JP5342787B2 - 測定装置のパラメタ化のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の上位概念に従った測定装置のパラメタ化のための装置に関する。

測定装置は測定値、例えば位置に依存する測定値、例えば位置、速度及び加速度等、を検出し、その際この測定値は増分もしくは絶対値の測定値としてかつデジタルもしくはアナログの形で利用することができる。測定値は測定装置からデータ線を経て処理ユニットに伝送され、この処理ユニットは測定値を評価及び処理する。測定装置の測定値を処理ユニットで処理できるようにするために、測定装置のパラメタを処理ユニットと一致させることが通常必要である。このようなパラメタは例えば測定ステップ、パルス数、回転−もしくは運動方向、調整値又はそのようなものであることができる。これらパラメタは測定装置のメモリに保存される。

測定装置が排他的に１つの特定の使用のために用意されているのであれば、測定装置のパラメタ化を既に測定装置の製造時に行なうことは知られている。しかしながらパラメタ化を種々の使用に適合させなければならない場合には、パラメタ化は測定装置と評価ユニットとのインタフェースの特別な形成を介して（例えば特許文献１）か或いは場合によっては特別なコネクタ接続を介して行なわれる。

欧州特許出願公開第０８６６３９１号明細書 独国特許第１９５２１２５２号明細書

本発明の課題は、測定装置のパラメタ化をインタフェースの特別な形成も付加的な配線もなく可能にすることである。

この課題は本発明によれば請求項１の特徴を有する装置によって解決される。
本発明の有利な形態は、それぞれ遡って関連づけられる（ｒｕｃｋｂｅｚｏｇｅｎ）従属請求項に記載されている。

本発明の構想の本質は、測定値の伝送のために存在するデータ線を測定装置のパラメタ化にも、そして測定装置と評価ユニット間のパラメタの交換にも使用することである。このためにパラメタ化に使用されるデータ線にいわゆるトライステート−もしくはディセーブル機能を備えさせる、即ちこのデータ線は測定値の伝送に対して高インピーダンスに切替えられることができる。このデータ線は限定された時間間隔の間、高インピーダンスに切替えられ、その結果、データ線が測定装置から分離されている。この時間間隔に、このデータ線に評価ユニットのパラメタ化信号が来ているかが調べられる。このようなパラメタ化信号が来ている場合には、これは測定装置により受信され、かつ場合によっては測定装置のメモリに保存される。パラメタ化信号が来ていない場合か或いはパラメタ化信号の伝送が終了するやいなや該当するデータ線は再び低インピーダンスで完全接続され（ｄｕｒｃｈｇｅｓｃｈａｌｔｅｔ）、その結果、測定装置の測定値がこのデータ線を介して伝送されることができる。

したがって本発明によって、パラメタ化を既存のデータ線及び既存のインタフェースないしはコネクタを介して実施することが可能になる。したがってパラメタ化を適用の要求に応じて多面的かつ個別的に実施することができ、その際このための費用は極めてわずかである。

特許文献２から、測定装置のトライステート機能を有するデータ線を高インピーダンスに切替えることはそれ自体既に公知である。しかしながらそのトライステート機能は、複数の測定装置を１つの共通のデータバスに接続できるようにするためか或いは障害を排除ために使用されている。トライステート機能によってその場合には測定装置によるデータの出力のみが妨げられる。トライステート機能によってスイッチオフされたデータ線を介してパラメタ化が行なわれる可能性はこの文献からは公知ではない。

本発明の有利な実施の形態の場合にはメモリに保存されたパラメタを測定値の伝送に用意されたデータ線の１つを介しても読み出すことができかつ評価ユニットに伝送することができる。このためにメモリから読み出されたパラメタは測定装置の測定値の代わりにこのデータ線に接続され、かつしたがって測定値と同様にこのデータ線を伝送されることができ、その際、このデータ線の出力は測定値の伝送のためと同様に低インピーダンスに切替えられる。

パラメタ化はとりわけ次のように行なわれる、つまり測定装置のスイッチオン時にに先ず該当するデータ線が予め設定された継続時間の間に高インピーダンスに切替えられる。この継続時間内に、パラメタ化要求信号が来ているかが調べられる。このようなパラメタ化信号が確認される場合には、装置はパラメタ化モードに切替えられ、パラメタ化要求信号が受け入れられ、かつ自体公知の方法でパラメタ化に使用され、殊に例えばメモリに保存される。予め設定された継続時間内にパラメタ化要求信号が来ない場合にはこの継続時間の経過後にデータ線は低インピーダンスに切替えられ、その結果、測定装置は運転状態に入り、かつ測定値を伝送することができる。装置がパラメタ化モードに切替えられる場合には、パラメタ化モードの終了及びデータ線の低インピーダンス状態への切替はパラメタ化信号とともに伝送される命令によって終了する。

次に本発明を図面に示された実施例につき詳説する。
図１の回路図には、本発明により形成されたパラメタ化装置を備えた測定装置の本質的な素子が示されている。

測定装置は測定値検出装置１０を有し、この測定値検出装置は例えば、測定すべき物体の回転角を検出するエンコーダでもよい。測定値検出装置１０の測定値はデータ線Ａ、Ｂ及びＺを経て、特にドライバーを有する出力装置１２に送られる。

出力装置１２から測定値はデータ線Ａ、Ａ＿、Ｂ、Ｂ＿及びＺ、Ｚ＿を経てコネクタ１４に送られ、このコネクタは図示されていない評価ユニットに対するインタフェースを形成する。このコネクタ１４を介して測定装置の電力供給線１６も給電される。特にＥＥＲＯＭとして形成された不揮発性のメモリ１８に、測定装置の構成及び機能的特徴を特徴づける測定装置のパラメタ、例えばパルス数、回転方向、調整値等、が保存される。マイクロコントローラ２０が測定値検出装置１０の機能及び測定値検出装置１０のパラメタ化をメモリ１８に保存されたパラメタに応じてを制御する。ここまでは測定装置は公知の技術的現状に同じであり、したがって詳細な説明は必要ない。

測定値検出装置１０から出力装置１２につながるデータ線にスイッチ２２が組み込まれている。例えば図１ではスイッチ２２は、エンコーダの零点信号を測定値検出装置１０に伝送するデータ線Ｚに組み込まれている。スイッチ２２はマイクロコントローラ２０によって制御されて切替え可能である。図１に示されたスイッチ２２のポジションの場合にはスイッチ２２は測定値検出装置１０から来るデータ線Ｚを出力装置１２に接続している。他のスイッチポジションの場合にはスイッチ２２はマイクロコントローラ２０から来る送信ラインＴｘＤを出力装置１２に接続する。したがってスイッチ２２は切替え可能に測定値検出装置１０のデータ線Ｚ又は送信ラインＴｘＤを出力装置１２のドライバーを介してデータ線Ｚ及びＺ＿につなぐことができる。

さらにマイクロコントローラ２０は「トライステート」線を介して出力装置１２及び殊にデータ線Ｚのドライバーを通常の完全接続される機能から高インピーダンスに切替えることができ、その結果、少なくともスイッチ２２から来るデータ線は出ていくデータ線Ｚ及びＺ＿から分離される。

最終的に、出ていくデータ線Ｚ及びＺ＿は差動増幅器２４及び受信ラインＲｘＤを経てマイクロコントローラ２０と接続している。

図１の測定装置によって次の機能が可能となる：
１．マイクロコントローラ２０は出力装置１２及び特にデータ線Ｚのドライバーを低インピーダンスに切替え、かつスイッチ２２は測定値検出装置１０から来るデータ線Ｚを出力装置１２に接続し、したがって測定装置は測定運転で作動する。測定値検出装置１０により検出される測定値はデータ線Ａ、Ｂ及びＺ並びに出力装置１２のドライバーを経てそれぞれ逆の信号ペアとしてデータ線Ａ及びＡ＿、Ｂ及びＢ＿並びにＺ及びＺ＿を経由してコネクタ１４を経て出力され、かつ評価ユニットに送られる。データ線Ａ及びＢにおける測定値はこの場合には互いに例えば９０°ずれて増分信号であってもよく、その際、データ線Ｚを介して零点参照信号が送られる。

２．マイクロコントローラ２０は出力装置１２及び特にデータ線Ｚのドライバーを低インピーダンスに切替え、かつスイッチ２２は、該スイッチが送信ラインＴｘＤを出力装置１２に接続するように切替えられ、したがってメモリ１８に保存されたパラメタはマイクロコントローラ２０によって読み出され、送信ラインＴｘＤ、スイッチ２２、出力装置１２及び出ていくデータ線Ｚ、Ｚ＿を経て出力されかつ評価ユニットに伝送されることができる。このようにして、測定装置が評価ユニットに対して一致するところの、メモリ１８に最新で保存されたパラメタが評価ユニットに伝えられることができる。

３．マイクロコントローラ２０は「トライステート」線を介して出力装置１２及び殊にデータ線Ｚのドライバーを高インピーダンスに切替え、したがってデータ線Ｚは測定値検出装置１０ないしは出ていくデータ線Ｚ、Ｚ＿に至るスイッチ２２から分離されている。この出ていくデータ線Ｚ、Ｚ＿を評価ユニットから逆の信号ペアとして来るパラメタ化信号が今度は差動増幅器２４及び受信ラインＲｘＤを経てマイクロコントローラ２０に送られることができ、このマイクロコントローラはこの信号をメモリ１８に読み込みかつそこに保存することができる。これによりメモリ１８に保存されかつ測定値検出装置１０のパラメタ化に使用されるパラメタを評価ユニットの要求に一致させることができる。

パラメタ化の経過は図２のフローチャートに示されている。
測定装置のスイッチオン時ににマイクロコントローラ２０は出力装置１２を高インピーダンスに切替える。これによりデータ線ＺないしはＴｘＤは、出ていくデータ線Ｚ及びＺ＿から分離されている。その際マイクロコントローラ２０は受信ラインＲｘＤについて、データ線Ｚ、Ｚ＿にパラメタ化要求信号が評価ユニットから来ているか、即ち評価ユニットがパラメタ化を望んでいるか、ないしは保存されたパラメタを調べようとしているかを調べる（「聴音する（ｈｏｒｃｈｔ）」）。パラメタ化要求信号が来ていない場合には、この調べは予め設定された継続時間Ｔの間続行される。パラメタ化要求が確認されずに継続時間Ｔが経過した場合には、マイクロコントローラ２０は「トライステート」線を介して出力装置１２を接続し、その結果、測定値検出装置１０からの測定値がデータ線Ａ、Ｂ、Ｚ及び出力装置１２にのドライバー並びに出ていくデータ線Ａ、Ａ＿、Ｂ、Ｂ＿及びＺ、Ｚ＿を経て評価ユニットに伝送されることができる。

マイクロコントローラ２０が予め設定された継続時間Ｔの間にパラメタ化要求をデータ線Ｚ、Ｚ＿にて確認すると、マイクロコントローラ２０はパラメタ化モードに切替わり、かつ来るパラメタをメモリ１８に供給する。マイクロコントローラ２０は出力装置１２をその場合に、パラメタの全てのデータプロトコルが伝送されるまで高インピーダンス状態に維持する。このデータプロトコルを終了させる命令が、マイクロコントローラ２０にパラメタ化モードを解除させかつ出力装置１２に、該出力装置が測定値検出装置１０の測定値を評価ユニットに伝送できるように切替えさせる。

このパラメタ化要求の枠内で、評価ユニットによるメモリ１８に保存されたパラメタの問い合せ（Ａｂｆｒａｇｅ）も行なわれることができる。相応する命令にはマイクロコントローラ２０は出力装置１２を「トライステート」線を介して接続し、かつ同時にスイッチ２２を介して送信ラインＴｘＤを出力装置１２のデータ線Ｚに接続する。するとマイクロコントローラ２０はメモリ１８に保存されたパラメタを読み出しかつ送信ラインＴｘＤ、スイッチ２２、完全接続された出力装置１２及びデータ線Ｚ、Ｚ＿を介して評価ユニットに伝送することができる。

パラメタ化装置を備えた測定装置の回路図である。 パラメタ化の方法のフローチャートである。

Claims (2)

1. 測定値検出装置（１０）の測定値をデータ線（Ａ、Ｂ、Ｚ）に伝送するための出力装置（１２）及びパラメタを保存するためのメモリ（１８）を有する測定値検出装置（１０）を備えた、測定装置のパラメタ化のための装置において、
   パラメタが少なくとも１つのデータ線（Ｚ、Ｚ＿）を介してメモリ（１８）に供給可能であり、かつ出力装置（１２）が少なくともこれらデータ線（Ｚ、Ｚ＿）のために限定された時間間隔の間、高インピーダンスに切替え可能であり、
   少なくとも１つのデータ線（Ｚ）にて出力装置（１２）の前にスイッチ（２２）が配置されており、このスイッチがマイクロコントローラ（２０）によって制御されて切替え可能に、測定値検出装置（１０）から来るデータ線（Ｚ）又はマイクロコントローラ（２０）から来る送信ライン（ＴｘＤ）を出力装置（１２）につなぐ
   ことを特徴とする測定装置のパラメタ化のための装置。
2. 測定値検出装置（１０）の測定値をデータ線（Ａ、Ｂ、Ｚ）に伝送するための出力装置（１２）及びパラメタを保存するためのメモリ（１８）を有する測定値検出装置（１０）を備えた、測定装置のパラメタ化のための装置において、
   パラメタが少なくとも１つのデータ線（Ｚ、Ｚ＿）を介してメモリ（１８）に供給可能であり、かつ出力装置（１２）が少なくともこれらデータ線（Ｚ、Ｚ＿）のために限定された時間間隔の間、高インピーダンスに切替え可能であり、
   測定装置のマイクロコントローラ（２０）が出力装置（１２）を高インピーダンスに切替え、パラメタ信号が出力装置（１２）から出ていくデータ線（Ｚ、Ｚ＿）に来ているかを調べ、限定された時間間隔（Ｔ）の間にパラメタ信号が来ない場合には出力装置（１２）を完全接続し、パラメタ信号が来ている場合には出力装置（１２）をパラメタの完全な伝送後に完全接続し、
   少なくとも１つのデータ線（Ｚ）にて出力装置（１２）の前にスイッチ（２２）が配置されており、このスイッチがマイクロコントローラ（２０）によって制御されて切替え可能に、測定値検出装置（１０）から来るデータ線（Ｚ）又はマイクロコントローラ（２０）から来る送信ライン（ＴｘＤ）を出力装置（１２）につなぐ
   ことを特徴とする測定装置のパラメタ化のための装置。

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