(57)【要約】【課題】センサ素子を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和する。【解決手段】状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部７０２と、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から回転軸１０の回転方向及び回転量を検出し、検出モードが高速モードである場合に、回転軸１０の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から当該回転軸１０の回転量を検出する変位検出部７０３とを備えた。【選択図】図２
2017227457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する１組のセンサ素子と、
１組の前記センサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部と、
前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部と、
前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から前記対象物の変位方向及び変位量を検出し、前記検出モードが高速モードである場合に、前記対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する変位検出部と
を備えた検出装置。
【請求項２】
前記モード切替え部は、前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して２つ前又は２つ後に遷移した場合に、当該検出モードを高速モードに切替える
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記モード切替え部は、前記変位検出部により検出された前記対象物の変位量及び前記状態値検出部における検出周期から当該対象物の平均速度を算出し、前記検出モードが低速モードである場合に、当該平均速度が閾値以上である場合に、当該検出モードを高速モードに切替える
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項４】
前記モード切替え部は、前記検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、前記状態値検出部により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して１つ前若しくは１つ後に遷移している場合又は直前に検出された状態値に対して遷移していない場合に、当該検出モードを低速モードに切替える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の検出装置。
【請求項５】
前記モード切替え部は、前記変位検出部により検出された前記対象物の変位量及び前記状態値検出部における検出周期から当該対象物の平均速度を算出し、前記検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、当該平均速度が閾値未満である場合に、当該検出モードを低速モードに切替える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の検出装置。
【請求項６】
位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する１組のセンサ素子を有する検出装置による検出方法であって、
状態値検出部は、１組の前記センサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出し、
モード切替え部は、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替え、
変位検出部は、前記検出モードが低速モードである場合に、前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から前記対象物の変位方向及び変位量を検出し、前記検出モードが高速モードである場合に、前記対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して前記状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する
ことを特徴とする検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象物の変位を検出する検出装置及び検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転軸の回転を検出するため、光学式又は磁気式のロータリーエンコーダが用いられている（例えば特許文献１参照）。このロータリーエンコーダに搭載された光センサ素子又は磁気センサ素子（ＭＲセンサ素子、ホールセンサ素子等）は、多くの場合、電力を消費する。
一方、ＬＰＧ又は都市ガスに対して用いられるガスメータ、及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータでは、電池を用いて１０年等の長期にわたって動作することが要求されている。そのため、メータ内の回路は、非常に低い消費電流で動作することが求められている。よって、これらのメータに搭載されるロータリーエンコーダでは、センサ素子を間欠駆動することで、消費電力を削減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１３９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のロータリーエンコーダにおいて、センサ素子を間欠駆動すると、サンプリング定理により、回転軸の回転速度に対する上限が決まってしまうという課題があった。そのため、間欠駆動の周期、すなわち消費電力と、測定可能な回転速度とは、トレードオフの関係にある。
また、上記メータでは、計量法により、低流量時（回転軸が低速回転の場合）には高い分解能が必要であり、且つ、定格の最大流量まで体積計測精度を保証しなければならない。しかしながら、従来のロータリーエンコーダでは、上記両条件を満たせていない。なお、メータは、高流量時（回転軸が高速回転の場合）には相対的に分解能が低くなってもよい。
また上記の課題は、ロータリーエンコーダに限らず、対象物の移動を検出するリニアエンコーダについても同様に存在する。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、センサ素子を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る検出装置は、位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する１組のセンサ素子と、１組のセンサ素子からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部と、状態値検出部により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部と、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部により検出された状態値の遷移から対象物の変位方向及び変位量を検出し、検出モードが高速モードである場合に、対象物の変位方向は直前に検出した変位方向と同じであると仮定して状態値検出部により検出された状態値の遷移から当該対象物の変位量を検出する変位検出部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、センサ素子を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るロータリーエンコーダの構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における演算部の構成例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における演算部の動作例を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、第１，２の光センサ素子を連続駆動した場合に得られる信号の一例を示す図であって、回転軸が正回転時の信号波形と、逆回転時の信号波形とを示す図である。
【図５】第１，２の光センサ素子を連続駆動した場合に得られる信号と状態値との関係の一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１における演算部での回転量の計算を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１における演算部の動作を説明する図であって、状態値の遷移図を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１における演算部の動作を説明する図であって、状態値の遷移と回転量及び回転方向との関係を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２における演算部の構成例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における演算部で用いる閾値の設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るロータリーエンコーダの構成例を示す図である。以下では、検出装置として光学式のロータリーエンコーダを用いた場合を示す。
ロータリーエンコーダは、例えばガスメータ及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータに搭載され、回転軸（対象物）１０の回転（変位）を検出するものである。このロータリーエンコーダは、図１に示すように、光源１、レンズ２、回転ディスク３、固定スリット４、１組の光センサ素子（センサ素子）５，６及び演算部７を備えている。なお、実施の形態１に係るロータリーエンコーダの構成のうち演算部７を除く構成は、従来のロータリーエンコーダと同様である。
【００１０】
光源１は光を発光するものである。
レンズ２は、光源１の発光面に対向配置され、光源１により発光された光を平行光に変換するものである。このレンズ２により平行光に変換された光は、回転ディスク３の外周部に照射される。
【００１１】
回転ディスク３は、回転軸１０に取付けられた円盤状部材であり、回転軸１０の回転に伴って回転するものである。この回転ディスク３には、中心に回転軸１０が挿入される挿入孔３０１が設けられ、外周部に一定間隔でスリット３０２が設けられている。この回転ディスク３の表面（レンズ２側の面）には、外周部に、レンズ２を介した光源１からの光が照射される。
【００１２】
固定スリット４は、回転ディスク３の裏面の外周部に対向配置されたものである。この固定スリット４は、位置が固定されている。また、固定スリット４には、回転ディスク３に設けられたスリット３０２に対向可能な位置に、２つのスリット４０１，４０２が設けられている。この２つのスリット４０１，４０２は、光センサ素子５，６から出力される信号の位相が１／４周期ずれるような間隔で配置されている。
【００１３】
光センサ素子５は、固定スリット４の裏面（回転ディスク３とは反対側の面）であって、当該固定スリット４に設けられた一方のスリット４０１に対向配置されたものである。光センサ素子５は、光の受光を行って、その強度に応じた信号（以下、第１の信号と称す）に変換する。この光センサ素子５により得られた第１の信号は、演算部７に出力される。
【００１４】
光センサ素子６は、固定スリット４の裏面であって、当該固定スリット４の他方のスリット４０２に対向配置されたものである。光センサ素子６は、光の受光を行って、その強度に応じた信号（以下、第２の信号と称す）に変換する。この光センサ素子６により得られた第２の信号は、演算部７に出力される。
なお、光センサ素子５，６は、同一周期の間欠駆動で動作する。
【００１５】
演算部７は、光センサ素子５，６からの第１，２の信号に基づいて、回転軸１０の回転を検出するものである。この演算部７は、図２に示すように、状態値検出部７０１、モード切替え部７０２及び変位検出部７０３を備えている。なお、演算部７は、システムＬＳＩ等の処理回路や、メモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。
【００１６】
状態値検出部７０１は、光センサ素子５，６からの第１，２の信号の有無を示す状態値を検出する。例えば、状態値検出部７０１は、第１の信号が有り且つ第２の信号が無しの場合には状態値「１０」を検出する。また、状態値検出部７０１は、第１の信号が有り且つ第２の信号が有りの場合には状態値「１１」を検出する。また、状態値検出部７０１は、第１の信号が無し且つ第２の信号が有りの場合には状態値「０１」を検出する。また、状態値検出部７０１は、第１の信号が無し且つ第２の信号が無しの場合には状態値「００」を検出する。
【００１７】
モード切替え部７０２は、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から、変位検出部７０３における検出モードを低速モード又は高速モードに切替える。この際、モード切替え部７０２は、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部７０１により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して２つ前又は２つ後に遷移した場合には、当該検出モードを高速モードに切替える。また、モード切替え部７０２は、検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、状態値検出部７０１により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して１つ前若しくは１つ後に遷移している場合又は直前に検出された状態値に対して遷移していない場合には、当該検出モードを低速モードに切替える。また、モード切替え部７０２は、初期状態では、検出モードを低速モードに設定する。
【００１８】
変位検出部７０３は、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から回転軸１０の回転方向（変位方向）及び回転量（変位量）を検出する。また、変位検出部７０３は、検出モードが高速モードである場合に、回転軸１０の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から当該回転軸１０の回転量を検出する。
【００１９】
次に、実施の形態１に係るロータリーエンコーダの演算部７による動作例について、図１〜８を参照しながら説明を行う。
図４は、光センサ素子５，６を連続駆動した場合に得られる信号波形の一例を示す図である。図４Ａ、図４Ｂにおいて、上の波形が第１の信号を示し、下の波形が第２の信号を示している。そして、図５に示すように、第１，２の信号の信号波形から状態値が得られる。一方、光センサ素子５，６を間欠駆動した場合には、光センサ素子５，６は、連続駆動による信号波形のうち、間欠駆動を行う周期毎の値しか読み出すことができない。よって、従来のロータリーエンコーダでは、回転軸１０の回転を検出するためには、図５に示す周期Ｔよりも短い周期で光センサ素子５，６を間欠駆動する必要があった。そこで、実施の形態１に係るロータリーエンコーダでは、回転軸１０の回転が速い場合には、途中で回転方向は変わらないと仮定して、状態値の変化から回転の検出を行うことで、上記間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和する。
【００２０】
この実施の形態１に係るロータリーエンコーダの演算部７による動作例では、図３に示すように、まず、モード切替え部７０２は、変位検出部７０３における検出モードを低速モードに設定する（ステップＳＴ３０１）。
【００２１】
次いで、状態値検出部７０１は、光センサ素子５，６からの第１，２の信号の有無を示す状態値を検出する（ステップＳＴ３０２）。すなわち、状態値検出部７０１は、光センサ素子５，６が動作する周期毎に、光センサ素子５，６から得られる第１，２の信号を用いて、状態値の検出を行う。
【００２２】
次いで、モード切替え部７０２は、状態値検出部７０１により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して２つ前又は２つ後に遷移したかを判定する（ステップＳＴ３０３）。
【００２３】
このステップＳＴ３０３において、モード切替え部７０２は、検出された状態値が直前の状態値に対して２つ前又は２つ後に遷移したと判定した場合には、検出モードを高速モードに切替える（ステップＳＴ３０４）。
【００２４】
一方、ステップＳＴ３０３において、モード切替え部７０２は、検出された状態値が直前の状態値に対して２つ前又は２つ後には遷移していないと判定した場合には、検出モードは低速モードのままとし、シーケンスはステップＳＴ３０５に進む。
【００２５】
次いで、変位検出部７０３は、検出モードが高速モードであるかを判定する（ステップＳＴ３０５）。
【００２６】
このステップＳＴ３０５において、変位検出部７０３は、検出モードが高速モードではない（低速モードである）と判定した場合には、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から回転軸１０の回転方向及び回転量を検出する（ステップＳＴ３０６）。なお、変位検出部７０３による低速モードでの回転検出処理は、従来の検出装置における処理と同様である。その後、シーケンスはステップＳＴ３０８に進む。
【００２７】
例えば、状態値が「１０」から「００」に遷移した場合、低速モードでは、変位検出部７０３は、回転軸１０の回転方向は逆回転方向であり、回転量は１であると検出する。この場合、図６に示す状態値遷移６０１では、回転方向及び回転量が正しく検出ができている。一方、図６に示す状態値遷移６０２〜６０４では、回転方向及び回転量が正しく検出できていない。すなわち、低速モードでの回転検出処理は、状態値検出部７０１による検出周期内の回転量の絶対値が１以下である必要がある。
【００２８】
一方、ステップＳＴ３０５において、変位検出部７０３は、検出モードが高速モードであると判定した場合には、回転軸１０の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から当該回転軸１０の回転量を検出する（ステップＳＴ３０７）。
【００２９】
例えば、状態値が「１０」から「００」に遷移した場合、高速モードでは、変位検出部７０３は、回転軸１０の回転方向は直前の回転方向と同じであると仮定し、その回転方向に応じて回転量は１又は３であると検出する。この場合、図６に示す状態値遷移６０１，６０２では、回転量が正しく検出できている。一方、図６に示す状態値遷移６０３，６０４では、回転量が正しく検出できていない。すなわち、高速モードでの回転検出処理は、状態値検出部７０１による検出周期内の回転量の絶対値が３以下である必要がある。
【００３０】
次いで、モード切替え部７０２は、一定期間、状態値検出部７０１により検出された状態値が、直前に検出された状態値に対して１つ前若しくは１つ後に遷移している又は直前に検出された状態値に対して遷移無しであるかを判定する（ステップＳＴ３０８）。
【００３１】
このステップＳＴ３０８において、モード切替え部７０２は、一定期間、検出された状態値が直前の状態値に対して遷移はしているが１つ前若しくは１つ後には遷移していないと判定した場合には、検出モードは高速モードのままとし、シーケンスはステップＳＴ３０２に戻る。
【００３２】
一方、ステップＳＴ３０８において、モード切替え部７０２は、一定期間、検出された状態値が直前の状態値に対して１つ前若しくは１つ後ろに遷移している又は直前に検出された状態値に対して遷移していないと判定した場合には、検出モードを低速モードに切替える（ステップＳＴ３０９）。その後、シーケンスはステップＳＴ３０２に戻る。
【００３３】
図７は状態値の遷移図を示している。なお図７では、回転軸１０が正回転する場合を示しているが、逆回転する場合についても同様である。また図７において、破線７１は第１の信号の立上がり検出する箇所を示し、破線７２は第１の信号の立下がりを検出する箇所を示している。また、図８は状態値の遷移と回転軸１０の回転量及び回転方向との関係を示している。なお図８の回転方向及び回転量の欄において、正負は回転方向（正が正回転方向、負が逆回転方向）を示し、数値は回転量を示している。また、低速モード時の欄におけるグレーの箇所は、低速モードで回転方向を検出可能な箇所を示している。
この図７，８において、回転軸１０の回転が遅く（図５に示す周期Ｔが間欠駆動の周期よりも長い場合）、状態値検出部７０１により検出される状態値が隣接する状態値に１つずつ遷移する場合には、検出モードを低速モードとし、従来の検出装置と同様に、第１，２の信号の立上がり及び立下がりを検出することで、回転方向及び回転量を検出する。
【００３４】
例えば図７において、状態値が「００」から１つ前の「１０」に遷移した場合には、第１の信号が無しの状態から有りの状態に遷移しており、破線７１を跨いでいるため、変位検出部７０３は、第１の信号の立上がりを検出する。また、状態値が「１１」から１つ前の「０１」に遷移した場合には、第１の信号が有りの状態から無しの状態に遷移しており、破線７２を跨いでいるため、変位検出部７０３は、第１の信号の立下がりを検出する。なお、状態値が「１０」から１つ前の「１１」に遷移した場合及び「０１」から１つ前の「００」に遷移した場合には、第１の信号に変化が無いため、変位検出部７０３は、第１の信号の立上がり及び立下がりは検出しない。
そして、変位検出部７０３は、第２の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第１，２の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が＋１であると検出する。
【００３５】
一方、回転軸１０の回転が速くなると（図５に示す周期Ｔが間欠駆動の周期よりも短くなると）、状態値検出部７０１により検出される状態値は、隣接する状態値への遷移ではなく、一部の状態値をスキップして遷移することになる。そこで、このような場合には、検出モードを高速モードとし、回転軸１０の回転方向が途中では変わらない（低速のときと同じ方向である）と仮定して、第１，２の信号の立上がり及び立下がりを検出することで、回転量を検出する。
【００３６】
例えば図７において、状態値が「００」から２つ前の「１１」に遷移した場合には、図８に示すように、低速モードのままでは、回転方向及び回転量が＋２であるのか−２であるのかが把握できない。そこで、この場合には、検出モードを高速モードに切替え、回転方向が直前の回転方向（正回転方向）と同じであると仮定する。この場合、破線７１を跨いでいるため、変位検出部７０３は、第１の信号の立上がりを検出する。
そして、変位検出部７０３は、第２の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第１，２の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が＋２であると検出する。
【００３７】
同様に、例えば図７において、状態値が「００」から３つ前の「０１」に遷移した場合には、回転方向が直前の正回転方向と同じであると仮定すると、破線７１，７２を跨いでいるため、変位検出部７０３は、第１の信号の立上がり及び立下がりを検出する。
そして、変位検出部７０３は、第２の信号についても同様に立上がり及び立下がりの検出を行い、第１，２の信号の立上がり及び立下がりから、回転方向及び回転量が＋３であると検出する。
他の場合についても同様である。
【００３８】
ここで、従来では、回転軸１０の回転を検出可能な状態値の遷移パターンは１つであり、すなわち、状態値が隣接する状態値に遷移するパターンのみであった。それに対し、実施の形態１に係るロータリーエンコーダでは、回転軸１０の回転を検出可能な状態値の遷移パターンを３つに増やすことができる。すなわち、実施の形態１に係るロータリーエンコーダでは、隣接する状態値に遷移するパターン、１つの状態値を飛ばして状態値が遷移するパターン、２つの状態値を飛ばして状態値が遷移するパターンの何かであれば、回転を検出することができる。よって、実施の形態１に係るロータリーエンコーダでは、従来構成に対して信号処理を変更するのみで、光センサ素子５，６を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。
【００３９】
すなわち、回転軸１０が低速で回転する場合には、従来と同様に、高分解能での検出及び回転方向の検出が可能である。一方、回転軸１０が高速で回転する場合には、低分解能での検出となり、回転方向は検出できない（低速時と同じ方向と仮定する）が、代わりに、回転軸１０の回転数の上限又は間欠駆動の周期の上限を３倍にすることができる。
また、間欠駆動の周期を従来よりも長くすることで、消費電力を低減させることが可能となる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、位相がずれるように配置され、間欠駆動で、対象物の変位に応じて信号を出力する１組の光センサ素子５，６と、１組の光センサ素子５，６からの信号の有無を示す状態値を検出する状態値検出部７０１と、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から、検出モードを低速モード又は高速モードに切替えるモード切替え部７０２と、検出モードが低速モードである場合に、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から回転軸１０の回転方向及び回転量を検出し、検出モードが高速モードである場合に、回転軸１０の回転方向は直前に検出した回転方向と同じであると仮定して状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から当該回転軸１０の回転量を検出する変位検出部７０３とを備えたので、光センサ素子５，６を間欠駆動する場合であっても、従来構成に対し、当該間欠駆動の周期と測定可能範囲との間の制約条件を緩和することができる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態１では、状態値の遷移による判定を行って検出モードの切替えを行う場合を示した。しかしながら、仮に、回転軸１０の速度が急激に上昇し、状態値が２つ前又は２つ後に遷移する点を検出し損なってしまうと、検出モードは高速モードへは切替わらず、測定を誤ってしまう。一方、回転軸１０の回転方向は急には変わらないと想定できる。そこで、実施の形態２では、状態値が２つ前又は２つ後に遷移する前に、ある程度の速度が検出できた段階で、早めに高速モードへ切替える手法について示す。
図９はこの発明の実施の形態２における演算部７の構成例を示す図である。この図９に示す実施の形態２における演算部７では、図２に示す実施の形態１における演算部７に対し、モード切替え部７０２をモード切替え部７０２ｂに変更している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
モード切替え部７０２ｂは、状態値検出部７０１により検出された状態値の遷移から、変位検出部７０３における検出モードを低速モード又は高速モードに切替える。この際、モード切替え部７０２ｂは、まず、変位検出部７０３により検出された回転軸１０の変位量及び状態値検出部７０１における検出周期から当該回転軸１０の平均速度を算出する。そして、モード切替え部７０２ｂは、検出モードが低速モードである場合に、上記平均速度が閾値以上である場合には、当該検出モードを高速モードに切替える。また、モード切替え部７０２ｂは、検出モードを高速モードに切替えた後、一定期間、上記平均速度が閾値未満である場合には、当該検出モードを低速モードに切替える。
【００４３】
次に、上記閾値の設定について説明する。
ここで、状態値検出部７０１による検出周期の度に、１つ前（１つ後）の状態値に遷移することが連続する速度は、２つ前（２つ後）の状態値には遷移しない最高速度（２つ前（２つ後）の状態値に遷移する直前の速度）である。
【００４４】
例えば、図１０Ａは、回転軸１０の速度が上記最高速度と同一である場合での正回転時の信号波形を示している。なお、実線矢印は、状態値検出部７０１による検出タイミングを示している。この場合には、状態値検出部７０１は、毎回１つ前の状態値を検出する。
一方、図１０Ｂは、回転軸１０の速度が上記最高速度に対して少し遅い場合での正回転時の信号波形を示している。この場合には、状態値検出部７０１は、ほぼ毎回１つ前の状態値を検出するが、一部、遷移の無い状態値を検出する。なお、状態値検出部７０１が遷移の無い状態値を検出する割合は、回転軸１０の速度に比例する。
また、図１０Ｃは、回転軸１０の速度が上記最高速度に対して少し速い場合での正回転時の信号波形を示している。この場合には、状態値検出部７０１は、ほぼ毎回１つ前の状態値を検出するが、一部、２つ前の状態値を検出する。なお、状態値検出部７０１が２つ前の状態値を検出する割合は、回転軸１０の速度に比例する。
【００４５】
ここで、実施の形態２では、２つ前又は２つ後に状態値が遷移する前の速度を検出した際に、検出モードを高速モードへ切替えることを目的としている。そのため、上記閾値としては、上記最高速度以下の任意の速度に設定する。
【００４６】
このように、回転軸１０の平均速度に基づいて検出モードの切替えを行うようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、上記閾値として、状態値が２つ前又は２つ後には遷移しない最高速度以下の任意の速度に設定することで、状態値の飛び（２つ前又は２つ後への遷移）が発生する前に、早めに高速モードへ切替えることができる。
【００４７】
なお上記では、モード切替え部７０２ｂが検出モードを高速モードに切替える場合及び低速モードに切替える場合の両方に対し、平均速度による判定を行う場合を示した。しかしながら、これに限らず、高速モードへの切替え及び低速モードへの切替えのうちの一方について、実施の形態１で示した状態値の遷移による判定を行うようにしてもよい。
【００４８】
なお実施の形態１，２では、ロータリーエンコーダとして、光学式のものを用いた。しかしながら、これに限るものではなく、磁気式のロータリーエンコーダについても、磁気センサ素子（センサ素子）により得られる信号は光センサ素子５，６により得られる信号と同様であり、実施の形態１，２の構成を同様に適用可能である。
また実施の形態１，２では、ロータリーエンコーダを、ガスメータ及び水道メータ等の家庭又は業務用のメータ等に搭載した場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、その他のロータリーエンコーダを用いてもよい。
【００４９】
また実施の形態１，２では、対象物の変位を検出する検出装置として、回転軸１０の回転を検出するロータリーエンコーダを用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、検出装置として、単軸ロボット又はデジタル式ノギス等の対象物の移動（変位）を検出するリニアエンコーダを用いてもよく、実施の形態１，２の構成を同様に適用可能である。なお、リニアエンコーダに実施の形態１，２の構成を適用した場合にも、上記対象物が高速移動する場合には移動方向を判別することができない（低速移動のときと同じ方向と仮定する）。しかしながら、上記対象物が、低速移動状態を経由せずに移動方向が反転することは物理的に困難であるため、これが問題となる用途は少ないと考えられる。
【００５０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  光源
２  レンズ
３  回転ディスク
４  固定スリット
５，６  光センサ素子
７  演算部
１０  回転軸
７０１  状態値検出部
７０２，７０２ｂ  モード切替え部
７０３  変位検出部
３０１  挿入孔
３０２  スリット
４０１，４０２  スリット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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