JP4998789B2 - Speed detection device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電動機を可変速駆動する電動機駆動装置において、電動機に取り付けたエンコーダの出力パルスを用いて電動機速度を検出する速度検出装置に関するものである。 The present invention relates to a speed detection device that detects a motor speed using an output pulse of an encoder attached to the motor, for example, in a motor drive device that drives the motor at a variable speed.
電動機を可変速駆動する装置として、インバータが知られている。インバータの機能の中で、電動機の速度を高精度に制御するために、電動機に取り付けたエンコーダの出力パルス信号に基づいて電動機速度を検出し、速度指令値との偏差をゼロにする速度調節機能を用いて制御を行うものがある。 An inverter is known as a device for driving an electric motor at a variable speed. Speed control function that detects the motor speed based on the output pulse signal of the encoder attached to the motor and makes the deviation from the speed command value zero in order to control the motor speed with high accuracy. There is something that controls using.
しかし、エンコーダの出力パルスは通常、１回転あたりのパルス数が決められており、パルスは回転速度によって粗密が発生する。パルスが粗となる低速領域では、検出精度が悪化して速度検出値に誤差が生じるため、速度制御性能を悪化させる原因となる。速度制御性能が悪化すると、例えばクレーンなどでは、速度制御誤差がトルクのリプルとなり、積荷に振動が伝わって問題になる。あるいは速度制御誤差により、自動運転中に積荷の停止位置に誤差が生じ、他の機器に影響を及ぼす等の問題が生じる。
また、エンコーダの取り付け方により、出力パルスの位相誤差が発生し、この出力パルスに基づく検出方法では、速度検出値に位相誤差の影響が現れ、上述したようなトルクリプル等の問題を引き起こす。
However, the number of pulses per rotation is usually determined for the output pulses of the encoder, and the density of the pulses varies depending on the rotation speed. In the low speed region where the pulse is rough, the detection accuracy is deteriorated and an error occurs in the speed detection value, which causes the speed control performance to deteriorate. When the speed control performance deteriorates, for example, in a crane or the like, the speed control error becomes a torque ripple, and vibration is transmitted to the load, which becomes a problem. Alternatively, the speed control error causes an error in the load stop position during automatic operation, which causes problems such as affecting other devices.
Further, the phase error of the output pulse is generated depending on how the encoder is attached, and in the detection method based on this output pulse, the influence of the phase error appears on the speed detection value, causing problems such as torque ripple as described above.
そこで、上述の問題を解決するため、特許文献１には、エンコーダの出力パルスの立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを利用して速度を検出する方法が開示されている。以下、この従来技術について簡単に説明する。
Therefore, in order to solve the above-described problem,
図１０は、特許文献１に記載された従来技術の構成図である。
図１０において、ラッチ信号作成部２１は、エンコーダから出力されるＡ相、Ｂ相という位相の異なった２種類のパルスからそれぞれの立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、合計４種類のラッチ信号ＥＤ０〜ＥＤ３を作成する。角度計測カウンタ２２は、ラッチ信号（４Ｆ）と電動機の回転方向を示すＵＰ／ＤＯＷＮ信号を用いてカウンタのＵＰ，ＤＯＷＮを行う。
FIG. 10 is a configuration diagram of the prior art described in
In FIG. 10, the latch
時間計測カウンタ２３は、速度演算周期に同期してゼロになるダウンカウンタである。４種類のラッチ信号ＥＤ０〜ＥＤ３のそれぞれに対応させて、角度計測カウンタ２２の値をラッチして保存する第１データラッチ２４−１〜２４−４と、時間計測カウンタ２３の値をラッチして保存する第２データラッチ２５−１〜２５−４とを設け、更に、速度演算周期毎に入力データをラッチする角度データラッチ２７−１〜２７−４，時間データラッチ２８−１〜２８−４を設ける。
なお、ＣＰＵ３０では、速度演算周期毎に角度計測値（データラッチ２７−１〜２７−４の値）と時間計測値（データラッチ２８−１〜２８−４の値）とを読み込み、検出フローチャートに従って電動機の速度を検出する。
The
The
また、２６は、ラッチ信号ＥＤ０〜ＥＤ３からＡ相パルス、Ｂ相パルスのエッジ変化を検出して保持するエッジ保持部、２９は、エッジ保持部２６の出力信号ＦＩＬ０〜ＦＩＬ３から、エッジの変化が１回でもあれば「１」を、変化が１回もなければ「０」を設定して保持することによりエッジの変化情報を保持するエッジ変化情報保持部、３１はコントローラ、３２は第３データラッチを示す。
図１１は、上記従来技術による速度検出動作を示すフローチャートである。
速度演算周期毎にエッジの変化の有無を図１０のエッジ保持部２６により検出し、速度演算周期毎にラッチしたエッジ変化情報保持部２９の出力値Ｆ０〜Ｆ３をＣＰＵ３０が読み込む。速度演算周期において一度でもエッジを検出していたら、カウント値の大小から最新のエッジを検索し、最新エッジに対応するデータラッチ２７−１〜２７−４の角度計測値とデータラッチ２８−１〜２８−４の時間計測値とを用いて、数式１に基づき速度ωを演算する。
FIG. 11 is a flowchart showing the speed detection operation according to the conventional technique.
The
ただし、θＮｅｗは今回のサンプルタイミングで読み込んだ角度計測値、θＯＬＤは前回のサンプルタイミングで読み込んだ角度計測値、ＴＳはサンプリング周期、ＴＮｅｗは今回のサンプルタイミングで読み込んだ時間計測値、ＴＯＬＤは前回のサンプルタイミングで読み込んだ時間計測値である。
また、回転速度が低く、速度演算周期内にパルスが一度も存在しなかった場合は、ＴＯＬＤにサンプリング周期ＴＳを加えて速度ωＳを推定する。
However, θ New angle measurement value read in the current sample timing, θ OLD angle measurement value read in the previous sample timing, T S is the sampling period, T New time measurement value read in the current sample timing, T OLD is a time measurement value read at the previous sample timing.
If the rotation speed is low and no pulse exists within the speed calculation period, the sampling period T S is added to T OLD to estimate the speed ω S.
上記の従来技術では、低速域において速度演算周期内にエンコーダからパルスが発生せず、エッジが存在しない場合には、サンプルタイミングを基準として最新のエッジに対応する時間にサンプリング周期ＴＳを加算することで時間計測値を補正し、速度ωＳを推定している。
しかしながら、速度演算周期の２〜３回にわたってエンコーダからパルスが発生しないような極低速域では、速度の真値に対して誤差が発生し、電動機のトルクリプル等の問題を生じることになる。
そこで、本発明の解決課題は、極低速域においても高精度に速度を検出可能とした速度検出装置を提供することにある。
In the above prior art, a pulse from the encoder is not generated in the speed calculation cycle in the low speed range, if the edge is not present, adds the sampling period T S in time corresponding to the latest edge sample timing as a reference Thus, the time measurement value is corrected, and the speed ω S is estimated.
However, in an extremely low speed region where no pulse is generated from the encoder over two or three times of the speed calculation cycle, an error occurs with respect to the true value of the speed, causing problems such as torque ripple of the motor.
Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a speed detection device capable of detecting a speed with high accuracy even in an extremely low speed region.
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、速度検出対象としての回転体に取り付けられたエンコーダの出力パルスから、回転体の回転速度を検出する速度検出装置において、
前記出力パルスのエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出されたエッジに基づいて回転体の回転方向を検出する回転方向検出手段と、
速度演算周期に同期した時間を計測する時間計測手段と、
前記エッジ検出手段の出力により前記時間計測手段の時間計測値を保持する時間記憶手段と、
速度演算周期内の前記エッジの変化状態を検出しエッジ変化情報として保持するエッジ変化情報保持手段と、
前記回転方向及びエッジ変化情報から、速度演算周期内に前記エッジの変化がない場合に次に発生するエッジを予測するエッジ予測手段と、
このエッジ予測手段により予測したエッジに対応する時間補正値と、前記時間計測値及び前記回転方向とを用いて回転体の回転速度を演算する演算手段と、
を備え、
前回以前の速度演算により得た速度検出値を用いて前記時間補正値を求めるものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
Edge detection means for detecting an edge of the output pulse;
Rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the rotating body based on the detected edge;
A time measuring means for measuring time synchronized with the speed calculation cycle;
Time storage means for holding the time measurement value of the time measurement means by the output of the edge detection means;
Edge change information holding means for detecting a change state of the edge within a speed calculation cycle and holding it as edge change information;
Edge prediction means for predicting the next edge generated when there is no change in the edge within the speed calculation cycle from the rotation direction and edge change information;
A calculation means for calculating the rotational speed of the rotating body using the time correction value corresponding to the edge predicted by the edge prediction means, the time measurement value and the rotation direction;
Equipped with a,
The time correction value is obtained using the speed detection value obtained by the speed calculation before the previous time .
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記演算手段は、前記エッジ予測手段により予測したエッジが将来の速度演算周期内の所定時点に発生すると仮定して前記時間補正値を求め、この時間補正値を前記時間計測値及び前記回転方向と共に用いて回転体の回転速度を演算するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the calculation unit obtains the time correction value on the assumption that an edge predicted by the edge prediction unit occurs at a predetermined time point in a future speed calculation cycle. The rotational speed of the rotating body is calculated using the time correction value together with the time measurement value and the rotation direction.
本発明によれば、速度演算周期内にエンコーダからパルスが発生せず、エッジが存在しないような極低速域においても、回転方向及びエッジ変化情報から次に発生するエッジを予測して時間補正値を求め、この時間補正値を時間計測値及び回転方向と共に用いることで、高精度な速度検出を行うことができる。 According to the present invention, even in a very low speed region where no pulse is generated from the encoder within the speed calculation cycle and no edge exists, the next generated edge is predicted from the rotation direction and edge change information, and the time correction value is set. By using the time correction value together with the time measurement value and the rotation direction, highly accurate speed detection can be performed.
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
ここで、本実施形態の特徴は、速度演算周期内にパルスが発生しないような極低速域においては次に発生するエッジを予測し、この予測エッジに応じた時間補正値を用いて速度演算用の時間計測値を補正することにある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, the feature of this embodiment is that the next occurring edge is predicted in an extremely low speed region where no pulse is generated within the speed calculation cycle, and the time correction value corresponding to the predicted edge is used for speed calculation. It is to correct the time measurement value.
図１は、本発明の実施形態の主要部を示す構成図である。なお、図１０の従来技術と同一の部分には同一の参照符号を付してある。
図１において、２１はエッジ検出手段としてのラッチ信号作成部であり、エンコーダ（図示せず）から出力される位相の異なったＡ相パルス、Ｂ相パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを検出し、ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３を作成する。上記エンコーダは、例えば速度を検出するべき回転体である電動機回転軸に連結されて、その回転速度に比例した数のＡ相パルス、Ｂ相パルスを出力する。
ここで、エンコーダはＡ相，Ｂ相の２相に限定されず、３相以上であっても良いが、本実施形態では、２相エンコーダから出力されるＡ相パルス、Ｂ相パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの４種類のエッジを用いて速度を検出する場合について説明する。
Figure 1 is a block diagram showing a main part of the implementation of the invention. Note that the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the prior art in FIG.
In FIG. 1,
Here, the encoder is not limited to two phases of A phase and B phase, but may be three or more phases, but in this embodiment, rising edges of A phase pulse and B phase pulse output from the two phase encoder A case where the speed is detected using four types of edges, that is, falling edges, will be described.
上記Ａ相パルス、Ｂ相パルスは、回転方向検出部３２にも入力されている。この回転方向検出部３２は、後述するように、Ａ相パルス、Ｂ相パルス及びラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３から、電動機の回転方向（ＣＷ：正転，ＣＣＷ：逆転）を検出するものである。
回転方向検出部３２から出力される信号ＣＷ／ＣＣＷは、回転方向保持部３３に入力され、速度演算周期信号（サンプリング信号）ＳＭＰＬによりラッチされて回転方向検出信号ＣＷＤＥＴとして出力される。
The A-phase pulse and B-phase pulse are also input to the
The signal CW / CCW output from the rotation
また、回転方向検出部３２からは、回転方向が変化したことを示す回転方向変化検出信号ＣＨＮＧも出力されており、この信号ＣＨＮＧは、回転方向変化エッジ記憶部３４に入力されている。回転方向変化エッジ記憶部３４は、回転方向が変化した際のエッジ情報を保持し、回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤとしてＣＰＵ３０Ａに出力する。
The rotation
前記ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３は、時間記憶手段としてのデータラッチ２５−１〜２５−４に入力されていると共に、エッジ保持部２６にも入力されている。
データラッチ２５−１〜２５−４には、図１０と同様に時間計測カウンタ２３から出力された時間計測値（時間カウント値）ＴＤＥ０ＥＮ〜ＴＤＥ３ＥＮが入力されており、ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３によってこれらの時間計測値ＴＤＥ０ＥＮ〜ＴＤＥ３ＥＮを記憶し、次段のデータラッチ２８−１〜２８−４に送るように構成されている。上記時間計測カウンタ２３は、速度演算周期に同期してゼロになるダウンカウンタである。
データラッチ２８−１〜２８−４では、速度演算周期信号ＳＭＰＬによりラッチした時間計測値ＴＤＥ０ＥＮ〜ＴＤＥ３ＥＮを、時間計測値Ｔ０ＥＮ〜Ｔ３ＥＮとしてＣＰＵ３０Ａに送出する。
The latch signals ED0, ED1, ED2, and ED3 are input to the data latches 25-1 to 25-4 as time storage means and also input to the
The data latches 25-1 to 25-4 receive time measurement values (time count values) T DE0EN to T DE3EN output from the
The data latches 28-1 to 28-4 send the time measurement values T DE0EN to T DE3EN latched by the speed calculation cycle signal SMPL to the CPU 30A as the time measurement values T 0EN to T 3EN .
ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３は、Ｊ−Ｋフリップフロップ等からなるエッジ保持部２６に入力され、速度演算周期における各エッジの変化の有無が検出される。エッジ保持部２６では、各ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３について、エッジの変化が１回でもあれば「１」を設定して保持し、変化が１回もなければ「０」を設定して保持する。これらの保持データは、エッジ変化情報保持部２９に送られ、速度演算周期信号ＳＭＰＬによりラッチされてエッジ変化検出信号ＥＤＦ０〜ＥＤＦ３としてＣＰＵ３０Ａに送出される。
The latch signals ED0, ED1, ED2, and ED3 are input to the
図２は、前記回転方向検出部３２の動作を示すタイミングチャートである。
回転方向検出部３２は、ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３が発生した際の、Ａ相パルス，Ｂ相パルスの状態から回転方向を検出する。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the
The
すなわち、図２において、例えば時点（３）でＡ相パルスの立ち上がりエッジを信号ＥＤ０により検出したときに（ＥＤ０が「１」）、Ｂ相パルスが検出されない場合（Ｂ相パルスが「０」）は、正回転と判断して信号ＣＷ（＝「１」）を出力する。一方、時点（４）においてＢ相パルスの立ち下がりエッジを信号ＥＤ３により検出したときに（ＥＤ３が「１」）、Ａ相パルスが検出された場合（Ａ相パルスが「１」）には、逆回転と判断して信号ＣＣＷ（＝「０」）を出力する。
こうして得られた回転方向検出信号は、回転方向保持部３３において速度演算周期信号ＳＭＰＬによりラッチされ、回転方向検出信号ＣＷＤＥＴとしてＣＰＵ３０Ａに送られる。
なお、図２において、ＴＣＨＮＧは回転方向が変化した時点を示している。
That is, in FIG. 2, for example, when the rising edge of the A-phase pulse is detected by the signal ED0 at time (3) (ED0 is “1”), the B-phase pulse is not detected (B-phase pulse is “0”). Determines that the rotation is normal, and outputs a signal CW (= “1”). On the other hand, when the falling edge of the B phase pulse is detected by the signal ED3 at the time point (4) (ED3 is “1”), when the A phase pulse is detected (the A phase pulse is “1”), It is determined that the rotation is reverse, and a signal CCW (= “0”) is output.
The rotation direction detection signal thus obtained is latched by the speed calculation period signal SMPL in the rotation
In FIG. 2, T CHNG indicates the time when the rotation direction has changed.
ＣＰＵ３０Ａでは、速度演算周期毎に、データラッチ２８−１〜２８−４からの時間計測値Ｔ０ＥＮ〜Ｔ３ＥＮと、回転方向保持部３３からの回転方向検出信号ＣＷＤＥＴと、エッジ変化情報保持部２９からのエッジ変化検出信号ＥＤＦ０〜ＥＤＦ３とを用いて、電動機の速度を検出する。
ここで、回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤは、逆回転時も考慮して速度を検出する場合に用いられるが、その詳細については後述する。
In the
Here, the rotation direction change edge signal CHNGED is used when the speed is detected in consideration of reverse rotation, and details thereof will be described later.
図３は、正回転時における速度検出動作を示すタイミングチャートである。ここでは、一例として、図３における時点（１）のサンプルタイミング（速度演算周期信号ＳＭＰＬのタイミング）で速度を検出するものとして説明する。
図３の時点（１）において、図示するサンプルタイミングによれば、最新のエッジは信号ＥＤ０によるＡ相パルスの立ち上がりエッジである。これは、エッジ変化検出信号ＥＤＦ０〜ＥＤＦ３から、ＥＤＦ０が「１」であり、その他のＥＤＦ１〜ＥＤＦ３が「０」であることから判断する。なお、図３ではＥＤＦ０の値のみを図示し、ＥＤＦ１〜ＥＤＦ３を省略してある。
FIG. 3 is a timing chart showing the speed detection operation during forward rotation. Here, as an example, description will be made assuming that the speed is detected at the sample timing (timing of the speed calculation cycle signal SMPL) at the time point (1) in FIG.
At the time (1) in FIG. 3, according to the illustrated sample timing, the latest edge is the rising edge of the A-phase pulse by the signal ED0. This is determined from the edge change detection signals EDF0 to EDF3 because EDF0 is “1” and the other EDF1 to EDF3 are “0”. In FIG. 3, only the value of EDF0 is shown, and EDF1 to EDF3 are omitted.
このため、信号ＥＤ０によりラッチした時間計測値ＴＤＥ０ＥＮ＝Ｔ０ＥＮ１が最新の時間計測値（今回値）であり、前回の信号ＥＤ０が発生した時の時間計測値ＴＤＥ０ＥＮ＝Ｔ０ＥＮ０を前回値として使用する。このＴ０ＥＮ０の値は、時点（１）でデータラッチ２８−１から読み込むことはできないが、前回のエッジ変化検出信号ＥＤＦ０が「１」であった時点（１）’でＣＰＵ３０Ａ内のメモリに保存しておくことにより使用可能である。
また、速度演算周期に対応する時間計測カウンタ２３の最大値をＴｍａｘとし、前回値Ｔ０ＥＮ０から今回値Ｔ０ＥＮ１までの間にＥＤＦ０がゼロであったサンプリング回数をＮ０として、これらをＣＰＵ３０Ａのメモリに記憶しておき、数式２に基づいて速度ｎを演算する。
Therefore, the time measurement value T DE0EN = T 0EN1 latched by the signal ED0 is the latest time measurement value (current value), and the time measurement value T DE0EN = T 0EN0 when the previous signal ED0 is generated is the previous value. use. The value of T 0EN0 cannot be read from the data latch 28-1 at the time (1), but is stored in the memory in the
Further, the maximum value of the
なお、数式２において、ＣＷｓｉｇｎは回転方向を示し、正回転（ＣＷ）を「１」、逆回転（ＣＣＷ）を「−１」とする。また、Ｋはエンコーダの１回転あたりの出力パルス数に関係する定数である。
In
図３に示すように、回転方向が変化していない場合には、Ａ相パルス、Ｂ相パルスは順序通り発生する。例えば、図３において、Ａ相パルスの立ち上がり→Ｂ相パルスの立ち上がり→Ａ相パルスの立ち下がり→Ｂ相パルスの立ち下がりという順序は不変である。このため、図３の時点（１）のサンプルタイミングで速度検出を行う場合、回転方向が変化していなければ、前回のＡ相パルスの立ち上がりから今回のＡ相パルスの立ち上がりまでに計４回のエッジが発生したことがわかる。 As shown in FIG. 3, when the rotation direction is not changed, the A-phase pulse and the B-phase pulse are generated in order. For example, in FIG. 3, the order of rising edge of A phase pulse → rising edge of B phase pulse → falling edge of A phase pulse → falling edge of B phase pulse is unchanged. For this reason, when speed detection is performed at the sample timing at the time point (1) in FIG. 3, if the rotation direction has not changed, a total of four times from the rise of the previous A-phase pulse to the rise of the current A-phase pulse. It can be seen that an edge has occurred.
よって、数式２の分子を、Ａ相パルス１周期内に存在するＡ相，Ｂ相パルスのエッジ数とおいて速度ｎを検出することができる。なお、数式２における分子の４は、本実施形態のように、Ａ相パルス，Ｂ相パルスを出力する２相エンコーダの場合に、Ａ相パルス（またはＢ相パルス）の１周期内に存在する全相（つまりＡ相，Ｂ相）パルスのエッジ数であり、エンコーダの相数によって異なるのは明らかである。また、数式２における定数Ｋは、前述した如く、使用するエンコーダの１回転あたりの出力パルス数によって変化する。
従って、エンコーダの相数や出力パルス数に応じて上記エッジ数（数式２における分子の数値）や定数ＫをＣＰＵ３０Ａが変更すれば、数式２により、エンコーダの相数や出力パルス数に関係なく速度を検出することができる。
Therefore, the velocity n can be detected by using the numerator of
Therefore, if the
さて、前述した図２の時点ＴＣＨＮＧにおいて回転方向が変化すると、各相パルスのエッジが出現する順序が崩れる。例えば、時点ＴＣＨＮＧより後で今回のラッチ信号ＥＤ３の後にサンプルタイミングが発生した際に、今回のラッチ信号ＥＤ３によりラッチした時間計測値Ｔ３ＥＮ１と前回のラッチ信号ＥＤ３によりラッチした時間計測値Ｔ３ＥＮ０とを使用しても、Ｂ相パルスの立ち下がりエッジに対応する前回及び今回のラッチ信号ＥＤ３の間に発生したエッジは、ラッチ信号ＥＤ０，ＥＤ１に対応するエッジ（Ａ相パルスの立ち上がりエッジ，Ｂ相パルスの立ち上がりエッジ）と、今回のラッチ信号ＥＤ３に対応するＢ相パルスの立ち下がりエッジだけであるから、合計３個である。つまり、Ａ相パルスの立ち下がりエッジに対応するラッチ信号ＥＤ２が、前回及び今回のラッチ信号ＥＤ３の間に存在しない。 Now, when the rotation direction changes at the time T CHNG in FIG. 2 described above, the order in which the edges of the respective phase pulses appear is broken. For example, when the sample timing after the later time of the latch signal from the time T CHNG ED3 occurs, this latch signal time measurements latched by the time the latched measured values T 3EN1 and the previous latch signals ED3 by ED3 T 3EN0 , The edge generated between the previous and current latch signals ED3 corresponding to the falling edge of the B-phase pulse is the edge corresponding to the latch signals ED0 and ED1 (the rising edge of the A-phase pulse, B Phase pulse rising edge) and the falling edge of the B-phase pulse corresponding to the current latch signal ED3. That is, the latch signal ED2 corresponding to the falling edge of the A-phase pulse does not exist between the previous and current latch signals ED3.
すなわち、図３に示した如く回転方向に変化がない場合には、前回及び今回のラッチ信号の間に４個のエッジが存在するため数式２の分子の値は４で良いが、回転方向が変化した場合には、数式２の分子の値を３にする必要があり、数式２をそのまま使用すると速度演算値に誤差が生じる。
そこで、回転方向の変化検出要因となったエッジ情報を記憶する回転方向変化エッジ記憶部３４を設け、この記憶部３４による回転方向変化エッジ情報（回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤ）を加味してＣＰＵ３０Ａが速度を演算する。
That is, when there is no change in the rotation direction as shown in FIG. 3, since there are four edges between the previous and current latch signals, the numerator value of
In view of this, a rotation direction change
図４は、回転方向変化エッジ記憶部３４の動作を示すタイミングチャートである。時点ＴＣＨＮＧにおいて、回転方向が正転（ＣＷ）から逆転（ＣＣＷ）に変化したとする。なお、サンプルタイミングは、図４に▽で示したタイミングであるとする。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the rotation direction change
回転方向が変化したことをＣＰＵ３０Ａが知り得るのは、時点ＴＣＨＮＧの直後のサンプルタイミングの時点（２）である。このとき、エンコーダパルスのエッジの最新情報はラッチ信号ＥＤ３から取得される。また、回転方向に変化がなく正転のままであれば、ラッチ信号ＥＤ１の次に信号ＥＤ２が検出されるが、図４の例では信号ＥＤ１の次に信号ＥＤ３が検出されるので、回転方向が変化したこともラッチ信号ＥＤ３から検出される。 The direction of rotation can know that CPU30A that has changed is the time the sample timing immediately after time point T CHNG (2). At this time, the latest information on the edge of the encoder pulse is acquired from the latch signal ED3. If there is no change in the rotation direction and the rotation is normal, the signal ED2 is detected next to the latch signal ED1, but the signal ED3 is detected next to the signal ED1 in the example of FIG. Is also detected from the latch signal ED3.
そこで、回転方向の変化検出要因となったエッジ（ラッチ信号）を回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤとして回転方向変化エッジ記憶部３４が保存し、ＣＰＵ３０Ａによる速度検出に使用する。なお、上述したようにエッジの最新情報を与えるラッチ信号と回転方向の変化を検出した（変化検出要因となった）ラッチ信号とが常に同一とは限らないため、回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤを用いる必要がある。
Therefore, the rotation direction change
図５は、回転方向が変化した場合も含む速度検出のフローチャートである。
回転方向の変化の有無（ステップＳ１）は、信号ＣＷＤＥＴの前回値と今回値とが一致しているか否かによって判断する。信号ＣＷＤＥＴの今回値と前回値とが一致していれば（Ｓ１ ＮＯ）、ステップＳ５，Ｓ６を経て数式２により速度ｎを演算する（Ｓ７）。
FIG. 5 is a flowchart of speed detection including the case where the rotation direction changes.
The presence / absence of a change in the rotation direction (step S1) is determined based on whether or not the previous value and the current value of the signal CWDET match. If the current value of the signal CWDET coincides with the previous value (NO in S1), the speed n is calculated by
信号ＣＷＤＥＴの今回値と前回値とが一致していない場合は（Ｓ１ ＹＥＳ）、速度演算周期の間で回転方向が変化しているとみなす。そして、回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤを読み込み、回転方向が変化した際のエッジ（ラッチ信号）の情報を検索する（Ｓ２）。ここで、図４の例では、回転方向変化エッジ信号ＣＨＮＧＥＤとして「３」が保持されている。この信号ＣＨＮＧＥＤの「３」はラッチ信号ＥＤ３を意味しており、Ｂ相パルスの立ち下がりエッジによって回転方向に変化が起きたことがわかる。 When the current value and the previous value of the signal CWDET do not match (S1 YES), it is considered that the rotation direction has changed during the speed calculation cycle. Then, the rotation direction change edge signal CHNGED is read, and information on the edge (latch signal) when the rotation direction is changed is searched (S2). Here, in the example of FIG. 4, “3” is held as the rotation direction change edge signal CHNGED. “3” of the signal CHNGED means the latch signal ED3, and it can be seen that a change occurs in the rotation direction due to the falling edge of the B-phase pulse.
次に、上記信号ＣＨＮＧＥＤ（Ｂ相パルスの立ち下がりに対応する）に応じた時間計測値Ｔ３ＥＮを用いて、速度ｎを演算する。すなわち、回転方向が変化している場合は、回転方向変化を検出した際のエッジ情報に応じた時間計測値と、前回の時間計測値とからエッジ間隔を求め、その間に発生するエッジの数は４ではなく３であるとして、数式３により速度ｎを演算する（Ｓ３，Ｓ４）。 Next, the speed n is calculated using the time measurement value T 3EN corresponding to the signal CHNGED (corresponding to the falling edge of the B phase pulse). That is, when the rotation direction is changing, the edge interval is obtained from the time measurement value according to the edge information when the rotation direction change is detected and the previous time measurement value, and the number of edges generated during that time is Assuming 3 instead of 4, the speed n is calculated by Equation 3 (S3, S4).
なお、数式３以外にも、回転方向の変化を検出したエッジがわかっていれば、回転方向が変化する直前のエッジに対応する時間計測値（図４の例ではＥＤ１に対応するＴ１ＥＮの値）を用いて、エッジ数を２として計算しても良い。いずれにしても、速度演算式は数式３に限定されるものではない。
In addition to
次いで、本実施形態の特徴である極低速時の速度検出動作を、ＣＰＵ３０Ａの構成と共に図１，図６〜図８を参照しつつ説明する。
図１に示したＣＰＵ３０Ａは、速度演算周期毎にデータラッチ２８−１〜２８−４内の時間計測値Ｔ０ＥＮ，Ｔ１ＥＮ，Ｔ２ＥＮ，Ｔ３ＥＮを内部の記憶部３５−１〜３５−４に読み込み、時間計測値Ｔ０ＭＥＭ１，Ｔ１ＭＥＭ１，Ｔ２ＭＥＭ１，Ｔ３ＭＥＭ１を更新する。
Next, a speed detection operation at an extremely low speed, which is a feature of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 8 together with the configuration of the
CPU30A shown in FIG. 1, the time measurement value T 0EN in the data latches 28-1 to 28-4 for each speed calculation cycle, T 1EN, T 2EN, interior T 3EN storage unit 35-1 to 35-4 And time measurement values T0MEM1 , T1MEM1 , T2MEM1 , and T3MEM1 are updated.
すなわち、ＣＰＵ内部の時間計測値は、内部の記憶部３６に記憶されたエッジ変化情報ＥＤＦ０ＭＥＭ，ＥＤＦ１ＭＥＭ，ＥＤＦ２ＭＥＭ，ＥＤＦ３ＭＥＭに基づいて速度演算周期内にエッジの変化が検出されたとき、前回の時間計測値Ｔ０ＭＥＭ０，Ｔ１ＭＥＭ０，Ｔ２ＭＥＭ０，Ｔ３ＭＥＭ０を今回値Ｔ０ＭＥＭ１，Ｔ１ＭＥＭ１，Ｔ２ＭＥＭ１，Ｔ３ＭＥＭ１に更新する。なお、別の記憶部３７内の回転方向情報は、速度演算周期毎に今回値ＣＷＭＥＭ１、前回値ＣＷＭＥＭ０としてそれぞれ更新される。
In other words, the time measurement value inside the CPU is measured when the change in the edge is detected within the speed calculation cycle based on the edge change information EDF0MEM, EDF1MEM, EDF2MEM, EDF3MEM stored in the
最新エッジ検出部３８は、記憶部３６のエッジ変化情報から、一つだけエッジが検出された場合はそれを最新エッジとみなし、そのエッジに対応する記憶部３５−１〜３５−４内の時間計測値を最新エッジの時間計測値とみなす。仮に、速度演算周期内に複数のエッジが検出された場合は、時間計測値が小さいエッジの方がサンプルタイミングに近いものとして、そのエッジを最新エッジとみなす。
When only one edge is detected from the edge change information in the
これは、サンプルタイミングに同期する時間計測カウンタ２３がダウンカウンタであり、カウンタの値が小さい方がサンプルタイミングに近いとみなせるからである。なお、時間計測カウンタ２３はダウンカウンタに限定されるわけではなく、アップカウンタであっても良い。アップカウンタの場合は、サンプルタイミングに近い方が時間計測値は大きくなるので、カウンタの種類に合わせて最新エッジを検出すればよい。
最新エッジ検出部３８により得た最新エッジ判別信号（ＥＤＦ０〜ＥＤＦ３に対応させて、「０」〜「３」の値をとる）と、最新エッジに対応する時間計測値とは、記憶部３７からの回転方向判別信号及び記憶部３６からのエッジ有無判別信号と共にエッジ予測・速度演算部３９に送られる。
This is because the
The latest edge discrimination signal obtained by the latest edge detection unit 38 (takes values of “0” to “3” corresponding to EDF0 to EDF3) and the time measurement value corresponding to the latest edge are stored in the
図６は、最新エッジ検出部３８、エッジ予測・速度演算部３９等の動作を示すタイミングチャートである。
最新エッジ判別信号及び最新エッジ時間計測値は、前述のように最新エッジ検出部３８にて作成され、図６の時点（１）のように、エンコーダパルスのエッジが発生した直後のサンプルタイミングで更新される。いま、時点（１）’に着目すると、時点（１）から（１）’までの速度演算周期内にエンコーダパルスのエッジは検出されず、ＣＰＵ３０Ａの内部のエッジ変化情報ＥＤＦ０ＭＥＭ，ＥＤＦ１ＭＥＭ，ＥＤＦ２ＭＥＭ，ＥＤＦ３ＭＥＭは、全てゼロである。ここで、時点（１）以後は、最新エッジ検出部３８から出力される最新エッジ判別信号が、Ａ相パルスの立ち上がりエッジを示す「０」となっている。
FIG. 6 is a timing chart showing operations of the latest
The latest edge determination signal and the latest edge time measurement value are created by the latest
このとき、時点（１）ではＡ相パルスの立ち上がりエッジを検出しているので、時点（１）’では、回転方向が正であれば、次に発生するのはＢ相パルスの立ち上がりエッジであると予測できる。従って、時点（１）以後にエッジ予測・速度演算部３９から出力される次のエッジ予測値（最新エッジ判別信号と同様に、ＥＤＦ０〜ＥＤＦ３に対応させて「０」〜「３」の値をとる）は、Ｂ相パルスの立ち上がりエッジを示す「１」となる。
なお、回転方向が逆のときは、次に発生するのはＢ相パルスの立ち下がりエッジであるから、次のエッジ予測値が「３」となる。
以下、回転方向が正回転であるものとして説明を続ける。
At this time, since the rising edge of the A-phase pulse is detected at the time point (1), if the rotation direction is positive at the time point (1) ′, it is the rising edge of the B-phase pulse that occurs next. Can be predicted. Therefore, the next edge prediction value output from the edge prediction /
When the rotation direction is reversed, the next edge prediction value is “3” because the next occurrence is the falling edge of the B-phase pulse.
Hereinafter, the description will be continued assuming that the rotation direction is forward rotation.
時点（１）’におけるエッジ予測値から、エッジ時間補正値Ｔ１ｃｍｐを数式４により演算する。
The edge time
ただし、Ｎ１は、前回、Ｂ相立ち上がりエッジを検出してから時点（１）’までのサンプリング回数を表し、Ｔｍａｘは、サンプリング周期に同期した時間計測カウンタ２３の最大値である。
However, N 1 represents the number of times of sampling from the previous detection of the B-phase rising edge to the time point (1) ′, and T max is the maximum value of the
数式４における定数（１／２）は、次のエッジが、サンプリング周期の中央で発生すると予測したためである。図６のａ点に着目すると、予測誤差は次に発生するエンコーダパルスがサンプリング周期内のどの点であっても、サンプリング周期の１／２以内となり、検出誤差を最小にすることができる。なお、上記の定数は１／２に限定されるものではなく、状況に応じて変更してもよい。
The constant (1/2) in
エッジ予測・速度演算部３９は、前回のＢ相パルスの立ち上がりエッジに対応する時間計測値、数式４のエッジ時間補正値、及び回転方向から、数式５により速度ｎを計算する。
The edge prediction /
ただし、Ｔ１ＭＥＭ１は、前回のＢ相パルスの立ち上がりエッジを検出した際の時間計測値であり、今回のサンプルタイミングではエッジを検出していないので、更新されない。 However, T1MEM1 is a time measurement value when the rising edge of the previous B-phase pulse is detected, and is not updated because the edge is not detected at the current sample timing.
ここで、本実施形態によるエッジ時間補正値を用いた時間計測方法と従来技術による時間計測方法との違いについて説明する。
図６の時点（１）’において、従来技術では、最新エッジであるＡ相パルスの立ち上がりエッジに対応する時間計測値Ｔ０ＭＥＭ１にサンプリング周期に応じた時間計測値Ｔｍａｘを加え、数式６により速度ｎを演算している。
Here, the difference between the time measurement method using the edge time correction value according to the present embodiment and the time measurement method according to the prior art will be described.
At time (1) ′ in FIG. 6, in the prior art, the time measurement value T max corresponding to the sampling period is added to the time measurement value T 0MEM1 corresponding to the rising edge of the A-phase pulse which is the latest edge, n is calculated.
ここで、図７は、従来技術により速度を演算した場合と、本実施形態により速度を演算した場合の時間計測誤差の関係を示したタイミングチャートである。いま、真のパルス幅の時間計測値をＴ０とし、どのエッジで検出してもパルス幅は同一、すなわち真の速度に変化がないものとする。図７において、▽はサンプルタイミングを表し、このタイミング▽の各点で速度検出演算を行う。 Here, FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the time measurement error when the speed is calculated according to the conventional technique and when the speed is calculated according to the present embodiment. Now, assume that the time measurement value of the true pulse width is T 0, and the pulse width is the same regardless of which edge is detected, that is, the true speed does not change. In FIG. 7, ▽ represents a sample timing, and speed detection calculation is performed at each point of this timing タ イ ミ ン グ.
図７の時点（１）においては、従来技術でも本実施形態でもＡ相パルスの立ち上がりエッジを検出しているため、前回及び今回の時間計測値Ｔ０ＭＥＭ０，Ｔ０ＭＥＭ１を用いて演算した速度検出値は同一であり、理論上誤差は発生しない。
しかし、時点（２）では、時点（１）と（２）との間にエッジを検出していないため、従来技術と本実施形態では、時間計測値に差異が生じる。すなわち、従来技術では、直前のＡ相パルスの立ち上がりエッジに対応する時間計測値を用いて計算するので、図７に示すように、真の時間計測値に対して数式７で示す誤差Ｅｒｒｃｏｎｖが発生する。
Since the rising edge of the A-phase pulse is detected at the time point (1) in FIG. 7 in both the conventional technique and the present embodiment, the speed detection value calculated using the previous and current time measurement values T 0MEM0 and T 0MEM1. Are the same and theoretically no error occurs.
However, since no edge is detected between the time points (1) and (2) at the time point (2), there is a difference in time measurement values between the conventional technique and the present embodiment. In the conventional art, since calculated using the time measurement value corresponding to the rising edge of the immediately preceding A-phase pulse, as shown in FIG. 7, error E Rrconv indicated by Equation 7 with respect to true time measurements appear.
一方、本実施形態における誤差Ｅｒｒｐｒｏｐは、図７より、数式８によって表される。 On the other hand, the error E rrprop in the present embodiment is expressed by Equation 8 from FIG.
図７から明らかなように、ＥｒｒＴｃ（＝Ｅｒｒｐｒｏｐ）はＥｒｒＴ＋ＥｒｒＴａ（＝Ｅｒｒｃｏｎｖ）より小さく、時間計測誤差が大幅に低減できていることが分かる。これは、従来技術では、最新のエッジからサンプリング周期分のＴｍａｘを加えるため、エッジを検出したサンプルタイミングの次のサンプルタイミングで、少なくともＥｒｒＴという時間計測誤差が生まれる。この誤差ＥｒｒＴは時間計測値の真値Ｔ０の３／４に相当し、速度検出誤差に大きく影響する。
一方、本実施形態では、次に発生するエッジをもとに時間計測を行い、かつ予測エッジの位置をサンプリング周期の中央とするためＥｒｒＴは発生せず、時間計測値の誤差は真値Ｔ０の１／４未満となり、従来技術に対して少なくとも１／３に誤差を縮小できる。
As is apparent from FIG. 7, E rrTc (= E rrprop ) is smaller than E rrT + E rrTa (= E rrconv ), and it can be seen that the time measurement error can be greatly reduced. This is because, in the prior art, since T max corresponding to the sampling period is added from the latest edge, a time measurement error of at least E rrT is generated at the sample timing next to the sample timing at which the edge is detected. This error E rrT corresponds to 3/4 of the true value T 0 of the time measurement value, and greatly affects the speed detection error.
On the other hand, in the present embodiment, time measurement is performed based on the next occurring edge and the position of the predicted edge is set to the center of the sampling period, so that ErrT does not occur, and the error of the time measurement value is the true value T It becomes less than 1/4 of 0 , and the error can be reduced to at least 1/3 of the prior art.
図８は、本実施形態と従来技術により速度検出を行った場合のシミュレーション結果を示しており、横軸は時間を、縦軸は速度を示している。このシミュレーションでは、真の速度を１０ｒ／ｍｉｎ（１分間あたり１０回転）とし、演算方式のみ従来技術と本実施形態との二通りにして演算結果を比較した。なお、エッジの検出方法やカウンタのクロック周波数などは同一とした。 FIG. 8 shows a simulation result when speed detection is performed according to the present embodiment and the prior art, in which the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates speed. In this simulation, the true speed was set to 10 r / min (10 revolutions per minute), and the calculation results were compared in only two ways, the conventional technique and the present embodiment. The edge detection method and counter clock frequency are the same.
図８より、従来技術では、エッジを検出した次の速度演算周期内にエッジが存在しない場合に誤差が大きくなり、階段状に真値に収束する。一方、本実施形態では、従来技術に比べて誤差が小さく、良好に検出できている。
従来技術のように検出値に誤差が大きいと、検出値をもとにして速度制御を行っている場合には、トルクリプルが増大する恐れがあり好ましくない。これに対し、本実施形態では、検出値の誤差を従来技術に対して大幅に低減できるため、トルクリプルなどの影響を低減することができる。
From FIG. 8, in the prior art, when there is no edge within the next speed calculation period after detecting the edge, the error increases and converges to a true value in a stepwise manner. On the other hand, in the present embodiment, the error is smaller than that of the prior art, and the detection is good.
If the detected value has a large error as in the prior art, torque ripple may increase when speed control is performed based on the detected value, which is not preferable. On the other hand, in this embodiment, since the error of the detected value can be greatly reduced as compared with the prior art, the influence of torque ripple and the like can be reduced.
次に、図９に示す実施形態では、前記数式４による時間補正値演算用の係数１／２を、前回以前の速度検出値に応じて可変とする予測補正値演算部４０をＣＰＵ３０Ｂ内に備えている。
前述したように、時間計測値の誤差は、最大で真値Ｔ０の１／４発生する。この誤差はＴ０によって変わるため、図９では、予測エッジの補正値をＴ０に応じて最小となるように演算する。
時間計測値の真値Ｔ０は、前回以前に演算した速度検出値をｎ０とすると、数式９によって表すことができる。
Then, in the embodiment shown in FIG. 9, the
As described above, the error of the time measurement value is 1/4 the occurrence of a true value T 0 at the maximum. Since this error varies depending on T 0 , in FIG. 9 , calculation is performed so that the correction value of the predicted edge is minimized according to T 0 .
The true value T 0 of the time measurement value can be expressed by Equation 9 when the speed detection value calculated before the previous time is n 0 .
ただし、Ｋ４は、エンコーダの１回転あたりのパルス数に関係する定数であり、数式５を例にとると、Ｋ４＝４Ｋが成り立つ。前回以前に演算した速度検出値ｎ０とは、エッジを検出したときの誤差が小さい速度検出値でもよいし、前回のサンプルタイミングにおける速度検出値でもよい。
予測補正値演算部４０により求められる補正値をｋ（ただし、０＜ｋ＜１／２）とすると、図７における時点（２）のように、速度演算周期内にエッジを検出しなかった場合の真値Ｔ０との間の誤差ΔＴは、数式１０によって表される。
However, K 4 is a constant related to the number of pulses per rotation of the encoder. Taking Equation 5 as an example, K 4 = 4K is established. The speed detection value n 0 calculated before the previous time may be a speed detection value with a small error when an edge is detected, or may be a speed detection value at the previous sample timing.
When the correction value obtained by the predicted correction
数式１０から、ΔＴ＝０となるｋを求めると、数式１１となる。 When k that satisfies ΔT = 0 is obtained from Equation 10, Equation 11 is obtained.
数式１１に数式９を代入すると、数式１２が求まる。 Substituting Equation 9 into Equation 11 yields Equation 12.
従って、予測補正値演算部４０は数式１２により補正値ｋを演算し、数式４のエッジ時間補正値Ｔ１ｃｍｐを数式１３のように演算する。
Therefore, the prediction correction
数式１３の時間補正値をもとに前記同様に数式５を演算し、速度ｎを求める。なお、Ｔ０が非常に大きい（ｎ０が非常に小さい）極低速領域では、複数の速度演算周期内でエッジを検出しないときがあるので、Ｎ１は１とは限らない。よって、補正値ｋの上限を１／２として演算すれば、どの速度領域においても誤差を最小にすることができる。
Based on the time correction value of Equation 13, Equation 5 is calculated in the same manner as described above to obtain the speed n. In the extremely low speed region where T 0 is very large (n 0 is very small), an edge may not be detected within a plurality of speed calculation cycles, and thus N 1 is not necessarily 1. Therefore, if the upper limit of the correction value k is calculated as 1/2, the error can be minimized in any speed region.
なお、本発明は数式１３の演算方法に限定されるものではなく、使用するエンコーダのパルス数やサンプリング周期に応じてリアルタイムに計算してもよいし、演算量を低減するために、制御開始時に補正値ｋを一度計算してメモリに記憶しておいてもよい。
また、本発明は、例えば特許文献１の回路構成により複数のエッジの時間計測値を用いて速度を検出する場合にも適用することができ、図１や図９に示した回路構成に何ら限定されるものではない。
Note that the present invention is not limited to the calculation method of Equation 13, and may be calculated in real time according to the number of pulses of the encoder used and the sampling period, or at the start of control in order to reduce the amount of calculation. The correction value k may be calculated once and stored in the memory.
The present invention can also be applied to the case where the speed is detected using the time measurement values of a plurality of edges using the circuit configuration of
２１：ラッチ信号作成部
２３：時間計測カウンタ
２５−１〜２５−４：データラッチ
２６：エッジ保持部
２８−１〜２８−４：データラッチ
２９：エッジ変化情報保持部
３０Ａ，３０Ｂ：ＣＰＵ
３１：コントローラ
３２：回転方向検出部
３３：回転方向保持部
３４：回転方向変化エッジ記憶部
３５−１〜３５−４，３６，３７：記憶部
３８：最新エッジ検出部
３９：エッジ予測・速度演算部
４０：予測補正値演算部
21: Latch signal creation unit 23: Time measurement counter 25-1 to 25-4: Data latch 26: Edge holding unit 28-1 to 28-4: Data latch 29: Edge change
31: Controller 32: Rotation direction detection unit 33: Rotation direction holding unit 34: Rotation direction change edge storage unit 35-1 to 35-4, 36, 37: Storage unit 38: Latest edge detection unit 39: Edge prediction / speed calculation Unit 40: Prediction correction value calculation unit
Claims (2)
前記出力パルスのエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出されたエッジに基づいて回転体の回転方向を検出する回転方向検出手段と、
速度演算周期に同期した時間を計測する時間計測手段と、
前記エッジ検出手段の出力により前記時間計測手段の時間計測値を保持する時間記憶手段と、
速度演算周期内の前記エッジの変化状態を検出しエッジ変化情報として保持するエッジ変化情報保持手段と、
前記回転方向及びエッジ変化情報から、速度演算周期内に前記エッジの変化がない場合に次に発生するエッジを予測するエッジ予測手段と、
このエッジ予測手段により予測したエッジに対応する時間補正値と、前記時間計測値及び前記回転方向とを用いて回転体の回転速度を演算する演算手段と、
を備え、
前回以前の速度演算により得た速度検出値を用いて前記時間補正値を求めることを特徴とする速度検出装置。 In the speed detection device that detects the rotational speed of the rotating body from the output pulse of the encoder attached to the rotating body as a speed detection target,
Edge detection means for detecting an edge of the output pulse;
Rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the rotating body based on the detected edge;
A time measuring means for measuring time synchronized with the speed calculation cycle;
Time storage means for holding the time measurement value of the time measurement means by the output of the edge detection means;
Edge change information holding means for detecting a change state of the edge within a speed calculation cycle and holding it as edge change information;
Edge prediction means for predicting the next edge generated when there is no change in the edge within the speed calculation cycle from the rotation direction and edge change information;
A calculation means for calculating the rotational speed of the rotating body using the time correction value corresponding to the edge predicted by the edge prediction means, the time measurement value and the rotation direction;
Equipped with a,
A speed detection apparatus characterized in that the time correction value is obtained using a speed detection value obtained by speed calculation before the previous time .
前記演算手段は、前記エッジ予測手段により予測したエッジが将来の速度演算周期内の所定時点に発生すると仮定して前記時間補正値を求め、この時間補正値を前記時間計測値及び前記回転方向と共に用いて回転体の回転速度を演算することを特徴とする速度検出装置。
The speed detection device according to claim 1,
The calculation means obtains the time correction value on the assumption that the edge predicted by the edge prediction means occurs at a predetermined time in a future speed calculation cycle, and calculates the time correction value together with the time measurement value and the rotation direction. A speed detection device using the rotation speed of a rotating body.
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