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Priorität: 25. Oktober
2002,
Japan, Nr. 2002-311585(P)
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BESCHREIBUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlers in
von einem Absolutwertcodierer ausgegebener Positionsinformation,
und insbesondere betrifft sie einen Positionsinformationsfehler-Detektor
mit verbesserter Zuverlässigkeit
eines linearen Absolutwert-Linearcodierers zum Erfassen der Position
einer Vorschubachse einer Werkzeugmaschine als absolutem Positionswert
gegenüber
einem Ursprung.
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In
den letzten Jahren wurde es wegen der Erhöhung der Geschwindigkeit und
zunehmend erhöhter
Genauigkeit bei Antriebssystemen üblich, solche unter Verwendung
von Linearmotoren in Werkzeugmaschinen usw. einzusetzen. Bei Antriebssystemen
unter Verwendung von Linearmotoren wird, um die Position oder Geschwindigkeit
sich bewegender Teile, oder die Position eines Motorpolstücks, zu
erfassen, ein Absolutwert-Linearcodierer dazu verwendet, die Position
sich bewe gender Teile als Absolutwertposition gegenüber einem
Ursprung zu erfassen (siehe
JP-B-3111546 ).
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Als
einschlägiger
Absolutwert-Linearcodierer ist der im Blockdiagramm der 6 dargestellte
Absolutwert-Codierer bekannt. Dieser Absolutwert-Codierer ist mit
einem Inkrementalpositionssensor zum Ausgeben von Signalen, die
entsprechend einer Positionsvariation bis zu 90° gegeneinander phasenverschoben
sein können,
und einem Absolutwert-Positionssensor versehen, um Zufallssequenzen-Codesignale
wie M-Sequenzen
(Maximallänge-Sequenzen) entsprechend
Positionsänderungen
auszugeben. In der 6 sind eine LED 3,
eine Linse 2, ein Lichtempfangselement 4 und ein
linearer Bildsensor 5 am selben Element, das nicht dargestellt
ist, befestigt und integriert, und es ist eine Relativbewegung in
Bezug auf eine Skala 1 möglich. Von der LED 3 emittiertes
Licht wird durch die Linse 20 in paralleles Licht gewandelt
und auf die Skala 1 gestrahlt. Auf der Skala 1 sind
ein Inkrementmuster 11, das hinsichtlich Licht und Schatten
eine Wiederholung mit Intervallen von 20 μm aufweist, und M-Sequenzenmuster 12 mit einer
Zyklusperiode 215 – 1, die durch einen 1-Bit-Code
repräsentiert
sind, mit Intervallen von 20 μm
ausgebildet.
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Durch
das Inkrementmuster 11 laufendes Licht wird durch das Lichtempfangselement 4 in
ein elektrisches Signal gewandelt. Abhängig von einer Änderung
der Relativposition zwischen der Skala 1 und dem Lichtempfangselement 4 werden,
für einen Verstellwert,
der sich mit 20 μm
als einem Zyklus wiederholt, ein Signal SA proportional zum Sinuswert des
Phasenwinkels und ein Signal CA proportional zum Cosinuswert ausgegeben.
Die Signale SA und CA werden durch Analog/Digital-Wandler 6 und 7 in jeweilige
digitale Werte SD bzw. CD gewandelt, die durch eine Interpolations-Verarbeitungseinrichtung 10 einer
inversen Tangensverarbeitung unterzogen werden und in Zahlenwerte
PAL gewandelt werden, die die Relativposition innerhalb von 20 μm als Absolutwert-Position
innerhalb eines Wiederholungszyklus repräsentieren. Auch werden die
Signale SA und CA durch Komparatoren 8 und 9 in
Impulssignale SP bzw. CP gewandelt, die als Zahlenwert PCH gezählt werden,
der eine Änderung
der Relativposition mit Inkrementen von Einheiten von 5 μm entsprechend
der Phasenverschiebung der Impulssignale SP und CP repräsentiert,
was durch einen Aufwärtszähler 13 erfolgt.
In einer Übertragungseinrichtung 14 wird
der Zahlenwert PCH auf einen Zahlenwert für Einheiten von 20 μm korrigiert,
mit einer Änderung
synchron mit dem Zahlenwert PAL, und der Zahlenwert PIH nach der
Korrektur wird als Stelle höherer
Ordnung ausgegeben, während
der Zahlenwert PAL als inkrementaler Positionswert ausgegeben wird,
der eine Stelle niedrigerer Ordnung bildet. Hierbei werden alle
Komponenten bis zur Ausgabe des Inkrementalpositionswerts PI auf
Grundlage der Signale SA und CA vom Inkrementmuster 11 und
vom Lichtempfangselement 4 als inkrementeller Positionssensor
bezeichnet.
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Andererseits
wird Licht, das das M-Sequenzen-Muster 12 durchlaufen hat
und eine Zyklusperiode von 215 – 1 aufweist,
mit einer Auflösung
von weniger als der Hälfte
der Schrittweite entsprechend 1 Bit der M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode
von 215 – 1 durch den linearen Bildsensor 5 zum
quantitativen Erfassen der Lichtvariation in einem Bereich erfasst, der
die 15 Bits durchläuft,
und zwar hinsichtlich der M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von
215 – 1, und
es erfolgt eine Ausgabe als Lichtmengendaten V0. Im Signalprozessor 15 des
linearen Bildsensors werden, innerhalb der Lichtmengedaten V0, wie
sie aus den M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von 215 – 1 erhalten
werden, wie durch den linearen Bildsensor 5 erfasst, Daten
an den geeignetsten Stellen für
die Codierung alle 20 μm
entsprechend den Zahlenwerten PAL ausgewählt, und durch Digitalisieren
der ausgewählten
Daten erfolgt eine Wandlung in einen M-Sequenzen-Code MH mit einer
Anzahl von Bits über
15 und einer Zyklusperiode von 215 – 1. Hierbei
werden alle Komponenten bis zur Ausgabe des M-Sequenzen-Codes MH
als Absolutwert-Positionssensor bezeichnet.
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In
einem Decodierer 16 wird ein ab einer Ursprungsposition
der Skala 1 gelesener Code auf einen Anfangswert gesetzt,
und von dort wird der M-Sequenzen-Code, der durch wiederholte Verarbeitung
zum Erzeugen eines M-Sequenzen-Codes mit einer Zyklusperiode von
215 – 1
erhalten wird, fortgesetzt, bis er zum Code MH passt, und eine Zahl
aus einem Zeitprozess, mit Wiederholung zum Zeitpunkt der Übereinstimmung,
wird als Zahlenwert PH ausgegeben. Der Zahlenwert PH zu diesem Zeitpunkt
ist ein Zahlenwert, der die Relativbewegung als Absolutwert-Position
ausgehend vom Ursprung repräsentiert.
Durch Subtrahieren der Stelle PIH hoher Ordnung des Inkrementalpositionswerts
PI vom die Absolutposition repräsentierenden
Zahlenwert unter Verwendung eines Subtrahierers 17 wird
der Positionsversatz zwischen den beiden als Zahlenwert POF ausgegeben.
Der Zahlenwert POF wird unmittelbar nach dem Einschalten der Spannungsversorgung des
Absolutwert-Linearcodierers oder unmittelbar nach dem Rücksetzen
in einen Speicher 18 eingetragen. Durch Addieren einer
Zahl MOF, die den im Speicher 18 gespeicherten Positionsversatz
repräsentiert,
zum Inkrementalpositionswert PI unter Verwendung des Addierers 19,
wird ein Positionswert PAO ausgegeben, der die Relativbewegung in
Bezug auf die Skala 1 als Absolutwert-Position gegenüber dem
Ursprung repräsentiert.
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Auch
wandelt eine Einheitenwandler-Einheit 20 den Positionswert
PAO in Werte des Absolutwert-Positionssensors mit Biteinheit zur
Ausgabe als Zahlenwert PAM. Ein M-Sequenzen-Codierer 21 verfügt über eine
Nachschlagetabelle, in die vorab M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode
von 215 – 1, entsprechend dem Positionswert,
eingespeichert wurden, und er gibt den Code MP aus, bei dem es sich
um einen M-Sequenzen-Code
mit einer Zyklusperiode von 215 – 1 handelt,
mit Entsprechung zum Zahlenwert PAM. In einer Fehlerermittlungseinheit 22 wird
der Übereinstimmungszustand
für den
Code MP und den Code MH nach Ausgabe durch die Signalprozessoreinrichtung 15 des
linearen Bildsensors verglichen, und wenn zwischen den zwei Codes
eine große
Diskrepanz besteht, wird ein Fehlersignal ER ausgegeben und nach
außen
wird die Tatsache mitgeteilt, dass im Positionswert PAO ein Fehler
existiert.
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Beim
Absolutwert-Linearcodierer der 6 wird Absolutwert-Positionsinformation
auf Grundlage eines Signals vom Absolutwert-Positionssensor nur unmittelbar
nach dem Einschalten der Spannung oder unmittelbar nach einem Rücksetzen
erfasst, und danach wird die Positionsinformation unter Verwendung
einer Inkrementalverarbeitung auf Grundlage des Ausgangssignals
des Inkrementalpositionssensors aktualisiert. Beim Aktualisieren
von Positionsinformation auf diese Weise ist der Grund dafür, dass
das Signal vom Absolutwert-Positionssensor nicht verwendet wird
und ein Signal vom Inkrementalpositionssensor verwendet wird, dasjenige,
dass für die
Signalausgabe eines linearen Bildsensors und die Decodierungsverarbeitung
für einen
M-Sequenzen-Code viel Zeit benötigt
wird, da der Aktualisierungszyklus für Positionsinformation zur
Regelung von Linearmotoren usw. ungeeignet ist. Jedoch wird mit
Positionsinformation alleine beruhend auf einem Ausgangssignal des
Inkrementalpositionssensors die Zuverlässigkeit als Absolutwert-Positionsinformation
niedrig. Daher werden in einem Zyklus, der länger als der Positionsinformation-Aktualisierungszyklus
für den
Inkrementalpositionssensor ist, Diskrepanzen zwischen der Positionsinformation
und Daten beruhend auf einem Signal des Absolutwert-Positionssensors
verglichen, und es wird erfasst, ob in der Positionsinformation
ein Fehler existiert oder nicht, und es wird die Zuverlässigkeit
der Positionsinformation sichergestellt.
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Beim
Positionsinformationsfehler-Detektor des herkömmlichen Beispiels beim Wandeln
von Positionsinformation in einen M-Sequenzen-Code ist viel Speicherkapazität (z. B.
32.767 Bytes im Fall von M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von
215 – 1
erforderlich, um die Nachschlagetabelle zu realisieren, was nicht
nur die Fehlererkennungsschaltung vergrössert, sondern auch die Kosten
erhöht.
Auch existiert als Verfahren zum Wandeln des Positionswerts in einen
M-Sequenzen-Code ein solches, bei dem die Erzeugungsverarbeitung
für den
M-Sequenzen-Code nur eine Anzahl von Malen reiteriert wird, entsprechend
dem Positionswert, um einen diesem entsprechenden M-Sequenzen-Code
zu erhalten. Während jedoch
eine Nachschlagetabelle nicht erforderlich ist, ist andererseits
die Verarbeitungszeit zum Erhalten des dem Positionswert entsprechenden
M-Sequenzen-Codes lang, und da der Fehlererkennungszyklus verlängert ist,
besteht ein Problem, dass es nicht möglich ist, die Zuverlässigkeit
der Positionsinformation in dem Ausmass zu gewährleisten, wie es bei der Regelung
eines Linearmotors usw. erforderlich ist.
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DE 102 44 547 A1 beschreibt
ein Verfahren für
eine fehltolerante und trotzdem zuverlässige Bestimmung einer absoluten
Position, bei dem nicht gesamte fehlerhafte Codewörter ausgeschieden
werden müssen,
sondern einzelne fehlerhafte Bits in einem Codewort toleriert werden.
Hierfür
wird ein Code redundant abgetastet, wobei zusätzlich zu dem zur absoluten
Positionsbestimmung notwendigen Codewort weitere Bits detektiert
werden. Die Bits werden auf Zuverlässigkeit geprüft und,
wenn sie als unzuverlässig
erkannt worden sind, mit einer Fehlererkennung gekennzeichnet. Bei
der Dekodierung bleiben diese Bits mit einer Fehlererkennung unberücksichtigt.
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DE 195 32 903 A1 bschreibt
einen Lenkwinkelsensor mit Absolutwertmessung für Kraftfahrzeuge. Hierfür sind zwei
vor zugsweise konzentrische Kreisspuren vorgesehen, wobei die erste
Spur (Inkrementalspur) zur Bestimmung der relativen Winkelbewegung
des Lenkrads und die zweite Spur (Absolutspur) zur Angabe des Absolutwerts
der Winkelstellung dient. Beide Spuren sind gegenüber einem
Rahmen drehbar und dem Lenkrad räumlich
fest zugeordnet. Die erste Spur besitzt äquidistante Zähne, über die
die Größe einer
relativen Winkelbewegung feststellbar ist. Die Codefolge der Absolutwertspur
ist vorzugsweise eine Maximalfolge.
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DE 37 03 327 A1 beschreibt
ein Positionsmessverfahren mit Hilfe eines Interferenzmusters, das
durch die Überlagerung
von Strichgittern verschiedener Strichdichte entsteht. Ein Strichgitter
eines optischen Maßstabes
wird hierfür
auf ein Strichgitter aus einer Vielzahl nebeneinander angeordenter Photodioden
projeziert. Durch digitale Schaltelemente werden paarweise die Intensitäten benachbarter Dioden
verglichen. Die Phasenlage des entstehenden Interferenzmusters bestimmt
die relative Position der beiden Strichgitter zueinander. Für eine absolute Positionsmessung
wird das Strichgitter des optischen Maßstabes zusätzlich kodiert, beispielsweise gemäß einer
binären
Maximallängensequenz.
Dieses Verfahren kann sowohl für
lineare, wie auch für krummlinige
Positionsmessungen angewendet werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Positionsinformationsfehler-Detektor
zu schaffen, mit dem die Zuverlässigkeit
eines Absolutwert-Codierers gewährleistet
ist, der mit einem Absolutwert-Positionssensor zum Ausgeben eines
Zufallssequenzen-Codesignals und einem Inkrementalpositionssensor
versehen ist, und insbesondere einen Positionsinformationsfehler-Detektor
zu schaffen, mit dem eine Fehlererkennung billig und mit hoher Geschwindigkeit
ausgeführt
werden kann.
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Diese
Aufgabe ist durch den Positionsinformationsfehler-Detektor gemäss dem beigefügten Anspruch
1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Konstruktion werden
zwei M-Sequenzen-Codes mit einer Zykluslänge erhalten, die klein im
Vergleich zu derjenigen des Zufallssequenzen-Codes ist, wie er entsprechend
der Positionsinformation vom Absolutwert-Positionscodierer ausgegeben
wird. Es ist möglich,
einen Fehler des durch den Absolutwert-Positionssensor ausgegebenen
Zufallssequenzen-Code auf Grundlage dieser zwei M-Sequenzen-Codes zu erkennen.
Daher ist es möglich,
eine Nachschlagetabelle zu verwenden, die weniger Kapazität als die
bei der bekannten Vorrichtung benötigt. Auch ist es möglich, da
die Zyklusperiode selbst dann verkürzt ist, wenn zwei M-Sequenzen-Codes
unter Verwendung einer Erzeugungsverarbeitung für M-Sequenzen-Codes erhalten
werden, die M-Sequenzen-Codes mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit
zu erhalten. Daher ist es mit der vorliegenden Vorrichtung möglich, eine
Fehlererkennung bei der Positionserfassung mit kleinem Aufbau auf
billige Weise und mit hoher Geschwindigkeit auszuführen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsformen
näher erläutert.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Absolutwert-Linearcodierers unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Fehlererkennungsverfahrens.
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2 ist
eine Tabelle, die einen auf einer Skala 101 ausgebildeten
Zufallssequenzen-Code zeigt.
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3 zeigt
eine Nachschlagetabelle des Codierers 103 der 1.
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4 zeigt
eine Nachschlagetabelle des Codierers 105 der 1.
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5 ist
ein Blockdiagramm des Inneren des Decodierers 116 der 1.
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6 ist
ein Blockdiagramm eines bekannten Absolutwert-Linearcodierers.
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Die 1 ist
ein Blockdiagramm eines Absolutwert-Linearcodierers unter Verwendung
einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Fehlerdetektors.
Elemente der 1, die mit solchen in der 6 übereinstimmen,
tragen dieselben Bezugszahlen, und es wird eine detaillierte Beschreibung
dieser Elemente weggelassen. Die 2 ist eine
Tabelle, die einen auf einer Skala 101 ausgebildeten Zufallssequenzen-Code zeigt, und zwei
M-Sequenzen auf Grundlage dieses Zufallssequenzen-Codes. Die 3 und 4 zeigen
Nachschlagetabellen für
die Codierer 103 bzw. 105 in der 1.
Die 5 dient zum Veranschaulichen des Betriebs des
Decodierers 116.
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In
der 1 sind auf der Skala 1 ein Inkrementalmuster 11,
das hinsichtlich Licht und Schatten mit Intervallen von 20 μm wiederholt
ist, und ein Zufallssequenzen-Codemuster 112, das 1-Bit-Codes mit
20 μm repräsentiert,
ausgebildet. In der Tabelle der 2 sind Lichtdurchlassabschnitte
des Zufallssequenzen-Codemusters 112 mit Intervallen von
20 μm als
1 repräsentiert
und Lichtsperrabschnitte mit 0. Wie es durch Betrachten dieser Tabelle
erkennbar ist, ist dieser Zufallssequenzen-Code ein Code, der als Ergebnis
einer Exklusiv-ODER-Operation an M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode
von 27 – 1
und M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von 28 – 1 ausgeführt wird.
Auf diese Weise wird ein Code erhalten, der sich aus einer Exklusiv-ODER-Operation
zweier M-Sequenzen mit Zyklusperioden in einer wechselseitigen Primzahlbeziehung
ergibt. Demge mäss
wird die Zyklusperiode des Zufallssequenzen-Codemusters 112 32.385,
was gegenüber
den M-Sequenzen der 6 mit einer Zyklusperiode von
215 – 1
(= 32.767) kaum verändert
ist, was eine Absolutwert-Positionserfassung beinahe im selben Bereich ermöglicht.
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Von
Licht, das das Zufallssequenzen-Codemuster 112 durchläuft, wird
der Lichtvariationsumfang in einem Bereich über 16 Bits, der in Bits des Musters 112 gewandelt
wird, als Lichtmengendaten VGO vom linearen Bildsensor 5 ausgegeben.
In der Signalverarbeitungseinrichtung 15 des linearen Bildsensors
werden unter Lichtmengendaten VGO, wie sie aus dem durch den linearen
Bildsensor 5 erfassten Zufallssequenzen-Codemuster erhalten
werden, Daten an den geeignetsten Stellen für die Codierung alle 20 μm entsprechend
dem Zahlenwert PAL ausgewählt,
und durch Digitalisieren der ausgewählten Daten werden diese in
einen 16-Bit-Zufallssequenzen-Code GH gewandelt. Der Code GH wird in
einen Decodierer 116 eingegeben.
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Im
Decodierer 116 befindet sich, wie es im Blockdiagramm der 5 dargestellt
ist, ein Produkt-M-Sequenzen-Erzeugungsabschnitt 30 zum Wandeln
eines seriellen Ausgangssignals X15 nach einer Exklusiv-ODER-Operation
an einem 16-Bit-Parallelcode GD, mit einem M-Sequenzen-Generator 24 für eine Zyklusperiode
von 27 – 1,
einem M-Sequenzen-Generator 25 für eine Zyklusperiode von 28 – 1,
einer Exklusiv-ODER-Operationseinheit 26 zum Ausführen einer
Exklusiv-ODER-Operation an Ausgangssignalen M7 und M8 dieser M-Sequenzen-Generatoren
sowie einem 16-Bit-Schieberegister 23. Dieser Produkt-M-Sequenzen-Erzeugungsabschnitt 30 initialisiert
den Code GD vorübergehend
auf einen Wert, der dem an der Ursprungsposition der Skala 101 ausgelesenen
Code entspricht, wenn ein Code GH eingegeben wird. Ein Komparator 27 vergleicht 16-Bit-Codedaten
GH und GD, und er gibt, bis die zwei Werte übereinstimmen, einen Taktsignal-Erzeugungsbefehl
ST an einen Taktsignalgenerator 28 aus, der ein Taktsignal
CK für
Verschiebe- und Zählvorgänge mit
festen Intervallen an den M-Sequenzen-Generator 24 mit
einer Zyklusperiode von 27 – 1, den
M-Sequenzen-Generator 25 mit einer Zyklusperiode von 28 – 1,
das 16-Bit-Schieberegister 23 und den Zähler 29 ausgibt, während der
Taktsignal-Erzeugungsbefehl ST eingegeben wird. Daher wird die Erzeugung
und Verarbeitung der Produkt-M-Sequenzen reiteriert, bis der Zufallssequenzen-Code
GH und der Produkt-M-Sequenzen-Code GD übereinstimmen, und vom Zähler 29 wird
ein Zahlenwert PH ausgegeben, der die Anzahl der Reiterationen der Verarbeitung
zum Übereinstimmungszeitpunkt
repräsentiert.
Der auf diese Weise erhaltene Zahlenwert PH ist ein solcher Zahlenwert,
der die Relativbewegung als Absolutwert-Position ausgehend vom Ursprung
repräsentiert.
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Die
Einheitenwandler-Einheit 20 wandelt den auf Grundlage des
Ausgangssignals des Inkrementalpositionssensors erhaltenen Positionswert
PAO in Werte des Absolutwert-Positionssensors mit Biteinheit, und
sie gibt diesen Wert als Zahlenwert PAN aus. In Fällen wie
dann, wenn der unter Verwendung des Inkrementalpositionssensors,
wie in den 1 und 6, erhaltene
Zahlenwert PAL mit der Biteinheit des Absolutwert-Positionssensors übereinstimmt,
kann die Einheitenwandler-Einheit 20 dadurch nur Daten
höherer
Ordnung über
20 μm ausgeben,
dass sie die Daten niedrigerer Ordnung des Zahlenwerts PAO abschneidet,
und es ist auch möglich,
die Einheitenwandler-Einheit 20 wegzulassen.
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Der
Dividierer 102 gib einen Rest K durch Teilen des Zahlenwerts
PAM durch 127 (= 27 – 1) aus. Die Codiereinheit 103 verfügt über eine
Nachschlagetabelle, die die führenden
8 Bits von M-Sequenzen mit
einer Zyklusperiode von 27 – 1 in Korrelation
von K repräsentiert,
wie es in der 3 dargestellt ist, und ausgehend
vom eingegebenen Zahlenwert K wird unter Bezugnahme auf den Eintrag
K in der Tabelle der 16-Bit-Code
Mi ausgegeben, wobei diese 8 Bits zum Code höherer Ordnung gemacht werden, und
unter Bezugnahme auf den Eintrag K + 8 (nur dann, wenn K + 8 > 126 gilt, handelt
es sich um K + 8 – 127)
in der Tabelle, um diese 8 Bits zum Code niedrigerer Ordnung zu
machen. Der auf diese Weise erhaltene 16-Bit-Code Mi bildet den
Term K des M-Sequenzen-Codes mit einer Zyklusperiode von 27 – 1.
Das Exklusiv-ODER-Gatter 106 unterzieht den 16-Bit-Zufallssequenzen-Code
GH und die 16-Bit-M-Sequenzen Mi mit einer Zyklusperiode von 27 – 1
einer Exklusiv-ODER-Operation,
und es gibt einen 16-Bit-Code GX aus.
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Andererseits
gibt der Dividierer 104 einen Rest L durch Teilen des Zahlenwerts
PAM durch 255 (28 – 1) aus. Der Codierer 105 verfügt über eine Nachschlagetabelle,
die die führenden
8 Bits von M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von 28 – 1 in Korrelation
zu L repräsentieren,
wie es in der 4 dargestellt ist, und ausgehend
vom Eingabewert L wird unter Bezugnahme auf den Eintrag L in der
Tabelle der 16-Bit-Code
Mi ausgegeben, und diese 8 Bits werden als der Code hoher Ordnung
eingetragen, und unter Bezugnahme auf den Eintrag L + 8 (nur dann,
wenn K + 8 > 126 gilt,
handelt es sich um K + 8 – 127)
in der Tabelle werden 8 Bits ausgelesen, die zu den 8 Bits niedriger
Ordnung des Codes gemacht werden. Der auf diese Weise erhaltene 16-Bit-Code
Mi bildet den Term L von M-Sequenzen mit einer Zyklusperiode von
28 – 1.
Die Fehlerermittlungseinheit 122 vergleicht den Übereinstimmungszustand
des 16-Bit-Codes GX und 16-Bit-Codes Mi, und wenn zwischen den beiden
Codes eine deutliche Differenz besteht, wird ein Fehlersignal ER
ausgegeben, und es wird die Tatsache nach außen angezeigt, dass ein Fehler
im Positionswert PAO existiert.
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Aus
dem Obigen ist es erkennbar, dass die für die Nachschlagetabellen der
Codierer 103 und 105 benötigte Speicherkapa zität 127 bzw.
255 Bytes beträgt,
was insgesamt 382 Bytes ergibt, wodurch eine Fehlererkennung mit
einer Speicherkapazität möglich ist,
die viel kleiner als die 32.767 Bytes beim Stand der Technik ist.
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Bei
der Ausführungsform
der 1 wird ein Vergleich zwischen dem Code GX, der
das Ergebnis der Exklusiv-ODER-Operation am 16-Bit-Code Mi und am
16-Bit-Zufallssequenzen-Code GH ist, und dem 16-Bit-Code Mi ausgeführt, jedoch
ist eine Fehlererkennung auch dadurch möglich, dass ein Vergleich zwischen
dem Ergebnis nach einer Exklusiv-ODER-Operation am 16-Bit-Code Mi
und am 16-Bit-Code Mi und dem 16-Bit-Zufallssequenzen-Code GH ausgeführt wird.
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Es
ist auch möglich,
die Codierer 103 und 105 jeweils unter Verwendung
des M-Sequenzen-Generators 24 für eine Zyklusperiode von 27 – 1 und
des M-Sequenzen-Generators 25 für eine Zyklusperiode von 28 – 1
in der 5 zu realisieren.
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Auch
wird bei dieser Ausführungsform
die Verarbeitung mit dem Zufallssequenzen-Code GH vom Absolutwert-Positionssensor
mit 16 Bits ausgeführt,
jedoch ist es theoretisch möglich,
mit einem Minimum von 15 Bits zu arbeiten. Jedoch ist es dann, wenn,
wie bei dieser Ausführungsform,
eine große Bitzahl
zur Verfügung
steht, möglich,
die Zuverlässigkeit
der Fehlererkennung zu erhöhen.
Auch ist es durch weiteres Erhöhen
der Bitanzahl möglich,
die Redundanz in solchen Fällen
zu erhöhen,
wenn z. B. die Skala in Teilen verschmutzt ist.