JPH032803Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は接触方式の角度検出素子に関する。

自動制御機器あるいはロボツトなどにおいて
は、物体の角度情報を得て、その角度を制御する
必要がある。特にロボツトなどのように多くの可
動部分を有するような制御系では、角度の情報を
得る検出素子の信頼性とともに、その大きさも重
要となつてくる。また制御機器の頭となる例えば
マイクロコンピユータ等のソフトウエアにおいて
も、できるだけハードウエアに対する負担が低い
方が処理スピードあるいはソフトウエア開発のた
めにも望ましい。

本考案者はすでに特願昭57−139035において、
２進コード配列となる電極を印刷した複数枚のシ
ートの積層構造を有する角度検出素子を提案し
た。この角度検出素子は積層体の積層方向への切
断あるいは加工によつて現われる前記２進コード
配列となる電極面を摺動子にて摺動する角度検出
素子であつて、角度情報が直接前記２進コードと
なつて得られる特徴を有している。このため、前
記角度検出素子とマイクロコンピユータ等の制御
装置の接続が直接行えるため、複数の検出機能を
必要とする装置においても、検出部分の数だけ前
記素子があれば良く、インターフエースとしての
変換回路はまつたく不要である。

このような角度検出において、その角度を正し
く読み込むためには、その接触における摺動子の
構造あるいは前記角度検出素子の摺動面の構造が
重要であるが、この他にも摺動子と電極が接触し
たときに生ずるチヤタリングなどの影響も防止さ
せなければならない。

前記角度検出素子は通常マイクロコンピユータ
の入力ポートに直接接続させる方法を用いるた
め、ソフトウエアでこの検出時のチヤタリング時
間待ちを行わせれば良い。

ところが、第１図に示すように、角度検出器１
１の数が２個以上の複数となるマイクロコンピユ
ータ１２のそれぞれの入力ポート１３に入力され
た各角度検出器１１からのデータをすべて、前記
チヤタリング待ちを行つた後に読み込まなければ
ならない。

このため、前記すべての角度制御を行う実行ス
ピードが低下してしまう。

また、前記ソフトウエアで行う方法では、小さ
なメモリーのマイクロコンピユータでの処理に限
界が生じてくる。

本考案は、これら従来の欠点を除去することを
目的とし、前記積層構造を有する角度検出素子に
おける角度の読み込みマークビツトを改良したも
のである。

すなわち、本考案は少なくとも１以上の円又は
円弧状の面を有し、絶縁体と導体とが積層されて
なるブロツクであつて、該ブロツクの１つの円又
は円弧状の面の面内に１以上の導体部分が露出し
ており、かつブロツク上の該面と異なる部分に該
各導体部分にそれぞれ対応して接続する導体端子
が形成され、又は該各導体部分の一部が露出して
いる構造を特徴とする角度検出素子において、導
体が露出している一つの円又は円弧状の面の円周
方向の各位置に固有のコードが積層方向にあらわ
れるように複数の導体が積層方向と前記円周方向
に配置されており、さらに該円又は円弧状の面に
おいて前記複数の導体のうち最小の長さの導体よ
り長さの短かい第１の導体が少なくとも該複数の
導体のうち最小の長さの導体とは積層方向に完全
に重なる位置で、しかも前記円又は円弧上の面上
において所定の位置からの角度の検出を要する位
置に最小角度検出間隔ごとに配置されており、
又、第２の導体が前記第１の導体と積層方向に重
ならない位置で、しかも前記円周方向の最小角度
検出間隔ごとに配置されている構造を有すること
を特徴とする角度検出素子である。

以下、本考案を一実施例を示す図面を参照して
説明する。

第２図は、本考案の一実施例を示す角度検出素
子の斜視図である。摺動面には積層方向にたとえ
ば２進コードをあらわす角度検出電極２３があ
り、さらに第１の角度検出マーク層２１と第２の
角度検出マーク層２２の２種類の角度検出マーク
を持つている。

これら、２種類の角度検出マークのうち、第１
の角度検出マーク２１は、角度検出電極２３に完
全にオーバーラツプされる位置となつており、か
つ、第１と第２の角度検出マーク２１，２２は最
小検出ピツチW₃と同じ間隔で直線状に配置され
ており、前記第２の角度検出マーク２２は第１の
角度検出マーク２１と積層方向には重ならない。

このように２種類の角度検出マークの角度が異
なつた位置となつているため、摺動子がこの面を
移動している場合に、前記第１の角度検出マーク
からの信号と第２の角度検出マークからの信号の
発生に時間差が起こる。

そこで、第３図に示すように前記角度検出素子
３１から出る第１の角度検出マークからの出力３
２と第２の角度検出マークからの出力３３をセツ
ト リセツト フリツプ フロツプ３４に与えれ
ば、これら２種類の角度検出マークの位置におい
て、１つのパルス３５が生じる。

この１つのパルス３５は、チヤタリングの待ち
時間だけ遅延回路３６で約２ｍsecほど遅延され
たパルス３７を発生し、前記角度検出素子３１か
らの角度データ３８がデータラツチ３９でラツチ
され、チヤタリングの生じない角度データ４０が
得られる。

このように本考案では、マイクロコンピユータ
との間に簡単な回路で、チヤタリングの生じない
角度データが得られるようにするため、セツト
リセツト フリツプ フロツプを動作させられる
２趣類の角度検出マークをもうけているものであ
る。

本考案の角度検出素子の製造方法は無機絶縁材
料粉末と有機物とからなる生シートに導電性ペー
ストを所定の形状にスクリーン印刷しこれらを積
層、熱圧着し、焼成して作製した。また本考案の
素子は銅張積層板によつても作製可能である。

本考案の実施例では、分解能2.5度の角度検出
素子において、前記第１の角度検出マークと第２
の角度検出マークの幅を摺動面上でほぼ0.1mmと
し、さらにこれら第１の角度検出マークと第２の
角度検出マークの距離を摺動面上でほぼ0.2mmと
している。

なお、本考案では前記２種類の角度検出マーク
層を各１層で構成しているが、高信頼化のために
複数構造としても良く、また積層位置も何んら限
定されることは無い。

さらに角度検出マークの幅あるいは２種類の角
度検出マーク間の距離も何んら限定されることな
く、単に角度検出マークの幅が角度の精度に限定
されるのみである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、角度検出器が複数となつた場合のマ
イクロコンピユータとの接続状態を示す図。第２
図は、本考案の２種類の検出マークを持つ角度検
出素子の斜視図である。第３図は、本考案の２種
類の検出マークからの信号でチヤタリングの内デ
ータを得られるようにした回路図である。 図において、１１……角度検出器、１２……マ
イクロコンピユータ、１３……入力ポート、２１
……第１の検出マーク層、２２……第２の検出マ
ーク層、２３……検出電極、３１……角度検出素
子、３２……第１の検出マークからの出力、３３
……第２の検出マークからの出力、３４……セツ
ト リセツト フリツプ フロツプ、３５……１
つのパルス、３６……遅延回路、３７……遅延パ
ルス、３８……角度データ、３９……データラツ
チ、４０……角度データ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも１以上の円又は円弧状の面を有し、
   絶縁体と導体とが積層されてなるブロツクであつ
   て、該ブロツクの１つの円又は円弧状の面の面内
   に１以上の導体部分が露出しており、かつブロツ
   ク上の該面と異なる部分に該各導体部分にそれぞ
   れ対応して接続する導体端子が形成され、又は該
   各導体部分の一部が露出している構造を特徴とす
   る角度検出素子において、導体が露出している一
   つの円又は円弧状の面の円周方向の各位置に固有
   のコードが積層方向にあらわれるように複数の導
   体が積層方向と前記円周方向に配置されており、
   さらに該円又は円弧状の面において前記複数の導
   体のうち最小の長さの導体より長さの短かい第１
   の導体が少なくとも該複数の導体のうち最小の長
   さの導体とは積層方向に完全に重なる位置で、し
   かも前記円又は円弧状の面上において所定の位置
   からの角度の検出を要する位置に最小角度検出間
   隔ごとに配置されており、又、第２の導体が前記
   第１の導体と積層方向に重ならない位置で、しか
   も前記円周方向の最小角度検出間隔ごとに配置さ
   れている構造を有することを特徴とする角度検出
   素子。