JPH0450771A - 速度検出器 - Google Patents
速度検出器Info
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- JPH0450771A JPH0450771A JP15977790A JP15977790A JPH0450771A JP H0450771 A JPH0450771 A JP H0450771A JP 15977790 A JP15977790 A JP 15977790A JP 15977790 A JP15977790 A JP 15977790A JP H0450771 A JPH0450771 A JP H0450771A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
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、回転等の運動を行う運動部を持つ装置におい
て、その運動部の速さ、方向を検出する速度検出器に関
する。
て、その運動部の速さ、方向を検出する速度検出器に関
する。
従来、速度検出器としては発光部と受光部の間に回転ス
リットを設けたものが提案されており、例えば、「メカ
トロニクスのためのＤＣサーボモータ」２１１頁 総合
電子出版社に示されている。
リットを設けたものが提案されており、例えば、「メカ
トロニクスのためのＤＣサーボモータ」２１１頁 総合
電子出版社に示されている。
この速度検出器は構造的に単純であり、検出出力も１本
で済むのであるが、速さの検出は行なえても方向の検出
は行なえない。
で済むのであるが、速さの検出は行なえても方向の検出
は行なえない。
また、方向の検出を行なえるものとしては、例えば「電
子サーボ系の基礎と応用」１０３頁 総合出版社に示さ
れている様な回転エンコーダが提案されている。この回
転エンコーダにおいては、前述の速度検出器に比ベスリ
ット固定板や光電素子が２個必要であるために部品数が
増加し、構造も複雑となる。更に出力が２本必要となる
。
子サーボ系の基礎と応用」１０３頁 総合出版社に示さ
れている様な回転エンコーダが提案されている。この回
転エンコーダにおいては、前述の速度検出器に比ベスリ
ット固定板や光電素子が２個必要であるために部品数が
増加し、構造も複雑となる。更に出力が２本必要となる
。
以上の様に、単純な構造かつ単一の出力で速さと方向の
２つの情報を出力出来るものは開発されていない。
２つの情報を出力出来るものは開発されていない。
上記した従来の速度検出器においては、出力信号として
速さの情報のみしか得ることが出来ず、方向を検出する
為には更に独立した機構により検比しなければならない
という問題があった。
速さの情報のみしか得ることが出来ず、方向を検出する
為には更に独立した機構により検比しなければならない
という問題があった。
本発明の目的は、速度検出器の出力数を増加する事なく
速さ及び方向の情報を同時に出力する事にある。
速さ及び方向の情報を同時に出力する事にある。
上記目的を達成するために、検出した速度に応じた周期
を持つパルスを出力する速度検出器において、出力パル
スのパルス幅を変化させ、方向情報を多重したものであ
る。
を持つパルスを出力する速度検出器において、出力パル
スのパルス幅を変化させ、方向情報を多重したものであ
る。
速度検出器出力パルスのパルス周期は、速さに反比例す
る様に動作する。
る様に動作する。
速度横比器出力パルスのパルス幅は、方向に対応して時
間的に変化する様に動作する。
間的に変化する様に動作する。
それによって、速度検出器出力パルスは一つの信号で速
さと方向の両方の情報を持つことができる。
さと方向の両方の情報を持つことができる。
以下、本発明の実施例を第１図、第２図、第３図及び第
４図を用いて説明する。第１図は本発明の一実施例とし
ての速度検出器の構成図、第２図は第１図の円盤の平面
図、第３図は第１図における定速正転時の出力信号波形
図、第４図は第２図における定速逆転時の出力信号波形
図である。
４図を用いて説明する。第１図は本発明の一実施例とし
ての速度検出器の構成図、第２図は第１図の円盤の平面
図、第３図は第１図における定速正転時の出力信号波形
図、第４図は第２図における定速逆転時の出力信号波形
図である。
１は円盤であり、第２図に示す様にスリ・ントが設けら
れている。スリットのエツジの一方は円盤ｌの中心に対
し放射状に４等分した位置にあり、そのスリットの長さ
の比は同心円上においてはそれぞれ時計方向に１：２：
３：４の比で順番に形成されている。２は速度検出器の
出力信号、３は円盤１の回転軸、４はフォトインタラプ
タであり、光を遮断、通過させることにより電気的なパ
ルスがそれに対応して出力される。５はマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンという）であり、速さ。
れている。スリットのエツジの一方は円盤ｌの中心に対
し放射状に４等分した位置にあり、そのスリットの長さ
の比は同心円上においてはそれぞれ時計方向に１：２：
３：４の比で順番に形成されている。２は速度検出器の
出力信号、３は円盤１の回転軸、４はフォトインタラプ
タであり、光を遮断、通過させることにより電気的なパ
ルスがそれに対応して出力される。５はマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンという）であり、速さ。
方向の判断を行う。
まず、回転方向の検出について説明する。
円盤１が定速正回転している時、フォトインタラプタ４
を円盤１のスリットが横ぎり、それによって出力信号２
がマイコン５に入力される。出力信号２の波形は第３図
に示す定速正転時出力信号波形６である。出力信号２に
おいて、円盤１のスリット幅と対応した高レベルの信号
のパルス幅はＷｌ、Ｗ２．Ｗ３．Ｗ４．Ｗｌ、Ｗ２−−
一の順に変化する。パルス幅の比はＷｌ ：Ｗ２ ：’
Ｗ３ ：Ｗ４＝１：２＋３：４である。
を円盤１のスリットが横ぎり、それによって出力信号２
がマイコン５に入力される。出力信号２の波形は第３図
に示す定速正転時出力信号波形６である。出力信号２に
おいて、円盤１のスリット幅と対応した高レベルの信号
のパルス幅はＷｌ、Ｗ２．Ｗ３．Ｗ４．Ｗｌ、Ｗ２−−
一の順に変化する。パルス幅の比はＷｌ ：Ｗ２ ：’
Ｗ３ ：Ｗ４＝１：２＋３：４である。
また、円盤１が定速逆回転している時は、同様にして、
出力信号２の波形は第４図に示す定速逆回転時出力波形
７となり、高レベルの信号パルスの幅は、Ｗ４．Ｗ３．
Ｗ２．Ｗｌ、Ｗ４．Ｗ３−ｍ−の順に変化し、正転時と
異なった変化をする。
出力信号２の波形は第４図に示す定速逆回転時出力波形
７となり、高レベルの信号パルスの幅は、Ｗ４．Ｗ３．
Ｗ２．Ｗｌ、Ｗ４．Ｗ３−ｍ−の順に変化し、正転時と
異なった変化をする。
従って、マイコン５により、この高レベルの信号パルス
の幅が変化する順序を解析することで円盤１の回転方向
が判別できる。
の幅が変化する順序を解析することで円盤１の回転方向
が判別できる。
次に回転数の検出について説明する。
円盤１が定速正回転している時には出力信号２は、定速
逆転時波形６の様に信号の立ち下がりエツジから次の立
ち下がりエツジまでの周期Ｔは一定となる。
逆転時波形６の様に信号の立ち下がりエツジから次の立
ち下がりエツジまでの周期Ｔは一定となる。
また、定速逆回転時には出力信号２は定速逆回転時出力
波形７の様に信号の立ち上がりエツジから次の立ち上が
りエツジまでの周期Ｔが一定となる。
波形７の様に信号の立ち上がりエツジから次の立ち上が
りエツジまでの周期Ｔが一定となる。
そして、これらの周期Ｔは円盤１０回転周期に比例する
。また、回転周期と速さには逆数の関係がある。そこで
、円盤１の回転方向に対応したエツジの周期をマイコン
５が計測を行えば円盤１の速さを知ることが出来る。
。また、回転周期と速さには逆数の関係がある。そこで
、円盤１の回転方向に対応したエツジの周期をマイコン
５が計測を行えば円盤１の速さを知ることが出来る。
従って、本実施例によれば、円盤１の形状を特定の形に
することで、速度検出器の１つの出力のみでマイコン５
は円盤ｌの速さと回転方向の両方を知ることが出来る。
することで、速度検出器の１つの出力のみでマイコン５
は円盤ｌの速さと回転方向の両方を知ることが出来る。
また、本実施例において、従来の速度検出器と構造的に
異なるのは、円盤のスリット形状のみであるので、装置
のコストが上昇することはない。
異なるのは、円盤のスリット形状のみであるので、装置
のコストが上昇することはない。
ここで、比較のために、従来の速度検出器における円盤
８を第５図に、その円盤８を用いた場合の定速時の出力
信号波形９を第６図に、それぞれ示しておく。
８を第５図に、その円盤８を用いた場合の定速時の出力
信号波形９を第６図に、それぞれ示しておく。
さて、上述の例においては、円盤１にスリット幅の大小
が規則的に並んだ例を示したが、スリット幅が不規則で
あってもスリットの一方のエツジが円盤の中心に対し放
射状に等分した位置にあり、正回転と逆回転で出力パル
スの列が区別出来るものであれば、同様に速さ、方向の
判別が可能である。
が規則的に並んだ例を示したが、スリット幅が不規則で
あってもスリットの一方のエツジが円盤の中心に対し放
射状に等分した位置にあり、正回転と逆回転で出力パル
スの列が区別出来るものであれば、同様に速さ、方向の
判別が可能である。
例えば、第７図の様な円盤１０を使用すればスリットの
並びは不規則であるが、出力信号２として第８図、第９
ｙＡに示す様な定速正転時出力信号１１または定速逆転
時出力信号１２が得られるから、速さ、方向の判別が可
能である。
並びは不規則であるが、出力信号２として第８図、第９
ｙＡに示す様な定速正転時出力信号１１または定速逆転
時出力信号１２が得られるから、速さ、方向の判別が可
能である。
更に、出力信号パルスの発生に円盤以外のものを用いて
も同様のことが行える。
も同様のことが行える。
第１０図に示すように円筒１９の表面に光反射面１４と
先非反射面１５を設け、発光部１６と受光部１７から成
るフォトセンサーで円筒表面の状態を出力信号１８とし
て得る。円筒１９が回転軸１３を中心に回転すれば出力
信号１８には、先の円盤を用いた実施例と同様の信号が
得られるから、速さ、方向の判別が可能である。
先非反射面１５を設け、発光部１６と受光部１７から成
るフォトセンサーで円筒表面の状態を出力信号１８とし
て得る。円筒１９が回転軸１３を中心に回転すれば出力
信号１８には、先の円盤を用いた実施例と同様の信号が
得られるから、速さ、方向の判別が可能である。
また更に、本発明は回転運動だけでなく、直線運動する
ものにも適用できる。
ものにも適用できる。
例えば、第１１図に示す様にシャフト２０に添って可動
する可動板２６を設け、発光部２１と受光部２２から成
るフォトセンサーで可動板２６の端面に設けた光反射面
２５と先非反射面２４を判別することにより、可動板の
動作を出力信号２３に得られるから、前述の実施例と同
様に速さ、方向を検出することが可能である。
する可動板２６を設け、発光部２１と受光部２２から成
るフォトセンサーで可動板２６の端面に設けた光反射面
２５と先非反射面２４を判別することにより、可動板の
動作を出力信号２３に得られるから、前述の実施例と同
様に速さ、方向を検出することが可能である。
また更に、出力信号発生手段として磁気によるパターン
と、それを検出するためにコイル等の検出器を使用して
も同様に速さ、方向を検出可能である。
と、それを検出するためにコイル等の検出器を使用して
も同様に速さ、方向を検出可能である。
次に、本発明の性能を向上する方法を説明する。
本発明の速度検出器により方向の検出を行う場合、それ
に必要な最低パルス数は、そのスリット等のパターンに
より決定される。例えば、第２図で示される円盤を用い
た場合、方向の検出に要するパルス数は３パルスである
。パルス数に対する回転角は円盤１のスリット数に反比
例することは明らかであるから、方向検出に要する円盤
１の回転角度を小さくするためには、円盤１のスリット
を増せばよい。
に必要な最低パルス数は、そのスリット等のパターンに
より決定される。例えば、第２図で示される円盤を用い
た場合、方向の検出に要するパルス数は３パルスである
。パルス数に対する回転角は円盤１のスリット数に反比
例することは明らかであるから、方向検出に要する円盤
１の回転角度を小さくするためには、円盤１のスリット
を増せばよい。
また、第２図の円盤１の角加速度が大きい場合には、例
えば円盤１が正転方向に加速し、その速さの変化割合が
、定速回転時の出力パルスの幅の変化割合よりも大きく
なると、パルス幅の変化パターンが異状となって方向検
出不可能となるのは明らかである。方向検出可能な角加
速度の上限を上げるためには、定速回転時のパルス変化
幅の比が大きくなる様に、スリット幅の比を大きくすれ
ばよい。
えば円盤１が正転方向に加速し、その速さの変化割合が
、定速回転時の出力パルスの幅の変化割合よりも大きく
なると、パルス幅の変化パターンが異状となって方向検
出不可能となるのは明らかである。方向検出可能な角加
速度の上限を上げるためには、定速回転時のパルス変化
幅の比が大きくなる様に、スリット幅の比を大きくすれ
ばよい。
本発明によれば、速度検出器の出力信号に、速さの情報
と方向の情報を同時に出力できるので、他に独立した方
向の検出器を設けなくても速度検出器出力のみで方向を
検出できる効果がある。
と方向の情報を同時に出力できるので、他に独立した方
向の検出器を設けなくても速度検出器出力のみで方向を
検出できる効果がある。
また、構造的に従来の速度検出器と異なるのは円盤のス
リット形状のみであるので、装置のコストは上昇しない
効果がある。
リット形状のみであるので、装置のコストは上昇しない
効果がある。
第１図は本発明の一実施例としての速度検出器の構成図
、第２図は第１図の円盤の平面図、第３図は第１図にお
ける正転時の出力信号波形図、第４図は第１図における
逆転時の出力信号波形図、第５図は従来の速度検出器に
おける円盤の平面図、第６図は従来の速度検出器におけ
る定速時の出力信号波形図、第７図は第１図の円盤の他
の具体例の平面図、第８図は第７図の円盤を使用した場
合の第１図における正転時の出力信号波形図、第９図は
第７図の円盤を使用した場合の第１図における逆転時の
出力信号波形図、第１Ｏ図は本発明の他の実施例として
の速度検出器の要部の斜視図、第１１図は本発明の別の
実施例としての速度検出器の要部の斜視図である。 １−ｍ−円盤 ６−−−正転時出力信号波形７−−−逆
転時出力信号波形
、第２図は第１図の円盤の平面図、第３図は第１図にお
ける正転時の出力信号波形図、第４図は第１図における
逆転時の出力信号波形図、第５図は従来の速度検出器に
おける円盤の平面図、第６図は従来の速度検出器におけ
る定速時の出力信号波形図、第７図は第１図の円盤の他
の具体例の平面図、第８図は第７図の円盤を使用した場
合の第１図における正転時の出力信号波形図、第９図は
第７図の円盤を使用した場合の第１図における逆転時の
出力信号波形図、第１Ｏ図は本発明の他の実施例として
の速度検出器の要部の斜視図、第１１図は本発明の別の
実施例としての速度検出器の要部の斜視図である。 １−ｍ−円盤 ６−−−正転時出力信号波形７−−−逆
転時出力信号波形
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、運動している物体の速度を検出し、その速度に応じ
た周期を持つパルスを出力する速度検出器において、前
記物体の運動方向も併せて検出して、その運動方向の情
報を前記パルスにパルス幅の変化として多重することを
特徴とする速度検出器。 ２、請求項１に記載の速度検出器において、前記物体と
連動して運動すると共に、その運動方向に沿って第１の
領域と第２の領域を交互に複数有して成る可動部と、運
動する前記可動部の近傍に固定され、前記第１の領域を
検出した時はハイレベルを、前記第２の領域を検出した
時はローレベルを、前記パルスとして出力する検出部と
、を有し、出力される前記パルスのパルス幅の変化が前
記可動部の運動方向によって異なった変化を示すように
、前記可動部における前記第１の領域のそれぞれの前記
運動方向の長さ及び前記第２の領域のそれぞれの前記運
動方向の長さを設定したことを特徴とする速度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15977790A JPH0450771A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 速度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15977790A JPH0450771A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 速度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450771A true JPH0450771A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15701040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15977790A Pending JPH0450771A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 速度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450771A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626886A (ja) * | 1992-03-23 | 1994-02-04 | Miles Inc | 電動機構用位置検出および作動確認組立体 |
| JPH11118523A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-04-30 | Robert Bosch Gmbh | 光学的インクリメント発信器 |
| JP2001146341A (ja) * | 1999-11-20 | 2001-05-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 湿式電子写真方式カラー印刷機のトランスファジャム感知装置 |
| JP2002228673A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-14 | Toyota Motor Corp | 車輪速度検出装置 |
| JP2002340621A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Funai Electric Co Ltd | 回転方向検出装置 |
| US6734418B2 (en) | 2001-09-27 | 2004-05-11 | Funai Electric Co., Ltd. | Rotational direction detecting apparatus |
| JP2005093409A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Tatung Co | 着脱式フライホイール装置 |
| JP2007205781A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Nok Corp | エンコーダ |
| CN107639535A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 株式会社迪思科 | 主轴单元和加工装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131470A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバベクトル検知装置 |
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| JPH0212619B2 (ja) * | 1984-01-18 | 1990-03-22 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Kk | |
| WO1990006517A1 (en) * | 1988-12-09 | 1990-06-14 | Caterpillar Inc. | Apparatus for determining the speed, angular position and direction of rotation of a rotatable shaft |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP15977790A patent/JPH0450771A/ja active Pending
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| DE10221434B4 (de) * | 2001-05-22 | 2007-11-22 | Funai Electric Co., Ltd., Daito | Drehrichtungserkennungsapparat |
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| CN107639535A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 株式会社迪思科 | 主轴单元和加工装置 |
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