(57)【要約】【課題】  回転体の回転速度などを表す信号の更新の時間間隔を短縮化し、かつ安定した更新を行うことのできる回転計を提供する。【解決手段】  回転体の回転に従動して回転し、回転速度に応じた繰り返し周期のパルス信号を出力するロータリエンコーダから出力された該パルス信号に基づいて該回転体の回転変動を表す信号を生成する回転計において、パルス信号の、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔である第１の時間間隔と、パルス信号の、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔である第２の時間間隔との双方をそれぞれ繰り返し測定する時間間隔測定部と、時間間隔測定部での測定により繰り返し得られた第１の時間間隔および第２の時間間隔に基づいて、記回転体の回転変動を表す信号を生成する信号生成部とを備えた。【選択図】        図４
2008039722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転に従動して回転し、回転速度に応じた繰り返し周期のパルス信号を出力するロータリエンコーダから出力された該パルス信号に基づいて該回転体の回転変動を表す信号を生成する回転計において、
前記パルス信号の、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔である第１の時間間隔と、該パルス信号の、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔である第２の時間間隔との双方をそれぞれ繰り返し測定する時間間隔測定部と、
前記時間間隔測定部での測定により繰り返し得られた前記第１の時間間隔および前記第２の時間間隔に基づいて、前記回転体の回転変動を表す信号を生成する信号生成部とを備えたことを特徴とする回転計。
【請求項２】
前記ロータリエンコーダが、前記パルス信号として、互いに位相が異なる複数系統のパルス信号を生成するものであって、
前記時間間隔測定部が、前記複数系統のパルス信号それぞれについて、前記第１の時間間隔および前記第２の時間間隔の双方を繰り返し測定するものであり、
前記信号生成部が、前記時間間隔測定部での測定により繰り返し得られた、前記複数系統のパルス信号についての前記第１の時間間隔および前記第２の時間間隔に基づいて、前記回転体の回転変動を表す信号を生成するものであることを特徴とする請求項１記載の回転計。
【請求項３】
前記信号生成部は、前記第１の時間間隔および前記第２の時間間隔のうちの１つが測定される毎に、該１つの時間間隔に応じた電圧信号を生成するものであることを特徴とする請求項１または２記載の回転計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転変動を表す信号を生成する回転計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、周期的に変化する周期信号を入力して、その周期信号の周期に応じた電圧を出力するＦＶ変換器が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このＦＶ変換器に、回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を出力するロータリエンコーダからのパルス信号を入力し、このパルス信号の周期に応じた、回転体の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を表す電圧出力を得ることにより、そのＦＶ変換器を回転体の回転速度を表示する回転計として利用することが知られている。
【０００４】
しかしながら、従来は、ロータリエンコーダからのパルス信号の、例えば立ち上がりのタイミングを捉えて、隣接する立ち上がりのタイミングどうしの時間間隔を電圧に変換しているため、回転体の回転速度の時間的な分解能が低く、回転速度が急激に変化する場合に表示の変化が遅いという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、ロータリエンコーダの立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングとの双方を捉えて、隣接するタイミングどうしの時間間隔を電圧に変換して回転速度を表示しようとすると、ロータリエンコーダのデューティ比には、基準のデューティ比５０％に対して、例えば±１０％程度の誤差があり、このため、この方法を採用すると、表示が更新される毎に数値が上下に変動するという問題がある。
【０００６】
また、ロータリエンコーダには、回転体の回転方向検出のために互いに９０度位相がずれた２系統のパルス信号を生成するものが知られている。
【０００７】
そこで、この２系統のパルス信号の立ち上がりのタイミング、立ち下がりのタイミングを全て捉えて、隣接するタイミングどうしの時間間隔を電圧に変換することが考えられ、こうすると、回転速度表示の更新タイミングは更に早められる。しかしながら、この２系統のパルス信号それぞれのデューティ比には上記のとおり±１０％程度の誤差があり、また、２系統のパルス信号の位相も９０度を基準として±２５度程度の誤差を持つため、この方法を採用すると、回転速度表示の更新は更に早められるものの、回転体が一定の回転速度で回転していても回転速度表示が周期的に上下を繰り返す結果となり問題である。
【特許文献１】特開平１０−３８９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、回転体の回転速度などを表す信号の更新の時間間隔を短縮化し、かつ安定した更新を行うことのできる回転計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の回転計は、
回転体の回転に従動して回転し、回転速度に応じた繰り返し周期のパルス信号を出力するロータリエンコーダから出力されたこのパルス信号に基づいてこの回転体の回転変動を表す信号を生成する回転計において、
上記パルス信号の、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔である第１の時間間隔と、このパルス信号の、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔である第２の時間間隔との双方をそれぞれ繰り返し測定する時間間隔測定部と、
上記時間間隔測定部での測定により繰り返し得られた上記第１の時間間隔および上記第２の時間間隔に基づいて、上記回転体の回転変動を表す信号を生成する信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ロータリエンコーダから出力されるパルス信号のデューティ比には誤差があるものの、隣接する２つの立ち上がりエッジの時間間隔（第１の時間間隔）や、隣接する２つの立ち下がりエッジの時間間隔（第２の時間間隔）は、回転体の回転速度を高精度に反映した時間間隔となっている。そこで、本発明の回転計では、この点に着目し、第１の時間間隔と第２の時間間隔との双方をそれぞれ繰り返し測定し、その測定した時間間隔に基づいて、回転体の回転変動を表す信号を生成している。これにより、本発明の回転計では、従来のような、例えば立ち上がりのタイミングのみを捉えて隣接する立ち上がりのタイミングどうしの時間間隔に基づいて回転体の回転速度などを表す信号を生成する場合と比べ信号の更新の時間間隔が短縮化される。また、デューティ比の誤差による悪影響を受ける、隣接する立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングとの間の時間間隔に基づいて回転体の回転速度などを表す信号を生成する場合と比べ、デューティ比の誤差による悪影響を受けることなく安定した信号を得ることができる。したがって、本発明の回転計によれば、回転体の回転速度などを表す信号の更新の時間間隔を短縮化し、且つ安定した更新を行うことができる。
【００１１】
ここで、本発明の回転計の上記ロータリエンコーダが、上記パルス信号として、互いに位相が異なる複数系統のパルス信号を生成するものであって、
上記時間間隔測定部が、上記複数系統のパルス信号それぞれについて、上記第１の時間間隔および上記第２の時間間隔の双方を繰り返し測定するものであり、
上記信号生成部が、上記時間間隔測定部での測定により繰り返し得られた、上記複数系統のパルス信号についての上記第１の時間間隔および上記第２の時間間隔に基づいて、上記回転体の回転変動を表す信号を生成するものであることが好ましい。
【００１２】
ロータリエンコーダが、互いに位相が異なる複数系統のパルス信号を生成するものであり、本発明の回転計が複数系統のパルス信号それぞれについて第１の時間間隔および第２の時間間隔を測定するものであると、複数系統のパルス信号の立ち上がりのタイミング、立ち下がりのタイミングを全て捉えて、隣接するタイミングどうしの時間間隔に基づいて回転体の回転速度などを表す信号を生成する場合に問題となる、デューティ比および位相差の誤差による悪影響をうけることなく、信号の更新の時間間隔をより一層短縮化することができる。
【００１３】
また、本発明の回転計の上記信号生成部は、上記第１の時間間隔および上記第２の時間間隔のうちの１つが測定される毎に、この１つの時間間隔に応じた電圧信号を生成するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の回転計によれば、回転体の回転速度などを表す信号の更新の時間間隔を短縮化し、かつ安定した更新を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の回転計の一実施形態であるＦＶ変換器の使用例を示す図である。
【００１７】
図１には、モータ１０と、モータ１０の回転軸１１に軸着されたピニオン２０と、このピニオン２０と噛合したギア２１と、モータ１０の回転軸１１に取りつけられたロータリエンコーダ３０と、このロータリエンコーダ３０から出力される、互いに位相がずれた第１パルス信号と第２パルス信号が入力されるＦＶ変換器４０とが示されている。この使用例では、ロータリエンコーダ３０から出力されてきた、被検査対象のモータ１０の回転周期を表す２系統のパルス信号がＦＶ変換器４０に入力され、ＦＶ変換器４０では、入力された２系統のパルス信号それぞれについて、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔と、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定する毎に、その測定した時間間隔に応じた、モータ１０の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を表す電圧出力が生成されるようになっている。尚、図１には、生成された電圧出力によって表される回転速度が表示される信号表示部４３が示されている。
【００１８】
図２は、図１に示す使用例の模式図である。
【００１９】
図２には、モータ１０に取り付けられたロータリエンコーダ３０で生成された、位相が互いに９０°異なる第１パルス信号および第２パルス信号が、ＦＶ変換器４０に入力されている様子が示されている。
【００２０】
図２に示すＦＶ変換器４０は、時間間隔測定部４１と電圧信号生成部４２と信号表示部４３とで構成されており、時間間隔測定部４１では、ロータリエンコーダ３０からのこれら第１パルス信号および第２パルス信号それぞれについて、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔および隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定し、時間間隔を測定する毎にその時間間隔を表す信号を電圧信号生成部４２に入力する。
【００２１】
ＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２では、この測定時間を表す信号を受ける毎に、こ測定時間に応じた、モータ１０の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を表す電圧出力が生成される。
【００２２】
ＦＶ変換器４０の信号生成部では、電圧信号生成部４２で生成された電圧出力によって表される、モータ１０の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を表示する。
【００２３】
図３は、本実施形態のＦＶ変換器に入力された、第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【００２４】
図３（ａ）には、一定の回転速度で回転するモータ１０に接続されたロータリエンコーダ３０から出力された、位相差が互いに９０°異なる第１パルス信号および第２パルス信号が示されている。この図３（ａ）に示す第１パルス信号と第２パルス信号は、位相差が９０°で安定し、各信号のデューティ比も５０％で安定した、誤差のない理想状態を示している。これら第１パルス信号および第２パルス信号の周期は、いずれも１周期８．０ｍｓ（半周期４．０ｍｓ）である。尚、第１パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジａ１、立ち下がりエッジａ２、立ち上がりエッジａ３、立ち下がりエッジａ４、立ち上がりエッジａ５、立ち下がりエッジａ６、立ち上がりエッジａ７を有しており、第２パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジｂ１、立ち下がりエッジｂ２、立ち上がりエッジｂ３、立ち下がりエッジｂ４、立ち上がりエッジｂ５、立ち下がりエッジａ６を有している。
【００２５】
図３（ｂ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、図３（ａ）に示す２系統のパルス信号が入力された、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）が示されている。ここに示す回転速度は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔、および、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定して得られた値である。以下、詳細に説明する。
【００２６】
図３（ｂ）の左端のマーク‘□’は、第１パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘△’は、第２パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジｂ１から立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘○’は、第１パルス信号の左側の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジａ２から立ち下がりエッジａ４までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジａ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。さらに次のマーク‘◇’は、第２パルス信号の左側の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジｂ２から立ち下がりエッジｂ４までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にして、すべて回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち上がりエッジａ５に対応してマーク‘□’、立ち上がりエッジｂ５に対応してマーク‘△’、立ち下りエッジａ６に対応してマーク‘○’、立ち下りエッジｂ６に対応してマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ７に対応してマーク‘□’がそれぞれプロットされている。
【００２７】
図３（ｂ）に示す、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、一定の回転速度で回転するモータ１０の回転状態を反映したものとなっている。
【００２８】
図３（ｃ）には、本実施形態のＦＶ変換器４０による回転速度と対比される比較例１が示されている。ここで、比較例１は、２系統のパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの双方を全て捉えた上で隣接するエッジ間の時間間隔を測定する方式によるものをいう。この図３（ｃ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、比較例１の方式による回転速度が示されている。
【００２９】
図３（ｃ）のマーク‘×’が結ばれて形成された比較例１のうちの左端に示すマーク‘×’は、第２パルス信号の立ち下がりエッジｂ２から第１パルス信号の立ち上がりエッジａ３までの時間間隔２．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔２．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘×’は、第１パルス信号の立ち上がりエッジａ３から第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔２．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔２．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘×’は、第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３から第１パルス信号の立ち下がりエッジａ４までの時間間隔２．０ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジａ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔２．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にしてすべて７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち下がりエッジｂ４、立ち上がりエッジａ５、立ち上りエッジｂ５、立ち下りエッジａ６、立ち下がりエッジｂ６、立ち上りエッジａ７にそれぞれ対応してマーク‘×’がプロットされている。
【００３０】
また、図３（ｄ）には、本実施形態のＦＶ変換器４０による回転速度と対比される比較例２が示されている。ここで、比較例２は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接するエッジ間の時間間隔を測定する方式によるものをいう。この図３（ｄ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、比較例２の方式による回転速度が示されている。
【００３１】
図３（ｄ）のマーク‘▽’とマーク‘☆’が結ばれて形成された比較例２のうちの左端のマーク‘▽’は、立ち下がりエッジａ２から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔４．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔４．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘☆’は、立ち下がりエッジｂ２から立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔４．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔４．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にしてすべて７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち下がりエッジａ４に対応してマーク‘▽’、立ち下がりエッジｂ４に対応してマーク‘☆’、立ち上りエッジａ５に対応してマーク‘▽’、立ち上りエッジｂ５に対応してマーク‘☆’、立ち下がりエッジａ６に対応してマーク‘▽’、立ち下りエッジｂ６に対応してマーク‘☆’、立ち上りエッジａ７に対応してマーク‘▽’がそれぞれプロットされている。
【００３２】
図３（ｃ）に示す、２系統のパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの双方を全て捉えた、隣接するエッジ間の時間間隔を測定し得られた比較例１の電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）と、図３（ｄ）に示す、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接するエッジ間の時間間隔を測定して得られた比較例２の電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、共に、図３（ｂ）と同様にモータ１０の回転状態を反映したものとなっている。
【００３３】
しかしながら、これらの比較例１、２により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、パルス信号の誤差により、モータ１０の回転状態を反映したものとならない場合がある。以下、図４および図５を用いて、この点について説明する。
【００３４】
図４は、本実施形態のＦＶ変換器に入力された、第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【００３５】
図４（ａ）には、一定の回転速度で回転するモータ１０に接続されたロータリエンコーダ３０から出力された、位相差（δ）がπ／２（９０°）から多少プラス側にずれた３π／５（１０８°）の第１パルス信号および第２パルス信号が示されている。この図４（ａ）に示す第１パルス信号と第２パルス信号は、デューティ比が５０％で安定した、１周期が８．０ｍｓの２系統のパルス信号である。尚、第１パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジａ１、立ち下がりエッジａ２、立ち上がりエッジａ３、立ち下がりエッジａ４、立ち上がりエッジａ５、立ち下がりエッジａ６、立ち上がりエッジａ７を有しており、第２パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジｂ１、立ち下がりエッジｂ２、立ち上がりエッジｂ３、立ち下がりエッジｂ４、立ち上がりエッジｂ５、立ち下がりエッジａ６を有している。
【００３６】
図４（ｂ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、図４（ａ）に示す２系統のパルス信号が入力された、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）が示されている。この電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔、および、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定して得られた値である。以下、詳細に説明する。
【００３７】
図４（ｂ）の左端のマーク‘□’は、第１パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下、図３（ｂ）の場合と同様に、すべて７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち上がりエッジｂ３に対応してマーク‘△’、立ち下がりエッジａ４に対応してマーク‘○’、立ち下がりエッジｂ４に対応してマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ５に対応してマーク‘□’、立ち上がりエッジｂ５に対応してマーク‘△’、立ち下りエッジａ６に対応してマーク‘○’、立ち下りエッジｂ６に対応してマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ７に対応してマーク‘□’がそれぞれプロットされている。
【００３８】
図４（ｂ）に示す、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、位相差が９０°からずれた２系統のパルス信号が入力されても、一定の回転速度で回転するモータ１０の回転状態を反映したものとなっている。
【００３９】
図４（ａ）に示すような２系統のパルス信号の場合、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接するエッジ間の時間間隔は４．０ｍｓと一定であるため、前述した比較例２については問題は発生しない。そこで、以下では比較例１について説明する。
【００４０】
図４（ｃ）には、本実施形態のＦＶ変換器４０による回転速度と対比される前述の比較例１が示されている。なお、比較例１は、２系統のパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの双方を全て捉えた上で隣接するエッジ間の時間間隔を測定する方式によるものをいう。この図４（ｃ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、比較例１の方式による回転速度が示されている。
【００４１】
図４（ｃ）に示す比較例１のうちの左端のマーク‘×’は、第２パルス信号の立ち下がりエッジｂ２から第１パルス信号の立ち上がりエッジａ３までの時間間隔１．６ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔１．６ｍｓに応じた回転速度である６０００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘×’は、第１パルス信号の立ち上がりエッジａ３から第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔２．４ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔２．４ｍｓに応じた回転速度である９０００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘×’は、第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３から第１パルス信号の立ち下がりエッジａ４までの時間間隔１．６ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジａ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔１．６ｍｓに応じた回転速度である６０００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘×’は、第１パルス信号の立ち下がりエッジａ４から第２パルス信号の立ち下がりエッジｂ４までの時間間隔２．４ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジｂ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔２．４ｍｓに応じた回転速度である９０００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にして、第１パルス信号の立ち上がりエッジａ５のタイミングと、それに続く、第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ５のタイミングでは、回転速度６０００（ｒ／ｍｉｎ）と回転速度９０００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にそれぞれマーク‘×’がプロットされ、第１パルス信号の立ち下がりエッジａ６のタイミングと、それに続く、第２パルス信号の立ち下がりエッジｂ６のタイミングでも、回転速度６０００（ｒ／ｍｉｎ）と回転速度９０００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にそれぞれマーク‘×’がプロットされている。さらに、第１パルス信号の立ち上がりエッジａ７のタイミングでは、回転速度６０００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にマーク‘×’がプロットされている。
【００４２】
図４（ａ）に示す２系統のパルス信号について、本実施形態のＦＶ変換器の電圧信号生成部４２で生成される電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、図４（ｂ）に示すように、一定の回転速度で回転するモータ１０の回転速度を反映したものとなっているが、図４（ｃ）に示す、２系統のパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの双方を全て捉え、隣接するエッジ間の時間間隔が測定して得られた比較例１の電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、モータ１０が一定の回転速度で回転しているにも拘わらず、モータ１０の実際の回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）を挟み回転速度６０００（ｒ／ｍｉｎ）と回転速度９０００（ｒ／ｍｉｎ）の間で上下する値となってしまっている。
【００４３】
図４（ｂ）からは、このＦＶ変換器４０によれば、比較例１（図４（ｃ））により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）に比べ、位相差の誤差による悪影響を受けることない安定した回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を得られることが読みとれる。
【００４４】
図５も、本実施形態のＦＶ変換器に入力された、第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【００４５】
図５（ａ）には、一定の回転速度で回転するモータ１０に接続されたロータリエンコーダ３０から出力された、位相差が９０°からずれている図４（ａ）に対し、デューティ比が５０％からマイナス側に多少ずれた第１パルス信号および第２パルス信号が示されている。この図５（ａ）に示す第１パルス信号と第２パルス信号は、位相差が９０°で安定しているものの、デューティ比が５０％からマイナス側に多少ずれていることで、周期の前半が３．９ｍｓ、周期の後半が４．１ｍｓの１周期８．０ｍｓのパルス信号である。尚、第１パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジａ１、立ち下がりエッジａ２、立ち上がりエッジａ３、立ち下がりエッジａ４、立ち上がりエッジａ５、立ち下がりエッジａ６、立ち上がりエッジａ７を有しており、第２パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジｂ１、立ち下がりエッジｂ２、立ち上がりエッジｂ３、立ち下がりエッジｂ４、立ち上がりエッジｂ５、立ち下がりエッジａ６を有している。
【００４６】
図５（ｂ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、図５（ａ）に示す２系統のパルス信号が入力された、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）が示されている。この電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔、および、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定して得られた値である。以下に詳細に説明する。
【００４７】
図５（ｂ）の左端のマーク‘□’は、第１パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下すべて７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち上がりエッジｂ３に対応してマーク‘△’、立ち下がりエッジａ４に対応してマーク‘○’、立ち下がりエッジｂ４に対応してマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ５に対応してマーク‘□’、立ち上がりエッジｂ５に対応してマーク‘△’、立ち下りエッジａ６に対応してマーク‘○’、立ち下りエッジｂ６に対応してマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ７に対応してマーク‘□’がそれぞれプロットされている。
【００４８】
図５（ｂ）に示す、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、デューティ比が５０％からマイナス側に多少ずれた２系統のパルス信号が入力されても、一定の回転速度で回転するモータ１０の回転状態を反映したものとなっている。
【００４９】
ここで、図５（ａ）に示すような２系統のパルス信号の場合、位相差はπ／２で一定していても、デューティ比が５０％からマイナス側に多少ずれていることで、２系統のパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの双方を全て捉えた上で隣接するエッジ間の時間間隔を測定する比較例１によって測定される時間間隔、例えば、第１パルス信号の立ち上がりエッジａ３から第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔は２．０ｍｓ、第２パルス信号の立ち上がりエッジｂ３から第１パルス信号の立ち下がりエッジａ４までの時間間隔は１．９ｍｓ、第１パルス信号の立ち下がりエッジａ４から第２パルス信号の立ち下がりエッジｂ４までの時間間隔は２．０ｍｓとそれぞれ値が異なっていることから、この比較例１について問題は発生するが、以下では、２系統のパルス信号の位相差が９０°からずれただけでは問題が発生しなかった比較例２について説明する。
【００５０】
図５（ｃ）には、本実施形態のＦＶ変換器４０による回転速度と対比される前述の比較例２が示されている。なお、比較例２は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接するエッジ間の時間間隔を測定する方式によるものをいう。この図５（ｃ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、比較例２の方式による回転速度が示されている。
【００５１】
図５（ｃ）に示す比較例２のうちの左端のマーク‘▽’は、立ち下がりエッジａ２から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔４．１ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔４．１ｍｓに応じた回転速度である７６８８（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘☆’は、立ち下がりエッジｂ２から立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔４．１ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔４．１ｍｓに応じた回転速度である７６８８（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘▽’は、立ち上がりエッジａ３から立ち下がりエッジａ４までの時間間隔３．９ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジａ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔３．９ｍｓに応じた回転速度である７３１３（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘☆’は、立ち上がりエッジｂ３から立ち下がりエッジｂ４までの時間間隔３．９ｍｓが測定された時点である立ち下がりエッジｂ４から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔３．９ｍｓに応じた回転速度である７３１３（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にして、立ち上がりエッジａ５のタイミングと、それに続く立ち上がりエッジｂ５のタイミングでは、回転速度７６８８（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にそれぞれ、マーク‘▽’とマーク‘☆’がプロットされ、立ち下がりエッジａ６のタイミングと、それに続く立ち下がりエッジｂ６のタイミングでは、回転速度７３１３（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にそれぞれ、マーク‘▽’とマーク‘☆’がプロットされている。さらに、立ち上がりエッジａ７のタイミングでは、回転速度７６８８（ｒ／ｍｉｎ）のライン上にマーク‘▽’がプロットされている。
【００５２】
図５（ａ）に示す２系統のパルス信号について、本実施形態のＦＶ変換器の電圧信号生成部４２で生成される電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、図５（ｂ）に示すように、一定の回転速度で回転するモータ１０の回転速度を反映したものとなっているが、図５（ｃ）に示す、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接するエッジ間の時間間隔を測定して得られた比較例２の電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、モータ１０が一定の回転速度で回転しているにも拘わらず、モータ１０の実際の回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）を挟み、回転速度７６８８（ｒ／ｍｉｎ）と回転速度７３１３（ｒ／ｍｉｎ）の間で上下する値となってしまっている。
【００５３】
図５（ｂ）からは、このＦＶ変換器４０によれば、比較例２（図５（ｃ））により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）に比べ、デューティ比の誤差による悪影響を受けることない安定した回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を得られることが読みとれる。
【００５４】
図６も、本実施形態のＦＶ変換器に入力された、第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で作られた電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【００５５】
図６（ａ）には、モータ１０の回転速度が変動した場合の、ロータリエンコーダ３０からＦＶ変換器４０の時間間隔測定部４１に入力されてきた第１パルス信号および第２パルス信号が示されている。
【００５６】
図６（ａ）に示す第１パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジａ１、立ち下がりエッジａ２、立ち上がりエッジａ３、立ち下がりエッジａ４立ち上がりエッジａ５、立ち下がりエッジａ６、立ち上がりエッジａ７を有しており、図６（ａ）に示す第２パルス信号は、左から順に、立ち上がりエッジｂ１、立ち下がりエッジｂ２、立ち上がりエッジｂ３、立ち下がりエッジｂ４、立ち上がりエッジｂ５、立ち下がりエッジａ６を有している。
【００５７】
第１パルス信号は、左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔）が８．０ｍｓ、次の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ３から立ち上がりエッジａ５までの時間間隔）が８．０ｍｓ、さらにその次の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ５から立ち上がりエッジａ７までの時間間隔）が８．０ｍｓ、さらに、左側の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジａ２から立ち下がりエッジａ４までの時間間隔）が７．７ｍｓ、次の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジａ４から立ち下がりエッジａ６までの時間間隔）が８．２ｍｓとなっている。
【００５８】
第２パルス信号は、左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジｂ１から立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔）が８．１ｍｓ、次の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジｂ３から立ち上がりエッジｂ５までの時間間隔）が８．３ｍｓ、さらに、左側の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジｂ２から立ち下がりエッジｂ４までの時間間隔）が７．８ｍｓ、次の立ち下がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち下がりエッジｂ４から立ち下がりエッジｂ６までの時間間隔）が７．９となっている。
【００５９】
図６（ｂ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、図６（ａ）に示す２系統のパルス信号が入力された、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）が示されている。この電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、２系統のパルス信号それぞれにおける、隣接する立ち上がりエッジ間の時間間隔、および、隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定して得られた値である。以下、詳細に説明する。
【００６０】
図６（ｂ）の左端のマーク‘□’は、第１パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔）８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。次のマーク‘△’は、第２パルス信号の左側の立ち上がりエッジ間の時間間隔（ここでは、立ち上がりエッジｂ１から立ち上がりエッジｂ３までの時間間隔）８．１ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジｂ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．１ｍｓに応じた回転速度である７５９４（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にして、立ち下がりエッジａ４に対応した回転速度７２１９（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘○’、立ち下がりエッジｂ４に対応した回転速度７３１３（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ５に対応した回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘□’、立ち上がりエッジｂ５に対応した回転速度７７８１（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘△’、立ち下がりエッジａ６に対応した回転速度７６８８（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘○’、立ち下がりエッジｂ６に対応した回転速度７４０６（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘◇’、立ち上がりエッジａ７に対応した回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置にマーク‘□’が。それぞれプロットされている。
【００６１】
図６（ｂ）に示す、本実施形態のＦＶ変換器４０の電圧信号生成部４２で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、モータの回転変動を反映したものとなっている。
【００６２】
図６（ｃ）には、本実施形態のＦＶ変換器４０による回転速度と対比される比較例３が示されている。ここで、比較例３は、第１パルス信号における立ち上がりエッジ間の時間間隔のみを測定する方式によるものをいう。この図６（ｃ）には、縦軸に回転速度（ｒ／ｍｉｎ）、横軸に時間（ｍｓ）をとったグラフ上に、比較例３の方式による回転速度が示されている。
【００６３】
図６（ｃ）に示す比較例３のうちの左端のマーク‘□’は、立ち上がりエッジａ１から立ち上がりエッジａ３までの時間間隔８．０ｍｓが測定された時点である立ち上がりエッジａ３から垂直に下がる点線と、その測定した時間間隔８．０ｍｓに応じた回転速度である７５００（ｒ／ｍｉｎ）の位置を表す水平方向に延びる点線との座標交点上にプロットされている。以下同様にしてすべて回転速度７５００（ｒ／ｍｉｎ）のライン上に、立ち上がりエッジａ５に対応したマーク‘□’、立ち上がりエッジａ７に対応したマーク‘□’がそれぞれプロットされている。
【００６４】
図６（ａ）に示す２系統のパルス信号について、本実施形態のＦＶ変換器の電圧信号生成部４２で生成される電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、図６（ｂ）に示すように、モータ１０の回転変動を反映したものとなっているが、図６（ｃ）に示す、比較例３の電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）は、図６（ｂ）に示す回転速度（ｒ／ｍｉｎ）に比べ、回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を更新する時間間隔が長いことから、モータの回転速度の時間的な分解能が低くなっている。このため、モータの回転速度は実際には変動しているにも拘わらず、モータの回転速度が一定であるかのような値となってしまっている。
【００６５】
図６（ｂ）からは、本実施形態のＦＶ変換器４０によれば、従来よりも回転速度（ｒ／ｍｉｎ）の更新の時間間隔が短縮化されていることで、モータ１０の回転変動を高精度に検出することができるということが読み取れる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態のＦＶ変換器４０によれば、モータ１０の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）の更新の時間間隔を短縮化し、且つ、２系統のパルス信号の位相差の誤差や、デューティ比の誤差による悪影響を受けることなく安定した更新を行うことができる。
【００６７】
尚、以上に説明した実施形態では、時間間隔測定部４１が、第１パルス信号と第２パルス信号のうちのいずれか一方のパルス信号において隣接する立ち上がりエッジ間および隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔を測定するものであってもよく、あるいは、この時間間隔測定部４１が、第１パルス信号と第２パルス信号のうちのいずれか一方のパルス信号における、隣接する立ち上がりエッジ間および隣接する立ち下がりエッジ間の時間間隔に加えて、もう一方のパルス信号における隣接する立ち上がりエッジ間と隣接する立ち下がりエッジ間のうちのいずれか一方の時間間隔を測定するものであってもよい。
【００６８】
さらには、本実施形態では、電圧信号生成部４２が、２系統のパルス信号それぞれの立ち上がりエッジ間の時間間隔、若しくは、立ち下がりエッジ間の時間間隔のうちの１つが測定される毎に、その１つの時間間隔に応じた電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）をプロットする例を上げて説明したが、これが、時間間隔を所定回数測定するごとに電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）をプロットするものであってよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の回転計の一実施形態であるＦＶ変換器の使用例を示す図である。
【図２】図１に示す使用例の模式図である。
【図３】第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【図４】第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【図５】第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【図６】第１パルス信号および第２パルス信号のタイミングチャートおよび電圧信号生成部で生成された電圧信号により表される回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  モータ
１１  回転軸
２０  ピニオン
２１  ギア
３０  ロータリエンコーダ
４０  ＦＶ変換器
４１  時間間隔測定部
４２  電圧信号生成部
４３  信号表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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