JPH01199299A - Detector for bidirectional transmission - Google Patents
Detector for bidirectional transmissionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、検出信号を受側回路にシリアル伝送する検出
器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a detector that serially transmits a detection signal to a receiving circuit.
［従来の技術］
従来、この種の検出器として「多回転式絶対値エンコー
ダ」 （特願昭６１−２３０２５３）がある。[Prior Art] Conventionally, as a detector of this type, there is a "multi-rotation type absolute value encoder" (Japanese Patent Application No. 61-230253).
第７図はその構成図、第８図は第７図の従来例の電源投
入後の出力信号の波形図、第９図は第７図のエンコーダ
の入出力信号線を示す図である。FIG. 7 is a configuration diagram thereof, FIG. 8 is a waveform diagram of an output signal after power is turned on in the conventional example of FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram showing input/output signal lines of the encoder of FIG. 7.
このエンコーダは、エンコーダに電源が投入されたこと
を検出して、エンコーダの多回転量と１回転以内の絶対
角度を回転数シリアルデータと初期位置インクリメンタ
ルパルスというシリアルデータで受側回路に送信する一
方向伝送方式の検出器である。This encoder detects when the power is turned on and transmits the encoder's multi-rotation amount and absolute angle within one rotation to the receiving circuit as serial data of the number of rotations and initial position incremental pulses. This is a direction transmission type detector.
１回転以内の絶対角度を検出する光学式絶対値エンコー
ダは、シャフト１に取付けられ、１回転以内の絶対角度
を検出するための回転ディスク２と、これに投光するた
めのＬＥＤ４と、固定スリット５と、受光素子のフォト
ダイオードアレイ６と、これらの検出信号を矩形波に波
形整形するための波形整形回路７１〜７、から構成され
、多回転を検出するための磁気エンコーダは、回転部に
磁石８２を具備した回転ディスク８１と、この回転数を
検出するための磁気抵抗素子９と、波形整形回路ｌＯと
、電源の供給がなくなった場合には外部からの電池電源
に切り換えを行なう電源切換回路１４と、電池電源が無
くなった場合には蓄電した電気により回路を駆動する大
容量コンデンサ１５と、電源電圧を検出する電圧検出回
路１３と、多回転の検出信号をカウントし、数値を保持
しておくためのマイクロコンピュータを内蔵した制御回
路１２と、電源投入後には、多回転検出信号と１回転以
内の絶対値信号をＡチャンネル、Ｂチャンネル、Ｚチャ
ンネルの信号としてそれぞれシリアル伝送するためのゲ
ートアレイを含む制御回路１７“と、これらの信号な受
側回路に送るための平衡形ラインドライバー回路１６か
ら構成されている。An optical absolute value encoder that detects an absolute angle within one rotation is attached to a shaft 1, and includes a rotating disk 2 for detecting an absolute angle within one rotation, an LED 4 for projecting light onto the disk, and a fixed slit. 5, a photodiode array 6 as a light receiving element, and waveform shaping circuits 71 to 7 for shaping these detection signals into rectangular waves, and a magnetic encoder for detecting multiple rotations is connected to the rotating part. A rotating disk 81 equipped with a magnet 82, a magnetoresistive element 9 for detecting the number of rotations, a waveform shaping circuit 1O, and a power supply switch that switches to external battery power when the power supply is cut off. A circuit 14, a large-capacity capacitor 15 that drives the circuit with stored electricity when the battery power supply runs out, a voltage detection circuit 13 that detects the power supply voltage, and counts the multi-rotation detection signal and holds the numerical value. A control circuit 12 with a built-in microcomputer to maintain the power, and a gate for serially transmitting the multi-rotation detection signal and the absolute value signal within one rotation as A-channel, B-channel, and Z-channel signals after the power is turned on. It consists of a control circuit 17'' including the array, and a balanced line driver circuit 16 for sending these signals to the receiving circuit.
この方式は、電源投入を検出して信号を伝送するので、
パラレル方式の絶対値エンコーダに比較し、少ない信号
線数にて信号を伝送することができる。This method detects power-on and transmits the signal, so
Compared to parallel absolute value encoders, signals can be transmitted using fewer signal lines.
しかしながら、この方式は、１回の伝送で受側回路が確
実にエンコーダの信号を受信できたかを確認したい場合
には、電源を一旦切り再度電源を投入しなければならな
いという欠点があり、また、電源が投入された状態のま
まで、信号を得る方法として、第１Ｏ図に示したように
、リクエスト信号とデータ受信信号を追加し、このリク
エスト信号が“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベルに変化し
た場合に多回転式絶対値エンコーダから信号を得ること
も考えられるが、信号の本数を増加させなければならな
いという欠点がある。However, this method has the disadvantage that if you want to check whether the receiving circuit has reliably received the encoder signal in one transmission, you have to turn off the power and then turn it on again. To obtain a signal while the power is still on, as shown in Figure 1O, add a request signal and a data reception signal, and change this request signal to "H" level or "L" level. In this case, it is conceivable to obtain signals from a multi-rotation type absolute value encoder, but this has the disadvantage that the number of signals must be increased.
〔課題を解決するための手段Ｊ
本発明の双方向伝送用検出器は、
受側回路と検出器との間の信号線によって送信された信
号を検出する手段と、この信号により一定時間後所定の
内容の信号な受側回路に送信する手段を有している。[Means for Solving the Problems J] The bidirectional transmission detector of the present invention includes means for detecting a signal transmitted by a signal line between a receiving circuit and the detector, and a means for detecting a signal transmitted by a signal line between a receiving circuit and the detector, and It has means for transmitting a signal of the contents to the receiving circuit.
検出器が信号を送信していない送信状態（たとえばエン
コーダが停止している状態）において、受側回路側から
検出器との間の信号線で検出器側に送信を開始する。検
出器側では、この送信されてきた信号を検出することに
より、一定時間経過後、所定の内容の信号な受側回路側
に送信する。In a transmission state where the detector is not transmitting a signal (for example, when the encoder is stopped), transmission is started from the receiving circuit side to the detector side via a signal line between the detector side. The detector side detects the transmitted signal, and after a certain period of time has passed, transmits a signal with predetermined content to the receiving circuit side.
これにより、信号線数を増加させることなく双方向伝送
を行なうことができる、
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Thereby, bidirectional transmission can be performed without increasing the number of signal lines. [Example] Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
・第１図は本発明の双方向伝送用検出器（多回転式絶対
値エンコーダ）の一実施例の構成図、第２図は第１図の
エンコーダのインクリメンタルパルス状態における出力
信号図、第３図は第１図のエンコーダにおける受側回路
側の信号と検出器側からの出力信号の波形図、第４図は
第１図中の信号検出回路１８の回路図および受側回路と
の接続図、第５図（１）はラインドライバー回路１６の
入力信号ａが“Ｈ”レベルの場合の信号のタイミング図
、第５図（２）はラインドライバー回路１６の入力信号
ａが“Ｌ”レベルの場合の信号のタイミング図である。・Figure 1 is a configuration diagram of an embodiment of the bidirectional transmission detector (multi-rotation absolute value encoder) of the present invention, Figure 2 is an output signal diagram of the encoder in Figure 1 in the incremental pulse state, and Figure 3 is a diagram of the output signal in the incremental pulse state of the encoder in Figure 1. The figure is a waveform diagram of the signal on the receiving side circuit side and the output signal from the detector side in the encoder shown in Fig. 1, and Fig. 4 is a circuit diagram of the signal detection circuit 18 in Fig. 1 and a connection diagram with the receiving side circuit. , FIG. 5(1) is a signal timing diagram when the input signal a of the line driver circuit 16 is at the "H" level, and FIG. 5(2) is a signal timing diagram when the input signal a of the line driver circuit 16 is at the "L" level. FIG. 4 is a timing diagram of signals in the case of
本実施例の双方向伝送用検出器（多回転式絶対値エンコ
ーダ）は、第７図の従来例の多回転式絶対値エンコーダ
の２．７チヤンネルの平衡型ラインドライバー回路１６
の出力に、信号検出回路１８と、信号検出回路１８で検
出された信号が信号ケーブルの短絡や断線による誤信号
やノイズではないことを、信号の″Ｈ′″レベル、′Ｌ
″レベルの時間を検出して決められたパターンと比較す
ることにより判定する信号判定回路１９が追加されてお
り、その出力信号が制御回路１７に出力されるようにな
っている。The bidirectional transmission detector (multi-rotation absolute value encoder) of this embodiment is a 2.7-channel balanced line driver circuit 16 of the conventional multi-rotation absolute value encoder shown in FIG.
At the output of the signal detection circuit 18, the signal detection circuit 18 confirms that the signal detected by the signal detection circuit 18 is not an erroneous signal or noise due to a short circuit or disconnection of the signal cable.
A signal determination circuit 19 is added that makes a determination by detecting the level time and comparing it with a predetermined pattern, and its output signal is output to the control circuit 17.
信号検出回路１８は、第４図に示すように、Ｚ。As shown in FIG.
Ｚチャンネルの平衡型ラインドライバー回路１６の入力
信号ａと出力信号す、ｃを入力信号とする、簡単な論理
回路で構成されている。また、受側回路側のＺ、Ｚチャ
ンネルの平衡型ラインレシーバ回路２１はイネーブル信
号ｊが“Ｌ”レベルで受信状態、平衡型ラインドライバ
ー回路２２はイネーブル信号ｊが“Ｈ”レベルで送信状
態になる。It is composed of a simple logic circuit whose input signals are the input signal a and the output signals S and C of the Z-channel balanced line driver circuit 16. In addition, the balanced line receiver circuit 21 of the Z and Z channels on the receiving circuit side is in the receiving state when the enable signal j is at the "L" level, and the balanced line driver circuit 22 is in the transmitting state when the enable signal j is at the "H" level. Become.
次に、この信号検出回路１８の動作を第５図（１）。Next, the operation of this signal detection circuit 18 is shown in FIG. 5(1).
（２）のタイムチャートにより説明する。This will be explained using the time chart (2).
まず、検出器側のラインドライバー回路１６の入力信号
ａが“Ｈ”レベルのときに受側回路側からイネーブル信
号ｊを“Ｈ”レベルにして信号を送信した場合を第５図
（１）により説明する。検出器側の出力信号すは“Ｈ”
レベルであるが、信号ｉが“Ｌ”になると信号ｇが“Ｌ
”になるため信号すは強制的に“Ｌ”レベルになる。た
だし、ラインドライバー回路１６．２２には電流制限回
路が入っており、強制的に“Ｌ”レベルになっても短絡
電流が流れることにより回路が破壊するというような不
具合は生じないようになっている。なお、信号Ｃは“Ｌ
”レベルであるので信号ｉが“Ｌ”レベルにおいても、
信号りが“Ｈ”レベルにならないで″Ｌ″レベルのまま
である。このようにして、受側回路より信号ｉを送信す
ると、信号検出回路１８の出力信号ｆとして送信信号ｉ
と同一の信号が検出器で受信されることになる。First, when the input signal a of the line driver circuit 16 on the detector side is at the "H" level, the enable signal j is set at the "H" level from the receiving circuit side and a signal is transmitted as shown in FIG. 5 (1). explain. The output signal on the detector side is “H”
However, when the signal i becomes “L”, the signal g becomes “L”.
”, so the signal is forcibly set to the “L” level. However, the line driver circuits 16 and 22 include a current limiting circuit, so even if the line driver circuits 16 and 22 are forced to the “L” level, a short circuit current will still flow. This prevents problems such as damage to the circuit due to this.The signal C is “L”.
” level, so even when the signal i is at the “L” level,
The signal does not go to the "H" level and remains at the "L" level. In this way, when the receiving circuit transmits the signal i, the output signal f of the signal detection circuit 18 is the transmitted signal i.
The same signal will be received by the detector.
次に、検出器側のラインドライバー回路１６の入力信号
ａが“Ｌ”レベルの時に受側回路側から送信を開始した
場合も同様にして送信信号ｉの送信波形と同一波形が出
力信号ｆとして受信されることになる（第５図（２））
。Next, when the input signal a of the line driver circuit 16 on the detector side is at "L" level and transmission is started from the receiving side circuit side, the same waveform as the transmission waveform of the transmission signal i is outputted as the output signal f. will be received (Figure 5 (2))
.
つまり、ラインドライバー回路１６の信号レベルに関係
なくこの信号線を使用して受側回路側より検出器側に信
号を送ることができる。従来例のエンコーダは、電源投
入後には第２図に示すようにインクリメンタルタイプの
エンコーダとなっているのでＺ、Ｚチャンネルの信号線
に信号検出回路１８を設けることは送信状態（信号が変
化していない状態）が長く受側回路側より送信できる確
率が高いためである。このように送信状態の時に受側回
路側よりＡＳＣＩＩ （アスキー）コードのようなコー
ド化された信号（たとえばリクエストに相当する“Ｒ”
（図示せず））を検出器に送信すると、信号検出回路
１８ではこれを検出し、信号判定回路１９ではこれが“
Ｒ”であることを判定して制御回路１７に信号を送る。In other words, regardless of the signal level of the line driver circuit 16, this signal line can be used to send a signal from the receiving circuit to the detector. After the power is turned on, the conventional encoder becomes an incremental type encoder as shown in Fig. 2, so providing the signal detection circuit 18 on the Z and Z channel signal lines is useful in detecting the transmission state (when the signal is changing). This is because the receiving circuit side has a high probability of being able to transmit data because the state in which the data is not available) is long. In this way, when in the transmitting state, a coded signal such as an ASCII code (for example, "R" corresponding to a request) is sent from the receiving circuit side.
(not shown)) is sent to the detector, the signal detection circuit 18 detects it, and the signal judgment circuit 19 detects it.
R'' and sends a signal to the control circuit 17.
制御回路１７では、この信号により現在値のデータを今
度はＺ、ｚチャンネル出力から第３図のように回転数シ
リアルデータと現在位置インクリメンタルパルスとして
受側回路側に送る。受側回路側では、一定時間後、たと
えば１０ｍ５後にイネーブル信号ｊを“Ｌ”レベルにし
て受信状態にして、検出器の信号を受ける。これは送信
されてきた信号がノイズなのか、または何らかの原因に
よる誤差動作信号なのかを判断するためである。In response to this signal, the control circuit 17 sends current value data from the Z and Z channel outputs to the receiving circuit as rotation speed serial data and current position incremental pulses as shown in FIG. On the receiving side circuit side, after a certain period of time, for example, 10 m5, the enable signal j is set to the "L" level to enter the reception state and receive the signal from the detector. This is to determine whether the transmitted signal is noise or an error operation signal due to some cause.
このような構成にすることにより、検出器が送信状態に
ある場合にいつでも受側回路側から検出器の多回転量と
１回転以内の絶対角度のデータを知ることができる。も
ちろん、電源投入時のように現在値データを他のＡ、Ｂ
チャンネル信号線からも得ることができるが、Ａ、Ｂチ
ャンネルの信号を切り換える複雑な回路がいらないよう
に本実施例ではＺ、ｚチャンネルを使用している。With such a configuration, data on the amount of multiple rotations of the detector and the absolute angle within one rotation can be obtained from the receiving circuit side at any time when the detector is in the transmitting state. Of course, like when the power is turned on, the current value data can be transferred to other A and B.
Although it can also be obtained from channel signal lines, this embodiment uses Z and z channels so that a complicated circuit for switching between A and B channel signals is not required.
このように受側回路側より信号を検出器側に、しかもコ
ード化して送ることができるので、多回転量や絶対角度
以外にもいろいろのデータのやりとりを行なうことがで
きる。In this way, signals can be sent from the receiving circuit side to the detector side in a coded manner, so that various data other than multiple rotation amounts and absolute angles can be exchanged.
第６図は本発明の双方向伝送用検出器（多回転式絶対値
エンコーダ）の他の実施例の構成図である。FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of the bidirectional transmission detector (multi-rotation type absolute value encoder) of the present invention.
本実施例は、回転量以外にも検出器側の電源電圧やバッ
テリ電圧が正常であるか異常であるかを検出する回路２
０を追加したもので、この回路２゜は、バッテリ電圧を
基準電圧とコンパレータで比較し、バッテリ電圧が基準
電圧より低下したコンパレータの出力が“Ｈ”レベルに
なり、制御回路１７°に通知する。制御回路１７’は受
側回路側より送られるアスキーコードの内容により、現
在値データを送るのか、電圧値データを送るのかを知る
ことができる。これも制御回路１７°に電圧検出情報を
送る回路を付加すれば良い。In this embodiment, a circuit 2 detects whether the power supply voltage and battery voltage on the detector side are normal or abnormal in addition to the amount of rotation.
This circuit 2° compares the battery voltage with the reference voltage using a comparator, and when the battery voltage drops below the reference voltage, the output of the comparator becomes “H” level and notifies the control circuit 17°. . The control circuit 17' can know whether to send current value data or voltage value data based on the contents of the ASCII code sent from the receiving circuit side. This can also be done by adding a circuit for sending voltage detection information to the control circuit 17°.
なお、現在値データをＡ、Ｂチャンネル信号線から得る
場合の回路はＺ、Ｚチャンネルと同一である。ただし、
現在値データかインクリメンタルパルスかを判定し切り
換える回路が必要となる。Note that the circuit for obtaining current value data from the A and B channel signal lines is the same as that for the Z and Z channels. however,
A circuit is required to determine and switch between current value data and incremental pulses.
また、送受信中は、エンコーダが動いて、インクリメン
タルパルスを出さないことが必要である。Also, during transmission and reception, it is necessary that the encoder does not move and emit incremental pulses.
もちろん、Ａ、Ｂチャンネルでも信号のやりとりができ
る。したがって、本発明はｚ、Ｚチャンネルに限定され
ない。Of course, signals can also be exchanged on the A and B channels. Therefore, the invention is not limited to the z, Z channel.
以上説明したように本発明は、検出器側の出力信号回路
に受側回路側より送られてくる信号を検出することがで
きる信号検出手段を有することにより、信号線数を増加
させることなく双方向伝送を行なうことができるという
効果がある。As explained above, the present invention has a signal detection means capable of detecting a signal sent from the receiving side circuit to the output signal circuit on the detector side. This has the advantage that direct transmission can be performed.
第１図は本発明の双方向伝送用検出器（多回転式絶対値
エンコーダ）の一実施例の構成図、第２図は第１図のエ
ンコーダのインクリメンタルパルス状態における出力信
号図、第３図は第１図のエンコーダにおける受側回路側
の信号と検出器側からの出力信号の波形図、第４図は第
１図中の信号検出回路１８の回路図および受側回路との
接続図、第５図（１）はラインドライバー回路１６の入
力信号ａが“Ｈ”レベルの場合の信号のタイミング図、
第５図（２）はラインドライバー回路１６の入力信号ａ
が“Ｌ”レベルの場合の信号のタイミング図、第６図は
本発明の双方向伝送用検出器の他の実施例の構成図、第
７図は従来例の多回転式絶対値エンコーダの構成図、第
８図は第７図の従来例の多回転式絶対値エンコーダの電
源投入後の出力波形図、第９図は第７図の従来例の多回
転式絶対値エンコーダの入出力信号線数を示す図、第１
０図はリクエスト信号とデータ受信信号線を追加した多
回転式絶対値エンコーダの例を示す図である。
１・・・シャフト、 ２・・・回転ディスク、
４・・・ＬＥＤ、 ５・・・固定スリット、
６・・・フォトダイオードアレイ、
７１〜７１Ｂ・・・波形整形回路、
８１・・・回転ディスク、 ８２・・・磁石、９・・・
磁気抵抗素子、 １０・・・波形整形回路、１２、１
７．１７°・・・制御回路、１３・・・電圧検出回路、
１４・・・電源切換回路、
１５・・・大容量コンデンサ、
１６・・・平衡型ラインドライバー回路、１８・・・信
号検出回路、 １９・・・信号判定回路、２０・・・
電源、バッテリ電源異常検出回路、２１・・・平衡型ラ
インレシーバ回路、２２・・・平衡型ラインドライバー
回路。
Ａ □第２図
受制可洛
・ Ｈ
１Ｌ−Ｌ口」−−り口」−
富８図
ｇｓ９図
第１０図Fig. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the bidirectional transmission detector (multi-rotation absolute value encoder) of the present invention, Fig. 2 is an output signal diagram of the encoder in Fig. 1 in an incremental pulse state, and Fig. 3 is a waveform diagram of the signal on the receiving side circuit side and the output signal from the detector side in the encoder shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a circuit diagram of the signal detection circuit 18 in FIG. 1 and a connection diagram with the receiving side circuit. FIG. 5(1) is a signal timing diagram when the input signal a of the line driver circuit 16 is at "H" level.
FIG. 5(2) shows the input signal a of the line driver circuit 16.
6 is a configuration diagram of another embodiment of the bidirectional transmission detector of the present invention, and FIG. 7 is a configuration of a conventional multi-rotation type absolute value encoder. Figure 8 is an output waveform diagram of the conventional multi-rotation absolute value encoder shown in Fig. 7 after power is turned on, and Fig. 9 is an input/output signal line of the conventional multi-rotation absolute value encoder shown in Fig. 7. Diagram showing numbers, 1st
FIG. 0 is a diagram showing an example of a multi-rotation type absolute value encoder to which a request signal and a data reception signal line are added. 1...Shaft, 2...Rotating disk,
4...LED, 5...Fixed slit,
6... Photodiode array, 71-71B... Waveform shaping circuit, 81... Rotating disk, 82... Magnet, 9...
Magnetoresistive element, 10... Waveform shaping circuit, 12, 1
7.17°...control circuit, 13...voltage detection circuit,
14... Power supply switching circuit, 15... Large capacity capacitor, 16... Balanced line driver circuit, 18... Signal detection circuit, 19... Signal judgment circuit, 20...
Power supply, battery power supply abnormality detection circuit, 21... Balanced line receiver circuit, 22... Balanced line driver circuit. A □Figure 2 Reception system available/H 1L-L exit"--Riguchi"- Figure 8, Figure GS9, Figure 10
Claims (1)
、 受側回路と検出器との間の信号線によって送信された信
号を検出する手段と、この信号により一定時間後所定の
内容の信号を受側回路に送信する手段を有することを特
徴とする双方向伝送用検出器。[Claims] A detector that serially transmits a detection signal to a receiving circuit, comprising: means for detecting a signal transmitted through a signal line between the receiving circuit and the detector; A bidirectional transmission detector characterized in that it has means for transmitting a signal with the content of to a receiving circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022920A JP2526814B2 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Data transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63022920A JP2526814B2 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Data transmission system |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016004013A (en) * | 2014-06-19 | 2016-01-12 | 日本電産サンキョー株式会社 | Absolute encoder and method for transmitting rotational position data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2526814B2 (en) | 1996-08-21 |
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