JPH01136019A - パルスエンコーダ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、物理的移動量を電気的ディジタル情報（パ
ルス信号）に変換して出力するパルスエンコーダ回路に
関するものである。

［従来の技術］ 第４図は従来のパルスエンコーダ回路を示す回路図であ
り、このパルスエンコーダ回路は、物理的移動量として
回転レバー１の回転情報を得るもので、この回転情報を
電気的ディジタル情報であるパルス信号に変換して出力
するものである。

第４図において、１は物理的径ｖＪ量検出用の回転レバ
ー、２，３はロータリエンコーダ部５の出力端子、２ａ
、３ａはそれぞれ出力端子２，３に接続され回転レバー
１の回転に伴って所定の回転角度ごとに交互に開閉駆動
されるスイッチ部（１械的接点機構）、４はロータリエ
ンコーダ部５の共通端子、７，８はそ九ぞれロータリエ
ンコーダ部５の出力端子２，３から出力されるパルス波
形。

１０は出力端子２，３に接続されパルス波形７゜８の位
相を検出するための位相検出回路、１１は出力端子３に
接続されパルス波形８から回転速度を検出するための速
度検出回路である。

次に動作について説明する０回転レバー１が一定方向に
回転すると、それに伴いスイッチ部２ａ。

３ａが第５図に示すように所定の回転角度ごとに交互に
開閉駆動さ、れる、これにより、出力端子２と共通端子
４との間、および出力端子３と共通端子４との間に、そ
れぞれ、第５図に示すような電位差によるパルス波形７
．８が発生し、出力端子２．３から出力される。これら
２つのパルス波形７．８は、互いに９０度の位相差を有
している。

ここで、第５図に示すように、パルス波形７゜８から成
る１組のパルス（１周期分）を発生させるために、回転
レバー１が回転移動した所定の角度θが、ロータリエン
コーダ部５の分解能として規定される。

一方、回転レバー１を上記一定方向とは逆の方向に回転
させた場合には、２つのパルス波形７゜８の位相関係は
逆になる（第３図参照）、従って、パルス波形７，８を
位相検出回路１０に入力し、その位相先後関係を検出す
ることにより、回転レバー１の回転方向情報を得ること
ができる。

また、パルス波形７，８の周期は回転レバー１の回転速
度に応じて変化するもので、回転が速い場合には周期が
短くなり１回転が遅い場合には周期が長くなる。このよ
うな周期の変動を速度検出回路１１により検出すること
で、回転レバー１の回転速度情報が得られる。

さらに、パルス波形７または８のパルス数を図示しない
アップダウンカウンタにより計数することで、回転レバ
ー１の回転角度情報を得ることもできる。

【発明が解決しようとする問題点コ 従来のパルスエンコーダ回路は以上のように構成されて
いるので、ロータリエンコーダ部５の分解能０は１回転
レバー１とスイッチ部２ａ、３ａとからなる変換部の機
構的精度に依存し、その機構による制約を受けることに
なって、より高い分解能を得るのは困難であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、機構的制約を受けることなく。

容易に且つ大幅に検出分解能の向上をはかれるようにし
たパルスエンコーダ回路を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るパルスエンコーダ回路は、所定の物理的
移動量に応じて発生される互いに位相のずれた２つのパ
ルス波形の排他的論理和をとって出力する排他的論理和
回路を設けたものである。

［作　　　用］ この発明におけるパルスエンコーダ回路では、所定の物
理的移動量に応じて発生される２つのパルス波形は互い
に位相がずれていることを利用し、これらの２つのパル
ス波形の排他的論理和を排他的論理和回路によりとるこ
とで、１周期のパルス波形に対して２周期のパルス波形
が変換されて得られ、一定の物理的移動量に対し２倍の
分解能が得られることになる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例によるパルスエンコーダ回路を
示す回路図である。なお、第１図中、既述の符号と同一
の符号は同一または相当部分を示しているので、その説
明は省略する。

第１図において、６は出力端子２，３に接続され２つの
パルス波形７，８の排他的論理和をとって出力する排他
的論理和回路、６ａ、６ｂはそれぞれ出力端子２，３に
接続される排他的論理和回路６の入力端子、６Ｃは位相
検出回路１０および速度検出回路１１に接続される排他
的論理和回路６の出力端子、９は排他的論理和回路６の
出力端子６Ｃから出力されるパルス波形である。

次に１本実施例の回路の動作を第２，３図により説明す
る。

回転レバー１が一定方向に回転すると、それに伴いスイ
ッチ部２ａ、３ａが第２図に示すように所定の回転角ご
とに交互に開閉駆動される。これにより、出力端子２と
共通端子４との間、および出力端子３と共通端子４との
間に、それぞれ、第２図に示すような電位差によるパル
ス波形７，８が発生し、出力端子２，３から出力されろ
、これら２つのパルス波形７，８は、互いに９０度の位
相差を有している。

このとき、２つのパルス波形７，８からなる１周期゛分
（所定の角度０に対応する周期）の波形を排他的論理和
回路６に入力することで、この排他的論理和回路６の出
力として、第２図に示すようなパルス波形９が得られる
。即ち、パルス波形７゜８から成る１組のパルス（１周
期分）を発生させるために１回転レバー１が回転移動し
た所定の角度０がロータリエンコーダ部５の分解能であ
るが。

本実施例では、排他的論理和回路６を設けることにより
、回転レバー１が角度０／２だけ回転するごとに、排他
的論理和回路６から１周期分のパルス発生される。

従って、ロータリエンコーダ部５における機構的制約を
受けることなく、常にロータリエンコーダ部５の分解能
の２倍の分解能が得られることになる。

一方、回転レバー１を上記一定方向とは逆の方向に回転
させた場合には、第３図に示すように。

２つのパルス波形７，８の位相関係は逆になるが、この
ときも、上述と同様にして２倍の分解能をもつパルス波
形９が排他的論理和回路６により得られる。

また、パルス波形７，８．９を位相検出回路ｌＯに入力
し、その位相免役関係を検出することにより１回転レバ
ー１の回転方向情報を得ることができる。また、パルス
波形９のパルス数を図示しないアップダウンカウンタに
より計数することで、従来の２倍の分解能で回転レバー
１の回転角度情報を得ることもできる。

さらに、パルス波形９の周期は回転レバー１の回転速度
に応じて変化するもので、回転が速い場合には周期が短
くなり１回転が近い場合には周期が長くなる。このよう
な周期の変動を速度検出口路１１により検出することで
、従来の２倍の分解能をもって回転レバー１の回転速度
情報が得られる。

このように、本実施例によれば、所定の回転角度０ごと
に９０度位相のずれた２つのパルス波形を１周期分発生
させ、これらの２つのパルス波形の排他的論理和を排他
的論理和回路６によりとることで、上記所定の回転角度
０の２倍の分解能が得られるので、ロータリエンコーダ
部５における機構的制約を受けることなく、容易に且つ
大幅に検出分解能が向上し１本実施例のパルスエンコー
ダ回路によって得られる回転レバー１の回転情報の検出
精度も大幅に向上する。

なお、上記実施例では、物理的移動量が、回転レバー１
の回転の場合について説明したが、本発明は、回転に限
定されるものでなく、直線移動の場合にも同様に適用さ
れ、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、ロータリエンコーダ部５のスイ
ッチ部２ａ、３ａが機械的接点機構である場合について
説明したが、スイッチ部２ａ。

３ａは、これに限定されるものではなく、光学的接点機
構であってもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、所定の物理的移動量
に応じて発生される位相のずれた２つのパルス波形の排
他的論理和を排他的論理和回路によりとることで、従来
の２倍の分解能が得られるので、機構的制約を受けるこ
となく、容易に且つ大幅に検出分解能が向上し、物理的
移動情報の検出精度が極めて高い回路を安価に得ること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるパルスエンコーダ回
路を示す回路図、第２，３図は上記実施例回路の動作を
説明するためのタイミングチャート、第４図は従来のパ
ルスエンコーダ回路を示す回路図、第５図は従来回路の
動作を説明するためのタイミングチャートである。 図において、１一回転レバー、２ａ、３ａ−スイッチ部
、５−ロータリエンコーダ部、６−排他的論理和回路、
７〜９−パルス波形。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の物理的移動量に応じて互いに位相のずれた２つの
   パルス波形を発生するパルスエンコーダ回路において、
   上記２つのパルス波形の排他的論理和をとつて出力する
   排他的論理和回路が設けられたことを特徴とするパルス
   エンコーダ回路。