JPH0667729A - パルスカウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 位置情報または回転角情報の変位量に応じて
サイン波状の信号を発生する検出手段と、前記サイン波
を分割してパルス信号を生成する内挿手段と、前記内挿
手段からのパルスをカウントして位置信号を２進のビッ
ト列で出力するカウンタとを備え、前記内挿手段の分割
率を２のＮ乗（Ｎ：自然数）に変化させ、該分割率の変
化に同期して出力の下位ビットを使用しないようにし
た。 【効果】 本発明によれば、内挿手段の分割率を２のＮ
乗倍とし、分割率の変化とカウント出力のシフトを行う
ことにより位置検出器としての精度を損なうことなく、
移動速度を上げることができ、高精度かつ高スループッ
トという要求を満たすことができる。また倍率の変化を
出力のビットシフトで吸収するため、この信号を受け取
る側では倍率の変化について考慮する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば位置決め装置の
位置検出に好適な、パルスカウント装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、位置決め制御を行うために、
この種のパルスカウント装置が使われている。

【０００３】内挿器を持つパルスカウント装置は、図５
のように構成される。ここで１は検出器、２は内挿器、
３はパルスカウンタである。また図６は、図５中のそれ
ぞれのポイントにおける信号であって、(a) は９０度の
位相差を持つサイン波状の信号、(b) は内挿器で分割し
たパルス、(c) はカウントした結果のビット列である。

【０００４】ここで内挿器２は基の信号の何倍のパルス
を出すかが予め固定されていて、変化させることはでき
ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、内挿器の分割率が固定されているため、以下の
ような欠点があった。

【０００６】すなわち、高精度の位置決めを行なう場
合、検出器自体の分解能を上げると共に、内挿器の分割
率を上げることで検出精度を高めている。その結果、変
位量あたりのパルス数は増大する。

【０００７】一方、パルスカウント装置を用いた位置決
め装置としてのスループットを上げるためには、移動速
度を上げて移動時間を短縮することが要求される。例え
ば、精度を２倍にしたときに、移動時間を同じにするた
めにはパルスカウント速度を２倍にしなければならな
い。

【０００８】従って、高精度と高スループットという２
つの目標を達成するためには、カウンタのパルスカウン
ト速度がネックになり、精度を重視するかスループット
を重視するかのトレードオフに陥る欠点があった。

【０００９】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、被
制御対象物の位置あるいは回転角を高精度かつ高スルー
プットにて制御し得るよう構成したカウンタ装置を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、位置情報または回転角情報の変位量に応
じてサイン波状の信号を発生する検出手段と、前記サイ
ン波を分割してパルス信号を生成する内挿手段と、前記
内挿手段からのパルスをカウントして位置信号を２進の
ビット列で出力するカウンタとを備え、前記内挿手段の
分割率を２のＮ乗（Ｎ：自然数）に変化させ、該分割率
の変化に同期して出力の下位ビットを使用しないようし
たものである。

【００１１】

【作用】本発明では、内挿手段による分割率を可変とす
ることにより、位置決めの精度向上ならびに被制御対象
物の移動時間の短縮化を両立でき、高精度の位置決めと
高いスループットを必要とする位置決め装置等の位置検
出に利用することができる。

【００１２】すなわち上記課題を解決するため本発明で
は、被制御対象物の移動中の速度に対する精度の要求は
位置の精度要求に対して低いことを利用して、移動速度
に応じて内挿手段の分割率を可変にし、高速時は低精度
とすることによりパルスカウント速度の制限を軽減して
移動時間の短縮を計り、低速時は高精度でカウントを行
ない位置決め精度を保持する。これにより、相反する目
標である高精度と高スループットを併せて実現するもの
である。さらに、内挿手段の分割率を２のＮ乗とすれ
ば、２進の出力ビット列においては、下位ビットを使用
しないことで分割率の変化を吸収できるため、カウンタ
の情報を利用する側にとっては分割率の変化を考慮する
必要がない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１４】実施例１ 図１は、検出器としてインクリメンタルエンコーダを用
いた本発明の一実施例を示す。本図において、１はイン
クリメンタルエンコーダ、２は内挿器（２のＮ乗倍）、
３は内挿器の出力をカウントする第１のカウンタ、４は
エンコーダ出力の元信号をカウントする第２のカウン
タ、５は第１のカウンタの出力レジスタ（Ｎビット）、
６は第２のカウンタの出力レジスタ（５，６で斜線の部
分は全体のビット列の長さを示すためのもので実際は存
在しない）、７は第１の出力レジスタと第２の出力レジ
スタの和をとる加算器、８はこのパルスカウント装置の
出力レジスタ、９はパルスの時間変化率を調べて切り替
え信号を発生する切り替え器、１０は切り替え器９から
の信号で第１のカウンタのカウント結果を加算器７に加
えるか否かを決定するスイッチである。

【００１５】次に、図２を参照して本実施例の動作を説
明する。ここでは、ＡからＢに加速減速して移動し位置
決めすることを考える。速度はａ）のように時間変化す
る。アの速度で切り替え器９が切り替え信号を出し、ア
より速い速度ではスイッチ１０を開き（図では下側）、
第１のカウンタ出力を使わないようにする。従って、イ
からウまでの間は第２のカウンタ出力のみを使う。図２
のｂ）は、このときの位置変化を示す。ＡからＣの間は
第１と第２のカウンタ出力を使う高精度領域、ＣからＤ
の間は移動速度が高いため第２のカウンタ出力のみを使
う低精度領域である。ウでスイッチ１０が切り替わるの
で、ＤからＡ間での最終的な位置決めは高精度領域で行
われる。

【００１６】実施例２ 図３は、本発明の第２の実施例を示す。図１と同一の部
分には同一番号を付加して説明は省略する。図３におい
て、１１はパルス時間変化に応じて内挿器２の分割率と
第１のカウンタ３の出力のシフト量を変化させる切り替
え器である。内挿器２は図のように元信号を２倍ずつ分
割するユニットから成り、切り替え器１１からの信号に
よって入力から出力に至るユニット数を１ユニットずつ
変化させることができる。

【００１７】これにより、図２におけるＣＤ間の分割率
（全体では倍率）を何段階かに分けることができ、移動
中の速度制御の精度を増すことができる。

【００１８】実施例３ 図４は本発明の第３の実施例を示す。図１と同一の部分
には同一番号を付加して説明は省略する。この構成によ
り、上記実施例２の特性を有しながら、第２のカウンタ
４と加算器７は不要となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、内
挿手段の分割率を２のＮ乗倍とし、分割率の変化とカウ
ント出力のシフトを行うことにより位置検出器としての
精度を損なうことなく、移動速度を上げることができ、
高精度かつ高スループットという要求を満たすことがで
きる。また倍率の変化を出力のビットシフトで吸収する
ため、この信号を受け取る側では倍率の変化について考
慮する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図２】本発明の実施例の動作を説明する線図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図５】従来技術の説明図である。

【図６】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ インクリメンタルエンコーダ ２ 内挿器（２のＮ乗倍） ３ 内挿器の出力をカウントする第１のカウンタ ４ エンコーダ出力の元信号をカウントする第２のカウ
ンタ ５ 第１のカウンタの出力レジスタ（Ｎビット） ６ 第２のカウンタの出力レジスタ（斜線の部分は全体
のビット列の長さを示すためのもので実際は存在しな
い） ７ 第１の出力レジスタと第２の出力レジスタの和をと
る加算器 ８ パルスカウント装置の出力レジスタ ９ パルスの時間変化率を調べて切り替え信号を発生す
る切り替え器 １０ 切り替え器９からの信号で第１のカウンタのカウ
ント結果を加算器７に加えるか否かを決めるスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置情報または回転角情報の変位量に応
   じてサイン波状の信号を発生する検出手段と、 前記サイン波を分割してパルス信号を生成する内挿手段
   と、 前記内挿手段からのパルスをカウントして位置信号を２
   進のビット列で出力するカウンタとを備え、 前記内挿手段の分割率を２のＮ乗（Ｎ：自然数）に変化
   させ、該分割率の変化に同期して出力の下位ビットを使
   用しないようしたことを特徴とするパルスカウント装
   置。