JP2016010147A - 位置測定器でトリガ信号を生成する装置及び方法とその位置測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】後続の電子機器からの非同期トリガ信号Ｔを検出生成する位置測定器を含む装置及び方法を提供する。【解決手段】位置測定器１０は、位置検出ユニット２０、処理ユニット３０及びインタフェースユニット４０を備え、両方向データ伝送チャネル（インタフェース線４１、送受信ユニット５０、インタフェースケーブル５１）を介して後続の電子機器１００からの非同期データフローＡ＿ＤＳを、同期ユニット４２内で動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンによりサンプリングすることによって同期データフローＳ＿ＤＳを生成する。トリガユニット６０は、同期データフローＳ＿ＤＳの中にビット系列ＳＥＱを検出することによりゲート信号Ｇを生成する評価ユニット６２と、このゲート信号Ｇと非同期データフローＡ＿ＤＳの信号エッジが出現した時に、トリガ信号Ｔを生成するトリガ信号出力ユニット６４とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１による位置測定器でトリガ信号を生成する方法及び請求項６によるその位置測定器でトリガ信号を生成する装置に関する。

位置測定器は、自動化技術において、駆動を制御する場合に後続の電子機器、例えば、数値制御部がその駆動（例えば、工具又は加工物の送り）を制御するための制御ループ用目標値の計算に必要な位置の実際値を検出するために用いられている。そのため、そのような位置測定器がロータリエンコーダ又は角度測定器である場合、それらの機器は、モータのシャフトと直接的又は間接的に連結されている。測長器は、例えば、機械台とその機械台に対して相対的に位置決め可能な機械部分、例えば、移動可能な工具スライダの間の直線的な動きを測定する。

今日、有利には、絶対位置測定器が用いられている。それらは、デジタルデータインタフェース、大抵はシリアルデータインタフェースを介して位置測定器から後続の電子機器に伝送される絶対測定値を生成する。しかし、そのような測定値が大抵位置値（角度値又は直線的な位置）である場合、速度値又は加速度値、即ち、位置の時間的な変化を表す測定値を提供する位置測定器も周知である。

多くの場合、後続の電子機器からシリアルデータインタフェースを介して位置測定器内でイベントを起動できるようにするとの必要性が生じる。そのことは、特に、測定値の要求に関して言える。

そこで、特許文献１は、同期シリアルインタフェース、即ち、（両方向の）データ線上でのデータ伝送の時間的なフローを別個のクロック線を介して位置測定器に送られるクロック信号により制御するインタフェースを備えた位置測定器を記載している。そのような位置測定器では、その後位置値に処理されるサンプリング値の取得は、データ伝送の開始を同時に信号として伝えるクロック信号の第一のエッジによって起動されている。そのため、そのクロック信号の第一のエッジは、サンプリング値を取得するためのトリガ信号としての役割を果たし、それにより測定値の生成を起動している。

その解決策は、クロック線を備えていないシリアルインタフェースには適用できない。更に、非常に速い電子信号処理回路を備えた位置測定器では、測定値（位置値）がインタフェースプロトコルの制御により後続の電子機器に伝送可能となるよりも或る時間早く生じる可能性が有る。その場合、制御技術から見ると、追加の（即ち、測定値が「古く」なる）無効時間が生じる。そのことは、測定値が後続の電子機器に着信した時には、駆動部が既に或る行程又は或る角度だけ更に動いていることを意味する。この問題は、位置測定器でサンプリング値を取得した時点が正確に分かる程、並びにサンプリング値の取得時点と後続の電子機器への測定値の着信の間の時間間隔が短くなる程、より良好に動作する数学的なアルゴリズム（外挿）によって最小化することができる。

欧州特許公開第０６６０２０９号明細書

以上のことから、本発明の課題は、位置測定器で正確なトリガ信号を生成する改善された方法を実現することである。

更に、本発明の課題は、位置測定器で正確なトリガ信号を生成する改善された装置を実現することである。

本課題は、請求項１による非同期トリガ信号を生成する方法により解決される。

そこで、位置検出ユニット、処理ユニット及びインタフェースユニットを備えた位置測定器で非同期トリガ信号を生成する方法であって、この位置測定器が、このインタフェースユニットと両方向データ伝送チャネルを介して後続の電子機器との通信を目的として接続することが可能である方法において、
（ａ）この後続の電子機器の方向から位置測定器に着信する非同期データフローから、この非同期データフローを動作クロック信号の時間的なパターンによりサンプリングすることによって同期データフローを生成する工程と、
（ｂ）この同期データフローを評価することによりトリガ信号を出力するための起動条件が確認された場合に、ゲート信号を生成する工程と、
（ｃ）このゲート信号が存在するとともに、この非同期データフローの信号エッジが出現した時に、トリガ信号を生成する工程と、
を有する方法を提案する。

本課題は、請求項６による非同期トリガ信号を生成する装置により解決される。

そこで、位置検出ユニット、処理ユニット及びインタフェースユニットを備え、このインタフェースユニットと両方向データ伝送チャネルを介して後続の電子機器との通信を目的として接続することが可能な位置測定器で非同期トリガ信号を生成する装置を提案する。本装置は、この後続の電子機器からの非同期データフローと、同期ユニット内でこの非同期データフローを動作クロック信号の時間的なパターンによりサンプリングすることによって生成可能な同期データフローとを供給されるトリガユニットを有する。このトリガユニットは、同期データフローを評価することによりトリガ信号を出力するための起動条件を確認することが可能であるとともに、ゲート信号を生成することが可能である評価ユニットと、このゲート信号を供給されて、ゲート信号が存在するとともに、非同期データフローの信号エッジが出現した時に、トリガ信号を生成することが可能であるトリガ信号出力ユニットとを有する。

本発明の有利な実施形態は、それぞれ従属請求項に記載されている。

本発明の更なる利点及び詳細は、以下の図面に基づく記述から明らかとなる。

本発明による位置測定器のブロック図 図１の位置測定器の機能を図解するための簡略化した信号フロー図 本発明による位置測定器の別の実施構成のブロック図 図３の位置測定器の機能を図解するための簡略化した信号フロー図

図１は、本発明による位置測定器１０のブロック図を図示している。この位置測定器１０の中央機能ユニットは、位置検出ユニット２０と処理ユニット３０である。この位置検出ユニット２０は、デジタル位置値を生成するのに好適に構成されている。そのために、本装置は、例えば、測定目盛を備えた基準尺、それを走査するための走査ユニット、及びその測定目盛の走査により生成された走査ユニットの走査信号からデジタル位置値を生成する電子信号処理回路を有する。これらの基準尺と走査ユニットは、周知の手法により、互いに相対的に動けるように配置されるとともに、互いの位置を測定すべき機械部分と機械的に接続されている。この位置測定器１０が、電気モータのシャフトの角度位置を測定するロータリエンコーダである場合、走査ユニット（又はロータリエンコーダの筐体）は、例えば、モータの筐体に取り付けられ、回転しない形で基準尺と接続されたロータリエンコーダのシャフトは、軸継手を介して測定すべきモータのシャフトと接続されている。

位置検出ユニット２０がベースとする物理的な走査原理は、本発明にとって重要ではない。そのため、光学式、磁気式、容量式又は誘導式走査原理とすることができる。走査ユニットの走査信号を位置値に処理するのに必要な所要の処理工程に応じて、電子信号処理回路は、増幅、信号補正（オフセット、振幅、位相の補正）、補間、目盛周期の計数、Ａ／Ｄ変換などの処理工程を実行する機能ユニットを有する。

位置検出ユニット２０と処理ユニット３０の間で制御信号及び／又はデータを伝送するために、信号線２１が配備されている。これらの信号線２１は、特に、位置検出ユニット２０で生成された位置値を処理ユニット３０に伝送する役割を果たす。

処理ユニット３０において、位置値は、場合によっては、出力データを得るために更に処理される。そのために、処理ユニット３０で純粋にデジタル的に実行される、拡大縮小、データフォーマットの変更、誤り訂正などの処理工程が必要な場合が有る。しかし、出力データは、位置値だけでなく、処理ユニット３０で順番に生成される複数の位置値から計算される速度値又は加速度値とすることもできる。

ここで、位置検出ユニット２０と処理ユニット３０での進捗の同期と正確な時間的なパターンでの進捗を可能とするために、位置測定器１０には、時間基準としての役割を果たす動作クロック信号ＣＬＫを生成するクロック生成器７０が配備されている。この動作クロック信号ＣＬＫは、位置検出ユニット２０と処理ユニット３０に供給される。

位置測定器１０には、更に、後続の電子機器１００との通信を可能とするインタフェースユニット４０が配置されている。特に、このインタフェースユニット４０を介して、後続の電子機器１００への出力データの伝送が行なわれる。出力データは、例えば、信号線３１を介して、処理ユニット３０又は位置検出ユニット２０からインタフェースユニット４０に送られる。この場合、インタフェースユニット４０と後続の電子機器１００の間の物理的な接続部は、位置測定器１０内の少なくとも一つのインタフェース線４１とインタフェースケーブル５１から構成され、それらの間には、多くの場合、位置測定器１０において、大抵は地電位基準（単一終端）信号として生じる送信信号を、例えば、広く普及しているＲＳ−４８５標準規格に応じた差分信号に変換するとともに、後続の電子機器１００から位置測定器１０に着信する差分信号から地電位基準信号を生成する送受信ユニット５０が配置されている。インタフェース線４１と、インタフェースケーブル５１と、場合によっては、送受信ユニット５０とが、両方向データ伝送チャネルを構成する。

それに代わって、インタフェースユニット４０と後続の電子機器１００の間のデータ伝送は、光学方式で行なうこともできる。そのような変化形態では、送受信ユニット５０は、例えば、電気信号から光信号への（及びその逆への）変換ユニットとして実現され、インタフェースケーブル５１は、光ファイバである。

インタフェースユニット４０は、同じく動作クロック信号ＣＬＫを供給される。

完璧なものとするためだけに、位置測定器１０の電源供給を同じくインタフェースケーブル５１を介して行なえることと、位置測定器１０において、インタフェースケーブル５１を接続するために、コネクタ又は接続端子を配備できることとに言及しておく。

後続の電子機器１００と位置測定器１０の間で通信を行なう手法は、インタフェースプロトコルにおいて決定される。この場合、しばしば所謂照会・応答方式が用いられる、即ち、後続の電子機器１００（マスタ）が、場合によっては、データを伴った、コマンドを位置測定器１０（スレーブ）に送信し、位置測定器が、そのコマンドを処理して、場合によっては、要求されたデータを後続の電子機器１００に送信する。一般的に、コマンドは、例えば、処理ユニット３０内の記憶素子の書込又は読出のための書込コマンド及び／又は読出コマンドとすることができる。後続の電子機器１００への出力データとして位置値を要求するために、特別な位置要求コマンドを規定することができる。

コマンドとデータは、データ伝送プロトコルの定義に応じて構成されるデータフレームの形で伝送される。以下において、データフレームの幾つかの典型的な構成要素を列挙する。

（ａ）開始シーケンス（プリアンブル）
開始シーケンスは、データフレームの伝送を開始し、各受信ユニットにコマンド及び／又はデータを待てと信号で伝える役割を果たす。最も簡単な形の開始シーケンスは、単一のビット（スタートビット）であり、複雑な開始シーケンスは、例えば、高／低の論理レベルが交互に生じる系列及び／又はビット系列から構成することができ、それに基づき開始シーケンスを一義的に識別することが可能である。
（ｂ）コマンド
コマンドは、通常マスタ（後続の電子機器１００）からスレーブ（位置測定器１０）にのみ送られて、アクセス形態、例えば、書込又は読出アクセス形態を信号で伝える。コマンドは、所定の長さ、例えば、８ビットとすることができる。
（ｃ）受信データ
受信データは、マスタ（後続の電子機器１００）からスレーブ（位置測定器１０）に送信されるデータである。それらは、読出コマンドの場合、如何なるメモリアドレスからデータを読み出すのか、或いは書込コマンドの場合、書込データの宛先アドレスを示すアドレスも含むことができる。
（ｄ）送信データ
送信データは、スレーブ（位置測定器１０）からマスタ（後続の電子機器１００）に伝送される（マスタ（後続の電子機器１００）からコマンド毎に要求される）データである。特に、送信データは、位置測定器１０で検出された測定値、例えば、位置値でもある。
（ｅ）終了シーケンス（ポストアンブル）

終了シーケンスは、データフレームの伝送を終了する。そのシーケンスは、一つだけのビット（ストップビット）又は所定のビット系列から構成することができる。更に、そのシーケンスは、別に運ぶデータ、例えば、データフレームのデータ内容から算出される、各受信ユニットがデータ伝送内のビット誤りの検知を可能とするチェックサム（ＣＲＣ）を含むこともできる。

終了シーケンス内のチェックサムに追加して、或いはそれに代わって、受信データ及び／又は送信データもチェックサムを含むことができる。

後続の電子機器１００から位置測定器１０へのデータフレームの物理的な伝送は、データフローの形で行なわれ、その時間変化形態は、後続の電子機器１００のインタフェースクロック信号ＡＣＬＫにより決まる。このインタフェースクロック信号ＡＣＬＫは、データフローの最も小さい伝送すべき情報ユニットとしてビットを後続の電子機器１００から位置測定器１０のインタフェースユニット４０に伝送する時間的なパターンを決定する。その逆方向の、即ち、位置測定器１０から後続の電子機器１００へのデータ伝送の時間的なパターンは、例えば、動作クロック信号ＣＬＫから導き出すことができる。位置測定器１０と後続の電子機器１００の間の通信は、時間多重方法により、一つの両方向データチャネルだけを介して行なうことができるが、各データ方向に関して、片方向データチャネルを配備することもできる。

以下の考察では、位置測定器１０において、動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンの後に続くプロセスを「同期」と表す一方、インタフェースクロック信号ＡＣＬＫの時間的なパターンに基づくプロセスを「非同期」と表す。

後続の電子機器１００から位置測定器１０に着信する非同期データフローＡ＿ＤＳは、インタフェース線４１を介してインタフェースユニット４０の同期ユニット４２に供給される。そこでは、この非同期データフローＡ＿ＤＳから、動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンによるサンプリングにより同期データフローＳ＿ＤＳが生成される。言い換えると、この非同期データフローＡ＿ＤＳは、動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンにより変換される。更に、この同期データフローＳ＿ＤＳの情報内容は、非同期データフローＡ＿ＤＳの情報内容と一致する。

この同期データフローＳ＿ＤＳは、同じくインタフェースユニット４０内に配置された通信ユニット４４に供給される。この通信ユニット４４は、同期データフローＳ＿ＤＳを評価する、即ち、同期データフローＳ＿ＤＳにより着信するデータフレームからコマンドと、場合によっては、受信データとを取り出して、それぞれアドレス指定されたユニット（例えば、位置検出ユニット２０、処理ユニット３０等）に転送する。更に、通信ユニット４４は、例えば、位置検出ユニット２０又は処理ユニット３０から送信データを受信した場合、それをデータフレームに挿入して、インタフェースユニット４０の出力ユニット４６に出力する。この出力ユニットは、最終的に（例えば、シリアル応答データフローＲ＿ＤＳの形で）出力すべきデータを送受信ユニット５０を介して後続の電子機器１００に送信する。

ここで、後続の電子機器１００から見て高精度のトリガ信号Ｔを生成するために、トリガユニット６０が配備されている。このトリガ信号Ｔは、位置測定器１０の電子測定器回路において、インタフェースクロック信号ＡＣＬＫの、そのため後続の電子機器１００の時間的なパターンによりイベントを始動する役割を果たす。この電子測定器回路は、例えば、位置検出ユニット２０、処理ユニット３０又はインタフェースユニット４０に組み込むことができる。如何なるイベントを始動するかに応じて、このトリガ信号Ｔは、電子測定器回路の一つ以上のユニットに供給される。

このトリガユニット６０には、非同期データフローＡ＿ＤＳも同期データフローＳ＿ＤＳも供給される。更に、トリガユニット６０には、同じく動作クロック信号ＣＬＫを供給することができる。トリガユニット６０では、評価ユニット６２が、同期データフローＳ＿ＤＳにおいてトリガ信号Ｔを出力するための起動条件を確認した場合に、ゲート信号Ｇを生成するとの趣旨で同期データフローＳ＿ＤＳを評価する。この実施例では、同期データフローＳ＿ＤＳ内での特徴的なビット系列ＳＥＱの検知が起動条件としての役割を果たす。そのために、評価ユニット６２は、同期データフローＳ＿ＤＳにより着信したデータを検索すべき特徴的なビット系列ＳＥＱと比較する比較ユニット６３を有する。この比較結果が肯定的な場合に、評価ユニット６２がゲート信号Ｇを出力する。この特徴的なビット系列ＳＥＱは、例えば、着信するデータフレームの開始シーケンス（プリアンブル）に含めることができる。これらのゲート信号Ｇと非同期データフローＡ＿ＤＳは、ゲート信号Ｇが存在すると同時に非同期データフローＡ＿ＤＳ内に信号エッジ（レベル変化）が出現した時にトリガ信号Ｔを出力するトリガ信号出力ユニット６４に供給される。非常に簡単な実施構成では、このトリガ信号出力ユニット６４は、論理和ゲートとして構成することができる。

このトリガ信号出力ユニット６４は、例えば、エッジトリガ形フリップフロップとすることができる。その場合、トリガ信号出力ユニット６４は、非同期データフローＡ＿ＤＳが供給されるクロック入力部６５と、ゲート信号Ｇのための起動入力部６６とを備えている。このトリガ信号出力ユニット６４は、有効なゲート信号Ｇがクロック入力部６５を起動して、ゲート信号Ｇが存在すると同時にクロック入力部６５に非同期データフローＡ＿ＤＳの信号エッジが出現した時に非同期トリガ信号Ｔの出力を引き起こすように構成される。クロック入力部６５の実施形態に応じて、立ち上がる信号エッジ又は立ち下がる信号エッジが、さもなければ立ち上がる信号エッジと立ち下がる信号エッジが非同期トリガ信号Ｔの出力を引き起こすことができる。

トリガ信号Ｔの出力後、評価ユニット６２及びトリガ信号出力ユニット６４は、再び元の状態に戻ることができる。

トリガ信号Ｔの評価すべき部分が（レベル変化を表す）切り換わるエッジであって、定常的なレベルでないことを指摘しておきたい。それに対応して、トリガ信号Ｔが供給されて、そのトリガ信号Ｔにより制御される形で動作を実行するユニットは、有利には、エッジトリガ形態で制御することが可能である。

図２は、図１に基づき説明した本発明による位置測定器の機能を図解する簡略化した信号フローを図示している。

図２の上方部分には、後続の電子機器１００と位置測定器１０の間の通信サイクルを模式的に表す二つのデータフレームが図示されている。先ずは、後続の電子機器１００が、開始シーケンス２００（プリアンブル）、コマンド／データブロック２１０及び終了シーケンス２２０（ポストアンブル）から成るデータフレームを非同期データフローＡ＿ＤＳとして位置測定器１０に送信する。このコマンド／データブロック２１０は、少なくとも一つのコマンドを含み、任意選択として受信データを含むことができる。位置測定器１０が、このコマンドを処理した後、開始シーケンス３００、（送信データを有する）データブロック３１０及び終了シーケンス３２０から成るデータフレームを応答データフローＲ＿ＤＳとして後続の電子機器１００に伝送する。即ち、例えば、位置値が要求された場合、このコマンド／データブロック２１０が位置要求コマンドを含み、データブロック３１０が位置値を含む。

図２の下方部分には、非同期データフローＡ＿ＤＳの一部が図示されており、それに基づきトリガ信号Ｔの生成を詳しく説明する。例えば、識別すべき特徴的なビット系列ＳＥＱが開始シーケンス２００に含まれているが、決してそれに限定されない。一般的に、一義的に識別可能なビット系列を含むことができる、データパケットの全ての領域が好適である。そのため、即ち、コマンド／データブロック２１０の領域に特徴的なビット系列ＳＥＱを含むことができる非同期データフローＡ＿ＤＳの第二の代替部分が破線により示されている。この代替形態は、トリガ信号Ｔの生成が後続の電子機器１００から位置測定器１０に伝送される所定のコマンドに依存する場合に特に有利である。この場合、そのコマンドを特徴付けるビット系列の全体又は一部を特徴的なビット系列ＳＥＱとして選定することができる。

基本的に、この特徴的なビット系列ＳＥＱをデータパケットの終了シーケンス２２０に含めることも可能である。その変化形態では、特徴的なビット系列ＳＥＱが偶然にコマンド／データブロック２１０内に出現し得ないことを保証しなければならない。

非同期データフローＡ＿ＤＳの図示された部分の下の矢印は、ビット変化が起こる時点を表す。これらの二つの矢印毎の時間間隔（ビット時間長）は、インタフェースクロック信号ＡＣＬＫのサイクル時間と一致する。

非同期データフローＡ＿ＤＳの図示された部分の上の矢印は、（図示されていない）同期データフローＳ＿ＤＳを得るために、この非同期データフローを動作クロック信号ＣＬＫのサイクル時間の時間間隔によりサンプリングする時点を表す。非同期データフローＡ＿ＤＳの確実なサンプリングを実現するために、動作クロック信号ＣＬＫの周波数は、少なくともインタフェースクロック信号ＡＣＬＫの二倍である。この場合、非同期データフローＡ＿ＤＳの各ビットは、少なくとも二回サンプリングされる。

実際には、非同期データフローＡ＿ＤＳをサンプリングするために、有利には、更に高い周波数、動作クロック信号ＣＬＫの四倍の周波数が使用される。

サンプリング時点ｔ１を考察すると、何故同期データフローＳ＿ＤＳが正確なトリガ信号Ｔの生成に適していないかが明らかである。即ち、クロック信号ＣＬＫ，ＡＣＬＫの位相位置に対応して、非同期データフローＡ＿ＤＳをサンプリングする時点が動作クロック信号ＣＬＫの一つのクロック周期までずれる可能性が有る。従って、一つのビット変化を検知するために、不確実な時間Δｔが生じる。実際には、クロック信号ＣＬＫ，ＡＣＬＫが互いに独立して生成された後では、それらの位相位置は互いに連続して変化する。その結果、動作クロック信号ＣＬＫを用いて生成された同期データフローＳ＿ＤＳに基づき生成されるトリガ信号は、（後続の電子機器１００内での制御サイクルの時間的なパターンも構成する）インタフェースクロック信号ＡＣＬＫの時間的なパターンに関して、同じくその不確実な時間Δｔだけずれてしまい、このずれは、振動する、或いは飛躍的な変化を示す可能性が有る。この例で、位置値に処理されるサンプリング値の取得をトリガ信号Ｔにより制御することを維持すると、トリガ信号Ｔの如何なる不確実な時間Δｔ（そのため、測定値を検出する時点）も後続の電子機器の制御サイクルの品質に非常に悪い影響を及ぼす可能性が有ることは明らかである。そのことは、特に、速い送り速度及び／又は位置精度に対する高い要件の場合に言える。

そこで、この例で識別すべき特徴的なビット系列ＳＥＱは「１００１１０」である。図示されている事例において、特徴的なビット系列ＳＥＱの最後の論理レベル０が時点ｔ１で早くも検知されると仮定すると、評価ユニット６２は、時点ｔ１後にゲート信号Ｇをイベントメモリ６４に出力する。それにより、イベントメモリ６４のクロック入力部６５がイネーブル状態となり、非同期データフローＡ＿ＤＳの次の（ビット変化を信号で伝える、この例では立ち上がる）信号エッジの着信がトリガ信号Ｔの出力を引き起こす。このようにして、トリガ信号Ｔの出力が、インタフェースクロック信号ＡＣＬＫの時間的なパターンにより行なわれ、それにより、クロック信号ＣＬＫ，ＡＣＬＫの位相位置に依存しなくなる。更に、その結果、トリガ信号Ｔの生成の反復可能性が僅かにインタフェースクロック信号ＡＣＬＫの精度にのみ依存することとなる。

図３は、本発明による位置測定器の別の実施構成のブロック図を図示している。図１に基づく第一の実施例と関連して既に説明した全ての構成要素は、同じ符号を付与されており、再度詳しく説明しない。

この実施例では、評価ユニット６２は、更に、ゲート信号Ｇの出力を比較ユニット６３での特徴的なビット系列ＳＥＱの検知後に遅延時間Ｄの大きさだけ遅らせることができる遅延ユニット６８を有する。そのことは、特徴的なビット系列ＳＥＱが直前に先行しない時点でトリガ信号Ｔを生成する場合に特に有利である。更に、不確定な内容の受信データが後続の電子機器１００から位置測定器１０に伝送される場合、その受信データが偶然に検索すべき特徴的なビット系列ＳＥＱと一致するビット系列を含む可能性が有るとの問題が生じる。即ち、不確定な内容のデータブロック後に（例えば、終了シーケンスの伝送中に）トリガ信号Ｔを出力する場合、開始シーケンス２００において、例えば、図４の下方に図示されている通り、そのデータブロック前に出現する特徴的なビット系列ＳＥＱを検出して、遅延時間Ｄを用いてゲート信号Ｇを好適に遅らせるのが有利である。

この遅延ユニット６８は、特徴的なビット系列ＳＥＱの出現後において、動作クロック信号ＣＬＫの所定の数のクロック周期（遅延時間Ｄ）後に漸くゲート信号Ｇを出力するカウンタとして構成することができる。そのため、この遅延時間Ｄは、動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンの後に続く。この実施例では、同期データフローＳ＿ＤＳ内での特徴的なビット系列ＳＥＱの検知と遅延時間Ｄの満了が起動条件としての役割を果たす。

図４は、図３に基づき説明した本発明による位置測定器の機能を図解する簡略化した信号フローを図示している。

図２と同様に、図４の上方部分には、後続の電子機器１００と位置測定器１０の間の通信サイクルを模式的に表す二つのデータフレームが図示されている。同じく図２と同様に、識別すべき特徴的なビット系列ＳＥＱは「１００１１０」である。図４の下方部分には、左側に開始シーケンス２００の一部が特徴的なビット系列ＳＥＱを含む非同期データフローＡ＿ＤＳの部分として図示されている。その右側には、終了シーケンス２２０の一部を表す非同期データフローＡ＿ＤＳの別の部分が図示されている。

時点ｔ１で、特徴的なビット系列ＳＥＱが一義的に識別される。しかし、前記の例と異なり、評価ユニット６２は、ゲート信号Ｇを直ちに出力するのではなく、遅延ユニット６８により規定される遅延時間Ｄ後に漸く出力する。既に述べた通り、この例では、遅延時間Ｄが、動作クロック信号ＣＬＫの信号周期を計数することによって、即ち、それと同期して算出されており、従って、動作クロック信号ＣＬＫの時間的なパターンの後に続く。この遅延時間Ｄは、ゲート信号Ｇがデータパケットの終了シーケンス２２０内に（時点ｔ３で）トリガユニット６０の起動入力部６６に出力されるように選定される。また、非同期データフローＡ＿ＤＳのその次の信号エッジ（レベル変化）は、時点ｔ２でトリガ信号Ｔを出力させる。

常に（非同期データフローＡ＿ＤＳの）データフレームの同じ場所でトリガ信号Ｔを生成することを保証するためには、時点ｔ２でトリガ信号Ｔの生成を引き起こす信号エッジも常にデータフレーム内の同じ場所で出現しなければならない。終了シーケンス２２０内において、そのストップビット又は終了シーケンス２２０を特徴付けるビット系列の信号エッジが特にトリガ信号Ｔの生成に適している。

１０ 位置測定器
２０ 位置検出ユニット
２１ 信号線
３０ 処理ユニット
３１ 信号線
４０ インタフェースユニット
４１ インタフェース線
４２ 同期ユニット
４４ 通信ユニット
４６ 出力ユニット
５０ 送受信ユニット
５１ インタフェースケーブル
６０ トリガユニット
６２ 評価ユニット
６３ 比較ユニット
６４ トリガ信号出力ユニット（イベントメモリ）
６５ クロック入力部
６６ 起動入力部
６８ 遅延ユニット
７０ クロック生成器
１００ 後続の電子機器
２００ 開始シーケンス
２１０ コマンド／データブロック
２２０ 終了シーケンス
３００ 開始シーケンス
３１０ コマンド／データブロック
３２０ 終了シーケンス
ＡＣＬＫ インタフェースクロック信号
Ａ＿ＤＳ 非同期データフロー
ＣＬＫ 動作クロック信号
Ｄ 遅延時間
Ｇ ゲート信号
Ｒ＿ＤＳ シリアル応答データフロー
ＳＥＱ 特徴的なビット系列
Ｓ＿ＤＳ 同期データフロー
Ｔ トリガ信号
ｔ１ 時点
ｔ２ 時点
ｔ３ 時点
Δｔ 不確実な時間

Claims (9)

1. 位置検出ユニット（２０）、処理ユニット（３０）及びインタフェースユニット（４０）を備えた位置測定器（１０）で非同期トリガ信号（Ｔ）を生成する方法であって、この位置測定器（１０）は、このインタフェースユニット（４０）と両方向データ伝送チャネル（４１，５０，５１）を介して後続の電子機器（１００）との通信を目的として接続することが可能である方法において、
   （ａ）この後続の電子機器（１００）の方向から位置測定器（１０）に着信する非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）から、この非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）を動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間的なパターンによりサンプリングすることによって同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）を生成する工程と、
   （ｂ）この同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）を評価することによりトリガ信号（Ｔ）を出力するための起動条件が確認された場合に、ゲート信号（Ｇ）を生成する工程と、
   （ｃ）このゲート信号（Ｇ）が存在するとともに、この非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）の信号エッジが出現した時に、トリガ信号（Ｔ）を生成する工程と、
   を有する方法。
2. 当該の起動条件の確認が同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）内での特徴的なビット系列（ＳＥＱ）の検知から成り、この起動条件が、同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）の内容を特徴的なビット系列（ＳＥＱ）と比較することにより確認される請求項１に記載の方法。
3. 当該の起動条件の確認が、更に、特徴的なビット系列（ＳＥＱ）の検知後のゲート信号（Ｇ）の出力を遅延時間（Ｄ）の大きさだけ遅延させることを含み、この遅延時間（Ｄ）が、動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間的なパターンの後に続く請求項２に記載の方法。
4. 非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）においてデータフレーム（２００，２１０，２２０）が伝送され、当該の特徴的なビット系列（ＳＥＱ）が、このデータフレーム（２００，２１０，２２０）の開始シーケンス（２００）又はコマンド／データブロック（２１０）内に含まれる請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 当該のトリガ信号（Ｔ）が、データフレーム（２００，２１０，２２０）の終了シーケンス（２２０）内で出力される請求項４に記載の方法。
6. 位置検出ユニット（２０）、処理ユニット（３０）及びインタフェースユニット（４０）を備えた、このインタフェースユニット（４０）と両方向データ伝送チャネルを介して後続の電子機器（１００）との通信を目的として接続することが可能な位置測定器（１０）で非同期トリガ信号（Ｔ）を生成する装置において、
   この装置が、
   （ａ）この後続の電子機器（１００）からの非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）と、
   （ｂ）同期ユニット（４２）内でこの非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）を動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間的なパターンによりサンプリングすることによって生成可能な同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）と、
   を供給されるトリガユニット（６０）を有し、
   このトリガユニット（６０）が、
   （ｃ）この同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）を評価することによりトリガ信号（Ｔ）を出力するための起動条件を確認することが可能であるとともに、ゲート信号（Ｇ）を生成することが可能である評価ユニット（６２）と、
   （ｄ）このゲート信号（Ｇ）を供給されて、ゲート信号（Ｇ）が存在するとともに、非同期データフロー（Ａ＿ＤＳ）の信号エッジが出現した時に、トリガ信号（Ｔ）を生成することが可能であるトリガ信号出力ユニット（６４）と、
   を有する、
   装置。
7. 当該のトリガ信号（Ｔ）を出力するための起動条件が同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）内での特徴的なビット系列（ＳＥＱ）の出現であり、当該の評価ユニット（６２）が、同期データフロー（Ｓ＿ＤＳ）の内容を特徴的なビット系列（ＳＥＱ）と比較することが可能であるとともに、その比較結果が肯定的な場合にゲート信号（Ｇ）を出力することが可能である比較ユニット（６３）を有する請求項６に記載の装置。
8. 当該のトリガ信号（Ｔ）を出力するための起動条件が、更に、特徴的なビット系列（ＳＥＱ）の検知後のゲート信号（Ｇ）の出力を遅延時間（Ｄ）だけ遅延させることを含み、当該の評価ユニット（６２）が、更に、特徴的なビット系列（ＳＥＱ）の検知後のゲート信号（Ｇ）の出力を遅延時間（Ｄ）の大きさだけ遅延させることが可能な遅延ユニット（６８）を有し、この遅延時間（Ｄ）が、動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間的なパターンの後に続く請求項７に記載の装置。
9. 請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法の実行に適した請求項６から８までのいずれか一つに記載の装置を備えた位置測定器。

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