JPH0589397A - 信号伝送装置 - Google Patents
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- JPH0589397A JPH0589397A JP4074746A JP7474692A JPH0589397A JP H0589397 A JPH0589397 A JP H0589397A JP 4074746 A JP4074746 A JP 4074746A JP 7474692 A JP7474692 A JP 7474692A JP H0589397 A JPH0589397 A JP H0589397A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工片の位置決め装置などに用いられるタッ
チ・トリガ・プローブ用の信号伝送系に誘起される信号
伝送遅延による影響をなくし、測定精度の向上を図る。 【構成】 位置決め機械用のタッチ・トリガ・プローブ
に取付けた送信機とこの送信機からの伝送信号を受信す
る受信機とを有する信号伝送装置であり、送信機が、基
準周波数を有するマスター基準信号の発生手段（１６，
１８；６０；６２）と、基準周波数に対して同期させる
搬送波信号の発生搬送波信号発生手段（１６；６０，６
２）と、プローブ信号を搬送波信号上に変調する手段
（１４）とを具え、受信機が、基準周波数に対して同期
させるスレーブ基準信号の発生手段（４６，４８，５
０；７４，７６，７８）と、被変調搬送波信号の受信手
段（４２）と、被変調搬送波信号からプローブ信号をス
レーブ基準信号と同期させて復調する復調手段（５２；
８０）とを有する。
チ・トリガ・プローブ用の信号伝送系に誘起される信号
伝送遅延による影響をなくし、測定精度の向上を図る。 【構成】 位置決め機械用のタッチ・トリガ・プローブ
に取付けた送信機とこの送信機からの伝送信号を受信す
る受信機とを有する信号伝送装置であり、送信機が、基
準周波数を有するマスター基準信号の発生手段（１６，
１８；６０；６２）と、基準周波数に対して同期させる
搬送波信号の発生搬送波信号発生手段（１６；６０，６
２）と、プローブ信号を搬送波信号上に変調する手段
（１４）とを具え、受信機が、基準周波数に対して同期
させるスレーブ基準信号の発生手段（４６，４８，５
０；７４，７６，７８）と、被変調搬送波信号の受信手
段（４２）と、被変調搬送波信号からプローブ信号をス
レーブ基準信号と同期させて復調する復調手段（５２；
８０）とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は座標測長機および工作機
械の如き、加工片の位置を決定する機械に使用するプロ
ーブに関するものである。特に、本発明はこの種プロー
ブ用の信号伝送装置に関するものである。
械の如き、加工片の位置を決定する機械に使用するプロ
ーブに関するものである。特に、本発明はこの種プロー
ブ用の信号伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上述したような用途のトリガプローブに
ついては米国特許第４，１５３，９９８号（ＭｃＭｕｒ
ｔｒｙ特許）に記載されている。使用に際しては、プロ
ーブを機械により加工片に対して移動させる。プローブ
は偏倚自在のスタイラスを有しており、スタイラスが加
工片に接触すると、プローブはトリガ信号を発生する。
このトリガ信号はプローブが一方の状態から他方の状態
に切換わることにより示される。トリガ信号を機械の制
御部に使用して、プローブの位置を示すスケールまたは
他の測定手段の出力を凍結させる。このようにして、加
工片の表面における接触点の位置を求めることができ
る。
ついては米国特許第４，１５３，９９８号（ＭｃＭｕｒ
ｔｒｙ特許）に記載されている。使用に際しては、プロ
ーブを機械により加工片に対して移動させる。プローブ
は偏倚自在のスタイラスを有しており、スタイラスが加
工片に接触すると、プローブはトリガ信号を発生する。
このトリガ信号はプローブが一方の状態から他方の状態
に切換わることにより示される。トリガ信号を機械の制
御部に使用して、プローブの位置を示すスケールまたは
他の測定手段の出力を凍結させる。このようにして、加
工片の表面における接触点の位置を求めることができ
る。
【０００３】特に工作機械では、プローブと機械の制御
部とを直接結線するのが困難であり、そこで種々のワイ
ヤレス信号伝送方式が開発されている。これらの方式に
は誘導式のもの（この場合には信号を２つのコイル間の
電磁誘導により伝送する）；光学式のもの（この場合に
はプローブに赤外線ダイオードの如き光学エミッタを設
け、これにより適当な受信機によって受信される光学的
な信号を発生させる）；無線式のもの（この場合にはプ
ローブに無線送信機を設け、機械の都合のよい個所に無
線受信機を固定させる）がある。光学方式の例は本出願
人による欧州特許出願ＥＰ３３７，６７１号に開示され
ており、無線方式の例は米国特許第４，１１８，８７１
号（ＫｅａｒｎｅｙおよびＴｒｅｃｋｅｒ特許）に開示
されている。
部とを直接結線するのが困難であり、そこで種々のワイ
ヤレス信号伝送方式が開発されている。これらの方式に
は誘導式のもの（この場合には信号を２つのコイル間の
電磁誘導により伝送する）；光学式のもの（この場合に
はプローブに赤外線ダイオードの如き光学エミッタを設
け、これにより適当な受信機によって受信される光学的
な信号を発生させる）；無線式のもの（この場合にはプ
ローブに無線送信機を設け、機械の都合のよい個所に無
線受信機を固定させる）がある。光学方式の例は本出願
人による欧州特許出願ＥＰ３３７，６７１号に開示され
ており、無線方式の例は米国特許第４，１１８，８７１
号（ＫｅａｒｎｅｙおよびＴｒｅｃｋｅｒ特許）に開示
されている。
【０００４】このようなプローブにとっての重要な要件
は、反復精度、すなわち所定の測定を繰返し行っても常
に同じ結果が達成されるようにすることである。米国特
許明細書第４，１５３，９９８号に記載されているプロ
ーブにおけるスタイラスの空間内における機械的な位置
は極めて反復性があり、しかもトリガ信号の発生瞬時は
常にスタイラスと加工片との間の接触瞬時と一定の反復
関係にある。このことは簡単な較正処置によってプロー
ブから正確な結果を得ることができることを意味してい
る。
は、反復精度、すなわち所定の測定を繰返し行っても常
に同じ結果が達成されるようにすることである。米国特
許明細書第４，１５３，９９８号に記載されているプロ
ーブにおけるスタイラスの空間内における機械的な位置
は極めて反復性があり、しかもトリガ信号の発生瞬時は
常にスタイラスと加工片との間の接触瞬時と一定の反復
関係にある。このことは簡単な較正処置によってプロー
ブから正確な結果を得ることができることを意味してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信号伝
送系が反復性でない場合、すなわち信号伝送に未知で、
可変の遅延がある場合には精度が台無しになったりす
る。このようなことが起こる場合には、トリガ信号の発
生瞬時後で、機械の制御部が測定手段の出力を凍結可能
となる前に、プローブが未知の可変距離を走行してしま
うことになる。この場合にはスタイラスが加工片と接触
する位置と、凍結出力によって示される位置との間に誤
差が生ずることになる。この誤差は較正処置では除去で
きない未知の可変量である。従って、プローブ系全体の
精度を維持するためには、信号伝送系によって誘起され
るいずれもの伝送遅延が反復性となるようにすべきであ
るという問題があり、すなわちプローブがトリガされる
時には常に同じ遅延が導入されるようにする必要があ
る。そうすれば、前記プローブ較正処置により伝送系に
よって生ずるこの反復性の遅延も除去することができ
る。
送系が反復性でない場合、すなわち信号伝送に未知で、
可変の遅延がある場合には精度が台無しになったりす
る。このようなことが起こる場合には、トリガ信号の発
生瞬時後で、機械の制御部が測定手段の出力を凍結可能
となる前に、プローブが未知の可変距離を走行してしま
うことになる。この場合にはスタイラスが加工片と接触
する位置と、凍結出力によって示される位置との間に誤
差が生ずることになる。この誤差は較正処置では除去で
きない未知の可変量である。従って、プローブ系全体の
精度を維持するためには、信号伝送系によって誘起され
るいずれもの伝送遅延が反復性となるようにすべきであ
るという問題があり、すなわちプローブがトリガされる
時には常に同じ遅延が導入されるようにする必要があ
る。そうすれば、前記プローブ較正処置により伝送系に
よって生ずるこの反復性の遅延も除去することができ
る。
【０００６】無線伝送方式の場合には、公認の規則に従
い、かつ混信を引き起こさないように、信号の帯域幅を
最小限に抑える必要がある。しかし、不都合なことに、
所望な瞬時に信号を高速伝送するには帯域幅を比較的広
くする必要があるから、上述した帯域幅を狭くする要求
は、信号伝送を反復性とする要求と矛盾することにな
る。
い、かつ混信を引き起こさないように、信号の帯域幅を
最小限に抑える必要がある。しかし、不都合なことに、
所望な瞬時に信号を高速伝送するには帯域幅を比較的広
くする必要があるから、上述した帯域幅を狭くする要求
は、信号伝送を反復性とする要求と矛盾することにな
る。
【０００７】ある市販のプローブ用無線伝送装置は、例
えば周波数シフトキーイング法を用いている。この場合
には、プローブがとり得る２つの状態をそれぞれ示す周
波数の異なる２つの可聴信号の内の一方を無線周波搬送
波上に変調させる。トリガ信号は、プローブが状態を変
える時に、可聴信号が一方の周波数から他方の周波数に
変わることにより示される。しかし、この方式の受信機
はトリガ信号を反復性をもって検出するのが困難であ
る。その理由は、一方の可聴周波数から他方の可聴周波
数への変化を認識するのには最低限可聴周波数の１サイ
クルが、多分２サイクルを必要とするからである。前記
サイクル中のどの時点にプローブの状態が変化したかを
受信機が確かめるのは不可能である。従って、トリガ信
号の検出に係る不確定性は少なくとも可聴信号の１／４
サイクルとなり、これによりそれ相当の非反復精度が生
ずることになる。このような問題を低減させるために、
可聴周波数を増大させれば、帯域幅も増大してしまうこ
とになる。
えば周波数シフトキーイング法を用いている。この場合
には、プローブがとり得る２つの状態をそれぞれ示す周
波数の異なる２つの可聴信号の内の一方を無線周波搬送
波上に変調させる。トリガ信号は、プローブが状態を変
える時に、可聴信号が一方の周波数から他方の周波数に
変わることにより示される。しかし、この方式の受信機
はトリガ信号を反復性をもって検出するのが困難であ
る。その理由は、一方の可聴周波数から他方の可聴周波
数への変化を認識するのには最低限可聴周波数の１サイ
クルが、多分２サイクルを必要とするからである。前記
サイクル中のどの時点にプローブの状態が変化したかを
受信機が確かめるのは不可能である。従って、トリガ信
号の検出に係る不確定性は少なくとも可聴信号の１／４
サイクルとなり、これによりそれ相当の非反復精度が生
ずることになる。このような問題を低減させるために、
可聴周波数を増大させれば、帯域幅も増大してしまうこ
とになる。
【０００８】本発明の目的は、上述した諸欠点を除去
し、プローブに対するワイヤレス信号伝送装置の精度を
向上させることにある。
し、プローブに対するワイヤレス信号伝送装置の精度を
向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、位置決め機械
用のプローブに適用する信号伝送装置であって、プロー
ブに取付ける送信機およびこの送信機により伝送された
信号を受信するために前記機械に取付ける受信機とを具
えており；基準周波数を有するマスター基準信号を発生
するマスター基準手段を前記送信機に具え；前記基準周
波数に対して同期させるスレーブ基準信号を発生するス
レーブ基準手段を前記受信機に具え；前記基準周波数に
対して同期させる搬送波信号を発生する搬送波信号発生
手段を前記送信機に具え；プローブ信号を前記搬送波信
号上に変調する変調手段を前記送信機に具え；前記被変
調搬送波信号を受信する受信手段を前記受信機に具え；
前記被変調搬送波信号から前記プローブ信号をスレーブ
基準信号と同期させて復調する復調手段を前記受信機に
具えている；ことを特徴とする信号伝送装置にある。
用のプローブに適用する信号伝送装置であって、プロー
ブに取付ける送信機およびこの送信機により伝送された
信号を受信するために前記機械に取付ける受信機とを具
えており；基準周波数を有するマスター基準信号を発生
するマスター基準手段を前記送信機に具え；前記基準周
波数に対して同期させるスレーブ基準信号を発生するス
レーブ基準手段を前記受信機に具え；前記基準周波数に
対して同期させる搬送波信号を発生する搬送波信号発生
手段を前記送信機に具え；プローブ信号を前記搬送波信
号上に変調する変調手段を前記送信機に具え；前記被変
調搬送波信号を受信する受信手段を前記受信機に具え；
前記被変調搬送波信号から前記プローブ信号をスレーブ
基準信号と同期させて復調する復調手段を前記受信機に
具えている；ことを特徴とする信号伝送装置にある。
【００１０】前記変調手段は、プローブ信号を搬送波信
号上に変調する位相変調手段とするのが好適である。
号上に変調する位相変調手段とするのが好適である。
【００１１】上記本発明によれば、送信機と受信機との
間の同期を保つのに別個の基準信号を用いるため、プロ
ーブ出力が一方の状態から他方の状態に切換わるのを、
前述した市販の無線伝送装置における場合よりもずっと
迅速に、しかも確実に検出することができる。さらに、
前記欧州特許ＥＰ３３７，６７１号の方式に比べて、プ
ローブ出力の状態切換時に外部混信があっても同期外れ
のないようにすることができるため、受信機はこのよう
な混信後でもプローブ出力の現行状態を決定することが
できる。さらに、本発明のような伝送装置は、必要に応
じ無線伝送方式用の比較的低い帯域幅で実現することが
できる。
間の同期を保つのに別個の基準信号を用いるため、プロ
ーブ出力が一方の状態から他方の状態に切換わるのを、
前述した市販の無線伝送装置における場合よりもずっと
迅速に、しかも確実に検出することができる。さらに、
前記欧州特許ＥＰ３３７，６７１号の方式に比べて、プ
ローブ出力の状態切換時に外部混信があっても同期外れ
のないようにすることができるため、受信機はこのよう
な混信後でもプローブ出力の現行状態を決定することが
できる。さらに、本発明のような伝送装置は、必要に応
じ無線伝送方式用の比較的低い帯域幅で実現することが
できる。
【００１２】本発明はさらに、位置決め機械用のプロー
ブに適用する信号伝送装置であって、プローブに取付け
る送信機およびこの送信機により伝送された信号を受信
するために前記機械に取付ける受信機とを具えており；
前記受信機に伝送する搬送波信号を発生する搬送波信号
発生手段を前記送信機に具え；プローブ信号を前記搬送
波信号上に変調する変調手段を前記送信機に具え；前記
プローブ信号の発生時間を決定するタイマ手段を前記送
信機に具え；前記タイマ手段によって求められた時間を
表すデータを伝送する手段を前記送信機に具え；時間を
表す前記データ信号を受信し、このデータから取出した
プローブ出力信号を発生する手段を前記受信機に具えて
いる；ことを特徴とする信号伝送装置にある。
ブに適用する信号伝送装置であって、プローブに取付け
る送信機およびこの送信機により伝送された信号を受信
するために前記機械に取付ける受信機とを具えており；
前記受信機に伝送する搬送波信号を発生する搬送波信号
発生手段を前記送信機に具え；プローブ信号を前記搬送
波信号上に変調する変調手段を前記送信機に具え；前記
プローブ信号の発生時間を決定するタイマ手段を前記送
信機に具え；前記タイマ手段によって求められた時間を
表すデータを伝送する手段を前記送信機に具え；時間を
表す前記データ信号を受信し、このデータから取出した
プローブ出力信号を発生する手段を前記受信機に具えて
いる；ことを特徴とする信号伝送装置にある。
【００１３】このようにすれば、搬送波サイクルの規定
された遷移個所にてプローブ状態の変化に対して搬送波
を変調させることができ、さらには搬送波サイクルのど
のあたりにてプローブ出力信号が発生したかについての
時間情報も得ることができる。この時間情報は信号の帯
域幅をさほど大きくすることなく伝送することができ
る。
された遷移個所にてプローブ状態の変化に対して搬送波
を変調させることができ、さらには搬送波サイクルのど
のあたりにてプローブ出力信号が発生したかについての
時間情報も得ることができる。この時間情報は信号の帯
域幅をさほど大きくすることなく伝送することができ
る。
【００１４】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】図１を参照するに、米国特許第４，１５
３，９９８号に従って構成したタッチ・トリガ・プロー
ブ１０は、電気接点１１を形成する運動学的に配置した
着座素子を具えている。１組の電気接点１１しか図示し
ていないが、この種の接点が３組あり、これらが常閉回
路を成すように直列に接続されており、プローブ１０の
偏倚自在のスタイラス１２が加工片に接触すると、常閉
回路が開くようになっている。これらの接点の開閉は状
態論理回路１３により検出され、この回路１３はデバウ
ンシング、すなわちバウンシングの除去を行って電子ス
イッチ１４を制御する。
３，９９８号に従って構成したタッチ・トリガ・プロー
ブ１０は、電気接点１１を形成する運動学的に配置した
着座素子を具えている。１組の電気接点１１しか図示し
ていないが、この種の接点が３組あり、これらが常閉回
路を成すように直列に接続されており、プローブ１０の
偏倚自在のスタイラス１２が加工片に接触すると、常閉
回路が開くようになっている。これらの接点の開閉は状
態論理回路１３により検出され、この回路１３はデバウ
ンシング、すなわちバウンシングの除去を行って電子ス
イッチ１４を制御する。
【００１６】電圧制御発振器１６は公称１ｋＨｚの方形
波出力を発生する。これを図３に波形Ａとして示してあ
る。この方形波を搬送波信号として用いる。発振器１６
の正確な周波数はプローブ１０の蓄電池電圧ＶＢに依存
し、蓄電池の状態についての情報は信号伝送装置の受信
機に伝送することができる。発振器１６の周波数偏移
は、例えばモニタすべき蓄電池電圧の全範囲、例えば２
ボルトに対して１００Ｈｚになることがある。
波出力を発生する。これを図３に波形Ａとして示してあ
る。この方形波を搬送波信号として用いる。発振器１６
の正確な周波数はプローブ１０の蓄電池電圧ＶＢに依存
し、蓄電池の状態についての情報は信号伝送装置の受信
機に伝送することができる。発振器１６の周波数偏移
は、例えばモニタすべき蓄電池電圧の全範囲、例えば２
ボルトに対して１００Ｈｚになることがある。
【００１７】発振器１６の出力を１／２分周器１８に供
給して、１ｋＨｚの信号に対して一定の位相関係にある
５００Ｈｚの出力を得る。この出力を図３に波形Ｂにて
示してある。発振器１６からの１ｋＨｚの搬送波信号と
分周器１８からの５００Ｈｚの信号をそれぞれ帯域通過
フィルタ２０および２２によりろ波して正弦波出力を得
て、これらの正弦波出力をミクサ２４にて合成する。こ
の合成信号を慣例のＦＭ送信回路２６に供給し、これに
て合成信号を無線周波搬送波上に変調してからプローブ
１０のアンテナ３２から無線信号として伝送する。狭帯
域フィルタ２０および２２は無線信号の帯域幅を公認の
規則に従うべく制限し、送信機が他の近隣の装置と混信
を起こさないようにする。
給して、１ｋＨｚの信号に対して一定の位相関係にある
５００Ｈｚの出力を得る。この出力を図３に波形Ｂにて
示してある。発振器１６からの１ｋＨｚの搬送波信号と
分周器１８からの５００Ｈｚの信号をそれぞれ帯域通過
フィルタ２０および２２によりろ波して正弦波出力を得
て、これらの正弦波出力をミクサ２４にて合成する。こ
の合成信号を慣例のＦＭ送信回路２６に供給し、これに
て合成信号を無線周波搬送波上に変調してからプローブ
１０のアンテナ３２から無線信号として伝送する。狭帯
域フィルタ２０および２２は無線信号の帯域幅を公認の
規則に従うべく制限し、送信機が他の近隣の装置と混信
を起こさないようにする。
【００１８】フィルタ２０および２２はディジタル・ト
ラッキング・フィルタであり、これらのフィルタはサン
プリング周波数をシフトさせる蓄電池電圧ＶＢからの制
御入力端子を有している。従って、これらのフィルタの
通過帯域の中心周波数は、蓄電池電圧の変化に起因する
発振器１６のドリフトに追従する。
ラッキング・フィルタであり、これらのフィルタはサン
プリング周波数をシフトさせる蓄電池電圧ＶＢからの制
御入力端子を有している。従って、これらのフィルタの
通過帯域の中心周波数は、蓄電池電圧の変化に起因する
発振器１６のドリフトに追従する。
【００１９】接点１１からの信号を上述した信号にエン
コードさせるために、１ｋＨｚフィルタ２０の出力を電
子スイッチ１４の制御下でミクサ２４に直接、またはイ
ンバータ２８を経て供給する。従って、スタイラス１２
の偏倚によりプローブの接点１１が開くと、１ｋＨｚの
周波数は１８０°位相される。電子スイッチ１４の出力
端子に低域通過フィルタ３０を設けて、プローブ接点１
１の状態が変化する際におけるデータ信号の立上がり時
間を制限することができる。また、このフィルタ３０は
伝送信号の帯域幅も制限する。
コードさせるために、１ｋＨｚフィルタ２０の出力を電
子スイッチ１４の制御下でミクサ２４に直接、またはイ
ンバータ２８を経て供給する。従って、スタイラス１２
の偏倚によりプローブの接点１１が開くと、１ｋＨｚの
周波数は１８０°位相される。電子スイッチ１４の出力
端子に低域通過フィルタ３０を設けて、プローブ接点１
１の状態が変化する際におけるデータ信号の立上がり時
間を制限することができる。また、このフィルタ３０は
伝送信号の帯域幅も制限する。
【００２０】図３の波形Ｃは、信号Ｄが接点１１から発
生すると仮定する場合に電子スイッチ１４の出力端子に
現れる信号を示している。なお、波形Ｃはフィルタ２
０，３０の影響を考慮せずに理想化した形態にして示し
てある。図３の波形Ｃから明らかなように、加工片がス
タイラス１２により検知されてプローブの接点１１が開
く瞬時およびその後にスタイラス１２が動いて加工片か
ら離れ、プローブ接点が再着座して閉じる瞬時にそれぞ
れ対応する点ＰおよびＲにて位相が１８０°変化する。
生すると仮定する場合に電子スイッチ１４の出力端子に
現れる信号を示している。なお、波形Ｃはフィルタ２
０，３０の影響を考慮せずに理想化した形態にして示し
てある。図３の波形Ｃから明らかなように、加工片がス
タイラス１２により検知されてプローブの接点１１が開
く瞬時およびその後にスタイラス１２が動いて加工片か
ら離れ、プローブ接点が再着座して閉じる瞬時にそれぞ
れ対応する点ＰおよびＲにて位相が１８０°変化する。
【００２１】必要に応じフィルタ２０，３０を単一の低
域通過フィルタと置換え、これをフィルタ３０の箇所に
設けることができる。このようなフィルタの通過帯域は
接点１１からのデータ信号に必要な帯域幅により決定す
る。実際上、接点１１からの信号は比較的速い信号であ
る。１ｋＨｚの信号に対して別個のフィルタ２０を用い
るが、上述した合成フィルタを用いるよりも送信機の周
波数スペクトルを制限し易い。
域通過フィルタと置換え、これをフィルタ３０の箇所に
設けることができる。このようなフィルタの通過帯域は
接点１１からのデータ信号に必要な帯域幅により決定す
る。実際上、接点１１からの信号は比較的速い信号であ
る。１ｋＨｚの信号に対して別個のフィルタ２０を用い
るが、上述した合成フィルタを用いるよりも送信機の周
波数スペクトルを制限し易い。
【００２２】送信機のアンテナ３２から伝送される信号
は、図２に示す受信回路のアンテナ３４により受信され
る。受信回路はプローブ１０を取付けた機械の都合のよ
い個所に取付ける。無線信号はＦＭ検波器３６により復
調される。このＦＭ検波器３６は受信した無線搬送波周
波数の信号強度をＦＭ検波器３６内の局部発振器に正確
に同調させて最良の受信をするのに用いることができ
る。従って、検波器３６は図３の波形Ｃにて示すコード
を含む可聴（オーディオ）信号を発生する。
は、図２に示す受信回路のアンテナ３４により受信され
る。受信回路はプローブ１０を取付けた機械の都合のよ
い個所に取付ける。無線信号はＦＭ検波器３６により復
調される。このＦＭ検波器３６は受信した無線搬送波周
波数の信号強度をＦＭ検波器３６内の局部発振器に正確
に同調させて最良の受信をするのに用いることができ
る。従って、検波器３６は図３の波形Ｃにて示すコード
を含む可聴（オーディオ）信号を発生する。
【００２３】検波器３６の出力端では低域通過フィルタ
３８により５００Ｈｚの信号を分離させ、この信号を蓄
電池電圧モニタ回路４０に送る。このモニタ回路は蓄電
池電圧が低くなると出力信号を発生して、機械のオペレ
ータにプローブの蓄電池を交換すべき旨の警告をする。
３８により５００Ｈｚの信号を分離させ、この信号を蓄
電池電圧モニタ回路４０に送る。このモニタ回路は蓄電
池電圧が低くなると出力信号を発生して、機械のオペレ
ータにプローブの蓄電池を交換すべき旨の警告をする。
【００２４】高域通過フィルタ４２は検波器３６の可聴
（オーディオ）出力から１ｋＨｚの信号を分離する。２
つのフィルタ３８，４２の出力を適合させてデコーダ４
４に送る。
（オーディオ）出力から１ｋＨｚの信号を分離する。２
つのフィルタ３８，４２の出力を適合させてデコーダ４
４に送る。
【００２５】デコーダ４４は１ｋＨｚの電圧制御発振器
４６を具えており、この出力を分周器４８にて１／２に
分周してから位相比較器５０にてフィルタ３８からの５
００Ｈｚの信号と比較する。この比較結果を発振器４６
の制御入力端子に帰還させ、位相ロックループを形成す
るようにする。従って、発振器４６は送信機における発
振器１６が発生する図３の波形Ａに示すような元の１ｋ
Ｈｚの信号を再現する。これを位相比較器５２にて高域
通過フィルタ４２の出力と比較する。これにて得られる
位相比較信号はプローブ接点１１からの情報を含んでい
る。
４６を具えており、この出力を分周器４８にて１／２に
分周してから位相比較器５０にてフィルタ３８からの５
００Ｈｚの信号と比較する。この比較結果を発振器４６
の制御入力端子に帰還させ、位相ロックループを形成す
るようにする。従って、発振器４６は送信機における発
振器１６が発生する図３の波形Ａに示すような元の１ｋ
Ｈｚの信号を再現する。これを位相比較器５２にて高域
通過フィルタ４２の出力と比較する。これにて得られる
位相比較信号はプローブ接点１１からの情報を含んでい
る。
【００２６】位相比較器５２からの出力を図３に波形Ｅ
として示してある。これから明らかなように、この信号
の基準線は、プローブ接点が閉じている時には０とな
り、プローブ接点が開くと１になる。しかし、比較器５
２の出力信号には位相誤差および位相検波誤差による僅
かな遷移、またはスパイク５６があるので厄介である。
そこで、この問題を克服するために信号をソフトウェア
フィルタ５４によりディジタル的に解析する。各スパイ
ク５６にて、そのスパイクの持続時間よりも多少長い一
定の周期を有しているソフトウェアタイマを作動させ
る。一定周期の終了時に信号をソフトウェアにより解析
して、プローブ接点１１の状態の変化に対応する状態の
変化が生じたかどうかを確かめる。このような状態の変
化が実際に生じた場合に、ソフトウェアフィルタはその
フィルタへの入力の対応する遷移による一定の遅延後に
作動する。このようにして導入される遅延は、それが反
復性である限り、プローブ１０を使用する場合の通常の
較正処置により較正されるから、問題にならない。
として示してある。これから明らかなように、この信号
の基準線は、プローブ接点が閉じている時には０とな
り、プローブ接点が開くと１になる。しかし、比較器５
２の出力信号には位相誤差および位相検波誤差による僅
かな遷移、またはスパイク５６があるので厄介である。
そこで、この問題を克服するために信号をソフトウェア
フィルタ５４によりディジタル的に解析する。各スパイ
ク５６にて、そのスパイクの持続時間よりも多少長い一
定の周期を有しているソフトウェアタイマを作動させ
る。一定周期の終了時に信号をソフトウェアにより解析
して、プローブ接点１１の状態の変化に対応する状態の
変化が生じたかどうかを確かめる。このような状態の変
化が実際に生じた場合に、ソフトウェアフィルタはその
フィルタへの入力の対応する遷移による一定の遅延後に
作動する。このようにして導入される遅延は、それが反
復性である限り、プローブ１０を使用する場合の通常の
較正処置により較正されるから、問題にならない。
【００２７】ソフトウェアフィルタ５４の代わりに等価
ディジタルハードウェアを用いることができ、この場合
には例えばソフトウェアタイマの代わりに単安定マルチ
バイブレータを用いる。ディジタル信号を解析する代わ
りに、フィルタ３８，４２の出力端子における正弦波信
号を解析することもできる。接点１１の状態変化が生ず
る位相角は正弦波信号の相対的振幅を比較することによ
り推定することができる。
ディジタルハードウェアを用いることができ、この場合
には例えばソフトウェアタイマの代わりに単安定マルチ
バイブレータを用いる。ディジタル信号を解析する代わ
りに、フィルタ３８，４２の出力端子における正弦波信
号を解析することもできる。接点１１の状態変化が生ず
る位相角は正弦波信号の相対的振幅を比較することによ
り推定することができる。
【００２８】上述した送信および受信系の重要な利点
は、受信機の出力が常に接点１１の状態（開か閉）を示
すということにある。これは５００Ｈｚの信号が位相基
準となり、この５００Ｈｚの信号に対して１ｋＨｚ信号
の相対位相を判断できるから可能である。このことから
して、プローブ接点の現行状態についての情報を常に入
手できるため、受信機を接続してある機械の制御部に
は、プローブが加工片を探知しようとしているのか、ま
たはプローブが既に加工片と接触しているかどうかに関
する確かな情報が与えられる。
は、受信機の出力が常に接点１１の状態（開か閉）を示
すということにある。これは５００Ｈｚの信号が位相基
準となり、この５００Ｈｚの信号に対して１ｋＨｚ信号
の相対位相を判断できるから可能である。このことから
して、プローブ接点の現行状態についての情報を常に入
手できるため、受信機を接続してある機械の制御部に
は、プローブが加工片を探知しようとしているのか、ま
たはプローブが既に加工片と接触しているかどうかに関
する確かな情報が与えられる。
【００２９】このような位相基準となるものがないと、
１ｋＨｚ信号の位相変化しか検出できず、これでは接点
１１の状態が変わる時点に混信がある場合に正確性を欠
くことになる。
１ｋＨｚ信号の位相変化しか検出できず、これでは接点
１１の状態が変わる時点に混信がある場合に正確性を欠
くことになる。
【００３０】第２実施例を図４〜図６につき説明する。
【００３１】図４は図１の送信機回路に他の要素を付加
したものを示す。この図にも図１と同様に接点１１を有
しているプローブ１０および状態論理回路１３を示して
ある。クロック回路６０はクロックパルスを２５６ｋＨ
ｚで発生する。これは１／２５６カウンタ６２を駆動さ
せて１ｋＨｚの出力６７を発生させると共にデータバス
６６に並列２進カウンタ出力を発生させる。プローブ接
点１１の状態が変化したことを状態論理回路１３が示す
場合に、この回路はシフトレジスタ６４にラッチ入力を
与える。この場合にカウンタ６２に保持されている現行
値がデータバス６６からシフトレジスタ６４にロードさ
れる。
したものを示す。この図にも図１と同様に接点１１を有
しているプローブ１０および状態論理回路１３を示して
ある。クロック回路６０はクロックパルスを２５６ｋＨ
ｚで発生する。これは１／２５６カウンタ６２を駆動さ
せて１ｋＨｚの出力６７を発生させると共にデータバス
６６に並列２進カウンタ出力を発生させる。プローブ接
点１１の状態が変化したことを状態論理回路１３が示す
場合に、この回路はシフトレジスタ６４にラッチ入力を
与える。この場合にカウンタ６２に保持されている現行
値がデータバス６６からシフトレジスタ６４にロードさ
れる。
【００３２】カウンタ６２の１ｋＨｚの出力６７は論理
回路６８へと送られ、この論理回路はシフトレジスタ６
４を次のように制御する。すなわち、カウンタ６２から
シフトレジスタ６４にある値がロードされた場合に、そ
れが一連のコード化した２進データのバーストとして出
力ライン７０に直列的に伝送されるようにする。シフト
レジスタ６４へのデータ値のローディングと同時に同じ
データ値をパリティ発生回路７２にもロードさせて、こ
れによりデータバーストの終了時に加えるパリティビッ
トを発生させる。なお、データバーストには開始および
停止ビットも加える。
回路６８へと送られ、この論理回路はシフトレジスタ６
４を次のように制御する。すなわち、カウンタ６２から
シフトレジスタ６４にある値がロードされた場合に、そ
れが一連のコード化した２進データのバーストとして出
力ライン７０に直列的に伝送されるようにする。シフト
レジスタ６４へのデータ値のローディングと同時に同じ
データ値をパリティ発生回路７２にもロードさせて、こ
れによりデータバーストの終了時に加えるパリティビッ
トを発生させる。なお、データバーストには開始および
停止ビットも加える。
【００３３】ライン７０のデータ信号は、図１に示した
状態論理回路１３と電子スイッチ１４との間の直接結線
の代わりに、図１の電子スイッチ１４を制御するのに用
いられる。従って、直列データ信号は１ｋＨｚの正弦波
を位相変調したもので、これは５００Ｈｚの基準信号と
合成されて無線出力信号に変調される。
状態論理回路１３と電子スイッチ１４との間の直接結線
の代わりに、図１の電子スイッチ１４を制御するのに用
いられる。従って、直列データ信号は１ｋＨｚの正弦波
を位相変調したもので、これは５００Ｈｚの基準信号と
合成されて無線出力信号に変調される。
【００３４】カウンタ６２の１ｋＨｚの出力６７は図１
の１ｋＨｚの発振器１６の代わりに用いられる。従っ
て、クロック６０は送信系全体に対する時間標準値を与
え、いずれもの所定時間におけるデータバス６６のカウ
ンタ出力は１ｋＨｚのサイクルの開始時からの経過時間
のカント値となる。特に、シフトレジスタ６４にラッチ
される値は、１ｋＨｚのサイクルの開始時とプローブ接
点１１の状態が変化する時点との間の経過時間を示す。
の１ｋＨｚの発振器１６の代わりに用いられる。従っ
て、クロック６０は送信系全体に対する時間標準値を与
え、いずれもの所定時間におけるデータバス６６のカウ
ンタ出力は１ｋＨｚのサイクルの開始時からの経過時間
のカント値となる。特に、シフトレジスタ６４にラッチ
される値は、１ｋＨｚのサイクルの開始時とプローブ接
点１１の状態が変化する時点との間の経過時間を示す。
【００３５】図５は図４の送信機により発生される信号
を復号化するのに用いる受信機回路を示す。図２に示す
受信機と同様に、この受信機も受信した無線周波信号を
復調するＦＭ検波器（図５には図示せず）と、５００Ｈ
ｚおよび１ｋＨｚの信号をそれぞれ分離するフィルタ３
８，４２とを具えている。局部電圧制御発振器７４は２
５６ｋＨｚの出力を発生し、これを分周器７６にて１／
５１２に分周して５００Ｈｚの出力を得る。発振器７４
はその入力端子に位相比較器７８を有しており、これは
分周器７６の５００Ｈｚの出力をフィルタ３８からの５
００Ｈｚの基準信号と比較して、発振器７４を送信機に
おけるクロック６０に永久に同期させる。回路は前述し
たように位相ロックループを構成する。
を復号化するのに用いる受信機回路を示す。図２に示す
受信機と同様に、この受信機も受信した無線周波信号を
復調するＦＭ検波器（図５には図示せず）と、５００Ｈ
ｚおよび１ｋＨｚの信号をそれぞれ分離するフィルタ３
８，４２とを具えている。局部電圧制御発振器７４は２
５６ｋＨｚの出力を発生し、これを分周器７６にて１／
５１２に分周して５００Ｈｚの出力を得る。発振器７４
はその入力端子に位相比較器７８を有しており、これは
分周器７６の５００Ｈｚの出力をフィルタ３８からの５
００Ｈｚの基準信号と比較して、発振器７４を送信機に
おけるクロック６０に永久に同期させる。回路は前述し
たように位相ロックループを構成する。
【００３６】分周器７６は１ｋＨｚの出力も発生し、こ
れはシフトレジスタ８０のクロック入力を駆動する。シ
フトレジスタ８０はフィルタ４２から１ｋＨｚの信号を
受信し、これで直列データを位相変調する。シフトレジ
スタ８０は分周器７６により１ｋＨｚでクロックされる
ので、これは直列データをサンプリングする。対応する
データビットは、各１ｋＨｚのクロック入力パルスの瞬
時にフィルタ４２からの１ｋＨｚの出力の位相に応じて
シフトレジスタにシフトされ、かつ記憶される。
れはシフトレジスタ８０のクロック入力を駆動する。シ
フトレジスタ８０はフィルタ４２から１ｋＨｚの信号を
受信し、これで直列データを位相変調する。シフトレジ
スタ８０は分周器７６により１ｋＨｚでクロックされる
ので、これは直列データをサンプリングする。対応する
データビットは、各１ｋＨｚのクロック入力パルスの瞬
時にフィルタ４２からの１ｋＨｚの出力の位相に応じて
シフトレジスタにシフトされ、かつ記憶される。
【００３７】シフトレジスタ８０はデータバス８２に並
列出力を発生する。定常状態の作動期間中、このデータ
バスにおける全てのラインは論理値レベルが０となり、
プローブ接点１１がある期間閉じていたことを示すか、
またはデータバス８２の全てのラインが論理値レベル１
となり、プローブ接点がある期間中開いていたことを示
す。制御論理回路８４はデータバス８２をモニタし、プ
ローブ接点１１の状態が変化する時に起こる２進データ
バーストの開始点がシフトレジスタ８０に入力されるこ
とにより作動する。制御論理回路８４がデータバースト
の終了を検出すると、回路８５がデータのパリティビッ
トをチェックしてから、シフトレジスタ８０の現行内容
をカウンタ８６にロードさせる。従って、カウンタ８６
における今現在の値は送信機でコード化した時間値に等
しい。カウンタ８６は発振器７４から２５６ｋＨｚのク
ロックパルスを受信し、これは送信機のクロックパルス
と同相であり、この際カウンタ８６はそれに保有されて
いる値が０となるまで２５６ｋＨｚの割合でカウントダ
ウンする。カウンタ８６の値が０になると、ラッチ８８
の状態が変化し、このラッチが固体リレー９０を制御
し、このリレーはプローブ接点１１の状態が変化した旨
を示す出力信号を機械の制御部に供給する。
列出力を発生する。定常状態の作動期間中、このデータ
バスにおける全てのラインは論理値レベルが０となり、
プローブ接点１１がある期間閉じていたことを示すか、
またはデータバス８２の全てのラインが論理値レベル１
となり、プローブ接点がある期間中開いていたことを示
す。制御論理回路８４はデータバス８２をモニタし、プ
ローブ接点１１の状態が変化する時に起こる２進データ
バーストの開始点がシフトレジスタ８０に入力されるこ
とにより作動する。制御論理回路８４がデータバースト
の終了を検出すると、回路８５がデータのパリティビッ
トをチェックしてから、シフトレジスタ８０の現行内容
をカウンタ８６にロードさせる。従って、カウンタ８６
における今現在の値は送信機でコード化した時間値に等
しい。カウンタ８６は発振器７４から２５６ｋＨｚのク
ロックパルスを受信し、これは送信機のクロックパルス
と同相であり、この際カウンタ８６はそれに保有されて
いる値が０となるまで２５６ｋＨｚの割合でカウントダ
ウンする。カウンタ８６の値が０になると、ラッチ８８
の状態が変化し、このラッチが固体リレー９０を制御
し、このリレーはプローブ接点１１の状態が変化した旨
を示す出力信号を機械の制御部に供給する。
【００３８】カウンタ８６が０までカウントダウンする
のに要する時間長は送信機におけるシフトレジスタ６４
にラッチされた時間長に等しくなり、これはシステムの
１ｋＨｚサイクルの開始時点と、プローブ接点１１の状
態が変化する時点との間の時間を示す。システムの帯域
幅が狭いにも拘らず、それでも上述した回路は２５６ｋ
Ｈｚの発振器７４を送信機の２５６ｋＨｚのクロック６
０と極めて正確に同期させることができ、しかも受信機
における分周器７６の１ｋＨｚの出力を送信機における
１ｋＨｚの信号６７と極めて正確な位相関係とすること
ができることを確かめた。従って、プローブ接点の状態
変化と、リレー９０からの対応する出力信号との間の遅
延が比較的長く、約１１ミリ秒であっても、その遅延は
数マイクロ秒以内に極めて正確に反復可能である。すな
わち、その遅延はプローブ接点１１の状態が変わる度に
正確に同じとなる。従って、低帯域幅にも拘らず、信号
の高度な反復精度が達成される。
のに要する時間長は送信機におけるシフトレジスタ６４
にラッチされた時間長に等しくなり、これはシステムの
１ｋＨｚサイクルの開始時点と、プローブ接点１１の状
態が変化する時点との間の時間を示す。システムの帯域
幅が狭いにも拘らず、それでも上述した回路は２５６ｋ
Ｈｚの発振器７４を送信機の２５６ｋＨｚのクロック６
０と極めて正確に同期させることができ、しかも受信機
における分周器７６の１ｋＨｚの出力を送信機における
１ｋＨｚの信号６７と極めて正確な位相関係とすること
ができることを確かめた。従って、プローブ接点の状態
変化と、リレー９０からの対応する出力信号との間の遅
延が比較的長く、約１１ミリ秒であっても、その遅延は
数マイクロ秒以内に極めて正確に反復可能である。すな
わち、その遅延はプローブ接点１１の状態が変わる度に
正確に同じとなる。従って、低帯域幅にも拘らず、信号
の高度な反復精度が達成される。
【００３９】図６は図４および図５の送信機および受信
機における種々の点における信号を示す。この図の波形
Ｊは（状態論理回路１３によってデバウンス（ｄｅｂｏ
ｕｎｃｅ；バウンシングの除去）が行われた後の）プロ
ーブ接点１１の状態を示す。波形Ｋは図１のフィルタ３
０の前の位相変調された１ｋＨｚの信号を示す。図６の
Ｌには、Ｊに示すようなプローブ接点の遷移部と、波形
Ｋの位相反転部との間の短い遅延を示してある。この遅
延は送信機のシフトレジスタ６４にて符号化される。
機における種々の点における信号を示す。この図の波形
Ｊは（状態論理回路１３によってデバウンス（ｄｅｂｏ
ｕｎｃｅ；バウンシングの除去）が行われた後の）プロ
ーブ接点１１の状態を示す。波形Ｋは図１のフィルタ３
０の前の位相変調された１ｋＨｚの信号を示す。図６の
Ｌには、Ｊに示すようなプローブ接点の遷移部と、波形
Ｋの位相反転部との間の短い遅延を示してある。この遅
延は送信機のシフトレジスタ６４にて符号化される。
【００４０】波形Ｍはライン７０における逐次符号化さ
れたデータバーストを示し、このバーストは開始ビット
９２で始まり、これに８ビットの直列データワードと、
パリティビットと、停止ビットが後続し、これらのビッ
トはパリティ発生器７２によりシフトレジスタ６４にて
発生される。
れたデータバーストを示し、このバーストは開始ビット
９２で始まり、これに８ビットの直列データワードと、
パリティビットと、停止ビットが後続し、これらのビッ
トはパリティ発生器７２によりシフトレジスタ６４にて
発生される。
【００４１】受信機にて受信される１ｋＨｚの位相変調
信号を図６に波形Ｎにて示してあり、これは送信機にお
ける波形Ｋと同じである。波形Ｐはカウンタ７６から取
出される１ｋＨｚのクロックパルスを示し、ラインＱは
シフトレジスタ８０にシフトされたサンプル値の結果を
示す。ラインＲには受信機のカウンタ８６にラッチされ
た遅延値を示してあり、これはラインＬに示した送信機
の遅延値に相当する。カウンタ８６がこの遅延の終了時
に出力を発生すると、リレー９０が波形Ｓとして示すよ
うな出力信号を発生する。
信号を図６に波形Ｎにて示してあり、これは送信機にお
ける波形Ｋと同じである。波形Ｐはカウンタ７６から取
出される１ｋＨｚのクロックパルスを示し、ラインＱは
シフトレジスタ８０にシフトされたサンプル値の結果を
示す。ラインＲには受信機のカウンタ８６にラッチされ
た遅延値を示してあり、これはラインＬに示した送信機
の遅延値に相当する。カウンタ８６がこの遅延の終了時
に出力を発生すると、リレー９０が波形Ｓとして示すよ
うな出力信号を発生する。
【００４２】図７は図５の受信機におけるデコーダ回路
を改善したものを示す。この図７は受信機の発振器７４
付近の位相ロックループを詳細に示している。この種の
位相ロックループには図７に破線１０２で示すように、
位相比較器７８の出力端子と電圧制御発振器７４の入力
端子との間に低域通過フィルタ１００を設けるのが普通
である。このフィルタは位相ロックループの時定数を制
御し、僅かな位相誤差の変動によって生ずる位相比較器
の出力の小さな変化をなくすことによりループの安定化
を図る。
を改善したものを示す。この図７は受信機の発振器７４
付近の位相ロックループを詳細に示している。この種の
位相ロックループには図７に破線１０２で示すように、
位相比較器７８の出力端子と電圧制御発振器７４の入力
端子との間に低域通過フィルタ１００を設けるのが普通
である。このフィルタは位相ロックループの時定数を制
御し、僅かな位相誤差の変動によって生ずる位相比較器
の出力の小さな変化をなくすことによりループの安定化
を図る。
【００４３】ＦＭ無線送信および受信回路には必ず多数
の増幅器およびフィルタがあり、またフィルタ２０，２
２，３０，３８および４２もある。これらの増幅器およ
びフィルタは完全なものとすることができないため、信
号の伝送過程で必ず僅かな位相変化があり、これが最終
信号を不確定にし、反復精度を欠くことになる。こうし
た不確定性を低減させるためにフィルタ１００の時定数
を高めることが所望される。しかし、このようにすると
不都合なことに、位相ロックループの不安定性が増し、
送信機のクロックでの変動追跡能力が低下することにな
る。従って、時定数を単に増やすことは実践的でない。
の増幅器およびフィルタがあり、またフィルタ２０，２
２，３０，３８および４２もある。これらの増幅器およ
びフィルタは完全なものとすることができないため、信
号の伝送過程で必ず僅かな位相変化があり、これが最終
信号を不確定にし、反復精度を欠くことになる。こうし
た不確定性を低減させるためにフィルタ１００の時定数
を高めることが所望される。しかし、このようにすると
不都合なことに、位相ロックループの不安定性が増し、
送信機のクロックでの変動追跡能力が低下することにな
る。従って、時定数を単に増やすことは実践的でない。
【００４４】そこで、図７の変形例では通常の結線１０
２の代わりにサンプル・ホールド回路１０４を用いる。
回路の通常の作動時には、プローブ接点１１の状態に変
化がなければ、サンプル・ホールド回路１０４がフィル
タ１００の出力を電圧制御発振器７４の入力端子にその
まま供給するため、位相ロックループは通常通りに作動
する。増幅器およびフィルタにより導入される位相誤差
はこの状態では許容することができる。それでもこの状
態の期間中サンプル・ホールド回路１０４はフィルタ１
００の出力を積分し、しかもフィルタ１００に比べて長
い時定数で発振器入力に対する平均値をコンデンサ１０
６に蓄積する。制御論理回路８４（図５）がデータバー
ストの開始を検出すると、これはライン１０８にてサン
プル・ホールド回路１０４に入力を与える。これにより
サンプル・ホールド回路はフィルタ１００の出力を発振
器７４に供給しなくなり、その代わりにコンデンサ１０
６に保有した積分平均値をサンプリングする。この安定
な値はデータバーストを通じて、しかも復号化のシーケ
ンスを通じて一定に保持される。従って、復号化中に発
振器の周波数が極めて安定に保持され、増幅器およびフ
ィルタにて生ずる位相誤差を除去し、高い反復精度を得
ることができる。それでも復号化のシーケンスが終了す
るとすぐにフィルタ１００の比較的低い時定数によって
位相ロックループが制御されるため、このループは周波
数の如何なる変化にも反応でき、しかも位相ロックルー
プが送信機における発振器の周波数を追跡しなくなる恐
れもなくなる。
２の代わりにサンプル・ホールド回路１０４を用いる。
回路の通常の作動時には、プローブ接点１１の状態に変
化がなければ、サンプル・ホールド回路１０４がフィル
タ１００の出力を電圧制御発振器７４の入力端子にその
まま供給するため、位相ロックループは通常通りに作動
する。増幅器およびフィルタにより導入される位相誤差
はこの状態では許容することができる。それでもこの状
態の期間中サンプル・ホールド回路１０４はフィルタ１
００の出力を積分し、しかもフィルタ１００に比べて長
い時定数で発振器入力に対する平均値をコンデンサ１０
６に蓄積する。制御論理回路８４（図５）がデータバー
ストの開始を検出すると、これはライン１０８にてサン
プル・ホールド回路１０４に入力を与える。これにより
サンプル・ホールド回路はフィルタ１００の出力を発振
器７４に供給しなくなり、その代わりにコンデンサ１０
６に保有した積分平均値をサンプリングする。この安定
な値はデータバーストを通じて、しかも復号化のシーケ
ンスを通じて一定に保持される。従って、復号化中に発
振器の周波数が極めて安定に保持され、増幅器およびフ
ィルタにて生ずる位相誤差を除去し、高い反復精度を得
ることができる。それでも復号化のシーケンスが終了す
るとすぐにフィルタ１００の比較的低い時定数によって
位相ロックループが制御されるため、このループは周波
数の如何なる変化にも反応でき、しかも位相ロックルー
プが送信機における発振器の周波数を追跡しなくなる恐
れもなくなる。
【図１】本発明による信号伝送装置の第１実施例におけ
る送信機のブロック回路図である。
る送信機のブロック回路図である。
【図２】本発明による信号伝送装置の第１実施例におけ
る受信機のブロック回路図である。
る受信機のブロック回路図である。
【図３】図１および図２の回路における種々の点におけ
る信号波形図である。
る信号波形図である。
【図４】本発明による信号伝送装置の第２実施例におけ
る送信機のブロック回路図である。
る送信機のブロック回路図である。
【図５】本発明による信号伝送装置の第２実施例におけ
る受信機のブロック回路図である。
る受信機のブロック回路図である。
【図６】図４および図５の回路における種々の点におけ
る信号波形図である。
る信号波形図である。
【図７】図５の受信機の変形例を示すブロック回路図で
ある。
ある。
１０ タッチ・トリガ・プローブ １１ 接点 １２ スタイラス １３ 状態論理回路 １４ 電子スイッチ １６ 電圧制御発振器 １８ 分周器 ２０，２２ 帯域通過フィルタ ２４ ミクサ ２６ ＦＭ送信回路 ２８ インバータ ３０ 低域通過フィルタ ３２ 送信アンテナ ３４ 受信アンテナ ３６ ＦＭ検波器 ３８ 低域通過フィルタ ４０ 蓄電池電圧モニタ回路 ４２ 高域通過フィルタ ４４ デコーダ ４６ 電圧制御発振器 ４８ 分周器 ５０，５２ 位相比較器 ５４ ソフトウェアフィルタ
Claims (10)
- 【請求項１】 位置決め機械用のプローブ（１０）に適
用する信号伝送装置であって、プローブに取付ける送信
機およびこの送信機により伝送された信号を受信するた
めに前記機械に取付ける受信機とを具えており；前記送
信機において、基準周波数を有するマスター基準信号を
発生するマスター基準手段（１６，１８；６０；６２）
と；前記受信機において、前記基準周波数に対して同期
させるスレーブ基準信号を発生するスレーブ基準手段
（４６，４８，５０；７４，７６，７８）と；前記送信
機において、前記基準周波数に対して同期させる搬送波
信号を発生する搬送波信号発生手段（１６；６０，６
２）と；前記送信機において、プローブ信号を前記搬送
波信号上に変調する変調手段（１４）と；前記受信機に
おいて、前記被変調搬送波信号を受信する受信手段（４
２）と；前記受信機において、前記被変調搬送波信号か
ら前記プローブ信号をスレーブ基準信号と同期させて復
調する復調手段（５２；８０）と；を具えたことを特徴
とする信号伝送装置。 - 【請求項２】 前記変調手段を、プローブ信号を搬送波
信号上に変調する位相変調手段とすることを特徴とする
請求項１に記載の信号伝送装置。 - 【請求項３】 前記送信機において、プローブ信号の発
生時間を決定するタイマ手段（６２，６４，６８）と；
前記送信機において、前記タイマ手段によって求められ
た時間を表すデータを伝送する伝送手段（６４，６８，
７８）と；前記受信機において、時間を表す前記データ
を受信し、このデータから取出したプローブ出力信号を
発生する手段（８０，８４，８６）と；を具えたことを
特徴とする請求項１または２に記載の信号伝送装置。 - 【請求項４】 伝送された搬送波信号を、受信機におけ
る搬送波信号のサイクルのある点が送信機における搬送
波信号のサイクルのある点に対応するような同期関係で
受信する搬送波受信手段（３８，４２，７４，７６，７
８）を前記受信機に具え；前記タイマ手段が、プローブ
信号の発生瞬時と、前記送信機における搬送波サイクル
の前記ある点の発生瞬時との間の遅延時間を測定する手
段（６２，６４，６８）を具え；前記時間を表すデータ
を受信するための前記受信機における手段（８０，８
４，８６）が、測定遅延時間と前記受信機の搬送波サイ
クルの前記点とから前記プローブ出力信号を取出すこと
を特徴とする請求項３に記載の信号伝送装置。 - 【請求項５】 前記スレーブ基準手段が位相ロックルー
プ（４６，４８，５０；７４，７６，７８）を具えたこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載
の信号伝送装置。 - 【請求項６】 前記位相ロックループ（７４，７６，７
８）に所定の時定数を有する低域通過フィルタを具え、
前記プローブ信号の受信時に前記所定の時定数を増大さ
せる手段（１０４）を設けたことを特徴とする請求項５
に記載の信号伝送装置。 - 【請求項７】 位置決め機械用のプローブ（１０）に適
用する信号伝送装置であって、プローブに取付ける送信
機およびこの送信機により伝送された信号を受信するた
めに前記機械に取付ける受信機とを具えており；前記送
信機において、前記受信機に伝送する搬送波信号を発生
する搬送波信号発生手段（６０，６２）と；前記送信機
において、プローブ信号を前記搬送波信号上に変調する
変調手段（１４）と；前記送信機において、前記プロー
ブ信号の発生時間を決定するタイマ手段（６２，６４，
６８）と；前記タイマ手段によって求められた時間を表
すデータを伝送する手段（６４，６８，７２）と；前記
受信機において、時間を表す前記データ信号を受信し、
このデータから取出したプローブ出力信号を発生する手
段（８０，８４，８６）と；を具えたことを特徴とする
信号伝送装置。 - 【請求項８】 伝送された搬送波信号を、受信機におけ
る搬送波信号のサイクルのある点が送信機における搬送
波信号のサイクルのある点に対応するような同期関係で
受信する搬送波受信手段（３８，４２，７４，７６，７
８）を前記受信機に具え；前記タイマ手段が、プローブ
信号の発生瞬時と、前記送信機における搬送波サイクル
の前記ある点の発生瞬時との間の遅延時間を測定する手
段（６２，６４，６８）を具え；前記時間を表すデータ
を受信するための前記受信機における手段（８０，８
４，８６）が、測定遅延時間と前記受信機の搬送波サイ
クルの前記点とから前記プローブ出力信号を取出すこと
を特徴とする請求項７に記載の信号伝送装置。 - 【請求項９】 前記時間を表すデータを伝送する手段
（６４，６８，７２）が前記時間を直列データとして符
号化することを特徴とする請求項３，４，７または８の
いずれかの項に記載の信号伝送装置。 - 【請求項１０】 前記送信機を無線送信機とし、前記受
信機を無線受信機としたことを特徴とする請求項１ない
し９のいずれかの項に記載の信号伝送装置。
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