコード化された、ｍ個のディジタル信号を発生する、２ｍ−１個の信号によって区切られた２ｍ個の区域を検出する区域検出手段と、
上記区域検出手段から発生するｍ個の上記ディジタル信号によって制御され、上記信号発生手段から発生される２ｍ−１個の上記信号を処理して、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号の上記平均値と第１の閾値との間にある部分によって構成される一方の信号と、振幅が１連の２ｍ−１個の上記信号の上記第１の閾値と上記第１の閾値よりも高い第２の閾値との間にある部分によって構成される他方の信号とを発生する、アナログのマルチプレクサ手段と、
信号の低位ビットに対応し、所望の分解能を得るために、２ｍ個の上記区域の各々を角度２π／２ｎの２ｎ−ｍ個の同一のサブ区域に細分するようにコード化された、（ｎ−ｍ）個のディジタル信号を発生させるために、２ｍ個の上記区域の各々において、上記マルチプレクサ手段から発生する上記一方の信号と上記他方の信号を微細内挿する微細内挿手段と、
を含み、
上記位置検知器の出力ディジタル信号（ｂ１、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ、ｂｎ−ｍ＋１、・・・・・・・、ｂｎ）の全体が上記回転体の絶対的位置を表すことを特徴とする位置のディジタル検知器を提供することにある。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、図面に示された実施の形態についての以下の記載を読むことにより明らかとなるであろう。ただし、これらの記載は本発明の範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１は、交番２進コードでコード化された絶対的位置のディジタル検知器の出力信号の１例である。
【００１３】
図２は、本発明による位置のディジタル検知器の入力信号のグラフである。
【００１４】
図３は、本発明による絶対的位置のディジタル検知器の処理装置の電子的構成を示す図である。
【００１５】
図４ａと１２ａは、本発明による位置のディジタル検知器の構成手段によって発生される色々な信号のグラフである。
【００１６】
図４ｂと１２ｂは、本発明による絶対的位置のディジタル検知器の出力信号の全体を示す図である。
【００１７】
図５、６、７ａ〜７ｄ、８〜１１は、本発明による位置のディジタル検知器の処理装置を構成する色々な手段の実施の形態の原理を示す図である。
【００１８】
図１３は、本発明による相対的位置のディジタル検知器の処理装置の電子的構成を示す図である。
【００１９】
図１４は、本発明による相対的位置のディジタル検知器の出力信号である。
【００２０】
本発明の目的である位置のディジタル検知器は、検知対象の回転体に固定された可動のターゲットと、固定のアナログ検知器とからなる。該アナログ検知器は２つのセンサ素子からなり、各センサ素子は、それぞれ、同一の振幅Ａ０と同一の平均値Ｃ０とを有し、互いに位相が１／４周期異なる正弦波の信号Ｓ１と信号Ｓ２とを発生する。また、信号Ｓ１と信号Ｓ２は、それぞれターゲットの１回転に相当する、機械的に２πに等しい周期Ｔを有する。
【００２１】
図２は磁気検知器から出るそれらの２つの信号Ｓ１、Ｓ２のグラフである。
【００２２】
更に、本発明によるディジタル検知器は、固定の２つのセンサ素子によって発生される、これらの２つの信号Ｓ１、Ｓ２の処理装置を有している。この処理装置は、１回転毎に大きな分解能に到達することを可能にする。処理装置の第１の部分は、信号Ｓ１、Ｓ２を処理して、回転体の１回転毎に絶対的位置を決定するｎ個のディジタル信号を発生させ、第２の部分は、前記ｎ個のディジタル信号を処理して得られる３つの信号によって、回転体の相対的位置を与える。
【００２３】
以下に記載する特定の１つの実施の形態においては、本発明に係わる位置のディジタル検知器は、図１に交番２進コードで示すような、９個のディジタル信号ｂ１〜ｂ９を発生させ、１回転当り２９、すなわち５１２点の分解能を得ることを可能にする。この数値例はこれに限定するものではなく、検知器のセンサ素子から出る信号の処理方法は、２の冪乗その他の任意のバイナリコードでの、任意の分解能の値も得ることが可能である。既に述べた交番２進コードの利点は、ターゲットが位置ｘから位置ｘ＋１へ通過する際、１つの状態変化のみを有するという点である。
【００２４】
図３に示すように、絶対的位置の検知器から出る信号Ｓ１、Ｓ２の電子的処理手段である処理装置は実質上４個である。処理装置の１番目の手段は、ｎを２以上の正の整数として、２ｎに等しい分解能を得るために、ｍをｎ以下の正の整数、ｉを１〜２ｍ−１の正の整数として、２つの信号Ｓ１、Ｓ２から２ｍ−１個の正弦波信号である信号Ｓｉを発生する電子的処理手段である信号発生手段１からなる。
【００２５】
２ｍ−１個の信号Ｓｉによって、ターゲットが１回転する２πラジアンの中に、それぞれ２π／２ｍに等しい角度を有する２ｍ個の同一の区域Ｐｉを区切ることができる。これらの信号Ｓｉは正弦波であり、同じ振幅Ａ０を有し、相継いで互いに２π／２ｍ−１ずつ位相がずれている。これらの２ｍ−１個の信号Ｓｉは、ｍの値によって組合せが変化する重みを付けた加算または減算のみを実施して、信号Ｓ１、Ｓ２の簡単な線形の組合せによって得ることができる。
【００２６】
図４ａは、２つの信号Ｓ１、Ｓ２から得られた２ｍ−１＝８個の信号Ｓｉのグラフである。この場合の例においては、ｍは４に等しい。これらの８個の信号Ｓ１〜Ｓ８は１６個の区域Ｐ１〜Ｐ１６を定義し、この例においては２π／８、すなわち４５°ずつ位相がずれている。
【００２７】
図５は、加算回路７、反転回路８、所定の係数Ｋを乗算する増幅器９を含み、８個の信号Ｓｉを発生する信号発生手段１の１例の電子的構成を示しており、各信号Ｓｉは次ぎの値を有する。
【００２８】
Ｓ７＝−Ｓ１
Ｓ５＝−Ｓ２
Ｓ３＝（Ｓ１＋Ｓ２）／Ｋ
＝（Ｓ１＋Ｓ２）／√２
Ｓ６＝−Ｓ３
Ｓ４＝（Ｓ１−Ｓ２）／√２
Ｓ８＝−Ｓ４
位置のディジタル検知器は、２番目の電子的処理手段である区域検出手段２を含む。区域検出手段２は、信号の高位ビットに対応するｍ個のディジタル信号ｂｎ−ｍ＋１、ｂｎ−ｍ＋２、・・・・・・・、ｂｎ−１、ｂｎを発生する、２ｍ−１個の信号Ｓｉが区切る２ｍ個の区域Ｐｉを検出する。ｍ個のディジタル信号は、２ｍ個の区域Ｐｉを一義的に決めるために各組合せが回転体の１回転毎に１回のみ現われる、所定のバイナリコードによってコード化され、２ｍ−１個の信号Ｓｉの比較によって得られ、それらの比較の結果生じるディジタル信号間の論理比較がそれに引き続く。このような演算は、後述の比較器１０と、ＡＮＤ、ＯＲ型の論理ゲート１１によって行なう。
【００２９】
図６は、それぞれディジタル信号ｂ６〜ｂ９を発生する、比較器１０と論理ゲート１１との４つの組合せＣ６〜Ｃ９からなる、１６個の区域を検出する検出手段２の実施の形態の電子的構成を示す図である。但し、この数値例は例として示したものであり、これに限定するものではない。Ｃ６〜Ｃ９の比較器１０と論理ゲート１１との組合せを、それぞれ図７ａ〜７ｄに示す。図７ａに示す比較器１０と論理ゲート１１との組合せＣ６は、ディジタル信号ｂ６を発生し、ディジタル信号ｂ６は、信号Ｓｉが次ぎの条件に合致する場合、１に等しい。すなわち、
（Ｓ１＞Ｓ８  ＡＮＤ  Ｓ２＞Ｓ４）ＯＲ
（Ｓ５＞Ｓ３  ＡＮＤ  Ｓ１＞Ｓ６）ＯＲ
（Ｓ７＞Ｓ４  ＡＮＤ  Ｓ５＞Ｓ８）ＯＲ
（Ｓ２＞Ｓ６  ＡＮＤ  Ｓ７＞Ｓ３）
であれば、
ｂ６＝１
図７ｂに示す比較器１０と論理ゲート１１との組合せＣ７から出力されるディジタル信号ｂ７は、次ぎのようなものである。
【００３０】
（Ｓ３＞０  ＡＮＤ  Ｓ４＞０）ＯＲ
（Ｓ６＞０  ＡＮＤ  Ｓ８＞０）
であれば、
ｂ７＝１
図７ｃに示す比較器１０のみからなる組合せＣ８から出力されるディジタル信号ｂ８は、次ぎのようなものである。
【００３１】
Ｓ５＞０
であれば、
ｂ８＝１
また、図７ｄに示す比較器１０のみからなる組合せＣ９から出力されるディジタル信号ｂ９は次ぎのようなものである。
【００３２】
Ｓ７＞０
であれば、
ｂ９＝１
図４ｂは、交番２進コードでコード化された、区域検出手段２の出力である４つのディジタル信号ｂ６〜ｂ９のグラフである。
【００３３】
また、信号Ｓ１、Ｓ２は、微細内挿処理で使用する、一方の信号Ａと他方の信号Ｂとを発生するために電子的に処理される。位置のディジタル検知器は、このための電子的処理手段であるアナログのマルチプレクサ手段３を含む。マルチプレクサ手段３は、前述の区域検出手段２から発生される、制御信号としてのｍ個のディジタル信号ｂｎ−ｍ＋１、ｂｎ−ｍ＋２、・・・・・・・、ｂｎ−１、ｂｎとともに、信号発生手段１によって発生される２ｍ−１個の信号Ｓｉを処理して、一方の信号Ａと、他方の信号Ｂとを発生する。一方の信号Ａは、連続的で、振幅が１連の２ｍ−１個の信号Ｓｉの、信号Ｓｉの平均値Ｃ０とＡ０・sin(２π／２ｍ）に等しい第１の閾値Ｌ１との間に含まれる部分によって構成される電気信号である。他方の信号Ｂもまた連続的で、振幅が１連の２ｍ−１個の信号Ｓｉの、第１の閾値Ｌ１と、第１の閾値Ｌ１よりも大きいＡ０・sin(２π／２ｍ−１）に等しい第２の閾値Ｌ２との間に含まれる部分によって構成される電気信号である。
【００３４】
図４ａに、マルチプレクサ手段３の入力信号が信号Ｓ１〜Ｓ８であり、制御信号が４つのディジタル信号ｂ６〜ｂ９である場合の、Ｌ１＝Ａ０・sin22.5°とＬ２＝Ａ０・sin45°である特定の実施例における一方の信号Ａと他方の信号Ｂを示す。
【００３５】
図８は、制御信号がディジタル信号ｂ６〜ｂ９で、入力信号が８個の信号Ｓ１〜Ｓ８である場合の、アナログのマルチプレクサ手段３の電子的構成を示す図である。但しこれは例として示すものであり、これに限定するものではない。この場合、マルチプレクサ手段３は、一方の信号Ａと他方の信号Ｂを発生するＮＯＴまたはＡＮＤゲート１０、または遮断器２０のような、２ｍ個、すなわち１６個の論理回路の組合せＣ′１〜Ｃ′１６からなる。
【００３６】
図９は、
／ｂ６ＡＮＤ／ｂ７ＡＮＤ／ｂ８ＡＮＤ／ｂ９＝１
であれば、（翻訳者註：上記式において、否定を表す記号である原文のバーに代えて／を用いた。）
Ｓ１＝ＡおよびＳ８＝Ｂ
である、ブール方程式によって得られる一方の信号Ａと他方の信号Ｂを発生する、入力信号がＳ１およびＳ８である組合せＣ′１の１例である。
【００３７】
位置のディジタル検知器は、電子的処理手段であるマルチプレクサ手段３から発生する一方の信号Ａと他方の信号Ｂの微細内挿手段４を最後に含む。微細内挿手段４は、２ｍ個の区域Ｐｉの各々で同様に機能して、信号の低位ビットであるｂ１、ｂ２、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ−１、ｂｎ−ｍの（ｎ−ｍ）個のディジタル信号を発生する。これらの出力ディジタル信号は、最終的な所望の分解能を得るために、前に得られたそれぞれ角度２π／２ｍラジアンの２ｍ個の各区域Ｐｉを、角度２π／２ｎの２ｎ−ｍ個のサブ区域に細分するようにコード化されている。
【００３８】
このため、本発明の１つの特徴によれば、微細内挿手段４は、
Ｋｊ＝−sin(ｊ・２π／２ｎ)／sin(ｊ・２π／２ｎ−２π／２ｍ−１）
に等しい減衰係数Ｋｊによって、信号Ｂを減衰させて、減衰信号Ｂｊを発生する。ここに、ｊは、１〜（２ｎ−ｍ−１）の正の整数である。信号Ｂの減衰は、定められた減衰係数を得るために組み合わされた電気抵抗ネットワークによって実行される。ついで、各信号Ｂｊは各区域Ｐｉの中で信号Ａと対比され、それらの交点は（ｎ−ｍ）個のディジタル信号ｂ１、ｂ２、・・・・・・・、ｂｎ−ｍ−１、ｂｎ−ｍ の、明確な段差（パルスの立上り、または立ち下がり）に対応し、そのコーディングは各２ｍ個の区域Ｐｉで同じである。一方の信号Ａと他方の各信号Ｂｊの交点の取得は、図１０、１１に示すような、比較器１２と、上記対比から生じるディジタル信号間の論理的組合せ１４を行なう論理ゲート１３とを介して行なわれる。図１０、１１は、それぞれ５個のバイナリのディジタル信号ｂ１〜ｂ５を発生する微細内挿手段４の１つの実施の形態の電子的構成を示す図と、一方の信号Ａと他方の信号Ｂからバイナリのディジタル信号ｂ１を発生する電子回路の集合の構成を示す図である。
【００３９】
所望の最終的分解能が、１回転当り５１２点である特定の場合には、２πラジアンの１周期に亘る信号をそれぞれ２２．５°の１６個の同一の区域Ｐ１〜Ｐ１６に細分する信号処理段階に、各区域Ｐｉ をそれぞれ３６０／５１２＝０．７０３°に等しい角度の３２個のサブ区域に細分する段階が続く。
【００４０】
図１２ａは、０°〜２２．５°の間にある区域Ｐ１の拡大グラフであり、一方の信号Ａと他方の信号Ｂと、（２ｎ−ｍ−１）個、すなわち３１個の信号Ｂ１〜Ｂ３１が示されている。
【００４１】
図１２ｂは、５個のディジタル信号ｂ１〜ｂ５のグラフである。
【００４２】
図３に示すように、絶対的位置の検知器から出る正弦波の２つの信号Ｓ１、Ｓ２の電子的処理手段は、回転体に固定された上記検知器の可動部分の２πについての絶対的位置を決定する、ｂｎ−ｍ＋１〜ｂｎの符号が付けられた、位置の検知器の出力信号の高位のｍ個のビットと、ｂ１〜ｂｎ−ｍの符号が付けられた、低位のｎ−ｍ個のビットを発生する。
【００４３】
本発明による位置の検知器の可動のターゲットに面する２つの固定の検知器によって発生される信号処理装置の主要な利点は、ｂ１〜ｂｎのｎ個の出力信号の各段差が、２つの信号の間の比率測定による比較によって発生され、このため、例えば温度の変化に起因する入力信号Ｓ１、Ｓ２の振幅に生じ得る変化を免れることができるということである。
【００４４】
さらに、段差の各位置は、本発明の特徴として、指数ｊが増大するときに単調で規則正しく相継いで発生する、減衰係数Ｋｊを介して明確に定義される。このため、検知器の位置ｘを表す任意の段差は、任意の最新のｘについて、位置ｘ−１を表す段差と位置ｘ＋１を表す段差との間に常に位置するので、検知器から発生される位置を確実にすることが可能である。いかなる場合にも、位置ｘを表す段差は位置ｘ＋１を表す段差の後に到着することはありえない。いかなる情報の損失も、すなわちいかなるパルスの損失も起こりえない。このため、処理装置の入力信号Ｓ１、Ｓ２には、製造または組立て時の、例えば振幅または平均値の不均一や、位相のずれが完全には１／４周期でないというような、いくつかの公差の受け入れが許容可能である。
【００４５】
本発明の位置の検知器の第１の変形によれば、正弦波で、最大振幅がＡ０に等しく、同じ平均値Ｃ０にセンター合わせされ、位相が１／４周期ずらされ、ターゲットの２ｋπ（ここに、ｋは２以上の正の整数）に等しい周期の、２つの出力信号Ｓ１、Ｓ２を発生する２つのセンサ素子から、ターゲットが固定されている手段の半絶対的、すなわち１回転の中での周期の位置決めなしでの絶対的な位置を与えることができる。その処理手段の構成は、絶対的位置を得るための、前記の処理手段の構成と同じである。
【００４６】
本発明による検知器の第２の変形によれば、前記の特徴に従って絶対的位置を与える、検知器のｎ個の並列な出力ディジタル信号ｂｉの３つの信号ｂ１、ｂＱＵＡＤ、ｂＴＴへの変換から、回転体の相対的位置を与えることができる。
【００４７】
図１３は、分解能が２９に等しい場合の、位置のディジタル検知器の処理装置の１つの実施の形態の電子的構成を示す図である。ただし、これは例として示したもので、本発明を限定するものではない。図に示すように、このディジタル検知器の処理手段は、さらに出力ディジタル信号ｂ１と同じ分解能で、位相が１／４周期ずれた出力ディジタル信号である信号ｂＱＵＡＤ発生手段７と、基準パルスｂＴＴ発生手段８とを有する。信号ｂＱＵＡＤ発生手段７と基準パルスｂＴＴ発生手段８は、それぞれ複数の論理回路からなる。信号ｂＱＵＡＤ発生手段７は、出力ディジタル信号ｂ１と位相が完全に１／４周期ずれ、それと同じ分解能を有する出力ディジタル信号である信号ｂＱＵＡＤを発生するための、最も低位ビットを表す信号ｂ１を除く全ての出力信号、すなわちｎ−１個の信号ｂ２〜ｂｎのＥＸＯＲ（exclusive "or"、排他的論理和）回路である。基準パルスｂＴＴ発生手段８は、入力にｎ個の出力ディジタル信号ｂｉを受け、“回転基準（top tour）”と呼ばれる、１回転毎に１つの基準パルスｂＴＴを発生する“回転基準”回路である。“回転基準”回路は、ｎ個の出力信号ｂｉの論理的組合せを行って、ｎ個の出力信号ｂｉ全体の非常に特別な状態、例えばそれらが全て論理状態１または全て論理状態０にある状態の場合に基準パルスｂＴＴを発生するようにすれば、容易に実現可能である。ディジタル信号ｂｉの論理的組合せとしては、複数の論理ゲートＡＮＤと論理ゲートＮＯＴを用いて、例えば次ぎのブール演算を行なう。
【００４８】
ｂＴＴ＝ｂ１ＡＮＤｂ２ＡＮＤ・・・・・・ＡＮＤｂｎ−１ＡＮＤｂｎ
出力信号ｂＱＵＡＤは、ｂ２〜ｂｎｎ−１個の出力ディジタル信号の論理的組合せから得られる。信号ｂｉのこの論理的組合せとしては、複数のＥＸＯＲ（排他的論理和）ゲートを用いて、次ぎのブール演算を行なう。
【００４９】
ｂＱＵＡＤ＝ｂ２ＥＸＯＲｂ３ＥＸＯＲ・・・・・・ＥＸＯＲｂｎ−１ＥＸＯＲｂｎ
このようにして得られる出力信号の例を図１４に示す。
【００５０】
以上記載した位置のディジタル検知器は、絶対的位置のディジタル検知器の場合も、相対的位置のディジタル検知器の場合も、交番２進コード以外の任意の他のコーディングシステムを使用することが可能である。また、半絶対的検知器、すなわち認識可能ではない周期における絶対的位置を検出する検知器が要求される場合には、１回転毎に複数のＮ極、Ｓ極を有する多極の磁気コーダとともに使用することができる。
【００５１】
また、場合によっては、信号処理装置を改善するために、信号処理装置に内蔵されたデータ伝送プロトコルを介して、１本のコード上のｎ個の出力ディジタル信号ｂ１〜ｂｎの直列化を考慮してもよい。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図３】
2001518608.tif 000001
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図１３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図１３】
2001518608.tif 000002