JPH0227717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転軸に付随したシヤフトエンコーダ
の動作をモニタする方法、とくにエンコーダに関
してある自己診断テストを行うことができる方法
及び装置に関する。

ホイールバランス装置は本出願人によつて出願
された特願昭56―3027号明細書に記載されてい
る。この装置は回転体のアンバランスを測定し、
回転体の回転軸に垂直な１つまたは２つの面内の
アンバランスを解決する。力変換器を回転体を取
り付けた回転軸に機械的に結合し、回転体のアン
バランスな質量によつて回転中に変換器に発生さ
れた周期的な力を表わす電気信号を発生させる。
Ａ―Ｄ変換器が力変換器から電気信号を受け取
り、周期的な力の瞬時値に対応するデジタル出力
を発生する。Ａ―Ｄ変換器用の制御装置も設けて
あつて、デジタル出力は回転軸の各回転の間に所
定数の角増分においてサンプリングされる。また
記憶装置も設けてあつて、複数の記憶された正弦
および余弦を表わすデジタル量が含まれる。これ
らの量は１つまたはそれ以上の所定の角増分に対
応する。回転軸が各角増分を回転する時間の間
に、制御装置は対応した正弦および余弦を表わす
量に従つて各デジタル量に作用して正弦および余
弦因子を持つ変換された量を発生する。正弦およ
び余弦因子を含む量は、記憶された正弦および余
弦を表わすデジタル量を適当に選ぶことによつて
減少される実行時間内に得られる。装置は各角増
分を進行する間に得られる変換された量を加算し
てアンバランスな質量の大きさと角位置とを決定
できるデータを得る。

バランス装置における主要な課題は、測定精度
を如何にして維持するかにある。本発明の目的
は、本発明による軸エンコーダを用いることによ
つて、操作速度において回転軸の安定性を自己診
断的に逐次検査し且つ監視することにある。これ
を達成するために本エンコーダ方式においては特
に、後で詳述するように、各様式（F50〜F53）
の自己試験を行い、当該エンコーダに関する軸、
デイスク各円周位置間の整合性、各回転毎の転移
数、回転方向及び位相変化、一回転当りの消費時
間が夫々確認される。

本発明は骨組に回転するように取り付けられた
軸の位置を表わす角位置情報出力を発生するシヤ
フトエンコーダの動作をテストする方法及び装置
に関する。軸はそれに結合されたモータによつて
駆動される。プロセツサがエンコーダ出力をモニ
タしてモータを制御し、エンコーダ出力に関する
指示をする表示装置に与えられる信号を発生す
る。プロセツサに関連したアクセス記憶装置がプ
ロセツサの指令によつて角位置情報を記憶する。
この情報は基準指示と角増分指示とを含む。本方
法に係る方法及び装置は軸を回転させ、記憶装置
から前に記憶したエンコーダ出力を検索すること
を含む。角増分指示は、所定数の増分が基準指示
の間に観測され、軸回転の方向が指示されるよう
にモニタされる。軸が所定速度範囲内の速度で連
続的に回転されたとき、記憶装置内の位置カウン
タが始動され、角増分指示が変化するたびに１だ
け増加される。カウンタの内容は次の基準指示に
よつて終結され、カウントは所定数のカウントと
比較され、エンコーダに関連する部品の光学的減
衰による誤動作、機械的誤差、および回路の誤動
作が検出される。さらに、最後の位置のカウント
を与えた位置増分パルスの状態は記憶装置に記憶
されて時間カウンタを開始させるのに用いられ
る。遂時時間カウントが記憶された状態とは異な
る位置増分パルスによつて停止されるまでカウン
タに加えられる。各角増分を通過する時間カウン
トと最大および最小時間カウントとは記憶され
る。一連の時間カウントは角位置カウントが１軸
回転を終つたことを示すとき停止される。このよ
うにしてエンコーダの正しい信号整相がモニタさ
れ保持されるように角増分指示をする信号を分け
る最大および最小角の指示が得られる。

次に図を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図に回転体のアンバランスな質量を測定す
る従来の機械装置を示す。アンバランスな質量は
物体が回転するときアンバランスな力を発生す
る。図示されるように、自動車のリムとタイヤの
結合体２１が回転体（車輪）として示され、車輪
は回転軸２３の一端に装着されたシヨルダ部材２
２にしつかりと取り付けてある。車輪２１のリム
部には軸２３の端がはまつた通常の中心の穴があ
る。リムは軸２３の端部のねじ山にねじ込んだ車
輪クランプ２４によつて所定位置にしつかりと保
持されている。１対の軸受ハウジング２６，２７
が固定されたがんじような骨組２８内に弾性的に
支持されている。軸２３は軸受ハウジング２６，
２７内の内部軸受部材に回転するように支持され
ている。左右の力変換器２９，３１が骨組２８と
軸受ハウジング２６，２７との間にある。弾性ば
ね３２が力変換器と骨組との間にあつて力変換器
２９，３１を軸受ハウジング２６，２７と連続的
に接触させて保持している。

エンコーダ（符号化）板３３が軸２３の車輪２
１と反対側の端にナツト３４で取り付けられてい
て、軸とともに回転する。骨組２８に取り付けら
れたモータ３６がベルト３７と軸２３に固定され
た滑車３８とを介して軸２３を回転する。

エンコーダ板３３の縁のそばで光電検出器／光
源装置３９が骨組２８に取り付けられている。装
置３９で発生された信号はフロントパネル４２を
持つコンソール４１内の回路に送られる。装置３
９で発生される信号は３つで、第１図ではφ1，
φ2、および“ホーム”すなわち基準として示し
てある。力変換器２９，３１とモータ３６もコン
ソール４１内の電子回路に接続されている。ここ
まで説明した車輪アンバランス測定装置の機械装
置は米国特許第4046017号に示されている。

アンバランス測定をセツトしモニタするスイツ
チと表示装置とはフロントパネル４２上に示して
ある。始動／回転スイツチ４５が軸回転ルーチン
を開始する。多位置機械モードスイツチ４３と多
位置表示モードスイツチ４４とをフロントパネル
４２上に設けてある。機械モードスイツチ４３は
運転モード、調整モード、および零軸アンバラン
スモードを選択する。表示モードスイツチ４４は
オンス、丸められたオンス、グラム、および丸め
られたグラムを選択する。選択された表示単位は
左右の３ケタのアンバランスウエイト表示窓４
６，４７に現われる。左右位置指示装置４８は、
測定されたアンバランスな質量をバランスさせる
ためには車輪２１のリムのどこにウエイトを取り
付ければよいかを表わす角情報を発生する。フロ
ントパネル４２上の従来の片寄り寸法測定計器４
９が軸２３上の車輪２１の角位置の便利な読みを
与える。車輪の物理的なパラメータはキーボード
５１によつて装置に入力される。片寄り寸法は車
輪の直径と幅とを示すパラメータとともにフロン
トパネル４２上のスイツチを適当に選ぶことによ
つて入力される。片寄りは第１図に文字“ｂ”で
示す。車輪２１の幅は第１図の２つの面P₁，P₂
の間で測定する。これらの面でカウンタウエイト
をリムに取り付ける。車輪の幅は文字“ｃ”で示
す。選択された直径、幅、および片寄り値はそれ
ぞれ３ケタ表示装置５２，５３，５４に表示され
る。

上述のように力測定装置は、力は回転軸を第１
図に示すように水平面内の位置に維持するのに必
要なすべての力を測定する２つの力変換器によつ
て検出されるので、従来用いられたものと類似の
ものである。エンコーダ板３３と光電検出器／光
源装置３９とは車輪バランス軸２３の光学的軸エ
ンコーダとして働く。“ホーム”位置が軸回転に
対して測定され、軸の各回転に対して１度起こ
る。“ホーム”位置は角基準となり、いくつかの
調整定数を軸の角位置に関して回転的に位置決め
する。調整定数は回転体のアンバランスの測定に
導入される誤差を減少させるのに用いられる。ア
ンバランス力は既知の調整ウエイトをつけて軸２
３を回転させたとき測定され、ウエイトをつけな
いで回転させたときにも測定される。前記特願昭
56―3027号に示された計算は変換器の調整と零の
アンバランスデータとから行なわれ、その結果は
記憶されて後にアンバランスな物体が軸に取り付
けられて回転されたときアンバランス力方程式を
解くのに用いられる。

アンバランス力方程式はどのような電気的また
は機械的情報も持たない雑音信号がないと仮定し
たアンバランスベクトルおよびそれに関連した定
数を処理する。したがつてアンバランスベクトル
は軸が回転したときの実際の回転体アンバラン
ス、または調整ウエイトアンバランス、または負
荷されない軸のアンバランスの正弦的に変化する
成分だけを表わす。雑音がないとの仮定は以下の
考察から正当化される。変換器からのアンバラン
ス力信号は後述のようにエンコーダ板３３の穴７
９のパターンで決まる軸回転の不連続角増分にお
いてデジタル化されサンプリングされる。データ
のサンプリングとサンプリングされたデータの加
算によつて当業者には周知のように全サンプリン
グ時間より短い周期の周波数を持つ非調和雑音が
除去される。調和雑音は正弦および余弦因子を含
む合成量を生成する演算とその後の加算とによつ
て除去される。本装置によつて行われる処理は処
理されたデータ出力の基本的正弦および余弦成分
のフーリエ波数係数を抽出することを含む。処理
されたデータは、力変換器出力信号に出力が存在
した瞬間における軸角の正弦および余弦を表わす
数を演算して正弦因子を含む量と余弦因子を含む
量とを得、それから正弦因子量と余弦因子量とを
独立に加算（積分）することによつて得られる。
処理は、変換器出力と軸の角位置の正弦と余弦と
を表わす量とをデジタル化し、デジタル化された
変換器出力に軸の所定の角位置において演算する
ことによつてデジタル的に行なわれる。正弦と余
弦とを表わす量は、調和成分の処理されたデータ
への寄与を小さくするように選択する。したがつ
て、正弦および余弦の和の形の処理されたデータ
は調和成分が比較的ない。質量アンバランス測定
方程式の展開は前記特願昭56―3027号で行なわれ
ている。

第４図はコンソール４１中の測定回路の一部を
示す。また第１図に関して説明した光電検出器／
光源装置３９も示す。光電検出器／光源装置３９
はパルスφ2とそれから90゜位相がずれたパルスφ
１との発生を含む角増分検出作用を持つ。軸２３
の一回転ごとに１度“ホーム”パルスも発生す
る。各“ホーム”、φ１、およびφ２パルスはそ
れぞれ調整回路部５６，５７，５８で調整されて
便利なパルスの形と振幅とを発生する。調整され
た“ホーム”、φ１、およびφ２パルスはコンピ
ユータ６１に結合される基準出力を発生する“ホ
ーム”位置決定回路５９に結合される。フエアチ
ヤイルド社のF₈マイクロプロセツサをコンピユ
ータ６１として用いることができる。調整された
φ１，φ２パルスは“４倍”乗算回路部６２に結
合される。回路６２はコンピユータ６１に結合さ
れる“縁”または位置中断信号を発生する。

第２図においてエンコーダ板３３はその周縁の
近くに所定数の角増分で複数の穴７９を持つ。好
ましい実施例では穴７９は角位置的に間隔が等し
く、たとえば64個ある。単一の“ホーム”穴８１
もエンコーダ板３３の縁の近くにある。角増分を
示す穴７９と、“ホーム”穴８１とは順次光電検
出器／光源装置３９の光源と光電検出器との間を
通る。エンコーダ板３３は通常軸２３とともに第
１図の矢印２―２の方向に見たとき矢印８２で示
す方向（時計方向）に回転する。

第３図にエンコーダ板３３の周縁部の一小部分
を詳細に、種々の穴間の位置関係をはつきり示す
ために曲線状にではなく直線状に示す。矢印８２
は時刻toにおける初期位置から出発して時計方向
に回転するエンコーダ板３３の周縁の運動を示
す。時刻toにおいては“ホーム”パルス穴８１の
前縁は光電検出器／光源装置３９の光電検出器８
３を通りつつあり、“ホーム”パルスの前縁を発
生する。同じ瞬間toに穴７９の１つの前縁が光電
検出器／光源装置３９の他の光電検出器８４を通
過しつつあつてパルスφ２の前縁を発生する。同
じく時刻toに装置３９の第３光電検出器８６は穴
７９の１つによつて光源に完全にさらされてパル
スφ１を発生する。パルスφ１はパルスφ２より
となり合つた穴７９間の周期を基準にして1/4サ
イクル（π／２）進んでいる。“ホーム”パルス
穴８１は第４図を用いて後に説明する目的でとな
り合つた角増分指示穴７９間の１完全サイクルを
カバーする幅である。

第４図において光電検出器／光源装置３９はそ
れぞれ“ホーム”パルス、φ２パルス、およびφ
１パルス発生用の光電検出器８３，８４，８６を
含む。本実施例では光電検出器は発光ダイオード
８７，８８，８９によつて励起される。抵抗器Ｒ
２５，Ｒ２６を含む分圧器が正電圧を増幅器Ｚ２
７のピン７の非反転入力に供給する。増幅器Ｚ２
７のピン１からの出力はしきい値基準となり、他
の３つの増幅部Ｚ２７のピン９，１１，５におけ
る非反転入力に結合される。これら他の３つの増
幅部Ｚ２７はそれぞれ反転入力ピン８，１０，４
に“ホーム”、φ１，φ２パルスを受け取る電圧
比較器の作用をする。このようにして光電検出器
からの信号はある程度方形化され増幅される。方
形化され増幅されたパルスはインバータ部Ｚ１０
で反転される。第５図のタイミング図に第４図の
入力調整回路５７で調整されインバータＺ１０の
ピン２の出力に現れるパルスφ１を示す。同じく
第５図に第４図の回路部５８，５６で調整されイ
ンバータ部Ｚ１０の出力ピン４，６に現れるφ２
パルスと“ホーム”パルスとを示す。パルスφ１
の入力調整回路５７はNANDゲートＺ１５の一
部を含む。ゲートＺ１５は増幅され方形化された
φ１パルスを受け取りそれと180゜位相がはずれた
φ１パルスを発生する。１およびφ２パルスは
コンピユータ６１に供給される。

第５図のタイミング図に１，φ２および“ホ
ーム”パルスとして示された入力調整回路５６，
５７，５８の出力は第４図に“ホーム”位置決定
回路５９として示したNANDゲートＺ１５の他
の部分の入力に接続される。NANDゲートＺ１
５は上記の３つすべての入力が高状態のときピン
１２に負方向出力を発生する。これを第５図に
“ホーム”位置パルスとして示す。負方向“ホー
ム”位置パルスの前縁は回転軸２３の角基準位置
を決め、コンピユータ６１に接続されている。
“ホーム”位置基準を用いてコンピユータは力変
換器２９，３１によつて検出された力ベクトルの
相対位相を計算する。

第４図において入力調整回路５７，５８からの
出力φ１，φ２は“４倍”回路部６２の排他的
ORゲートＺ１１の入力に接続される。２入力排
他的ORゲートは２つの入力が同時に同じレベ
ル、たとえば高状態、にあるときだけ低状態出力
を発生する。第４図のORゲートＺ１１のピン３
からの出力を“Ｘ２”（“２倍”）出力として第５
図に示す。“Ｘ２”出力はワンシヨツト装置Ｚ１
２の入力ピン２とワンシヨツト装置Ｚ１２の他の
部分の入力ピン９とに接続される。ピン９への入
力でトリガされるワンシヨツト部はＺ１１のピン
３からの“２倍”出力の負方向縁によつてＺ１２
のピン５に約150マイクロ秒の短いパルス出力を
発生する。ピン２における入力でトリガされるＺ
１２のワンシヨツト部はＺ１１のピン３からの
“２倍”出力の正方向縁によつて出力ピン１３に
150マイクロ秒のパルスを発生する。ワンシヨツ
ト部からの交互の150マイクロ秒のスパイクは排
他的ORゲートＺ１１の他の部分の別々の入力に
接続される。排他的ORゲートＺ１１のピン６に
おける出力は交互の入力パルスによつて高状態に
駆動されてピン６に第５図に示すような“Ｘ４”
（“４倍”）出力を発生する。排他的ORゲートＺ
１１の他の部分は入力ピン９に“４倍”出力を受
け、他の入力ピン１０に正電圧を受けるインバー
タとして用いられる。その結果排他的ORゲート
Ｚ１１のピン９における“４倍”入力の各正方向
スパイクは出力ピン８に負方向スパイクを発生す
る。エンコーダ板３３が64個の穴７９を持つと、
軸２３の１回転ごとに256個の負方向パルスを発
生する。反転“４倍”出力は縁パルスおよび位置
中断パルスとしてコンピユータ６１に供給され
る。

第６図を用いてエンコーダの精度を決定する方
法を説明する。第１図に示すキーボード５１で選
択することができる各キーボード機能をコンピユ
ータ６１が順次“見る”キーボード走査を行な
う。ここに示す機能は例示のためだけにここでは
コードＦ１からコードＦ６０までの任意のコード
番号を付ける。関心のあるテストに関係したコー
ドは第６図のフローチヤートでは実線で接続し、
関心外のコードは破線で接続する。以下の説明に
おいては“停止”質問は任意のプロセスの任意の
点において現われる停止中断機能を表わす。“停
止”機能は便宜のため方法の系列でプロセスの１
つのサイクルが完結した点において示し、決定は
他のサイクルにはいるべきかプロセスを終結すべ
きかについて行なう。

エンコーダの状態と角位置とを描写する方法を
第６図にキーボード５１（第１図）においてコー
ドＦ５０を選択することによつて開始されるもの
として示す。このテストの選択と回転スイツチの
駆動とはφ１，φ２、および“ホーム”または基
準パルスに対する現在のエンコーダの状態を等速
呼出し記憶装置RAMから検索させる。角増分カ
ウントレジスタの内容（基準位置と呼ぶ）も検索
して２進化10進BCDに交換する。BCD変換はフ
ロントパネル４２の左右区画表示装置４６，４７
と適合する。表示装置４６は各エンコーダ出力に
対する現在の信号状態（高または低）の視覚的表
示をする。信号が１の状態なら、この信号に結合
された表示装置中のデジツトのＧ区画が照明され
る。表示装置４７は０から255までの“ホーム”
位置と呼ばれる数を表示する。この数表示はエン
コーダ板としたがつて軸２３とが“ホーム”位置
から動いた、第５図の“X4反転”信号によつて
与えられるカウントの数を指示する。このテスト
を行うには軸２３を手で回転する。テストは前記
特願昭56―3027号で説明されている力変換器の調
整のために調整ウエイトを取り付けた軸上の位置
にエンコーダ板３３を整合させる。この実施例に
おいては、エンコーダをホイールバランサととも
に用いるとき、エンコーダのカウントはテストウ
エイトを取り付けた点が軸の鉛直上方にあるとき
127であるのが望ましい。このカウントが達成さ
れないならば、板３３を軸２３上でゆるめ、軸を
所定位置に保持して適当なエンコーダカウントが
フロントパネルの右表示装置４７に示されるまで
回転する。さらに、このテストによつて各力変換
器回路の電気光学的部分の一体性がチエクされ
る。エンコーダにおける光学的妨害によつて角増
分出力（“４倍”パルス）が発生しないときは、
全回転カウントはこの実施例に対して設計された
255のカウントよりいくぶん小さい。

コードＦ５１で指示された自己診断プロセスは
キーボードにおけるコードを選択し、エンコーダ
がホイールバランサとともに用いられたときはフ
ード防護を下げ、回転スイツチを駆動することに
よつて開始される。軸２３は加速して所定の速度
範囲内の比較的一定の速度、ここで示すホイール
バランスの実施例では約480回転／分の速度を維
持する。軸が連続的に回転している間に“ホー
ム”すなわち基準パルスを探す。このようなパル
スが検出されるとRAM中のエンコーダカウンタ
を０にセツトする。新しいエンコーダ状態が検出
されたときはカウント１がエンコーダカウンタに
加えられる。次の“ホーム”パルスが検出された
ときはエンコーダカウントは終結されてカウント
は２進化10進に変換される。BCD信号は右ウエ
イト表示装置４７に結合され、軸２３の１回転に
対するエンコーダ転移の数が表示される。上述の
ように、本実施例における適当な数は255で、表
示に現われなければならない。このテストの目的
は上述のように各力変換回路に関連した成分の一
体性のチエツクをすることであるが、装置の運転
速度でそうされる。設計された数と異なるある数
が表示に現われると、潜在的な誤動作が光学的減
衰、機械的収差、または第４図の回路に関して存
在する。

コード数F52で表わされるプロセスを選択する
と、フードまたは車輪の防護を指示するスイツチ
は下げられた安全位置にあり、回転モードを選択
するスイツチは駆動されなければならない。軸２
３は所定の速度範囲内の上記の速度に加速され、
後に明らかになる目的で最大値基準の数はRAM
中の低い数にセツトされ、最小値基準の他の数は
高い数にセツトされる。角軸位置カウンタはゼロ
カウント状態にセツトされ、現在の角増分状態は
指示されて記憶装置に記憶される。第２タイマも
開始される。記憶されたエンコーダ状態が変らぬ
かぎり一連の時間パルスは第２カウンタでカウン
トされて時間累積をする。累積はエンコーダ状態
が前に記憶された状態から変ると終結する。エン
コーダからの角増分指示は上述のように所定の位
相角、本実施例のばあいには約90゜が好ましい位
相角だけ変位した１対の比較的方形のパルスから
得られる。これらの信号はφ１，φ２で表わさ
れ、組み合わせでは４つの組み合わせ状態の１つ
をとる。それらは両方とも低（０―０状態）か、
φ１が低でφ２が高（０―１状態）か、両方とも
高（１―１状態）か、またはφ１が高でφ２が低
（１―０状態）かである。第２カウンタにおける
時間累算の終結に続いて新しいエンコーダ状態が
読み取られて前に記憶された状態と比較される。
状態系列の上記の説明から軸回転の方向がそれに
よつて決定されることがわかる。回転方向が正常
と考えられるならば、適正なエンコーダシーケン
スが指示される。もし正常と考えられるものと反
対なら、そう指示された符号は左ウエイト表示装
置４６に表示される。

第２カウンタで累算された時間は最初にRAM
にセツトされた低い数と比較され、もしその方が
大きいと新しく得られた時間が最大として記憶装
置に記録される。他方、それが最小値比較のため
に記録された高い数より小さいと、それは最小と
して記録される。１カウントが軸位置カウントレ
ジスタに加えられ、軸位置カウントが256より小
さいと最後のエンコーダの状態が記憶され、時間
カウンタは再開始される。時間パルスが次の新し
いエンコーダ状態が現われるまで時間カウンタに
再び累積され、前に得られた最大および最小時間
カウントと最大および最小比較がなされる。256
のそのようなカウントと比較とが完結すると、最
大および最小カウントは２進化10進に変換され、
フロントパネルのそれぞれ左および右ウエイト表
示装置４６，４７に表示される。このプロセスは
繰り返されて２つの角増分を指示する信号の間で
最大および最小時間をミリ秒の単位で得る。この
ようにして、最大および最小時間によつて指示さ
れる時間の間のマージンによつて信号が誤つた位
相関係に近くなると角増分信号の系列は適正にな
るが、２つの信号の調節（たとえば光電検出器８
４，８６を物理的に動かすことによつて）により
それらは好ましい90゜の分離に近くなる。プロセ
スはそれをキーボード走査にもどす“停止”機能
を選択することにより終結される。

コードF53で表わされる自己診断法が選択され
フード防護と回転スイツチの両方が駆動されると
軸２３は再び上記の所定の速度範囲内の速度に加
速される。RAM内の時間カウンタは開始され
“ホーム”パルスが探される。プロセスが選択さ
れたとき“ホーム”パルスがないとプロセスは開
始されるだけである。プロセスにはいつたとき
“ホーム”パルスが部分的に通過されるとこの
“ホーム”パルスは、プロセスを“ホーム”パル
スの険しい前縁で開始させるのが望ましいので、
無視される。“ホーム”パルスがないときから
“ホーム”パルスの存在への転移がひとたび検出
されると、一連の時間に基づくパルスは時間カウ
ンタ内に累積されるように指示される。次の“ホ
ーム”パルスは時間カウントを終結させ、カウン
トは２進化10進に変換され、右ウエイト表示装置
４７にミリ秒単位で表示される。それからルーチ
ンが上記のように手動で選択されて停止されキー
ボード走査にもどされるのでなければ、以後の
“ホーム”パルスの前縁が探され、検出され、時
間カウントが累積され、次に起こる“ホーム”パ
ルスによつて終結され、時間は再びミリ秒単位で
表示される。このようにして軸の１回転を完結さ
せる時間がつねにモニタされるとき軸の速度の安
定性がモニタされ、軸が連続的に回転されるとき
に表示される。

以上本発明の最も好ましい実施例を説明した
が、本発明の要旨を逸脱することなく変化変形で
きることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸エンコーダを含むアンバランス測定
装置の概略上面図である。第２図は第１図の線２
―２に沿つたエンコーダの拡大側立面図である。
第３図は第２図の丸で囲んだ部分３の拡大詳細図
である。第４図は第１図の装置に用いる電気回路
の一部の概略図である。第５図は第４図の電気回
路で発生される信号のタイミング図である。第６
図は本発明の診断プロセスの段階を示すフローチ
ヤートである。 ２６，２７…軸受ハウジング、２９，３１…力
変換器、３６…モータ、３７…ベルト、３８…滑
車、４１…コンソール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 骨組内に取り付けてモータ駆動により回転す
   る軸の位置を表わす、角位置情報出力を提供する
   エンコーダにおいて、表示装置と、 前記エンコーダ出力を監視し且つ前記表示装置
   と結合して該エンコーダ出力に関して得られるデ
   ータを表わす信号を提供するプロセツサと、前記
   プロセツサと連動して、基準及び角増分情報を含
   む前記角位置情報を記憶するように作動する記憶
   装置とを含む、軸エンコーダの操作特性を決定す
   る方法であつて、 前記軸を回転し、 該記憶済角位置情報を前記記憶装置から検索
   し、 軸が回転している間に現在の角増分支持を記憶
   装置から検索し、現在の角増分指示を該記憶済情
   報と比較し、比較による変化を示すように該現在
   の角増分指示及び基準指示情報で該記憶済角位置
   情報を更新することによつて、該記憶済角位置情
   報を表示装置に結合するとき、各基準指示間の角
   増分の数と該現在のエンコーダ角位置とを提供す
   ることを特徴とする軸エンコーダ操作特性決定方
   法。 ２ 前記検索される角位置情報を表示に適合する
   信号に変換し、最後に指定する信号によつて表わ
   される情報を表示装置に表示し、同時に手動で軸
   を回転させる、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 前記軸を所定の速度範囲内の速度で連続的に
   回転させ、前記現在の角増分指示検索が、基準指
   示を検出し、検出される基準でカウンタを開始
   し、各角増分指示に対してカウンタの内容を１だ
   け変え、各基準指示間のカウンタの内容を所定の
   数と比較することを含むことにより、該エンコー
   ダに連結される部品における光学的減衰、機械的
   異常および回路の誤動作を検出することができる
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記カウンタの内容を表示に適合した信号に
   変換し、最後に指定する信号によつて表わされる
   情報を表示装置に表示する、特許請求の範囲第３
   項記載の方法。 ５ 前記軸を所定の速度範囲内の速度で連続的に
   回転させ、前記更新が最後の増分カウントを記憶
   させる前記角増分状態を記憶装置に記憶し、時間
   カウンタを検出される最後の角増分で開始するこ
   とを含み、前記現在の角増分指示検索が、記憶済
   状態と異なる角増分指示状態が起こるまで、一連
   の時間カウントを時間カウンタに加え、各角増分
   に対する時間カウントを前の増分に対するカウン
   トと比較し、得られる最大および最小時間カウン
   トを記憶し、該角増分カウントが軸回転の完結を
   指示するとき時間カウントを終結させ、最大およ
   び最小時間カウントの指示を表示することを含む
   ことにより、各角増分指示間の最大および最小の
   角間隙の指示を与える特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ６ 前記角増分指示が、所定の軸回転方向に対し
   て予定の発生順序を持つ２つの信号から得られ、
   前記比較が、前記増分指示順序を検出し、該順序
   に従つて該順序を示す符号を表示することを含
   む、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 前記軸を所定の速度範囲内の速度で連続的に
   回転させ、時間カウンタを零にセツトし、基準指
   示を検出し、基準指示の検出によつて順次の時間
   カウントの時間カウントタの付加を開始し、次の
   基準指示が起こつたとき時間カウントを終結さ
   せ、順次の基準パルス対の間に得られるカウント
   を表示することにより、軸速度安定性の指示を得
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 前記基準指示が険しい前縁を持つパルスであ
   り、前記険しい前縁の通過後に前記基準パルスを
   する場合には、検出する基準パルスを無視する、
   特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 車と別個に測定するホイールアンバランス測
   定機の操作を表示する装置であつて、フレーム又
   は台座で支持して回転駆動するホイールを取り付
   ける軸と、機械的に連通して前記台座に取り付け
   且つ前記軸に沿つて離隔して設ける一対の力変換
   器と、該軸の各回転毎に１回のホーム基準パルス
   及び該軸の各回転毎に軸の角位置増分を示す複数
   のパルスを、予定の位相関係を有するエンコーダ
   状態を与える二重信号の形態で、提供する軸エン
   コーダと、該軸上でバランスさせるべき回転体を
   受承且つ保持する構造部材と、該軸に連結され該
   軸を回転するように作動する軸駆動モータと、現
   在のエンコーダ状態を受容するランダムアクセス
   メモリ及び軸角増分カウントレジスタを有する第
   一表示装置及び第二表示装置と、現在のエンコー
   ダ状態を表示するために前記ランダムアクセスメ
   モリ及び前記第一表示装置を結合する装置と、現
   在の軸位置を表示するために前記第二表示装置及
   び角増分カウントレジスタを結合する装置とを備
   えることによつて、軸に関するエンコーダ角位置
   及び電気光学的一体性を監視することを特徴とす
   る表示装置。 １０ 前記ランダムアクセスメモリーが前記角増
   分カウントレジスタを備え、前記カウントレジス
   タが前記ホームパルスを受け取ると前記レジスタ
   をリセツトする装置を有することにより、前記第
   二表示装置が各回転毎のエンコーダの数値の変化
   を表示することを特徴とする、特許請求の範囲第
   ９項記載の装置。 １１ 前記軸エンコーダが、追加のカウンタと、
   予定の軸回転速度におけるエンコーダ状態の予定
   の結合が持続する時間内で、前記時間間隔の複数
   のパルスが発生するような周期で一連の時間間隔
   パルスを発生する装置とを備え、前記追加のカウ
   ンタは、１つのエンコーダ状態のいかなる結合時
   間内でも、前記時間間隔パルスの累積をカウント
   し且つエンコーダ状態が変化すると同時にリセツ
   トするために、該軸の１回転の間の前記追加のカ
   ウンタに累積される最大及び最小のカウント値を
   検出する装置を操作することによつて、エンコー
   ダ状態間の位相マージンを決定するためにデータ
   を提供することを特徴とする、特許請求の範囲第
   ９項記載の装置。 １２ 前記軸エンコーダが、 追加のカウンタと、予定の軸回転速度でのホー
   ムパルスの周期より短い周期の一連の時間間隔を
   有するパルスを発生する装置と、ホームパルスを
   検出するとき前記追加のカウンタをリセツトする
   装置とを備え、前記追加のカウンタは、ホームパ
   ルス間の前記時間間隔パルスの累積を計数するこ
   とによつて、軸速度の安定性を示すデータを一連
   の軸回転を通じて提供することを特徴とする、特
   許請求の範囲第９項記載の装置。