(57)【要約】【課題】分解能の低いエンコーダを用いた場合でも分解能の高い速度フィードバック値を作成する。【解決手段】速度フィードバック作成部１５は位置の現在値が位置の前回値と等しい場合、速度フィードバック前回値を速度フィードバック現在値とし、位置の現在値が位置の前回値と等しくない場合、位置の現在値と位置の前回値の差を可変の移動平均回数ｉで割った値を速度フィードバック現在値とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダから得られた位置の現在値（θｎｅｗ）を用いて、電動機、リニアモータの速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）を作成するエンコーダ信号処理回路であって、
前記位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）とを比較し、比較結果に応じた速度フィードバック作成信号と移動平均回数決定信号を出力する位置判別手段と、
前記速度フィードバック作成信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）を速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）とし、前記速度フィードバック作成信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、（前記位置の現在値（θｎｅｗ）−前記位置の前回値（θｏｌｄ））／移動平均回数（ｉ）の値を速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）とする速度フィードバック作成手段と、
前記移動平均回数決定信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、前記移動平均回数ｉをｉ＋１とし、前記移動平均回数決定信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、移動平均回数ｉを１とする移動平均回数決定手段と、
前記速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）を前記速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）として保存する速度フィードバック値保存手段と、
前記位置の現在値（θｎｅｗ）を位置の前回値（θｏｌｄ）として保存する位置保存手段とを有するエンコーダ信号処理回路。
【請求項２】
エンコーダから得られた位置の現在値（θｎｅｗ）を用いて
電動機、リニアモータの速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）を作成する処理をコンピュータに行なわせるためのエンコーダ信号処理プログラムであって、
前記位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）とを比較し、比較結果に応じた速度フィードバック作成信号と移動平均回数決定信号を出力する位置判別手順と、
前記速度フィードバック作成信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）を速度フィードバック値現在値（ωｎｅｗ）とし、前記速度フィードバック作成信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、（前記位置の現在値（θｎｅｗ）−前記位置の前回値（θｏｌｄ））／移動平均回数（ｉ）の値を速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）とする速度フィードバック作成手順と、
前記移動平均回数決定信号が前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、前記移動平均回数ｉをｉ＋１とし、前記移動平均回数決定信号が、前記位置の現在値（θｎｅｗ）と前記位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、移動平均回数ｉを１とする移動平均回数決定手順と、
前記速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）を前記速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）として保存する速度フィードバック値保存手順と、
前記位置の現在値（θｎｅｗ）を位置の前回値（θｏｌｄ）として保存する位置保存手順とを有するエンコーダ信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機、リニアモータに付属しているエンコーダから得られた位置の現在値を用いて、電動機、リニアモータの速度フィードバック現在値を作成するエンコーダ信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンコーダから得られた位置の現在値を用いて、電動機、リニアモータの速度フィードバック現在値を作成するために、図３に示すようなエンコーダ信号処理回路が用いられていた。
【０００３】
このエンコーダ信号処理回路３は、エンコーダ１から位置の現在値θｎｅｗを位置の前回値θｏｌｄとして保存する位置保存部１２と、位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄを用いて速度フィードバック現在値ωｎｅｗを作成する速度フィードバック作成部１６で構成されている。
【０００４】
次に、このエンコーダ信号処理回路３の動作を図４により説明する。
【０００５】
まず、ステップ３１に、速度フィードバック作成部１６と位置保存部１２がエンコーダ１から位置の現在値θｎｅｗを取得する。ステップ３２に、速度フィードバック作成部１６は位置の現在値θｎｅｗと位置保存部９に保存されていた、位置の前回値θｏｌｄを用いて、速度フィードバック現在値ωｎｅｗ＝θｎｅｗ−θｏｌｄを作成する。ステップ３３に、位置保存部９に、位置の現在値θｎｅｗを位置の前回値θｏｌｄとして保存する。
【０００６】
このようにして作成された速度フィードバック値ωｎｅｗは電動機、リニアモータの制御装置に送信される。
【０００７】
図５はエンコーダ信号処理回路の他の従来例の回路図、図６はその動作を示すフローチャートである。
【０００８】
このエンコーダ信号処理回路４は、位置をｎ回前の値まで保存する位置保存部１２と、移動平均回数ｎが設定される移動平均回数設定部１７と、位置保存部１２に保存されていた、位置ｎ回前値θｏｌｄ（ｎ）と移動平均回数ｎを用いて速度フィードバック現在値ωｎｅｗを作成する速度フィードバック作成部１８で構成されている。
【０００９】
以上の構成において、まず、ステップ４１に、速度フィードバック作成部１８と位置保存部１２が位置の現在値θｎｅｗを取得する。次のステップ４２に、速度フィードバック作成部１８において、位置の現在値θｎｅｗと位置保存部９に保存されていた、位置の前回値θｏｌｄ（ｎ）と移動平均回数ｎを用いて速度フィードバック現在値ωｎｅｗ＝（θｎｅｗ−θｏｌｄ（ｎ））／ｎを作成する。最後に、ステップ４３に、位置保存部９に、位置をｎ回前の値まで保存する。
【００１０】
このようにして作成された速度フィードバック現在値ωｎｅｗは、電動機、リニアモータの制御装置に送信される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のエンコーダ信号処理回路は次のような問題点がある。前者のエンコーダ信号処理回路は、エンコーダの分解能が速度フィードバック値の分解能になり、低速領域での速度を観測できない。また、後者のエンコーダ信号処理回路では、前者に比べ分解能は向上するが、分解能は固定値である移動平均回数ｎに依存し、ｎサンプル中に１パルスのエンコーダ信号がこない低速領域においては速度を観測することができない。例えば、移動平均回数ｎ＝５と設定し、１サンプリングが１００μｓ、エンコーダ分解能が１００００パルスの場合、５サンプル中に１パルスもエンコーダ信号がこない、すなわち１２ｍｉｎ−１以下の速度領域において速度を観測することができない。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、分解能の低いエンコーダを用いた場合でも分解能の高い速度フィードバック値を作成できるエンコーダ信号処理回路およびプログラムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンコーダ信号処理回路は、
位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）とを比較し、比較結果に応じた速度フィードバック作成信号と移動平均回数決定信号を出力する位置判別手段と、
速度フィードバック作成信号が位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）を速度フィードバック値現在値（ωｎｅｗ）とし、速度フィードバック作成信号が位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、（位置の現在値（θｎｅｗ）−位置の前回値（θｏｌｄ））／移動平均回数（ｉ）の値を速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）とする速度フィードバック作成手段と、
移動平均回数決定信号が位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）の一致を示している場合、移動平均回数ｉをｉ＋１とし、移動平均回数決定信号が位置の現在値（θｎｅｗ）と位置の前回値（θｏｌｄ）の不一致を示している場合、移動平均回数ｉを１とする移動平均回数決定手段と、
速度フィードバック現在値（ωｎｅｗ）を速度フィードバック前回値（ωｏｌｄ）として保存する速度フィードバック値保存手段と、
位置の現在値（θｎｅｗ）を位置の前回値（θｏｌｄ）として保存する位置保存手段を有する。
【００１４】
位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値θｏｌｄと等しいとき、速度フィードバック前回値ωｏｌｄを速度フィードバック現在値ωｎｅｗとすることにより、１サンプル中に１パルスもエンコーダ信号がこない低速領域においても、速度フィードバック現在値を提供することができる。また、位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値θｏｌｄと等しくない場合、位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄの差を可変の移動平均回数ｉで割ったものを速度フィードバック現在値ωｎｅｗとすることにより、移動平均回数ｉに依存して分解能を向上させることができる。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるエンコーダ信号処理回路２は、エンコーダ１から出力された位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄを比較し、速度フィードバック作成信号Ｓ１と移動平均回数決定信号Ｓ２を出力する位置判別部１１と、位置の現在値θｎｅｗを保存し、位置の前回値θｏｌｄとして出力する位置保存部１２と、移動平均回数決定信号Ｓ２に基づいて移動平均回数ｉを決定する移動平均回数決定部１３と、速度フィードバック現在値ωｎｅｗを保存し、速度フィードバック前回値ωｏｌｄとして出力する速度フィードバック値保存部１４と、速度フィードバック作成信号Ｓ１に基づいて、位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄと移動平均回数ｉまたは速度フィードバック前回値ωｏｌｄを用いて速度フィードバック現在値ωｎｅｗを作成する速度フィードバック作成部１５で構成されている。
【００１７】
次に、エンコーダ信号処理回路２の処理を図２のフローチャートにより説明する。
【００１８】
まず、ステップ２１に位置判別部１１と位置保存部１２はエンコーダ１から出力された位置の現在値θｎｅｗを取得する。ステップ２２に、位置判別部１１は、位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値θｏｌｄと同じであるかどうか判定する。同じである場合、ステップ２３に、速度フィードバック作成部１５は速度フィードバック作成信号Ｓ１に応答して、速度フィードバック現在値θｎｅｗ＝速度フィードバック前回値ωｏｌｄとし、移動平均回数決定部１３は移動平均回数決定信号Ｓ２に応答して、移動平均回数ｉをｉ＋１に決定する。これにより、１サンプル中に１パルスもエンコーダ信号がこない低速領域においても、速度フィードバック現在値ωｎｅｗを提供することができる。ステップ２２において、位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値ωｏｌｄと同じでなければ、ステップ２４に、速度フィードバック作成部１５は速度フィードバック作成信号Ｓ１に応答して、位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄと移動平均回数ｉを用いて速度フィードバック現在値ωｎｅｗ＝（θｎｅｗ−θｏｌｄ）／ｉを作成し、移動平均回数決定部１３は移動平均回数決定信号Ｓ２に応答して、移動平均回数ｉを１と決定する。これにより、ｉ＝５のとき、１２ｍｉｎ−１の速度フィードバック現在値ωｎｅｗを提供することができ、ｉ＝１０のとき、６ｍｉｎ−１の速度フィードバック現在値ωｎｅｗを提供することができ、移動平均回数ｉに依存して分解能を向上させることができる。ステップ２５に速度フィードバック値保存部１４は速度フィードバック現在値ωｎｅｗを速度フィードバック前回値ωｏｌｄとして保存し、位置保存部１２は位置の現在値θｎｅｗを位置の前回値θｏｌｄとして保存する。
【００１９】
ここで、移動平均回数ｉには上限値を任意に設定する必要がある。
【００２０】
なお、本発明は専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータを読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記録装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値θｏｌｄと等しいとき、速度フィードバック前回値ωｏｌｄを速度フィードバック現在値ωｎｅｗとすることにより、１サンプル中に１パルスもエンコーダ信号がこない低速領域においても速度フィードバック現在値を提供することができ、また、位置の現在値θｎｅｗが位置の前回値θｏｌｄと等しくない場合、位置の現在値θｎｅｗと位置の前回値θｏｌｄの差を可変の移動平均回数ｉで割ったものを速度フィードバック現在値ωｎｅｗとすることにより、移動平均回数ｉに依存して分解能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるエンコーダ信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のエンコーダ信号処理回路の処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の従来例のエンコーダ信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の従来例のエンコーダ信号処理回路の処理を示すフローチャートである。
【図５】第２の従来例のエンコーダ信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の従来例のエンコーダ信号処理回路の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　エンコーダ
２〜４　エンコーダ信号処理回路
１１　位置判別部
１２　位置保存部
１３　移動平均回数決定部
１４　速度フィードバック値保存部
１５、１６、１８　速度フィードバック作成部
１７　移動平均回数設定部
２１〜２５、３１〜３３、４１〜４３　ステップ
θｎｅｗ　位置の現在値
θｏｌｄ　　位置の前回値
θｏｌｄ（ｎ）　位置のｎ回前値
ωｎｅｗ　速度フィードバック現在値
ωｏｌｄ　　速度フィードバック前回値
ｉ　　移動平均回数
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月24日(2002.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。