特許 6405506 アブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405506

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】アブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 K

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-1981(P2015-1981)

(22)【出願日】2015年1月8日

(65)【公開番号】特開2016-125973(P2016-125973A)

(43)【公開日】2016年7月11日

【審査請求日】2017年8月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(74)【代理人】

【識別番号】100179936

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 明日香

(72)【発明者】

【氏名】久保田 宗明

【審査官】 藤田 憲二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０２６８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４９１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５５９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０５４２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１４３６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００７９３８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／６２

Ｇ０１Ｂ ７／００−７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アブソリュート信号(2)とインクリメンタル信号(4)を用い、前記アブソリュート信号(2)の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号(4)の変化点(4A)でリセットするカウンタ(13)を用い、前記カウンタ(13)のカウンタ値(13A)の絶対値(13AA)が予め決められた判定値(7A)を超えるとアラーム(8)を発生させることを特徴とするアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法。

【請求項2】

前記アブソリュート信号(2)の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号(3A,3B)を前記カウンタ(13)に入力するための第１検出部(3)と、前記インクリメンタル信号(4)の変化点(4A)を検出すると共にリセット信号(5A)を前記カウンタ(13)に入力するための第２検出部(5)と、前記カウンタ(13)からの絶対値(13AA)が入力されると共に前記判定値(7A)が入力されて前記アラーム(8)を発生するための比較部(6)と、を用いることを特徴とする請求項１記載のアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法。

【請求項3】

アブソリュート信号(2)とインクリメンタル信号(4)を用い、前記アブソリュート信号(2)の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号(4)の変化点(4A)でリセットするカウンタ(13)を備え、前記カウンタ(13)のカウンタ値(13A)の絶対値(13AA)が予め決められた判定値(7A)を超えるとアラーム(8)を発生させることを特徴とするアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出装置。

【請求項4】

前記アブソリュート信号(2)の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号(3A,3B)を前記カウンタ(13)に入力するための第１検出部(3)と、前記インクリメンタル信号(4)の変化点(4A)を検出すると共にリセット信号(5A)を前記カウンタ(13)に入力するための第２検出部(5)と、前記カウンタ(13)からの絶対値(13AA)が入力されると共に前記判定値(7A)が入力されて前記アラーム(8)を発生するための比較部(6)と、を備えていることを特徴とする請求項１記載のアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置に関し、特に、インクリメンタル信号に異常が発生した時にアラームを発生させるための新規な改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、用いられていたこの種のエンコーダとしては、特許文献１に開示された構成を図３から図７として挙げることができる。
すなわち、図３は本発明の実施例の機能ブロック図である。図３において１１は原信号出力部、１２はＡ，Ｂ相方向弁別回路、１３はアップダウンカウンタ、１４は初期値検出回路、１５はデータラッチ回路、１６はＺ信号変換回路、１７はパラレルシリアル変換回路、１８は電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路、１９は異常検出回路である。

【0003】

原信号出力部１１は従来のインクリメンタルエンコーダと同様に図示しない発光素子、回路スリット板、受光素子、波形整形回路より構成され、出力信号の代表例としては図３のようなインクリメンタル信号Ａ相、Ｂ相、Ｚ相および３相励磁切り替えコミュテーション信号ＣＳ1，ＣＳ２，ＣＳ３が出力される。

【0004】

図４はＡ，Ｂ相方向弁別回路１２の動作波形例であり、Ａ相がＢ相より進み位相のときはダウンパルスが出力され、Ａ相がＢ相より遅れ位相のときはアップパルスが出力される。このアップパルス、ダウンパルスはアップダウンカウンタ１３に入力されパルスを計数しカウントデータが変化する。

【0005】

図５は初期値検出回路１４の動作波形例、図６はその回路例であり、Ａ相、Ｂ相の信号”Ｈ”，”Ｌ”により２ビットの初期値Ｄ１，Ｄ０が出力される。

【0006】

図７はアップダウンカウンタ１３の動作波形例であり、ここでは１６ビットカウンタの動作例を示す。このアップダウンカウンタは主電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１８の出力により、データプリロード動作とカウント動作が切り替えられるパルスカウンタになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３０４７８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来のエンコーダは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来構成においては、各情報をシリアル伝送する場合に、従来、信号線が１４本必要とするところを４本にまで削減できる構成であり、本発明のように、アブソリュートエンコーダにおけるインクリメンタル信号の異常を検出する構成は開示されていない。
また、特許文献及び図を示していないが、アブソリュート信号とインクリメンタル信号を用い、アブソリュート信号の値を初期値として、インクリメンタル信号でアップダウンしてエンコーダ信号を生成するアブソリュートエンコーダでは、インクリメンタル信号が断線等で異常となると、エンコーダ信号が位置ずれを発生してしまい、このインクリメンタル信号の異常検出が行われないと、エンコーダ信号の位置ずれ時にアラームを出力させることができなくなると云うことが発生していた。

【0009】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、インクリメンタル信号に異常が発生した時にアラームを発生させることにより、アブソリュートエンコーダの信頼性を向上させるようにしたアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置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】

【0010】

本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法は、アブソリュート信号とインクリメンタル信号を用い、前記アブソリュート信号の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号の変化点でリセットするカウンタを用い、前記カウンタのカウンタ値の絶対値が予め決められた判定値を超えるとアラームを発生させる方法であり、また、前記アブソリュート信号の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号を前記カウンタに入力するための第１検出部と、前記インクリメンタル信号の変化点を検出すると共にリセット信号を前記カウンタに入力するための第２検出部と、前記カウンタからの絶対値が入力されると共に前記判定値が入力されて前記アラームを発生するための比較部と、を用いる方法であり、また、本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出装置は、アブソリュート信号とインクリメンタル信号を用い、前記アブソリュート信号の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号の変化点でリセットするカウンタを備え、前記カウンタのカウンタ値の絶対値が予め決められた判定値を超えるとアラームを発生させるようにした構成であり、また、前記アブソリュート信号の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号を前記カウンタに入力するための第１検出部と、前記インクリメンタル信号の変化点を検出すると共にリセット信号を前記カウンタに入力するための第２検出部と、前記カウンタからの絶対値が入力されると共に前記判定値が入力されて前記アラームを発生するための比較部と、を備えている構成である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、アブソリュート信号とインクリメンタル信号を用い、前記アブソリュート信号の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号の変化点でリセットするカウンタを用い、前記カウンタのカウンタ値の絶対値が予め決められた判定値を超えるとアラームを発生させることにより、インクリメンタル信号が異常となり、エンコーダ信号が位置ずれを起こした時は、インクリメンタル信号の異常検出を行ってアラームを発生させることで、アブソリュートエンコーダの信頼性を向上させることができる。
また、前記アブソリュート信号の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号を前記カウンタに入力するための第１検出部と、前記インクリメンタル信号の変化点を検出すると共にリセット信号を前記カウンタに入力するための第２検出部と、前記カウンタからの絶対値が入力されると共に前記判定値が入力されて前記アラームを発生するための比較部と、を用いることにより、簡単な回路構成でインクリメンタル信号の異常検出を行うことができ、アブソリュートエンコーダの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置を示すブロック図である。

【図2】図１の動作を示す波形図である。

【図3】従来のエンコーダを示すブロック図である。

【図4】図３の動作時の波形図である。

【図5】図３の初期値検出回路の動作波形図である。

【図6】図３の初期値検出回路の回路図である。

【図7】図３のアップダウンカウンタの動作図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置は、インクリメンタル信号に異常が発生した時にアラームを発生させることにより、アブソリュートエンコーダの信頼性を向上させることである。

【実施例】

【0014】

以下、図面と共に本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１は本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置を示すブロック図であり、アブソリュートエンコーダ１のアブソリュート信号２は、前記アブソリュート信号２の増加・減少を検出するための第１検出部３に入力されている。

【0015】

前記第１検出部３からのアップ信号３Ａとダウン信号３Ｂは、カウンタ１３に入力されると共に、前記アブソリュートエンコーダ１のインクリメンタル信号４は、前記インクリメンタル信号４の変化点４Ａを検出するための第２検出部５に入力され、前記第２検出部５からのリセット信号５Ａは前記カウンタ１３に入力されるように構成されている。

【0016】

前記カウンタ１３のカウンタ値１３Ａの絶対値１３ＡＡは、比較部６に入力されていると共に、前記比較部６には、さらに、判定値設定部７で予め設定された判定値７Ａが入力され、前記絶対値１３ＡＡと判定値７Ａとが前記比較部６で比較された後に、アラーム８が出力されるように構成されている。

【0017】

次に、前述の構成において、本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置における動作について図２と共に述べる。
まず、前記アブソリュートエンコーダ１の図２に示されるＭＳＢからＬＳＢまでのアブソリュート信号２は、前記第１検出部３において、その増加・減少に同期してアップ／ダウンするアップ信号３Ａとダウン信号３Ｂが前記カウンタ１３に入力される。

【0018】

前記第２検出部５においては、前記インクリメンタル信号４のＡ相の変化点４Ａで発生され図２のＡ相変化点パルス９でリセットするためのリセット信号５Ａが前記カウンタ１３に入力される。
前記カウンタ１３から出力されるＡ相異常用のカウンタ値１３Ａの絶対値１３ＡＡは、前記判定値７Ａが入力される比較部６で比較され、例えば、判定値７Ａを５に設定した場合（図２の最下段の波形図で示す）には、図２のＡ相に異常１３ＡＡが発生しているため、前記判定値７Ａが５か６に変わった瞬間にアラーム８の発生となり、それ以降の装置の暴走等を防止することができる。

【0019】

前述の本発明によるアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、アブソリュート信号２とインクリメンタル信号４を用い、前記アブソリュート信号２の増加・減少に同期してアップ／ダウンすると共に前記インクリメンタル信号４の変化点４Ａでリセットするカウンタ１３を用い、前記カウンタ１３のカウンタ値１３Ａの絶対値１３ＡＡが予め決められた判定値７Ａを超えるとアラーム８を発生させることを特徴とするアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置であり、また、前記アブソリュート信号２の増加・減少を検出すると共にアップ／ダウン信号３Ａ,３Ｂを前記カウンタ１３に入力するための第１検出部３と、前記インクリメンタル信号４の変化点４Ａを検出すると共にリセット信号５Ａを前記カウンタ１３に入力するための第２検出部５と、前記カウンタ１３からの絶対値１３ＡＡが入力されると共に前記判定値７Ａが入力されて前記アラーム８を発生するための比較部６と、を用いることを特徴とする請求項１記載のアブソリュートエンコーダのインクリメンタル信号異常検出方法及び装置である。

【符号の説明】

【0020】

１ アブソリュートエンコーダ
２ アブソリュート信号
３ 第１検出部
３Ａ アップ信号
３Ｂ ダウン信号
４ インクリメンタル信号
４Ａ 変化点
４ＡＡ 異常
５ 第２検出部
５Ａ リセット信号
６ 比較部
７ 判定値設定部
７Ａ 判定値
８ アラーム
９ Ａ相変化点パルス
１３Ａ Ａ相異常用のカウンタ値
１３ＡＡ 絶対値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】