JPH04166717A

JPH04166717A - エンコーダの異常検出装置

Info

Publication number: JPH04166717A
Application number: JP2292987A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nakamura; 明彦中村
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-12
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2636492B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、エンコーダの互いに位相が異なった２相信号
のカウント値を利用して異常検出を行なうようにしたエ
ンコーダの異常検出装置に関する。

［従来技術］従来、この種の装置として、第９図に示すようなエンコ
ーダの異常検出装置が提案されている。

第９図において、不図示のエンコーダに接続された端子
１は差動ライントライバ２に接続され、また、差動ライ
ントライバ２の１つの出力端子と反転出力端子の間にコ
ンデンサ３．抵抗４，５．ダイオート６及びフォトカブ
ラフの発光ダイオード８が並列に接続され、また、差動
ライントライバ２の２つの端子はそれぞれ抵抗９．１０
を介してアースに接続されている。さらに、フォトカプ
ラ７の受光トランジスタ１１のコレクタは抵抗１２を介
して電源Ｖｃｃに接続されるとともに、インバータ１３
を介して出力端子１４に接続され、受光トランジスタ１
１のエミッタはアースに接続されている。また、差動ラ
イントライバ２の２つの出力端子はオア回路１５に接続
され、このオア回路１５の出力はフォトカプラ１６の発
光ダイオード１７、抵抗１８を介して電源Ｖｃｃに接続
されている。また、フォトカプラ１６の受光トランジス
タ１９のコレクタは抵抗２０を介して電源Ｖｃｃに接続
されるとともに、インバータ２１を介して出力端子２２
に接続され、受光トランジスタ１９のエミッタはアース
に接続されている。

この従来例では、端子１に入力されたエンコーダの信号
は差動ライントライバ２で２つの信号に分けられ、エン
コーダが正常であれば、２つの信号間の電位差でフォト
カブラフの発光ダイオード８がオン、オフされ、受光ト
ランジスタ１１は受光、遮光によってオン、オフし、こ
の出力はインバータ１３で反転されて端子１４からエン
コーダ信号が出力される。

また、差動ライントライバ２の出力信号がオア回路１５
に入力されているが、エンコーダの出力信号が正常であ
れば、差動ライントライバ２の端子から出力信号が出さ
れているため、オア回路１５の出力は高で電源Ｖｃｃか
らフォトカプラ１６の発光ダイオード１７に電流が流れ
ず、発光ダイオードは発光しない。従って、受光トラン
ジスタ１９は遮断され、インバータ２１に電源Ｖｃｃの
電圧がかかり、端子２２から断線信号は出力されない。

しかし、エンコーダが断線すると、オア回路１５の出力
は低になり、電源Ｖｃｃからフォトカプラ１６の発光ダ
イオード１７に電流が流れ、発光ダイオード１７は発光
し、受光トランジスタ１９は導通し、インバータ２１の
入力は低になるので、その反転出力は高になり、端子２
２から断線検出信号が出力される。

［発明が解決しようとするａＭ］ところで、このように構成された従来装置では、フォト
カプラ１６でエンコーダの入力信号と検出信号とを絶縁
するようにしているため、エンコーダ側の回路とは絶縁
した電源Ｖｃｃが検出回路駆動用に必要であり、エンコ
ーダ側と検出側との絶縁を保つために、検出信号もフォ
トカプラ１６を使用して取り込まなくてはならならず、
構成が複雑になるという問題があった。さらに、差動ラ
イントライバ２でしか適用できないため、オープンコレ
クタ式のエンコーダについては使用できないという問題
があった。

本発明は、位相の異なった２つのエンコーダ信号をアッ
プ／ダウンカウンタでカウントし、このカウント値のデ
コート値とモータの駆動信号または正転指令信号あるい
は逆転指令信号を用いてエンコーダの異常を検出するよ
うにしたエンコーダの異常検出装置を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するために、エンコーダの互
いに位相が異なった２つの信号をアップ／ダウンカウン
タでカウントし、該アップ／ダウンカウンタのカウント
値の増減をデコーダに入力し、該デコーダからの出力信
号によってエンコーダの片断線を検出するものである。

また、エンコーダの互いに位相が異なった２つの信号を
アップ／ダウンカウンタでカウントし、該アップ／ダウ
ンカウンタのカウント値をデコーダに入力し、該デコー
ダの出力信号とモータの正転信号または逆転信号とのア
ンド出力によって、前記エンコーダの逆接続を検出する
ものである。

さらに、エンコーダの互いに位相が異なった２つの信号
をアップ／ダウンカウンタでカウントしたカウント値を
デコーダに入力し、該デコーダの出力信号とモータの駆
動信号をアンド回路に入力し、該アンド回路の８カによ
りタイマを駆動するとともに、前記デコーダの出力で前
記タイマをクリアするように構成し、前記エンコーダの
２つの信号が断線した時または未接続の時に、前記タイ
マより出力信号が出されるものである。

［作用］本発明によれば、エンコーダの異なった２つの位相信号
をアップ／ダウンカウンタでカウントすることにより、
通常の状態では「１．０」または「−１，０」が繰り返
されるので、このカウント値のデコーダの出力も「１．
０」または「−１，０」が繰り返され、断線信号は出力
されない。しかし、エンコーダの一方が断線すると、ア
ップ／ダウンカウンタのカウント値が増加または減少し
、デコーダの出力線に信号が出力されることにより、デ
コーダの出力とモータの正転指令信号または逆転指令信
号により、エンコーダの２信号のいずれが断線したかあ
るいは逆接続を検出することができる。さらに、モータ
の駆動信号とデコーダの出力により２つのタイマを作動
するとともに、デコーダの１つの出力線からの信号で２
つのタイマをそれぞれクリアすることにより、通常は２
つのタイマは動作されないが、エンコーダの未接続また
は両断線の場合は、クリア信号が出力されないので、タ
イマはそれぞれ作動し、その出力により。

エンコーダの未接続または両断線を検出することができ
る。

［実施例］第１図を参照すると、本発明の実施例のエンコーダの異
常検出装置において、端子２３．２４にエンコーダ（図
示せず）のＡ相信号及びＢ相信号が入力されるように接
続され、この端子２３，２４にアップ／ダウンカウンタ
２５が接続されている。アップ／ダウンカウンタ２５の
出力端子ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ，ＱＤはデコーダ２６の入力
端子Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに接続されている。デコーダ２６は
４ビツトのバイナリ−コードを１６出力にデコードする
もので、ＹＯ＝０、Ｙ１＝１、Ｙ２＝２．Ｙ１５＝（１
５）＝−１、Ｙ１４＝　（１４）＝−２の場合に各端子
に出力する。デコーダ２６の出力端子Ｙ２及びＹ１４は
オア回路２７を介してラッチ回路２８に接続され、ラッ
チ回路２８の出力に出力端子２９が接続されている。ま
た、デコーダ２６の出力端子Ｙ１５はアンド回路３０の
一方の端子に接続され、アンド回路３０の他方の端子に
モータの正転指令信号が入力される。また、デコーダ２
６の出力端子Ｙ１はアンド回路３１の一方の端子に接続
され、アンド回路３１の他方の端子に逆転指令信号が入
力される。そして、アンド回路３０．３１の出力端子は
それぞれオア回路３２の入力端子に接続され、オア回路
３２の出力端子はランチ回路３３に接続され、ラッチ回
路３３の出力端子は出力端子３４に接続されている。

また、デコーダ２６の出力端子ＹＯはアンド回路３５の
一方の端子及びアンド回路３５の出力端子にトリガ端子
が接続されたタイマ回路３６，３７のクリア端子に接続
され、さらに、インバータ３８を介してアンド回路３９
の一方の端子及びアンド回路３９の出力端子にトリガ端
子が接続されたタイマ回路４０．４１のクリア端子に接
続されている。また、アンド回路３５．３９の他方の端
子はモータの駆動信号が入力される入力端子４２に接続
されている。また、タイマ３６．３７の出力端子はエク
スクル−シブオア４３に接続され、タイマ４０．４１の
出力端子はエクスクル−シブオア４４に接続され、エク
スクル−シブオア４３．４４の出力端子はオア回路４５
に接続されている。

また、オア回路４５の出力端子はアンド回路４６の一方
の入力端子に接続され、アンド回路４６の他方の入力端
子に端子４２からの駆動信号が入力される。そして、ア
ンド回路４６の出力端子はラッチ回路４７に接続され、
ラッチ回路４７の出力は出力端子４８に接続されている
。

このように構成された本実施例において、第２図（ａ）
、（ｂ）に示すようにエンコーダから出力されるＡ相信
号φＡはアップ／ダウンカウンタ２５のカウントアツプ
端子に、Ｂ相信号φＢはカウントダウン端子に入力され
る。ここで、エンコーダのＡ相信号φＡ、Ｂ相信号φＢ
は第２図に示すように交互に出力されるから、アップ／
ダウンカウンタ２５でカウントすれば、エンコーダの回
転方向（Ａ相信号φＡとＢ相信号φＢの位相状態）によ
ってカウント値は「０．１」または「０．−１」とを繰
り返すはずである。もし、このカウント値が２以上また
は一２以下であれば、Ａ相信号φＡまたはＢ相信号φＢ
のいずれかが出力されていないわけである。従って、第
２図（Ｃ）に示すように、アップ／ダウンカウンタ２５
の初期状態をＯとすると、Ａ相信号φＡが断線した場合
、第２図（ｃ）に示すようにカウント値が−１、−２と
負側に増加し、また、第３図（ｂ）に示すようにＢ相信
号φＢが断線した場合、第３図（ｃ）に示すようにカウ
ント値が１．２と正側に増加する。

このカウント値をデコーダ２６に入力すると、デコーダ
２６の端子Ｙ２、Ｙ１４からそれに対応する信号が出力
され、このデコーダ２６の端子Ｙ２、Ｙ１４の出力信号
をオア回路２７に入力すると、オア回路２７の出力が高
になり、この出力はラッチ回路２８でラッチされて断線
検出信号として出力される。なお、第２図及び第３図は
エンコーダが正転の場合で、第４図及び第５図はエンコ
ーダが逆転の場合であり、同様に、第４図（ａ）、（ｂ
）において、それぞれＡ相信号φＡ及びＢ相信号φＢが
正常な場合は第４図（ｃ）に示すようにカウント値は−
１，０、−１、Ｏが交互にカウントされるが、第４図（
ａ）に示すようにＡ相信号φＡが断線すると、カウント
値は−１，−２、−３と増加する。同様に、第５図（ａ
）、（ｂ）でそれぞれＡ相信号φＡ及びＢ相信号φＢが
正常な場合は第−Ａ　（ｃ）に示すようにカウント値は
−１，０、−１，０が交互にカウントされるが、第５図
（ｂ）に示すようにＢ相信号φＢが断線すると、カウン
ト値は１，２と増加する。

次に、デコーダ２６の出力端子Ｙ１５の出力と正転指令
信号がアンド回路３０に入力され、また、デコーダ２６
の出力端子Ｙｌの出力と逆転指令信号がアンド回路３１
に入力され、それぞれアンドが取られる。従って、それ
らのアンド出力が高となった場合はエンコーダが異常で
あるので、アンド回路３０．３１の出力はオア回路３２
に入力され、さらに、オア回路３２の出力はランチ回路
３３でラッチされ、出力端子３４より出力される。

この出力端子３４からの信号はエンコーダが逆接続され
た時に出力される。

さらに、デコーダ２６の出力端子ＹＯからの信号（第６
図（ｂ）参照）と端子４２からの駆動信号（第６図（ａ
）参照）がアンド回路３５に入力され、このアンド回路
３５の出力信号をトリガ（第６図（ｃ）参照）としてタ
イマ３６からパルス幅Ｔ工（第６図（ｅ）参照）のパル
スが出力され、また、タイマ３７からパルス＃Ｔ、（第
６図（ｆ）参照）のパルスが出力される。タイマ３６の
パルス幅Ｔ□はタイマ３７のパルス幅Ｔ２より大きく設
定されている。これらのタイマ３６．３７にクリア信号
としてデコーダ２６の端子ＹＯからの信号（第６図（ｄ
）参照）が入力されているため、トリガ信号と同時にタ
イマ３６．３７から出力されたパルスは端子ＹＯの出力
の立ち上がりで同時にクリアされる。

ここで、エンコーダの両断線が生じると（出力端子ＹＯ
の出力が高の状態で生じる）、タイマ３６゜３７からの
パルス出力はクリアされず（第６図（ｅ）及び（ｆ）参
照）、従って、タイマ３６゜３７の時間幅Ｔ、、Ｔ２の
差の信号がエクスクル−シブオア４３から発生する（第
６図（ｇ）参照）。

このエクスクル−シブオア４３の出力はオア回路４５を
通ってアンド回路４６に入力され、端子４２からのモー
タの駆動信号がアント回路４６に入力されることによっ
てアンド回路４６から第６図（Ｑ）に示した信号が出力
され、この出力はラッチ回路４７でラッチされ、出力端
子４８から第６図（ｍ）で示した信号がエンコーダの未
接続または両断線の検出信号として出力される。

なお、この場合、アンド回路３９にはデコーダ２６の出
力端子ＹＯからの信号はインバータ３８で反転されて入
力されているため、第６図（ｈ）、（ｉ）で示したよう
に、デコーダ２６の出力端子ＹＯからの信号が高になる
と、インバータ３８の出力は低になるので、第６図（ｊ
）に示したタイマ４０．４１もトリガされず、タイマ４
０．４１の出力は低になり、また、第６図（ｋ）に示す
ようにエクスクル−シブオア４４の出力も低になる。

従って、前述のようにオア回路４Ｓはエクスクル−シブ
オア４３の出力信号を出力する。

また、第７図（ｂ）に示すようにデコーダ２６の出力端
子ＹＯの出力が低でエンコーダの両断線が生じた場合に
は、第７図（ｃ）、（ｄ）に示すようにタイマ３６．３
７のトリガ信号及びクリア信号は低であるので、第７図
（ｅ）に示すようにタイマ３６．３７の出力は低になる
。従って、第７図（ｆ）に示すようにエクスクル−シブ
オア４３の出力は低となる。しかし、インバータ３８の
出力は反転されているので、第７図（ｇ）に示すように
タイマ４０，４１のトリガ信号が高になり、また、第７
図（ｈ）に示すように高になるので。

第７図（ｉ）、（ｊ）に示すようにタイマ４０．４１か
らパルスが出力される。この時、タイマ４０のパルス幅
Ｔ□はタイマ４１のパルス幅Ｔ２より長いので、第７図
（ｋ）に示すようにエクスクル−シブオア４４の出力は
タイマ４ｏ、４１のパルス幅ＴニーＴ２の時間差だけ出
力され、その出力はアンド回路４６に入力され、モータ
の駆動信号（第７図（ａ）参照）とのアンドが取られ、
アンド回路４６の出力（第７図（Ｑ）参照）はラッチ回
路４７でラッチされ、このラッチ回路４７の出力（第７
図（ｍ）参照）は端子４８から出力される。

本実施例は、このように構成することにより、フォトカ
プラを使用する必要がなく、また、オープンコレクタや
差動ライントライバ等のようにエンコーダの出力方式を
問わず使用できる。

上記実施例では、エンコーダの片断線検出として、デコ
ーダ２６の出力端子Ｙ２、Ｙ１４の出力信号をオア回路
２７に入力した回路を用いたが、第８図に示すように、
端子４９からアンド回路５１に正転信号が、端子５ｏか
らデコーダ２６の出力端子Ｙ１４の出力信号が入力され
、アンド回路５２に端子４９から正転信号が、端子５３
からデコーダ２６の出力端子Ｙ２の出力信号が入力され
、さらに、アンド回路５４に端子５ｏからデコーダ２６
の出力端子Ｙ１４の信号が、端子５５からモータの逆転
信号が入力され、さらに、アント回路５６に端子５３か
らデコーダ２６の出力端子Ｙ２の信号が、端子５５から
逆転信号が入力されている。

そして、アント回路５１．５４の出力はオア回路５７に
入力され、オア回路５７の出力はラッチ回路５８に入力
され、さらに、ラッチ回路５８の出力は出力端子５９に
接続される。また、アンド回路５２．５６の出力はオア
回路６０に入力され、オア回路６０の出力はラッチ回路
６１に入力され、さらに、ラッチ回路６１の出力は出力
端子６２に接続される。

このように構成した本実施例では、エンコーダのＡ相信
号またはＢ相信号の一方が断線すると、入力端子５０ま
たは５３からのデコーダ２６の信号入力により高で、オ
ア回路５７または６ｏの出力が高になり、ラッチ回路５
８からのＡ相片断線検出信号は端子５９に出力され、ま
た、ラッチ回路６１からのＢ摺片断線検出信号は端子６
２から出力される。

［発明の効果コ本発明は、以上のように構成されているので。

エンコーダの断線、未接続、逆接続等の異常状態を簡単
に検出することができ、絶縁のためのフォトカプラを必
要とせず、また、エンコーダの出力方式を問わずに使用
することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のエンコーダの異常検出装置の
回路図、第２図は第１図の装置でエンコーダが正転で、
Ａ相が途中で断線した場合のＡ相信号、Ｂ相信号の波形
図及びカウント値を示した図、第３図は第１図の装置で
エンコーダが正転で。Ｂ相が途中で断線した場合のＡ相信号、Ｂ相信号の波形
図及びカウント値を示した図、第４図は第１図の装置で
エンコーダが逆転で、Ａ相が途中で断線した場合のＡ相
信号、Ｂ相信号の波形図及びカウント値を示した図、第
５図は第１図の装置でエンコーダが逆転で、Ｂ相が途中
で断線した場合のＡ相信号、Ｂ相信号の波形図及びカウ
ント値を示した図、第６図はエンコーダが未接続または
両断線における各部の波形図、第７図はエンコーダが未
接続または両断線における各部の波形図、第８図は本発
明の他の実施例のエンコーダの異常検出装置の一部の回
路図、第９図は従来のエンコーダの異常検出装置の回路
図である。２３．２４・・・端子、２５・・・アップ／ダウンカウ
ンタ、２６・・・デコーダ、２７，３２．４５・・・オ
ア回路、２８．３３．４７・・・ラッチ回路、２９．３
４．４８・・・出力端子、３０，３１．３５．３９．４
６・・・アンド回路、３６．３７．４０．４１・・・タ
イマ回路、４２・・・入力端子、４３．４４・・・エク
スクル−シブオア。

Claims

【特許請求の範囲】１　エンコーダの互いに位相が異なった２つの信号をア
ップ／ダウンカウンタでカウントし、該アップ／ダウン
カウンタのカウント値の増減をデコーダに入力し、該デ
コーダからの出力信号によってエンコーダの片断線を検
出することを特徴とするエンコーダの異常検出装置。２　エンコーダの互いに位相が異なった２つの信号をア
ップ／ダウンカウンタでカウントし、該アップ／ダウン
カウンタのカウント値をデコーダに入力し、該デコーダ
の出力信号とモータの正転信号または逆転信号とのアン
ド出力によって、前記エンコーダの逆接続を検出するこ
とを特徴とするエンコーダの異常検出装置。３　エンコーダの互いに位相が異なった２つの信号をア
ップ／ダウンカウンタでカウントしたカウント値をデコ
ーダに入力し、該デコーダの出力信号とモータの駆動信
号をアンド回路に入力し、該アンド回路の出力によりタ
イマを駆動するとともに、前記デコーダの出力で前記タ
イマをクリアするように構成し、前記エンコーダの２つ
の信号が断線した時または未接続の時に、前記タイマよ
り出力信号が出されることを特徴とするエンコーダの異
常検出装置。