專利名稱：編碼器、伺服單元及位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼器、伺服單元及位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
編碼器被用作測(cè)定旋轉(zhuǎn)角度、直線位置等位置數(shù)據(jù)的裝置。按照檢測(cè)原理，該編碼器大致劃分為光學(xué)式、磁式等，通過(guò)信號(hào)處理等將來(lái)自基于該檢測(cè)原理的檢測(cè)部的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位置數(shù)據(jù)。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-116^2號(hào)公報(bào)另一方面，用于執(zhí)行生成上述位置數(shù)據(jù)的信號(hào)處理的定時(shí)、用于取得檢測(cè)信號(hào)的定時(shí)(也稱為采樣定時(shí))是不連續(xù)的。因此，例如通過(guò)專利文獻(xiàn)1所述那樣，通過(guò)求出回歸直線等的外插處理、內(nèi)插處理等來(lái)計(jì)算采樣定時(shí)間的位置數(shù)據(jù)。但是，在檢測(cè)出后被進(jìn)行信號(hào)處理的檢測(cè)信號(hào)是按照固定大小重復(fù)的重復(fù)信號(hào)。 因此，在重復(fù)點(diǎn)被夾在之間時(shí)，難以導(dǎo)出準(zhǔn)確的回歸直線等，難以測(cè)定準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供能夠測(cè)定更準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)的編碼器、伺服單元以及位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的某個(gè)觀點(diǎn)，提供一種編碼器，其具有檢測(cè)部，其檢測(cè)表示檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述檢測(cè)部檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部，其將上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似部，其根據(jù)上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部在連續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)；以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述近似部計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第3位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置。并且，上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部還可以具有速度數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第ι位置數(shù)據(jù)，計(jì)算表示上述檢測(cè)對(duì)象的移動(dòng)速度的速度數(shù)據(jù)；以及第2 位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述速度數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的速度數(shù)據(jù)，計(jì)算第2位置數(shù)據(jù)，該第 2位置數(shù)據(jù)以上述第2位寬表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置。并且，也可以是，當(dāng)計(jì)算出最新的采樣定時(shí)處的上述速度數(shù)據(jù)時(shí)，上述第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部將作為基準(zhǔn)的m個(gè)前的采樣定時(shí)處的上述第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第2位寬的基準(zhǔn)第 2位置數(shù)據(jù)，根據(jù)上述基準(zhǔn)第2位置數(shù)據(jù)和從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的速度數(shù)據(jù)，按照上述第2位寬計(jì)算從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的第2 位置數(shù)據(jù)，上述近似部根據(jù)m個(gè)前的采樣定時(shí)處的上述基準(zhǔn)第2位置數(shù)據(jù)和從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算上述近似函數(shù)，其中，!II為2以上 的整數(shù)。
〔0011〕 并且，上述第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部按照比上述第1位寬長(zhǎng)的第3位寬計(jì)算上述第3位 置數(shù)據(jù)，上述編碼器還具有將上述第3位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上述第1位寬的位置數(shù)據(jù)的第2數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換部。
〔0012〕 并且，為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的其它觀點(diǎn)，提供一種伺服電機(jī)，其具有 電機(jī)，其使檢測(cè)對(duì)象移動(dòng)；編碼器，其檢測(cè)上述電機(jī)所移動(dòng)的檢測(cè)對(duì)象的位置；以及控制裝 置，其根據(jù)上述編碼器檢測(cè)出的位置數(shù)據(jù)，控制上述電機(jī)，上述編碼器具有檢測(cè)部，其檢測(cè) 表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述檢測(cè)部檢測(cè)出的 檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè) 對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部，其將上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似部，其根據(jù)上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部在連 續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似 函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)；以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述近似 部計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第3位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位 置。
〔0013〕 并且，為了解決上述課題，基于本發(fā)明的其它觀點(diǎn)，提供一種位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法， 其具有檢測(cè)步驟，檢測(cè)表示檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟，根據(jù)在 上述檢測(cè)步驟中檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第 1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟，將在上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟 中計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似步驟， 根據(jù)在上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟中在連續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的 第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)；以及第 3位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟，根據(jù)在上述近似步驟中計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第3 位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置。 〔0014〕 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠測(cè)定更準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。


〔0015〕圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的伺服單元的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
〔0016〕圖2是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
〔0017〕圖3是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器中的處理的說(shuō)明圖。
〔0018〕圖4是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器中的處理的說(shuō)明圖。
〔0019〕圖5是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器中的處理的說(shuō)明圖。
〔0020〕圖6是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器中的處理的說(shuō)明圖。
〔0021〕圖7是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的編碼器的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
〔0022〕標(biāo)號(hào)說(shuō)明
〔0023〕別伺服單元
〔0〇24〕淵伺服電機(jī)
^0025301控制裝置
M電機(jī)
SH軸
100編碼器
110檢測(cè)部
120第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部
130第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部
131速度數(shù)據(jù)計(jì)算部
132位置存儲(chǔ)器
133第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部
134速度存儲(chǔ)器
140近似部
150第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部
160第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部
D檢測(cè)信號(hào)
A第1位置數(shù)據(jù)
B第2位置數(shù)據(jù)
C第3位置數(shù)據(jù)
R請(qǐng)求信號(hào)
X輸出位置數(shù)據(jù)
V速度數(shù)據(jù)
tn采樣定時(shí)
tr請(qǐng)求定時(shí)
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在本說(shuō)明書以及附圖中，對(duì)于實(shí)質(zhì)上具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素，原則上用同一標(biāo)號(hào)表示。而且，適當(dāng)省略這些結(jié)構(gòu)要素的重復(fù)說(shuō)明。在具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的編碼器等之前，說(shuō)明該實(shí)施方式相關(guān)的編碼器中的處理的概要。編碼器利用規(guī)定的檢測(cè)原理(例如光學(xué)原理/磁原理/機(jī)械原理等)，將作為位置檢測(cè)對(duì)象的一例的電機(jī)的位置(電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的對(duì)象(例如軸等)的位置)轉(zhuǎn)換為檢測(cè)信號(hào)。而且，編碼器通過(guò)規(guī)定的信號(hào)處理將該檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位置數(shù)據(jù)。另一方面，在編碼器內(nèi)對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的信號(hào)處理的過(guò)程中，所處理的數(shù)據(jù)至少一部分被處理為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例如決定“類型(也稱為數(shù)據(jù)類型)”，按照該數(shù)據(jù)類型進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)類型規(guī)定一個(gè)數(shù)據(jù)的位數(shù)即位寬(也稱為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度)、該數(shù)據(jù)是否包含小數(shù)點(diǎn)、符號(hào)等。例如，在使用C語(yǔ)言等編程語(yǔ)言的情況下，位寬為16位的無(wú)符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)類型是無(wú)符號(hào)短整型(unsigned short int)，位寬為32位的無(wú)符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)類型是無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型(unsigned long int)。此外，位寬為16位的有符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)類型是帶符號(hào)的短整型(signed short int)，位寬為32位的有符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)類型是帶符號(hào)的長(zhǎng)整型(signed long int)。而且，各個(gè)數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)可取范圍取決于位寬。例如，unsigned short int 的數(shù)據(jù)取 0 65535 的值，unsigned long int 的數(shù)據(jù)取0 4294967^5的值。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)類型為帶符號(hào)時(shí)，為了表示符號(hào)，最高位(MSBit :Most Significant Bit)的可取范圍與帶符號(hào)數(shù)據(jù)類型不同。例如，signed short int 的數(shù)據(jù)取-32768 32767 的值，signed long int 的數(shù)據(jù)取-2147483648 2147483647 的值。而且，在各信號(hào)處理電路中，無(wú)論該電路是物理電路還是作為軟件來(lái)處理的電路， 該電路所處理的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型是預(yù)先決定的，各數(shù)據(jù)被處理為與該類型對(duì)應(yīng)的位數(shù)的數(shù)據(jù)。另一方面，表示編碼器內(nèi)的位置的數(shù)據(jù)與位置的變化對(duì)應(yīng)地連續(xù)變化。此時(shí)，在編碼器中，表示位置的檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)定時(shí)、根據(jù)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算位置數(shù)據(jù)的處理定時(shí)等采樣定時(shí)在時(shí)間上是分離的。因此，為了輸出期望的輸出定時(shí)處的位置數(shù)據(jù)，有時(shí)根據(jù)在過(guò)去的采樣定時(shí)計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)求出近似函數(shù)，根據(jù)該近似函數(shù)計(jì)算期望的輸出定時(shí)處的位置數(shù)據(jù)。但是，如上所述，被實(shí)施數(shù)字處理的位置數(shù)據(jù)所表示的值的范圍受到數(shù)據(jù)類型的限制，其結(jié)果，按照時(shí)間排列的數(shù)據(jù)不只是單調(diào)增加或減少，在超出了該范圍的上限或下限值時(shí)，發(fā)生大幅偏離，表現(xiàn)出與單調(diào)增加或減少不同的動(dòng)作(例如，在unsigned short int 的情況下，從上限值65535增加1則變?yōu)?)。該動(dòng)作會(huì)成為根據(jù)在時(shí)間上連續(xù)的數(shù)據(jù)求出近似函數(shù)等時(shí)的障礙。本發(fā)明的各實(shí)施方式的編碼器等能夠適當(dāng)抑制由于作為這種障礙的位置數(shù)據(jù)的限制值而產(chǎn)生的過(guò)度偏離，生成更準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。但是，各實(shí)施方式的編碼器的效果不限于該例，在各實(shí)施方式的說(shuō)明中詳細(xì)說(shuō)明各實(shí)施方式的編碼器。下面，為了便于說(shuō)明，說(shuō)明各實(shí)施方式的伺服單元具備旋轉(zhuǎn)型(旋轉(zhuǎn)式)電機(jī)及編碼器等的情況。但是，此處附帶聲明本發(fā)明不限定于該例，例如也可以是直動(dòng)型(直線型) 或其它類型的電機(jī)及編碼器等。下面，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施方式的編碼器等。<第1實(shí)施方式>(伺服單元的結(jié)構(gòu))首先，參照?qǐng)D1，說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的伺服單元的結(jié)構(gòu)。圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的伺服單元的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的伺服單元SU具有伺服電機(jī)SM和控制裝置CT。此外，伺服電機(jī)SM具有編碼器100和電機(jī)M。電機(jī)M是不包含編碼器100的動(dòng)力發(fā)生源的一例。有時(shí)也將該電機(jī)M單體稱為伺服電機(jī)，但在本實(shí)施方式中，將包含編碼器100在內(nèi)的結(jié)構(gòu)稱為伺服電機(jī)SM。電機(jī)M具有軸 SH,通過(guò)使該軸SH繞旋轉(zhuǎn)軸線AX旋轉(zhuǎn)，來(lái)從軸SH的一端(輸出端)輸出旋轉(zhuǎn)力。另外，電機(jī)M只要是根據(jù)位置數(shù)據(jù)而受到控制的電機(jī)，則沒(méi)有特別限定。但為了便于說(shuō)明，下面對(duì)電機(jī)M為電動(dòng)式電機(jī)的情況進(jìn)行說(shuō)明。但是，電機(jī)M不限于將電用作動(dòng)力源的電動(dòng)式電機(jī)的情況，例如也可以是液壓式電機(jī)、氣動(dòng)式電機(jī)、蒸汽式電機(jī)等使用其它動(dòng)力源的電機(jī)。編碼器100配置于與電機(jī)M的軸SH的輸出端相反側(cè)的測(cè)定端，與軸SH連結(jié)。而且，該編碼器100通過(guò)檢測(cè)軸SH的位置，來(lái)檢測(cè)輸出旋轉(zhuǎn)力的旋轉(zhuǎn)軸SH的位置(也稱為旋轉(zhuǎn)角度θ、電機(jī)M的位置χ等)，輸出表示該位置的位置數(shù)據(jù)X。編碼器100還能始終或在任意的定時(shí)將測(cè)定出的位置數(shù)據(jù)輸出到控制裝置CT。但是，為了便于說(shuō)明，本實(shí)施方式的編碼器100在從控制裝置CT取得請(qǐng)求信號(hào)R時(shí)，將取得該請(qǐng)求信號(hào)R的定時(shí)(輸出定時(shí)的一例。也稱作請(qǐng)求定時(shí)tr)處的位置數(shù)據(jù)X輸出到控制裝置CT。另外，編碼器100的配置位置不特別限于本實(shí)施方式所示的例子。例如，編碼器 100也可以配置為與輸出側(cè)的軸SH直接連結(jié)，此外，也可以經(jīng)由減速機(jī)、旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換機(jī)等其它機(jī)構(gòu)與軸SH等移動(dòng)體連結(jié)。如上所述，在本實(shí)施方式中，控制裝置CT將請(qǐng)求信號(hào)R輸出到編碼器100，取得響應(yīng)于該請(qǐng)求信號(hào)R而從編碼器100輸出的位置數(shù)據(jù)X。然后，控制裝置CT根據(jù)該位置數(shù)據(jù) X，控制電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)。因此，在使用電動(dòng)式電機(jī)作為電機(jī)M的本實(shí)施方式中，控制裝置CT根據(jù)位置數(shù)據(jù)，控制向電機(jī)M施加的電流或電壓等，由此控制電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)。并且，控制裝置 CT還能從上位控制裝置(未圖示)取得上位控制信號(hào)，控制電機(jī)M，使得從電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)軸 SH輸出該上位控制信號(hào)中示出的位置或速度等。另外，在電機(jī)M使用液壓式、氣動(dòng)式、蒸汽式等的其它動(dòng)力源的情況下，控制裝置CT可通過(guò)控制這些動(dòng)力源的供給來(lái)控制電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)。(編碼器的結(jié)構(gòu))接著，參照?qǐng)D2 圖6，說(shuō)明本實(shí)施方式的編碼器100的結(jié)構(gòu)。圖2是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖3 圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的編碼器中的處理的說(shuō)明圖。如圖2所示，本實(shí)施方式的編碼器100具有檢測(cè)部110、第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120、 第ι數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130、近似部140、第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150和第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部160。檢測(cè)部110利用機(jī)械/電/磁/光學(xué)等原理，從與電機(jī)M的軸SH連結(jié)的旋轉(zhuǎn)體等檢測(cè)與電機(jī)M的位置對(duì)應(yīng)地變化的模擬的檢測(cè)信號(hào)D (將定時(shí)tn的信號(hào)設(shè)為檢測(cè)信號(hào)Dn。 η為整數(shù))。另外，該檢測(cè)部110的檢測(cè)原理以及檢測(cè)信號(hào)D的種類、形狀等沒(méi)有特別限定。關(guān)于檢測(cè)部110的具體結(jié)構(gòu)例，說(shuō)明作為檢測(cè)原理進(jìn)行光學(xué)式檢測(cè)的情況，如下所述。即，例如，具有使光進(jìn)行透射/反射/折射等的多個(gè)狹縫的轉(zhuǎn)盤(未圖示)與電機(jī)M 所轉(zhuǎn)動(dòng)的軸SH連結(jié)。而且，被固定的光源向狹縫照射光，由同樣被固定的受光元件將透過(guò)該狹縫后的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該電信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)D被直接輸出、或在被實(shí)施放大等處理后作為檢測(cè)信號(hào)D輸出。該檢測(cè)信號(hào)D隨著盤的旋轉(zhuǎn)而增減，該增減表示電機(jī)M的位置 (該情況下準(zhǔn)確地講是位置的變化量)。但是，檢測(cè)信號(hào)D不限于一個(gè)，例如為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向可以包括具有90°相位差的兩個(gè)信號(hào)，為了降低偏心誤差等也可以包括具有180°相位差的信號(hào)。此外，檢測(cè)信號(hào)D也可以包括用于計(jì)算絕對(duì)位置的原點(diǎn)信號(hào)，其自身也可以是表示絕對(duì)位置的信號(hào)。但是，此處列舉的結(jié)構(gòu)例僅是檢測(cè)部110的一例，只要檢測(cè)部110是能夠檢測(cè)如下信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)D的結(jié)構(gòu)，則沒(méi)有特別的限定，其中，所述信號(hào)表示電機(jī)M的位置，并且使下述的第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120可計(jì)算出表示位置的位置數(shù)據(jù)。第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120取得檢測(cè)部110所檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)D，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào) D，計(jì)算表示電機(jī)M的位置的位置數(shù)據(jù)(該位置數(shù)據(jù)也稱為“第1位置數(shù)據(jù)A”)。第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120的第1位置數(shù)據(jù)的計(jì)算方法沒(méi)有特別限定，如果對(duì)使用了上述光學(xué)原理時(shí)的位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法的一例進(jìn)行說(shuō)明，則例如可舉出以下方法。即，在上述例子的情況下，檢測(cè)部110檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)D是透過(guò)狹縫后的光，因此例如是振幅隨著盤的旋轉(zhuǎn)而變化的脈沖狀或正弦波狀等的模擬信號(hào)。因此，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120首先對(duì)檢測(cè)信號(hào)D進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。然后，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120例如通過(guò)對(duì)數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行倍頻處理來(lái)增加頻率，提高分辨率。另一方面，在通過(guò)了規(guī)定的基準(zhǔn)位置之后，對(duì)倍頻后的信號(hào)的檢測(cè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，由此第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120能夠計(jì)算出第1位置數(shù)據(jù)A。作為位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法的其它例子，例如，可舉出如下方法通過(guò)對(duì)A相及B相的兩個(gè)正弦波的檢測(cè)信號(hào)的相除結(jié)果進(jìn)行arctan運(yùn)算來(lái)計(jì)算電角度φ的方法、使用跟蹤(tracking)電路將兩個(gè)正弦波的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電角度φ的方法、以及在預(yù)先生成的表中確定與A相以及B 相的信號(hào)的值對(duì)應(yīng)的電角度φ的方法等。第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算第1位置數(shù)據(jù)A (將定時(shí)tn處的數(shù)據(jù)設(shè)為第1位置數(shù)據(jù)An。η為整數(shù))，作為第1位寬(例如16位)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。第1位置數(shù)據(jù)A表示電機(jī)M 的位置，并且該位置通常以正的整數(shù)值表示，因此，在本實(shí)施方式中按照第1位寬的無(wú)符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)類型來(lái)計(jì)算第1位置數(shù)據(jù)Α。但是，第1位置數(shù)據(jù)A的數(shù)據(jù)類型沒(méi)有特別限定。 圖3示出第1位置數(shù)據(jù)A的時(shí)間變化的例子。如圖3所示，該第1位置數(shù)據(jù)A是第1位寬的數(shù)據(jù)，所以是隨著電機(jī)M的位置的變化而重復(fù)在例如0 Amax (16位的情況下為0 65535)的范圍內(nèi)增減的值。在圖3中，例示了這樣的情況電機(jī)M在1個(gè)方向上以某種程度的定速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此第1位置數(shù)據(jù)A隨著時(shí)間t的經(jīng)過(guò)而單調(diào)增加。如果電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)為反向，則隨著時(shí)間t的經(jīng)過(guò)，第1位置數(shù)據(jù)A轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少。第1位置數(shù)據(jù)A減少的情況能夠與第1位置數(shù)據(jù)A增加的情況同樣地處理，所以下面為了便于說(shuō)明，以第1位置數(shù)據(jù)A單調(diào)增加的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的情況下，示出A = 0為電機(jī)M的基準(zhǔn)位置、如果超過(guò)A = Amax則電機(jī)M旋轉(zhuǎn)了一圈而返回A = 0的情況。即，第1位置數(shù)據(jù)A取0 Amax之間的值，如果與其相比有所減少或增加，則重復(fù)0 Amax的值。這樣，此處將數(shù)據(jù)可取的值的范圍稱為數(shù)據(jù)范圍。通常，以與電機(jī)M的位置分辨率一致的方式選擇該數(shù)據(jù)范圍。即，當(dāng)?shù)?位寬是 16位時(shí)，數(shù)據(jù)范圍是0 65535。而且，與此對(duì)應(yīng)，電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)一圈與0 65535對(duì)應(yīng)，第 1位置數(shù)據(jù)A的值表示電機(jī)M的絕對(duì)位置。另一方面，如圖3所示，以在時(shí)間上分離的非連續(xù)的斷續(xù)方式計(jì)算該第1位置數(shù)據(jù) A。該第1位置數(shù)據(jù)A的計(jì)算定時(shí)也稱作“采樣定時(shí)”。采樣定時(shí)tn(n是整數(shù))的間隔取決于檢測(cè)信號(hào)D的檢測(cè)定時(shí)、模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換定時(shí)、位置數(shù)據(jù)計(jì)算處理所需的時(shí)間等，沒(méi)有特別的限定。如上所述，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120在每個(gè)采樣定時(shí)tn，依次計(jì)算與上述第1位寬對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍的第1位置數(shù)據(jù)A。而且，在本實(shí)施方式的情況下，該第1位置數(shù)據(jù)A表示電機(jī)M的旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)的位置(IX絕對(duì)位置)，是在上述數(shù)據(jù)范圍內(nèi)重復(fù)的值。下面，適當(dāng)?shù)乩緦⒌?位置數(shù)據(jù)A作為“無(wú)符號(hào)短整型(unsigned short)，，的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行處理的情況(即16位的位寬)，進(jìn)行說(shuō)明。但是，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120的第1位置數(shù)據(jù)A計(jì)算方法、第1位置數(shù)據(jù)A的位寬、以及通過(guò)重復(fù)第1位置數(shù)據(jù)A而表示的電機(jī)M的位置范圍(上述例中為旋轉(zhuǎn)一圈)等沒(méi)有特別限定。換言之，此處附帶聲明只要是這樣的結(jié)構(gòu)，則沒(méi)有特別限定，即，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120根據(jù)檢測(cè)信號(hào)D，以數(shù)字形式表示檢測(cè)對(duì)象M的位置作為第1位置數(shù)據(jù)A， 計(jì)算取以規(guī)定的位寬重復(fù)的值的數(shù)據(jù)。此處，對(duì)輸出定時(shí)tr等進(jìn)行說(shuō)明，該輸出定時(shí)tr是從編碼器100輸出最終的位置數(shù)據(jù)X的定時(shí)。如上所述，第1位置數(shù)據(jù)A是在離散的采樣定時(shí)tn計(jì)算的。但是，控制裝置 CT所需的位置不限于該采樣定時(shí)tn的位置。因此，控制裝置CT向編碼器100輸出請(qǐng)求信號(hào)R。此處，將輸出該請(qǐng)求信號(hào)R的定時(shí)或請(qǐng)求信號(hào)R中示出的定時(shí)稱作輸出定時(shí)tr。在輸出定時(shí)tr與采樣定時(shí)tn之間有時(shí)間差的情況下，編碼器100根據(jù)在過(guò)去的采樣定時(shí)處計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)等，求出近似函數(shù)(例如回歸直線等)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)。然后，編碼器100根據(jù)該近似函數(shù)和輸出定時(shí)tr，計(jì)算該輸出定時(shí)tr 處的位置數(shù)據(jù)X，輸出到控制裝置CT。但是，如圖3所示，可能產(chǎn)生這樣的情況在用于計(jì)算近似函數(shù)的過(guò)去的多個(gè)采樣定時(shí)中包含數(shù)據(jù)變化點(diǎn)Ti，在該數(shù)據(jù)變化點(diǎn)Ti處第1位置數(shù)據(jù)A超出數(shù)據(jù)范圍，數(shù)據(jù)發(fā)生了較大偏離。在該情況下，如圖3所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出的近似函數(shù)FA不表示實(shí)際的第1位置數(shù)據(jù)A。因此，此時(shí)，編碼器100可能無(wú)法向控制裝置CT輸出準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)X。為了防止這樣的錯(cuò)誤檢測(cè)而穩(wěn)定地輸出準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)X，編碼器100通過(guò)第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130等計(jì)算準(zhǔn)確的近似函數(shù)。因此，下面，詳細(xì)說(shuō)明該第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130等。第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130是第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部的一例，為了求出更準(zhǔn)確的近似函數(shù)，將第 1位置數(shù)據(jù)A轉(zhuǎn)換為位寬比該第1位置數(shù)據(jù)A長(zhǎng)的第2位置數(shù)據(jù)B (例如cast處理等)。然
后，后述的近似部140根據(jù)由第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130轉(zhuǎn)換的多個(gè)采樣定時(shí)tn-m、tn-m+l.....
tn( = t0, tl,. . .，tm)處的第 2 位置數(shù)據(jù) Bn-m、Bn_m+l、· · .、Bn( = BO, Bi,. . .，Bm)，求出近似函數(shù)。這里以用角標(biāo)η表示最新的采樣定時(shí)處的數(shù)據(jù)、根據(jù)過(guò)去m個(gè)數(shù)據(jù)求出近似函數(shù)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。即，最新的采樣定時(shí)是tn，此時(shí)的第1位置數(shù)據(jù)及第2位置數(shù)據(jù)分別為An及Bn，另一方面，m個(gè)前的采樣定時(shí)是tn-m，此時(shí)的第1位置數(shù)據(jù)及第2位置數(shù)據(jù)分另Ij 為 An-m 及 Bn-m。如圖2所示，第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130為了進(jìn)行位寬的轉(zhuǎn)換，作為一例，具有速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131、位置存儲(chǔ)器132、第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133、和速度存儲(chǔ)器134。取得由第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)A后的第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部 130將該第1位置數(shù)據(jù)A記錄于位置存儲(chǔ)器132。此時(shí)，此前在位置存儲(chǔ)器132中記錄了至少m個(gè)第1位置數(shù)據(jù)An-m An-I。而且，當(dāng)計(jì)算出最新的第1位置數(shù)據(jù)An時(shí)，最新的第1位置數(shù)據(jù)An作為過(guò)去的第1位置數(shù)據(jù)而記錄于位置存儲(chǔ)器132，第1位置數(shù)據(jù)An-m作為不需要的數(shù)據(jù)而從位置存儲(chǔ)器132中刪除。但是，位置存儲(chǔ)器132也可以具有某種程度的緩存功能，例如將不需要的數(shù)據(jù)(即m個(gè)或更多個(gè)前的采樣定時(shí)處的第1位置數(shù)據(jù))繼續(xù)存儲(chǔ)。
速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131根據(jù)第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)，計(jì)算電機(jī)M的速度。此處，將表示該速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131所計(jì)算出的速度的數(shù)據(jù)也稱作速度數(shù)據(jù)V。圖4示出速度數(shù)據(jù)V的時(shí)間變化的例子。當(dāng)?shù)?位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算出最新的第1位置數(shù)據(jù)An時(shí)，速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131計(jì)算該采樣定時(shí)tn處的電機(jī)M的速度Vn。并且， 在計(jì)算速度Vn時(shí)，速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131能夠利用記錄在位置存儲(chǔ)器132中的過(guò)去的位置 An_m An—I。關(guān)于速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131的速度數(shù)據(jù)V的計(jì)算方法，可以考慮各種方法。例如，當(dāng)計(jì)算最新的采樣定時(shí)tn的速度數(shù)據(jù)Vn時(shí)，從最新的第1位置數(shù)據(jù)An減去1個(gè)前的采樣定時(shí)tn-Ι處的第1位置數(shù)據(jù)An-1，由此能夠計(jì)算速度數(shù)據(jù)Vn。此時(shí)，速度數(shù)據(jù)Vn是每個(gè)采樣定時(shí)間隔的變化量。由此，與使用其它采樣定時(shí)處的第1位置數(shù)據(jù)A來(lái)求速度數(shù)據(jù)Vn的情況相比，無(wú)需考慮兩個(gè)采樣定時(shí)的定時(shí)間隔，所以容易處理。此外，在這種情況下，能夠在第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120每次計(jì)算出第1位置數(shù)據(jù)A時(shí)依次計(jì)算速度數(shù)據(jù)V。另外，速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131將速度數(shù)據(jù)V計(jì)算為用符號(hào)(+/_)表示旋轉(zhuǎn)方向的帶符號(hào)的數(shù)據(jù)。因此，速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131從第1位寬的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)的第1位置數(shù)據(jù)An減去第1位置數(shù)據(jù)An-I JfMSBit作為符號(hào)位，由此，將相減結(jié)果作為第1位寬的帶符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在16位的情況下，速度數(shù)據(jù)V的數(shù)據(jù)范圍(Vmin Vmax)是-32768 32767。計(jì)算出的速度數(shù)據(jù)Vn被輸出到第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133，并且依次記錄于速度存儲(chǔ)器134。此前在速度存儲(chǔ)器134中記錄了至少m-2個(gè)速度數(shù)據(jù)Vn-m+1 Vn-I。而且，當(dāng)計(jì)算出最新的速度數(shù)據(jù)Vn時(shí)，最新的速度數(shù)據(jù)Vn作為過(guò)去的速度數(shù)據(jù)記錄于速度存儲(chǔ)器 134，速度數(shù)據(jù)Vn-m+Ι作為不需要的數(shù)據(jù)從速度存儲(chǔ)器134中刪除。但是，速度存儲(chǔ)器134 也可以具有某種程度的緩存功能，例如，將不需要的數(shù)據(jù)(即m-1個(gè)或更多個(gè)前的采樣定時(shí)處的速度數(shù)據(jù))繼續(xù)存儲(chǔ)。第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133取得記錄于位置存儲(chǔ)器132中的作為基準(zhǔn)的m個(gè)前的采樣定時(shí)tn-m處的第1位置數(shù)據(jù)An-m (第1位寬)，將該第1位置數(shù)據(jù)An-m轉(zhuǎn)換為位寬至少長(zhǎng)2位以上的第2位寬的帶符號(hào)數(shù)據(jù)(也稱作“第2位置數(shù)據(jù)B”)。將該轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為第2位置數(shù)據(jù)&i-m。然后，第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133從速度存儲(chǔ)器134及速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131取得采樣定時(shí)tn-m+Ι tn的速度數(shù)據(jù)Vn-m+l Vn。然后，第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133將這些速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第2位寬的帶符號(hào)數(shù)據(jù)。接著，第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133逐次將速度數(shù)據(jù)Vn-m+Ι Vn與作為基準(zhǔn)的采樣定時(shí)tn-m的第2位置數(shù)據(jù)&i-m相加，由此計(jì)算采樣定時(shí)tn-m+Ι tn處的第2位置數(shù)據(jù) Bn-m+1 Bn。因此，第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133能夠?qū)⒁缘?位寬表示電機(jī)M的位置的第2位置數(shù)據(jù)&i-m 輸出到近似部140。另外，圖5示出第2位置數(shù)據(jù)&i_m &ι的例子。如圖5所示，當(dāng)?shù)?位寬為18位時(shí)，第2位置數(shù)據(jù)B的數(shù)據(jù)范圍(aiiin Bmax)為-131071 131070。另外，在此說(shuō)明了第2位置數(shù)據(jù)B的第2位寬比第1位寬長(zhǎng)2位以上的情況，但在第2位寬僅比第1位寬長(zhǎng)1位時(shí)，則無(wú)符號(hào)時(shí)僅在正側(cè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)范圍，帶符號(hào)時(shí)僅在負(fù)側(cè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)范圍。因此，例如在旋轉(zhuǎn)方向固定的情況下，由于只在正側(cè)或負(fù)側(cè)擴(kuò)展即可，所以也可以延長(zhǎng)1位的位寬。但是，如本實(shí)施方式所述，在將2位以上的帶符號(hào)數(shù)據(jù)作為第2位置數(shù)據(jù)B時(shí)，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展正側(cè)及負(fù)側(cè)這兩側(cè)的數(shù)據(jù)范圍，能夠成倍增加穩(wěn)定性。近似部140對(duì)連續(xù)的兩個(gè)以上的采樣定時(shí)tn-m tn處的第2位置數(shù)據(jù)&i_m 進(jìn)行回歸分析，求出近似函數(shù)FB，該近似函數(shù)FB用于在輸入了表示定時(shí)(時(shí)間)的定時(shí)
數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)(也稱為“第3位置數(shù)據(jù)C”)。即，近似部140在采樣定時(shí)tn對(duì)第2 位置數(shù)據(jù)&i-m &!這m個(gè)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，求出近似函數(shù)FB的常數(shù)(例如，對(duì)于回歸直線而言是斜率及截距)。圖5示出該近似部140計(jì)算出的近似函數(shù)FB的圖。在本實(shí)施方式中，說(shuō)明使用直線回歸分析作為回歸分析的一例的情況。但作為回歸分析的其它例子，還能使用更高次的回歸分析。此外，作為回歸分析方法的一例，本實(shí)施方式中能夠使用最小二乘法，但如果回歸分析方法是在線性的情況下能夠?qū)С鼍€性函數(shù)、 在非線性的情況下能夠?qū)С龇蔷€性函數(shù)的方法，則沒(méi)有特別限定。如果新的采樣定時(shí)tn到來(lái)，則第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算新的第1位置數(shù)據(jù)A， 第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130輸出m個(gè)前的采樣定時(shí)tn-m以前的新的第2位置數(shù)據(jù)B的組，近似部 140在每次取得該組時(shí)，更新近似函數(shù)FB。第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150在從控制裝置CT取得請(qǐng)求信號(hào)R后，將定時(shí)數(shù)據(jù)輸入到近似函數(shù)FB，導(dǎo)出請(qǐng)求定時(shí)tr處的電機(jī)M的位置數(shù)據(jù)(也稱為“第3位置數(shù)據(jù)C” )，該定時(shí)數(shù)據(jù)表示取得該請(qǐng)求信號(hào)R的定時(shí)、或請(qǐng)求信號(hào)R中示出的定時(shí)(輸出定時(shí)、請(qǐng)求定時(shí)) tr。第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150導(dǎo)出第3位置數(shù)據(jù)C，作為與第2位置數(shù)據(jù)B同樣的第2位寬的帶符號(hào)數(shù)據(jù)。第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部160是第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部的一例，如圖6所示，對(duì)第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150導(dǎo)出的第3位置數(shù)據(jù)C進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為控制裝置CT所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)類型(例如cast 處理)。此時(shí)，大多數(shù)的情況下，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算出的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型與控制裝置CT所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)類型相等。因此，在本實(shí)施方式的情況下，第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部160轉(zhuǎn)換為與第1位置數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)類型、即第1位寬的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)。也將該轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)稱為輸出位置數(shù)據(jù)X。另外，在第3位置數(shù)據(jù)C例如為18位的帶符號(hào)數(shù)據(jù)、輸出位置數(shù)據(jù)X為16位無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)的情況下，能夠通過(guò)刪除高兩位(18位-17位)來(lái)進(jìn)行從第3位置數(shù)據(jù)C向輸出位置數(shù)據(jù)X的轉(zhuǎn)換。(編碼器等的動(dòng)作)以上說(shuō)明了本實(shí)施方式的編碼器100等的結(jié)構(gòu)。接著，參照?qǐng)D7，說(shuō)明本實(shí)施方式的編碼器100等的動(dòng)作。圖7是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的編碼器的動(dòng)作的說(shuō)明圖。如圖7所示，編碼器100首先對(duì)步驟SOl進(jìn)行處理。在該步驟SOl (檢測(cè)步驟的一個(gè)例子)中，檢測(cè)部110檢測(cè)電機(jī)M的位置，取得表示該位置的檢測(cè)信號(hào)D。然后，進(jìn)入步驟S03。在步驟S03 (第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟的一例)中，第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120根據(jù)檢測(cè)部Iio檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)D，計(jì)算以第1位寬來(lái)表示電機(jī)M的位置的第1位置數(shù)據(jù)A。然后，進(jìn)入步驟S05。在步驟S05(第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟的一例)中，第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130將第1位置數(shù)據(jù)A轉(zhuǎn)換為比其長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)B。另外，該步驟S05詳細(xì)分為步驟S051和步驟S052，首先對(duì)步驟S051進(jìn)行處理。在步驟S051 (速度數(shù)據(jù)計(jì)算步驟的一例)中，速度數(shù)據(jù)計(jì)算部131根據(jù)在步驟S03 中計(jì)算出的采樣定時(shí)tn的第1位置數(shù)據(jù)An和其前1個(gè)采樣定時(shí)tn_l處的第1位置數(shù)據(jù) An-1，計(jì)算采樣定時(shí)tn處的速度數(shù)據(jù)Vn。然后，進(jìn)入步驟S052。在步驟S052(第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟的一例)中，第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部133根據(jù)包含步驟S051中計(jì)算出的以前的速度數(shù)據(jù)在內(nèi)的速度數(shù)據(jù)Vn-m+Ι Vn與步驟S03中以前計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)An-m，計(jì)算多個(gè)采樣定時(shí)tn-m tn處的第2位置數(shù)據(jù)&i_m &1，第2位置數(shù)據(jù)&i-m 以第2位寬表示電機(jī)M的位置。然后，進(jìn)入步驟S07。在步驟S07(近似步驟的一例)中，對(duì)步驟S051中計(jì)算出的數(shù)據(jù)組(第2位置數(shù)據(jù)&i-m Bn)進(jìn)行回歸分析，計(jì)算近似函數(shù)FB。然后，進(jìn)入步驟S09。在步驟S09中確認(rèn)下個(gè)采樣定時(shí)tn+Ι是否到來(lái)。然后，如果下個(gè)采樣定時(shí)tn+1 已到來(lái)，則重復(fù)步驟SOl以后的處理，如果下個(gè)采樣定時(shí)tn+Ι未到來(lái)，則進(jìn)入步驟S11。在步驟Sll中，確認(rèn)第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150是否從控制裝置CT取得了請(qǐng)求信號(hào) R0如果未取得請(qǐng)求信號(hào)R，則對(duì)步驟S09進(jìn)行重復(fù)處理，另一方面，如果取得了請(qǐng)求信號(hào)R， 在對(duì)步驟S13進(jìn)行處理。在步驟S13 (第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟的一例)中，第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部150將取得請(qǐng)求信號(hào)R的定時(shí)、請(qǐng)求信號(hào)R中示出的定時(shí)(輸出定時(shí)、請(qǐng)求定時(shí))tr的定時(shí)數(shù)據(jù)輸入到在步驟S07中計(jì)算出的近似函數(shù)FB，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)C，該第3位置數(shù)據(jù)C以第2位寬表示該輸出定時(shí)tr處的電機(jī)M的位置。然后，進(jìn)入步驟S15。在步驟S15 (第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟的一例)中，第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部160將步驟S13中導(dǎo)出的第3位置數(shù)據(jù)C轉(zhuǎn)換為控制裝置CT所要求的數(shù)據(jù)類型(例如第1位寬的數(shù)據(jù))，將該轉(zhuǎn)換后的輸出位置數(shù)據(jù)X輸出到控制裝置CT。在該步驟S15中，輸出一個(gè)位置數(shù)據(jù)X之前的流程結(jié)束，但是，通常，如果在步驟S15的處理之后下個(gè)采樣定時(shí)tn+Ι到來(lái)，則重復(fù)步驟 SOl以后的處理。(本實(shí)施方式的效果的例子)以上說(shuō)明了本實(shí)施方式的編碼器100等。根據(jù)該編碼器100等，在求近似函數(shù)時(shí)，將第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部120計(jì)算出的第1 位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比其第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)，根據(jù)該第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算近似函數(shù)。因此，數(shù)據(jù)范圍擴(kuò)大，能夠?qū)С霾皇軘?shù)據(jù)范圍的上限或下限處的限制所導(dǎo)致的影響的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)。此外，此時(shí)，根據(jù)編碼器100，在增加位寬時(shí)，使用各位置數(shù)據(jù)中的速度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。因此，能夠?qū)?dǎo)出近似函數(shù)時(shí)使用的數(shù)據(jù)組變更為不包含數(shù)據(jù)大幅變化的數(shù)據(jù)變化點(diǎn)Ti的數(shù)據(jù)組。由此，能夠求出更準(zhǔn)確的近似函數(shù)。以上，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明的技術(shù)思想范圍不限于此處說(shuō)明的實(shí)施方式。只要是具有本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通知識(shí)的人，顯然能夠想到在權(quán)利要求所記載的本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)能進(jìn)行各種變更、修正及組合等。因此，進(jìn)行這些變更、修正、組合等后的技術(shù)當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍。并且，在本說(shuō)明書中，流程圖中記載的步驟不僅包括按記載的順序在時(shí)間上依次進(jìn)行的處理，還包括不是在時(shí)間上依次進(jìn)行而是并列地或單獨(dú)地執(zhí)行的處理。另外，即使對(duì)于在時(shí)間上依次進(jìn)行處理的步驟，顯然也可根據(jù)情況而適當(dāng)?shù)馗淖冺樞颉?br> 權(quán)利要求
1.一種編碼器，其具有檢測(cè)部，其檢測(cè)表示檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述檢測(cè)部檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部，其將上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似部，其根據(jù)上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部在連續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)； 以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述近似部計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第 3位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其中， 上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部具有速度數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)，計(jì)算表示上述檢測(cè)對(duì)象的移動(dòng)速度的速度數(shù)據(jù)；以及第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述速度數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的速度數(shù)據(jù)，計(jì)算第2位置數(shù)據(jù)，該第2位置數(shù)據(jù)以上述第2位寬表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼器，其中，當(dāng)計(jì)算出最新的采樣定時(shí)處的上述速度數(shù)據(jù)時(shí)，上述第2位置數(shù)據(jù)計(jì)算部將作為基準(zhǔn)的m個(gè)前的采樣定時(shí)處的上述第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第2位寬的基準(zhǔn)第2位置數(shù)據(jù)，根據(jù)上述基準(zhǔn)第2位置數(shù)據(jù)和從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的速度數(shù)據(jù)，按照上述第2位寬計(jì)算從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的第2位置數(shù)據(jù)，上述近似部根據(jù)m個(gè)前的采樣定時(shí)處的上述基準(zhǔn)第2位置數(shù)據(jù)和從m-1個(gè)前的采樣定時(shí)到最新的采樣定時(shí)各自處的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算上述近似函數(shù)， 其中，m為2以上的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的編碼器，其中，上述第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部按照比上述第1位寬長(zhǎng)的第3位寬計(jì)算上述第3位置數(shù)據(jù)， 上述編碼器還具有將上述第3位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上述第1位寬的位置數(shù)據(jù)的第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部。
5.一種伺服單元，其具有 電機(jī)，其使檢測(cè)對(duì)象移動(dòng)；編碼器，其檢測(cè)上述電機(jī)所移動(dòng)的檢測(cè)對(duì)象的位置；以及控制裝置，其根據(jù)上述編碼器檢測(cè)出的位置數(shù)據(jù)，控制上述電機(jī)， 上述編碼器具有檢測(cè)部，其檢測(cè)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述檢測(cè)部檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部，其將上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似部，其根據(jù)上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部在連續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)； 以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)上述近似部計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第 3位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置。
6. 一種位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法，其具有 檢測(cè)步驟，檢測(cè)表示檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟，根據(jù)在上述檢測(cè)步驟中檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)計(jì)算第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)，該第1位置數(shù)據(jù)表示上述檢測(cè)對(duì)象的位置；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟，將在上述第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟中計(jì)算出的第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比上述第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)；近似步驟，根據(jù)在上述第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟中在連續(xù)的兩個(gè)以上的上述采樣定時(shí)所轉(zhuǎn)換的兩個(gè)以上的第2位置數(shù)據(jù)，計(jì)算近似函數(shù)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)；以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算步驟，根據(jù)在上述近似步驟中計(jì)算出的近似函數(shù)，計(jì)算第3位置數(shù)據(jù)，該第3位置數(shù)據(jù)表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置。
全文摘要
提供能夠測(cè)定更準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)的編碼器、伺服單元以及位置數(shù)據(jù)計(jì)算方法。編碼器(100)具備檢測(cè)部(110)，其檢測(cè)表示檢測(cè)對(duì)象的位置的檢測(cè)信號(hào)(D)；第1位置數(shù)據(jù)計(jì)算部(120)，其根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，在離散的采樣定時(shí)(t)計(jì)算表示檢測(cè)對(duì)象的位置的第1位寬的第1位置數(shù)據(jù)(A)；第1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部(130)，其將第1位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比第1位寬長(zhǎng)的第2位寬的第2位置數(shù)據(jù)(B)；近似部(140)，其根據(jù)連續(xù)的兩個(gè)以上的采樣定時(shí)的第2位置數(shù)據(jù)(B)，計(jì)算近似函數(shù)(FB)，該近似函數(shù)用于在輸入了定時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)；以及第3位置數(shù)據(jù)計(jì)算部(150)，其根據(jù)近似函數(shù)，計(jì)算表示輸出定時(shí)處的檢測(cè)對(duì)象的位置的第3位置數(shù)據(jù)(C)。
文檔編號(hào)H02P8/00GK102564463SQ20111034516
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者吉武博信, 村岡次郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)