DE102018130549B4 - Encoder und steuersystem - Google Patents

Abstract

Steuersystem (1), in dem ein Encoder (30) und eine Steuereinheit (10) durch serielle Kommunikation miteinander verbunden sind,wobei der Encoder (30) eine Datenübertragungseinheit (32) enthält, die konfiguriert ist zumEinbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts (50) sind, und Informationen über eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in seriellen Daten; undÜbertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit (10), undwobei die Steuereinheit (10) eine Korrektureinheit (13) enthält, die zum Korrigieren der Positionsinformationen des Detektionsobjekts (50) auf der Grundlage der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die von dem Encoder (30) empfangen wurden, konfiguriert ist, wobei:die Steuereinheit (10) weiterhin eine Einheit (12) zur Übertragung eines Anforderungssignals enthält, die zum Übertragen eines Anforderungssignals, das die Positionsinformationen anfordert, zu dem Encoder (30) konfiguriert ist, und die Steuereinheit (10) zum mehrfachen Übertragen des Anforderungssignals zu dem Encoder (30) in Form einer Zeitreihe konfiguriert ist;der Encoder (30) weiterhin eine Einheit (31) zur Erzeugung von Positionsinformationen enthält, die zum Erzeugen der Positionsinformationen als Reaktion auf das Empfangen des Anforderungssignals von der Steuereinheit (10) und zum Erzeugen von Informationen, die eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen mit Bezug auf den Empfang des Anforderungssignals angeben, als die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen konfiguriert ist; unddie Korrektureinheit (13) konfiguriert ist zumBerechnen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts (50) unter Verwendung der mehrfach empfangenen Positionsinformationen;Berechnen einer Verzögerungszeit der seriellen Kommunikation bezüglich der zu einer aktuellen Zeit empfangenen Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen; undErhalten eines Korrekturbetrags für die für die aktuelle Zeit empfangenen Positionsinformationen unter Verwendung der berechneten Bewegungsgeschwindigkeit und Verzögerungszeit.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• 1. Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Encoder und ein Steuersystem, das einen Encoder enthält.
• 2. Beschreibung der verwandten Technik
• Encoder zum Detektieren der Drehposition einer Drehwelle und der Bewegungsposition eines sich linear bewegenden Objekts sind bekannt (siehe beispielsweise JP H08- 261 794 A ). JP H08- 261 794 A zeigt: „Bereitstellen einer Speichervorrichtung 10 zum Speichern detektierter Winkeldaten und einer Ausgabekorrekturvorrichtung 11 zum Korrigieren einer Verzögerungszeit; Schätzen eines Bewegungsbetrags während der Verzögerungszeit aufgrund einer A/D-Umwandlung, Betriebsverarbeitungszeit oder dergleichen anhand der Winkeldaten des aktuellen Abtastens und zurückliegender Winkeldaten durch die Ausgabekorrekturvorrichtung 11; und Addieren des geschätzten Bewegungsbetrags zu den aktuellen Abtastdaten, um die Verzögerungszeit zu korrigieren.“
• US 2012 / 0 226 382 A1 zeigt eine Roboterpositionserfassungsvorrichtung und ein Robotersystem.
• US 5 721 546 A zeigt eine Encodereinheit zur Bereitstellung von Positionsdaten an eine Servomotorsteuereinheit, die zur Berücksichtigung von Verarbeitungsverzögerungen angepasst sind.
• JP H10- 301 630 A zeigt eine Vorrichtung zum Übertragen von erfassten Positionsdaten.
• JP 2002- 341 943 A zeigt ein Verfahren zur Eingabe von Positionierungsdaten eines Servomotors in eine Bewegungssteuereinheit und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
• JP 2009- 292 168 A zeigt eine elektronische Steuervorrichtung, die eine Kommunikationsverzögerung erkennt und den Einfluss der Kommunikationsverzögerung reduziert, wenn die Kommunikation zwischen den elektronischen Steuervorrichtungen durchgeführt wird, und offenbart ein elektronisches Steuersystem und ein Steuerverfahren betreffend die Kommunikation.
• JP 2001- 74 503 A zeigt einen Encoder zur Ausgabe eines seriellen Signals und eine Motorantriebsvorrichtung, die den Encoder verwendet.
• KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• In Steuersystemen, in denen ein Encoder und eine Steuereinheit seriell miteinander kommunizieren, kann sich die Position eines Detektionsobjekts zur Zeit, zu der die Steuereinheitsseite die Positionsinformationen von dem Encoder erhält, über die Position, die durch die empfangenen Positionsinformationen angegeben ist, hinaus nach vorne verschoben haben, da eine bestimmte Zeitdauer für den Kommunikationsprozess des Übertragens von Positionsinformationen zu der Steuereinheit erforderlich ist, die in seriellen Daten von dem Encoder eingebettet sind. Demgemäß ist eine Korrektur der Positionsinformationen notwendig, um eine genauere Position des Detektionsobjekts zur aktuellen Zeit zu erhalten. Ein hier übliches Verfahren für die Korrektur der Positionsinformationen beinhaltet das Erhalten eines Korrekturbetrags, der der Verzögerungszeit der Kommunikation ab der Zeit, zu der die Steuereinheit die Positionsinformationen von dem Encoder anfordert, bis zu der Zeit, zu der die von dem Encoder übertragenen Positionsinformationen ankommen, entspricht, auf der Grundlage der Positionsinformationen, die bis dahin mehrfach gewonnen wurden. In Fällen, in denen die Zeit zwischen dem Empfang der Anforderung für Positionsinformationen am Encoder und dem Erzeugen der Positionsinformationen von dem Encoder abhängig ist, kann eine genaue Korrektur der Positionsinformationen jedoch nicht unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Korrekturverfahrens durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche definiert. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
• Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Steuersystem, in dem ein Encoder und eine Steuereinheit durch serielle Kommunikation miteinander verbunden sind, wobei der Encoder eine Datenübertragungseinheit enthält, die zum Einbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts sind, und Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in serielle Daten und Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit konfiguriert ist, und wobei die Steuereinheit eine Korrektureinheit enthält, die zum Korrigieren der Positionsinformationen des Detektionsobjekts auf der Grundlage der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die von dem Encoder empfangen wurden, konfiguriert ist.
• Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen Encoder, der so mit einer Steuereinheit verbunden ist, dass eine serielle Kommunikation mit der Steuereinheit ermöglicht ist, wobei der Encoder eine Datenübertragungseinheit enthält, die zum Einbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts sind, und Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in seriellen Daten und zum Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit konfiguriert ist.
• Figurenliste
• Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich. Es zeigen in den beiliegenden Zeichnungen
• 1 ein Blockdiagramm, das schematisch eine Gesamtkonfiguration eines Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
• 2 ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Steuereinheit des Steuersystems in 1 darstellt,
• 3 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Encoders des Steuersystems in 1 darstellt,
• 4 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs, das ein Anforderungssignal, eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen und eine Zeit für serielle Daten darstellt,
• 5 ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zur Korrektur von Positionsinformationen durch das Steuersystem in 1 darstellt,
• 6 ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Rahmens serieller Daten darstellt, und
• 7 ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Steuersystems darstellt, in dem eine Vielzahl von Encodern mit einer Steuereinheit verbunden ist.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugsziffern benannt. Um das Verständnis zu vereinfachen, ist der Maßstab der Figuren angemessen angepasst. Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellten Weisen nur Beispiele zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellen und dass die vorliegende Erfindung nicht durch die dargestellten Weisen begrenzt ist.
• 1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Gesamtkonfiguration eines Steuersystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Steuersystem 1 ist ein System, das zum Steuern des Betriebs eines Detektionsobjekts 50, das von einer Steuereinheit 10 gesteuert wird, auf der Grundlage von Positionsinformationen konfiguriert ist, die die Position des Detektionsobjekts 50 angeben, die von einem Encoder 30 detektiert wird. Das Steuersystem 1 ist beispielsweise ein System zum Steuern eines Spindelmotors einer Werkzeugmaschine. In diesem Fall ist das Detektionsobjekt 50 ein Motor und der Encoder 30 ist mit einem Sensor zum Detektieren der Drehposition des Motors versehen. Die Steuereinheit 10 und der Encoder 30 sind so konfiguriert, dass sie über serielle Kommunikation miteinander kommunizieren können, und die Positionsinformationen über das Detektionsobjekt 50, die von dem Encoder 30 detektiert werden, werden als serielle Daten 5 von dem Encoder 30 zu der Steuereinheit 10 übertragen. Darüber hinaus ist der Encoder 30, wie nachstehend ausführlich beschrieben, zum Erzeugen von Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die die Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, zum Einbetten derselben in die seriellen Daten 5 zusammen mit den Positionsinformationen und zum Übertragen der seriellen Daten 5 zu der Steuereinheit 10 konfiguriert. Die Steuereinheit 10 ist dazu konfiguriert, die genaue Position des Detektionsobjekts 50 zur aktuellen Zeit durch Korrigieren der Positionsinformationen auf der Grundlage der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen zu berechnen.
• 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Steuereinheit 10 darstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass in 2 von den verschiedenen Funktionen der Steuereinheit 10 Funktionen zur seriellen Kommunikation mit dem Encoder 30 und zur Korrektur von Positionsinformationen dargestellt sind. Wie in 2 dargestellt, enthält die Steuereinheit 10 eine Einheit 12 zur Übertragung eines Anforderungssignals, die zum Übertragen eines Anforderungssignals an den Encoder 30 konfiguriert ist, das die Positionsinformationen anfordert, und eine Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen, die zum Korrigieren der Positionsinformationen auf der Grundlage der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen konfiguriert ist, die als serielle Daten von dem Encoder 30 empfangen werden. Der Austausch von seriellen Daten zwischen der Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen und dem Encoder 30 wird über eine serielle Schnittstelle 15 durchgeführt. Die Einheit 12 zur Übertragung eines Anforderungssignals kann das Anforderungssignal beispielsweise intermittierend oder periodisch erzeugen. Einzelheiten der Funktionen der Einheit 12 zur Übertragung eines Anforderungssignals und der Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen sind nachfolgend beschrieben.
• 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Encoders 30 darstellt. Wie in 3 dargestellt, enthält der Encoder 30 eine Einheit 31 zur Erzeugung von Positionsinformationen, die zum Erzeugen von Positionsinformationen, die die Position des Detektionsobjekts 50 angeben, als Reaktion auf ein Anforderungssignal der Einheit 12 zur Übertragung eines Anforderungssignals der Steuereinheit 10 konfiguriert ist und eine Einheit 32 zur Datenübertragung, die zum Einbetten der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die von der Einheit 31 zur Erzeugung von Positionsinformationen erzeugt wurden, in die seriellen Daten und zum Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit 10 konfiguriert ist. Der Austausch von seriellen Daten zwischen der Einheit 32 zur Datenübertragung und der Steuereinheit 10 wird über eine serielle Schnittstelle 35 durchgeführt. Einzelheiten der Einheit 31 zur Erzeugung von Positionsinformationen und der Einheit 32 zur Datenübertragung sind nachfolgend beschrieben.
• Als Nächstes wird die Korrektur von Positionsinformationen unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in 4 beschrieben. 4 stellt die Zeit dar, zu der die Steuereinheit 10 das Anforderungssignal überträgt, die Zeit, zu der der Encoder 30 die Positionsinformationen erzeugt (Zeit zur Erzeugung von Positionsinformationen) und die Zeit, zu der die Steuereinheit 10 die seriellen Daten empfängt. Da die Zeit, zu der die Steuereinheit 10 das Anforderungssignal überträgt, und die Zeit, zu der der Encoder 30 das Anforderungssignal empfängt, als im Wesentlichen gleich betrachtet werden können, sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgende Erklärung unter der Annahme erfolgt, dass diese Zeiten gleich sind. Im oberen Teil von 4 ist die Position des Detektionsobjekts 50, die im Laufe der Zeit größer wird, als Kurve dargestellt. Hier erzeugt der Encoder 30 die Positionsinformationen 111a zur Zeit t11 als Reaktion auf das Anforderungssignal r11, das von der Steuereinheit 10 zur Zeit t10 empfangen wird, und die Steuereinheit 10 empfängt die seriellen Daten 111, in die die Positionsinformationen 111a und die Informationen 111b über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen (Informationen, die die Zeit t11 angeben, zu der die Positionsinformationen 111a erzeugt wurden) eingebettet sind, zur Zeit t12. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform werden die Steuereinheit 10 und der Encoder 30 auf der Grundlage von internen Taktimpulsen mit ausreichend hoher Geschwindigkeit verglichen mit der Geschwindigkeit der seriellen Kommunikation und derselben Periode betrieben. Der Encoder 30 erzeugt als Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen einen Zählwert der internen Taktimpulse, der der Periode zwischen dem Empfang des Anforderungssignals und dem Erzeugen der Positionsinformationen entspricht. Da die Steuereinheit 10 auf der Grundlage eines internen Taktgebers derselben Periode betrieben wird wie der des Encoders 30, kann die Länge der Periode von dem Empfang des Anforderungssignals r11 bis zur Erzeugung der Positionsinformationen 111a in diesem Fall auf der Grundlage des Zählwerts detektiert werden, der als die Informationen 111b über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen von dem Encoder 30 empfangen wurde.
• Im Vergleich zu Position p10 des Detektionsobjekts zur Zeit t10, wenn die Steuereinheit 10 das Anforderungssignal r11 überträgt, ist die Position des Detektionsobjekts 50 zur Zeit t12 (der aktuellen Zeit), wenn die Steuereinheit 10 die Positionsinformationen 111a empfängt, jetzt Position p12. Demgemäß muss die Steuereinheit 10 die Positionsinformationen 111a, die in den empfangenen seriellen Daten 111 eingebettet sind, korrigieren, um die genaue Position des Detektionsobjekts 50 zur aktuellen Zeit t12 zu detektieren. Hier bettet der Encoder 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Informationen 111b über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die die Zeit t11 angeben, zu der die Positionsinformationen (Position p11) erzeugt wurden, in die seriellen Daten 111 ein. Demgemäß kann die Steuereinheit 10 die Position p11, die die genaue Position des Detektionsobjekts 50 zur Zeit t11 ist, von den seriellen Daten 111 erhalten.
• Wie in 4 dargestellt, wird hier angenommen, dass t1 die Zeit darstellt, zu der der Encoder 30 die Positionsinformationen 101a als Reaktion auf die Übertragung des Anforderungssignals r10 erzeugt, das die Positionsinformationen 101a zur vorherigen Zeit angefordert hat, und dass die Position p1 die Position des Detektionsobjekts 50 zur Zeit t1 darstellt. Die Positionsformationen 101a, die die Position p1 angeben, und die Informationen 101b über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die die Zeit t1 angeben, sind in den seriellen Daten 101 eingebettet, die zur vorherigen Zeit empfangen wurden. Demgemäß kann die Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen der Steuereinheit 10 die genaue Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts 50 anhand des folgenden Ausdrucks erhalten. $$\begin{array}{l}\left(\text{Bewegungseschwindigkeit}\right)=(\text{vorherige Position p1}-\text{ak}-\\ \text{tuelle Position p11})/(\text{vorherige Zeit t1 zur Erzeugung von}\\ \text{ Positionsinformationen}-\text{ aktuelle Zeit t11 zur Erzeugung }\\ \text{ von Positionsoinformationen})\end{array}$$

  
• Darüber hinaus kann die Verzögerungszeit von der Zeit t11, zu der die von den seriellen Daten 111 bereitgestellten Positionsinformationen 111a erzeugt wurden, bis zur Zeit t12 (der aktuellen Zeit) anhand des folgenden Ausdrucks erhalten werden. $$\begin{array}{c}\left(\text{Verz}\ddot{\text{o}}\text{gerungszeit}\right)=(\text{Zeit t12}\text{, zu der die Steuereinheit}\\ \text{die seriellen Daten empf}\ddot{\text{a}}\text{ngt})-(\text{Zeit t11 zur Erzeugung}\\ \text{von Positionsinformationen})\end{array}$$

  
• Auf der Grundlage der „Bewegungsgeschwindigkeit“ und der „Verzögerungszeit“, die wie vorstehend dargestellt erhalten werden, kann die Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen der Steuereinheit 10 den Korrekturbetrag für die zur Zeit t12 erhaltenen Positionsinformationen anhand des folgenden Ausdrucks erhalten. $$\begin{array}{c}\left(\text{Korrekturbetrag}\right)=\left(\text{Bewegungsgeschwindigkeit}\right)\times (\text{Verz}\ddot{\text{o}}-\\ \text{gerungszeit})\end{array}$$

  
• Durch Addieren des „Korrekturbetrags“, der wie vorstehend beschrieben berechnet wurde, zu den Positionsinformationen (Position p11), die zur Zeit t12 empfangen wurden, kann die Einheit 13 zur Korrektur von Positionsinformationen der Steuereinheit 10 die genauen Positionsinformationen (Position p12) des Detektionsobjekts 50 zur aktuellen Zeit erhalten.
• 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozess zur Korrektur von Positionsinformationen in dem vorstehend beschriebenen Steuersystem 1 darstellt. Der Vorgangsablauf im Steuersystem 1 wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Zunächst empfängt der Encoder 30 das Anforderungssignal (Schritt S2), wenn die Einheit 12 zur Übertragung eines Anforderungssignals der Steuereinheit 10 das Anforderungssignal für Positionsinformationen (Schritt S1) überträgt. Als Reaktion auf den Empfang des Anforderungssignals erzeugt der Encoder 30 die Positionsinformationen, erzeugt die seriellen Daten, in die die Positionsinformationen und die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen eingebettet werden, und überträgt die seriellen Daten zu der Steuereinheit 10 (Schritt S3). 6 stellt ein Konfigurationsbeispiel eines Rahmens der hier erzeugten seriellen Daten dar. Es sei darauf hingewiesen, dass in 6 die für die seriellen Daten 111 verwendeten Bezugsziffern verwendet werden. Wie in 6 dargestellt, sind die Positionsinformationen 111a und die Informationen 111b über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen nebeneinander in einem Rahmen der seriellen Daten 111 angeordnet.
• Nach dem Empfangen der seriellen Daten (Schritt S4) berechnet die Steuereinheit 10 den Korrekturbetrag für die Positionsinformationen gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausdruck (Schritt S5). Dann erhält die Steuereinheit 10 durch Addieren des in Schritt S5 berechneten Korrekturbetrags zu den in Schritt S4 empfangenen Positionsinformationen die genaue Position des Detektionsobjekts 50 zur aktuellen Zeit (Schritt S6). Es sei darauf hingewiesen, dass der Vorgang zur Korrektur von Positionsinformationen in 5 beispielsweise intermittierend oder periodisch durchgeführt werden kann. Die Verarbeitung auf der Steuereinheitsseite, die dem Ablaufdiagramm 5 entspricht, kann durch ein Programm umgesetzt werden, das von dem Prozessor der Steuereinheit 10 ausführbar ist, und das Programm kann in einem Speicher (nicht dargestellt) der Steuereinheit 10 (oder einem Aufzeichnungsmedium) gespeichert sein.
• Wie vorstehend beschrieben, kann die Steuereinheit 10 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen die genaue Position des Detektionsobjekts zur aktuellen Zeit erhalten und der Genauigkeitsgrad der Steuerung des Detektionsobjekts kann verbessert werden, da zusätzlich zu den Positionsinformationen die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen in den von dem Encoder 30 ausgegebenen seriellen Daten eingebettet sind.
• Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, für den Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
• Das Steuersystem der vorstehenden Ausführungsformen kann für Vorgänge auf der Grundlage des Detektierens der Position verschiedener Detektionsobjekte, die keine elektrischen Motoren sind, angewendet werden, wie sich linear bewegende Objekte oder dergleichen, die als Detektionsobjekt 50 dienen. Genauer gesagt kann der Encoder 30 als verschiedene Arten von Encodern konfiguriert sein, wie ein rotativer Encoder oder ein linearer Encoder.
• Die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen können beispielsweise für ein Steuersystem mit einer Konfiguration angewendet werden, bei der eine Vielzahl von Encodern mit einer Steuereinheit verbunden ist. 7 stellt beispielhaft ein Konfigurationsbeispiel eines Steuersystems 201 da, in dem drei Encoder 231, 232 und 233 mit einer Steuereinheit 210 verbunden sind. Es sei darauf hingewiesen, dass Detektionsobjekte 501, 502 und 503 jeweils mit den Encodern 231, 232 und 233 verbunden sind. In der Konfiguration von 7 ist die Steuereinheit 210 dazu konfiguriert, die Encoder 231, 232 und 233 unabhängig auf eine Weise zu steuern, die der in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Positionsinformationen in Bezug auf die drei Encoder 231, 232 und 233 angemessen zu korrigieren, die jeweils unterschiedliche Zeiten für die Erzeugung von Positionsinformationen haben. Aus diesem Grund kann der Genauigkeitsgrad der Steuerung selbst in einem Steuersystem mit einer Vielzahl von Encodern verbessert werden, die unterschiedliche Zeiten für die Erzeugung von Positionsinformationen haben.
• Darüber hinaus können zum Lösen der Probleme der vorliegenden Offenbarung verschiedene Aspekte und Auswirkungen davon wie nachstehend beschrieben bereitgestellt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zahlen in Klammern in der Beschreibung der folgenden Aspekte den Bezugsziffern in den Figuren der vorliegenden Offenbarung entsprechen.
• Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft beispielsweise ein Steuersystem, in dem ein Encoder (30) und eine Steuereinheit (10) durch serielle Kommunikation miteinander verbunden sind, wobei der Encoder (30) eine Datenübertragungseinheit (32) aufweist, die zum Einbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts sind, und Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in seriellen Daten und Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit konfiguriert ist, und wobei eine Steuereinheit (10) eine Korrektureinheit (13) aufweist, die zum Korrigieren der Positionsinformationen des Detektionsobjekts auf der Grundlage der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die von dem Encoder empfangen wurden, konfiguriert ist. Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Aspekt kann die Steuereinheit eine genaue Position des Detektionsobjekts zur aktuellen Zeit erhalten und der Genauigkeitsgrad der Steuerung des Detektionsobjekts kann verbessert werden.
• Weiterhin betrifft ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung das Steuersystem nach dem ersten Aspekt, wobei die Steuereinheit (10) weiterhin eine Einheit (12) zur Übertragung eines Anforderungssignals enthält, die zum Übertragen eines Anforderungssignals, das die Positionsinformationen anfordert, zu dem Encoder (30) konfiguriert ist; und der Encoder (30) weiterhin eine Einheit (31) zur Erzeugung von Positionsinformationen enthält, die zum Erzeugen der Positionsinformationen als Reaktion auf das Empfangen des Anforderungssignals von der Steuereinheit (10) und zum Erzeugen von Informationen, die eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen mit Bezug auf den Empfang des Anforderungssignals angeben, als die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen konfiguriert ist.
• Weiterhin betrifft ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung das Steuersystem nach dem zweiten Aspekt, wobei die Steuereinheit (10) zum mehrfachen Übertragen des Anforderungssignals zu dem Encoder (30) in Form einer Zeitreihe konfiguriert ist und die Korrektureinheit (13) zum Berechnen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts unter Verwendung der mehrfach empfangenen Positionsinformationen, Berechnen einer Verzögerungszeit der seriellen Kommunikation bezüglich der zu der aktuellen Zeit empfangenen Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen und Erhalten eines Korrekturbetrags für die zu der aktuellen Zeit empfangenen Positionsinformationen unter Verwendung der berechneten Bewegungsgeschwindigkeit und Verzögerungszeit konfiguriert ist.
• Weiterhin betrifft ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung das Steuersystem nach dem dritten Aspekt, wobei,
  wenn die Positionsinformationen und die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, welche die Steuereinheit von dem Encoder infolge des Übertragens des Anforderungssignals durch die Einheit zur Übertragung eines Anforderungssignals zur aktuellen Zeit empfangen hat, jeweils als Position p11 bzw. Zeit t11 definiert sind wenn die Positionsinformationen und die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die die Steuereinheit von dem Encoder infolge des Übertragens des Anforderungssignals durch die Einheit zur Übertragung eines Anforderungssignals zu einer früheren Zeit empfangen hat, jeweils als Position p1 bzw. Zeit t1 definiert sind,
  die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) die Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts durch $$\text{Bewegungsgeschwindigkeit}=\left(\text{p}1-\text{p}11\right)/\left(\text{t}1-\text{t}11\right)$$

  

  erhält,
  wenn eine Empfangszeit der von dem Encoder zur aktuellen Zeit empfangenen seriellen Daten als t12 definiert ist,
  die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) die Verzögerungszeit der seriellen Kommunikation durch $$\text{Verz}\ddot{\text{o}}\text{gerungszeit}=\text{t}12-\text{t}11$$

  

  
  erhält und
  die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) den Korrekturbetrag, der zu den zur aktuellen Zeit empfangenen Positionsinformationen zu addieren ist, auf der Grundlage der Bewegungsgeschwindigkeit und der Verzögerungszeit durch $$\begin{array}{l}\text{Korrekturbetrag}=\text{Bewegungsgeschwindigkeit}\times \text{Verz}\ddot{\text{o}}-\\ \text{gerungszeit}\end{array}$$

  

  
  erhält.
  Weiterhin betrifft ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Encoder (30), der so mit einer Steuereinheit (10) verbunden ist, dass eine serielle Kommunikation mit der Steuereinheit (10) ermöglicht ist, wobei der Encoder (30) eine Datenübertragungseinheit (32) enthält, die zum Einbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts sind, und Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in seriellen Daten und Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit (10) konfiguriert ist. Gemäß dem vorstehend beschriebenen fünften Aspekt kann die Steuereinheit eine genaue Position des Detektionsobjekts zur aktuellen Zeit erhalten und der Genauigkeitsgrad der Steuerung des Detektionsobjekts kann verbessert werden.
• Weiterhin betrifft ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung den Encoder (30)nach dem fünften Aspekt, der weiterhin eine Einheit (31) zur Erzeugung von Positionsinformationen enthält, die zum Erzeugen der Positionsinformationen als Reaktion auf das Empfangen eines Anforderungssignals von der Steuereinheit (10), das die Positionsinformationen anfordert, und zum Erzeugen von Informationen, die eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen mit Bezug auf den Empfang des Anforderungssignals angeben, als die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen konfiguriert ist.

Claims (2)

1. Steuersystem (1), in dem ein Encoder (30) und eine Steuereinheit (10) durch serielle Kommunikation miteinander verbunden sind, wobei der Encoder (30) eine Datenübertragungseinheit (32) enthält, die konfiguriert ist zum Einbetten von Positionsinformationen, die Informationen bezüglich einer Position eines Detektionsobjekts (50) sind, und Informationen über eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die eine Zeit angeben, zu der die Positionsinformationen erzeugt wurden, in seriellen Daten; und Übertragen der seriellen Daten zu der Steuereinheit (10), und wobei die Steuereinheit (10) eine Korrektureinheit (13) enthält, die zum Korrigieren der Positionsinformationen des Detektionsobjekts (50) auf der Grundlage der Positionsinformationen und der Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, die von dem Encoder (30) empfangen wurden, konfiguriert ist, wobei: die Steuereinheit (10) weiterhin eine Einheit (12) zur Übertragung eines Anforderungssignals enthält, die zum Übertragen eines Anforderungssignals, das die Positionsinformationen anfordert, zu dem Encoder (30) konfiguriert ist, und die Steuereinheit (10) zum mehrfachen Übertragen des Anforderungssignals zu dem Encoder (30) in Form einer Zeitreihe konfiguriert ist; der Encoder (30) weiterhin eine Einheit (31) zur Erzeugung von Positionsinformationen enthält, die zum Erzeugen der Positionsinformationen als Reaktion auf das Empfangen des Anforderungssignals von der Steuereinheit (10) und zum Erzeugen von Informationen, die eine Erzeugungszeit der Positionsinformationen mit Bezug auf den Empfang des Anforderungssignals angeben, als die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen konfiguriert ist; und die Korrektureinheit (13) konfiguriert ist zum Berechnen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts (50) unter Verwendung der mehrfach empfangenen Positionsinformationen; Berechnen einer Verzögerungszeit der seriellen Kommunikation bezüglich der zu einer aktuellen Zeit empfangenen Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen; und Erhalten eines Korrekturbetrags für die für die aktuelle Zeit empfangenen Positionsinformationen unter Verwendung der berechneten Bewegungsgeschwindigkeit und Verzögerungszeit.
2. Steuersystem (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Positionsinformationen und die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, welche die Steuereinheit (10) von dem Encoder (30) infolge des Übertragens des Anforderungssignals durch die Einheit (12) zur Übertragung eines Anforderungssignals zur aktuellen Zeit empfangen hat, jeweils als Position p11 bzw. Zeit t11 definiert sind, und die Positionsinformationen und die Informationen über die Erzeugungszeit der Positionsinformationen, welche die Steuereinheit (10) von dem Encoder (30) infolge des Übertragens des Anforderungssignals durch die Einheit (12) zur Übertragung eines Anforderungssignals zu einer früheren Zeit empfangen hat, jeweils als Position p1 bzw. Zeit t1 definiert sind, die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) die Bewegungsgeschwindigkeit des Detektionsobjekts (50) durch $$\text{Bewegungsgeschwindigkeit}=\left(\text{p}1-\text{p}11\right)/\left(\text{t}1-\text{t}11\right)$$

   

   erhält; wenn eine Empfangszeit der von dem Encoder (30) zur aktuellen Zeit empfangenen seriellen Daten als t12 definiert ist, die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) die Verzögerungszeit der seriellen Kommunikation durch $$\text{Verz}\ddot{\text{o}}\text{gerungszeit}=\text{t}12-\text{t}11$$

   

   erhält; und die Korrektureinheit (13) der Steuereinheit (10) den Korrekturbetrag, der zu den zu der aktuellen Zeit empfangenen Positionsinformationen zu addieren ist, auf der Grundlage der Bewegungsgeschwindigkeit und der Verzögerungszeit durch $$\begin{array}{l}\text{Korrekturbetrag}=\text{Bewegungsgeschwindigkeit}\times \text{Verz}\ddot{\text{o}}-\\ \text{gerungszeit}\end{array}$$

   

   erhält.

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