JP2011059116A - マルチ・ターン回転伝送器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マルチ・ターン回転伝送器は、回転軸Wの1回転内の角度を計測するシングル・ターン・ユニット10と、回転数を測定する2つのマルチ・ターン・ユニット20、30を備える。シングル・ターン・ユニットは、コード支持体11と、シングル・ターン位置信号SPをシングル・ターン符号語SCへ処理するためのシングル・ターン評価ユニット14を含む。2つのマルチ・ターン・ユニットはそれぞれ、マルチ・ターン・コード支持体21、31.1(及び31.2)と、生成されたマルチ・ターン位置信号MP1、MP2を、入力軸Wの回転数を表すマルチ・ターン符号語MC1、MC2へ変換するためのマルチ・ターン評価ユニット24、34を含む。2つの独立生成のマルチ・ターン符号語により、マルチ・ターン・ユニットの機能を特定する。
【選択図】図1
Description
マルチ・ターン・ユニット即ち軸の経過回転数を特定するためのユニットの設計に対して、基本的に2つの方法が既知であり、その一つは変速機ベースのマルチ・ターン・ユニットであり、他方はカウンタ・ベースのマルチ・ターン・ユニットである。
変速機ベースのマルチ・ターン回転伝送器に対する例がドイツ特許第2817172号に記載されている。この場合、マルチ・ターン回転伝送器は、第1の角度ステップ・コード・ディスク及び複数の後置角度ステップ・コード・ディスクを有する多段角度ステップ伝送器である。
マルチ・ターン・ユニットの機能は、正常運転において、即ちマルチ・ターン・ユニットのほかに軸の1回転内の角度位置を測定するためのシングル・ターン・ユニットもまた作動しているとき、シングル・ターン・ユニットにより検査可能である(マルチ・ターン・ユニットにより測定される回転数は、シングル・ターン・ユニットが完全な1回転を特定したとき、強制的に変化するはずである)が、その一方で、主電源が遮断されたときには、マルチ・ターン・ユニットの停止は発見されないままである。
相互に独立に発生された2つのマルチ・ターン符号語により、マルチ・ターン・ユニットの機能が特定可能である。
シングル・ターン・ユニット10はコード・ディスク11を備えており、該コード・ディスク11は測定されるべき入力軸Wと直結されている。コード・ディスク11は、入力軸Wの1回転を多数の区別可能な扇形領域に分割するために、光電気的に、磁気的に、容量的に又は誘導的に走査可能なコーディング12を担持している。このコーディング12は一般にマルチ・トラック・コード(例えばグレイ・コード)であるが、これらはシングルトラック連鎖コードいわゆる「擬似ランダム・コード」(PRC)により形成されてもよい。コーディング12は、シングル・ターン位置信号SPを形成するために走査装置13によって走査される。シングル・ターン位置信号SPはシングル・ターン評価ユニット14に供給され、シングル・ターン評価ユニット14は2桁以上のシングル・ターン符号語SCを形成し且つシングル・ターン符号語SCをその出力端に出力する。シングル・ターン符号語SCは、1回転内の入力軸Wの絶対位置を与える。
第1のマルチ・ターン・ユニット20は、カウンタ・ベースのマルチ・ターン・ユニットである。第1のマルチ・ターン・ユニット20は、第1のマルチ・ターン・コード支持体21を備え、第1のマルチ・ターン・コード支持体21は同様に入力軸Wと共に回転するように結合されている。第1のマルチ・ターン・コード支持体21は、ただ1つの磁気双極子即ちN極及びS極を有している。これら極は第1のマルチ・ターン走査装置23によって走査される。第1のマルチ・ターン走査装置23は、磁界感度をもつ複数のセンサ要素を有し、センサ要素により第1のマルチ・ターン位置信号MP1が発生され、第1のマルチ・ターン位置信号MP1から第1のマルチ・ターン評価ユニット24内において第1のマルチ・ターン符号語MC1が形成され、第1のマルチ・ターン符号語MC1は第1のマルチ・ターン・コード支持体21の絶対位置を与える。センサ要素は例えばホール(Hall)センサ、MRセンサ又はGMRセンサである。好適には、センサ要素及び第1のマルチ・ターン評価ユニット24は、共に半導体基板上に集積されている。
設けられた2つのマルチ・ターン・ユニット20、30により、マルチ・ターン回転伝送器内において、相互に独立に生成された2つのマルチ・ターン符号語MC1、MC2が利用可能である。これらの2つのマルチ・ターン符号語MC1、MC2を比較することにより、両方のマルチ・ターン・ユニット20、30が機能しているかどうかを特定することが可能である。これは、特に、マルチ・ターン回転伝送器(又は、マルチ・ターン回転伝送器がその中で作動される機械)が、遮断過程後に再び投入されたときにも適用される。
図3は、シングル・ターン・ユニット10、第1のマルチ・ターン・ユニット20及び第2のマルチ・ターン・ユニット30のほかに、さらに比較器ユニット210を含むマルチ・ターン回転伝送器200を示し、比較器ユニット210にマルチ・ターン符号語MC1、MC2が供給されている。比較器ユニット210は、マルチ・ターン符号語MC1、MC2の値の比較により偏差を特定し且つ比較結果の関数として状態フラグFを出力する。シングル・ターン符号語SC、マルチ・ターン符号語MC1、MC2の少なくとも1つ(図示の例においては第1のマルチ・ターン符号語MC1)及び状態フラグFがインターフェース・ユニット220に供給され、インターフェース・ユニット220により、値がデータ伝送チャネル230を介して後段の電子装置250内の他のインターフェース・ユニット240に伝送可能である。電子装置250は状態フラグFを評価し、エラーの場合、例えば機械の正常停止のような適切な手段を開始することが可能である。
この変更態様は、コード12が、入力軸Wの回転に対応する1周期を有する走査信号を発生するように設計されているとき、特に有利に使用可能である。
11 コード支持体(コード・ディスク)
12 コーディング(コード)
13 シングル・ターン走査装置(図1、図5)、第1のマルチ・ターン走査装置(図5)
14 シングル・ターン評価ユニット
20、40 第1のマルチ・ターン・ユニット
21 第1のマルチ・ターン・コード支持体
23 第1のマルチ・ターン走査装置
24 第1のマルチ・ターン評価ユニット
30 第2のマルチ・ターン・ユニット
31.1、31.2 第2のマルチ・ターン・コード支持体
32.1、32.2 変速段
33.1、33.2 第2のマルチ・ターン走査装置
34 第2のマルチ・ターン評価ユニット
44 第1のマルチ・ターン処理ユニット
100 信号形成ユニット
101 方向判別器
102 カウンタ・ユニット
103 バッテリ
200、300 マルチ・ターン回転伝送器
210、370 比較器ユニット
220、240、320、340 インターフェース・ユニット
230、330 データ伝送チャネル
250、350 電子装置
360 制御ユニット
F 状態フラグ
MC1 第1のマルチ・ターン符号語
MC2 第2のマルチ・ターン符号語
MP1 第1のマルチ・ターン位置信号
MP2.1、MP2.2 第2のマルチ・ターン位置信号
SC シングル・ターン符号語
SP シングル・ターン位置信号
UP/DOWN 方向信号
W 入力軸
Claims (6)
- シングル・ターン・ユニット(10)及び第1のマルチ・ターン・ユニット(20、40)を備えたマルチ・ターン回転伝送器であって、
前記シングル・ターン・ユニット(10)は、シングル・ターン位置信号(SP)を発生するためにシングル・ターン走査装置(13)によって走査可能なコード支持体(11)と、前記シングル・ターン位置信号(SP)を、入力軸(W)の1回転内の絶対位置を与えるシングル・ターン符号語(SC)へ処理するためのシングル・ターン評価ユニット(14)と、を含み、
前記第1のマルチ・ターン・ユニット(20、40)は、第1のマルチ・ターン位置信号(MP1)を発生するために第1のマルチ・ターン走査装置(13、23)によって走査可能な少なくとも1つの第1のマルチ・ターン・コード支持体(11、21)と、前記第1のマルチ・ターン位置信号(MP1)を、入力軸(W)の回転数を与える第1のマルチ・ターン符号語(MC1)へ処理するための第1のマルチ・ターン評価ユニット(24)とを含み、
前記マルチ・ターン回転伝送器はさらに、第2のマルチ・ターン・ユニット(30)を備え、
前記第2のマルチ・ターン・ユニット(30)は、第2のマルチ・ターン位置信号(MP2.1、MP2.2)を発生するために第2のマルチ・ターン走査装置(33.1、33.2)によって走査可能な少なくとも1つの第2のマルチ・ターン・コード支持体(31.1、31.2)と、前記第2のマルチ・ターン位置信号(MP2.1、MP2.2)を、同様に入力軸(W)の回転数を与える第2のマルチ・ターン符号語(MC2)へ処理するための第2のマルチ・ターン評価ユニット(34)とを含む
ことを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。 - 請求項1記載のマルチ・ターン回転伝送器において、該伝送器はさらに、
マルチ・ターン符号語(MC1、MC2)が供給され、かつ、マルチ・ターン・ユニット(20、30;30、40)の機能を与える状態フラグ(F)が発生可能である比較器ユニット(210)
を備えている)ことを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。 - 請求項2記載のマルチ・ターン回転伝送器において、該伝送器はさらに、
シングル・ターン符号語(SC)、少なくとも1つのマルチ・ターン符号語(MC1、MC2)及び状態フラグ(F)を、後段の電子装置(250)に伝送するインターフェース・ユニット(220)
を備えていることを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。 - 請求項1記載のマルチ・ターン回転伝送器において、該伝送器はさらに、
シングル・ターン符号語(SC)、第1のマルチ・ターン符号語(MC1)及び第2のマルチ・ターン符号語(MC2)を、さらに評価するために後段の電子装置(350)に伝送可能であるインターフェース・ユニット(320)
を備えていることを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。 - 請求項1〜4いずれかに記載のマルチ・ターン回転伝送器において、前記第1のマルチ・ターン・ユニット(20、40)がカウンタ・ベースのマルチ・ターン・ユニットであることを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。
- 請求項1〜5いずれかに記載のマルチ・ターン回転伝送器において、前記第2のマルチ・ターン・ユニット(30)が変速機ベースのマルチ・ターン・ユニットであることを特徴とするマルチ・ターン回転伝送器。
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