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JPH05196454A - Detecting device for absolute position - Google Patents

Detecting device for absolute position

Info

Publication number
JPH05196454A
JPH05196454A JP927192A JP927192A JPH05196454A JP H05196454 A JPH05196454 A JP H05196454A JP 927192 A JP927192 A JP 927192A JP 927192 A JP927192 A JP 927192A JP H05196454 A JPH05196454 A JP H05196454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
absolute position
position data
change amount
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP927192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Doi
祐治 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP927192A priority Critical patent/JPH05196454A/en
Publication of JPH05196454A publication Critical patent/JPH05196454A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an absolute position data at an optional timing apart from sampling cycle. CONSTITUTION:A data change amount detection means 2 outputs data change amount X=PSf-PS1 based on the absolute position data (PSf, PS1) outputted from an absolute position detector 1, and a speed data generating means 3 outputs a speed data V by using the data change amount X and sampling cycle Ts. A time counting means 4 outputs the passage time Tc from sampling start timing to inputting of position data output request signal, and further a moving amount arithmetic processing means 5 processes the speed data V and passage time Tc to find out an estimated moving amount data (VXTc) and finally a summing means 6 adds the estimated moving amount data (VXTc) to the absolute position data PS1 to output the position data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の位置を検出す
る絶対位置検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absolute position detecting device for detecting the position of a moving body.

【0002】[0002]

【従来の技術】数値制御工作機や産業用ロボット等の制
御装置では、移動体の絶対位置を検出するために絶対位
置検出装置を用いている。従来の絶対位置検出装置で
は、アブソリュートエンコーダやレゾルバとギヤとの組
み合わせ等からなる絶対位置検出器を用いてサンプリン
グ周期毎に移動体の絶対位置を検出し、位置データを出
力している。
2. Description of the Related Art In a control device such as a numerically controlled machine tool or an industrial robot, an absolute position detecting device is used to detect the absolute position of a moving body. In the conventional absolute position detection device, an absolute position of a moving body is detected at each sampling cycle using an absolute position detector including an absolute encoder or a combination of a resolver and a gear, and position data is output.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の絶対位置検出装
置では、サンプリングとサンプリングの間における移動
体の位置データを得ることができない。それでも移動体
の移動量があまり多くなければ、制御装置に用いる場合
に特に支障はない。しかしながらサンプリング周期を短
くすることに限界があり、移動体の移動量が多くなる
と、サンプリング周期毎に出力される位置データの誤差
が大きくなって、絶対位置検出装置の出力を利用する制
御装置の制御動作に悪影響が生じる。そのため従来の制
御装置ではこのような場合、制御動作を絶対位置検出装
置のサンプリング周期に同期させていたが、制御動作が
サンプリング周期に限定されてしまうという問題が生じ
る。
However, the conventional absolute position detecting device cannot obtain the position data of the moving body between the samplings. Even so, if the moving amount of the moving body is not so large, there is no particular problem in using the moving body in the control device. However, there is a limit to shortening the sampling cycle, and when the moving amount of the moving body increases, the error of the position data output at each sampling cycle becomes large, and the control of the control device that uses the output of the absolute position detection device. The operation is adversely affected. Therefore, in such a case, the conventional control device synchronizes the control operation with the sampling cycle of the absolute position detecting device, but the control operation is limited to the sampling cycle.

【0004】本発明の目的は、サンプリング周期と無関
係に、任意の時点における絶対位置データを高精度で出
力することができる絶対位置検出装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide an absolute position detecting device which can output absolute position data at any time with high accuracy regardless of the sampling cycle.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】図1に示すブロック図に
示すように、本発明の絶対位置検出装置は、移動体の絶
対位置データをサンプリング周期毎に出力する絶対位置
検出器1と、データ変化量検出手段2と、速度データ発
生手段3と、時間計数手段4と、移動量演算手段5と、
加算手段6とから構成される。データ変化量検出手段2
は、絶対位置検出器1から出力された今回の絶対位置デ
ータと該絶対位置検出器から前回に出力された絶対位置
データとの間のデータ変化量を検出する。速度データ発
生手段3は、データ変化量検出手段が検出したデータ変
化量及びサンプリング周期に基づいて速度データを発生
する。時間計数手段4は、各サンプリングのサンプリン
グ開始時点から位置データ出力要求信号が入力されるま
での時間を計数する。移動量演算手段5は、速度データ
と時間計数手段が計数した時間とから移動体の予測移動
量データを演算し、加算手段6は絶対位置データと予想
移動量データとを加算して位置データ出力要求信号が入
力された時点の移動体の位置データを出力する。
As shown in the block diagram of FIG. 1, an absolute position detecting device of the present invention includes an absolute position detector 1 for outputting absolute position data of a mobile unit at each sampling cycle, and an absolute position detector 1. A change amount detecting means 2, a speed data generating means 3, a time counting means 4, a movement amount calculating means 5,
And adding means 6. Data change amount detection means 2
Detects the amount of data change between the current absolute position data output from the absolute position detector 1 and the previous absolute position data output from the absolute position detector. The speed data generating means 3 generates speed data based on the data change amount detected by the data change amount detecting means and the sampling cycle. The time counting means 4 counts the time from the start of sampling of each sampling to the input of the position data output request signal. The moving amount calculating means 5 calculates the predicted moving amount data of the moving body from the speed data and the time counted by the time counting means, and the adding means 6 adds the absolute position data and the predicted moving amount data to output the position data. The position data of the moving body at the time when the request signal is input is output.

【0006】[0006]

【作用】本発明は、絶対位置検出器1のサンプリングと
サンプリングの間における移動体の位置データを得るた
めに、まずデータ変化量検出手段2と速度データ発生手
段3とが、直前のサンプリングと今回のサンプリングと
の間のデータ変化率すなわち速度データVを直前の絶対
位置データPSf と今回の絶対位置データPS1との差
X=PSf −PS1 と、サンプリング周期Ts と必要な
定数Kとから求める(V=K・X/Ts )。そして、時
間計数手段4と、移動量演算手段5と加算手段6とは今
回のサンプリングが開始されたサンプリング開始時点か
らの経過時間Tc と速度データVから予測移動量データ
(V×Tc)を求め、この予測移動量データ(V×T
c)を今回の絶対位置データPSl に加算して位置デー
タを求める。このように本発明では、サンプリングとサ
ンプリングの間における移動体の予測移動量データを求
めてサンプリング間のデータを補完するため、ほぼ正確
にサンプリング間における移動体の絶対位置データを得
ることができる。
According to the present invention, in order to obtain the position data of the moving body between the sampling of the absolute position detector 1, the data change amount detecting means 2 and the speed data generating means 3 first perform the immediately preceding sampling and the current time. The rate of data change between the sampling and the velocity data V is obtained from the difference X = PSf-PS1 between the immediately previous absolute position data PSf and the current absolute position data PS1, the sampling period Ts, and the necessary constant K (V = K.X / Ts). Then, the time counting means 4, the movement amount calculation means 5, and the addition means 6 obtain the predicted movement amount data (V × Tc) from the elapsed time Tc from the sampling start time when the current sampling is started and the speed data V. , This predicted movement amount data (V × T
c) is added to the absolute position data PSl of this time to obtain the position data. As described above, in the present invention, the predicted movement amount data of the moving body between the samplings is obtained and the data between the samplings is complemented, so that the absolute position data of the moving body between the samplings can be obtained almost accurately.

【0007】[0007]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図2は、請求項1の発明をハードウエアすな
わち回路構成により実施する実施例を示している。絶対
位置検出器1は、アブソリュートエンコーダやレゾルバ
とギヤとの組み合わせ等からなる公知の絶対位置検出器
であり、サンプリング毎に測定した絶対位置データを出
力する。またこの実施例では、絶対位置検出器1はサン
プリング周期に同期したラッチ信号LPを出力する。な
おこのラッチ信号LPは、別の信号発生手段から得ても
良いのは勿論である。絶対位置検出器1から出力された
絶対位置データは、データ変化量検出手段2に入力され
る。この実施例のデータ変化量検出手段2は、第1及び
第2のラッチ回路21及び22と、減算器23とインバ
ータ24とから構成される。最初または前の絶対位置デ
ータPSf は、最初または前のラッチパルスLPの立ち
上がりによって第1のラッチ回路21にラッチされた
後、インバータ24によって反転された反転ラッチパル
スの立ち上りによって第1のラッチ回路21から第2の
ラッチ回路22にラッチされる。この結果、減算器23
は第1のラッチ回路21にラッチされた今回の絶対位置
データPSl と第2のラッチ回路22にラッチされた前
回の絶対位置データPSf との差すなわちデータ変化量
X=PSf −PSl を演算して、速度データ発生手段3
に出力する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment in which the invention of claim 1 is implemented by hardware, that is, a circuit configuration. The absolute position detector 1 is a known absolute position detector including an absolute encoder, a combination of a resolver and a gear, and the like, and outputs absolute position data measured for each sampling. Further, in this embodiment, the absolute position detector 1 outputs the latch signal LP synchronized with the sampling cycle. Of course, the latch signal LP may be obtained from another signal generating means. The absolute position data output from the absolute position detector 1 is input to the data change amount detecting means 2. The data change amount detecting means 2 of this embodiment is composed of first and second latch circuits 21 and 22, a subtractor 23 and an inverter 24. The first or previous absolute position data PSf is latched in the first latch circuit 21 by the rising edge of the first or previous latch pulse LP, and then the first latch circuit 21 is inverted by the rising edge of the inverted latch pulse inverted by the inverter 24. Is latched by the second latch circuit 22. As a result, the subtractor 23
Is the difference between the current absolute position data PSl latched by the first latch circuit 21 and the last absolute position data PSf latched by the second latch circuit 22, that is, the data change amount X = PSf-PSl. , Speed data generating means 3
Output to.

【0008】速度データ発生手段3は、データ変化量X
とサンプリング周期Ts とから速度データVを求めて、
移動量演算手段5に出力する。この実施例では、速度デ
ータ発生手段3がROM31から構成される。ROM3
1には、予想されるデータ変化量Xに応じた速度データ
V=K・X/Ts の演算値がメモリされており、データ
変化量Xが入力される毎に、対応した速度データVが出
力される。ここでKは定数である。なおこの速度データ
発生手段3を、速度データV=K・X/Ts の演算を行
う演算器によって構成しても良いのは勿論である。
The speed data generating means 3 has a data change amount X
Then, the velocity data V is calculated from the sampling period Ts and
It outputs to the movement amount calculation means 5. In this embodiment, the speed data generating means 3 comprises a ROM 31. ROM3
1 stores a calculated value of speed data V = K · X / Ts according to the expected data change amount X, and the corresponding speed data V is output every time the data change amount X is input. To be done. Here, K is a constant. It is needless to say that the speed data generating means 3 may be composed of a calculator for calculating the speed data V = K · X / Ts.

【0009】時間計数手段4は、ラッチパルスLPの立
ち上がりでリセットされて時間の計数を開始し、図示し
ない制御装置に設けられた位置データ出力要求信号発生
手段から出力された位置データ出力要求信号RSが入力
された時点で(RSの立ち下がりで)時間の計数を停止
するとともに計数時間Tc を移動量演算手段5に出力す
るタイマ41によって構成される。
The time counting means 4 is reset at the rising edge of the latch pulse LP, starts counting time, and outputs a position data output request signal RS from a position data output request signal generating means provided in a controller (not shown). It is constituted by a timer 41 that stops counting the time (at the falling edge of RS) and outputs the counting time Tc to the movement amount calculating means 5 when is input.

【0010】速度データ発生手段3からの速度データV
と時間計数手段4からの時間Tc とが入力される移動量
演算手段5は、これらの入力に基づいて移動体の予測移
動量データY=(V×Tc )を演算して加算手段6に出
力する。この実施例では移動量演算手段5は乗算器51
から構成される。
Speed data V from the speed data generating means 3
Based on these inputs, the moving amount calculating means 5 to which the time Tc from the time counting means 4 is input and the predicted moving amount data Y = (V * Tc) of the moving body is output to the adding means 6. To do. In this embodiment, the movement amount calculating means 5 is a multiplier 51.
Composed of.

【0011】移動量演算手段5で求めた予測移動量デー
タYは加算手段6に入力されて、今回の絶対位置データ
PSl と加算される。本実施例の加算手段6は、加算器
61とラッチ回路62とから構成される。加算器61に
よって加算された加算結果PS=PSl +V・Tc は、
位置データ出力要求信号RSの立ち下がりでラッチ回路
62にラッチされて出力される。
The predicted movement amount data Y obtained by the movement amount calculation means 5 is input to the addition means 6 and added to the present absolute position data PSl. The adding means 6 of this embodiment comprises an adder 61 and a latch circuit 62. The addition result PS = PSl + V · Tc added by the adder 61 is
The position data output request signal RS is latched and output by the latch circuit 62 at the trailing edge of the signal RS.

【0012】上記実施例での動作を図に示すと、図3に
示すようになる。図3において横軸は時間で、各時間の
間隔(例えばt1 〜t2 )がサンプリング周期であり、
縦軸は絶対位置データを示している。この図においてP
Sφが前の絶対位置データPSf に相当し、PS1 が今
回の絶対位置データPSl に相当する。なお従来の方法
では、図3に白丸で示した絶対位置データしか得ること
ができなかったのである。
The operation of the above embodiment is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis is time, and the interval (eg, t1 to t2) of each time is the sampling period,
The vertical axis shows absolute position data. P in this figure
Sφ corresponds to the previous absolute position data PSf, and PS1 corresponds to the current absolute position data PSl. In the conventional method, only absolute position data indicated by white circles in FIG. 3 can be obtained.

【0013】上記実施例は、本発明をハードウエアで実
施した例であるが、本発明はマイクロコンピユータを用
いてソフトウエアによっても実施が可能である。ソフト
ウエアによって実施する場合の構成も、図1に示す構成
と同じになる。図4は本発明を図1の構成でマイクロコ
ンピュータを用いて実施する場合のアルゴリズムを示す
フローチャートである。なお図1の構成において、デー
タ変化量検出手段2、速度データ発生手段3、時間計数
手段4、移動量演算手段5及び加算手段6をソフトウエ
アによって実現する。
Although the above embodiment is an example in which the present invention is implemented by hardware, the present invention can also be implemented by software using a microcomputer. The configuration when implemented by software is the same as that shown in FIG. FIG. 4 is a flow chart showing an algorithm for carrying out the present invention with the configuration of FIG. 1 using a microcomputer. In the configuration of FIG. 1, the data change amount detecting means 2, the speed data generating means 3, the time counting means 4, the movement amount calculating means 5 and the adding means 6 are realized by software.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、位置データ要求信号が
入力されるとサンプリングとサンプリングの間における
移動体の予測移動量データを求めてサンプリング間のデ
ータを補完するため、必要なときにほぼ正確にサプリン
グ間における移動体の絶対位置データを得ることができ
る。
According to the present invention, when a position data request signal is input, predicted movement amount data of a moving body between samplings is obtained and data between samplings is complemented. It is possible to accurately obtain the absolute position data of the moving body between the couplings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の構成を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the present invention.

【図3】実施例の動作を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図4】請求項1の発明をマイクロコンピュタを用いて
実施する場合のアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm when the invention of claim 1 is carried out using a microcomputer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…絶対位置検出器、2…データ変化量検出手段、3…
速度データ発生手段、4…時間計数手段、4´…経過時
間計数手段、5…移動量演算手段、6…加算手段、2
1,22,62…ラッチ回路、23…減算器、31…R
OM、41…タイマ、51…乗算器、61…加算器。
1 ... Absolute position detector, 2 ... Data change amount detecting means, 3 ...
Speed data generating means, 4 ... Time counting means, 4 '... Elapsed time counting means, 5 ... Moving amount calculation means, 6 ... Addition means, 2
1, 22, 62 ... Latch circuit, 23 ... Subtractor, 31 ... R
OM, 41 ... Timer, 51 ... Multiplier, 61 ... Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体の絶対位置データをサンプリング
周期毎に出力する絶対位置検出器と、 前記絶対位置検出器から出力された絶対位置データと該
絶対位置検出器から直前に出力された絶対位置データと
の間のデータ変化量を検出するデータ変化量検出手段
と、 前記データ変化量及びサンプリング周期に基づいて速度
データを発生する速度データ発生手段と、 各サンプリングのサンプリング開始時点から位置データ
出力要求信号が入力されるまでの時間を計数する時間計
数手段と、 前記速度データと前記時間計数手段が計数した時間とか
ら前記移動体の予測移動量データを演算する移動量演算
手段と、 前記絶対位置データと前記予想移動量データとを加算し
て前記位置データ出力要求信号が入力された時点の前記
移動体の位置データを出力する加算手段とを具備してな
る絶対位置検出装置。
1. An absolute position detector that outputs absolute position data of a mobile object at each sampling cycle, absolute position data output from the absolute position detector, and an absolute position immediately before output from the absolute position detector. A data change amount detecting means for detecting a data change amount between data, a speed data generating means for generating speed data based on the data change amount and the sampling period, and a position data output request from the sampling start point of each sampling Time counting means for counting the time until a signal is input, movement amount calculating means for calculating predicted movement amount data of the moving body from the speed data and the time counted by the time counting means, and the absolute position The data and the predicted movement amount data are added to output the position data of the moving body at the time when the position data output request signal is input. Absolute position detection device comprising comprising a adding means for.
JP927192A 1992-01-22 1992-01-22 Detecting device for absolute position Pending JPH05196454A (en)

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Cited By (2)

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JP2002116058A (en) * 2000-10-11 2002-04-19 Yaskawa Electric Corp Encoder data conversion circuit
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960109