專利名稱：位置檢測裝置、編碼板、位置檢測方法、計(jì)時(shí)裝置及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用適合于檢測計(jì)時(shí)的秒針、分針的位置等的編碼板的絕對位置的位置檢測裝置及位置檢測方法，以及備有位置檢測裝置的計(jì)時(shí)裝置及電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
在備有秒針、分針或時(shí)針等的模擬顯示型的計(jì)時(shí)裝置中，正在研究附加自動地修正時(shí)刻顯示的功能。該自動地修正時(shí)刻顯示的功能(以下稱時(shí)刻自動調(diào)整功能)定期地通過無線或有線取得標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻，使顯示時(shí)刻與該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻一致，能用于使由于更換電池等原因而停止過的計(jì)時(shí)功能恢復(fù)到現(xiàn)在時(shí)刻等。通過具備這樣的時(shí)刻自動調(diào)整功能，則將手表的時(shí)刻顯示自動地調(diào)整到旅行的目的地的當(dāng)?shù)貢r(shí)刻，能經(jīng)常顯示非常準(zhǔn)確的時(shí)刻。
另外，近年來，在手表等便攜式的計(jì)時(shí)裝置中，開發(fā)了代替電池的方法，即通過使用者的手腕的運(yùn)動等，利用重錘進(jìn)行發(fā)電，或者利用太陽電池進(jìn)行工作。在這些不使用電池的計(jì)時(shí)裝置中，可以考慮在不能從太陽電池等獲得電力的情況下，使時(shí)刻顯示用的電機(jī)停止，在內(nèi)部計(jì)數(shù)時(shí)刻，以降低電力消耗。在這樣的計(jì)時(shí)裝置中，如果利用時(shí)刻自動調(diào)整功能，則在太陽電池等開始發(fā)電后，能自動地、而且準(zhǔn)確地使時(shí)刻顯示恢復(fù)到在內(nèi)部計(jì)數(shù)的現(xiàn)在時(shí)刻。
在模擬顯示型的計(jì)時(shí)裝置中，為了有效地利用時(shí)刻自動調(diào)整功能，最好附加自動地把握所顯示的時(shí)刻的功能。為了省電還可以將停止前的時(shí)刻存入內(nèi)部存儲器中，將顯示中的時(shí)刻存入內(nèi)部存儲器中，并利用該存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)刻調(diào)整?？墒?，如果發(fā)生了下述一些錯(cuò)誤在停止過程中使用者用表把改變了針的位置、或者更換電池時(shí)存儲器的內(nèi)容消失了、或者為了調(diào)整時(shí)刻而快速走針等，那么就不能自動地且準(zhǔn)確地進(jìn)行時(shí)刻調(diào)整。
另一方面，為了自動地把握所顯示的時(shí)刻，例如在備有顯示秒的秒針、顯示分的分針及顯示時(shí)的時(shí)針的計(jì)時(shí)裝置中，有必要識別各種針的位置。為此，研究了有可能使用使各針的位置與針連動旋轉(zhuǎn)的編碼板，將分別驅(qū)動秒針、分針及時(shí)針的4號輪、2號輪及柱輪等各個(gè)齒輪作為編碼板使用。而且為了識別秒針及分針的指示位置，有必要以60個(gè)位置即以6度的間距精確地檢測各針的位置，為了識別60個(gè)位置，有6位的位置信息就足夠了，所以可以考慮將該位置信息以6度間距加在編碼板上，檢測該位置信息?？墒牵谠摲椒ㄖ校绻靡粋€(gè)檢測裝置一位一位地進(jìn)行檢測的話，那么就需要在編碼板上設(shè)置6個(gè)檢測裝置，如果檢測裝置過多，則收容在手表等便攜式鐘表裝置中是有困難的。另一方面，雖然也可以考慮象磁記錄媒體那樣，使用將位置信息作為磁信息存儲的編碼板，但為了正確地檢測磁信息，將與軟盤同樣的機(jī)構(gòu)收容在手表內(nèi)部在目前是困難的，那就會變得體積大、價(jià)格高。另外，在一邊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動磁記錄媒體，一邊讀取信息的機(jī)構(gòu)中，不可能檢測時(shí)針等低速運(yùn)動的針的停止位置。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用可收容在適合于手表等小型便攜式裝置中的小型簡單的機(jī)構(gòu)，能以6度間距或更高的精度檢測絕對位置的位置檢測裝置及位置檢測方法。另一目的在于提供一種能以簡單的結(jié)構(gòu)、在短時(shí)間內(nèi)高精度地檢測絕對位置的小型的位置檢測裝置及位置檢測方法。
發(fā)明的公開因此，在本發(fā)明中，為了能從表面進(jìn)行檢測，采用離散地帶有多個(gè)識別標(biāo)記的編碼板，一邊移動該編碼板，或一邊反復(fù)移動·停止，一邊多次對識別碼進(jìn)行抽樣，獲得表示指示位置的識別信息，檢測絕對位置。即本發(fā)明的位置檢測裝置的特征在于備有為了能從表面進(jìn)行檢測而離散地帶有多個(gè)識別標(biāo)記的編碼板；能檢測識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置；以及相對地移動編碼板和識別標(biāo)記檢測裝置，根據(jù)在多個(gè)抽樣點(diǎn)(檢測位置、檢測點(diǎn))對識別標(biāo)記的有無進(jìn)行抽樣獲得的時(shí)序數(shù)據(jù)串即抽樣碼，能識別與識別標(biāo)記檢測裝置相對的編碼板的指示位置的識別裝置。
另外，本發(fā)明的位置檢測方法的特征在于有如下所述的位置檢測程序?yàn)榱四軓谋砻孢M(jìn)行檢測而對離散地帶有多個(gè)識別標(biāo)記的編碼板，相對地移動能檢測識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置，一邊移動，或一邊反復(fù)移動及停止，一邊根據(jù)在多個(gè)抽樣點(diǎn)對識別標(biāo)記的有無進(jìn)行抽樣獲得的抽樣碼，識別與識別標(biāo)記檢測裝置相對的編碼板的指示位置。
在本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法中，由于對離散地附帶的識別標(biāo)記多次連續(xù)地依次進(jìn)行抽樣，所以能識別指示位置。因此，在編碼板的各個(gè)指示位置不需要設(shè)單值地表示該指示位置的信息。從而在編碼板的各個(gè)指示位置上附帶的識別標(biāo)記可以是例如1位數(shù)據(jù)。而且，由于通過對該識別標(biāo)記進(jìn)行多次抽樣，能獲得多位的抽樣碼，所以能獲得識別60個(gè)位置或更多的指示位置所必要的規(guī)定位的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，也可以在指示位置設(shè)多位數(shù)據(jù)，但在本發(fā)明的位置檢測裝置中，由于不需要單值地表示各指示位置的信息量，所以能小型且結(jié)構(gòu)也簡單。即，由于各個(gè)指示位置上附帶的識別標(biāo)記可以是1位數(shù)據(jù)，所以檢測該識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置也只需要備有一個(gè)傳感器就可以了。因此，位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)能非常簡單，誤檢測概率急劇下降，所以可靠性也高。
另外，本例的位置檢測裝置由于在多個(gè)抽樣點(diǎn)依次檢測識別標(biāo)記，能獲得識別指示位置用的充分的信息量抽樣碼，所以編碼板的相對的移動速度低一些也可以，即使是間隔式地移動，也能獲得表示指示位置的數(shù)據(jù)。因此，能收容在適合于手表等小型便攜式的裝置中，能充分地確保檢測計(jì)時(shí)裝置的針的位置所必要的精度。
為了避免由于誤檢測識別標(biāo)記而錯(cuò)誤地解釋指示位置，在識別裝置中最好設(shè)置識別標(biāo)記判斷裝置和譯碼器，上述識別標(biāo)記判斷裝置除了輸出確認(rèn)了在各個(gè)抽樣點(diǎn)有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)、以及確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)以外，還輸出不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)，上述譯碼器從該識別標(biāo)記判斷裝置獲得第一、第二或第三數(shù)據(jù)，并且對由上述第一、第二或第三數(shù)據(jù)中的任意數(shù)據(jù)構(gòu)成的多個(gè)數(shù)據(jù)組即抽樣碼進(jìn)行譯碼，識別指示位置。由于輸出表示不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)，所以還能這樣識別指示位置，即移動編碼板，直至在譯碼器中獲得沒有第三數(shù)據(jù)的抽樣碼為止，另外，還可以在取得含有冗余位的較長的抽樣碼后忽視第三數(shù)據(jù)，而根據(jù)第一及第二數(shù)據(jù)識別指示位置。再者，如以下所述，還可以利用數(shù)據(jù)的規(guī)則性，修正第三數(shù)據(jù)，進(jìn)行譯碼。
在識別標(biāo)記檢測裝置中，能夠采用根據(jù)識別標(biāo)記的有無可以輸出信號電平高低變化的檢測信號的傳感器，在識別裝置中設(shè)有當(dāng)檢測信號比第一基準(zhǔn)信號高時(shí)輸出第一數(shù)據(jù)的第一比較裝置、以及當(dāng)檢測信號比低于第一基準(zhǔn)信號的第二基準(zhǔn)信號還低時(shí)輸出第二數(shù)據(jù)的第二比較裝置，當(dāng)不輸出第一及第二數(shù)據(jù)時(shí)，能輸出第三數(shù)據(jù)。
另外，從識別標(biāo)記檢測裝置輸出的檢測信號的大小隨著編碼板、識別標(biāo)記檢測裝置的安裝狀態(tài)、識別標(biāo)記檢測裝置的固體差、檢測時(shí)的溫度差等環(huán)境條件的變化而變化。因此，為了即使環(huán)境條件變化，也能高精度、可靠地進(jìn)行位置檢測，最好使識別標(biāo)記檢測裝置的第一基準(zhǔn)信號比識別標(biāo)記檢測裝置沒有識別標(biāo)記時(shí)的檢測信號的最大值高，而使第二基準(zhǔn)信號比識別標(biāo)記檢測裝置有識別標(biāo)記時(shí)的檢測信號的最小值低。該檢測信號的最大值及最小值表示考慮了由環(huán)境條件的變化引起的檢測信號的變化的最大值及最小值。
再者，在比較從識別標(biāo)記檢測裝置輸出的檢測信號和第一或第二基準(zhǔn)信號、判斷識別標(biāo)記的有無的情況下，設(shè)置環(huán)境條件檢測裝置和修正裝置是有效的，上述環(huán)境條件檢測裝置用于檢測相對于與識別標(biāo)記檢測裝置相同的測定對象具有相同的特性的環(huán)境條件，上述修正裝置用于根據(jù)該環(huán)境條件檢測裝置的檢測結(jié)果修正基準(zhǔn)信號或檢測信號兩者中的至少一者。因此，由于能消除來自外界的噪聲或溫度變化這樣的環(huán)境條件引起的影響，所以能更正確地判斷檢測信號，能在短時(shí)間內(nèi)高精度地、可靠地判斷絕對位置。
再者，采用下述方法是有效的，即，使得在識別標(biāo)記和抽樣點(diǎn)之間具有規(guī)定的規(guī)則性，利用該規(guī)則性修正第三數(shù)據(jù)，利用具有修正過的數(shù)據(jù)的抽樣碼識別指示位置。例如，在編碼板上留出含有偶數(shù)個(gè)理想抽樣點(diǎn)的區(qū)間，該區(qū)間帶有包含偶數(shù)個(gè)預(yù)定了抽樣的理想抽樣點(diǎn)或檢測點(diǎn)(理想抽樣點(diǎn))的尺寸的識別標(biāo)記，如果采用被抽樣的抽樣碼，以便通過多個(gè)(2個(gè)以上)的識別標(biāo)記和區(qū)間的邊界，則在理想的情況下，從邊界到邊界應(yīng)能獲得第一或第二數(shù)據(jù)偶數(shù)個(gè)并排的抽樣碼。利用該規(guī)則性可以如下將第三數(shù)據(jù)修正成第一或第二數(shù)據(jù)。
1.移動編碼板，進(jìn)行含有多個(gè)識別標(biāo)記的邊界的規(guī)定數(shù)的抽樣，在各抽樣點(diǎn)求得確認(rèn)了有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)、確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)、以及不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)。
2.在有第三數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)其前后的第一或第二數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，作成修正后的數(shù)據(jù)組(抽樣碼)。
3.將所得到的抽樣碼(數(shù)據(jù)組)進(jìn)行譯碼，判斷指示位置。利用在譯碼中預(yù)先存儲了指示位置和與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)組(基準(zhǔn)抽樣碼、識別標(biāo)記)的表等，對所獲得的抽樣碼和所存儲的基準(zhǔn)抽樣碼進(jìn)行比較，就能求出指位置。
通過利用這樣的數(shù)據(jù)的規(guī)則性進(jìn)行錯(cuò)誤修正，能獲得表示該指示位置的正確的數(shù)據(jù)組，不需要將編碼板一直移動到獲得全部變成第一或第二數(shù)據(jù)的抽樣碼為止，在短時(shí)間內(nèi)、用較少的能量就能檢測正確的位置。
還可能給出識別標(biāo)記的尺寸及區(qū)間內(nèi)包含奇數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)的規(guī)則性。另外，還能給出使識別標(biāo)記的尺寸為偶數(shù)個(gè)、區(qū)間為奇數(shù)個(gè)的規(guī)則性或與其相反的規(guī)則性。在這些情況下，如果考慮到不確定性，則有必要將3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)分配給一個(gè)識別標(biāo)記及區(qū)間，識別碼的位數(shù)有增加的傾向。因此，采用將偶數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)分配給識別標(biāo)記及區(qū)間的規(guī)則性的方法能簡化識別圖形。
本發(fā)明的位置檢測裝置的識別裝置在只能輸出第一及第二數(shù)據(jù)中的某一個(gè)數(shù)據(jù)的情況下，使用具有這樣的規(guī)則性的識別標(biāo)記是重要的。在所獲得的抽樣碼不滿足第一及第二數(shù)據(jù)的規(guī)則性的情況下，斷定為有誤檢測，所以能取得再進(jìn)行抽樣的表示下一個(gè)指示位置的抽樣碼，或者采取進(jìn)行錯(cuò)誤修正、識別指示位置等對策。
另外，如果考慮編碼板和識別標(biāo)記檢測裝置的安裝誤差或由于編碼板的移動特性等發(fā)生的位置檢測裝置的固體差，則對應(yīng)于使編碼板進(jìn)行間隔式的移動的移動裝置的移動時(shí)間，利用時(shí)間調(diào)整裝置調(diào)整使用識別標(biāo)記檢測裝置進(jìn)行抽樣的時(shí)間，能將難以進(jìn)行識別標(biāo)記的邊界上等有無識別標(biāo)記的判斷的實(shí)際的抽樣點(diǎn)移到能獲得更明確的檢測信號的理想的抽樣點(diǎn)一側(cè)，能進(jìn)行精度高的位置檢測。
另外，以比由編碼板指示的指示位置的分辨率更細(xì)的間隔進(jìn)行抽樣也是有效的，因此，由于識別指示位置用的信息量增多，所以容易進(jìn)行錯(cuò)誤修正，能在短時(shí)間內(nèi)可靠地精確地檢測指示位置。
這樣的位置檢測裝置的編碼板或識別標(biāo)記檢測裝置兩者中的至少一者如果與計(jì)時(shí)裝置的秒針、分針或時(shí)針三者中的至少一者連動旋轉(zhuǎn)，識別編碼板的指示位置，能把握秒針、分針或時(shí)針的絕對位置。當(dāng)然不限于計(jì)時(shí)裝置，通過使電子機(jī)器的顯示裝置和編碼板連動地移動，能高精度地檢測顯示裝置的位置。另外，作為識別標(biāo)記使用能從編碼板的表面進(jìn)行檢測而附帶的磁性薄膜，利用備有磁檢測傳感器的識別標(biāo)記檢測裝置，能提供價(jià)格低、可靠性高的位置檢測裝置。
另外，象計(jì)時(shí)裝置的時(shí)針和分針那樣，在為了能從表面檢測而附帶識別標(biāo)記、識別與時(shí)針的編碼板連動的分針的子編碼板的指示位置的情況下，繼識別編碼板的指示位置的位置檢測程序之后，最好進(jìn)行識別子編碼板的指示位置的第二位置檢測程序。在識別編碼板的指示位置之后，通過進(jìn)行第二位置檢測程序，可以根據(jù)編碼板的指示位置，對表示預(yù)計(jì)的子編碼板的指示位置的限定的范圍內(nèi)的基準(zhǔn)抽樣碼和所獲得的抽樣碼進(jìn)行比較，能在更短的時(shí)間內(nèi)，且以較少的抽樣點(diǎn)數(shù)，識別子編碼板的指示位置。
附圖的簡單說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的計(jì)時(shí)裝置的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是更詳細(xì)地表示圖1所示的計(jì)時(shí)裝置的識別部中的分針判斷部和基準(zhǔn)信號輸出部的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是表示識別圖形之一例圖。
圖4是表示檢測圖3所示的識別圖形時(shí)獲得的檢測信號的曲線圖。
圖5是表示根據(jù)圖3所示的識別圖形分配給各點(diǎn)的各識別碼的圖。
圖6是說明檢測信號的輸出呈離散狀態(tài)的說明圖。
圖7是說明檢測信號的輸出下降或上升而獲得不確定數(shù)據(jù)的說明圖。
圖8是表示抽樣點(diǎn)偏離狀態(tài)的圖。
圖9是說明用步進(jìn)電機(jī)移動編碼板的過程的說明圖。
圖10是表示在編碼板移動期間設(shè)定的多個(gè)抽樣用的檢測時(shí)間的圖。
圖11是表示進(jìn)行位置檢測的處理的流程圖。
實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1中示出了利用本發(fā)明的位置檢測功能自動地進(jìn)行時(shí)刻調(diào)整的計(jì)時(shí)裝置的簡略結(jié)構(gòu)。本例的計(jì)時(shí)裝置1備有進(jìn)行走針的步進(jìn)電機(jī)2、以及驅(qū)動該步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動電路(DRI)3。驅(qū)動電路3利用1Hz的驅(qū)動脈沖，進(jìn)行通常的時(shí)刻顯示，同時(shí)利用32Hz等快速送進(jìn)脈沖，可進(jìn)行快速走針。步進(jìn)電機(jī)2通過齒輪組10，能驅(qū)動秒針11、分針12及時(shí)針13。首先，步進(jìn)電機(jī)2通過小齒輪驅(qū)動五號輪15，依次驅(qū)動四號輪16、未圖示的三號輪、二號輪17、未圖示的日歷背輪及柱輪18。然后，秒針11與四號輪16連動地走動，分針12與二號輪17連動地走動，進(jìn)而時(shí)針13與柱輪18連動地走動。四號輪16、二號輪17及柱輪18的另一面16a、17a及18a具有編碼板的功能，在各個(gè)面16a、17a及18a上利用磁性墨等的硬磁性薄膜而附帶具有規(guī)定的識別標(biāo)記的識別圖形20。
在具有編碼板的功能的各輪的表面(編碼器面)16a、17a及18a上與磁性圖形(識別圖形)20相對，在能檢測各識別圖形20的識別標(biāo)記的有無的位置上，配置著識別標(biāo)記檢測裝置即磁傳感器21a、21b及21c。在識別部5中分別分析這些磁傳感器21a、21b及21c的檢測信號0，各編碼器面16a、17a及18a識別與磁傳感器21a、21b及21c相對的絕對位置(指示位置)，并將各個(gè)指示位置輸出給控制部(CON)6。
通過識別各編碼器面16a、17a及18a的指示位置，判斷秒針11、分針12及時(shí)針13所指的位置，所以控制部6根據(jù)各針的位置，利用電機(jī)驅(qū)動電路3，將針快速送進(jìn)，并根據(jù)從外部供給的表示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的信號1，自動地修正為準(zhǔn)確的時(shí)刻顯示。當(dāng)然也可以使電機(jī)驅(qū)動電路3具有反轉(zhuǎn)功能，能使各針11、12及13反轉(zhuǎn)。時(shí)鐘信號從振蕩電路(OCI)7被輸入控制部6，根據(jù)該時(shí)鐘信號進(jìn)行快速送進(jìn)，同時(shí)在修正為準(zhǔn)確的時(shí)刻顯示后，根據(jù)該時(shí)鐘信號進(jìn)行通常的走針。
從與各編碼器面16a、17a及18a相對設(shè)置的磁傳感器21a、21b及21c輸出的各檢測信號0由設(shè)置在識別部5中的3個(gè)判斷部(JUD1)23、(JUD2)24及(JUD3)25進(jìn)行處理。另外，由這些判斷部23、24及25處理的數(shù)據(jù)供給譯碼部(DEC)27。然后，譯碼部27如果對各編碼器面16a、17a及18a存儲了規(guī)定數(shù)的數(shù)據(jù)后，便根據(jù)這些數(shù)據(jù)組、并參照ROM28中存儲的碼表，識別各編碼器面16a、17a及18a中的指示位置，將檢測到的與位置有關(guān)的信息輸出給控制部6。
譯碼部27中的數(shù)據(jù)的取入(抽樣)與由步進(jìn)電機(jī)2進(jìn)行間隔地旋轉(zhuǎn)的各編碼器面16a、17a及18a的移動時(shí)間同步地進(jìn)行。在本例中，在識別部5中設(shè)有時(shí)間調(diào)整電路(DEL)29，它能根據(jù)從控制部6供給電機(jī)驅(qū)動電路3的驅(qū)動信號，設(shè)定驅(qū)動信號的延遲時(shí)間，以便控制部6能相對于通過電機(jī)驅(qū)動電路3驅(qū)動電機(jī)的時(shí)間，控制對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣的時(shí)間。
另外，在本例的識別部5中設(shè)有基準(zhǔn)信號輸出部(REF)26，它輸出在判斷部23、24和25中判斷檢測信號等用的基準(zhǔn)信號。另外，設(shè)置在遠(yuǎn)離編碼器面16a、17a及18a的位置的磁傳感器22的輸出被供給基準(zhǔn)信號輸出部26，并根據(jù)磁傳感器22的檢測結(jié)果，修正從基準(zhǔn)信號輸出部26供給的基準(zhǔn)信號的電平，以便消除外界條件例如噪聲或溫度的變化等產(chǎn)生的影響。
圖2示出了判斷部23、24及25、以及基準(zhǔn)信號輸出部26的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。判斷部23、24及25由于能采用同樣的結(jié)構(gòu)，所以在圖2中是以判斷部24為例示出的，該判斷部24識別與分針12連動移動的編碼器面17a的位置。判斷部24備有放大來自磁傳感器(SEN)21b的檢測信號、同時(shí)可以校正磁傳感器的固體差的放大電路31，以及利用被放大的檢測信號判斷識別標(biāo)記的有無的判斷電路32。
本例中的放大電路31備有將由磁傳感器21b獲得的檢測信號0的差動電壓變換成與從基準(zhǔn)信號輸出部26供給的基準(zhǔn)信號2的基準(zhǔn)電壓對應(yīng)的電壓的單端型變換電路(COV)33，以及將由該單端型變換電路33放大了的電壓再次放大的前置放大器(AMP)34。單端型變換電路33由于從磁傳感器21b獲得的檢測信號0的差動電壓非常微小，所以將它變換成以基準(zhǔn)信號2的基準(zhǔn)電壓為基準(zhǔn)的電壓差的檢測信號，同時(shí)還進(jìn)行將輸出的電壓放大2倍～100倍左右的處理。供給單端型變換電路33的基準(zhǔn)信號2的電位能調(diào)整成任意的電平，另一方面，供給由前置放大器34放大的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)信號3的電壓能固定為與從基準(zhǔn)信號輸出部26供給的單端型變換電路33的基準(zhǔn)信號2的電位不同的電位。因此，通過由基準(zhǔn)信號輸出部26調(diào)整單端型變換電路33的基準(zhǔn)信號2的電位，能用前置放大器34放大從磁傳感器21b獲得的檢測信號0的差動電壓中不含有所發(fā)生的偏置電壓分量的電壓。另外，由于前置放大器34備有放大率的調(diào)整電路，所以能通過調(diào)整放大率來校正由磁傳感器21b的靈敏度差或相對于編碼器面17a的安裝狀態(tài)、以及編碼器面17a上附加的識別標(biāo)記的狀態(tài)引起的檢測信號0的強(qiáng)度的離散。這樣，通過使用本例中的放大電路31，校正由磁傳感器本身的特性差或相對于編碼器面的安裝狀態(tài)等引起的固體差，能獲得將規(guī)定的電壓電平按基準(zhǔn)放大了的檢測信號’0。
根據(jù)檢測信號判斷識別標(biāo)記的有無的本例的判斷電路32備有兩個(gè)比較電路(COP1)35及(COP2)36，在各個(gè)比較電路35及36中分別對將規(guī)定的電壓電平按基準(zhǔn)放大了的檢測信號’0與第一基準(zhǔn)信號4及第二基準(zhǔn)信號5進(jìn)行比較。第一及第二基準(zhǔn)信號4及5由基準(zhǔn)信號輸出部26供給，在本例中，第一基準(zhǔn)信號4的電位設(shè)定得比第二基準(zhǔn)信號5的電位高。在各個(gè)比較電路35及36中，如果檢測信號’0的電位比成為比較對象的第一及第二基準(zhǔn)信號4及5的電位高時(shí)，輸出高電平的信號，如果檢測信號’0的電位比成為比較對象的第一及第二基準(zhǔn)信號4及5的電位低時(shí)，輸出低電平的信號。
這些比較電路35及36的輸出被供給譯碼部27，在譯碼部27中，如果比較電路35及36的輸出兩者都呈高電平時(shí)，便取得確認(rèn)了有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)。在本例中，以下將第一數(shù)據(jù)表示為“1”。另外，如果比較電路35及36的輸出兩者都呈低電平時(shí)，便取得確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)。在本例中以下將第二數(shù)據(jù)表示為“0”。再者，由于比較電路35及36的基準(zhǔn)信號4及5設(shè)有電位差，所以有時(shí)比較電路35的輸出呈低電平，比較電路36的輸出呈高電平。本例的譯碼部27將其作為不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)使用，以下用“*”表示該第三數(shù)據(jù)。這樣，通過使用本例的判斷電路32，能將磁傳感器21b檢測的檢測信號判斷為3種。
如上所述，由基準(zhǔn)信號輸出部26供給判斷檢測信號用的基準(zhǔn)信號2、3、4及5。本例的基準(zhǔn)信號輸出部26備有基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路(GEN)41，它用于發(fā)生具有各種電位的多個(gè)基準(zhǔn)信號。首先，從該基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路41供給的基準(zhǔn)信號2及3調(diào)整單端型變換電路33及前置放大器34的GND電位，通過調(diào)整這兩個(gè)GND電位，能用前置放大器34將磁傳感器21b的磁場為0處發(fā)生的偏壓斷開進(jìn)行放大。
另外，從基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路41輸出在比較電路35及36中成為比較對象的第一及第二基準(zhǔn)信號4及5。在本例的基準(zhǔn)信號輸出部26中，這些第一及第二基準(zhǔn)信號4及5通過加法電路(ADD)46分別供給比較電路35及36。在加法電路46中，對應(yīng)于設(shè)置在遠(yuǎn)離編碼器面16a、17a及18a的位置的磁傳感器(R-SEN)22的輸出電壓的高低，而使第一及第二基準(zhǔn)信號4及5的電壓電平升高或降低，以便防止外部噪聲或溫度等引起的影響。即，在本例的基準(zhǔn)信號輸出部26中，設(shè)有修正基準(zhǔn)信號的電壓電平的修正電路42，該修正電路42與上述同樣備有校正并放大磁傳感器22的檢測輸出信號的單端型變換電路(COV)44，以及由前置放大器(AMP)45構(gòu)成的放大電路43。而且，從前置放大器45輸出的修正用的信號6被供給加法電路46，在加法電路46中調(diào)整基準(zhǔn)信號4及5的電位電平。
將檢測信號供給修正電路42的磁傳感器22與形成了構(gòu)成識別標(biāo)記的硬磁性薄膜的齒輪之間保持一定距離設(shè)置，以便只用來自時(shí)鐘外部的磁場改變從磁傳感器22輸出的電信號。另外，修正電路42的單端型變換電路44和判斷部24的單端型變換電路33的信號放大率被設(shè)定得相等，另外，修正電路42的前置放大器45和判斷部24的前置放大器34的信號放大率也被設(shè)定得相等。因此，由判斷部24的磁傳感器21b、單端型變換電路33及前置放大器34構(gòu)成的電路和由修正電路42的磁傳感器22、單端型變換電路44及前置放大器45構(gòu)成的電路的溫度特性等大致相同。因此，兩個(gè)前置放大器34和前置放大器45的輸出差幾乎不隨溫度變化。因此，在加法電路46中，通過將前置放大器45的輸出加到基準(zhǔn)信號4及5的基準(zhǔn)電位上，在比較電路35及36中能基本上消除由從磁傳感器21b輸出的檢測信號的溫度產(chǎn)生的影響。即，由于使用該修正電路42，在將磁場從外部加到用硬磁性薄膜獲得磁信息用的磁傳感器21b上的情況下，雖然前置放大器34的輸出受該外部磁場的作用而發(fā)生很大變化，但修正電路42的前置放大器45的輸出也與該電壓的變化量相同地變化，同時(shí)基準(zhǔn)信號4及5的電位也變化，因此比較電路35及36能不受外部磁場影響地正確地只檢測由硬磁性薄膜獲得的磁信息。
另外，離開齒輪捕捉計(jì)時(shí)裝置的環(huán)境條件的變化的磁傳感器22對于與識別標(biāo)記檢測裝置的磁傳感器21b等相同的測定對象具有大致相同的特性，能消除來自外部的磁噪聲等傳給磁傳感器的噪聲。因此，能從修正電路42的前置放大器45獲得反映這些噪聲的輸出，因此在加法電路46中能將與噪聲對應(yīng)的變化加到基準(zhǔn)信號4及5上，在判斷檢測信號0時(shí)也能消除由噪聲產(chǎn)生的影響。
這樣，在本例的基準(zhǔn)信號輸出部26中，通過設(shè)置只檢測來自計(jì)時(shí)裝置的外部的影響的磁傳感器22，則能根據(jù)檢測識別標(biāo)記的磁傳感器21的檢測信號，消除由外界的影響產(chǎn)生的變化分量。因此，不管在什么樣的條件下都能高精度地進(jìn)行識別標(biāo)記的檢測。另外，利用修正電路42的輸出，控制來自磁傳感器21b的檢測信號0，以代替控制基準(zhǔn)信號4及5，也能消除來自外部的影響。
另外，根據(jù)需要，從基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路41輸出的基準(zhǔn)信號2、3、4及5的各個(gè)電位能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，因此能夠根據(jù)前置放大器34的輸出電壓，調(diào)整比較電路35及36中使用的基準(zhǔn)信號4及5的電位，或者在比較電路35及36中當(dāng)由于溫度或其它隨時(shí)間變化的因素而難以進(jìn)行正確的檢測時(shí)，能適應(yīng)變更等。
另外，在圖2中雖然根據(jù)分針12定位用的電路即判斷部24進(jìn)行了說明，但進(jìn)行秒針11定位用的判斷部25及進(jìn)行時(shí)針13定位用的判斷部23的結(jié)構(gòu)也一樣。而且，從基準(zhǔn)信號輸出部26向各個(gè)判斷部23及25供給基準(zhǔn)信號，也同樣進(jìn)行這些比較電路中使用的基準(zhǔn)信號的修正。另外，在圖2所示的電路中，雖然利用修正來自外界的影響的修正電路42的輸出控制基準(zhǔn)信號的電位，但當(dāng)然也可以修正檢測信號’0的電位。另外，雖然在圖1及圖2中未示出，但本例的計(jì)時(shí)裝置1備有穩(wěn)壓電路，從該穩(wěn)壓電路向上述的各個(gè)電路供電。
圖3中作為各個(gè)編碼器面16a、17a及18a上帶的識別圖形20的例子，示出了檢測分針12的位置的編碼器面17a上帶的識別圖形。本例的識別圖形20利用2號輪17的表面形成，且沿著圓盤狀的編碼器面17a的周圍分散地配置9個(gè)識別標(biāo)記50a～50i。而且，以6度間距設(shè)定的抽樣點(diǎn)(理想的抽樣點(diǎn))上，利用由霍爾元件等構(gòu)成的磁傳感器21b檢測這些識別標(biāo)記50a～50i。這樣的識別圖形20可以由使用磁性墨等而附帶的硬磁性膜構(gòu)成，另外，檢測它的磁傳感器可以用GaAs霍爾元件等構(gòu)成，可以形成非常小的300μm左右的角。因此，在計(jì)時(shí)裝置1的機(jī)構(gòu)內(nèi)能容易地賦予本例的位置檢測功能。因此，完全不需要改變計(jì)時(shí)裝置1的厚度或直徑等的尺寸，就能安裝針位置的檢測機(jī)構(gòu)。另外，通過采用由霍爾元件和磁性膜構(gòu)成的識別圖形的組合，不使磁傳感器21b接觸識別圖形20，就能進(jìn)行位置檢測，所以不會妨礙走針，也不需要進(jìn)行改變步進(jìn)電機(jī)2或齒輪組10的特性等的設(shè)計(jì)變更。另外，通過控制霍爾元件和硬磁性膜的距離，能獲得與圖4所示的精度足夠的識別圖形對應(yīng)的電壓波形，所以檢測信號的處理也容易，還能簡化進(jìn)行處理所需要的電路。
構(gòu)成識別圖形20的各識別標(biāo)記50a～50i從編碼器面17a的中心呈放射狀地配置，同時(shí)沿著與編碼器面垂直的方向磁化，能無條件地識別編碼器面17a與磁傳感器21b相對的指示位置。在本例的識別圖形20上，在以12時(shí)的方向?yàn)?度時(shí)，沿時(shí)鐘的走向從1度到9度帶上識別標(biāo)記50a，從25度到69度帶上識別標(biāo)記50b，從85度到105度帶上識別標(biāo)記50c，從121度到153度帶上識別標(biāo)記50d，從169度到177度帶上識別標(biāo)記50e，從193度到201度帶上識別標(biāo)記50f，從253度到261度帶上識別標(biāo)記50g，從289度到297度帶上識別標(biāo)記50h，從337度到345度帶上識別標(biāo)記50i。另一方面，將2度的點(diǎn)作為點(diǎn)01，以6度的間隔從點(diǎn)01～60設(shè)定理想的(標(biāo)準(zhǔn)的)抽樣點(diǎn)51。
以6度間隔使帶有這樣的識別圖形20的編碼器面17a旋轉(zhuǎn)時(shí)，由前置放大器將從磁傳感器21b獲得的信號放大后的檢測信號’0的形態(tài)示于圖4中。圖4所示的檢測信號’0作為輸出電壓表示信號電平，該信號電平由判斷部24的放大電路31進(jìn)行調(diào)整，以便在-20mV至40mV之間變化。因此，如果在各抽樣點(diǎn)51看到從磁傳感器21b獲得的檢測信號的信號電平，則斷定在檢測到識別標(biāo)記50a～50i中的任意一個(gè)識別標(biāo)記時(shí)，能獲得約20mV以上的輸出電壓，在未檢測到這些識別標(biāo)記時(shí)，則判斷下降到約-5mV以下的輸出電壓。因此，通過將供給判斷電路24的各比較電路35及36的第一基準(zhǔn)信號4的電壓值設(shè)定在15mV左右，將第二基準(zhǔn)信號5的電壓值設(shè)定在0mV左右，就能獲得各點(diǎn)01～60的數(shù)據(jù)“1”或“0”。
圖5示出了一邊使編碼器面17a旋轉(zhuǎn)，一邊由磁傳感器21b檢測識別圖形20的檢測結(jié)果，即在各理想的抽樣點(diǎn)01～60獲得的預(yù)定的數(shù)據(jù)組(識別碼、基準(zhǔn)抽樣碼)59。本例的識別圖形20能由抽樣時(shí)刻的數(shù)據(jù)和此前的11個(gè)抽樣數(shù)據(jù)合計(jì)12個(gè)數(shù)據(jù)形成能識別各點(diǎn)01～60的基準(zhǔn)抽樣碼。因此，圖5所示的各識別碼(基準(zhǔn)抽樣碼)59是單值的，在譯碼部27中將抽樣結(jié)果獲得的12個(gè)數(shù)據(jù)組(抽樣碼)與ROM28中預(yù)先存儲的圖5所示的識別碼59進(jìn)行比較，通過譯碼能檢測指示位置作為絕對位置。
另外，從圖3或圖5可知，本例的識別圖形20是這樣設(shè)定的，即偶數(shù)的抽樣點(diǎn)51被分配給各識別標(biāo)記50a～50i，另外還被分配給各識別標(biāo)記50a～50i之間的區(qū)間52。即，各識別標(biāo)記50a～50i呈包含偶數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)51的尺寸，另外，各識別標(biāo)記留有包含偶數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)51的區(qū)間52。另外，附加各識別標(biāo)記50a～50i，以便在各點(diǎn)01～60的識別碼內(nèi)必然存在2個(gè)識別標(biāo)記50a～50i和區(qū)間52的邊界53。即，本例的識別圖形20利用從12個(gè)抽樣點(diǎn)51獲得的數(shù)據(jù)構(gòu)成識別碼59，且這樣設(shè)定識別圖形20，以便這12個(gè)連續(xù)的抽樣點(diǎn)51通過2個(gè)邊界53被抽樣。因此，在各識別碼59中，識別標(biāo)記50a～50i中的任何一個(gè)或識別標(biāo)記之間的區(qū)間52的任何一個(gè)必然都不會缺少，能包含全部抽樣數(shù)據(jù)。
采用這樣的識別圖形20及抽樣方法的結(jié)果，是在各點(diǎn)01～60的各識別碼59中，除了開始及結(jié)束的數(shù)據(jù)串以外必然表示為偶數(shù)個(gè)“0”或“1”排列的數(shù)據(jù)串。即，在識別碼59中，從“0”到“1”或從“！到”0“變化的組合存在2個(gè)以上，其中“0”或“1”存在偶數(shù)個(gè)。因此，采用在這樣的識別碼中設(shè)定的規(guī)則性，根據(jù)將包含不能確定數(shù)據(jù)的”*“的抽樣碼構(gòu)成在”*“前后排列的數(shù)據(jù)串的“0”或“1”數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，能修正”*“。例如，在獲得了”0*110*111111“這樣的抽樣碼的情況下，根據(jù)上述的規(guī)則性，斷定任何一個(gè)”*“都是”0“，所以斷定該抽樣碼與點(diǎn)”10“的識別碼59一致。其結(jié)果判明指示位置為點(diǎn)”10“。
這樣的抽樣方法及識別碼的規(guī)則性能用于修正在偏離了理想的抽樣點(diǎn)51的情況下獲得的抽樣碼的場合，上述理想的抽樣點(diǎn)51是由硬磁性薄膜構(gòu)成的識別圖形20的齒輪的停止位置、與進(jìn)行磁場檢測的磁傳感器21b的相位即實(shí)際的抽樣點(diǎn)設(shè)計(jì)識別圖形20時(shí)的理想的抽樣點(diǎn)能在短時(shí)間內(nèi)高精度地檢測指示位置。
另外，在本例中，雖然采用備有以含有偶數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)為基準(zhǔn)的識別圖形20的編碼板(編碼器面)，但也可以采用備有以含有奇數(shù)個(gè)、或識別碼中含有奇數(shù)個(gè)及區(qū)間中含有偶數(shù)個(gè)、或含有與此相反的抽樣點(diǎn)為基準(zhǔn)的識別圖形的編碼板(編碼器面)。采用含有奇數(shù)個(gè)的規(guī)則性時(shí)，如果抽樣點(diǎn)只有1個(gè)，則此時(shí)成為不能判斷的不確定情況，所以必須含有3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)。因此，如果是奇數(shù)個(gè)，則由于抽樣碼中含有的數(shù)據(jù)量有增加的趨勢，所以進(jìn)行識別處理時(shí)花費(fèi)時(shí)間。因此，在用于計(jì)時(shí)裝置中設(shè)定了60個(gè)點(diǎn)左右的抽樣點(diǎn)的位置檢測裝置中，最好采用以偶數(shù)個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)的規(guī)則性。
圖6表示在規(guī)定的抽樣點(diǎn)處的編碼器面上、即在齒輪的平均停止位置R7及其下一個(gè)抽樣點(diǎn)處的平均停止位置R8處從磁傳感器輸出后由前置放大器34放大了的檢測信號’0的電壓變化情況。所謂平均停止位置是指由于備有編碼器面的齒輪、例如2號輪17和磁傳感器21b的相位或齒輪的不靈活(あがき)或彎曲產(chǎn)生的距離的平均，而且是使用計(jì)時(shí)裝置1的平均溫度(例如25℃左右)時(shí)的停止位置，能大致地將該平均停止位置按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為理想的抽樣點(diǎn)51。
與此相反，在實(shí)際的計(jì)時(shí)裝置中進(jìn)行抽樣時(shí)，抽樣時(shí)的停止位置從平均停止位置R7或R8偏離微小的旋轉(zhuǎn)位置，產(chǎn)生相位離散，它成為實(shí)際的抽樣點(diǎn)。因此，磁傳感器21b的輸出變化，從前置放大器34獲得的檢測信號’0的電壓也變化。另外，進(jìn)行抽樣時(shí)的停止位置即使是平均停止位置R7或R8，由于由齒輪17的不靈活或彎曲產(chǎn)生的編碼器面17a和磁傳感器21b的距離的離散、或抽樣時(shí)的溫度的變化，構(gòu)成識別圖形20的硬磁性薄膜的磁場強(qiáng)度也變化，或磁傳感器21b的磁靈敏度變化，所以隨著這些變化等，從前置放大器34獲得的檢測信號’0的電壓也變化。因此，由于這種種因素，規(guī)定的抽樣點(diǎn)的檢測信號’0的輸出相對于在平均停止位置R7或R8獲得的輸出，有可能取斜線部分范圍內(nèi)的值。
如圖7所示，由于這樣的抽樣點(diǎn)的檢測信號’0值的變化，如果實(shí)際上對識別標(biāo)記50和區(qū)間52的邊界53附近的抽樣點(diǎn)51進(jìn)行抽樣時(shí)，由于檢測信號’0呈高電平、即為表示”1“的點(diǎn)，所以電壓值(信號電平)下降。反之，由于檢測信號’0呈低電平、即為表示”0“的點(diǎn)，所以電壓值(信號電平)上升。
在檢測系統(tǒng)中，由于伴隨著這樣的變化，所以假設(shè)根據(jù)1個(gè)基準(zhǔn)電壓，判斷實(shí)際的抽樣點(diǎn)的檢測信號’0的輸出，例如在點(diǎn)”10“獲得”001110111111“這樣的抽樣碼。根據(jù)”1“或”0“偶數(shù)個(gè)排列的識別碼的規(guī)則性，則斷定在該獲得的抽樣碼中有誤檢測，另外，由于至少含有2個(gè)邊界53，所以第五個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，導(dǎo)出”0“?？墒牵?，如果在點(diǎn)”24“處第六個(gè)數(shù)據(jù)的電平下降，獲得”001110001111“這樣的抽樣碼，則雖然斷定有誤檢測，但不能斷定誤檢測的位置，另外，不能修正誤檢測的數(shù)據(jù)。即，不能確定與獲得的抽樣碼距離最近的識別碼，所以不能進(jìn)行錯(cuò)誤修正。因此，有必要旋轉(zhuǎn)齒輪，直至獲得不含有誤檢測的數(shù)據(jù)的抽樣碼為止。另外，如果考慮含有多個(gè)誤檢測的數(shù)據(jù)時(shí)，由于偶然地獲得含有偶數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)串的抽樣碼，所以難以得出正確的譯碼結(jié)果。
與此相反，在本例的判斷部24(在判斷部23及25中也一樣)中使用2個(gè)選擇電路35及36，利用有電位差(信號電平差)的2個(gè)基準(zhǔn)信號4及5，判斷檢測信號’0的信號電平。因此，例如，在上述的點(diǎn)”24“的情況下，作為抽樣碼獲得”00111*001111“。這樣，在本例的判斷部24中，由于能斷定數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤位置，所以能簡單地設(shè)定與抽樣碼最近的識別碼。
因此，不增加抽樣點(diǎn)就能進(jìn)行錯(cuò)誤修正，能在短時(shí)間內(nèi)特定指示位置。另外，由于采用使用了本例的2個(gè)基準(zhǔn)信號4及5的判斷部24，這樣就能用少的抽樣點(diǎn)數(shù)特定指示位置。因此，本例的判斷部在檢測與秒針11不同而需要增加抽樣點(diǎn)從而相當(dāng)費(fèi)時(shí)的時(shí)針13或分針12的指示位置的情況下特別有效。時(shí)針13由于與秒針11及分針12連動，所以為了獲得規(guī)定的抽樣碼，在快速走針時(shí)需要較長的時(shí)間。在本例的計(jì)時(shí)裝置1中，如上所述容易進(jìn)行抽樣碼的錯(cuò)誤位置的特定，另外，還能用數(shù)據(jù)的規(guī)則性進(jìn)行錯(cuò)誤修正，所以能在短時(shí)間內(nèi)精確地特定針的位置。
為了特定抽樣碼的錯(cuò)誤位置，設(shè)有電壓差的基準(zhǔn)信號4及5的電位(信號電平差)需要設(shè)定得不與在圖6中說明過的檢測信號’0的離散范圍重合。例如，如果將停止位置R7作為抽樣點(diǎn)，如圖7所示，作為本來的檢測結(jié)果得到的數(shù)據(jù)為“0”，所以即使由種種原因致使檢測信號’0散亂地變化，也有必要設(shè)定基準(zhǔn)信號4的電位，以便不輸出“1”。另一方面，如果將停止位置R8作為抽樣點(diǎn)，則由于得到的數(shù)據(jù)為“1”，所以即使檢測信號’0散亂，也有必要設(shè)定基準(zhǔn)信號5的電位，以便不輸出“0”。即，第一基準(zhǔn)信號4的電平有必要設(shè)定為比在沒有磁傳感器識別標(biāo)記的抽樣點(diǎn)輸出的檢測信號’0的最大值還大的值，反之，第二基準(zhǔn)信號5的電平有必要設(shè)定為比在有磁傳感器識別標(biāo)記的抽樣點(diǎn)輸出的檢測信號’0的最小值還小的值。如果這樣設(shè)定，則欲檢測“0”的抽樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)為“0”或“*”(不定)，欲檢測“1”的數(shù)據(jù)為“1”或“*”。因此，在欲檢測“0”的抽樣點(diǎn)獲得“1”的數(shù)據(jù)，或者不會與其相反，雖然不能確認(rèn)識別標(biāo)記，但不會認(rèn)識不到這一事實(shí)而錯(cuò)誤地特定指示位置。因此，在本例的識別部5中能可靠地檢測針的指示位置。
另外，在抽樣碼中含有多個(gè)不能確定的數(shù)據(jù)即“*”的情況下，有時(shí)未能發(fā)現(xiàn)最小距離的識別碼，不能進(jìn)行錯(cuò)誤修正。例如，如果獲得“**1100110011”這樣的抽樣碼，則不能特定有可能的識別碼是點(diǎn)“34”及“06”的識別碼中的哪一個(gè)。在這種情況下，通過獲得下一個(gè)抽樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，能檢測指示位置。例如，如果下一個(gè)數(shù)據(jù)為0，下一個(gè)抽樣點(diǎn)的識別碼為“*11001100110”，這時(shí)雖然最初的數(shù)據(jù)未確定，但根據(jù)剩下的11位，斷定為點(diǎn)“35”的識別碼。在前一個(gè)抽樣點(diǎn)51處即使未發(fā)現(xiàn)最小距離的識別碼的情況下，還可以繼續(xù)進(jìn)行抽樣。如本例所述，該方法不僅在根據(jù)檢測的抽樣碼不能唯一地確定識別碼的情況下有效，而且在進(jìn)行能認(rèn)識的識別碼的確認(rèn)時(shí)也有效，能提高檢測數(shù)據(jù)的可靠性。另外通過反復(fù)進(jìn)行抽樣，獲得的數(shù)據(jù)呈冗余狀態(tài)，所以能容易地進(jìn)行錯(cuò)誤修正，未確定的數(shù)據(jù)即使增加時(shí)也能檢測指示位置。
在計(jì)時(shí)裝置1中，秒針11、分針12及時(shí)針13的位置(角度、指示位置)在使這些針走動期間，如果在任何時(shí)刻被判明，則采用參照根據(jù)該判明的位置驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)2的步進(jìn)數(shù)的脈沖計(jì)數(shù)方式，能控制以后的針的位置(走針位置)。因此，計(jì)時(shí)裝置1在多個(gè)抽樣點(diǎn)檢測識別標(biāo)記，組成抽樣碼，根據(jù)獲得判明針位置的抽樣碼的時(shí)刻，能切換到由步進(jìn)電機(jī)2的步數(shù)進(jìn)行的針位置控制。這樣，計(jì)時(shí)裝置就是將本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法應(yīng)用于識別針位置的一種電子機(jī)器，通過采用本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法，即使是手表大小的小型計(jì)時(shí)裝置也能隨時(shí)識別針的絕對位置。
另外，通過限定成為與所獲得的抽樣碼對比的對象的識別碼(基準(zhǔn)抽樣碼)的范圍，能容易地發(fā)現(xiàn)最小距離的識別碼，所以即使在含有多個(gè)未確定的數(shù)據(jù)的情況下，也能特定指示位置。即，如計(jì)時(shí)裝置1的分針12及時(shí)針13所示，兩者都有編碼板，在這些編碼板一邊保持一定的相位一邊連動的情況下，如果判明時(shí)針13的位置，有時(shí)能進(jìn)行分針12的指示位置的預(yù)測。在這樣的情況下，預(yù)先對時(shí)針13的編碼器面21c的指示位置進(jìn)行編碼，此后，將分針12的編碼器面21b作為子編碼器面進(jìn)行編碼。因此，根據(jù)時(shí)針13的指示位置，能在某種程度上預(yù)測分針12的指示位置。因此，通過對該能預(yù)測的表示分針12的指示位置的預(yù)測抽樣碼和所獲得的抽樣碼進(jìn)行比較，即使抽樣數(shù)據(jù)少或錯(cuò)誤多的抽樣數(shù)據(jù)，也能容易地識別分針12的編碼器面21b(子編碼器)的指示位置。
即，如果斷定了分針12的概略位置，就能限定成為所獲得的抽樣碼的比較對象的識別碼(基準(zhǔn)抽樣碼)的范圍。因此，即使包含多個(gè)未確定數(shù)據(jù)“*”，但由于與其比較的識別碼的范圍窄，所以能特定指示位置。例如，上述抽樣碼“**1100110011”是分針12獲得的抽樣碼，預(yù)先對時(shí)針13的位置進(jìn)行譯碼，如果判明位于小于30分的位置，則能簡單地特定指示位置是點(diǎn)“34”。這樣，通過增加抽樣點(diǎn)數(shù)，根據(jù)其它指示位置限定進(jìn)行比較的識別碼的范圍，容易進(jìn)行譯碼。因此，雖然有抽樣時(shí)間的延長等的影響，但作為識別碼即使使用上述那種能獲得沒有規(guī)則性的數(shù)據(jù)的識別圖形，也能特定指示位置。
本例的編碼器面例如表示秒針的指示位置的編碼器面16a通過步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動而被一步一步地驅(qū)動。因此，從某一抽樣點(diǎn)到下一個(gè)抽樣點(diǎn)的編碼器面16a的運(yùn)動大致如圖9所示?，F(xiàn)在，如圖8所示，假設(shè)磁傳感器21a的抽樣點(diǎn)從平均停止位置(理想的抽樣點(diǎn))R7及R8沿反時(shí)針方向偏移R’7及R’8。在此情況下，如上所述，在邊界53附近的R’8處，由被抽樣的檢測信號1獲得的數(shù)據(jù)成為不確定的“*”的可能性大。另一方面，如圖9所示，齒輪16利用步進(jìn)電機(jī)2移動大約30～40msec，在此期間如圖9所示那樣振動。因此，在供給了驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)2的脈沖后，通過在編碼器面16a旋轉(zhuǎn)停止前的規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行抽樣，能獲得磁傳感器21a位于識別標(biāo)記50上時(shí)的數(shù)據(jù)，能防止數(shù)據(jù)成為不確定的“*”。
因此，在本例的識別部5中，設(shè)有時(shí)間調(diào)整電路29，由控制部6檢測已輸出了圖10所示的電機(jī)驅(qū)動脈沖，在從此開始至齒輪停止的期間內(nèi)，預(yù)先能設(shè)定可以進(jìn)行10～20個(gè)位置的檢測的時(shí)間。因此，在各計(jì)時(shí)裝置1中，通過在能獲得不確定的數(shù)據(jù)最少的抽樣碼的時(shí)間內(nèi)設(shè)定進(jìn)行抽樣的時(shí)間，能以與編碼器面停止在理想的抽樣點(diǎn)51上同樣的精度檢測識別標(biāo)記50的有無。另外，由于設(shè)置這樣的時(shí)間調(diào)整電路29，能在抽樣一側(cè)調(diào)整時(shí)間，所以能對齒輪的停止位置進(jìn)行微調(diào)整，或者能省去對磁傳感器21的位置進(jìn)行微調(diào)整的時(shí)間。另外，一旦設(shè)定了該時(shí)間，由于任何原因，只齒輪的停止位置不變，就不需要再次選擇時(shí)間。另外，各抽樣點(diǎn)的編碼板和磁傳感器的相位關(guān)系大致相同，所以不需要在各抽樣點(diǎn)選擇時(shí)間，通過將從電機(jī)的驅(qū)動脈沖輸出后至抽樣前的間隔設(shè)定得大致相同，能獲得精度高的抽樣碼。
另外，通過比指示位置的分辨率更精細(xì)地設(shè)定進(jìn)行抽樣的時(shí)間，能增加抽樣數(shù)據(jù)，所以容易進(jìn)行錯(cuò)誤修正，能進(jìn)行精度高的位置檢測。例如，在時(shí)針13的情況下，在把握時(shí)間這一點(diǎn)上，雖然只要能判斷是否指在被分成12個(gè)位置中的某一個(gè)位置即可，但通過使用上述的識別圖形，則能用分成60個(gè)的抽樣點(diǎn)識別指示位置。因此，相對于時(shí)針13的分辨率，為了定位能縮短移動針的距離，能在短時(shí)間內(nèi)獲得精度高的數(shù)據(jù)。
另外，由于編碼板的旋轉(zhuǎn)速度不同，時(shí)間調(diào)整的可能時(shí)間也不同，但當(dāng)然能獲得相同的效果。
圖11表示使用本例的識別部5檢測指示位置的程序之一例。在圖11中表示檢測分針的指示位置的程序，如上所述，在對分針的位置譯碼時(shí)，能采用反映了時(shí)針的位置的譯碼方法，因此示出了這一情況。另外，根據(jù)以下舉例示出的位置檢測方法，除了進(jìn)行作為子編碼器面限定的譯碼步驟66以外，能用與秒針或時(shí)針的指示位置的位置檢測方法相同的程序進(jìn)行檢測。
在本例的位置檢測程序60中，在步驟61中一邊旋轉(zhuǎn)編碼板(編碼器面)17a，一邊開始用磁傳感器21b進(jìn)行識別圖形20的抽樣。這時(shí)，編碼板17a一邊連續(xù)旋轉(zhuǎn)，一邊以規(guī)定的角度(抽樣點(diǎn))進(jìn)行抽樣即可，也可以在旋轉(zhuǎn)1個(gè)步進(jìn)角后穩(wěn)定了的位置進(jìn)行抽樣。另外，如上所述，當(dāng)然也可以在它們的中間狀態(tài)進(jìn)行抽樣。在各抽樣點(diǎn)，由判斷部24根據(jù)從基準(zhǔn)信號輸出部26供給的第一及第二基準(zhǔn)信號4及5，對來自磁傳感器21b的檢測信號求出確認(rèn)了有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)“1”、確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)“0”、以及不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三信號“*”。
其次，在步驟62中，判斷是否取得了形成抽樣碼的n個(gè)抽樣數(shù)據(jù)，在進(jìn)行n個(gè)抽樣之前，反復(fù)進(jìn)行步驟61。在本例中，抽樣碼為12位，所以需要12個(gè)抽樣。在獲得抽樣碼的步驟63中，判斷抽樣碼中是否含有表示不確定的“*”。在沒有“*”的情況下，由于抽樣碼中沒有誤檢測的數(shù)據(jù)，所以移至步驟68，在譯碼器27中利用ROM28中存儲的圖5所示的識別碼對所獲得的抽樣碼進(jìn)行譯碼，確定其指示位置。另外，將能特定的指示位置輸出給控制部6，控制部6根據(jù)能特定的針位置，進(jìn)行時(shí)刻自動調(diào)整等處理。
另一方面，在抽樣碼中含有表示不確定的第三數(shù)據(jù)“*”的情況下，在步驟64中，利用上述的識別碼中表示的各數(shù)據(jù)“1”和“0”的個(gè)數(shù)(偶數(shù))的規(guī)則性，進(jìn)行錯(cuò)誤修正，作成修正后的抽樣碼。進(jìn)行了錯(cuò)誤修正處理后，在步驟65中，判斷在修正后的抽樣碼中是否含有表示不確定的第三數(shù)據(jù)“*”。在沒有第三數(shù)據(jù)“*”的情況下，能修正抽樣碼而能獲得正確的抽樣碼，所以轉(zhuǎn)移到步驟68，與上述同樣地對指示位置進(jìn)行譯碼。
另一方面，在修正后的抽樣碼中還含有第三數(shù)據(jù)“*”的情況下，由于沒有完全進(jìn)行錯(cuò)誤修正，所以在步驟66中，根據(jù)時(shí)針13的指示位置，將抽樣碼與所限定的識別碼進(jìn)行比較，并進(jìn)行譯碼。進(jìn)行該限定的譯碼的步驟66先執(zhí)行確定時(shí)針13的指示位置的位置確定程序，在能識別時(shí)針13的指示位置的情況下進(jìn)行。分針12的編碼器面17a是與時(shí)針13的編碼器面18a連動工作的子編碼器面，其指定位置能根據(jù)編碼器面18a的指定位置進(jìn)行限定。因此，如上所述，能限定在譯碼部27中進(jìn)行比較的識別碼，所以即使是含有第三數(shù)據(jù)“*”的抽樣碼，也有能譯碼的可能性。在步驟67中確認(rèn)該譯碼的結(jié)果，在能特定指示位置的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟69，將能特定的指示位置輸出給控制部6。
在步驟67的處理中，在根據(jù)抽樣碼不能特定指示位置的情況下，再回到步驟61，取得下一個(gè)抽樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，反復(fù)進(jìn)行上述的各步驟，直至能特定指示位置為止。即使在能特定指示位置的情況下，也再反復(fù)抽樣，特定多個(gè)指示位置，進(jìn)行判斷這些指示位置彼此是否是妥當(dāng)?shù)闹档奶幚?，能提高指示位置的可靠性?br> 這樣，在本例的計(jì)時(shí)裝置1中，利用識別部5能自動地識別秒針11、分針12及時(shí)針13指示的位置。因此，根據(jù)所識別的指示位置，進(jìn)行快速送進(jìn)等處理，能自動地進(jìn)行時(shí)刻調(diào)整。因此，在本例的計(jì)時(shí)裝置1中，能具有在時(shí)刻顯示停止后恢復(fù)到現(xiàn)在時(shí)刻的功能、或者在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻不同的地區(qū)能自動地修正成該地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的功能、以及對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的失常進(jìn)行修正的功能。
上述例示的進(jìn)行位置檢測的識別部5是能采用專用的邏輯門IC等進(jìn)行硬件式的構(gòu)成之一例，但不受此限，當(dāng)然可以是具有本發(fā)明的權(quán)利要求書中所述的功能的裝置。另外，也可以使用微處理器，并采用備有進(jìn)行上述位置檢測程序60中的各種處理的命令的程序，實(shí)現(xiàn)識別部的功能。該位置檢測用的程序可以記錄在能在ROM28等處理器中讀取的記錄媒體中，并收容在計(jì)時(shí)裝置等中，另外，也可以提供。在用軟件實(shí)現(xiàn)識別部的情況下，最好將來自磁傳感器的檢測信號放大后，進(jìn)行數(shù)字變換，使其呈適合于軟件處理的狀態(tài)。
另外，在本例的計(jì)時(shí)裝置1中，能附加在走針用的齒輪表面上的識別圖形和檢測該識別圖形的霍爾元件等由于采用非常小的檢測傳感器，所以能簡單地裝入手表等小而輕的裝置內(nèi)。另外，在上述例中，雖然通過用1個(gè)電機(jī)進(jìn)行走針的形式的計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行了說明，但也可以用多個(gè)電機(jī)進(jìn)行走針，還可以同時(shí)開始檢測秒針、分針及時(shí)針的指示位置的處理。
另外，在上述例中，示出了使編碼一側(cè)移動的情況，但當(dāng)然也可以使傳感器一側(cè)移動，確定其指示位置，即使在使編碼器和傳感器兩者都移動的情況下，也能特定指示位置。另外，上述的識別圖形是一個(gè)例子，但不限于此，已經(jīng)說明過，也可以采用將奇數(shù)個(gè)抽樣點(diǎn)供給識別標(biāo)記的規(guī)則性，在此情況下，如果考慮到會呈不確定狀態(tài)，則有必要至少將3個(gè)抽樣點(diǎn)分配給1個(gè)識別標(biāo)記。另外，在本例中，說明了用硬磁性薄膜將識別圖形附加在編碼板上的例，但當(dāng)然也可以采用其它檢測方式，例如用磁性膏等代替磁性膜填充到編碼板上，作成識別圖形，或者設(shè)置反射式等的光學(xué)識別圖形，用光拾波器等光學(xué)式地檢測識別圖形等。
另外，以上根據(jù)作為應(yīng)用了本發(fā)明的電子機(jī)器的計(jì)時(shí)裝置，示出了檢測該顯示裝置的時(shí)針、分針或秒針的位置的例子，但本發(fā)明不限于計(jì)時(shí)裝置，當(dāng)然也能應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)式測速表等顯示裝置，或打印機(jī)的打印頭的定位等的線性裝置的位置檢測及控制。例如，現(xiàn)在在許多車輛中采用了汽車等的模擬式測速表，但指示速度和實(shí)際的車速之間通常有誤差。因此，采用本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法，來識別指示位置，通過從外界接收實(shí)際的車速信息，能修正車速顯示的誤差。因此能提高測速表的可靠性，例如，特別是對于車速顯示的誤差大的安裝了指定的輪胎以外的車輛等也能顯示精度高的車速。
另外，通過采用本發(fā)明的針位置檢測裝置及檢測方法，能提供具有下述功能的計(jì)時(shí)裝置及修正裝置，即，即使在通常走針時(shí)，也定期地進(jìn)行按照使用IC的電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)方式進(jìn)行的走針位置信息和本申請的根據(jù)針位置檢測的走針位置信息的比較確認(rèn)，當(dāng)有偏差時(shí)便斷定走針有誤，從而對顯示位置進(jìn)行修正，能達(dá)到顯示時(shí)刻的高精度化。
如上所述，在本發(fā)明中，采用分散地帶有多個(gè)識別標(biāo)記的編碼板，以便能從表面進(jìn)行檢測，移動該編碼板，對該識別標(biāo)記進(jìn)行多次抽樣，以便檢測絕對的位置。另外，還設(shè)有表示不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)，以便不能用錯(cuò)誤地檢測了識別標(biāo)記的數(shù)據(jù)對指示位置進(jìn)行錯(cuò)誤的解釋，利用識別標(biāo)記的規(guī)則性能對不確定的第三數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤修正。因此，在本發(fā)明的位置檢測裝置中，即使在識別標(biāo)記的一部分不能被檢測的情況下，也不必重新進(jìn)行抽樣，而能在短時(shí)間內(nèi)識別正確的位置。
另外，在本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法中，在各個(gè)抽樣點(diǎn)準(zhǔn)備1位大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣即可，將多個(gè)這樣的數(shù)據(jù)合起來作為抽樣碼進(jìn)行譯碼，能準(zhǔn)確地檢測絕對的指示位置。因此，可以使用一個(gè)檢測識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置的傳感器，能使檢測裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單，能提高可靠性。另外，編碼板的移動速度即使低也可以，即使間隔式地移動，也能獲得表示指示位置的數(shù)據(jù)，所以適用于手表等小型便攜式的裝置，可以增加檢測計(jì)時(shí)裝的針的位置、自動地進(jìn)行時(shí)刻調(diào)整等功能。
另外，由于根據(jù)在多個(gè)抽樣點(diǎn)獲得的抽樣碼，能確定指示位置，所以即使在抽樣碼中含有表示誤檢測的數(shù)據(jù)，也能不識別錯(cuò)誤的位置。另外，還能采用利用識別標(biāo)記的規(guī)則性進(jìn)行錯(cuò)誤修正后再對位置進(jìn)行譯碼的檢測方法，能在短時(shí)間內(nèi)可靠地識別指示位置。
另外，在本發(fā)明中設(shè)有具備與識別標(biāo)記的檢測裝置相同特性的檢測環(huán)境條件的檢測裝置，根據(jù)環(huán)境條件的變化，修正用來判斷抽樣的檢測信號的基準(zhǔn)信號的強(qiáng)度。因此，能消除溫度變化或外部噪聲等的影響，能正確地檢測識別標(biāo)記，能獲得精度高的信息。另外，在本發(fā)明的位置檢測裝置中，備有用來調(diào)整進(jìn)行抽樣的時(shí)間、吸收由安裝誤差引起的固體差等的裝置，能在短時(shí)間內(nèi)可靠地確定指示位置。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的位置檢測裝置及位置檢測方法由于能用簡單的結(jié)構(gòu)識別針位置等的絕對位置，所以適合于自動地認(rèn)識計(jì)時(shí)裝置等小型裝置或便攜式的裝置的顯示裝置的顯示位置，適合于根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行修正或時(shí)刻調(diào)整等。
權(quán)利要求
1.一種位置檢測裝置，其特征在于備有為了能從表面進(jìn)行檢測而離散地帶有多個(gè)識別標(biāo)記的編碼板；能檢測上述編碼板的識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置；以及相對地移動上述編碼板和上述識別標(biāo)記檢測裝置，根據(jù)在多個(gè)抽樣點(diǎn)對識別標(biāo)記的有無依次進(jìn)行抽樣獲得的抽樣碼，能識別與上述識別標(biāo)記檢測裝置相對的上述編碼板的指示位置的識別裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于上述識別裝置中設(shè)有識別標(biāo)記判斷裝置和譯碼器，上述識別標(biāo)記判斷裝置輸出確認(rèn)了在各個(gè)抽樣點(diǎn)有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)、確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)、以及不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)，上述譯碼器對由從上述識別標(biāo)記判斷裝置獲得第一、第二或第三數(shù)據(jù)中的任意數(shù)據(jù)構(gòu)成的抽樣碼進(jìn)行譯碼，識別上述編碼板的指示位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置檢測裝置，其特征在于上述識別標(biāo)記檢測裝置備有能根據(jù)識別標(biāo)記的有無而輸出信號電平高低變化的檢測信號的傳感器，上述識別標(biāo)記判斷裝置備有當(dāng)來自上述傳感器的檢測信號比第一基準(zhǔn)信號高時(shí)輸出上述第一數(shù)據(jù)的第一比較裝置、以及當(dāng)來自上述傳感器的檢測信號比低于上述第一基準(zhǔn)信號的第二基準(zhǔn)信號還低時(shí)輸出上述第二數(shù)據(jù)的第二比較裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測裝置，其特征在于上述第一基準(zhǔn)信號在沒有識別標(biāo)記時(shí)比從上述傳感器輸出的檢測信號的最大值高，上述第二基準(zhǔn)信號在有識別標(biāo)記時(shí)比從上述傳感器輸出的檢測信號的最小值低。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測裝置，其特征在于備有環(huán)境條件檢測裝置和修正裝置，上述環(huán)境條件檢測裝置用于檢測相對于與上述識別標(biāo)記檢測裝置相同的測定對象具有大致相同特性的環(huán)境條件，上述修正裝置用于根據(jù)該環(huán)境條件檢測裝置的檢測結(jié)果修正上述第一及第二基準(zhǔn)信號及上述檢測信號中的至少一者的信號電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于在上述編碼板上帶有包含偶數(shù)個(gè)預(yù)定了上述抽樣的理想抽樣點(diǎn)的尺寸的識別標(biāo)記，并留出含有偶數(shù)個(gè)上述理想抽樣點(diǎn)的區(qū)間，上述識別裝置根據(jù)通過這些識別標(biāo)記和多個(gè)區(qū)間的邊界抽樣的抽樣碼，能識別上述編碼板的指示位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于在上述編碼板上帶有包含偶數(shù)個(gè)或3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)這兩種中任意一種的預(yù)定了上述抽樣的理想抽樣點(diǎn)的尺寸的識別標(biāo)記，并留出含有偶數(shù)個(gè)或3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)這兩種中任意一種的上述理想抽樣點(diǎn)的尺寸的區(qū)間，上述識別裝置根據(jù)通過這些識別標(biāo)記和多個(gè)區(qū)間的邊界抽樣的抽樣碼，能識別上述編碼板的指示位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于備有移動裝置和時(shí)間調(diào)整裝置，上述移動裝置能使上述編碼板相對于上述識別標(biāo)記檢測裝置進(jìn)行間隔式的移動，上述時(shí)間調(diào)整裝置能相對于使上述編碼板相對地移動的時(shí)間調(diào)整抽樣的時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于抽樣點(diǎn)的分辨率比上述編碼板的指示位置的分辨率小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于上述編碼板與計(jì)時(shí)裝置的秒針、分針或時(shí)針三者中的至少一者連動旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于在上述編碼板的表面上用磁性薄膜附帶識別標(biāo)記，上述識別標(biāo)記檢測裝置備有能檢測上述磁性薄膜的磁傳感器。
12.一種能從表面檢測多個(gè)識別標(biāo)記的離散附帶的編碼板，其特征在于在上述編碼板上帶有包含偶數(shù)個(gè)預(yù)定了上述抽樣的理想抽樣點(diǎn)的尺寸的識別標(biāo)記，并留出含有偶數(shù)個(gè)上述理想抽樣點(diǎn)的區(qū)間，識別由上述編碼板指示的指示位置時(shí)，通過多個(gè)識別標(biāo)記和區(qū)間的邊界進(jìn)行抽樣。
13.一種能從表面檢測多個(gè)識別標(biāo)記的離散附帶的編碼板，其特征在于在上述編碼板上帶有包含偶數(shù)個(gè)或3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)這兩種中任意一種的預(yù)定了抽樣的理想抽樣點(diǎn)的尺寸的識別標(biāo)記，并留出含有偶數(shù)個(gè)或3個(gè)以上的奇數(shù)個(gè)這兩種中任意一種的上述理想抽樣點(diǎn)的區(qū)間，識別由上述編碼板指示的指示位置時(shí)，通過多個(gè)識別標(biāo)記和區(qū)間的邊界進(jìn)行抽樣。
14.一種位置檢測方法，其特征在于有下述程序，即相對于能從表面檢測多個(gè)識別標(biāo)記而離散地附帶的編碼板，使能檢測這些識別標(biāo)記的識別標(biāo)記檢測裝置相對地移動，根據(jù)在多個(gè)抽樣點(diǎn)對上述識別標(biāo)記的有無依次進(jìn)行抽樣獲得的抽樣碼，識別與上述識別標(biāo)記檢測裝置相對的上述編碼板的指示位置的位置檢測程序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測方法，其特征在于在上述編碼板上帶有上述識別標(biāo)記，其尺寸為包含偶數(shù)個(gè)預(yù)定了上述抽樣的理想抽樣點(diǎn)，并留出含有偶數(shù)個(gè)上述理想抽樣點(diǎn)的區(qū)間，上述位置檢測程序包括求出在抽樣點(diǎn)確認(rèn)了有識別標(biāo)記的第一數(shù)據(jù)、確認(rèn)了沒有識別標(biāo)記的第二數(shù)據(jù)、以及不能確認(rèn)識別標(biāo)記的第三數(shù)據(jù)的第一程序，根據(jù)上述第三數(shù)據(jù)前后的第一或第二數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，生成修正上述第三數(shù)據(jù)的抽樣碼的第二程序，以及對上述抽樣碼進(jìn)行譯碼，判斷上述編碼板的指示位置的第三程序。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測方法，其特征在于上述編碼板與計(jì)時(shí)裝置的秒針、分針或時(shí)針三者中的至少一者連動旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測方法，其特征在于繼上述位置檢測程序之后，有在與能從表面進(jìn)行檢測而帶有識別標(biāo)記的上述編碼板連動工作的子編碼板的多個(gè)抽樣點(diǎn)處依次對上述識別標(biāo)記的有無進(jìn)行抽樣，根據(jù)獲得的抽樣碼，識別上述子編碼板的指示位置的第二位置檢測程序，該第二位置檢測程序有根據(jù)上述編碼板的指示位置，對表示預(yù)計(jì)的上述子編碼板的指示位置的限定的基準(zhǔn)抽樣碼和所獲得的抽樣碼進(jìn)行比較，識別上述子編碼板的指示位置的程序。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的位置檢測方法，其特征在于上述編碼板與計(jì)時(shí)裝置的時(shí)針連動旋轉(zhuǎn)，上述子編碼板與上述計(jì)時(shí)裝置的分針連動旋轉(zhuǎn)。
19.一種計(jì)時(shí)裝置，它有權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置、以及秒針、分針及時(shí)針三者中至少一者，該計(jì)時(shí)裝置的特征在于上述編碼板或識別標(biāo)記輸出裝置兩者中的至少一者與上述秒針、分針或時(shí)針三者中至少一者連動旋轉(zhuǎn)。
20.一種電子機(jī)器，其特征在于備有顯示裝置，該顯示裝置與權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置、上述編碼板或識別標(biāo)記檢測裝置中的至少一者連動工作。
全文摘要
一種為了在計(jì)時(shí)裝置中附加時(shí)刻自動調(diào)整等功能所必要的進(jìn)行針位置自動檢測的小型、精度高的位置檢測裝置,將與分針(12)連動工作的二號輪(17)的表面作為編碼面,用硬磁性薄膜形成分散地配置了識別標(biāo)記的識別圖形(20),用磁傳感器(21b)在多個(gè)抽樣點(diǎn)對識別標(biāo)記的有無進(jìn)行抽樣。磁傳感器在各抽樣點(diǎn)的檢測信號用表示識別標(biāo)記的有無的“1”、“0”及識別標(biāo)記不確定的“*”這3個(gè)數(shù)據(jù)來識別,以根據(jù)這些抽樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲得的抽樣碼為基準(zhǔn)構(gòu)成識別碼,并與該識別碼進(jìn)行對比,確定位置。使抽樣點(diǎn)具有規(guī)則性地配置識別圖形,以便能修正不確定的數(shù)據(jù)。
文檔編號G04C3/14GK1197509SQ97190898
公開日1998年10月28日 申請日期1997年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月24日
發(fā)明者赤羽秀弘, 志村典昭 申請人:精工愛普生株式會社