JPH0622333B2 - 絶対位置検出用パルスエンコ−ダ - Google Patents
絶対位置検出用パルスエンコ−ダInfo
- Publication number
- JPH0622333B2 JPH0622333B2 JP61108484A JP10848486A JPH0622333B2 JP H0622333 B2 JPH0622333 B2 JP H0622333B2 JP 61108484 A JP61108484 A JP 61108484A JP 10848486 A JP10848486 A JP 10848486A JP H0622333 B2 JPH0622333 B2 JP H0622333B2
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- Japan
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- track
- signal
- pattern
- tracks
- patterns
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は絶対位置検出用パルスエンコーダに関する。
［従来の技術］ 第４図は従来の絶対位置検出用パルスエンコーダの有す
る検出位置信号パターンの例を示す。４個のトラックGR
0ないしGR3が、トラックGR0を最内側として同心円状に
順次検出用ディスク上に配置され、円周が16分割された
各位置は４ビットのグレイコードに対応してＯないしＦ
の16進数であらわすことができる。第５図(a)はトラッ
クGR3の位置８の信号のエッジ立上りの検出精度が悪く
て前方向にずれてしまっている様子を示し、そのずれの
量がトラックGR0の１周期ｘの1/4以下の場合である。こ
のときは位置７の範囲が狭くなり位置８の範囲が広くな
るが順序関係は狂わないので使用可能である。第５図
(b)はトラックGR3のずれの量がx/4以上になった場合を
示し、入力された位置信号は６−９−８となり順序関係
が狂ってしまい使用できない。
る検出位置信号パターンの例を示す。４個のトラックGR
0ないしGR3が、トラックGR0を最内側として同心円状に
順次検出用ディスク上に配置され、円周が16分割された
各位置は４ビットのグレイコードに対応してＯないしＦ
の16進数であらわすことができる。第５図(a)はトラッ
クGR3の位置８の信号のエッジ立上りの検出精度が悪く
て前方向にずれてしまっている様子を示し、そのずれの
量がトラックGR0の１周期ｘの1/4以下の場合である。こ
のときは位置７の範囲が狭くなり位置８の範囲が広くな
るが順序関係は狂わないので使用可能である。第５図
(b)はトラックGR3のずれの量がx/4以上になった場合を
示し、入力された位置信号は６−９−８となり順序関係
が狂ってしまい使用できない。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述した従来の絶対位置検出用パルスエンコーダは、各
トラックの信号のエッジ立上り、または立下りの位置の
検出精度をx/4以下に抑えるため、第６図に点線で示す
ようにトラックGR0のパターンの立上り、または立下り
位置の精度が正常の位置を中心にして前後にx/8以内の
ときは、その他のトラックのパターンも前後にx/8の範
囲に収めなければならない。すなわち、最外側の最も粗
いパルス信号の検出精度を最内側の最も細かいパルス信
号の検出精度と同一に保持する必要があり、このことは
円周上の各位置の細分化のため、ビット数、すなわちト
ラック数が増大すると難しくなるので、粗いパルスのエ
ッジ変化検出のためのコストが高くなり、高分解能のエ
ンコーダが作れないという欠点があった。
トラックの信号のエッジ立上り、または立下りの位置の
検出精度をx/4以下に抑えるため、第６図に点線で示す
ようにトラックGR0のパターンの立上り、または立下り
位置の精度が正常の位置を中心にして前後にx/8以内の
ときは、その他のトラックのパターンも前後にx/8の範
囲に収めなければならない。すなわち、最外側の最も粗
いパルス信号の検出精度を最内側の最も細かいパルス信
号の検出精度と同一に保持する必要があり、このことは
円周上の各位置の細分化のため、ビット数、すなわちト
ラック数が増大すると難しくなるので、粗いパルスのエ
ッジ変化検出のためのコストが高くなり、高分解能のエ
ンコーダが作れないという欠点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の絶対位置検出用パルスエンコーダは、検出用デ
ィスクの有する位置信号パターンのトラックが、位置信
号パターンの最低位桁のトラックより最高位桁のトラッ
クまで順にそれぞれ複数個ずつのトラックよりなる少な
くとも２つのグループに分割された部分と、前記グルー
プそれぞれの間に設置されたそれぞれに冗長パターンを
有する２個のトラックの部分とより構成されており、前
記最低位桁のトラックを含むグループを除く他の高位側
グループのトラックの位置信号パターンはグレイコード
化されたものであり、２個の前記冗長パターンそれぞれ
の１パルス周期は、いずれも当該冗長パターントラック
に隣接する低位桁側グループの位置信号パターンの全体
を組合わせたグループパターンの１周期の２倍であり、
また、２個の前記冗長パターンの位相は互いに９０°ず
れて形成されている。
ィスクの有する位置信号パターンのトラックが、位置信
号パターンの最低位桁のトラックより最高位桁のトラッ
クまで順にそれぞれ複数個ずつのトラックよりなる少な
くとも２つのグループに分割された部分と、前記グルー
プそれぞれの間に設置されたそれぞれに冗長パターンを
有する２個のトラックの部分とより構成されており、前
記最低位桁のトラックを含むグループを除く他の高位側
グループのトラックの位置信号パターンはグレイコード
化されたものであり、２個の前記冗長パターンそれぞれ
の１パルス周期は、いずれも当該冗長パターントラック
に隣接する低位桁側グループの位置信号パターンの全体
を組合わせたグループパターンの１周期の２倍であり、
また、２個の前記冗長パターンの位相は互いに９０°ず
れて形成されている。
［作用］ したがって、低分解能側（高位側）のビット信号に誤り
が生じても、その位置誤差の範囲がある一定の範囲内で
あれば別途用意された論理表を参照して正確な位置信号
に訂正して検出することができる。
が生じても、その位置誤差の範囲がある一定の範囲内で
あれば別途用意された論理表を参照して正確な位置信号
に訂正して検出することができる。
［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の絶対位置検出用パルスエンコーダの一
実施例のパターンを示す図、第２図は本実施例のトラッ
クGR3の信号の立上り位置の検出がずれた場合の２例に
ついて、トラックGR3のエッジ立上り位置と検出された
誤り位置信号および訂正された位置信号を示す図、第３
図は各トラックGR0ないしGR3の信号変化検出精度の許容
範囲を示す図である。
実施例のパターンを示す図、第２図は本実施例のトラッ
クGR3の信号の立上り位置の検出がずれた場合の２例に
ついて、トラックGR3のエッジ立上り位置と検出された
誤り位置信号および訂正された位置信号を示す図、第３
図は各トラックGR0ないしGR3の信号変化検出精度の許容
範囲を示す図である。
本実施例の各トラックは、高分解能側（低位側）トラッ
クGR0，GR1と低分解能側（高位側）トラックGR2，GR3と
の２つのグループと、その間をつなぐ冗長なパターンを
有するトラックGRA，GRBとよりなる。高分解能側グルー
プのトラックGR0，GR1の各信号パターンを組合せたグル
ープパターンの一周期ｘは、トラックGR1の信号がハイ
レベルかロウレベルかにより２つの区間に分割され、ト
ラックGRAの信号はロウレベル区間内でのみ立上り、立
下りを行ない、トラックGRBの信号はハイレベル区間内
でのみ立上り、立下りを行なうように、トラックGRAお
よびトラックGRBの各信号の１パルス周期は低位側グル
ープの１周期ｘの２倍であり、位相は互いに９０°ずれ
て形成されている。また、低分解能側トラックの位置信
号パターンはグレイコード化信号によりなる。
クGR0，GR1と低分解能側（高位側）トラックGR2，GR3と
の２つのグループと、その間をつなぐ冗長なパターンを
有するトラックGRA，GRBとよりなる。高分解能側グルー
プのトラックGR0，GR1の各信号パターンを組合せたグル
ープパターンの一周期ｘは、トラックGR1の信号がハイ
レベルかロウレベルかにより２つの区間に分割され、ト
ラックGRAの信号はロウレベル区間内でのみ立上り、立
下りを行ない、トラックGRBの信号はハイレベル区間内
でのみ立上り、立下りを行なうように、トラックGRAお
よびトラックGRBの各信号の１パルス周期は低位側グル
ープの１周期ｘの２倍であり、位相は互いに９０°ずれ
て形成されている。また、低分解能側トラックの位置信
号パターンはグレイコード化信号によりなる。
次に示す表１は、各トラックGR0〜GR3で読み込まれた信
号パターンが正常なときの検出位置Ｏ〜Ｆを示すもの
で、各トラックGR0〜GR3から出力された６ビット信号で
表１を参照することにより円周上の16分割された位置Ｏ
〜Ｆを定めることができる。また、表２はトラックGR2
またはGR3の信号変化位置がずれて検出されたときの誤
り訂正後の正確な検出位置を示すものである。
号パターンが正常なときの検出位置Ｏ〜Ｆを示すもの
で、各トラックGR0〜GR3から出力された６ビット信号で
表１を参照することにより円周上の16分割された位置Ｏ
〜Ｆを定めることができる。また、表２はトラックGR2
またはGR3の信号変化位置がずれて検出されたときの誤
り訂正後の正確な検出位置を示すものである。
次に、本実施例の動作を最も粗いトラックGR3の立上り
検出精度がずれた場合について説明する。
検出精度がずれた場合について説明する。
(1)トラックGR3のパターンの位置８の前方へのずれがx/
4以下の場合（第２図(a)）。
4以下の場合（第２図(a)）。
この場合、位置７と位置８の間の範囲では出力された信
号コードが表１に有り得ないコードになっているので誤
りであり、表２を参照することにより容易に位置７であ
ることが分かる。誤りがトラックGR2，GR3の出力信号の
いずれかにあるとすると、この場合エッジの変化タイミ
ングの近いトラックGR3の信号が間違っていたことにな
り、本当はトラックGR3の信号はロウレベルであり位置
７であることが分る。
号コードが表１に有り得ないコードになっているので誤
りであり、表２を参照することにより容易に位置７であ
ることが分かる。誤りがトラックGR2，GR3の出力信号の
いずれかにあるとすると、この場合エッジの変化タイミ
ングの近いトラックGR3の信号が間違っていたことにな
り、本当はトラックGR3の信号はロウレベルであり位置
７であることが分る。
(2)トラックGR3のパターンの位置８の前方へのずれがx/
4ないしx/2の場合（第２図(b)）。
4ないしx/2の場合（第２図(b)）。
この場合も同様にして位置６と位置８の間が誤りである
ことが分り、表２を参照することにより容易に位置６と
位置７にそれぞれ訂正することができる。立下り位置の
ずれた場合も同様にして訂正できる。
ことが分り、表２を参照することにより容易に位置６と
位置７にそれぞれ訂正することができる。立下り位置の
ずれた場合も同様にして訂正できる。
(3)トラックGR3のパターンの位置８の前方へのずれがx/
2以上の場合。
2以上の場合。
この場合は表２を参照すると有意の信号Ｄ，Ｃなどにな
るため、正しい位置を検出できない。
るため、正しい位置を検出できない。
上述した(1)および(2)の場合において、トラックGRA，G
RBの有する冗長なパターンから表２の作成方法について
説明する。第１図の例では、トラックGRAの冗長なパタ
ーンは検出位置が２，３，ＡおよびＢの場合にハイレベ
ル、検出位置が６，７，ＥおよびＦの場合にロウレベル
にあり、一方、トラックGRAの冗長なパターンは検出位
置が０，１，８および９の場合にロウレベル、検出位置
が４，５ＣおよびＤの場合にハイレベルにあるので、こ
れらの冗長なパターンを用いることにより、高分解能側
（低位側）のトラックGR0，GR1だけでは区別することが
不可能な１周期ｘだけずれた誤り検出位置との区別を行
うことができる。
RBの有する冗長なパターンから表２の作成方法について
説明する。第１図の例では、トラックGRAの冗長なパタ
ーンは検出位置が２，３，ＡおよびＢの場合にハイレベ
ル、検出位置が６，７，ＥおよびＦの場合にロウレベル
にあり、一方、トラックGRAの冗長なパターンは検出位
置が０，１，８および９の場合にロウレベル、検出位置
が４，５ＣおよびＤの場合にハイレベルにあるので、こ
れらの冗長なパターンを用いることにより、高分解能側
（低位側）のトラックGR0，GR1だけでは区別することが
不可能な１周期ｘだけずれた誤り検出位置との区別を行
うことができる。
すなわち、上述した(1)あるいは(2)の場合に、もしこれ
らの冗長なパターンの無いときは位置７の次に位置Ｂ
と、また、位置６の次に位置Ａとそれぞれ１周期ｘだけ
誤って位置を検出してしまうが、本実施例ではトラック
GRAの冗長なパターンのレベルを検出して、検出位置が
ＡまたはＢの場合はハイレベルである筈のところがロウ
レベルになっているのでそれぞれ６と７の誤りであるこ
とが分かる。この場合、冗長なパターンの低位グループ
に対する位相関係は自由である。
らの冗長なパターンの無いときは位置７の次に位置Ｂ
と、また、位置６の次に位置Ａとそれぞれ１周期ｘだけ
誤って位置を検出してしまうが、本実施例ではトラック
GRAの冗長なパターンのレベルを検出して、検出位置が
ＡまたはＢの場合はハイレベルである筈のところがロウ
レベルになっているのでそれぞれ６と７の誤りであるこ
とが分かる。この場合、冗長なパターンの低位グループ
に対する位相関係は自由である。
以上説明したように、トラックGRA，GRBの冗長パターン
があるため粗いパルスの位置検出精度がある程度（本実
施例ではx/2以内）悪くても出力された信号を表２と照
合することにより誤りを訂正して正しい位置を検出でき
る。なおこの表２から、ROMあるいはプログラマブルロ
ジックアレイを用いて、各トラックGR0〜GR3から出力さ
れた６ビット信号を入力し正確な位置信号に修正された
出力信号を得ることは容易である。このパターン例で
は、エッジの位置検出誤差は第３図の点線の範囲に入っ
ておればよい。すなわち、トラックGR2，GR3の許容誤差
範囲はトラックGR0〜ｘGRBの許容誤差が±x/8のとき、
±3x/8（＝X/2−X/8）となり従来の例よりかなり広くな
っている。
があるため粗いパルスの位置検出精度がある程度（本実
施例ではx/2以内）悪くても出力された信号を表２と照
合することにより誤りを訂正して正しい位置を検出でき
る。なおこの表２から、ROMあるいはプログラマブルロ
ジックアレイを用いて、各トラックGR0〜GR3から出力さ
れた６ビット信号を入力し正確な位置信号に修正された
出力信号を得ることは容易である。このパターン例で
は、エッジの位置検出誤差は第３図の点線の範囲に入っ
ておればよい。すなわち、トラックGR2，GR3の許容誤差
範囲はトラックGR0〜ｘGRBの許容誤差が±x/8のとき、
±3x/8（＝X/2−X/8）となり従来の例よりかなり広くな
っている。
上述した実施例では高位側グループのビット数がグレイ
符号化された２ビットの場合について説明したが、さら
に２ビットを超える複数個であるときは、高位側グルー
プのトラックがGR4，GR5，GR6，・・・と順に１ビット
ずつ追加されるのに対応して表１および表２の高位桁の
トラック列を１列ずつ横方向に追加するとともに、縦方
向にも表１および表２をくり返し追加して各トラックの
パターンを延長することにより検出位置の数をふやす。
この場合、増加した高位桁トラックの信号パターンはも
ちろんグレイコードであり、検出位置の数は上位桁を１
ビット増加するごとに２ビットの場合のＯ〜ＦからＯ〜
１Ｆ，Ｏ〜３Ｆ，Ｏ〜７Ｆ，・・・へと倍倍関係で増加
する。また、低位桁のトラックGR0，GR1と冗長なパター
ンのトラックGRA，GRBとは表１，表２と同一のパターン
をくり返せばよい。この場合の検出動作機能は上述した
２ビットの場合と同一で、明らかに読み取り誤り位置を
正確な位置信号に訂正して検出することができ、より高
分解能の検出結果を得ることができる。
符号化された２ビットの場合について説明したが、さら
に２ビットを超える複数個であるときは、高位側グルー
プのトラックがGR4，GR5，GR6，・・・と順に１ビット
ずつ追加されるのに対応して表１および表２の高位桁の
トラック列を１列ずつ横方向に追加するとともに、縦方
向にも表１および表２をくり返し追加して各トラックの
パターンを延長することにより検出位置の数をふやす。
この場合、増加した高位桁トラックの信号パターンはも
ちろんグレイコードであり、検出位置の数は上位桁を１
ビット増加するごとに２ビットの場合のＯ〜ＦからＯ〜
１Ｆ，Ｏ〜３Ｆ，Ｏ〜７Ｆ，・・・へと倍倍関係で増加
する。また、低位桁のトラックGR0，GR1と冗長なパター
ンのトラックGRA，GRBとは表１，表２と同一のパターン
をくり返せばよい。この場合の検出動作機能は上述した
２ビットの場合と同一で、明らかに読み取り誤り位置を
正確な位置信号に訂正して検出することができ、より高
分解能の検出結果を得ることができる。
以上が各トラックを冗長トラックにより２つのグループ
に分けたときの例であるが、もう１つより低分解能のパ
ターンのグループを作り、その間に冗長なパターンを入
れることにより全部で３つのグループに分けた場合も、
さらにそれ以上のグループを同様に形成したときも、同
様にして低分解能グループのパターンの位置検出精度の
許容範囲をさらに広くすることができる。
に分けたときの例であるが、もう１つより低分解能のパ
ターンのグループを作り、その間に冗長なパターンを入
れることにより全部で３つのグループに分けた場合も、
さらにそれ以上のグループを同様に形成したときも、同
様にして低分解能グループのパターンの位置検出精度の
許容範囲をさらに広くすることができる。
なお、本発明は、リニアエンコーダ、ロータリーエンコ
ーダの両方に使用でき、また光学式エンコーダ、磁気式
エンコーダ、あるいはその併用である各種エンコーダに
も使用できる。
ーダの両方に使用でき、また光学式エンコーダ、磁気式
エンコーダ、あるいはその併用である各種エンコーダに
も使用できる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、検出用トラックを位置検
出用パターンの位置検出分解能の高低にしたがい少なく
とも２つのグループに分割して、その間をつなぐ２個の
冗長パターンをそれぞれのグループ間に設けることによ
り、ある限度内で高位側信号パターンの読み取り誤りを
訂正して正しい位置信号を読み出すことができるととも
に、低分解能グループのパターンの位置検出精度の許容
範囲を従来のものより大きくとることができる効果があ
る。
出用パターンの位置検出分解能の高低にしたがい少なく
とも２つのグループに分割して、その間をつなぐ２個の
冗長パターンをそれぞれのグループ間に設けることによ
り、ある限度内で高位側信号パターンの読み取り誤りを
訂正して正しい位置信号を読み出すことができるととも
に、低分解能グループのパターンの位置検出精度の許容
範囲を従来のものより大きくとることができる効果があ
る。
第１図は本発明の絶対位置検出用パルスエンコーダの一
実施例のパターンを示す図、第２図は本実施例のトラッ
クGR3の位置信号８の立上り位置の検出がずれた場合の
パターンと、その検出された誤り位置信号と訂正位置信
号を示す図、第３図は本実施例の各トラックの信号変化
検出精度の許容範囲を示す図、第４図は従来の絶対位置
検出用パルスエンコーダの検出用パターン例を示す図、
第５図は第４図のトラックGR3の位置８の信号のエッジ
立上りの検出精度が悪くて前方にずれた場合のパターン
と検出された誤り位置信号を示す図、第６図は第４図の
従来例について各トラックの検出精度の許容範囲を示す
図である。 GR0，GR1，GR2，GR3……各トラック GRA，GRB……冗長なパターンを有するトラック Ｏ〜Ｆ……位置信号 ｘ……高分解能側グループの一周期長。
実施例のパターンを示す図、第２図は本実施例のトラッ
クGR3の位置信号８の立上り位置の検出がずれた場合の
パターンと、その検出された誤り位置信号と訂正位置信
号を示す図、第３図は本実施例の各トラックの信号変化
検出精度の許容範囲を示す図、第４図は従来の絶対位置
検出用パルスエンコーダの検出用パターン例を示す図、
第５図は第４図のトラックGR3の位置８の信号のエッジ
立上りの検出精度が悪くて前方にずれた場合のパターン
と検出された誤り位置信号を示す図、第６図は第４図の
従来例について各トラックの検出精度の許容範囲を示す
図である。 GR0，GR1，GR2，GR3……各トラック GRA，GRB……冗長なパターンを有するトラック Ｏ〜Ｆ……位置信号 ｘ……高分解能側グループの一周期長。
Claims (1)
- 【請求項１】絶対位置検出用パルスエンコーダにおい
て、 検出用ディスクの有する位置信号パターンのトラック
が、位置信号パターンの最低位桁のトラックより最高位
桁のトラックまで順にそれぞれ複数個ずつのトラックよ
りなる少なくとも２つのグループに分割された部分と、
前記グループそれぞれの間に設置されたそれぞれに冗長
パターンを有する２個のトラックの部分とより構成され
ており、前記最低位桁のトラックを含むグループを除く
他の高位側グループのトラックの位置信号パターンはグ
レイコード化されたものであり、２個の前記冗長パター
ンそれぞれの１パルス周期は、いずれも当該冗長パター
ントラックに隣接する低位桁側グループの位置信号パタ
ーンの全体を組合わせたグループパターンの１周期の２
倍であり、また、２個の前記冗長パターンの位相は互い
に９０°ずれて形成されていることを特徴とする絶対位
置検出用パルスエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108484A JPH0622333B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 絶対位置検出用パルスエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108484A JPH0622333B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 絶対位置検出用パルスエンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265818A JPS62265818A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0622333B2 true JPH0622333B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=14485926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61108484A Expired - Fee Related JPH0622333B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 絶対位置検出用パルスエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622333B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02143116A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Omron Tateisi Electron Co | センサコントローラシステム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108193A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | 株式会社日立製作所 | 磁気的に位置を検出する装置 |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP61108484A patent/JPH0622333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265818A (ja) | 1987-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |