JP6327787B2 - 位置測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンベル（前段）に記載の位置測定装置に関するものである。

当該形式の位置測定装置は、互いに可動である二つの対象物の位置を測定するために使用され、そして使用稼働時に（電気的な）出力信号を生成し、その出力信号が（デジタルの形態で）位置測定値（位置データ）として、位置測定値を評価する制御ないし処理ユニットに送られて、例えば工作機械を制御するために利用される。逆に制御ないし処理ユニットも位置測定装置に規則的にデータを、例えば制御ないし処理ユニットに対して、位置測定装置の位置測定値を伝送することを命令する位置要求コマンドの形態で、あるいは位置測定装置を使用稼働するために意味のあるパラメータデータの形態で伝送する。即ち、対象となるのは、互いに可動である二つの対象物の位置を測定するための、データ伝送チャネルを介して制御ないし処理ユニットと接続する位置測定装置である。

データ伝送チャネルは、位置測定装置と制御ないし処理ユニット間における物理的な接続を確立し、それによりその二つの構成グループ間のデータ伝送を可能にするが、そのデータ伝送チャネルが、データ伝送でプロトコルと呼ばれる規則と一緒でインターフェイスとも呼ばれる。

位置測定装置と付属の制御ないし処理ユニット間でデータ伝送するためには、いろいろなインターフェイスが公知である。使用されるインターフェイス形式が関係する場合があるのは、一つには位置測定装置で対象となるのがインクリメントの位置測定装置であるかどうかであり、それを使えば互いに可動である二つの対象物の位置変化を検出して、それから（位置測定装置の初期参照移動で求めることができる）参照位置を参照して、場合により絶対位置も測定することができる、それとも対象となるのがアブソリュートの位置測定装置であるかどうかであり、それを使えば二つの対象物の一つに対する二つの対象物の別の一つの位置を直接求めることができる。しかしながら、更に前記タイプの位置測定装置でも（アブソリュートまたはインクリメントの）色々なインターフェイスが、制御ないし処理ユニットに接続するために使用される。

位置測定装置から制御ないし処理ユニットへアブソリュートの位置測定値を伝送するためには特に、主としてシリアルのインターフェイスが使用されるが、その理由は、僅かなデータ伝送導線のみで高いデータ伝送率を達成できるからである。これは特に、一方向または双方向のデータ導線およびクロック導線を有する所謂、同期シリアルインターフェイスに当て嵌まる。その場合にはデータ導線におけるパケットデータの伝送を、クロック導線におけるクロック信号に同期して行う。当該形式の同期シリアルインターフェイスの例は、所謂ＥｎＤａｔインターフェイスおよびＳＳＩである。

ＳＳＩインターフェイスは特許文献１に記載されている。それは、一方向のデータ導線と一方向のクロック導線を有する同期シリアルインターフェイスとして構成されている。そこでは位置測定装置からの位置測定値の読み取りが、クロック導線におけるクロック信号に同期して行われる。

特許文献２では、ＥｎＤａｔインターフェイスの基礎が説明されている。ここで対象となっているのは同じく同期シリアルインターフェイスであるが、それは一方向クロック導線の他に双方向のデータ導線を有している。それによりデータの伝送が両方向で、即ち、位置測定装置から制御ないし処理ユニットに、そして逆に制御ないし処理ユニットから位置測定装置に可能である。ここでもデータ伝送は、クロック導線におけるクロック信号に同期して行われる。

前記している二つのインターフェイスを使用する時には位置測定装置が、二つの導線ペアにより形成されるデータ伝送チャネルを介して、制御ないし処理ユニットと接続されている。それに対して特許文献３では位置測定装置が、一つだけの導線ペアを介して制御ないし処理ユニットと接続されているインターフェイスタイプが記載されている。

従って当該形式の位置測定装置は、データ伝送チャネルを形成するために選択的に、第一導線ペアを介して、あるいは第一導線ペアおよび少なくとも一つの別の（第二）導線ペアを介して、制御ないし処理ユニットと接続することがあり、それによりデータを伝送できるようにする。

以下において制御ないし処理ユニットを、簡単に処理ユニットと呼ぶこともあるが、その理由は、位置測定装置により得られデータ伝送チャネル（インターフェイス）を介して伝送されるデータの受信および処理が、そのユニットの中心機能であるからである。それは更に、一方で位置測定装置を、および／または他方で工作機械、または位置測定装置を使って得られたデータに従って制御する他の構成ユニットを制御するために使用することもできる。

特許文献４においては、それぞれ二つの導線ペアを有するデータ伝送チャネルを含む二つの前述インターフェイスを、自動的に区分するための機構および方法が公知である。しかしながらこの方法は、導線ペアの数が異なったインターフェイスを識別するためには、そのまま使用することができない。

ＥＰ ０ １７１ ５７９ Ａ１号公報 ＥＰ ０ ６６０ ２０９ Ａ１号公報 ＤＥ １０ ２００８ ０２７９０２ Ａ１号公報 ＤＥ １０ ２００８ ０５４８８７ Ａ１号公報

本発明の課題は、最初に挙げた形式の位置測定装置において、インターフェイス識別を更に改善することである。

この課題を本発明に従い、請求項１の特徴を有する位置測定装置を得ることにより解決する。
それによれば位置測定装置に検知ユニットが配置されており、それを使うことにより、位置測定装置を実際に制御ないし処理ユニットと接続しているデータ伝送チャネルないしインターフェイスにおいて、対象となるのが一つだけの導線ペアを有するものか、あるいは二つ（または以上）の導線ペアを有するものかを（特に）調べることが出来る。

それにより、特許文献４に記載されているようなインターフェイスを、後に述べるように、より正確に識別することが簡単になる。
検知ユニットは、特に位置測定装置に一体化されていることがある。

更に検知ユニットは、データ伝送チャネルないしインターフェイスの構成部品として（データ伝送のために必然的に求められる）第一導線ペアの他に、更に一つの第二導線ペアが（および場合により第三または第四の導線ペアも）あるかどうかを調べるように、構成されていることがある。

そのために検知ユニットは、調べた電圧差をしきい値と比較することを特に含めて、別の導線ペアの導線間における電圧差を検出するように設けられていることがある。
具体的に云えば検知ユニットが例えば、制御ないし処理ユニットの側にある導線ペアの終端抵抗（ターミネータ）を検出できるように実施されていることがある。本発明のこの構成は、位置測定装置と付属の制御ないし処理ユニット間のデータ伝送がしばしば、例えばＲＳ４８５規格に従って差動で行われるという見識に基づいている。導線での反射を避けるために差動のデータ伝送時に、前述の終端抵抗ないしターミネータが受信部側、即ち、特に位置測定値を受信することになる制御ないし処理ユニットの側に設けられている。

前記の発明形式は、終端抵抗ないしターミネータを有している導線ペアを識別するために、そのまま共通して適用可能であるので、検知ユニットがその抵抗を検出することにより、位置測定装置と処理ユニット間のデータ伝送チャネルないしインターフェイスに、該当導線ペアが存在することを推量することができる。

処理ユニットの側で導線ペアにターミネータが存在することは例えば、該当する導線ペアおよび付属のターミネータが存在する時には後者がある筈の電流パスを介して、電流回路を形成できるかどうかを、検知ユニットを使ってテストすることにより検出することができる。

よって、特定の導線ペアおよび付属のターミネータの存在は、検知ユニットを使って、例えば電流測定を含む導線ペアおよびターミネータのテスト通電により、および／またはターミネータにおける電圧レベルのテスト降圧により検出することができる。

特別には、位置測定装置と処理ユニット間のデータ伝送チャネルないしインターフェイスにおける特定の導線ペアの存在は、コンパレータを有する検知ユニットが（ターミネータが接続している）導線ペアの導線の一つの電圧レベルを、参照レベルと比較することにより検出することができる。

本発明の別の実施形態によれば検知ユニットが、検知するべき別の導線ペアの導線の波動抵抗ないしインピーダンスまたは反射特性を求める（測定する）ように構成されていることがある。

位置測定装置を付属の制御ないし処理ユニットと接続している導線ペアの数を求める方法は、請求項１６の特徴が特徴となっている。その方法の更なる構成は、その従属請求項に記載されている。

本発明の更なる詳細および利点は、図面を使った実施例の以下における説明で明らかになる。

データ伝送チャネルを介して互いに接続されている位置測定装置および付属の制御ないし処理ユニットの概略ブロック図。 図１によるデータ伝送チャネルの可能な構成。 図１によるデータ伝送チャネルの可能な別の構成。 図１によるデータ伝送チャネルの可能な更に別の構成。 検知ユニットの構成に関して、図１による位置測定装置の第一変形例。 検知ユニットの構成に関して、図１による位置測定装置の第二変形例。

図１は、位置測定装置１および、例えば数値制御する工作機械制御装置の形態をした制御および処理ユニット２をブロック図で示しており、それらがデータ伝送チャネル３を介して互いに接続されている。

位置測定装置１および制御ないし処理ユニット２（以下においては、短縮して処理ユニットという）はデータ伝送チャネル３を介して、例えば位置測定装置１から処理ユニット２に送られる位置データ（位置測定値）の形態で、および例えば処理ユニット２から位置測定装置１に送られる位置要求コマンドのようなコマンドの形態で、データをやりとりする。そこで、データ伝送するために位置測定装置１と処理ユニット２間で物理的な接続を確立するデータ伝送チャネル３および、そのデータ伝送のためのルールを含むプロトコル（インターフェイスプロトコル）は、インターフェイスと呼ばれる。

位置測定装置１と処理ユニット２間でデータ伝送するためには、色々な種類のインターフェイスが公知であり、それらは、一つにはデータ伝送チャネル３の（物理的な）構成の点で、および／または他方で付属するインターフェイスプロトコルの点で区分することができる。

いずれの場合もデータ伝送チャネル３ないしインターフェイス全体が、位置測定装置１から、その使用稼働中に生成された出力信号（位置測定値ないし位置データ）を、データ伝送チャネル３を介して付属の処理ユニット２に伝送できることを保証せねばならない。更に、データ伝送チャネル３およびそれが形成するインターフェイスは、例えば温度データあるいは位置測定装置１の使用稼働状態を明確にするデータを伝送することのように、別のデータを位置測定装置１から処理ユニット２へ伝送することを補助する、ないし受け入れることができる。

データ伝送チャネル３およびそれが形成するインターフェイスは更に、例えば処理ユニット２が位置測定装置１の実際の位置データを求める位置要求コマンドの形態で、処理ユニット２から位置測定装置１へのデータ伝送を受け入れることもできる。これは所謂親子システムとして、図１による配設の構成に相当しており、そこで処理ユニット２が親の機能を、そして位置測定装置１が子の立場を担当する。即ち、その二つの構成グループ１，２間のデータ伝送はそれぞれ処理ユニット２により、例えば位置要求コマンドの送信により起動され、他方で位置測定装置１が例えば実際の位置データの送信により、それに応答する。しかしながら、親子システムとして図１によるそのような配設の構成が、ここで必然となるものでは全くない；重要なことは、少なくとも位置測定装置１の出力信号を適切な手段により位置測定値（位置データ）の形態で、位置測定装置１から処理ユニット２に伝送できることである。

位置測定装置１から処理ユニット２へデータ伝送する場合に、前記位置データの他に更に例えば温度データのような別のデータの伝送も含むことがあるように、場合により行われる処理ユニット２から位置測定装置１へのデータ伝送も、一方で例えば既に言及した位置要求コマンドのように位置測定と関連するデータ、そして他方で例えばパラメータデータのような別のデータを含んでいることがある。後者は例えば、使用稼働にとって意味がある特定のパラメータを、位置測定装置へ送るために使用することがある。

使用稼働中に位置測定装置と処理ユニット間でやりとりできる種々のデータは、一般的に公知であり、従ってここで詳細に説明する必要はない。これに関して例として特許文献１および２を参照されたいが、そこでは異なった二つのインターフェイスタイプ用に、位置測定装置と付属の処理ユニット間のデータ伝送が詳細に記載されている。

ここでは例として、位置測定装置１が走査検知ユニットを使って基準尺を走査検知することにより位置信号を生成し、それがデジタルの位置測定値ないし位置データに変換されて、データ伝送チャネル３を介して評価ユニット（処理ユニット）２に伝送されることを前提にすることにする。走査検知のベースとなる物理的な原理は、ここでは意味がない；例えば光学的、磁気的、あるいは誘電的な測定原理を適用することができる。位置測定ユニット（位置測定装置）１では位置データの他に、例えば走査検知ユニットと基準尺間の相対移動から得られる測定値、例えば速度または加速度のような更に別のデータも生成されることがある。しかしながら別のデータの場合には、例えば温度値または圧力値のような環境条件に関する測定値が対象になることもある。別のデータとしてステータス情報も、アラーム状態またはエラー状態を示すステータスビットまたはステータス言語の形態で、使用に供することがあることを最後に挙げておく。

現在、問題としていることは、（データ伝送チャネル３の構成要素として）幾つの導線ペアを介して位置測定装置１と処理ユニット２が互いに接続しているかを、検知ユニットを使って識別することであり、そのためには、データ伝送チャネル３を介して伝送するデータの形式は基本的に意味がない。

図１のブロック図では位置測定装置１と処理ユニット２について、それぞれデータを発信ないし受信できる駆動部構成要素（発信部Ｓ）および受信部構成要素（受信部Ｅ）のみを図示しており、そこでデータ伝送チャネル３が、位置測定装置１と処理ユニット２間のデータ伝送手段として機能している。位置測定装置および付属の処理ユニットの基本的な構成は、同じく一般的に公知であると共に多くで記載されており、従ってここでは詳細に関して特別な関心事項ではない、というのは、問題としているのは特に伝送ユニット（伝送チャネル）３の導線ペア３１，３２；３３，３４の数の識別であり、位置測定装置１および付属の処理ユニット２を構成するための詳細でないからである。寧ろ意味があるのは、位置測定時に生成された出力信号（位置測定値ないし位置データ）および場合により別のデータを、位置測定装置１がデータ伝送チャネル３を介して処理ユニット２に伝送する状態にあること、および処理ユニット２が、場合によりコマンドおよび別のデータを位置測定装置１に伝達できることである。それぞれ図１で図示している位置測定装置１および処理ユニット２の発信部と受信部の構成要素Ｓ，Ｅを、そのために使用する。そのような配設の詳細な説明が例えば特許文献４に記載されている。

データ伝送チャネル３は、ここでシリアルデータ伝送用に設計されているものとする。即ち、それには少なくとも一つのシリアルデータ接続を含んでいる。ここではデータ伝送を更に、例えばＲＳ４８５規格に従って差動で行う。従ってデータ伝送チャネル３のデータ接続が、導線ペア３１，３２；３３，３４として構成されており、その導線ペアに位置測定装置１および処理ユニット２の側でそれぞれ、データ伝送のために必要な発信部と受信部の構成要素Ｓ，Ｅが接続されている。

位置測定装置１と処理ユニット２の間でデータ伝送するために、一つだけの単一（例えば、双方向に働く差動の）導線ペアが設けられている場合には、２ワイヤインターフェイスについて述べる。二つの（差動）導線ペアを使ったデータ伝送に基づくインターフェイスは、４ワイヤインターフェイスと呼ぶ。

図１においてデータ伝送チャネル３の導線ペア３１，３２；３３，３４に、更にそれぞれ所謂“プルアップ”抵抗１１，１３，２１および“プルダウン”抵抗１２，１４，２２が配置されており、それを使ってそれぞれ、導線ペア３１，３２；３３，３４の一つの導線３１ないし３３を上側の電位（電圧レベル）に、そして該当する導線ペア３１，３２；３３，３４の別の導線３２，３４を下側の電位、ここではアースに印加する。

より一般的に表現すると、抵抗１１，１２；１３，１４；２１，２２を使用するのは、導線ペアそれぞれの二つの導線３１と３２ないし３３と３４を、配置された発信部構成要素Ｓが働いていない（高抵抗の）状態（それは、発信部構成要素それぞれの該当入力線ＯＣでデジタル水準器を使って測定される）で、それぞれ規定された電位に印加するためである。

更に、前記導線における信号反射を緩衝できるようにするために、データ受信できる側それぞれで導線ペア３１，３２および３３，３４に、即ち、第一導線ペア３１，３２（双方向に働くデータ導線）の場合には位置測定装置１の側にも処理ユニット２の側にも、そして第二導線ペア３３，３４（一方向に働くデータ導線）の場合には処理ユニット２の側のみに、それぞれ終端抵抗ないしターミネータ１０，２０，２５が配置されている。図１の実施例ではそれぞれのターミネータ１０，２０，２５が、該当する導線ペアで付属する二つの導線３１と３２ないし３３と３４のそれぞれに接続されている。

図１で示している配設では第一導線ペア３１，３２が、位置測定装置１の側でも処理ユニット２の側でも、それぞれ発信部Ｓおよび受信部Ｅと接続されているので、この導線ペア３１，３２は双方向で働くことができ、それによりデータ伝送が位置測定装置１から処理ユニット２へも、また逆に処理ユニット２から位置測定装置１へも可能である。それに対して第二導線ペア３３，３４に接続されているのは、位置測定装置１の側で発信部Ｓのみ、そして処理ユニット２の側で受信部Ｅのみであるので、ここでは専ら位置測定装置１から処理ユニット２への一方向データ伝送のみが可能である。

位置測定装置１に配置された検知ユニット４は、位置測定装置１が第一導線ペア３１，３２を介してのみ、あるいは更に第二導線ペア３３，３４を介しても処理ユニット２と接続しているかどうかを確認できる手段であるが、それを以下で詳細に説明する前に、まず図２Ａ〜２Ｃを使って、位置測定装置１と処理ユニット２間の接続に使用できる３つの公知インターフェイスの種類について述べる。そこで図２Ａおよび２Ｂのインターフェイスは、それぞれ（所謂、４ワイヤインターフェイスとして）二つの導線ペア３１，３２；３３，３４を介した位置測定装置１と処理ユニット２間の接続をベースにしており、他方で図２Ｃに示した配設は、一つだけの導線ペア３１，３２を介した位置測定装置１と処理ユニット２の接続をベースにしている（２ワイヤインターフェイス）。

図２Ａ〜２Ｃの非常に概略化した図示は、伝送チャネル３の導線ペアの数および付属する発信部Ｓと受信部Ｅを使って、色々なインターフェイスの種類を明らかにするために使用するが、そこでは図１で示した抵抗を含む別の構成要素は、良く分かるようにするため省略している。

図２Ａ〜２Ｃの実施例における位置測定装置１は、そこで接続する各導線ペア３１，３２ないし３３，３４に位置測定装置の側に、それぞれ発信部Ｓおよび受信部Ｅが配置されているという点で、それぞれ同一で構成されている。即ち、それぞれの位置測定装置１は基本的に、それぞれ接続する導線ペア３１，３２および／または３３，３４を介して、データを処理ユニット２に発信するためにも、又それからデータを受信するためにも適している。

しかしながら、図２Ａ〜２Ｃにおける個々の配設の違いは、それぞれの位置測定装置１が、二つの導線ペア３１，３２；３３，３４を介して（図２Ａと２Ｂの場合）、あるいは一つだけの導線３１，３２を介して（図２Ｃの場合）付属の処理ユニット２と接続されているという点にある。加えて図２Ａと２Ｂで図示しているように、４ワイヤインターフェイスを有する二つの初めに挙げた配設は、それぞれの導線ペアが一方向または双方向で、どのように働くかという点で互いに異なっており、それは、処理ユニット２の側における発信および受信構成要素の配設を含むそれぞれのインターフェイスの構成に関係している。

図２Ａは、位置測定装置１と一方向で働く第一導線ペア３１，３２および双方向で働く第二導線ペア３３，３４を有する処理ユニット２間の、インターフェイス（ＥｎＤａｔ）を具体的に示しており、それが例えば特許文献２に記載されている。その場合に、一方向で働く導線３１，３２は特に、処理ユニット２から位置測定装置１にクロック信号を伝送するために使用することがあり、それを使って（双方向で働く）第二導線ペア３３，３４でのデータ伝送を同期する。

図２Ｂは、一方向で働く二つの導線ペア３１，３２および３３，３４を有するインターフェイス（ＳＳＩ）の概略図示であり、例えば特許文献１に記載されている。
そして図２Ｃで示す（２ワイヤ）インターフェイスでは位置測定装置１および処理ユニット２が、第一（双方向で実施されている）導線ペア３１，３２のみを介して接続されているが、そのインターフェイスの詳細については特許文献３を参照されたい。

目下問題としていることは、例えば図１で例示されている検知ユニット４のように、位置測定装置１に配置された検知ユニットを使い、データ伝送チャネル３の幾つの導線ペアを介して、位置測定装置１が処理ユニット２と接続されているかを確認することである。そのために、導線ペアを介した（デジタルの）データ伝送時、例えばシリアルデータの差動伝送時に、特定の導線ペア３１，３２または３３，３４を介して伝送されるデータの受信部の側それぞれに、規準に従って終端抵抗ないしターミネータを配設するという状況を使用して、それにより該当導線での信号反射を緩衝する。

図１において検知ユニット４を例示的に図示しており、それを使うことにより、ターミネータ２５を有するデータ伝送チャネル３の第二導線ペア３３，３４が、処理ユニット２の側に存在するかどうかを検出できる。そのような抵抗２５を検知ユニット４により検知できると、このことは、例えば図２Ａおよび２Ｂで図示しているインターフェイスの場合のように、位置測定装置１が第二導線ペア３３，３４を介して（も）処理ユニット２と接続していることを意味している。

それに対して第二導線ペア３３，３４に配置されたターミネータを、検知ユニット４により処理ユニット２の側で検知できないと、このことは図２Ｃで図示しているように、処理ユニット２にデータ伝送する第二導線ペア３３，３４の接続に使用する位置測定装置の接続導線１６，１７に、対応する導線ペアが接続されていないことを意味している。

図１の実施例において検知ユニット４の実現は、第二導線ペア３３，３４が（接続導線１６，１７を介して、図２Ｃを参照）位置測定装置１に接続されており、これを処理ユニット２と接続している時に、検知ユニットを使って第二導線ペア３３，３４の導線３４における電位（電圧レベル）を検知できるようにすることにより行っている。

そのために検知ユニット４は、第二導線ペア３３，３４の存在時にそのペアで対応する導線３４と接続される位置測定装置１の接続導線１７に係合している、図２Ｃを参照。
実施例では検知ユニット４にコンパレータ４０を含んでおり、その一つの入力線４０ａは、その導線ペア３３，３４が位置測定装置に接続されている場合には、位置測定装置１の対応する接続線１７を介して第二導線ペア３３，３４の導線３４に係合しており、その別の入力線４０ｂは、直列で接続されている二つの抵抗４１，４２によりここで供される参照電位に印加されている。一つの入力線４０ａに印加されている電圧レベルを別の入力線４０ｂに印加されている参照レベルと比較することにより、コンパレータ４０が出力信号を生成し、その一つの入力線４０ａが同じく（実施例では、前記接続導線ペア３３，３４の両導線それぞれと接続されている）終端抵抗ないしターミネート２５が配置されている接続導線ペア３３，３４と接続状態にあるかどうかを、その出力信号が示す。

該当する方法では、データ伝送チャネル３の各任意の導線ペア３１，３２；３３，３４に対して、位置測定装置１を処理ユニット２と接続するための該当導線ペアが存在するかどうかを、検知ユニット４を使って確認できる：従って、実施例でコンパレータ４０を有すると共に検知するべき導線ペア３１，３２または３３，３４それぞれに係合する検知ユニット４において、この導線ペアが位置測定装置１を処理ユニット２と接続するために設けられている時、該当する導線ペア３３，３４に配置されている終端抵抗ないしターミネータ２５に起因する電位ないし電圧レベルが記録されるかどうかが検出される。

前記で既に述べているように、終端抵抗ないしターミネータ２５の検知は、該当する導線ペア３３，３４において駆動部構成要素（発信部Ｓ）が働かずに（高抵抗で）接続されている時、即ち、図１の場合には例えば、位置測定装置１の側で発信部Ｓが働いていない時に実施すると利点がある。それにより発信部Ｓが、関連する導線ペア３３，３４での電圧レベルに影響することを避けることになる。

対象となる導線ペア３３，３４に接続された発信部Ｓが、働いていない又は高抵抗であると、該当する導線ペア３３，３４の導線の電圧レベルが、“プルアップ”抵抗１３、“プルダウン”抵抗１４により、そして終端抵抗ないしターミネータ２５が存在する時にはそれにより決まる。ターミネータ２５なしで（即ち、第二導線ペア３３，３４を介した処理ユニット２との接続がない場合）、その一つの導線３４に配置されている接続が、“プルダウン”抵抗１４によりアース電位に印加され、そして別の導線３３に配置されている接続は、“プルアップ”抵抗１３により、これとは異なる電位Ｕ_ｐに印加される。それに対して処理ユニット２との接続が、第二導線ペア３３，３４を介して確立されるなら、前記二つの抵抗１３，１４が、追加して設けられたターミネータ２５と一緒で分圧器を形成する。それにより例えば、電位を一つの導線３３で上げて別の導線３４で下げることに影響を与えることができる。検知するべき導線ペア３３，３４の導線における電位の変化により、ターミネータ２５の存在を検出することができる。

それに対して（ここでは位置測定装置１の側にある）発信部Ｓが、接続されて働いているとすれば、即ち、これが論理的なハイレベルまたはローレベルを生成するならば、対象となる導線ペア３３，３４の導線の電位は基本的に発信部Ｓにより決まり、そして検知ユニット４を使った終端抵抗ないしターミネータ２５を確実に検知することが難しくなるであろう。

特定の電圧ないし電圧レベルを検出する代替として例えば、（位置測定装置１で）電流信号を生成するようにしている場合もあり、付属の終端抵抗ないしターミネータ２５が位置測定装置１に接続されている時には、その電流信号が電流回路の形式に従って、該当する導線ペア３３，３４および終端抵抗ないしターミネータにより伝送されることになるであろう。

図１による位置測定装置の二つの変形例を、以下において図３および４を使って説明する、更に云えば、位置測定装置１がデータ伝送チャネル３の幾つの導線ペアを介して、付属の処理ユニット２と接続されているかを検知する、検知ユニット４の構成の観点で説明する。図１の元々の実施例において検知ユニット４は、位置測定装置１がデータ伝送チャネル３の第二導線ペア３３，３４を介して（も）処理ユニット２と接続されているかを、更に云えば（処理側の）ターミネータ２５を検知することにより検出するために設けられている。

図３および４に図示の実施例が図１による配設と異なる点は、それぞれ検知ユニットの構成にあり、それを図３では参照符号４’を使って、図４では参照符号４”を使って表している。その他では図３および４の配設が、図１による配設と一致している；それぞれの図において一致している構成要素および構成グループに対しては、図１と同じ参照符号を使用している。

図３によれば（位置測定装置１に配置される）検知ユニット４’として構成されているのは、データ伝送チャネル３で該当する（第二）導線ペア３３，３４の二つの導線３３，３４間における電圧差を測定するためのユニットである。その検知ユニット４’を使って測定された電圧差は、例えば検知ユニット４’の中に（又は外部にも）メモリーされたしきい値と比較する、あるいは他の方法で評価することができる。（追加の）第二導線ペアを使って処理ユニット２を接続できる位置測定装置１の接続導線１６，１７（図２Ｃを参照）における電圧差を使うことにより、そのような導線接続が存在するか否かを、直接確認することができる。即ち、第二導線ペア３３，３４に対する位置測定装置側の二つの接続線１６，１７における電圧差は、処理ユニットとの接続を確立する導線ペアが実際に、そこで接続されているか否かに関係している。

以上により、（位置測定装置１の側で発信部構成要素Ｓが働いていない時に）第二導線ペア３３，３４の導線の間に（処理ユニット２側で）場合によって配設されている終端抵抗２５を識別できるだけでなく；図３において破線で明示されているように、例えば第二導線ペア３３，３４を介して位置測定装置１に接続されていると共に（処理ユニット２の側にある）働いている発信部構成要素Ｓも直接検知することもできる。

確かに、第二導線ペア３３，３４を介して接続され処理側にある発信部構成要素Ｓを直接検知することは、基本構成要素としてコンパレータ４０を含み基本的に図１を使って示す検知ユニット４を使ってでも可能である；しかしながら、それには追加の費用工数が結び付く。発信部構成要素が規準に従って差動の（アースに関係しない）信号を伝送するので、コンパレータ４０でタップとして機能する入力線４０ａにおける電圧が、図１による配設の時に、−しきい値の選択に従って−別の入力線４０ｂにある電圧しきい値を確実に上回ることを、そのままでは前提とすることができない。従って図１による配設の時に、処理ユニット２の側で働いている発信部構成要素Ｓを確実に識別するように、しきい値を確定することは難しいことがある。

図４で図示している実施例では（位置測定装置１の側にある）検知ユニット４”が、検知する（第二）導線ペア３３，３４の導線の波動抵抗ないしインピーダンス、または反射特性を測定するための装置として構成されている。従って、第二導線ペア３３，３４が位置測定装置１に接続されているかどうかを確認することも、各導線ペアに配置された終端抵抗２５が実際に（回路に）設けられているかどうかも調べることができる。

１ 位置測定装置
２ 処理ユニット
３ データ伝送チャネル
４ 検知ユニット
１０ 終端抵抗ないしターミネータ
１１ プルアップ抵抗
１２ プルダウン抵抗
１３ プルアップ抵抗
１４ プルダウン抵抗
１６ 接続導線
１７ 接続導線
２０ 終端抵抗ないしターミネータ
２１ プルアップ抵抗
２２ プルダウン抵抗
２５ 終端抵抗ないしターミネータ
３１，３２ 第一導線ペア
３３，３４ 第二導線ペア
４１，４２ 抵抗

Claims (14)

1. 互いに可動である二つの対象物の位置を測定するための位置測定装置であって、それが使用稼働時に位置測定値の形態でデータを生成し、そしてデータを伝送するためにデータ伝送チャネル（３）を介して処理ユニット（２）と接続され、そこで処理ユニット（２）との位置測定装置（１）の接続を選択的に、第一導線ペア（３１，３２）を介して、あるいは第一導線ペア（３１，３２）および少なくとも一つの別の導線ペア（３３，３４）を介して行うことができる位置測定装置において、
   位置測定装置（１）に検知ユニット（４，４’，４”）が配置されており、それを使うことにより、位置測定装置（１）がデータ伝送チャネル（３）を介して処理ユニット（２）と接続されている時、終端抵抗（２５）の検出によって少なくとも一つの別の導線ペア（３３，３４）の存在の有無を検出でき、
   前記終端抵抗（２５）は、処理ユニット（２）の側に設けられていると共に別の導線ペア（３３，３４）の存在時に該別の導線ペア（３３，３４）の導線を互いに接続しており、
   前記検知ユニット（４）は、別の導線ペア（３３，３４）および終端抵抗（２５）が電流回路を形成しているかどうかのテストにより、別の導線ペア（３３，３４）の存在を検出するように構成されている
   ことを特徴とする位置測定装置。
2. 請求項１に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’，４”）が、位置測定装置（１）の少なくとも一つの所定の接続線（１６，１７）に、位置測定装置（１）を処理ユニット（２）と接続する導線ペア（３３，３４）が接続しているかどうかを検出するように構成されている
   ことを特徴とする位置測定装置。
3. 請求項１または２に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’，４”）が、位置測定装置（１）の構成要素を形成している
   ことを特徴とする位置測定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’）が、別の導線ペア（３３，３４）の導線間の電圧差を測定するように構成されている
   ことを特徴とする位置測定装置。
5. 請求項４に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’）が、電圧差をしきい値と比較するように構成されている
   ことを特徴とする位置測定装置。
6. 請求項１から５のいずれか１に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’，４”）が、位置測定装置（１）の接続線（１６，１７）に電流回路（３３，２５，３４）が接続されているかどうかを検出する
   ことを特徴とする位置測定装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４，４’）が、終端抵抗（２５）の存在時に変化する電位を検出する
   ことを特徴とする位置測定装置。
8. 請求項７に記載の位置測定装置において、
   検知ユニット（４）が、コンパレータ（４０）を含んでおり、それが終端抵抗（２５）の存在時に変化する電位を参照電位と比較する
   ことを特徴とする位置測定装置。
9. 請求項８に記載の位置測定装置において、
   コンパレータ（４０）の一つの入力線（４０ａ）が、位置測定装置（１）の接続線（１６，１７）の接続導線（１７）と接続しており、そしてコンパレータ（４０）の別の入力線（４０ｂ）が、参照電位送信部（４１，４２）と接続している
   ことを特徴とする位置測定装置。
10. 請求項１から４のいずれか１項に記載の位置測定装置において、
    検知ユニット（４”）が、別の導線ペア（３３，３４）の波動抵抗および／または反射特性を検出するように構成されている
    ことを特徴とする位置測定装置。
11. 使用稼働中にデータを位置測定装置（１）と処理ユニット（２）の間で伝送できるように、位置測定装置（１）を処理ユニット（２）と接続している導線ペア（３１，３２；３３，３４）の数を検知するための方法であって、
    処理ユニット（２）との位置測定装置（１）の接続が、用途に従って使用稼働するために選択的に第一導線ペア（３１，３２）を介して、または第一導線ペア（３１，３２）および少なくとも一つの別の導線ペア（３３，３４）を介して行われる方法において、
    位置測定装置（１）に検知ユニット（４，４’，４”）が配置されており、それを使うことにより、位置測定装置（１）がデータ伝送するために用途に従って処理ユニット（２）と接続されている時、終端抵抗（２５）の検出によって少なくとも一つの別の導線ペア（３３，３４）の存在の有無を検出することができ、
    前記終端抵抗（２５）は、処理ユニット（２）の側に設けられていると共に別の導線ペア（３３，３４）の存在時に該別の導線ペア（３３，３４）の導線を互いに接続しており、
    前記検知ユニット（４）は、別の導線ペア（３３，３４）および終端抵抗（２５）が電流回路を形成しているかどうかのテストにより、別の導線ペア（３３，３４）の存在を検出するように構成されている
    ことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、
    検知ユニット（４，４’，４”）を使うことにより、位置測定装置（１）の少なくとも一つの所定の接続線（１６，１７）に、位置測定装置（１）を処理ユニット（２）と接続する導線ペア（３３，３４）が接続されているかどうかを検出する
    ことを特徴とする方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の方法において、
    検知ユニット（４）が、コンパレータ（４０）を含んでおり、それがターミネータ（２５）の存在時に変化する電位を参照電位と比較する
    ことを特徴とする方法。
14. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置測定装置を使用する、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。