JPH03248062A - 回転方向検出方法 - 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〕 この発明は回転方向検出方法に関し、特にたとえばテー
プ走行装置のモータのような回転機器においてその回転
部分に連結されかつ互いに９０゜の位相差を有する２信
号を出力するロータリエンコーダの回転方向を決定する
、回転方向検出方法に関する。

〔従来技術〕

一般に、ロータリエンコーダでは、第５図に示すように
、回転に伴って移動されるディスク１にスリット２を形
成しておき、そのディスク１を挟んで対向するように発
光素子３および受光素子４ａならびに４ｂが設けられる
。受光素子４ａおよび４ｂは、それぞれ、スリット２の
大きさに関連する所定距離だけ離れた位置で発光素子３
から出力される光を受光するように配置される。

受光素子４ａおよび４ｂからは、それぞれ、第６Ａ図ま
たは第６Ｂ図に示すような矩形波のＡ相信号およびＢ相
信号（パルス）が出力され、これらＡ相信号およびＢ相
信号は互いに９０°の位相差を有する。

そして、従来においては、このようなロータリエンコー
ダからのＡ相信号およびＢ相信号に基づいて回転方向を
検出する場合、たとえば、人相信号の立上りエツジのＢ
相信号のレベルを検出し、それによって回転方向が正方
向であるかあるいは逆方向であるかを決定していた。

一方、このようなＡ相信号およびＢ相信号をカウントす
るカウンタ回路としては第７図に示すようなカウンタ回
路が知られている。このカウンタ回路では、たとえばモ
トローラ社製の集積回路“ＭＣ１４５１０”を縦続接続
し、それぞれがＡ相信号およびＢ相信号を受けるように
構成される。

そして、各集積回路からそれぞれの桁または位毎にＢＣ
Ｄデータが出力される。

第７図に示すカウンタ回路においては、立上りエツジと
立下りエツジとをカウントすることにより、立上りエツ
ジのみをカウントするのに比べて２倍のカウント値を得
ることができるという利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第７図に示すような簡単な回路では、Ａ
相信号およびＢ相信号に基づいて回転方向を決定するこ
とはできない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、立上りエツジお
よび立下りエツジをカウントし、しかも容易に回転方向
を決定することができる、回転方向検出方法を捉供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、簡単にいえば、互いに９０°の位相差を有
する２倍号を出力するロータリエンコーダの回転方向を
検出するための方法において、２値化データが変化する
毎に前記記憶手段に記憶し、そして記憶手段に記憶した
２値化データに基づいてテーブルを参照してロータリエ
ンコーダの回転方向を決定する、回転方向検出方法であ
る。

〔作用〕

ロータリエンコーダの互いに９０°の位相差を有する矩
形波２信号が、それぞれ、たとえばヒステリシスコンパ
レータによって２値化され、その２値化データが、たと
えばマイクロコンピュータのＲＡ　Ｍ　（Ｒａｎｄｏｍ
　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶される。

一方、マイクロコンピュータのＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　Ｏ
ｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）には、方向を決定するプログラム
とともに、正方向および逆方向毎に、その２値化データ
の変化パターンをテーブルとして予め記憶しておく。そ
して、２値化データが変化する毎に、たとえば前回取り
込んだデータと今回取り込んだデータとをそのＲＯＭテ
ーブルのデータと比較して回転方向が決定される。

〔発明の効果〕

この発明によれば、たとえば第７図に示すような立上り
エツジおよび立下りエツジの両方をカウントするような
カウンタ回路を用いても、その回転方向を正確かつ容易
に検出することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第２図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

この実施例の回転カウント装置１０においては、従来と
同じようなロータリエンコーダ１２を用いる。すなわち
、ロータリエンコーダ１２は図示しない回転部分に連結
されたディスク１を含み、そのディスク１に第５図と同
じようなスリット２を形成し、そしてそのディスク１を
挟んで発光素子３および受光素子４を配置する。

ロータリエンコーダ１２の出力すなわち受光素子４から
のＡ相信号およびＢ相信号（パルス）は、それぞれ、ヒ
ステリシスコンパレータ１４および１６に与えられ、ｂ
ｉｔｏおよびｂｉｔｌのような２値化データとして、マ
イクロコンピュータ１日に入力される。

マイクロコンピュータ１８では、ヒステリシスコンパレ
ータ１４および１６から入力されるデータｂｉｔｏおよ
びｂｉｔｌをたとえばＲＡＭの適宜の領域に形成された
メモリＡおよび／またはメモリＢに記憶し、予め準備さ
れたＲＯＭテーブルを参照してロータリエンコーダ１２
の回転方向を検出する。そして、この検出出力が、たと
えば第７図と同じ回路構成を有するアップ／ダウンカウ
ンタ２０のカウント制御信号として与えられる。

他方、このアップ／ダウンカウンタ２０には、マイクロ
コンピュータ１８を通して、または直接に、ヒステリシ
スコンパレータ１４および１６からのデータｂｉｔｏお
よびｂｉｔｌ　（図面ではｂＯｌｂｌとして示す）が与
えられる。

第１図を参照して、マイクロコンピュータ１８では、ス
テップＳ１において、データｂｉｔｏおよびｂｉｔｌが
入力されると、続くステップＳ２において、そのデータ
ｂｉｔｌおよびｂｉｔｏをそれぞれメモリＡにストアす
る。

そして、ステップＳ３において、さらにデータｂｉｔｌ
およびｂｉｔｏが入力されると、ステップＳ４において
、データｂｉｔｌまたはｂｉ　ｔ。

が変化したかどうかを判断する。いずれかのデータｂｉ
ｔＯまたはｂｉｌｌの変化が検出されると、ステップＳ
５において、そのときのデータｂｉｔ１およびｂｉｔｏ
が同じくマイクロコンピュータ１８に形成されたメモリ
Ｂにストアされる。このようにして、ステップ５Ｌ−３
５において、マイクロコンピュータ１８は、２値化デー
タｂｉｔＯおよび／またはｂｉｔｌに変化が生じる都度
、メモリＢにそれを記憶する。

なお、マイクロコンピュータ１８には、次表に示すよう
なパターンテーブルが設定されている。

（以下余白） 二のようなパターンテーブルにおいては、ＲＯＭのアド
レスｎｏ〜４のそれぞれに、方向（ＵＰ／ＤＯＷＮ）毎
に、２値化データｂｉｔｌおよびｂｉｔＯの出現パター
ンが記憶されている。すなわち、第３図および第４図に
示すように、正転（ＵＰ）方向では、２値化データは、
１０→１１→０１→００→１０・・・の順番で変化し、
逆転（ＤＯＷＮ）方向においては、００→０１→１１→
ｌＯ→００・・・の順番で変化するはずである。

詳しく述べると、ロータリエンコーダ１２からは、正方
向に回転しているとき、第３図（Ａ）および第３図（Ｂ
）に示すように変化するＡ相信号およびＢ相信号を出力
する。そして、これらがヒステリシスコンパレータ１４
および１６（第２図）によって２値化され、第３図（Ｃ
）および第３図（Ｄ）に示すデータｂｉｔＯおよびｂｉ
ｔｌとしてマイクロコンピュータ１８に入力される。な
お、アップ／ダウンカウンタ２０は第７図に示すもので
あるため、第３図（Ｅ）に示すように、Ａ相信号および
Ｂ相信号のそれぞれの立上りおよび立下りでアップ／ダ
ウンカウンタ２０に与えられることになる。このカウン
トパルス相互間において、２値化データのビットパター
ンは第３図（Ｆ）に示すように変化する。

ロータリエンコーダ１２が逆方向に回転している場合に
ついても同じように考えることができ、そのときロータ
リエンコーダ１２からは第４図（Ａ）および第４図（Ｂ
）に示すＡ相信号およびＢ相信号が出力され、第４図（
Ｃ）および第４図（Ｄ）に示す２値化データｂｔｔｏお
よびｂｉｔｌが得られる。したがって、第４図（Ｅ）に
示すカウントパルス相互間においては、ビットパターン
は第４図（Ｆ）に示すように変化する。

そこで、このパターンテーブルにおいて、そのような変
化パターンを記憶させておくのである。

そして、ステップＳ６において、マイクロコンピュータ
１８では、メモリＡのデータに基づいて、ＵＰ方向のＲ
ＯＭのアドレスｎを求め、これを変数Ｕとする。たとえ
ば、メモリＡに“１０″がストアされているとき、アド
レスｎは「０」となり、変数Ｕも同じく「０」となる。

またステップＳ７においては、同じメモリＡのデータに
基づいて、ＤＯＷＮ方向のアドレスｎを求め、これを変
数Ｖとする。先の例でいえば、アドレスｎは「２」とな
り、したがって変数Ｖもまた「２」となるステップＳ８
では、先のステップＳ６で求めた変数Ｕをｒｌ」インク
リメントし、ステップＳ９はその結果ｕ＝４になったか
どうかを判断し、もしそうならステップＳＩＯにおいて
、変数Ｕを「０」とする。ステップ３１〜３１３におい
てこのステップＳ８〜Ｓ１０と同様に、変数Ｖについて
処理される。このようにして、ステップＳ８〜Ｓ１０お
よびＳｌｌ−Ｓ１３において、変数ＵおよびＶについて
いわゆるリングカウンタ態様で変化させる。

ステップＳ１４において、先のステップＳ８においてイ
ンクリメントされた変数Ｕに対応する２値化データｂｉ
ｌｌおよびｂｉｔＯのパターンを求める。そして、ステ
ップＳ１５において、その求めたパターンが、先のステ
ップＳ５においてメモリＢにストアされたデータと同じ
であるかどうかを判断する。たとえば、メモリＡに“１
０″がストアされていて、メモリＢに”１１”がストア
されているとき、ステップＳ６における変数Ｕは「０」
であり、ステップＳ８の変数Ｕは「１」である。したが
って、ステップＳ１４において求められるパターンは１
１″である。一方、メモリＢには“１１”がストアされ
ているので、このステップ３１５においては、“ＹＥＳ
”として判断され、したがってマイクロコンピュータ１
Ｂでは、ステップＳ１６において、ＵＰ検出信号を出力
する。

また、ステップＳ１５において°“Ｎ　Ｏ”と判断され
たとき、マイクロコンピュータ１８は、ステップＳ１７
において、ステップ３１１でインクリメントされた変数
Ｖの対応する２値化データｂｉｔ１およびｂｉｔｏのパ
ターンを求め、そして、ステップ３１８において、それ
がメモリＡにストアされたパターンと同じであるかどう
かを判断する。たとえばメモリＡに“１０”がストアさ
れているとき、ステップＳ７における変数Ｖは「２」と
なり、ステップＳｌｌにおいてインクリメントされると
、「３」となる。一方、メモリＢには、データ“００″
がストアされたとすると、ステップＳ１７で読み出した
パターンはそれと同じになり、ステップ３１８において
、°“ＹＥＳ”と判断される。その結果、ステップＳ１
９において、マイクロコンピュータ１８はＤＯＷＮ検出
信号を出力する。

なお、ステップ３１６またはＳ１９の後に、ステップＳ
２０において、マイクロコンピュータ１８はカウントパ
ルスを出力してそれをアップ／ダウンカウンタ２０に与
えるとともに、ステップＳ２１において、メモリＢの内
容をメモリＡに移し替えて次のパルス入力を待つことに
なる。

また、ステップＳ１５および３１８のいずれにおいても
“ＮＯ”と判断された場合、該当パターンはない訳であ
り、したがってステップ３２２において、マイクロコン
ピュータ１８はエラー処理する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すフロー図である。 第２図は第１図実施例を実現するための回転カウント回
路を示すブロック図である。 第３図および第４図は、それぞれ正方向および逆方向の
各部波形およびデータを示すタイミング図である。 第５図はロータリエンコーダを示す図解図である。 第６Ａ図および第６Ｂ図はロータリエンコーダから出力
されるＡ相信号およびＢ相信号を示すタイミング図であ
る。 第７図はアップ／ダウンカウンタ回路を示すブロック図
である。 図において、１０は回転カウント回路、１２はロータリ
エンコーダ、１４．１６はヒステリシスコンパレータ、
１８はマイクロコンピュータ、２０はアップ／ダウンカ
ウンタを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに９０゜の位相差を有する２信号を出力するロータ
   リエンコーダの回転方向を検出するための方法において
   、 ２値化データが変化する毎に前記記憶手段に記憶し、そ
   して 前記記憶手段に記憶した前記２値化データに基づいてテ
   ーブルを参照して前記ロータリエンコーダの回転方向を
   決定する、回転方向検出方法。