JPH0119084B2 - - Google Patents
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- JPH0119084B2 JPH0119084B2 JP12458781A JP12458781A JPH0119084B2 JP H0119084 B2 JPH0119084 B2 JP H0119084B2 JP 12458781 A JP12458781 A JP 12458781A JP 12458781 A JP12458781 A JP 12458781A JP H0119084 B2 JPH0119084 B2 JP H0119084B2
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物体の移動に応じて検出器より発生さ
れる一定の位置検出信号により、物体の位置及び
速度検出する方式に係り、特にモータや該モータ
により駆動される物体の位置及び速度信号を得る
位置及び速度検出方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting the position and speed of an object using a fixed position detection signal generated by a detector in accordance with the movement of the object, and particularly relates to a method for detecting the position and speed of an object using a fixed position detection signal generated by a detector according to the movement of the object. This invention relates to a position and speed detection method for obtaining position and speed signals.
モータや、該モータに駆動される物体の位置及
び速度を検出する方式としてロータリエンコーダ
あるいはリニアエンコーダ等を使用する方式が知
られている。 2. Description of the Related Art A method using a rotary encoder, a linear encoder, or the like is known as a method for detecting the position and speed of a motor and an object driven by the motor.
たとえば、ロータリエンコーダはモータの回転
軸に取付けられ、該軸の回転に応じて互いにπ/
2の位相差を有するA相、B相の2相の正弦波信
号を発生するもので、該正弦波信号の周波数はモ
ータの回転速度に比例している。このA,B,2
相の正弦波信号から位置(変位)信号、速度信号
は通常以下の如く検出される。 For example, a rotary encoder is attached to the rotating shaft of a motor, and as the shaft rotates, the rotary encoder
It generates two-phase sine wave signals of A phase and B phase with a phase difference of 2, and the frequency of the sine wave signal is proportional to the rotational speed of the motor. This A, B, 2
A position (displacement) signal and a velocity signal are usually detected from the phase sine wave signal as follows.
第1図は上記正弦波信号から位置及び速度信号
を発生する従来の回路ブロツク図、第2図はその
各部波形図であり、Mはモータ、REはロータリ
エンコーダ、PGは2相の正弦波信号A,Bが零
ボルトを横切る毎にパルスを発生するパルス発生
器、PDは正弦波信号A,Bのうちいずれの信号
が進んでいるか否かを判定し、A相信号が進んで
いれば加算信号を、遅れていれば減算信号をアツ
プ・ダウンカウンタUDCに与える位相検出器、
UDCはアツプ・ダウンカウンタで、位相検出器
からの加、減算信号に応じてパルスジエネレータ
PGから発生するパルスをアツプ・ダウンカウン
トするもの、DAはアツプ・ダウンカウンタの内
容をデイジタル・アナログ変換(DA変換とい
う)し位置信号PSを発生するDA変換器、FVC
はパルス発生器PGから発生するパルスを入力さ
れ、該パルス周波数を周波数一電圧変換し速度信
号を発生するFVコンバータである。 Fig. 1 is a block diagram of a conventional circuit that generates position and velocity signals from the above sine wave signal, and Fig. 2 is a waveform diagram of each part thereof, where M is a motor, RE is a rotary encoder, and PG is a two-phase sine wave signal. A pulse generator that generates a pulse every time A and B cross zero volts. PD determines which of the sine wave signals A and B is leading or not, and if the A phase signal is leading, it is added. a phase detector that provides a signal, or a subtracted signal if delayed, to an up/down counter UDC;
The UDC is an up/down counter that converts the pulse generator according to the addition and subtraction signals from the phase detector.
DA is a device that counts up and down the pulses generated from PG, DA is a DA converter that converts the contents of the up and down counters into digital-to-analog (referred to as DA conversion), and generates a position signal PS, FVC.
is an FV converter which receives pulses generated from the pulse generator PG, converts the pulse frequency from frequency to voltage, and generates a speed signal.
今、たとえばモータが時計方向に回転してお
り、次第に減速し、時刻toでその回転方向を反転
するとすれば、ロータリエンコーダREからは当
初第2図A,Bに示す如くA相信号の位相がB相
よりもπ/2だけ進んだ2つの正弦波信号が発生
する。 Now, for example, if the motor is rotating clockwise, gradually decelerating, and then reversing its rotational direction at time to, the phase of the A-phase signal from the rotary encoder RE will initially be as shown in Figure 2 A and B. Two sine wave signals are generated which are ahead of the B phase by π/2.
位相検出器PDはこれを検出しアツプ・ダウン
カウンタUDCに加算信号ADを与える。一方、パ
ルス発生器PGはA相、B相の正弦波信号が零ボ
ルトを横切る毎にアツプパルスUPPを発生し、
アツプ・ダウンカウンタUDC及びFVコンバータ
FVCに入力する。 Phase detector PD detects this and provides addition signal AD to up/down counter UDC. On the other hand, the pulse generator PG generates an up pulse UPP every time the A-phase and B-phase sine wave signals cross zero volts.
Up/down counter UDC and FV converter
Enter into FVC.
アツプ・ダウンカウンタUDCはアツプパルス
UPPが到来する毎に1づつカウントアツプし、
その内容はDA変換器に入力されDA変換される。
従つて、時刻to迄位置信号PSは第2図の如く階
段的歩進し、一方、速度信号VSは階段的に減衰
する。時刻to後はモータの回転方向が反転する
為、A相信号がB相信号より遅れ、従つて位相検
出器PDからは減算信号SBが発生し、又パルスジ
エネレータPGからはダウンパルスDNPが発生し
てアツプ・ダウンカウンタの内容は減算される。
従つて時刻to後は位置信号PSは階段的に減少す
る信号となり、速度信号VSは階段的に負方向へ
増大する。 Up/down counter UDC is up pulse
Every time UPP arrives, it counts up by 1,
The contents are input to a DA converter and DA converted.
Therefore, until time to, the position signal PS advances stepwise as shown in FIG. 2, while the speed signal VS attenuates stepwise. After time to, the rotation direction of the motor is reversed, so the A-phase signal lags behind the B-phase signal, so the phase detector PD generates a subtraction signal SB, and the pulse generator PG generates a down pulse DNP. The contents of the up/down counter are then subtracted.
Therefore, after time to, the position signal PS becomes a signal that decreases stepwise, and the speed signal VS increases stepwise in the negative direction.
このように従来の方式によれば、位置信号PS、
速度信号VS共に階段状となりなめらかに変化す
る位置及び速度信号が得られなかつた。ところ
で、PS,VSのフラツトな部分においても実際に
モータは回転しており、速度は変化している。す
なわち、前記の方法ではもつと細かな位置及び速
度信号が得られないという欠点がある。 In this way, according to the conventional method, the position signal PS,
Both the speed signals VS had a step-like shape, and it was not possible to obtain position and speed signals that changed smoothly. By the way, even in the flat parts of PS and VS, the motor is actually rotating and the speed is changing. That is, the above method has a drawback in that very detailed position and velocity signals cannot be obtained.
最近、前記欠点を解消するものとして、下記の
方式が試みられている。 Recently, the following methods have been attempted to solve the above-mentioned drawbacks.
第3図において、1は位置および速度を測定さ
れる移動物または回転体、2は互いに1/4周期の
位相差を有する正弦波信号の位置検出信号Aおよ
びBが出力される検出器、3は位置検出信号Aに
ついて一周期の移動距離のうちの振幅の中心レベ
ルに近い部分の1/2周期分を細分割し、各分割し
た位置に対応した位置検出信号に対する振幅比較
レベルを設定する振幅比較レベル設定回路、4は
位置検出信号Bに対する振幅比較レベルを設定す
る振幅比較レベル設定回路、5は振幅比較レベル
設定回路3により設定された振幅比較レベルと位
置検出信号Aとを比較し、比較信号を出力する比
較回路、6は振幅比較レベル設定回路4により設
定された振幅比較レベルと位置検出信号Bとを比
較し、比較信号を出力する比較回路、7は比較回
路5より出力された比較信号を検出し変化に応じ
て変化信号を発生するとともに位置検出信号Aが
増大方向あるいは減少方向のどちらに変化したか
を検出し変化符号を出力する比較信号変化検出回
路、8は比較回路6より出力された比較信号と位
置検出信号Bについて変化信号及び変化符号を出
力する比較信号検出回路、9は比較信号変化検出
回路7および8より出力される各変化信号の論理
和回路、10は位置検出信号AおよびBと比較信
号変化検出回路7および8より出力される各変化
信号および各変化符号を入力し、前記物体の移動
または回転方向信号を出力する移動方向検出回
路、11はアツプ・ダウンカウンタ、12はFV
コンバータ、13はDA変換器である。 In FIG. 3, 1 is a moving object or a rotating body whose position and velocity are to be measured; 2 is a detector that outputs position detection signals A and B, which are sinusoidal signals having a phase difference of 1/4 period; and 3 is the amplitude that subdivides the 1/2 period of the part close to the center level of the amplitude of the moving distance of one cycle of the position detection signal A, and sets the amplitude comparison level for the position detection signal corresponding to each divided position. A comparison level setting circuit 4 sets an amplitude comparison level for the position detection signal B; 5 compares the amplitude comparison level set by the amplitude comparison level setting circuit 3 with the position detection signal A; A comparison circuit that outputs a signal; 6 a comparison circuit that compares the amplitude comparison level set by the amplitude comparison level setting circuit 4 with the position detection signal B and outputs a comparison signal; 7 a comparison circuit output from the comparison circuit 5; A comparison signal change detection circuit which detects a signal, generates a change signal according to the change, detects whether the position detection signal A has changed in an increasing direction or a decreasing direction, and outputs a change sign; 8 is from the comparison circuit 6; A comparison signal detection circuit outputs a change signal and a change sign for the output comparison signal and position detection signal B, 9 is an OR circuit for each change signal output from comparison signal change detection circuits 7 and 8, and 10 is a position detection circuit. A moving direction detecting circuit inputs each change signal and each change sign outputted from the signals A and B and the comparison signal change detecting circuits 7 and 8, and outputs a movement or rotation direction signal of the object; 11 is an up/down counter; , 12 is FV
The converter 13 is a DA converter.
第4図は振幅比較レベル決定の原理説明図。第
5図は第3図における振幅比較レベル設定回路、
比較回路、比較信号変化検出回路の詳細図。第6
図は第3図における移動方向検出回路の詳細図。
第7図は第3図における動作タイムチヤートを示
す。 FIG. 4 is a diagram explaining the principle of amplitude comparison level determination. Figure 5 shows the amplitude comparison level setting circuit in Figure 3;
Detailed diagram of a comparison circuit and a comparison signal change detection circuit. 6th
The figure is a detailed diagram of the moving direction detection circuit in FIG. 3.
FIG. 7 shows an operation time chart in FIG. 3.
移動物または回転物1の運動に応じて検出器2
から位置検出信号A,Bが出力される。この場合
位置検出信号A,Bは正弦波形信号である。位置
検出信号Aは比較回路5に導かれ、ここで振幅比
較レベル設定回路3の振幅比較レベルと比較され
る。 The detector 2 responds to the movement of the moving or rotating object 1.
Position detection signals A and B are output from. In this case, the position detection signals A and B are sinusoidal waveform signals. The position detection signal A is led to a comparison circuit 5, where it is compared with the amplitude comparison level of the amplitude comparison level setting circuit 3.
振幅比較レベルの決定方法の原理は第4図に示
すように位置検出信号の一周期の間を20等分し、
20等分したそれぞれの位置に対応したレベルのう
ち抵幅の中心レベルAV2に近い部分のレベルを
振幅比較レベルAV0〜AV4の5レベルとして
設定する。 The principle of determining the amplitude comparison level is as shown in Figure 4, where one cycle of the position detection signal is divided into 20 equal parts.
Of the levels corresponding to each of the 20 equally divided positions, the levels of the portion close to the center level AV2 of the low width are set as the five amplitude comparison levels AV0 to AV4.
振幅比較レベル設定回路3は第5図に示すよう
に定電圧AV0と定電圧AV4の間を抵抗により
分割して合計5レベルAV0〜AV4を設定して
いる。比較回路5の中には5個の比較器4―0〜
4―4が具備されており、それぞれ振幅比較レベ
ルAV0〜AV4と、位置検出信号の値を比較し
て変化検出信号を第7図のタイムチヤートに示す
ように出力する。 As shown in FIG. 5, the amplitude comparison level setting circuit 3 divides the constant voltage AV0 and the constant voltage AV4 by a resistor to set a total of five levels AV0 to AV4. The comparison circuit 5 includes five comparators 4-0~
4-4, each of which compares the amplitude comparison levels AV0 to AV4 with the value of the position detection signal and outputs a change detection signal as shown in the time chart of FIG.
比較器4―0〜4―4からの比較信号ALV0
〜ALV4はDタイプフリツプフロツプ7―10
〜7―14に入力され、位置検出信号の変化に比
べ十分速い周期のクロツクCLKでセツトされる。 Comparison signal ALV0 from comparators 4-0 to 4-4
~ALV4 is D type flip-flop 7-10
~7-14, and is set by the clock CLK, which has a sufficiently faster cycle than the change in the position detection signal.
このフリツプフロツプの出力NEW0A〜
NEW4Aはプログラマブル・リードオンリメモ
リ(PRM)に入力されると同時に、フリツプ
フロツプ7―20〜7―24にも入力されクロツ
クCLKによりセツトされる。Dタイプフリツプ
フロツプ7―20〜7―24の出力LD0A〜
OLD4AはPRMに入力される。PRMでは
フリツプフロツプ7―10〜7―14の出力の1
クロツク以前のデータLD0A〜LD4Aと現
在のデータNEW0A〜NEW4Aを比較してお
り変化があると変化検出信号(CHANGE A)
を第7図に示すように出力する。さらにこの変化
が方向、すなわち正弦波の増大方向の場合は変
化符号UPAを出力する。 The output of this flip-flop NEW0A~
NEW4A is input to the programmable read-only memory (PRM), and at the same time, it is also input to flip-flops 7-20 to 7-24 and set by the clock CLK. D type flip-flop 7-20~7-24 output LD0A~
OLD4A is input to PRM. In PRM, 1 of the outputs of flip-flops 7-10 to 7-14
The data LD0A to LD4A before the clock is compared with the current data NEW0A to NEW4A, and if there is a change, a change detection signal (CHANGE A) is generated.
is output as shown in FIG. Furthermore, if this change is in the direction, that is, in the increasing direction of the sine wave, a change sign UPA is output.
位置検出信号Bは位置検出信号Aとは1/4周期
位相の異つた信号として検出器2から出力され
る。この位置検出信号Bは比較回路6を経て比較
信号変化検出回路8に入力される。この比較回路
6および比較信号変化検出回路8の動作は前述し
た位置検出信号Aの場合と同様であり、比較信号
変化検出回路8からは変化検出信号CHANGE
Bが出力され、さらにこの変化が方向の場合は
変化符号UPBを出力する。 The position detection signal B is output from the detector 2 as a signal having a phase different from that of the position detection signal A by 1/4 period. This position detection signal B is inputted to a comparison signal change detection circuit 8 via a comparison circuit 6. The operations of the comparison circuit 6 and the comparison signal change detection circuit 8 are the same as in the case of the position detection signal A described above, and the comparison signal change detection circuit 8 outputs the change detection signal CHANGE.
B is output, and if this change is in the direction, a change sign UPB is output.
次に移動方向検出回路10の動作について説明
する。位置検出信号Bは比較器14に入力され、
ここで振幅比較レベルと比較され比較出力タコパ
ルスBを出力する。このタコパルスBと変化符号
UPAが排他的論理和回路16に入力される。排
他的論理和回路16の出力は否定回路18を経
て、変化検出信号CHANGE Aと共にアンド回
路19に入力され、アンド回路19の出力はオア
回路21に入力される。位置検出信号Aについて
も同様に比較器15、排他的論理和回路17、ア
ンド回路20を経てオア回路21に入力される。
オア回路21からは物体の移動(回転)方向を示
す移動方向信号が第7図のタイムチヤートに示す
ように出力される。途中で回転方向が逆転する場
合の移動方向信号SIGNは第7図に示すように変
化する。比較信号変化検出回路7からの変化検出
信号CHANGE Aと比較信号変化検出回路8か
らの変化検出信号CHANGE Bはオア回路9に
入力される。オア回路9からの変化検出信号
CHANGE A+Bおよび移動方向検出回路10
からの移動方向信号SIGNはアツプ・ダウンカウ
ンタ11に入力され計数され、このアツプ・ダウ
ンカウンタ11の出力はDA変換器13に入力さ
れる。そしてDA変換器13からは位置情報が出
力される。 Next, the operation of the moving direction detection circuit 10 will be explained. The position detection signal B is input to the comparator 14,
Here, it is compared with the amplitude comparison level and a comparison output tacho pulse B is output. This tacho pulse B and change sign
UPA is input to exclusive OR circuit 16. The output of the exclusive OR circuit 16 passes through the NOT circuit 18 and is input to the AND circuit 19 together with the change detection signal CHANGE A, and the output of the AND circuit 19 is input to the OR circuit 21. Similarly, the position detection signal A is input to the OR circuit 21 via the comparator 15, the exclusive OR circuit 17, and the AND circuit 20.
The OR circuit 21 outputs a moving direction signal indicating the moving (rotating) direction of the object as shown in the time chart of FIG. When the direction of rotation is reversed midway through, the moving direction signal SIGN changes as shown in FIG. The change detection signal CHANGE A from the comparison signal change detection circuit 7 and the change detection signal CHANGE B from the comparison signal change detection circuit 8 are input to an OR circuit 9. Change detection signal from OR circuit 9
CHANGE A+B and moving direction detection circuit 10
The moving direction signal SIGN from the up/down counter 11 is input and counted, and the output of this up/down counter 11 is input to the DA converter 13. Then, the DA converter 13 outputs position information.
またFVコンバータ12にはオア回路9からの
変化検出信号CHANGE A+Bと移動方向検出
回路10からの移動方向信号SIGNが入力され、
速度情報が出力される。 Further, the change detection signal CHANGE A+B from the OR circuit 9 and the movement direction signal SIGN from the movement direction detection circuit 10 are input to the FV converter 12.
Speed information is output.
しかし位置検出信号AおよびBの位相差は高精
度な検出器でも1/4周期に対して±1/10周期程度
の誤差を持つているために、例えば第8図におい
て位置検出信号AをAV4が下降方向に観測し、
位置検出信号Aを観測しようとした場合に位置検
出信号Bが設定振幅比較レベルBV0をいまだ上
まわつていることが考えられる。 However, the phase difference between the position detection signals A and B has an error of about ±1/10 cycle compared to 1/4 cycle even with a highly accurate detector. is observed in the downward direction,
When attempting to observe the position detection signal A, it is possible that the position detection signal B still exceeds the set amplitude comparison level BV0.
従つて、アツプ・ダウンカウンタ11は位置検
出信号AとBの位相差がない場合は1周期に20カ
ウントするが、位相誤差があるために第8図の例
では1周期に18カウントしかカウントしないため
に、正確な位置及び速度情報が得られないという
欠点を有していた。 Therefore, if there is no phase difference between the position detection signals A and B, the up/down counter 11 will count 20 counts per cycle, but because of the phase error, it will only count 18 counts per cycle in the example shown in Figure 8. Therefore, accurate position and velocity information cannot be obtained.
本発明の目的は上記欠点を除去すること、すな
わち検出器により発生した位置検出信号AとBが
1/4周期の位相差に対する±1/10周期程度の誤差
を有する場合にも正確な位置及び速度情報を得る
ことにある。 The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, that is, to provide accurate positioning and detection even when the position detection signals A and B generated by the detector have an error of about ±1/10 period with respect to a phase difference of 1/4 period. The purpose is to obtain speed information.
本考案の目的は、
二方向に移動または回転する物体の運動に応じ
て、周期的な互いに1/4周期の位相差を有する二
相の位置検出信号AおよびBを発生する検出器
と、
該位置検出信号AおよびBの各々について、
一周期の移動距離のうち該位置検出信号の振幅
中心レベルに近い1/2周期を細分割し、各分割位
置に対応した該位置検出信号に対応する振幅比較
レベルを設定する設定回路と、
該振幅比較レベルと該位置検出信号の振幅を比
較し、比較信号を出力する比較回路と、
該比較信号の変化を検出して変化信号を発生す
るとともに位置検出信号の増大方向あるいは減少
方向のどちらに変化したのかを検出して変化符号
を出力する比較信号変化検出回路と、
該位置検出信号AおよびBと該比較信号変化検
出回路より出力される各変化信号及び各変化符号
を入力し、該物体の移動または回転方向信号を出
力する移動方向検出回路と、
該比較信号変化検出回路より出力する各変化信
号の論理和をとる論理和回路と、
を備え、該論理和回路の出力と移動または回転方
向信号により該物体の位置情報および速度情報を
得るようにした位置および速度検出装置におい
て、
前記設定回路は、該位置検出信号AまたはBあ
るいはその両方について、振幅中心レベルに近い
1/2周期に加えて、該位置検出信号AとBの位相
誤差に相当する領域にも振幅比較レベルを設定し
て成ると共に、
前記比較信号変化検出回路の一方は、他方の比
較信号変化検出回路が振幅比較レベルの最大値あ
るいは最小値に対する観測終了後、変化信号と変
化符号を出力するよう構成されて成ること、
を特徴とする位置および速度検出装置により達成
される。 The object of the present invention is to provide a detector that generates periodic two-phase position detection signals A and B having a phase difference of 1/4 period from each other in response to the motion of an object moving or rotating in two directions; For each of the position detection signals A and B, the 1/2 period close to the amplitude center level of the position detection signal within the moving distance of one cycle is subdivided, and the amplitude corresponding to the position detection signal corresponding to each divided position is calculated. a setting circuit that sets a comparison level; a comparison circuit that compares the amplitude comparison level with the amplitude of the position detection signal and outputs a comparison signal; and a comparison circuit that detects a change in the comparison signal to generate a change signal and performs position detection. a comparison signal change detection circuit that detects whether the signal has changed in an increasing direction or a decreasing direction and outputs a change sign; and the position detection signals A and B and each change signal output from the comparison signal change detection circuit. and a movement direction detection circuit that inputs each change sign and outputs a movement or rotation direction signal of the object, and an OR circuit that takes the logical sum of each change signal output from the comparison signal change detection circuit, In a position and speed detecting device that obtains position information and speed information of the object from the output of the OR circuit and a movement or rotation direction signal, the setting circuit is configured to: In addition to the 1/2 cycle near the amplitude center level, an amplitude comparison level is set in a region corresponding to the phase error between the position detection signals A and B, and one of the comparison signal change detection circuits This is achieved by a position and velocity detection device characterized in that the comparison signal change detection circuit is configured to output a change signal and a change sign after completing observation of the maximum value or minimum value of the amplitude comparison level.
以下本発明にかかる位置および速度検出装置の
一実施例について詳細を説明する。 An embodiment of the position and speed detection device according to the present invention will be described in detail below.
第9図は前述の欠点をなくすべく発明された位
置および速度検出装置の概略説明図、第10図は
前述の欠点をなくすべく発明された位置および速
度検出装置の概略装置図、第11図は第10図に
おける振幅比較レベル設定回路と比較回路と、比
較信号変化検出回路の詳細図である。 FIG. 9 is a schematic illustration of a position and speed detection device invented to eliminate the above-mentioned drawbacks, FIG. 10 is a schematic diagram of a position and speed detection device invented to eliminate the above-mentioned drawbacks, and FIG. 10 is a detailed diagram of the amplitude comparison level setting circuit, the comparison circuit, and the comparison signal change detection circuit in FIG. 10. FIG.
第12図は第10図における動作タイムチヤー
トを示す。 FIG. 12 shows an operation time chart in FIG. 10.
第11図において第5図と異なるのは比較信号
変化検出回路7に否定回路24―1とオア回路2
4―2を追加した比較信号変化検出回路24、振
幅比較レベル設定回路4に2つの振幅比較レベル
BV5とBV―1を追加した振幅比較レベル設定
回路22、比較回路6に前記の追加振幅比較レベ
ルに対応する2つの比較器を追加した比較回路2
3、また比較信号変化検出回路8に追加された2
つの比較器に対応する4つのDタイプフリツプフ
ロツプと2つのアンド回路を追加した比較信号変
化検出回路25を有していることにある。 The difference in FIG. 11 from FIG. 5 is that the comparison signal change detection circuit 7 includes a negative circuit 24-1 and an OR circuit 2.
4-2 is added to the comparison signal change detection circuit 24, and the amplitude comparison level setting circuit 4 has two amplitude comparison levels.
An amplitude comparison level setting circuit 22 in which BV5 and BV-1 are added, and a comparison circuit 2 in which two comparators corresponding to the above-mentioned additional amplitude comparison levels are added to the comparison circuit 6.
3, and 2 added to the comparison signal change detection circuit 8.
It has a comparison signal change detection circuit 25 which includes four D-type flip-flops corresponding to two comparators and two AND circuits.
尚その他の各部分については動作および機能は
第5図と同様であるので省略する。各図において
位置検出信号Aを主体に考えるものとする。振幅
比較レベル設定回路3によつて設定された振幅比
較レベルAV4,AV3,AV2,AV1,AV0
により比較回路4―4〜4―0が位置検出信号A
を観測するときは必ず比較信号変化検出回路24
により、変化検出信号CHANGAを第12図のよ
うに出力する。 The operations and functions of the other parts are the same as those shown in FIG. 5, so their description will be omitted. In each figure, the position detection signal A is mainly considered. Amplitude comparison levels AV4, AV3, AV2, AV1, AV0 set by the amplitude comparison level setting circuit 3
Therefore, the comparison circuits 4-4 to 4-0 detect the position detection signal A.
When observing the comparison signal change detection circuit 24
As a result, a change detection signal CHANGA is output as shown in FIG.
振幅比較レベルAV4が上昇方向あるいは振幅
比較レベルAV0が下降方向に位置検出信号Aを
観測し終えると比較信号変化検出回路24の否定
回路24―1、オア回路24―2より位置検出信
号Bを観測する方法をとるものとし、位置検出信
号Aを観測中はたとえ位置検出信号Bを振幅比較
レベルが観測しても比較信号変化検出回路24よ
り変化検出信号CHANGE Bは出力しないもの
とする。 When the amplitude comparison level AV4 finishes observing the position detection signal A in the rising direction or the amplitude comparison level AV0 in the descending direction, the position detection signal B is observed from the NOT circuit 24-1 and the OR circuit 24-2 of the comparison signal change detection circuit 24. During the observation of the position detection signal A, even if the amplitude comparison level of the position detection signal B is observed, the comparison signal change detection circuit 24 does not output the change detection signal CHANGE B.
従つて位置検出信号Bに対する振幅比較レベル
BV0,BV1,BV2,BV3,BV4の他にBV
5,BV―1を追加した振幅比較レベル設定回路
22を有することで、振幅比較レベルAV4が位
置検出信号Aを上昇方向に観測した後に振幅比較
レベルBV5〜BV1が位相誤差を有する位置検
出信号Bを下降方向に観測すれば比較信号変化検
出回路24により変化検出信号CHANGE Bを
出力する。このとき、振幅比較レベルBV0が位
置検出信号Bを観測するまでに、振幅比較レベル
AV4が位置検出信号Aを観測するために、前記
条件により振幅比較レベルBV0,BV―1に対
する変化検出信号CHANGE Bは比較信号変化
検出回路24より出力されない。 Therefore, the amplitude comparison level for position detection signal B
In addition to BV0, BV1, BV2, BV3, and BV4, BV
5. By having the amplitude comparison level setting circuit 22 to which BV-1 is added, after the amplitude comparison level AV4 observes the position detection signal A in the rising direction, the amplitude comparison levels BV5 to BV1 change to the position detection signal B having a phase error. When observed in the downward direction, the comparison signal change detection circuit 24 outputs a change detection signal CHANGE B. At this time, by the time the amplitude comparison level BV0 observes the position detection signal B, the amplitude comparison level
Since the AV4 observes the position detection signal A, the change detection signal CHANGE B for the amplitude comparison levels BV0 and BV-1 is not output from the comparison signal change detection circuit 24 due to the above conditions.
また、振幅比較レベルAV0が位置検出信号A
を下降方向に観測した後に、振幅比較レベルBV
―1〜BV5が位相誤差を有する位置検出信号B
を上昇方向に観測すれば、比較信号変化検出回路
24により変化検出信号CHANGE Bを出力す
る。振幅比較レベルBV4が位置検出信号Bを観
測するまでに、振幅比較レベルAV0が位置検出
信号Aを観測するために、振幅比較レベルBV
4,BV5に対する変化検出信号CHANGE Bは
比較信号変化検出回路24より出力されない。従
つて前記方法により変化検出信号CHANGE B
は第12図のように出力される。従つて、変化検
出信号CHANGE AおよびCHANGE Bは前記
の過程を繰り返すことにより位置検出信号が位相
誤差を有する場合においても位置および速度情報
に対して正確に出力される。次に移動方向検出回
路10に入力される。位置検出信号Bは比較器1
4に入力され、ここで振幅比較レベルと比較され
比較出力タコパルスBを出力する。このタコパル
スBと変化符号UPAが排他的論理和回路16に
入力される。排他的論理和回路16の出力は否定
回路18を経て、変化検出信号CHANGE Aと
共にアンド回路19に入力され、アンド回路19
の出力はオア回路21に入力される。位置検出信
号Aについても同様に比較器15、排他的論理和
回路17、アンド回路20を経てオア回路21に
入力される。オア回路21からは物体の移動(回
転)方向を示す移動方向信号が第12図のタイム
チヤートに示すように出力される。途中で回転方
向が逆転する場合の移動方向信号SIGNは第12
図に示すように変化する。比較信号変化検出回路
24からの変化検出信号CHANGE Aと比較信
号変化検出回路25からの変化検出信号
CHANGE Bはオア回路9に入力される。オア
回路9からの変化検出信号CHANGE A+Bお
よび移動方向検出回路10からの移動方向信号
SIGNはアツプ・ダウンカウンタ11に入力され
計数され、このアツプ・ダウンカウンタ11の出
力はDA変換器13に入力される。そしてDA変
換器13からは位置情報が出力される。 Also, the amplitude comparison level AV0 is the position detection signal A.
After observing in the downward direction, the amplitude comparison level BV
-Position detection signal B in which 1 to BV5 have phase errors
When observed in the rising direction, the comparison signal change detection circuit 24 outputs a change detection signal CHANGE B. By the time amplitude comparison level BV4 observes position detection signal B, amplitude comparison level AV0 observes position detection signal A.
4, the change detection signal CHANGE B for BV5 is not output from the comparison signal change detection circuit 24. Therefore, according to the above method, the change detection signal CHANGE B
is output as shown in FIG. Therefore, by repeating the above process, the change detection signals CHANGE A and CHANGE B can be output accurately with respect to position and velocity information even if the position detection signal has a phase error. Next, it is input to the moving direction detection circuit 10. Position detection signal B is comparator 1
4, where it is compared with the amplitude comparison level and outputs a comparison output tacho pulse B. This tacho pulse B and the change sign UPA are input to the exclusive OR circuit 16. The output of the exclusive OR circuit 16 passes through the NOT circuit 18 and is input to the AND circuit 19 together with the change detection signal CHANGE A.
The output of is input to the OR circuit 21. Similarly, the position detection signal A is input to the OR circuit 21 via the comparator 15, the exclusive OR circuit 17, and the AND circuit 20. The OR circuit 21 outputs a moving direction signal indicating the moving (rotating) direction of the object as shown in the time chart of FIG. If the rotation direction is reversed midway, the moving direction signal SIGN is the 12th
Changes as shown in the figure. Change detection signal CHANGE A from comparison signal change detection circuit 24 and change detection signal from comparison signal change detection circuit 25
CHANGE B is input to the OR circuit 9. Change detection signal CHANGE A+B from OR circuit 9 and movement direction signal from movement direction detection circuit 10
SIGN is input to an up/down counter 11 and counted, and the output of this up/down counter 11 is input to a DA converter 13. Then, the DA converter 13 outputs position information.
以上説明したように本発明によれば2つの位置
検出信号が位相誤差を有する場合においても、正
確な位置および速度情報が得られる。 As explained above, according to the present invention, accurate position and velocity information can be obtained even when two position detection signals have a phase error.
尚本発明は前記実施例のみにかかわらず、1周
期の分割を数10〜数100の多数に分割する場合に
おいても振幅比較レベルを位相誤差1/10周期に対
して増大することで同様の効果が得られる。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but also when one period is divided into a large number of tens to hundreds, the same effect can be obtained by increasing the amplitude comparison level for a phase error of 1/10 period. is obtained.
また、本実施例においては位置検出信号Aを主
体にして観測する方式を採用したものについて説
明したが、本実施例の他に位置検出信号Bを主体
にして観測する方法または位置検出信号Aおよび
Bの両方を観測する方法を採用することで同様の
効果を得ることができる。 Furthermore, in this embodiment, a method has been described in which a method is adopted in which the position detection signal A is used as the main observation method. A similar effect can be obtained by adopting a method of observing both B.
第1図は従来の位置および速度信号を発生する
回路ブロツク図。第2図は第1図における各部波
形図。第3図は本発明を説明するための参考図。
第4図は振幅比較レベル決定の原理説明図。第5
図は第3図における振幅比較レベル設定回路、比
較回路および比較信号変化検出回路の詳細図。第
6図は第3図における移動方向検出回路の詳細
図。第7図は第3図における動作タイムチヤー
ト。第8図は本発明を説明するための説明図。第
9図は本発明を説明するための説明図。第10図
は本発明にかかる概略装置図。第11図は第10
図における振幅比較レベル設定回路と比較回路と
比較信号変化検出回路の詳細図である。第12図
は第10図における動作タイムチヤートを示す。
各図において1は移動物又は回転体、2は検出
器、3,4,22は振幅比較レベル設定回路、
5,6,23は比較回路、7,8,24,25は
比較信号変化検出回路、9,21はオア回路、1
0は移動方向検出回路、11はアツプ・ダウンカ
ウンタ、12はFVコンバータ、13はDA変換
器、14,15は比較器、16,17はER回
路、18は否定回路、19,20はアンド回路で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional circuit for generating position and velocity signals. FIG. 2 is a waveform diagram of each part in FIG. 1. FIG. 3 is a reference diagram for explaining the present invention.
FIG. 4 is a diagram explaining the principle of amplitude comparison level determination. Fifth
The figure is a detailed diagram of the amplitude comparison level setting circuit, comparison circuit, and comparison signal change detection circuit in FIG. 3. FIG. 6 is a detailed diagram of the moving direction detection circuit in FIG. 3. FIG. 7 is an operation time chart in FIG. 3. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the present invention. FIG. 10 is a schematic diagram of an apparatus according to the present invention. Figure 11 is the 10th
It is a detailed diagram of the amplitude comparison level setting circuit, the comparison circuit, and the comparison signal change detection circuit in the figure. FIG. 12 shows an operation time chart in FIG. 10. In each figure, 1 is a moving object or a rotating body, 2 is a detector, 3, 4, 22 are amplitude comparison level setting circuits,
5, 6, 23 are comparison circuits, 7, 8, 24, 25 are comparison signal change detection circuits, 9, 21 are OR circuits, 1
0 is a moving direction detection circuit, 11 is an up/down counter, 12 is an FV converter, 13 is a DA converter, 14 and 15 are comparators, 16 and 17 are ER circuits, 18 is a negative circuit, and 19 and 20 are AND circuits. It is.
Claims (1)
じて、周期的な互いに1/4周期の位相差を有する
二相の位置検出信号AおよびBを発生する検出器
と、 該位置検出信号AおよびBの各々について、 一周期の移動距離のうち該位置検出信号の振幅
中心レベルに近い1/2周期を細分割し、各分割位
置に対応した該位置検出信号に対応する振幅比較
レベルを設定する設定回路と、 該振幅比較レベルと該位置検出信号の振幅を比
較し、比較信号を出力する比較回路と、 該比較信号の変化を検出して変化信号を発生す
るとともに位置検出信号の増大方向あるいは減少
方向のどちらに変化したのかを検出して変化符号
を出力する比較信号変化検出回路と、 該位置検出信号AおよびBと該比較信号変化検
出回路より出力される各変化信号及び各変化符号
を入力し、該物体の移動または回転方向信号を出
力する移動方向検出回路と、 該比較信号変化検出回路より出力する各変化信
号の論理和をとる論理和回路と、 を備え、該論理和回路の出力と移動または回転方
向信号により該物体の位置情報および速度情報を
得るようにした位置および速度検出装置におい
て、 前記設定回路は、該位置検出信号AまたはBあ
るいはその両方について、振幅中心レベルに近い
1/2周期に加えて、該位置検出信号AとBの位相
誤差に相当する領域にも振幅比較レベルを設定し
て成ると共に、 前記比較信号変化検出回路の一方は、他方の比
較信号変化検出回路が振幅比較レベルの最大値あ
るいは最小値に対する観測終了後、変化信号と変
化符号を出力するよう構成されて成ること、 を特徴とする位置および速度検出装置。[Claims] 1. A detector that generates periodic two-phase position detection signals A and B having a phase difference of 1/4 period from each other in response to the motion of an object moving or rotating in two directions; For each of the position detection signals A and B, subdivide 1/2 period close to the amplitude center level of the position detection signal out of the movement distance of one cycle, and correspond to the position detection signal corresponding to each divided position. a setting circuit that sets an amplitude comparison level; a comparison circuit that compares the amplitude comparison level with the amplitude of the position detection signal and outputs a comparison signal; and a comparison circuit that detects a change in the comparison signal to generate a change signal and detects the position. a comparison signal change detection circuit that detects whether the detection signal has changed in an increasing direction or a decreasing direction and outputs a change sign; and the position detection signals A and B and each change output from the comparison signal change detection circuit. A moving direction detection circuit that inputs the signal and each change sign and outputs a movement or rotation direction signal of the object, and an OR circuit that takes the logical sum of each change signal output from the comparison signal change detection circuit. , a position and speed detection device configured to obtain position information and speed information of the object from the output of the OR circuit and a movement or rotation direction signal, wherein the setting circuit is configured to obtain information about the position detection signal A or B or both of the position detection signals A and B; , in addition to the 1/2 period close to the amplitude center level, an amplitude comparison level is set in a region corresponding to the phase error between the position detection signals A and B, and one of the comparison signal change detection circuits: A position and speed detection device characterized in that the other comparison signal change detection circuit is configured to output a change signal and a change sign after completing observation of the maximum value or minimum value of the amplitude comparison level.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458781A JPS5826209A (en) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | Detector for speed and position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458781A JPS5826209A (en) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | Detector for speed and position |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826209A JPS5826209A (en) | 1983-02-16 |
| JPH0119084B2 true JPH0119084B2 (en) | 1989-04-10 |
Family
ID=14889150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12458781A Granted JPS5826209A (en) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | Detector for speed and position |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826209A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786414B2 (en) * | 1986-01-16 | 1995-09-20 | 株式会社日立製作所 | Device that detects position and speed |
-
1981
- 1981-08-08 JP JP12458781A patent/JPS5826209A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5826209A (en) | 1983-02-16 |
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