(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、
前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力することを特徴とするエンコーダ信号処理回路のヒステレシス補償方法。
【請求項２】
今回のカウント値と前回カウント値の差分をとるとその差分がゼロか否かを判断し、
ゼロであれば今回のカウント値を記憶して補正は行わず、次回のカウント値との差分をとる操作を繰り返し、
前記差分がゼロでなければ、前回の差分と符号が違うか否かを判断し、
前記符号が違えば差分の符号に応じて、＋１または−１を補正量として前記今回のカウント値に加えて出力する
ことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ信号処理回路のヒステレシス補償方法。
【請求項３】
モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、
前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力する補償演算部を備えたことを特徴とするエンコーダ信号処理回路。
【請求項４】
モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、
前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力する手順を記録したことを特徴とするコンピュータプログラム用記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転体例えばモータの速度・位置の検出に使われるエンコーダの信号処理回路において、モータの反転時に生じるパルスのヒステレシスを補償するジッタ除去手段を改良するジッタ除去回路のパルスヒステレシス補償方法とその装置ならびにその手順をコンピュータプログラムとして記録した媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来例としてのジッタ除去回路を用いたエンコーダの位置検出方法を示す装置のブロック図である。全ての図面において、同一符号は同一若しくは相当部材を示す。
また、図４はそのジッタ除去回路の回路構成を示す論理回路図である。
モータ１の回転により、エンコーダ２で出力された９０度位相の異なる２相パルスは、ジッタ除去回路３でジッタを除去されたパルスとしてカウント部４に入力され、カウント部４ではパルスのエッジをカウントし出力する。その出力された値は中央演算装置（ＣＰＵ）や記憶装置へ入力され、モータの制御に利用されていた。
【０００３】
ところが、このような従来例の方法では、モータ反転時にパルスヒステレシスが発生するという問題があった。
図５は、このパルスヒステレシスを示す電圧波形のタイムチャートである。
モータ反転時のエンコーダ２相出力パルスは一般に図５ (イ) のようになり、パルスの立ち上がり立ち下がりの部分にジッタがある波形となる。
そこで、ジッタ除去回路が挿入されるのだが、ジッタを取り除くことが目的であるから、ジッタ除去回路から出力される２組のパルスは図５ (ロ) のように成るべきである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先の図４のジッタ除去回路を用いると出力される２相出力パルスは図５ (ハ) のようになる。
これらの図５ (ロ), (ハ) で明らかなように、従来例のジッタ除去回路を用いたエンコーダ信号処理では、図５ (ロ) に示すモータ反転後最初のＢ相立ち上がりで［図５の51参照］、２相出力パルス図５ (ハ) に示すの出力もＢ相が立ち上がるべきところを、図５ (ロ) に示すＡ相の立ち上がりで図５ (ハ) に示すの出力のＢ相が立ち上がっている［図５の52参照］。
つまり、モータ反転後最初の２カウント目で初めて１カウント目が制御装置等へ出力されており、ここにヒステレシスがあることがわかる。
そこで、本発明はこのヒステレシスを補償することをことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の発明は、モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力することを特徴とするエンコーダ信号処理回路のヒステレシス補償方法である。
このように本発明の請求項１の発明によれば、モータの反転時に生じるパルスヒステレシスを補償することができ、モータの回転を反転し、繰り返し運転を行う場合などに、オフセットすることなく正確な位置に停止することができるという特段の効果を奏する。
【０００６】
本発明の請求項２の発明は、請求項１のジッタ除去回路のパルスヒステレシス補償方法において、今回のカウント値と前回カウント値の差分をとるとその差分がゼロか否かを判断し、ゼロであれば今回のカウント値を記憶して補正は行わず、次回のカウント値との差分をとる操作を繰り返し、前記差分がゼロでなければ、前回の差分と符号が違うか否かを判断し、前記符号が違えば差分の符号に応じて、＋１または−１を補正量として前記今回のカウント値に加えて出力することを特徴とする請求項１記載のエンコーダ信号処理回路のヒステレシス補償方法である。
【０００７】
本発明の請求項３の発明は、モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力する補償演算部を備えたことを特徴とするエンコーダ信号処理回路である。
【０００８】
本発明の請求項４の発明は、モータの回転によりエンコーダが出力する９０度位相の異なる２相の矩形波信号と、この矩形波信号の反転信号を４組のＲＳフリップフロップの入力信号とし、前記４組のＲＳフリップフロップの出力のうち２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとり、前記２組のＲＳフリップフロップとは異なる別の２組のＲＳフリップフロップの出力の論理積信号をとることにより、ジッタのない９０度位相の異なる２相の矩形波信号を出力するジッタ除去回路と、前記ジッタ除去回路の出力である２相の矩形波信号のエッジをカウントするカウンタを備えたエンコーダ信号処理回路において、前記カウンタのカウント値と記憶された前回カウント値の差分の符号がモータの反転によって変化したと判断したときは、前記カウント値に前記差分の符号に応じて＋１もしくは−１を加えて出力する手順を記録したことを特徴とするコンピュータプログラム用記録媒体である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における回路構成を示すブロック図である。
この図１は、従来例の図３にカウント記憶部５とヒステレシス補償部６が追加して配置された構成である。
【００１０】
図２は、本発明に係る演算部における補償方法の操作手順を示すフローチャートである。
手順に従って図１，図２を説明する。
[1] モータ１が回転し、その変位に対応して９０度位相の異なる２相のパルスがエンコーダ２より出力され、ジッタ除去部３においてパルスの立ち上がり、立ち下がりの部分が排除される。
[2] カウント部４では、ジッタの除去されたパルスの立ち上がり、立ち下がりを検出し、併せて２相パルスの方向も検出し、カウントの増減を行う。
ここまでは、従来例と同じである。そして、
[3] 記憶部５では、カウント部４より前回出力された値を保持しておく。この記憶部５の値が更新されるのは、一定時間が経過した後、若しくはカウント部４の出力が更新されたときである。
【００１１】
[4] 補償演算部６では、
ステップ21として、カウント部４より現在出力されている値から、記憶部５より出力されるカウント出力の前回値を引いて差分を取る。
ステップ22では、前記差分がゼロであれば(Yes) ステップ21に戻り、ゼロでなければ(No)次のステップ23へ進む。
ステップ23として、前記差分の符号が前回のものと異なっていれば、すなわちモータ１が反転していれば(Yes) ステップ25へ、前回の差分の符号と同じであれば(No)つまりモータ１の回転方向が変わっていなければ、ステップ24へ進む。
ステップ24では、今回の差分値を前回の差分値として保存する。さらに補正値はゼロにしてステップ26へ移る。
ステップ25として、モータ１が反転しているので、今回の差分値が正であれば＋１、負であれば−１を補正量として、ステップ26へ進む。さらに今回の差分値を前回の差分値として保存する［図示のように、差分符号に１を乗じたものを補正量としている］。
ステップ26では、補正出力として、カウンタ部４の出力に補正量を加えた値を出力する。
【００１２】
このようにして、モータ１の反転後２つ目のエッジ［図５の51参照］が、カウンタ部４に入力されたときに、補正を加えて出力され、制御等に用いられる。
また、本発明の操作手順をコンピュータプログラムとして記述し、それを読み取ったコンピュータがヒステリシス補償部６として機能するようにしてもよいことは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、モータの反転時に生じるパルスヒステレシスを補償することができ、モータの回転を反転し、繰り返し運転を行う場合などに、オフセットすることなく正確な位置に停止することができるという特段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における回路構成を示すブロック図
【図２】本発明に係る演算部における補償方法の操作手順を示すフローチャート
【図３】従来例としてのジッタ除去回路を用いたエンコーダの位置検出方法を示す装置のブロック図
【図４】図４は図３のジッタ除去回路の回路構成を示す論理回路図
【図５】従来例のパルスヒステレシスを示す電圧波形のタイムチャート
【符号の説明】
１  モータ
２  エンコーダ
３  ジッタ除去部
４  カウント部
５  記憶部
６  補償演算部
【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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