JPS6019458B2 - Rotary dial rotation identification device - Google Patents
Rotary dial rotation identification deviceInfo
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- JPS6019458B2 JPS6019458B2 JP1888879A JP1888879A JPS6019458B2 JP S6019458 B2 JPS6019458 B2 JP S6019458B2 JP 1888879 A JP1888879 A JP 1888879A JP 1888879 A JP1888879 A JP 1888879A JP S6019458 B2 JPS6019458 B2 JP S6019458B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電素子により回転方向および回転角度を検出
するロータリーダィアル装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a rotary dial device that detects the rotation direction and rotation angle using photoelectric elements.
ダィァルにより回転する回転軸に2本の光線を投射し、
その光線を回転軸の回転に伴い位相を異にして断続する
機構を設け、その光線の断続信号を検出することにより
、回転軸の回転方向および回転角度を識別するための装
置が知られている。Projecting two light beams onto a rotating shaft rotated by a dial,
There is a known device that includes a mechanism that intermits the light beam with a different phase as the rotation axis rotates, and detects the intermittent signal of the light beam to identify the rotation direction and rotation angle of the rotation axis. .
第1図はその機構部分の一例を示す構造斜視図である。
回転軸1に歯車2が取付けられ、その歯車円周にスプリ
ング状の俊片3が接し、この例では30度回転する毎に
クリックストップが作動するように構成されている。円
板4は光線の断続用で、回転角15度毎に、発光ダイオ
ードD,からホトトランジスタP,に至る光線、または
発光ダイオードD2からホトトランジスタP2に至る光
線を断続するように構成されている。このような機構で
、ホトトランジスタP・およびP2の信号を検出するこ
とにより、円板4の回転方向を検知し、これにより光線
の断続回数をアップカウントまたはダウンカウントすれ
ば、ダイアル回転に対応するディジタル情報を得ること
ができる。FIG. 1 is a structural perspective view showing an example of its mechanical parts.
A gear 2 is attached to a rotating shaft 1, and a spring-like spring piece 3 is in contact with the circumference of the gear, and in this example, a click stop is configured to operate every time the gear rotates 30 degrees. The disk 4 is used to interrupt the light beam, and is configured to interrupt the light beam from the light emitting diode D to the phototransistor P, or the light beam from the light emitting diode D2 to the phototransistor P2, every 15 degrees of rotation angle. . With such a mechanism, by detecting the signals of the phototransistors P and P2, the direction of rotation of the disk 4 is detected, and by counting up or down the number of intermittent light beams, it corresponds to the rotation of the dial. Digital information can be obtained.
このような構成で従来構造のものは、光線の断続回数を
カウントするために、このダィアルの取付けられた装置
のデータ処理装置を利用することが多いが、ダィアルの
軸1を手動で回転するものはともかく、藤1をギアによ
り高速に回転させるものでは、光線の断続回数のカウン
トに相当な高速の処理を必要とすることになり、データ
処理装置の負担が大きくなる欠点がある。Conventional devices with this type of configuration often use the data processing device of the device to which this dial is attached to count the number of intermittent light beams, but in the case of devices that manually rotate axis 1 of the dial, In any case, the method in which the rattan 1 is rotated at high speed using a gear requires considerably high-speed processing to count the number of intermittent light beams, which has the drawback of increasing the burden on the data processing device.
また、軸の回転が停止するとき、同一方向の回転の後に
ちようど正しいクリック位置で停止する場合はよいが、
俵片3が歯車2の山に乗り上げ、わずかに逆回転をして
停止するようなことがあると、回転方向の識別およびカ
ウント値に誤りが生じることになる。本発明はこれを改
良するもので、高速回転に対してもデータ処理装置の負
担が少なく、回転に細い戻りやバックラッシュがあって
も、誤動作の生じない、ハードウェア構成による装置を
提供することを目的とする。Also, when the rotation of the axis stops, it is good if it stops at the correct click position after rotation in the same direction.
If the bale piece 3 rides on the peak of the gear 2, rotates slightly in the opposite direction, and then stops, an error will occur in the identification of the rotation direction and in the count value. The present invention improves this, and provides a device with a hardware configuration that reduces the burden on a data processing device even during high-speed rotation, and does not cause malfunction even if there is a slight return or backlash in the rotation. With the goal.
本発明は、二組の光電素子の間を通過する2本の光線が
ダィアル回転に伴い機械的に位相を異にして断続するよ
うに構成されたダィアル機構と、この光線の断続により
ダィアルの回転方向および回転角度を識別する電気回路
とを備えた装置において、上言己ダィアル機構は、上記
2本の光線が同時に断である状態および同時に薮である
状態を含むようにその断続の位相が設定され、上記電気
回路は、上記2本の光線が同時に断である状態を検出す
る第一の論理回路と、上記2本の光線が同時に穣である
状態を検出する第二の論理回路と、上記第一および第二
の両論理回路の出力信号により制御されるRSフリップ
フロップを含みそのRSフリップフロップの出力が変化
する時点を検出する第三の論理回路と、一方の光線の断
続信号がそれぞれD入力に導かれ他方の光線の断続信号
およびその断続信号の反転信号がそれぞれクロック入力
に導かれた2個のO型フリップフロップと、上記第三の
論理回路の出力信号により回転角度を検出し、上記2個
のO型フリップフ。The present invention provides a dial mechanism configured so that two light beams passing between two sets of photoelectric elements are interrupted mechanically with different phases as the dial rotates, and a dial rotation caused by the interruption of the light beams. In the device equipped with an electric circuit for identifying the direction and the rotation angle, the above-mentioned dial mechanism is configured such that the phase of the intermittent state is set so that the above-mentioned two light beams are simultaneously cut off and simultaneously covered. and the electric circuit includes: a first logic circuit that detects a state in which the two light beams are simultaneously disconnected; a second logic circuit that detects a state in which the two light beams are simultaneously in contact; a third logic circuit that includes an RS flip-flop controlled by the output signals of both the first and second logic circuits and detects when the output of the RS flip-flop changes; detecting the rotation angle by the output signal of the third logic circuit and two O-type flip-flops, each of which is guided to the input and the intermittent signal of the other beam and the inverted signal of the intermittent signal are respectively guided to the clock input; The above two O-type flips.
ップの各出力および上記二組の光電素子の一方の出力に
より回転方向を検出する手段とを備えたことを特徴とす
る。実施例図面により詳しく説明する。and means for detecting the direction of rotation based on each output of the chip and the output of one of the two sets of photoelectric elements. This will be explained in detail with reference to the drawings.
第2図は本発明装置の電気回路要部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the main parts of the electric circuit of the device of the present invention.
発光ダイオードD,,D2およびホトトランジスタP,
,P2は第1図に例示した機構の発光ダイオードD,.
D2およびホトトランジスタP,,P2に相当するもの
で、ダィアル軸1の一定の回転角(この例では15度)
毎に、光線が断続する。ホトトランジスタP,の出力は
、ナンドゲートG,、○型フリップフロップF2のクロ
ツク入力に、同P,の反転出力は、ナンドゲートG2、
D型フリップフロツブF,のクロツク入力にそれぞれ与
えられている。一方、ホトトランジスタP2の出力は、
ナンドゲートG,、D型フリップフロップF,,F2の
D入力に、同P2の反転出力はナソドゲートG2の入力
にそれぞれ与えられている。ナンドゲートG,およびG
2の出力は、ゲート回路G3およびG4からなるRSフ
リップフロップのセット、リセット入力にそれぞれ与え
られているこのフリップフロップの出力は、排他的論理
和回路G5の入力に、一方は直接に、他方は抵抗R3お
よびコンデンサCからなるCRフィル夕を介して与えら
れている。Light emitting diodes D,, D2 and phototransistors P,
, P2 are light emitting diodes D, .
D2 and phototransistors P,, P2, which correspond to a certain rotation angle of dial axis 1 (15 degrees in this example)
The light rays are intermittent each time. The output of the phototransistor P is connected to the clock input of the NAND gate G, and the ○ type flip-flop F2, and the inverted output of the phototransistor P is connected to the NAND gate G2,
The clock inputs of the D-type flip-flop F, respectively. On the other hand, the output of phototransistor P2 is
The D inputs of NAND gates G, and D-type flip-flops F, . Nand Gate G, and G
The outputs of 2 are respectively given to the reset inputs of a set of RS flip-flops consisting of gate circuits G3 and G4.The outputs of these flip-flops are given to the inputs of exclusive OR circuit G5, one directly and the other. It is applied via a CR filter consisting of resistor R3 and capacitor C.
この排他的論理和回路の出力はカウントパルスCPとし
て、図外のデータ処理装置に与えられている。また、前
記ホトトランジスタP,の出力P,、D型フリツプフロ
ップF,,F2の出力Q,,Q2は、それぞれ方向信号
パルスとして図外のデータ処理装置に与えられている。
このように構成された装置の動作を説明する。The output of this exclusive OR circuit is given as a count pulse CP to a data processing device (not shown). Further, the outputs P, Q2 of the phototransistor P, and the outputs Q, Q2 of the D-type flip-flops F, F2 are respectively given as direction signal pulses to a data processing device (not shown).
The operation of the device configured in this way will be explained.
第3図はダィアルが反時計方向に連続回転を開始すると
きの動作波形図である。第3図に符号を付して示す波形
は、第2図に示す回路の対応する符号の点の波形である
。第3図上段の波状の波形は、第1図に示す歯車2の山
および谷に対応し、矢印はそのクリックストツプ位置で
ある。従って、ダイアルが回転していないときには、ス
プリング力によりこのクリックストップ位置に停止する
。ナンドゲートG,の出力Sは、ホトトランジスタP,
およびP2の出力が同時に「H」のとき「LJになる。FIG. 3 is an operation waveform diagram when the dial starts continuous rotation in the counterclockwise direction. The waveforms shown with symbols in FIG. 3 are the waveforms at points with corresponding symbols in the circuit shown in FIG. The wavy waveform in the upper part of FIG. 3 corresponds to the peaks and valleys of the gear 2 shown in FIG. 1, and the arrow indicates the click stop position. Therefore, when the dial is not rotating, it is stopped at this click stop position by the spring force. The output S of the NAND gate G, is the phototransistor P,
When the outputs of P2 and P2 are simultaneously "H", it becomes "LJ".
ナンドゲートG2の出力Rは、ホトトランジスタP,お
よびP2の出力が同時に「L」のとき「L」になる。こ
の両出力S,Rにより、ゲート回路G3およびC4から
なるRSフリツプフロツプを制御すると、その出力Fは
両出力S,Rの各立下り前緑で反転する出力が得られる
。ゲート回路G5は一種の微分回路として作用し、前記
出力Fが反転する度に短いパルスを送出する。一方、2
個のD型フリップフロツプF,およびF2については、
そのクロツク入力CKの立上りで、D入力の状態をラッ
チするように横成されていて、フリツプフロツプF,は
ホトトランジスタP,の出力立下り時、フリツプフロツ
プF2はホトトランジスタP,の立上り時に、それぞれ
ホトトランジスタP2の状態をラッチすることになる。The output R of the NAND gate G2 becomes "L" when the outputs of the phototransistors P and P2 are simultaneously "L". When an RS flip-flop consisting of gate circuits G3 and C4 is controlled by these outputs S and R, an output F is obtained which is inverted in green before each fall of both outputs S and R. The gate circuit G5 acts as a kind of differentiating circuit and sends out a short pulse every time the output F is inverted. On the other hand, 2
For the D-type flip-flops F and F2,
The flip-flop F is configured to latch the state of the D input at the rising edge of the clock input CK, and the flip-flop F and F2 are configured to latch the state of the D input at the falling edge of the phototransistor P and the flip-flop F2, respectively, at the rising edge of the phototransistor P. The state of transistor P2 will be latched.
これにより、出力Q,,Q2が「日,L」となって、ダ
ィアル軸が反時計方向に回転していることを認識するこ
とができる。ダィアル軸が時計方向に回転しているとき
、すなわち第3図で時間軸が図の右から左に流れること
とすると、上記出力Q・,Q2は「L,H」となること
がわかる。このような、本発明の装置では、カウントパ
ルスCPは単純な短いパルスとなり、方向信号はQ,,
Q2に示すように単純な「日,LJまたは「L, H」
となって、相当な高速度までデータ処理装置に大きな負
担をかけることなく動作することができる。As a result, the outputs Q, , Q2 become "day, L", and it can be recognized that the dial shaft is rotating counterclockwise. It can be seen that when the dial axis is rotating clockwise, that is, when the time axis flows from right to left in FIG. 3, the outputs Q. and Q2 become "L, H". In such a device of the present invention, the count pulse CP is a simple short pulse, and the direction signal is Q,...
As shown in Q2, simple "日、LJ" or "L、H"
Therefore, it is possible to operate at considerably high speeds without placing a large burden on the data processing device.
次に、ダィアル回転がオーバーシュート、あるいはバッ
クラッシュ等により、複雑な動きをしたときの状態につ
いて説明する。Next, we will explain the situation when the dial rotation makes a complicated movement due to overshoot or backlash.
先ず、反時計方向の回転すなわち第3図において図の左
から右へ時間軸を進めてきて、図のA点で停止させよう
としたところ、一度B点までオーバーシュートし、そこ
で手をはなしたため再びA点のクリックストップ位置に
戻った場合を考える。First, when I rotated counterclockwise, that is, advanced the time axis from left to right in Figure 3, and tried to stop at point A in the figure, it overshot once to point B, and I let go of it there. Let us consider the case of returning to the click stop position of point A again.
オーバーシュートが起こるまでは、Q.,Q2は「日,
L」となっているが、A→B→Aと動くことによりQ,
,Q2は「日,H」となってしまう。この「日,H」の
状態から次に、図の左方に、すなわち時計方向に回転し
てA→B→A→C
と動けば、Q,,Q2は「L,H」となって正規の動作
をするので問題ないが、A→B→A→D
と動くと、1カウントだけQ,,Q2が「日,H」の状
態で進むことになる。Until overshoot occurs, Q. , Q2 is “day,
L, but by moving from A to B to A, Q,
, Q2 becomes "day, h". If we move from this state of "day, H" to the left side of the diagram, that is, clockwise, and move from A to B to A to C, Q,, Q2 become "L, H" and are normal. There is no problem because the movement is as follows, but if it moves as A→B→A→D, Q,,Q2 will advance by one count in the state of "day, H".
これは、はじめに時計方向に連続回転して、第3図の右
から左へ時間軸を進行させる場合も同様であって、これ
を識別するには出力Q.,Q2のほかに、出力P,を監
視すればよいことがわかる。This is the same when the time axis advances from right to left in FIG. 3 by first continuously rotating clockwise. To identify this, output Q. , Q2, it can be seen that it is sufficient to monitor the output P,.
すなわち、Q,,Q2が「日,H」となったときに、P
,が「L」ならば反時計万向、P,が「H」ならば時計
方向にカウントすれば、誤動作することなくカウントを
行うことができる。次に、反時計万向の回転すなわち第
3図におて図の左から右へ時間軸を進めてきて、図のD
点で停止しようとしたが、一度E点までオーバーシュー
トし、再びD点に戻った場合を考える。In other words, when Q,,Q2 becomes "day, H", P
If , is "L", count counterclockwise, and if P, is "H", count clockwise, so that counting can be performed without malfunction. Next, rotate counterclockwise, that is, advance the time axis from left to right in Figure 3, and
Let us consider a case where an attempt is made to stop at a point, but the vehicle overshoots once to point E and then returns to point D.
このときは、前記の状況と反対に、出力Q,,Q2が「
L, L」となる。このときも同様に、P.を併せて監
視することによりその方向を正しく識別することができ
る。すなわち、Q,,Q2が「L,L」のとき、P,が
「H」であれば反時計万向、P,が「L」であれば時計
方向の回転となる。このように、上記D型フリップフロ
ップF,.F2の出力ね,,Q2の他に、ホトトランジ
ス夕の1個の状態を監視することにより、クリックスト
ッブ・ピッチの2分の1以下のダイアルのオーバーシュ
ートあるいはバックラッシュ等による複雑な動きに対し
て、完全にその方向を識別することのできる優れた装置
を得ることができる。In this case, contrary to the above situation, the outputs Q, , Q2 are
L, L”. Similarly, at this time, P. The direction can be correctly identified by monitoring the direction. That is, when Q,, Q2 are "L, L", if P, is "H", the rotation will be counterclockwise, and if P, is "L", the rotation will be clockwise. In this way, the D-type flip-flops F, . By monitoring the status of one phototransistor in addition to the output of F2 and Q2, it is possible to prevent complicated movements caused by overshoot or backlash of the dial that is less than half the click stop pitch. On the other hand, it is possible to obtain an excellent device that can completely identify the direction.
以上述べたように、本発明によれば、出力パルスが簡単
化されて高速回転においてもデータ処理装置の負担が少
なくなるとともに、ダィアルの複雑な動作に対しても誤
動作することのない優れた装置を得ることができる。As described above, according to the present invention, the output pulse is simplified and the load on the data processing device is reduced even in high-speed rotation, and the device is excellent in that it does not malfunction even with complicated dial movements. can be obtained.
第1図はダィァル機構の一例を示す斜視図、第2図は本
発明実施例装置の要部回路図。
第3図は動作説明用の波形図。鈴1図
系2図
荒3図FIG. 1 is a perspective view showing an example of a dial mechanism, and FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation. Suzu 1 Diagram 2 Diagram Rough 3 Diagram
Claims (1)
ル回転に伴い機械的に位相を異にして断続するように構
成されたダイアル機構と、 この光線の断続によダイア
ルの回転方向および回転角度を識別する電気回路とを備
えた装置において、 上記ダイアル機構は、上記2本の
光線が同時に断である状態および同時に接である状態を
含むようにその断続の位相が設定され、 上記電気回路
は、 上記2本の光線が同時に断である状態を検出する第一
の論理回路と、 上記2本の光線が同時に接である状態
を検出する第二の論理回路と、 上記第一および第二の
両論理回路の出力信号により制御されるRSフリツプフ
ロツプを含みそのRSフリツプフロツプの出力が変化す
る時点を検出する第三の論理回路と、 一方の光線の断
続信号がそれぞれD入力に導かれ他方の光線の断続信号
およびその断続信号の反転信号がそれぞれクロツク入力
に導かれた2個のD型フリツプフロツプと、 上記第三
の論理回路の出力信号により回転角度を検出し、上記2
個のD型フリツプフロツプの各出力および上記二組の光
電素子の一方の出力により回転方向を検出する手段とを
備えたことを特徴とするロータリーダイアルの回転識別
装置。[Scope of Claims] 1. A dial mechanism configured to intermittent two light beams passing between two sets of photoelectric elements with mechanically different phases as the dial rotates; In a device equipped with an electric circuit for identifying the rotation direction and rotation angle of the dial, the dial mechanism adjusts the phase of the disconnection so that the two light beams are simultaneously disconnected and simultaneously connected. is set, and the electric circuit includes a first logic circuit that detects a state in which the two light beams are simultaneously disconnected, and a second logic circuit that detects a state in which the two light beams are simultaneously connected. , a third logic circuit that includes an RS flip-flop controlled by the output signals of the first and second logic circuits and detects when the output of the RS flip-flop changes, and a third logic circuit that detects when the output of the RS flip-flop changes; The rotation angle is detected by the output signal of the third logic circuit and two D-type flip-flops, each of which has an intermittent signal of the other light beam and an inverted signal of the intermittent signal introduced into the clock input. 2
1. A rotation identification device for a rotary dial, comprising means for detecting the direction of rotation based on the outputs of the D-type flip-flops and the output of one of the two sets of photoelectric elements.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1888879A JPS6019458B2 (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Rotary dial rotation identification device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1888879A JPS6019458B2 (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Rotary dial rotation identification device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55110914A JPS55110914A (en) | 1980-08-27 |
| JPS6019458B2 true JPS6019458B2 (en) | 1985-05-16 |
Family
ID=11984098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1888879A Expired JPS6019458B2 (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Rotary dial rotation identification device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019458B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923257A (en) * | 1982-07-28 | 1984-02-06 | Hokuyo Automatic Co | Optical fiber type sensor |
| CN108693373A (en) * | 2018-05-22 | 2018-10-23 | 西京学院 | A kind of PWM code-discs speed probe |
-
1979
- 1979-02-20 JP JP1888879A patent/JPS6019458B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55110914A (en) | 1980-08-27 |
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