CN104919710A - 编码器分辨率减小 - Google Patents
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Abstract
一个或多个实施方案涉及一种被配置来输出信号的编码器及一种被配置来从所述编码器接收所述信号且生成所述信号的减小分辨率版本的计算装置，所述计算装置被配置来将所述信号的所述减小分辨率版本传输到接受器。
Description
发明背景
在给出***或环境中，可能需要调节或控制编码器的分辨率。例如，电梯中的救援***通常利用相对较低的编码器分辨率，诸如九(9)行/转。更普遍地，当介接无法处理高频的***、装置或组件时可能需要较低编码器分辨率。
反射式编码器可以使用近似八(8)行/毫米的分辨率(如果编码器轨道放置在例如24.70毫米(mm)半径圆上，那么分辨率将是1296行/转)。此相对较高分辨率可能与需要低分辨率的界面不兼容。
概述
实施方案涉及一种方法，其包括由装置接收与编码器的输出相关的两个频道；由所述装置执行第一算法以基于所述两个频道检测为所述编码器所施加的实体的移动方向；由所述装置执行第二算法以生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向；和由所述装置输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
实施方案涉及一种***，其包括：编码器，其被配置来输出两个频道；和计算装置，其被配置来：接收由所述编码器输出的所述两个频道，基于所述两个频道检测施加有所述编码器的所述实体的移动方向，生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向，和输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
实施方案涉及一种设备，其包括：至少一个处理器；和存储器，其上存储当由所述至少一个处理器执行时使所述设备进行以下项的指令：接收与编码器的输出相关的两个频道，执行第一算法以基于所述两个频道检测施加有所述编码器的所述实体的移动方向，执行第二算法以生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向，和输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
实施方案涉及一种设备，其包括：解码器组件，其被配置来接收彼此正交的输入、确定所述输入的方向和响应于所述输入中的任一个的转变而生成脉冲；模数计数器组件，其被配置来在所述输入的所述方向对应于第一方向时响应于所述脉冲而递增且在所述输入的所述方向对应于第二方向时响应于所述脉冲而递减；和正交输出组件，其被配置来将由所述模数计数器输出的计数分为多个片段且生成一对正交输出信号。
实施方案涉及一种***，其包括：编码器，其被配置来输出信号；和计算装置，其被配置来从所述编码器接收所述信号且生成所述信号的减小分辨率版本，所述计算装置被配置来将所述信号的所述减小分辨率版本传输到接受器。
下文描述额外实施方案。
附图简述
本公开内容是通过举例加以说明且附图中并无限制，其中相似参考数字指示类似元件。
图1说明根据本公开内容的一个或多个实施方案的示例性编码器分辨率减小***；
图2说明根据本公开内容的一个或多个实施方案的示例性编码器分辨率减小***；
图3说明根据本公开内容的一个或多个实施方案的示例性分辨率减小装置；且
图4说明减小根据本公开内容的一个或多个实施方案的编码器的分辨率的示例性方法。
具体实施方式
本发明描述了用于减小编码器的分辨率的设备、***和方法的示例性实施方案。在一些实施方案中，分辨率减小可以应用于一种或多种上下文或环境中。例如，本公开内容的实施方案可结合电梯中的救援***、冗余交叉检查或故障检测或一个或多个信号从经定位相距极大距离的编码器的获取而实施，其中所述距离的长度可与信号的频率或脉冲计数有关。在一些实施方案中，可以减小编码器分辨率以介接需要低编码器分辨率的***、装置或组件。
应注意，以下描述和图中陈述了元件之间的各种连接(所述描述和图的内容是以引用方式包括在本公开内容中)。应注意，此类连接一般(且除非另有说明，否则)可以是直接或间接的，且本说明书不旨在限制此方面。在此方面，实体之间的耦合可以称作直接或间接连接。
图1说明编码器分辨率减小***100。在一些实施方案中，***100可以包括作为电梯或电梯***的部分。
***100可以包括编码器102。在一些实施方案中，编码器102可以包括反射式编码器。编码器102可以生成并输出一个或多个信号，诸如脉冲信号。信号可以指示与编码器102相关的装置(诸如电梯的马达)的操作。
在一些实施方案中，由编码器102输出的信号可以相对于耦合到或介接所述输出信号的***、装置或组件具有高频。例如，接受器104可以包括无法被配置来接受由编码器102输出的高频信号的输入接口。
在一些实施方案中，为了将编码器102的输出提供给接受器104，可以使用装置106。装置106可以包括计算装置。装置106可以被配置来减小接收自编码器102的信号的分辨率，且可以生成并输出较低分辨率的对应信号。
在一些实施方案中，装置106可以包括算法108，其可以被配置来减小装置106从编码器接收的信号的分辨率，且输出或传输减小的分辨率信号。在一些实施方案中，算法108可以被实施为或包括计数器。计数器可以被配置来每隔某个数量的输入计数输出或生成脉冲。在一些实施方案中，算法108可以被实施为或包括除以‘N’程序或例行程序。
在一些实施方案中，装置106可以被实施为或包括复杂可编程逻辑装置(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)和微处理器/微控制器中的一个或多个。在诸如包括至少一个微处理器的一些实施方案中，装置106可以包括存储器，其上存储当由至少一个微处理器执行时使装置106减小装置106处接收的信号的分辨率且输出或传输减小分辨率信号的指令。在一些实施方案中，装置106中可以包括逻辑或门以支持算法108。
图2说明编码器分辨率减小***200。在一些实施方案中，***200可以包括编码器202、接受器204、装置206和算法208中的一个或多个。编码器202可以对应于或类似于图1的编码器102。接受器204可以对应于或类似于图1的接受器104。装置206可以对应于或类似于图1的装置106。算法208可以对应于或类似于图1的算法108。
在一些实施方案中，编码器202可以生成并输出两个或两个以上频道。在示例性***200中，编码器被示为输出标示为第一频道A和第二频道B的两个频道。
由编码器输出的两个频道A和B与相关于接受器204的输入接口相比可以具有高分辨率。装置206可以被配置来减小与由编码器202输出的两个频道A和B相关的信号的分辨率。此分辨率减小可以由算法208执行。算法208可以被配置来生成并输出或传输对应于频道A和B的减小分辨率信号。
在一些实施方案中，编码器202可以包括具有经定位九十(90)度异相的扇区的两个码轨或与单个码轨对准以在恒定运动的周期期间产生90度异相的两个输出频道信号的两个编码器或与所述两个码轨或两个编码器相关。编码器202的两个输出频道A和B可以用来检测施加有编码器202的实体(诸如旋转马达)的移动方向。例如，算法210可以被配置来执行此检测。
在一些实施方案中，算法210可以被配置来检测由编码器202输出的频道A和B的上升和/或下降边沿或由编码器202输出的频道A和B的电压电平。一旦作出频道检测，便可以通过施加逻辑来作出移动方向。例如，可以使用数字表示，其中‘0’可以对应于向前且‘1’可以对应于向后，或反之亦然，使得算法208可以输出可能减小分辨率的输出正交。
虽然被示为图2中的单独算法或组件，但是在一些实施方案中，算法208和210可以实施于共同组件中。
图3说明根据一个或多个实施方案的用于双频道(正交)编码器的示例性分辨率减小装置300。在一些实施方案中，装置300可以对应于图2的装置206。
如所示，装置300可以与多个信号相关。例如，采样时钟可以对应于可以用来同步两个或两个以上组件(例如组件302、304、306、308和/或310)的高频时钟(例如，5MHz)。Ch A输入和Ch B输入可以对应于可以彼此正交的光学编码器信号。Ch A和Ch B可以对应于由出厂测试组件302输出的正交信号。Filt A和Filt B可以对应于被去抖动或滤波以从Ch A和Ch B信号消除噪音的正交信号。Up/Dwn(递增/递减)可以对应于表示正交对(例如A和B，如Filt A和Filt B中反映)的方向的信号。脉冲可以对应于表示Filt A和Filt B信号中的任一个上何时发生转变的信号。计数值可以对应于例如表示模块化或循环计数器组件308的输出的九(9)位计数值。Ch A输出和Ch B输出可以对应于计数器组件308的经编码正交输出。重设信号可以根据初始或已知状态配置组件和信号。
出厂测试组件302可以被配置来生成Ch A输入和Ch B输入信号的仿真版本。由出厂测试组件302生成的输出可以基于正向测试和逆向测试信号的状态。由出厂测试组件302生成的Ch A输入和Ch B输入信号的仿真版本可以基于慢于采样时钟的时钟频率。例如，较慢时钟频率可以如图3中所示般通过将采样时钟除以例如一百二十八(128)而获得。在一些实施方案中，由出厂测试组件302输出的ChA和Ch B信号可以是一个或多个测试引脚或测试输入(例如正向测试和逆向测试信号)的函数，使得出厂测试组件302可以被配置来在一个或多个状况下将Ch A输入和Ch B输入信号传递到采样和滤波组件304。在一些实施方案中，出厂测试组件302可以包括一个或多个多路复用器以在传递Ch A输入和Ch B输入信号对输出仿真信号之间选择性地选取。在一些实施方案中，出厂测试组件302可以用来测试后续组件，诸如组件304到310。
采样和滤波组件304可以被配置来采样Ch A和Ch B信号且输出相应Filt A和Filt B信号。在一些实施方案中，采样和滤波组件304处接收的Ch A和Ch B信号可以是异步的，且采样和滤波组件304可以采样所述信号且使其与***时钟或采样时钟同步。采样和滤波组件304可以滤波来自Ch A和Ch B信号的突波。例如，在一些实施方案中，采样和滤波组件304可以施加三分之二(2/3)众数滤波器。
正交解码器组件306可以被配置来可能响应于任一Ch A或Ch B(如Filt A和Filt B中分别反映)的每一次转变而确定正交输入的方向(例如正向或逆向)。经确定方向可以由正交解码器组件306结合Up/Dwn信号而输出。正交解码器组件306可以结合脉冲信号为每一次转变创建单个脉冲，使得计数器组件308可计数事件。
计数器组件308可以被配置来使每一脉冲事件的相关计数器递增或递减。是否递增或递减的确定可以基于Up/Dwn信号的状态(例如Up＝递增，Dwn＝递减)。因为来自正交解码器组件306的脉冲可以基于每一信号(例如Ch A和Ch B两者)的每一次转变(例如，上升和下降)，所以计数器的值可以是任一频道输入的频率的四倍。在一些实施方案中，可以使用例如一百零八(108)的分辨率分频器，使得计数器可以被配置为以四百三十二(432)为模数的计数器(例如108x 4＝432)。计数器组件308可以被配置来结合计数值信号输出计数值。
对正交输出组件310的编码计数可以被配置来接收计数值信号且将计数值分为片段，诸如四个相等片段。对正交输出组件310的编码计数可以被配置来将正交输出编码为例如四种状态，以可能保证输出信号将是正交对。状态序列的实例可以对应于Ch A输出/Ch B输出：0/0＝＞0/1＝＞1/1＝＞1/0＝＞返回到0/0。可以使用其它模式或序列。
在一些实施方案中，由计数器组件308输出的计数值信号可能对应于Up/Dwn和脉冲信号。
图4说明可以结合诸如本文所述的一个或多个装置或***使用的方法。图4的方法可以用来生成并输出一个或多个减小分辨率频道或信号。
在方框402中，可以接收一个或多个频道或信号。例如，装置(例如装置106或装置206)可以在装置的输出处从编码器(例如编码器102或编码器202)接收频道或信号。所接收频道或信号相对于与接受器(例如接受器104或接受器204)相关的输入接口处的低分辨率频道或信号所需分辨率可以具有高分辨率。
在方框404中，装置可以执行正交解码算法(例如算法210)以检测施加有编码器的实体的移动方向。正交解码算法可以基于两个编码器脉冲信号或频道(例如，如由编码器202输出的频道A和B)之间的相对相位。作为方框404的部分，正交解码算法可以将所检测的移动方向输出到另一算法，诸如分辨率减小算法(例如算法108或算法208)。
在方框406中，装置可以执行分辨率减小算法以减小与方框402中接收的频道或信号相关的分辨率。如上所述，分辨率减小算法可以基于计数器或除以‘N’程序或例行程序。在一些实施方案中，可以维持相位校正使得可准确地推断方向。
在方框408中，装置可以输出减小分辨率频道或信号以可能供接受器接收。输出减小分辨率频道或信号可以包括具有基于与方框404相关的方向信息的减小分辨率的正交输出。
结合图4说明的方法是说明性的。在一些实施方案中，方框或操作(或其部分)中的一个或多个可以是选用的。在一些实施方案中，所述操作可以依不同于所示的顺序或次序执行。在一些实施方案中，可以包括没有展示的额外操作。
本公开内容的实施方案可以减小与编码器的输出频道或信号相关的分辨率。在一些实施方案中，可以结合一个或多个分辨率减小算法减小高分辨率编码器脉冲频道或信号。本公开内容的实施方案可以实现减小并同时最小化成本。例如，一些实施方案可以利用具有高分辨率的低成本反射式编码器以介接需要低分辨率编码器频道或信号的装置。
如本文所述，在一些实施方案中，各种功能或动作可以发生在给出位置处和/或结合一个或多个设备、***或装置的操作而发生。例如，在一些实施方案中，给出功能或动作的部分可以在第一装置或位置处执行，且功能或动作的剩余部分可以在一个或多个额外装置或位置处执行。
可以使用一种或多种技术实施多个实施方案。在一些实施方案中，设备或***可以包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器存储当由所述一个或多个处理器执行时使所述设备或***执行如本文中所述的一种或多种方法论的指令。在一些实施方案中，可以使用为所属领域一般技术人员所知的各种机械组件。
在一些实施方案中，指令可以存储在一个或多个计算机可读介质上，诸如暂时性和/或非暂时性计算机可读介质上。指令在执行时可以使实体(例如，设备或***)执行如本文所述的一个或多个方法论动作。
实施方案可以与一个或多个特定机器有关。例如，一个或多个架构或装置可以被配置来减小编码器(诸如反射式编码器)的分辨率。在一些实施方案中，所述架构或装置可以维持对称且正交数据或信息，这可以用来获得关于移动方向的信息。
已就本公开内容的说明性实施方案描述了本公开内容的方面。所属领域一般技术人员根据本公开内容的检视将明白随附权利要求书的范围和精神内的数种其它实施方案、修改和变动。例如，所属领域一般技术人员将明白结合说明性图示描述的步骤可以依除了所叙述顺序之外的顺序执行，且所说明的一个或多个步骤可以是选用的。
Claims (22)
1.一种方法，其包括：
由装置接收与编码器的输出相关的两个频道；
由所述装置执行第一算法以基于所述两个频道检测施加有所述编码器的实体的移动方向；
由所述装置执行第二算法以生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向；和
由所述装置输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二算法包括计数器，其被配置来基于计数与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道中的一个对应频道中的输入脉冲的数量来输出具有所述减小分辨率的所述两个频道中的每一个的脉冲。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一算法被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道中的上升和下降边沿中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一算法被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道的电压电平。
5.根据权利要求1所述的方法，其中施加有所述编码器的所述实体包括旋转马达。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
由所述装置输出具有所述减小分辨率的所述两个频道以供电梯救援***接受。
7.一种***，其包括：
编码器，其被配置来输出两个频道；和
计算装置，其被配置来：
接收由所述编码器输出的所述两个频道，
基于所述两个频道检测施加有所述编码器的所述实体的移动方向，
生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向，和
输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
8.根据权利要求7所述的***，其中所述计算装置包括计数器，其被配置来基于计数由所述编码器输出的所述两个频道中的一个对应频道中的输入脉冲的数量来输出具有所述减小分辨率的所述两个频道中的每一个的脉冲。
9.根据权利要求7所述的***，其中所述计算装置被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测由所述编码器输出的所述两个频道中的上升和下降边沿中的至少一个。
10.根据权利要求7所述的***，其中所述计算装置被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测由所述编码器输出的所述两个频道的电压电平。
11.根据权利要求7所述的***，其中所述计算装置包括以下项中的至少一个：复杂可编程逻辑装置(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)和微处理器/微控制器。
12.根据权利要求7所述的***，其中所述编码器包括反射式编码器。
13.根据权利要求7所述的***，其中所述编码器和计算装置与电梯和电梯***中的至少一个相关。
14.一种设备，其包括：
至少一个处理器；和
存储器，其上存储当由所述至少一个处理器执行时使所述设备进行以下项的指令：
接收与编码器的输出相关的两个频道，
执行第一算法以基于所述两个频道检测施加有所述编码器的所述实体的移动方向，
执行第二算法以生成相对于与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道具有减小分辨率的两个频道，具有所述减小分辨率的所述两个频道包括所述已检测的移动方向，和
输出具有所述减小分辨率的所述两个频道。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第二算法包括计数器，其被配置来基于已计数与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道中的一个对应频道中的输入脉冲的数量来输出具有所述减小分辨率的所述两个频道中的每一个的脉冲。
16.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一算法被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道中的上升和下降边沿中的至少一个。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一算法被配置来在检测到施加有所述编码器的所述实体的所述移动方向时检测与所述编码器的所述输出相关的所述两个频道的电压电平。
18.一种设备，其包括：
解码器组件，其被配置来接收彼此正交的输入、确定所述输入的方向和响应于所述输入中的任一个的转变而生成脉冲；
模数计数器组件，其被配置来在所述输入的所述方向对应于第一方向时响应于所述脉冲而递增且在所述输入的所述方向对应于第二方向时响应于所述脉冲而递减；和
正交输出组件，其被配置来将由所述模数计数器输出的计数分为多个片段且生成一对正交输出信号。
19.根据权利要求18所述的设备，其还包括：
滤波器组件，其被配置来滤波与所述输入相关的突波；和
出厂测试组件，其被配置来选择性地输出彼此正交的光学编码器输入和依据一个或多个测试引脚或测试输入变化的仿真正交信号中的一个作为所述输入。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述解码器组件、所述模数计数器组件、所述正交输出组件、所述滤波器组件和所述出厂测试组件被配置来经由时钟而彼此同步，且其中所述出厂测试组件被配置来基于所述时钟的分频而生成所述仿真正交信号。
21.一种***，其包括：
编码器，其被配置来输出信号；和
计算装置，其被配置来从所述编码器接收所述信号且生成所述信号的减小分辨率版本；
所述计算装置被配置来将所述信号的所述减小分辨率版本传输到接受器。
22.根据权利要求21所述的***，其中所述计算装置被配置来基于检测到接收自所述编码器的所述信号中的多个脉冲而在所述减小分辨率版本中生成脉冲。
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