具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明实施方式的摄像机模块制造装置100。首先，以下，基于附图来说明本发明的一方面的实施方式(以下也称作“本实施方式”)。

§1.适用例

(控制系统的整体概要)

图1是表示包含计数器单元10的控制系统1整体的概略结构的框图。如图1所示，控制系统1包含计数器单元10以及可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)30。控制系统1进而包含输出脉冲信号的多个输出机器50。而且，控制系统1也可包含作为设定机器的笔记型个人计算机(Personal Computer，PC)40。

控制系统1中，计数器单元10受理输出机器50所生成的脉冲信号来作为输入，使用对所受理的脉冲信号的脉冲数进行计数的计数值，来测量例如编码器等输出机器50的动作状态。并且，计数器单元10在PLC30的每个控制周期，将对输出机器50所输出的脉冲信号进行计数的计数值所表示的信息发送至PLC30。

计数器单元10包括：多个信号输入端子(详情将后述)，分别输入从外部的一个或多个输出机器50输出的脉冲信号；以及输入电路群21，连接于多个信号输入端子的各个。

而且，计数器单元10包括：单相计数器13，对来自单相的输出机器50的脉冲信号的脉冲数进行计数；二相计数器14，对来自二相的输出机器50的脉冲信号的脉冲数进行计数；以及三相计数器15，对来自三相的输出机器50的脉冲信号的脉冲数进行计数。

而且，计数器单元10包括切换部16，所述切换部16对将输入电路群21各自连接于单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15的哪个进行切换。切换部16根据连接于各信号输入端子的输出机器50是单相的输出机器，还是二相的输出机器，还是三相的输出机器，来对将输入电路群21各自连接于单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15的哪个进行切换。

计数器单元10例如能够将单相输出的输出机器50连接于六个信号输入端子的各个来使用。而且，计数器单元10例如能够分别将三相输出的输出机器50连接于包含三个信号输入端子的第一通道Ch1与包含另外的三个信号输入端子的第二通道Ch2来使用。而且，计数器单元10例如能够将两台二相输出的输出机器50连接于包含两个信号输入端子的第一通道Ch1与包含另外的两个信号输入端子的第二通道Ch2来使用。进而能够将二相输出的输出机器50连接于包含再另外的两个信号输入端子的第三通道Ch3来使用。

切换部16在单相的输出机器50连接于信号输入端子的任一个时，将对应的输入电路连接于单相计数器13。而且，切换部16在二相的输出机器50连接于信号输入端子的任一个时，将对应的输入电路连接于二相计数器14。而且，切换部16在三相的输出机器50连接于信号输入端子的任一个时，将对应的输入电路连接于三相计数器15。

这样，计数器单元10能够对将输出机器50所连接的输入电路群21各自连接于单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15的哪个进行切换。因此，能够提供一种计数器单元10，可有效率地利用多个信号输入端子，无论对于单相输出、二相输出以及三相输出的哪种输出机器50均能应对。

§2.结构例

以下，参照图1至图3来详述实施方式的计数器单元10的结构。本实施方式中，连接于计数器单元10的输出机器50设想为NPN型的开集(open collector)输出方式的机器。输出机器50例如是开集输出单相的脉冲信号的编码器、流量计、线性标尺(linear scale)、光电传感器、接近传感器等。而且，输出机器50是输出A、B相这二相的脉冲信号的二相输出型的旋转编码器(rotary encoder)等。而且，输出机器50是输出A、B、Z相这三相的脉冲信号的三相输出型的旋转编码器等。

输出机器50并不限于NPN型的机器，也可为PNP型的开集输出方式的机器。而且，输出机器50也可为线路驱动器(line driver)输出方式的机器。计数器单元10受理输出机器50所生成的脉冲信号来作为输入，使用对所受理的脉冲信号的脉冲数进行计数的计数值来测量工件等的状态。

计数器单元10例如经由现场网络而与PLC30可通信地连接，与PLC30之间收发数据。PLC30是统括地对控制系统1的整体进行控制的控制装置(控制器)。计数器单元10与PLC30之间，在PLC30的每个控制周期，以固定周期来收发数据。例如，计数器单元10在PLC30的每个控制周期，将对输出机器50所输出的脉冲信号进行计数的计数值所表示的信息发送至PLC30。

而且，用户能够利用对在笔记型PC40上运行的设定程序(工具)的操作，来变更计数器单元10的切换部16的切换动作。

另外，本实施方式中，作为对切换部16的切换动作进行变更的设定机器的一例，例示了将笔记型PC40连接于计数器单元10的结构，但并不限于笔记型PC40，也可使用任何终端机器来作为设定机器，所述终端机器包括包含液晶面板等的显示部以及包含触控面板、键盘、鼠标等的操作部。而且，也可为下述结构：PLC30作为设定机器发挥功能，从PLC30将用于对切换部16的切换动作进行变更的指示发送至计数器单元10。

(关于计数器单元10的结构)

计数器单元10包含通信部11、信号处理部12以及输入电路群21。而且，计数器单元10包含切换部16。而且，计数器单元10包含通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)通信部22。

通信部11在PLC30的每个控制周期，反复与PLC30之间进行通信，执行数据的收发。通信部11例如使用通信集成电路(Integrated Circuits，IC)等集成电路来实现。

计数器单元10与PLC30例如也可经由现场网络而可相互通信地连接。作为连接计数器单元10与PLC30的现场网络，典型的是可使用各种工业以太网(注册商标)。作为工业以太网(Ethernet(注册商标))，例如已知有EtherCAT(注册商标)、Profinet IRT、MECHATROLINK(注册商标)-III、Powerlink、SERCOS(注册商标)-III、CIP Motion等，采用它们中的任一种皆可。进而，也可使用工业以太网(注册商标)以外的现场网络。例如，若是不进行运动控制的情况，则也可使用DeviceNet、CompoNet/IP(注册商标)等。

而且，计数器单元10既可与PLC30一体地形成，也可经由内部总线而与PLC30可通信地连接。

信号处理部12包含单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15。信号处理部12通过计数器13、14、15的功能，根据预先设定的设定值来对输出机器50所输出的脉冲信号的脉冲数进行计数。信号处理部12也可利用微处理器(Micro Processor Unit，MPU)内部的计数器功能等，通过硬件来实现计数器13、14、15的功能。而且，信号处理部12也可使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(ApplicationSpecified IC，ASIC)等IC来实现计数器13、14、15的功能。

信号处理部12使用计数器13、14、15得出的计数结果来测量工件等的状态。信号处理部12例如是使用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或微处理器(MicroProcessor Unit，MPU)而通过软件来实现。信号处理部12的计数结果在规定的每个通信周期，经由通信线路而通过通信部11来输出作为上位装置的PLC30。

输入电路群21包含多个信号输入端子A1、A2、B1、B2、Z1、Z2以及与信号输入端子各自连接的输入电路21a至21f(参照图5至图8)。对于信号输入端子A1、A2、B1、B2、Z1、Z2分别输入从一个或多个输出机器50输出的脉冲信号。而且，输入电路群21包含与一个或多个输出机器50的共用信号线各自连接的多个共用信号端子COMA1、COMA2、COMB1、COMB2、COMZ1、COMZ2。

切换部16在单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15之间切换输入电路21a至21f的连接。

USB通信部22包括USB端口，经由与所述USB端口连接的USB线缆来与笔记型PC40进行通信。USB通信部22接收表示在笔记型PC40上运行的设定程序的指示的信号。USB通信部22所接收的、表示在笔记型PC40上运行的设定程序的指示的信号包含由切换部16进行的切换动作的指示，USB通信部22作为经由通信线路来受理所述切换动作的指示的切换受理部发挥功能。

这样，计数器单元10可经由USB通信部22而从笔记型PC40接收由切换部16进行的切换动作的指示，并根据所述指示来控制切换部16对将输入电路连接于单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15的哪个进行切换的切换动作。

(计数器单元的硬件结构)

图2是表示计数器单元10的硬件结构的图。图3是表示计数器单元10的接线板的排列例的图。如图2以及图3所示，计数器单元10包括信号输入端子A1、A2、B1、B2、Z1、Z2、共用信号端子COMA1、COMA2、COMB1、COMB2、COMZ1、COMZ2以及控制信号输入端子IN1至IN4，以作为输入端子。

而且，计数器单元10包括比较器输出端子OUT1至OUT6、六个正极电源端子IOV以及四个负极电源端子IOG，以作为输出端子。电源端子IOV、IOG包含编码器用的电源输出端子(5V、0V)与外部电源用的电源输出端子(24V、0V)。

电源端子IOV、IOG连接于计数器单元10内部的电源电路25。

切换部16具有：(1)对所输入的脉冲信号进行数字滤波处理的功能；以及(2)在单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15之间切换输入电路21a至21f的连接的功能。而且，关于切换部16的滤波处理，滤波的启用/禁用以及滤波条件可由用户利用对PLC30的程序的设定或对笔记型PC40的操作来设定。切换部16例如通过复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、FPGA或ASIC等来实现。

信号处理部12例如是通过CPU来实现。信号处理部12通过计数器13、14、15的功能来对脉冲信号进行计数，并输出计数结果。单相计数器13、二相计数器14以及三相计数器15各自分别包括临时存储多次的计数结果的缓冲器。

信号处理部12执行过采样处理，并将在各计数器13、14、15的缓冲器中临时存储的多次的计数结果在规定的每个通信周期，通过通信部11的功能而经由通信线路来输出至PLC30。

而且，信号处理部12执行过采样时的中断处理、或基于输入同步的中断处理。信号处理部12并不限于通过CPU来实现的结构，也可通过CPLD、FPGA或ASIC来实现。

(关于过采样处理)

图4是表示信号处理部12所进行的过采样处理的结构的图。图4中表示了下述信号处理部12的过采样处理的示例，所述信号处理部12将MPU内置定时器的时间已到(time up)作为触发(trigger)，通过DSTC(Descriptor System data Transfer Controller)来对脉冲信号进行计数。

信号处理部12使输入同步用的通信部11的定时器与过采样用的MPU内置定时器同步，所述输入同步用的通信部11的定时器使通信部11与PLC30之间的通信同步。信号处理部12也利用MPU内置定时器来作为时戳(time stamp)生成用。

首先，信号处理部12在通信部11的定时器的同步时机进行中断处理(输入同步)(步骤S1)，所述中断处理是进行设置以在下次时间已到时利用DSTC来启动MPU内置定时器。

继而，信号处理部12利用DSTC来启动MPU内置定时器(步骤S2)。另外，MPU内置定时器被设定为，首次立即为时间已到。

信号处理部12以MPU内置定时器时间已到为触发，通过DSTC来获取作为高速计数器的计数的基础的值并予以保持(步骤S3)。

信号处理部12在中断处理中，进行如下所述的中断处理(过采样)，即，基于在步骤S3中所保持的值来生成高速计数器值(计数结果)，并将所述值写入至通信部11的缓冲区域(步骤S4)。另外，通信部11的缓冲区域为双缓冲器结构，信号处理部12在每个周期切换为不同的缓冲区域来进行计数结果的写入。

信号处理部12在每一周期的采样数的处理结束的时间点，停止MPU内置定时器(步骤S5)。信号处理部12在下个周期的处理中，从所述步骤S2开始重新进行处理，由此来重新取得同步。

而且，信号处理部12在下个周期的处理的开始时，进行启动下述处理的中断处理(输入同步)，即，生成另一缓冲器数据，并发送通信部11的缓冲区域的数据(步骤S6)。

(单相输入模式)

图5是表示将单相输出的输出机器50连接于包含信号输入端子A1、A2、B1、B2、Z1、Z2的第一信号输入端子至第六信号输入端子的各个时的、计数器单元10的配线连接状态的图。如图5所示，在将单相输出的输出机器50连接于第一信号输入端子至第六信号输入端子的各个时，用户利用对笔记型PC40的操作来进行切换部16的连接切换，以将第一输入电路21a至第六输入电路21f分别独立地连接于第一单相计数器13a至第六单相计数器13f。

切换部16将第一输入电路21a至第六输入电路21f各自连接于与第一单相计数器13a至第六单相计数器13f分别连接的单相的信号线(单相1至6)。

信号处理部12基于对第一单相计数器13a至第六单相计数器13f各自输入的单相的脉冲信号来进行计数。信号处理部12将在与第一单相计数器13a至第六单相计数器13f各自对应的缓冲器中存储的计数结果在规定的每个通信周期经由通信部11而发送至PLC30。

(三相输入模式)

图6是表示分别将三相输出的输出机器50连接于包含信号输入端子A1、B1、Z1的通道Ch1与包含信号输入端子A2、B2、Z2的通道Ch2时的、计数器单元10的配线连接状态的图。如图6所示，在将三相输出的输出机器50连接于通道Ch1、Ch2的各个时，用户利用对笔记型PC40的操作来进行切换部16的连接切换，以分别独立地将第一输入电路21a至第三输入电路21c连接于第一三相计数器15a，将第四输入电路21d至第六输入电路21f连接于第二三相计数器15b。

切换部16将第一输入电路21a至第三输入电路21c各自分别连接于与第一三相计数器15a连接的A相的信号线AIN1、B相的信号线BIN1以及Z相的信号线ZIN1。而且，切换部16将第四输入电路21d至第六输入电路21f各自分别连接于与第二三相计数器15b连接的A相的信号线AIN2、B相的信号线BIN2以及Z相的信号线ZIN2。

信号处理部12基于对第一三相计数器15a与第二三相计数器15b各自输入的A相、B相以及Z相的三相的脉冲信号来进行计数。信号处理部12将在与第一三相计数器15a和第二三相计数器15b各自对应的缓冲器中存储的计数结果在规定的每个通信周期经由通信部11而发送至PLC30。

(二相输入模式)

图7是表示分别将二相输出的输出机器50连接于包含信号输入端子A1、B1、Z1的通道Ch1和包含信号输入端子A2、B2、Z2的通道Ch2时的、计数器单元10的配线连接状态的图。如图7所示，在将二相输出的输出机器50连接于通道Ch1、Ch2的各个时，将信号线连接于信号输入端子A1、B1以及信号输入端子A2、B2，信号输入端子Z1、Z2设为不连接信号线的无连接(Not Connected，NC)状态。

而且，在将二相输出的输出机器50连接于通道Ch1、Ch2的各个时，用户利用对笔记型PC40的操作来进行切换部16的连接切换，以分别独立地将第一输入电路21a以及第二输入电路21b连接于第一三相计数器15a，将第四输入电路21d以及第五输入电路21e连接于第二三相计数器15b。

切换部16将第一输入电路21a以及第二输入电路21b分别连接于与第一三相计数器15a连接的A相的输入线AIN1和B相的输入线BIN1。而且，切换部16将第四输入电路21d以及第五输入电路21e分别连接于与第二三相计数器15b连接的A相的输入线AIN2和B相的输入线BIN2。而且，切换部16切断第三输入电路21c以及第六输入电路21f的与三相计数器15a、15b的连接。

信号处理部12基于对第一三相计数器15a和第二三相计数器15b各自输入的A相以及B相的二相的脉冲信号来进行计数。信号处理部12将在与第一三相计数器15a和第二三相计数器15b各自对应的缓冲器中存储的计数结果在规定的每个通信周期经由通信部11而发送至PLC30。

这样，计数器单元10使基于三相的脉冲信号来进行计数的三相计数器作为与二相的脉冲信号以及三相的脉冲信号这两者对应地进行计数的多相计数器发挥功能，由此来应对二相输出以及三相输出的输出机器50。即，此时，第一三相计数器15a以及第二三相计数器15b将作为二相计数器14发挥功能。

图8是表示在二相输入模式下使用计数器单元10时的、计数器单元10的另一配线连接状态的示例的图。如图8所示，计数器单元10也可构成为可将二相的输出机器50连接于三个通道Ch1、Ch2、Ch3的各个。

第一通道Ch1包含信号输入端子A1、B1以及与信号输入端子A1、B1分别连接的第一输入电路21a及第二输入电路21b。第二通道Ch2包含信号输入端子Z1、A2以及与信号输入端子Z1、A2分别连接的第三输入电路21c及第四输入电路21d。第三通道Ch3包含信号输入端子B2、Z2以及与信号输入端子B2、Z2分别连接的第五输入电路21e及第六输入电路21f。

在信号处理部12中，除了第一三相计数器15a以及第二三相计数器15b以外，还设有二相模式专用的第三三相计数器15c以及第四三相计数器15d。即，信号处理部12使二相模式专用的第三三相计数器15c以及第四三相计数器15d作为基于二相的脉冲信号来进行计数的二相计数器14发挥功能。第三三相计数器15c利用A相的信号线AIN3与B相的信号线BIN3而连接于切换部16。第四三相计数器15d利用A相的信号线AIN4与B相的信号线BIN4而连接于切换部16。

在将二相输出的输出机器50连接于通道Ch1、Ch2、Ch3的各个时，用户利用对笔记型PC40的操作来进行切换部16的连接切换，以分别独立地将第一输入电路21a以及第二输入电路21b连接于第一三相计数器15a，将第三输入电路21c以及第四输入电路21d连接于第三三相计数器15c，将第五输入电路21e以及第六输入电路21f连接于第四三相计数器15d。

切换部16将第一输入电路21a以及第二输入电路21b连接于与第一三相计数器15a连接的A相的信号线AIN1和B相的信号线BIN1。而且，切换部16将第三输入电路21c以及第四输入电路21d连接于与第三三相计数器15c连接的A相的信号线AIN3和B相的信号线BIN3。而且，切换部16将第五输入电路21e以及第六输入电路21f连接于与第四三相计数器15d连接的A相的信号线AIN4和B相的信号线BIN4。

信号处理部12基于对第一三相计数器15a、第三三相计数器15c及第四三相计数器15d各自输入的A相以及B相的二相的脉冲信号来进行计数。信号处理部12将在与第一三相计数器15a、第三三相计数器15c及第四三相计数器15d各自对应的缓冲器中存储的计数结果在规定的每个通信周期经由通信部11而发送至PLC30。

这样，计数器单元10采用下述结构，即，能够将A相的信号输入和B相的信号输入连接于切换部16的第三三相计数器15c与第四三相计数器15d用于二相输入专用，由此，能够使三台二相的输出机器50连接于六个输入信号端子来使用。因而，不会产生未使用的输入信号端子，从而能够无浪费地使用计数器单元10。

(总结)

为了解决所述问题，本发明的一实施例的计数器单元包括：多个信号输入端子，分别输入从外部的多个输出机器输出的脉冲信号；输入电路，连接于多个所述信号输入端子的各个；单相计数器及多相计数器，所述单相计数器基于单相的脉冲信号来进行计数，所述多相计数器基于多个相的脉冲信号来进行计数；以及切换部，对将所述输入电路连接于所述单相计数器以及所述多相计数器的哪个进行切换。

根据所述结构，对将与多个信号输入端子各自连接的输入电路连接于单相计数器以及多相计数器的哪个进行切换，因此能够有效率地利用多个信号输入端子来连接多个输出机器。

本发明的一实施例的计数器单元中，所述多相计数器是基于三相的脉冲信号来进行计数的三相计数器。

本发明的一实施例的计数器单元中，所述三相计数器对应于二相的脉冲信号以及三相的脉冲信号这两者来进行计数。

根据所述结构，通过三相计数器，无论对于输出二相的脉冲信号的输出机器以及输出三相的脉冲信号的输出机器的哪种皆能应对。

本发明的一实施例的计数器单元中，所述单相计数器以及所述多相计数器分别包括临时存储多次的计数结果的缓冲器，所述计数器单元还包括通信部，所述通信部将在与所述单相计数器以及所述多相计数器各自对应的所述缓冲器中临时存储的多次的计数结果在规定的每个通信周期经由通信线路而输出至上位装置。

根据所述结构，能够在规定的每个通信周期，将单相计数器以及多相计数器各自的多次的计数结果汇总而输出至上位装置。

本发明的一实施例的计数器单元还包括：切换受理部，经由通信线路来受理由所述切换部进行的切换动作的指示。

根据所述结构，能够从外部经由通信线路来控制切换动作。

本发明并不限定于所述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

符号的说明

1：控制系统

10：计数器单元

11：通信部

12：信号处理部

13：单相计数器

15：三相计数器(多相计数器)

16：切换部

22：USB通信部(切换受理部)

21：输入电路群

21a～21f：输入电路

30：PLC(上位装置)

50：输出机器

A1、A2、B1、B2、Z1、Z2：信号输入端子