JPS5829016A

JPS5829016A - 操作子位置検出回路

Info

Publication number: JPS5829016A
Application number: JP56127541A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamada; 茂山田; Kotaro Mizuno; 公太郎水野
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1983-02-21

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】この発明は、操作子（例えば、ペダル、つまみ勢）の位
置に対応する位置データを出力する操作子位置検出回路
に関する。

操作子によって駆動される可変抵抗器の出力電圧（摺動
端子から得られる電圧）を位置データ（デジタルデータ
）に変換する場合、可変抵抗器の出力電圧はある決めら
れた範囲内にあることか必要であシ、この範囲を越える
と、ム／Ｄ（アナログ／デジタル）変換が不可能になる
、あるいは誤変換となる等の不都合が生じる。

ところで、可変抵抗器は抵抗値の誤差が大きく、通常入
手し得るものには２０％〜５０％もの誤差が存在する。

このため、従来、可変抵抗器の上限電圧、下限電圧を設
定するために、第１図に示すように可変抵抗器１の両端
に調整用の可変抵抗器２および８を接続し、これ台の可
変抵抗器２．３を調整することによシ、可変抵抗器１の
出力電圧の上・下限を設定していた。しかしながら、こ
の方法によれば可変抵抗器２．３の調整がめんどうであ
るばかシでなく、更に、操作者が操作子を下限位置（あ
るいは上限位置）に設定した積シでも、その操作の仕方
によっては正しい下限位Ｐ（上限位置）に設定されず（
わずかにずれる）、この結果、正しい下限（上限）位置
データが得られないという不都合が生じる。

そこでこの発明は、操作者が操作子を下限位置あるい韓
上隈位置に設定した場合、操作者の操作の仕方にかかわ
らず正しい下限（上限）位置データを出力することがで
きる操作子位置検出回路を提供するもので、操作子の位
置に対しする電圧を出力する第１の回路と、この第１の
回路の出方電圧が、第１の設定電圧以上の場合には前記
１ｇ１の設定電圧に対応する位置データを出方し、第２
の設定電圧以下の場合には前記第２の設定電圧に対応す
る位置データを出力し、前記第１、第２の設定電圧の間
にある場合には前記第１の回路の出力とを＾備してなる
ものである。

以下、図面を参照しこの発明の一実施例について説明す
る。

第２図はこの発明による操作子位置検出回路の構成を示
すブロック図である。この図において、可変抵抗器６は
その摺動子が操作子（例えば、つまみ）の操作にしたが
って移動するもので、抵抗体の一端が上限電圧設定用の
可変抵抗器６を介して正電源端子７（電圧＋Ｖ＋）に接
続され、抵抗体の他端が下限電圧設定用の可変抵抗器８
を介して接地され、また、摺動子に接続された摺動端子
が比較器９の反転入力端子（へ）に接続されている。な
お、上記可変抵抗器５．６．８の直列回路が第１の回路
ムを構成している。

一方、符号１１はクロックパルスゲをカウントする７ビ
ツトのバイナリカウンタであり、そのカウント出力ＯＤ
は、Ｄ／ム（デジタル／アテロ力変換回路１２、比較回
路１ｇ、１４およびアンドゲート１５へ各々供給される
。Ｄ／ム変換回路１２はカウント出力ＯＤをアナログ電
圧に変換し、比較１８９の非反転入力端子（至）へ供給
する。比較器９はその反転入力端子（へ）へ供給される
電圧と非反転入力端子に）へ供給される電圧とを比較し
、反転入力端子０の電圧が非反転入力端子Ｈの電圧よプ
大の場合にＬ（ロー）レベルの信号を、小の場合に舅（
ハイ）レベルの信号を出力する。比較回路１８はカウン
タ１１のカウント出力ＯＤが一定値にの実施例において
は「ｌｌｉ」）に岬しい場合、または同一定値よシ大の
場合に、Ｈレベルの信号を出力し、小の場合にＬレベル
の信号を出力す４比較１１１８１４はカウント出力ＯＤ
が一定値（この実施例においては「１り」）に等しい場
合、または同一定値よシ小の場合にＨレベルの信号を出
力し、大の場合に、Ｌレベルの信号を出力する。そして
１比１１！Ｅ路Ｌａ、１４の各出力は各々、数値出力回
路１６および１７へ供給される。

数値出力回路１６は比較回路１８の出力がＨレベルの場
合に数値［１１３Ｊを出力し、Ｌレベルの場合に数値「
屯を出力する。同様に、数値出力回路１７は比較回路１
本の出力がＨレベルの場合に数値「ｌ）」を出力し、Ｌ
レベルの場合に数値園を出力する。また、ノアゲート１
９は比較囲路１８および１４の両川力のノアをとる回路
であ）、その出力はアンドゲート１５へ供給される。

アンドゲート１５はノアゲート１ｇの出力がＨレベルの
場合に開状態とな〕、カウンタ１１のカウント出力ＯＤ
をその出力端から出力し、Ｌレベルの場合には閉状態と
なシ、数値園を出力する。

しかして、数値出力回路１６．１７およびアンドゲート
１５の各出力はワイヤードオアがとられ、ラッチ２０へ
供給される。ラッテ２０はそのロード端子りへ供給され
る信号の立上シにおいてその入力端へ供給されているデ
ータを読込み、位置データとして出力する。なお、上述
した構成要素９．１１〜１７．１９．２０によりｓｚの
回路Ｂが構成されている。

次に、上記構成になる回路の動作について説明する。

まず、正電源端子７の電圧Ｖ＊　ｔｔ　ｌ　５　Ｖとす
る。

また、可変抵抗器６および８を各々ｎａすることにより
、可変抵抗器５．６の接続点Ｐ１の電圧をｌＺＶ、可変
抵抗ＩＷＭ５．８の接続点Ｐ、の電圧をαラマに各々設
定したとする。この場合、可変抵抗ＩＢＳの操作子を操
作することによシ、可変抵抗１）５０摺動端子に０．５
〜１２ｖの電圧が得られる。

また、Ｄ／ム変換器１２は、カウンタ１１のカウント出
力Ｏフ〜〜「１２テ」に各々対応して０〜ＩＬテマのア
ナｐグ電圧を出力する−のとする。

さて、回路各部に電源が供給されると、カウンタ１１ヘ
ク璽ツクパルスゲが連続的に供給され、この結果、カウ
ント出力ＯＤが園、川・・・・・・「ｌ工γ」、同、国
・・・・・・の如く順次繰返し変化する。そして、カウ
ント出力ＯＤがＮ〜「１刻の期間は数値「１）」が、「
１４」〜［ｘｚＪの期間はカウント出力ＯＤが、また、
「１１り」〜「ｌｌ’ＦＪの期間は数値ｊｌ１５Ｊが各
々ラッテ２０へ供給される。

いま、例えば操作子を、可変抵抗器６の摺動端子の電圧
がＸＯＶとなる位置に設定したとする。

「ｑ〜「９９」の期間は、Ｄ／ム質換回路１２の出力電
圧かＯ〜９．９ｖの間にあり、したがって、比較１６９
の出力はＬレベルを続ける。次に、カウント出力ＯＤが
「１００」になり、Ｉ）／直変換回路１２の出力が１０
７となると、比較器９の出力が反転し、Ｒレベルになる
。この時、ラッチ２０の入力端にはアンドゲート１６を
介してカウント出力Ｏｎ［１００Ｊが供給されている。

したがって、比較器９の出力が立上ると、ラッチ２０に
カウント出力ＯＤ「１００」が読込まれ、この読込まれ
たデータ「１００」が操作子の位置に対応する位置デー
タとして出力される。次いで、カウンタ１１のカウント
出力ｏｎは「１ｏｌＪ〜「１２？Ｊと変化するが、この
間比較器９の出力はＨレベルを続け、したがって新たに
立上ることはない、すなわち、ラッチ２０に新たなデー
タが読込まれることはない。そして、以後上述した動作
が繰返えされる。

また、例えば操作子を、可変抵抗器５の摺動端子の電圧
がαテｖ（０（０，γ〈Ｌ５）となる位置に設定したと
する。この場合、カウント出力ＯＤが閏となった時点、
すなわち、Ｄ／ム変換回路１２からα〒Ｖが出力された
時点で比較器９の出力が！レベルに立上る。この時、ラ
ッチ２０の入−力ｍには数値出力回路１７から数値「ｌ
り」が供°給噛れている。したがって、比較器９の出力
がＲレベルに立上ると、ラッチ２０に数値「１５」が読
込すれ、位置データとして出力される。

宜た、例えと操作子を、可変抵抗ｌＳ５の摺動端子の電
圧がＩＬｔｌｖ（１１Ｊ＜ＩＬＩＩ）とな！位置に設定
したとすると、カウンタ１１の力傘ント出力ＯＤが「１
ｚｓＪとなった時点で数値「１１ｊＩがラッチ２０に読
込まれ、位置データとして出力される。

このように、第２図に示す回路においては、可変抵抗Ｓ
Ｓの摺動端子の電圧が０〜１４０７の場合は位置データ
として「１ｊ」が出力され、１ｊＩＶ〜ＩＬ２９７の場
合は、位置データとしてカウンタ１１０カウント出力Ｏ
Ｄが出力され、また、１１４０７以上の場合は位置デー
タとして「１１刻蝉出力される。ところで、前述したよ
うに接続点Ｉ”、、１’、の電位は各４１２Ｖ、０．５
Ｖに設定されている。そして、ＩＬ）Ｖと１２ｖの間に
は０．７Ｖの％Ｌ５ｖと０．５　Ｖの間にはＯ，ａ　Ｖ
の余裕がある。

したがって、操作考が操作子を下限位置に設定する積シ
で、わずかにずれた位置釘設定した場合においても正し
い下限位置データ「Ｌ）Ｊｔ−出力することが可能であ
る。このことは、上限位置の場合も同様である。

次に、この発明の応用例について説明する。

第り図はこの発明の応用例を示すブロック図であル、こ
の図においてｇ２図の各部に対応する部分には同一の符
号が付しである。この図に示す回路は電子楽（至）の一
部分であり、クレツシエンドペダル２８を踏むと、同ペ
ダルの踏込み角度に対応して、メモリ２４．内に予め設
定されているタブレットスイッチデータ（個々のタブレ
ットスイッチに各々対応して設定されているコードデー
タ）が読出され、出力される回路である。

すなわち、第り図において可変抵抗器５の摺動子はクレ
ツシエンドペダル２３（操作子）の操作にしたがって移
動するようになっている。一方、数値出力回路１６．１
７およびアンドゲート１５の缶出力は、ワイヤードオア
がとられ、減算回路２６へ供給される。減算回路２６は
入力されるデータから「１り」を減算し、この減算結果
をラッチ２６へ供給すると共に、メモリ２４ヘアドレス
信号として供給する。ラッチ２６はそのロード端子シヘ
供給される信号の立上ルにおいて減算回路２５の出力を
読込み、表示部２７へ供給する６表示部２７はラッチ２
６の出力を数字光示する。メ峰す２４へ減算回路２５の
出力がアドレス信号として供給されると、メそす２４か
らタブレットスイッチデータが読出され、デコーダ２８
へ供給される。デ；−〆２Ｂはメモリ２４から供給され
るタブレットスイッチデータをデコードし、フリップフ
ロップ回路２９へ出力する。７リツプ７０ツブ圏路２９
は、電子楽器に設けられたタブレットスイッチの数と同
数のＲ−８クリツプツ四ツブ（以下、１１と略称する）
から構成されるもので、デコーダ２８のＨレベルにある
出力端に対応する？１がセットされ、また、各ｙｙの出
力がラッチ８０へ供給される。また、全ての１１が比較
器９の出力の立下シ時点でリセットされる。ラッチ３０
はそのロード端子りへ供給される比較ｓ９の出力の立上
シ時点でフリップフロップ回路２９の出力を読込み、タ
ブレットデータとして楽音発生部（図示路）へ出力する
。

以上の構成において、例えにクレツシエツドペダル２８
がある角度踏込まれ、これによシ、可変抵抗器６の摺動
端子からうＶが出力されたとする。

この場合、カウンタ１１のカウント出力ＯＤが珂〜「１
５」にわたって順次変化する期間は数値出力回路１７か
ら数値「１）」が出力され、減算回路２５へ供給される
。減算回路２５は、１５−１３＝０なる演算を行ない、この演算結果聞をラツｆ２６および
メモリ２４へ出力する。メモリ２４へデータ阿が供給さ
れると、メモリ２４の０１１地に記憶基れているタブレ
ットスイッチデータが読出され、デコーダ２８へ出力さ
れる。デコーダ２８は供給されたタブレットスイッチデ
ータをデコードし、フリップフロップ回路２９へ供給す
る。これによシ、フリップフロップ回路２９内の上記タ
ブレットスイッチデータに対応する１１がセットされる
。なおこの時、比較器９の出力は未だ立上っておらず、
したがって、ラッチ２６および３０にデータが読込まれ
ることはない。

次に、カウンタ１１のカウント出力Ｏｐが鴻〜「４９」
にわたって順次変化すると、アンドゲート１６を介して
カウント出力ｏｎ「ｔ４Ｊ〜「４９」が順次減算回路２
５へ供給される。この結果、減算回路２５からデータ■
」〜「３６」が順次出力され、ラッチ２６およびメモリ
２４へ供給される。メモリ２４へデータ国〜「）６」が
順次供給されると、メ毫り２４の１番地〜５６番地に記
憶されているタブレットスイッチデータが順次読出され
、デコーダ２８へ供給される。デコーダ２８はこれらの
データを順次デコードし、フリップフロップ回路２９へ
順次供給する。これによ］、メモリ２４の１〜４９番地
に記憶されている各タブレットデータに対応する１１が
各々セットされる。

次に、カウンタ１１からカウント出力Ｃ′Ｄｒ５ｏＩが
出力されると、上述した場合と同様に、ラッチ２６ヘデ
ータ「３７」が供給され、また、フリツプフ臣ツブ回路
２９内の対応する１１がセットされる。この時、同時に
Ｄ／ム変換回路１２の出力が５ｖとなシ、比較器９の出
力がＨレベルに立上る。比較器９の出力が五レベルに立
上ると、ラッチ２６にデータ「３７」が読込まれ、表示
部２７に数値「り７」が表示され、また、フリップフロ
ップ回路２９の出力がラッチ３０に読込まれ、読込まれ
たデータがタブレットデータとして楽音形成部へ出力さ
れる。

次いで、カウンタ１１のカウント出力ＯＤが「うｌ」〜
「１２？Ｊにわたって順次変化すること、減算回路２５
の出力が順次変化し、また、フリップフロップ回路２９
の出力も変化するが、比較器９の出力はＨレベルを続け
、したがって新たな立上シの変化はなく、この結果、ラ
ッチ２６．８０内のデータが変化することはない。次に
、カクンタ１１のカウント出力ＯＤが再び同になるる、
Ｄ／ム変換回路１２の出力がＯｖとなシ、比較器９の出
力がＬレベルに立下る。この立下シにおいてフリップフ
ロップ回路２９の各１！１が全てリセットされる。そし
て、以後上記動作が繰返えされる。

しかして、以上の説明から明らかなように、第り図に示
す回路は、クレツシエンドペダル２３を離すと表示部２
７に陶が表示され、同ペダル２８をいっばいに踏込むと
、表示部２３に■ω」が表示され、また、同ペダル２３
１中間位置まで踏込むと、表示部２８に踏込み角度に対
応する数値が表示される。また、ラッチ８０からは、表
示部２３の表示データに対応する（ペダル２３の踏込み
角度に対応する）タブレットデータが出力される。

次に、第２図、第り図における第１の回路ムの別の実施
例について説明する。

第４図は同実施例の構成を示す回路図であシ、この図に
おいて正電源端子７および接地間に直列接続された抵抗
（固定抵抗）３４．３５．３６が介挿され、抵抗３４．
８５の接続点ｐ、にバッファアンプ３７の入力端が接続
され、抵抗３５．３ｅｌの接続点Ｐ、にバッファアンプ
３８の入力端が接続され、また、バッファアンプ３７．
３８の出力端間に可変抵抗器３９が介挿されている。そ
して、可変抵抗器８９の摺動子が操作子によって駆動さ
れ、また、可変抵抗器８９の摺動端子の電圧が出力電圧
として出力される。

この回路の利点は調整が不要となることである。

すなわち、固定抵抗器は可変抵抗器と違って高精度のも
のを安価に入手することが可能である。したがって、接
続点Ｐ　＊　、Ｐ　＊の電位を何ら調整することなしに
設計通シに定めることができる。そして、接続点ｐ、　
、ｐ、の電位が定まれば可変抵抗器８９の抵抗値誤差は
全く問題にならない。

以上説明したように、この発明によれば操作子の位置に
対応する電圧を出力する第１の回路と、この第１の回路
の出力電圧が、第１の設定電圧以上の場合には前記第１
の設定電圧に対応する位置データを出力し、第２の設定
電圧以下の場合には前記第２の設定電圧に対応する位置
データを出力し、前記第１、第２の設定電圧の間にある
場合には前記第１の回路の出力電圧に対応する位置デー
タを出力する第２の回路とを設けたので、操作者が操作
子を下限位置あるいは上限位置に設定した場合、操作者
の操作の仕方にかかわらず正しい下限（上限）位置デー
タを出力することができる。

また、上記第１の回路を、第１〜第５の固定抵抗と２個
のバッファアンプと可変抵抗器とから構成した場合は、
第１の回路の調整を不要とし得る利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の操作子位置検出回路の構成を示すブロッ
ク図、第２図はこの発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図、第り図はこの発明の応用例を示すブロック図、第
４図は第２図に示す実施例における第１の回路Ａの他の
構成例を示す回路図である。ム・・・・・・第１の回路、Ｂ・・・・・・第２の回路
、３４・・・・・・抵抗（第１の固定抵抗）、３５・・
・・・・抵抗（第２の固定抵抗）、３６・・・・・・抵
抗（第５の固定抵抗）、３７．３８・・・・・・バッフ
ァアンプ（第１、第２のバッファアンプ）、３９・・・
・・・可変抵抗器。

Claims

【特許請求の範囲】（０操作子の位置に対応する電圧を出力する第１の回路
と、この第１の回路の出力電圧が、第１の設定電圧以上
の場合には前記第１の設定電圧に対応する位置データを
出力し、第２の設定電圧以下の場合には前記第２の設定
電圧に対応する位置データを出力し、前記第１、第寡の
設定電圧の間にある場合には前記第１の回路の出力電圧
に対応する位置データを出力する第２の回路とを具備し
てなる操作子位置検出回路。（１）　　前記第１の回路が、直列接続された第１〜第
５の同定抵抗と、前記第１、第２の固定抵抗の接続点に
その入力端が接続された第１のバッファアンプと、前記
第２、第）の固定抵抗の接続点にその入力端が接続され
た第２のバッファアンプと、前記第１、第８のバッファ
アンプの両出力端間に介挿され、その摺動子が前記操作
子の操作に応じて移動する可変抵抗器とからなる特許請
求の範囲第１項記載の操作子位置検出回路。