JPH0662322U - アブソリュートエンコーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成によって被検出体の多回転にわた
る絶対位置データを高精度に得ることを可能とする。 【構成】 通常の通電時に、簡易な構成で高精度なイン
クリメンタル位置検出部１２を用いて多回転絶対位置デ
ータの作成を行うとともに、停電状態から通電状態に切
り替わった直後においては、簡易な構成のアブソリュー
ト位置検出部１３を用いて比較的精度の粗い一回転内絶
対位置データを得、この比較的精度の粗い一回転内絶対
位置データに基づき所定の制御動作を実行する。そして
停電状態から通電状態に切り替わったときに、インクリ
メンタル位置検出部１２によって上記比較的精度の粗い
一回転内絶対位置データを高精度に補正し、再び簡易な
構成で高精度なインクリメンタル位置検出部１２を用い
て多回転絶対位置データを作成するように構成したも
の。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被検出体の絶対位置を多回転にわたって検出するアブソリュートエ ンコーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からブラシレスモータ等において、エンコーダ装置による被検出体の回転 位置検出が行われている。エンコーダ装置のうちアブソリュートエンコーダ装置 は、被検出体の絶対位置を検出するものであって、例えば図２に示されているよ うに、被検出体の回転数を多回転にわたって検出する多回転検出部１と、被検出 体の一回転内における絶対位置を検出する一回転内絶対位置検出部２とを有して いる。

【０００３】 この図２に示した例では、多回転検出部１に対して、円盤状の検出マグネット ３に対向配置されたホール素子４，４からの２相の検出出力が印加され、このホ ール素子４，４からの出力に基づいて上記多回転検出部１で回転数データが得ら れるようになっている。また前記一回転内絶対位置検出部２に対しては、例えば レゾルバ５からの検出出力が印加され、それに基づいて一回転内絶対位置データ が得られるようになっている。これら多回転検出部１及び一回転内絶対位置検出 部２からそれぞれ出力される回転数データ及び一回転内絶対位置データは、多回 転絶対位置データ作成部６に送出され、そこで被検出体の多回転にわたる絶対位 置データが得られる。この多回転絶対位置データは、所定の上位装置に送られ、 位置制御、速度制御、その他各種の制御に供せられる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上述した従来のアブソリュートエンコーダ装置においては、所定 の位置精度を出すために回転位置や温度による補正を施す必要があり、従って装 置全体が複雑化して小型化を図ることが困難になっている。

【０００５】 そこで本考案は、簡易な構成によって被検出体の多回転にわたる絶対位置デー タを高精度に得ることができるようにしたアブソリュートエンコーダ装置を提供 することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案にかかるアブソリュートエンコーダ装置は、 停電時用の補助電源を備え、被検出体の回転数を多回転にわたって検出する多回 転検出部と、通電時に、被検出体の回転移動に応じた回転位置検出信号を、原点 位置指示信号とともに出力するインクリメンタル位置検出部と、停電状態から通 電状態に切り替わったときに、前記被検出体の一回転内における絶対位置を検出 するアブソリュート位置検出部と、上記多回転検出部、インクリメンタル位置検 出部及びアブソリュート位置検出部からの検出信号に基づいて被検出体の絶対位 置データを作成するとともに、この絶対位置データを、上記インクリメンタル位 置検出部からの原点位置指示信号により原点補正する多回転絶対位置データ作成 部とを備えた構成を有している。

【０００７】

【作用】

このような手段におけるアブソリュートエンコーダ装置によれば、通常の通電 時に、簡易な構成で高精度なインクリメンタル位置検出部の出力をカウンタＩＣ でカウントすることにより多回転絶対位置データの作成を行うとともに、停電状 態から通電状態に切り替わった直後においては、簡易な構成のアブソリュート位 置検出部を用いて比較的精度の粗い一回転内絶対位置データを得、この比較的精 度の粗い一回転内絶対位置データと多回転検出部からの多回転データに基づき所 定の制御動作を実行する。そして停電状態から通電状態に切り替わったときに、 インクリメンタル位置検出部によって上記比較的精度の粗い一回転内絶対位置デ ータを高精度に補正し、再び簡易な構成で高精度なインクリメンタル位置検出部 を用いて多回転絶対位置データを作成するようになっている。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１に示された実施例におけるアブソリュートエンコーダ装置は、ブラシレス モータの回転軸を被検出体とするものであって、その回転軸の位置制御、速度制 御等を行う制御系に供せられ、回転軸の回転数を多回転にわたって検出する多回 転検出部１１と、回転軸の回転移動に応じた回転位置検出信号を出力するインク リメンタル位置検出部１２とを有しているとともに、補助的に、簡易な構成の一 回転内絶対位置検出部１３を有している。またこれら多回転検出部１１、インク リメンタル位置検出部１２及び一回転内絶対位置検出部１３からの検出出力信号 は、回転軸の多回転にわたる絶対位置データを作成する多回転絶対位置データ作 成部１４に入力されている。

【０００９】 上記多回転検出部１１に対しては、円盤状の検出マグネット１１１に対向配置 された２体のホール素子１１２，１１２からの２相の出力が印加されており、こ れら両ホール素子１１２，１１２の検出出力に基づいて得た回転数データを、前 記多回転絶対位置データ作成部１４にカウンタ出力するセンサ回路が多回転検出 部１１に設けられている。またこの多回転検出部１１及び多回転絶対位置データ 作成部１４には、停電時用の補助電源としてバックアップ電池１１３が付設され ている。

【００１０】 さらに前記インクリメンタル位置検出部１２は、回転軸の回転移動に応じた２ 相の回転位置検出信号（Ａ相、Ｂ相）と、原点位置指示信号（Ｚ相）とを、前記 多回転絶対位置データ作成部１４に出力するものであって、例えば円筒状の磁気 記録ドラム１２１の着磁外周面に対向配置された磁気抵抗素子（ＭＲ素子）１２ ２からの出力が印加されている。このインクリメンタル位置検出部１２は、通常 の通電時のみに動作するように構成されている。

【００１１】 一方前記アブソリュート位置検出部１３には、簡易な構成を有する例えばホー ル素子出力タイプのレゾルバが採用されており、前記多回転検出部１１の円盤状 検出マグネット１１１に対向配置された２体のホール素子１３１，１３１からの ２相出力が印加されている。このホール素子出力は、エンコーダが一回転すると １周期の疑似ｓｉｎ波を出力するものであって、約９０°位相がずれた２つのホ ール素子出力の電圧を比較することにより、１回転内の絶対位置を知ることがで きる。このアブソリュート位置検出部１３は、停電状態から通電状態に切り替わ ったときに動作し、回転軸の一回転内の絶対位置を前記多回転絶対位置データ作 成部１４に出力する。この一回転内絶対位置データは、アブソリュート位置検出 部１３が簡易な構造であるために誤差を有する比較的精度の粗いデータであるが 、この一回転内絶対位置データを、前記インクリメンタル位置検出部１２からの 原点位置指示信号（Ｚ相）により原点補正する回路が、多回転絶対位置データ作 成部１４に設けられている。

【００１２】 このような実施例にかかるアブソリュートエンコーダ装置において、まず通常 の通電時においては、簡易な構成で高精度なインクリメンタル位置検出部１２か らの回転位置検出信号（Ａ相，Ｂ相）及び原点位置指示信号（Ｚ相）と、多回転 検出部１１からの回転数データとに基づいて、多回転絶対位置データ作成部１３ で回転軸の多回転にわたる絶対位置データが作成される。

【００１３】 一方停電時には、多回転検出部１１のみがバックアップ電池１１３からの給電 により動作され、この多回転検出部１１によって回転数データが得られる。これ は、消費電力を低減して電池によるバックアップ時間を長くするためである。

【００１４】 ついで停電状態から通電状態に切り替わったときには、上記多回転検出部１１ に加えて、アブソリュート位置検出部１３が動作され、回転軸の一回転内の絶対 位置が多回転絶対位置データ作成部１４にて得られる。この一回転内絶対位置デ ータは、アブソリュート位置検出部１３が簡易な構造であるために誤差を有する 比較的精度の粗いデータであるが、この一回転内絶対位置データ基づいて、通電 直後において所定の制御動作が実行され、例えばモータが約１回転される。

【００１５】 そして上記所定の制御動作によって、インクリメンタル位置検出部１３が動作 され、そのインクリメンタル位置検出部１３からの原点位置指示信号（Ｚ相）が 多回転絶対位置データ作成部１４に入ってくると、その原点位置信号（Ｚ相）に より、前述した停電状態から通電状態への切り替わり時における比較的精度の粗 い一回転内絶対位置データが、原点補正され高精度化される。この補正が終了し たら上述した通常の通電時に戻され、再び簡易な構成で高精度なインクリメンタ ル位置検出部１２を用いて多回転絶対位置データが作成され、所定の制御動作が 引き続き実行されるようになっている。

【００１６】 このように本実施例によれば、簡易な構成によって高精度な多回転絶対位置デ ータが得られるため、装置全体の簡易化及び小型化が図られるようになっている 。

【００１７】 なお上述したインクリメンタル位置検出部１２としては、光学式のものも採用 することができ、またアブソリュート位置検出部１３としては、簡易な構造の巻 線式のレゾルバを採用することも可能である。さらに多回転検出部１１として光 学式のものを採用することができるとともに、一回転内絶対位置検出センサで兼 用する回路構成とすることもできる。

【００１８】 以上本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具体的に説明したが、本 考案は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々 変形可能であるというのはいうまでもない。

【００１９】

【考案の効果】

以上述べたように本考案のアブソリュートエンコーダ装置は、通常の通電時に 、簡易な構成で高精度なインクリメンタル位置検出部を用いるとともに、停電直 後には、簡易な構成のアブソリュート位置検出部による比較的粗い精度の一回転 内絶対位置データ基づき所定の制御動作を実行し、停電状態から通電状態に切り 替わったときに、インクリメンタル位置検出部によって原点補正し高精度化する ものであるから、装置全体の簡易化及び小型化を図りつつ、高精度な位置検出を 実行することができ、アブソリュートエンコーダ装置の信頼性を高めることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるアブソリュートエン
コーダ装置のブロック説明図である。

【図２】従来におけるアブソリュートエンコーダ装置の
ブロック説明図である。

【符号の説明】

１１ 多回転検出部 １２ インクリメンタル位置検出部 １３ アブソリュート位置検出部 １４ 多回転絶対位置データ作成部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 停電時用の補助電源を備え、被検出体の
   回転数を多回転にわたって検出する多回転検出部と、 通電時に、被検出体の回転移動に応じた回転位置検出信
   号を、原点位置指示信号とともに出力するインクリメン
   タル位置検出部と、 停電状態から通電状態に切り替わったときに、前記被検
   出体の一回転内における絶対位置を検出するアブソリュ
   ート位置検出部と、 上記多回転検出部、インクリメンタル位置検出部及びア
   ブソリュート位置検出部からの検出信号に基づいて被検
   出体の絶対位置データを作成するとともに、この絶対位
   置データを、上記インクリメンタル位置検出部からの原
   点位置指示信号により原点補正する多回転絶対位置デー
   タ作成部と、を備えていることを特徴とするアブソリュ
   ートエンコーダ装置。