KR20240027134A - 인코더 시스템에서 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 인코더 시스템 및 방법 - Google Patents

인코더 시스템에서 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 인코더 시스템 및 방법 Download PDF

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요제프 시라키
다비드 레거
야니크 브로크만
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노이라 로보틱스 게엠베하
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Abstract

하기의 특징들을 갖는 인코더 시스템은, 적어도 하나의 제1 위치 센서(1, 1.1, 1.2)와 적어도 하나의 제2 위치 센서(2, 2.1, 2.2)를 갖는 리딩 헤드(10), - 여기서, 상기 위치 센서들(1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2)은 리딩 방향(12)에서 서로 고정된 거리(a, a1, a2, a3, a4, a5, a6)에 위치됨 - , 종 방향(l) 및 횡 방향(q)을 갖는 머테리얼 척도(30), - 여기서, 상기 머테리얼 척도(30)는 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)을 갖는 상기 종 방향(l)에서의 제1 코드 세그먼트(32)를 가짐 - 를 포함하고, 상기 리딩 헤드(10)가 상기 종 방향(l)에 대응하고, 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는 상기 리딩 방향(12)에서 서로간에 상대적으로 이동할 수 있고, 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제1 센서 위치(p1, p1.1, p1.2)는 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서(1, 1.1, 1.2)에 의해 감지될 수 있고, 동시에 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제2 센서 위치(p2, p2.1, p2.2)는 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서(2, 2.1, 2.2)에 의해 감지될 수 있는 방식으로 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는 서로간에 상대적으로 위치될 수 있다. 뿐만 아니라, 인코더 시스템(20)에서 상기 리딩 헤드 위치(p)를 결정하기 위한 방법이다.

Description

인코더 시스템에서 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 인코더 시스템 및 방법
본 발명은 인코더 시스템과 인코더 시스템에서 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
절대 위치 또는 각도 측정 시스템으로 알려진 인코더 시스템은 수십 년 동안 자동화에서 필수적인 구성 요소였다. 이들은 일반적으로 위치 센서가 있는 리딩 헤드와 머테리얼 척도를 포함한다. 위치 센서와 머테리얼 척도는 서로 상대적으로 움직이는 기계 요소에 부착되어 위치 센서가 머테리얼 척도를 스캔하고 센서 위치를 감지할 수 있도록 한다. 이렇게 감지된 센서 위치는 일반적으로 리딩 헤드 위치에 대응한다. 위치를 결정하기 위해 공급 전압을 스위치 온 된 이후에 고유한 레퍼런스 마크로 처음에 이동해야 하는 소위 증분 측정 시스템과 비교할 경우, 절대 시스템은, 스위치 온 된 이후에, 스캔될 머테리얼 척도 상의 각 위치가 고유의 절대 위치로 감지된 수 있다는 장점이 있다.
실제로, 위치 센서나 머테리얼 척도의 오염 또는 자기장 영향과 같은 간섭으로 인해 감지된 센서 위치가 잘못되는 경우가 종종 있다. 위치가 변경된 후에야 초기 위치가 잘못되었음이 인식될 수 있고, 이는 모든 절대 측정 시스템의 기반이 되는 일관성이 방해받기 때문이다(센서 위치 n이 감지된 후, n+1 또는 n-1이 이어지지 않음).
또 다른 문제는 특히 광학 시스템에서 유리 머테리얼 척도가 사용될 때 특히 긴 머테리얼 척도를 설치하고 다루기 매우 어렵다는 것이다. 예를 들어, 하나의 조각으로 구성된 5미터 길이의 유리 머테리얼 척도는 상당한 운송 및 조립 작업을 필요로 한다.
공급 전원을 스위치 온 한 후 리딩 헤드 위치의 결정을 더 신뢰할 수 있게 하기 위하여, 동일한 지점에서 머테리얼 척도를 스캔하는 두 개의 위치 센서를 사용하고 그들의 센서 위치를 비교하는 방법이 알려져 있다. 해당 위치에서, 예를 들어 스케일의 오염으로 인해 방해가 발생하면, 두 위치 센서들 모두 잘못된 위치를 감지한다. 따라서 현재 리딩 위치의 신뢰할 수 있는 결정은 불가능하다.
짧고 관리하기 쉬운 세그먼트로 머테리얼 척도를 함께 순차적으로 결합하는 원리는 EP 2 288 876 B1에서 보여진다. 이는 설치 및 처리의 용이성을 향상시킬 수 있다. 이 원리는 특히 조립 중 세그먼트가 순차적으로 배열될 때 발생하는 오프셋으로 인해 측정 정확도의 손실과 관련이 있다. 세그먼트 사이의 간격으로 인해, 머테리얼 척도의 전체 길이가, 예를 들어, 하나의 조각으로 된 해당 머테리얼 척도보다 더 길어질 수 있다.
이외에도, 인코더 시스템의 측정 정확도는 특히 온도 의존성 때문에 머테리얼 척도의 길이가 변한다는 사실로 인해 정기적으로 영향을 받는다.
위에서 설명한 시나리오들로 인해 감지된 리딩 헤드 위치가 실제 리딩 헤드 위치에서 벗어난다는 사실로 이어진다.
따라서 본 발명의 한 가지 과제는 간섭에 관계없이 리딩 헤드 위치가 단순하고, 신뢰성 있으며, 정밀하게 결정될 수 있고, 단순하고 저렴하게 제조될 수 있는 인코더 시스템을 제공하는 것이다. 또 다른 과제는 간섭에도 불구하고 인코더 시스템의 리딩 헤드 위치가 명확하고, 신뢰성 있으며, 정밀하게 결정될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 과제는 청구항 1의 특징을 가진 인코더 시스템과 청구항 15의 특징을 가진 인코더 시스템에서 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 방법으로 해결된다.
본 발명의 유리한 실시예와 추가 개발 사항은 종속 청구항들에서 제공된다.
본 발명에 따른 인코더 시스템은 아래와 같은 특징을 갖는다: 적어도 하나의 제1 위치 센서와 적어도 하나의 제2 위치 센서를 가진 리딩 헤드, 여기서, 상기 위치 센서들은 리딩 방향으로 서로 고정된 거리에 위치하고, 머테리얼 척도는 종 방향과 횡 방향을 가지며, 머테리얼 척도는 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙을 갖는 상기 종 방향에서의 제1 코드 세그먼트를 가지고, 상기 리딩 헤드가 상기 종 방향(l)에 대응하고, 상기 리딩 헤드 및 상기 머테리얼 척도는 상기 리딩 방향에서 서로간에 상대적으로 이동할 수 있고, 상기 머테리얼 척도 상의 제1 센서 위치는 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서에 의해 감지될 수 있고, 동시에 상기 머테리얼 척도 상의 제2 센서 위치는 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서에 의해 감지될 수 있는 방식으로 상기 리딩 헤드 및 상기 머테리얼 척도는 서로간에 상대적으로 위치된다.
상기 리딩 방향은 인코더 시스템에서 의도된 대로 사용될 때 상기 리딩 헤드가 머테리얼 척도와 상대적으로 이동하는 방향에 의해 선호되게 생성된다. 절대적으로 코딩된 코드 트랙들을 스캐닝하기에 적합하기 때문에, 상기 위치 센서들은 절대적으로 코딩된 코드 트랙 상에 배열된 위치 사양(position specification)을 감지할 수 있도록 선호되게 구성된다. 복수의 제1 위치 센서들 및/또는 복수의 제2 위치 센서들을 갖는 리딩 헤드는 모든 위치 센서들이 상기 리딩 방향으로 서로 간격을 두고 배치되도록 선호되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 위치 센서들은 상기 리딩 방향에 수직으로 배치된다. 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서 및 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서가 서로 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 상기 리딩 헤드는 적어도 두개의 상이한 센서 위치들을 선호되게 감지할 수 있다. 리딩 헤드 위치는 상기 감지된 센서 위치들로부터 결정될 수 있다. 상기 위치 센서들은 그들이 디지털 값의 형식으로 상기 각 센서 위치를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 결정된 리딩 헤드 위치의 해상도는 위치 센서들의 수에 따라 증가할 수 있다.
상기 위치 센서들이 서로 고정된 거리에 배열되어 있기 때문에, 상기 위치 센서들 중 하나가 비현실적이거나 의미 없는 센서 위치를 감지하더라도, 적어도 하나의 다른 위치 센서에 의해 감지된 상기 센서 위치로부터 한 위치 센서의 정확한 센서 위치와 상기 리딩 헤드 위치가 유출될 수 있다. 예를 들어, 오염으로 인해 비현실적이거나 의미 없는 센서 위치가 감지될 수 있다.
상기 감지된 센서 위치는 상기 대응되는 코드 트랙에서 실제로 발생하는 값에 의해 생성된 경우 의미 있는 것으로 선호되게 설명된다. 특정 위치 센서에 의해 감지된 상기 센서 위치는, 특히 다른 위치 센서들에 의해 감지된 센서 위치들 및 상기 위치 센서들 사이의 알려진 고정된 거리들을 기반으로 할 때, 적어도 충분히 정확한 근사치로, 그것의 실제 센서 위치와 대응되는 하나의 위치 센서에 의해 감지된 센서 위치에 해당한다고 가정할 수 있는 경우 합리적인 것으로 선호되게 설명된다.
머테리얼 척도는 선호되게 유리 스케일로 구성된다. 상기 적어도 하나의 제1 센서 위치와 상기 적어도 하나의 제2 센서 위치가 머테리얼 척도 상에서 동시에 감지될 수 있는 만큼, 해당 리딩 헤드 위치는 적어도 두개의 다른 센서 위치들로부터 결정될 수 있다.
상기 인코더 시스템은 바람직하게는 두개의 제1 위치 센서들 및 두개의 제2 위치 센서들을 가진다. 이는 상기 리딩 헤드가 총 4개의 위치 센서들을 포함할 수 있음을 의미한다. 그 결과, 상기 리딩 헤드 위치는 특히 두개의 위치 센서들을 갖는 리딩 헤드의 실시예와 비교할 때 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 지정될 수 있다. 두개의 위치 센서들을 갖는 실시예에서, 두 위치 센서들 모두 의미있는 센서 위치를 감지하고, 상기 센서 위치들 사이의 고정된 거리와 과도하게 차이날 경우, 상기 두 대의 감지된 위치들 중 어느 것이 합리적인지 결정할 수 없다. 이는 이러한 상황에서 신뢰할 수 있는 리딩 헤드 위치가 결정될 수 없음을 의미한다. 위치 센서들의 수가 증가됨에 따라, 일반적으로 더 높은 중복성 또한 있고, 이에 따라 상기 리딩 헤드 위치를 결정할 때 더 높은 확실성이 있다. 두개의 제1 위치 센서들 및 두개의 제2 위치 센서들을 가진 실시예에서, 상기 센서들 중 하나가 부정확하지만 의미 있는 센서 위치를 감지하는 경우, 상기 남은 세개의 위치 센서들에 의해 감지되는 센서 위치들은 상기 감지된 센서 위치들이 비합리적인 것으로 쉽게 결정하도록 사용될 수 있다. 상기 리딩 헤드 상의 4개의 위치 센서들을 배열함으로써, 다른 위치 센서가 의미 없는 센서 위치를 감지하더라도 상기 부정확하게 감지된 센서 위치가 결정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 두개의 제1 위치 센서들 및 상기 두개의 제2 위치 센서들이 상기 리딩 헤드 상에서 교번적으로 배열되고, 이에 따라, 리딩 방향에서, 제1-2 위치 센서, 제2-1 위치 센서, 및 제2-2 위치 센서가 이 순서대로, 제1-1 위치 센서를 따라간다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 위치 센서들은 광학 위치 센서들로 구성된다. 광학 위치 센서들을 가지면, 상기 센서 위치들은 매우 정확하게 그리고 매우 높은 해상도로 감지될 수 있다. 특히 선호되는 방식으로, 상기 위치 센서들은 광학 반사형 위치 센서들로 구성된다. 상기 위치 센서들은 또한 유도성, 자기성 또는 정전 용량성 위치 센서로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 각 위치 센서들은 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 증분적으로 코딩된 코드 트랙의 동시 스캐닝에 적절하다. 이는 각 위치 센서들이 절대적으로 코딩된 코드 트랙 상에 배열된 위치 사양에 더하여 증분적으로 코딩된 코드 트랙 상에 배열된 위치사양 역시 감지되는 방식으로 선호되게 구성될 수 있음을 의미한다. 상기 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 증분적으로 코딩된 코드 트랙이 동시에 스캐닝 될 수 있다는 사실은, 각 센서 위치가 더 정확하게 감지될 수 있음을 의미한다.
상기 위치 센서들은 열 팽창 계수가 2ppm/K 이하인 일체형 센서 캐리어 상에 배열될 수 있다. 이는 온도 변화가 상기 위치 센서들 간의 고정된 거리 상에 미미한 영향을 가진다는 것을 보장한다. 특히, 동시에 스캔되어야 할 상기 머테리얼 척도에 대한 온도 변화가 무시할 수 없는 길이 변화를 유발할 경우, 상기 머테리얼 척도의 열 팽창은 상기 위치 센서들에 의해 동시에 감지된 센서 위치들로부터 결정될 수 있으며, 필요할 경우, 보상한다. 상기 센서 케리어는 특히 바람직하게는 1 ppm/K의 열팽창 계수를 갖는 석영 유리(quartz glass)로 만들어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 코드 세그먼트는 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 갖는다. 이 방식으로, 상기 제1 코드 세그먼트는 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙은 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙 옆의 횡 방향으로 배열되고, 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙과 평행한 종 방향으로 배열된다. 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙은, 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 증분적으로 코딩된 코드 트랙의 동시 스캔에 적합할 수 있는 상기 위치 센서들이 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 동시 스캔할 수 있는 방식으로, 서로 옆에 배열될 수 있다.
상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙은 바람직하게는 주기적으로 반복되는 증분적인 코드를 포함하고 그 주기는 절대적으로 코딩된 코드 트랙에 의하여 절대적으로 할당될 수 있는 방식으로 구성된다. 바람직하게는, 상기 증분적으로 코딩된 코드 트랙이 더 세밀한 분할(finer partitioning)을 포함하고, 이에 따라 상기 절대적으로 코딩된 코드 트랙보다 더 높은 해상도를 가진다. 상기 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 증분적으로 코딩된 코드 트랙의 동시 스캐닝에 의하여, 고-해상도 절대적인 센서 위치들이 감지될 수 있다.
상기 머테리얼 척도는 제2 코드 세그먼트를 포함할 수 있고, 이에 따라 상기 리딩 헤드 및 상기 머테리얼 척도가 상기 제1 코드 세그먼트 상의 각 제1 센서 위치가 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서에 의해 감지될 수 있고 상기 제2 코드 세그먼트 상의 각 제2 센서 위치가 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서에 의해 동시적으로 감지될 수 있는 방식으로, 서로 상대적으로 배열된다. 이러한 방식으로, 더 높은 중복성과 따라서 상기 인코더 시스템의 더 높은 신뢰성이 달성될 수 있다.
상기 제2 코드 세그먼트는 제2 절대적으로 코딩된 코드 트랙을 포함할 수 있다. 게다가 기 제2 코드 세그먼트는 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 코드 세그먼트 및 상기 제2 코드 세그먼트는 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙 및 상기 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙이 서로 마주 보도록 배열될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙은 상기 머테리얼 척도가 두개의 절대적으로 코딩된 코드 트랙 및 하나의 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 갖도록 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙에 의해 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 코드 세그먼트 및 상기 제2 코드 세그먼트는 서로 반대 방향으로 배열된다. 종 방향에서, 상기 제1 코드 세그먼트는 오름차순 카운팅 방향을 가질 수 있고, 상기 제2 코드 세그먼트는 내림차순 카운팅 방향 또는 그 반대도 가능하다. 상기 적어도 하나의 제1 감지된 센서 위치 및 상기 적어도 하나의 제2 감지된 센서 위치를 기초로, 상기 리딩 헤드 위치는 각각 상이한 계산 규칙들을 기초로 결정될 수 있다. 이 방식으로, 상기 리딩 헤드 위치의 결정의 추가적인 신뢰성을 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 머테리얼 척도는 제1 세그먼트 단부 및 제2 세그먼트 단부를 갖는 적어도 하나의 머테리얼 척도 세그먼트를 갖는다. 이 방식으로, 상기 머테리얼 척도는 쉽게 조립될 수 있고, 특히, 조립 및 운송 동안 다루기가 쉽다. 조립 동안, 여러 머테리얼 척도가 상기 머테리얼 척도의 상응하는 큰 전체 길이를 달성하기 위하여, 선호되게는 하나 뒤에 하나씩 배열된다. 상기 조립된 머테리얼 척도에서, 두개의 연속적인 세그먼트 단부들 사이에서 간격 형태의 오프셋이 배열될 수 있다. 이를 통해 상기 조립이 단순해질 수 있다.
상기 머테리얼 척도는 선형 및/또는 곡선형 및/또는 원형이 될 수 있다. 특히, 상기 머테리얼 척도는 유연해질 수 있다. 상기 머테리얼 척도가 원형인 경우, 상기 머테리얼 척도는 상기 머테리얼 척도의 횡방향 및 종방향이 형성된 원의 반지름과 수직적으로 배열되는 방식으로 배열될 수 있다. 따라서 상기 리딩 헤드의 위치 센서들은 바람직하게는 적어도 대략적으로 원의 중심을 향하도록 배향된다. 이 방식으로, 원의 둘레에 있는 리딩 헤드 위치가 결정될 수 있다. 그런 다음 상기 리딩 헤드 위치는 대응되는 회전각을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 그러므로, 상기 인코더 시스템은 특히 직경이 큰 샤프트가 존재하고 동시에 높은 위치적 정확도가 요구되는 응용분야에서, 예를 들어 천문대에서, 상기 회전각을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 인코더 시스템은 상기 센서 위치들을 평가하기 위한 평가부를 포함하고, 상기 평가부는 각각 동시에 감지된 센서 위치들로부터 리딩 헤드 위치를 결정하도록 구성된다. 특히, 상기 리딩 헤드 위치는 상기 감지된 센서 위치들의 평균을 내어 결정될 수 있다. 이 경우, 상기 리딩 헤드 위치는 상기 리딩 헤드 내에서 상기 위치 센서들의 위치에 대해 원하는 대로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 리딩 헤드 위치는 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서 및 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서 사이의 중앙에 배열될 수 있다. 서로 일정 거리에서 배열된 복수의 위치 센서들에 의해 감지된 센서 위치들의 평균을 내어, 이에 의해 결정된 상기 리딩 헤드 위치의 해상도가 증가될 수 있다.
상기 평가부는 타당성 및/또는 의미 측면에서 상기 센서 위치들을 확인하고, 상기 리딩 헤드 위치를 결정하기 위하여 타당하지 않거나 및/또는 의미 없는 센서 위치들을 사용하지 않도록 구성될 수 있다. 이를 통해 하나 이상의 결정된 센서 위치들을 사용할 수 없는 경우, 즉 타당하지 않거나 의미 없는 경우에도 리딩 헤드 위치가 결정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 평가부는 센서 위치들 및/또는 리딩 헤드 위치들을 저장하기 위한 메모리 수단을 포함한다. 이러한 방식으로, 특히 특정 센서 위치들 및/또는 리딩 헤드 위치들이 저장되고 이후에 사용될 수 있다. 특히, 두개의 연속적인 세그먼트 단부들 사이의 간격을 갖는 상기 머테리얼 척도의 경우, 상기 간격은 교육 실행 중에 감지되고 저장될 수 있다. 나중의 운영중에 위치 센서들의 하나가 간격을 감지하는 경우, 그에 의해 감지된 센서 위치는 예를 들어, 타당하지만 의미가 없는 것으로 분류될 수 있다.
특히, 제1 코드 세그먼트 및 제2 코드 세그먼트를 갖는 인코더 시스템은 복수의 머테리얼 척도들을 포함할 수 있고, 상기 제1 코드 세그먼트 및 상기 제2 코드 세그먼트는 각 머테리얼 척도에서 서로 다르게 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 머테리얼 척도들은 종방향으로 하나 뒤에 하나 배열된다. 이는 리딩 헤드 위치가 결정될 수 있는 측정 구간(measurement stretch )이 차례로 배열된 머테리얼 척도의 수에 의해 확장될 수 있음을 의미한다. 상기 제1 코드 세그먼트 및 상기 제2 코드 세그먼트의 각각 다른 배열에 의해, 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의해 동시에 감지되는 센서 위치들 간의 차이는 개별 머테리얼 척도들 마다 상이하다. 이 방식으로, 측정 섹션(measuring section)에서 상기 리딩 헤드가 가정할 수 있는 모든 위치는 바람직하게는 절대적이고 명확한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 이전의 머테리얼 척도와 비교할 경우, 각 머테리얼 척도에서 상기 제1 코드 세그먼트가 상기 제2 코드 세그먼트에 대해 절대값으로 이동될 수 있다. 상기 측정 구간의 최대 길이는 바람직하게는 상기 제1 코드 세그먼트 및 상기 제2 코드 세그먼트의 가능한 조합들의 개수에 의해서만 결정된다.
상기 설명된 실시예들 중 어느 하나에 따른 인코더 시스템에서 상기 리딩 헤드 위치를 결정하기 위한 방법은 이하의 단계들을 포함함:
● 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서의 상기 각각의 제1 센서 위치 및 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서의 상기 각각의 제2 센서 위치를 동시에 감지,
● 각 센서 위치의 타당성 및/또는 의미를 상기 동시에 결정되는 각각의 다른 센서 위치들과 비교함으로써 검증,
● 상기 타당성 및/또는 의미 있는 센서 위치들을 기초로 상기 리딩 헤드 위치를 결정.
본 발명의 실시예들은 다음 도면들을 기초로 설명된다.
도 1은 인코더 시스템의 제1 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 2는 인코더 시스템의 제2 실시예의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 3은 인코더 시스템의 제3 실시예의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 4는 인코더 시스템의 제4 실시예의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 5는 인코더 시스템의 제5 실시예의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 6은 도 5에서 도시된 인코더 시스템의 실시예의 개략적인 상세도를 나타낸다.
도 7은 인코더 시스템의 제6 실시예의 개략적인 상세도를 나타낸다.
도 8은 인코더 시스템의 제7 실시예의 개략적인 상세도를 나타낸다.
도 9는 머테리얼 척도의 제1 실시예의 개략적인 표현을 나타낸다.
도 10은 머테리얼 척도의 제2 실시예의 개략적인 표현을 나타낸다.
도 11은 머테리얼 척도의 제3 실시예의 개략적인 표현을 나타낸다.
도 1 내지 도 11은 다양한 실시예들의 다른 관점을 나타낸다. 명확성을 위하여, 모든 참조 부호가 각 도면에 사용되지는 않는다. 동일하거나 기능적으로 동일한 부분에는 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 1은 리딩 헤드(10) 및 머테리얼 척도(30)를 갖는 인코더 시스템(20)의 제1 실시예의 개략적인 측면도를 나타낸다. 상기 리딩 헤드(10)은 제1 위치 센서(1) 및 제2 위치 센서(2)를 포함한다. 상기 위치 센서(1, 2)는 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)의 스캐닝에 적절하고, 서로 고정된 거리(a)에서 리딩 방향(12)에서 배열된다. 상기 위치 센서들(1, 2)는 일체형 센서 캐리어(14) 상에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 센서 캐리어(14)의 열 팽창 계수는 2ppm/K 이하이다. 특히 선호되는 바로는 상기 센서 캐리어(14)는 대략적으로 1ppm/K의 열 팽창 계수를 갖는 석영 유리로 만들어진다. 상기 리딩 헤드(10)는 상기 위치 센서들(1, 2)이 배열되는 리딩 헤드 하우징(16)을 포함할 수 있다. 상기 위치 센서들(1, 2)은 광학 위치 센서들로 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 머테리얼 척도(30)는 종방향(l) 및 횡방향(q)를 포함한다. 종방향(l)에서, 상기 머테리얼 척도(30)는 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)를 갖는 제1 코드 세그먼트(32)를 갖는다. 게다가, 상기 제1 코드 세그먼트(32)는 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)을 포함할 수 있다. 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는, 상기 리딩 방향(12)이 상기 종방향(l)에 대응하는 방식, 및 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)가 상기 리딩 방향(l)에서 서로 상대적으로 이동가능한 방식으로 서로 상대적으로 배열된다. 게다가, 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는, 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제1 센서 위치(p1)가 상기 제1 위치 센서(1)에 의해 감지될 수 있고, 동시에 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제2 센서 위치(p2)가 상기 제2 위치 센서(2)에 의해 감지될 수 있는 방식으로 서로 상대적으로 배열된다. 상기 위치 센서들(1, 2)는 바람직하게는, 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34) 및 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)의 동시 스캐닝에 적합하다.
상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)은 바람직하게는 종방향(l)에서 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)과 평행하게, 그리고 횡방향(q)에서 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34) 옆에 배열된다. 게다가, 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(34)은, 바람직하게는 주기적으로 반복되는 증분적인 코드를 포함하고 그 주기는 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)에 의하여 절대적으로 할당될 수 있는 방식으로 구성된다. 바람직하게는, 상기 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)이 더 세밀한 분할(finer partitioning)을 포함하고, 이에 따라 상기 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)보다 더 높은 해상도를 가진다. 상기 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34) 및 상기 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)의 동시 스캐닝에 의하여, 고-해상도 절대적인 센서 위치(p1, p2)들이 감지될 수 있다.
도 2 및 도 3에서 도시된 상기 머테리얼 척도(30) 각각은 제1 머테리얼 척도 세그먼트(38) 및 제2 머테리얼 척도 세그먼트(40)을 포함한다. 상기 머테리얼 척도 세그먼트들(38, 40) 각각은 제1 세그먼트 단부(42) 및 제2 세그먼트 단부(44)를 포함한다. 간격(46) 형태의 오프셋은 상기 연속적인 세그먼트들(44, 42) 사이에서 간격(46) 형태의 오프셋이 배열될 수 있다. 머테리얼 척도 요소(38, 40)이 더 큰 길이를 넘어 확장할 수 있음을 명확하게 하기 위하여, 상기 머테리얼 측정 세그먼트들(38, 40)은 도2 및 도 3에서 대각선으로 배열된 중단(interruptions)과 함께 도시된다.
도 3의 실시예에서 도시된 바와 같이, 리딩 헤드(10)는 제1-1 위치 센서(1.1) 및 제2-1 위치 센서(1.2) 뿐 아니라 제1-2 위치 센서(2.1) 및 제2-2 위치 센서(2.2)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 두개의 제1 위치 센서들(1.1, 1.2) 및 상기 두개의 제2 위치 센서들(2.1, 2.2)이 상기 리딩 헤드 상에서 교번적으로 배열되고, 이에 따라, 리딩 방향(12)에서, 제1-1 위치 센서(1.1) 다음에 상기 제1-2 위치 센서(2.1), 상기 제2-1 위치 센서(1.2) 그리고 상기 제2-2 위치 센서(2.2)가 이 순서대로 따라오도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 센서 위치(p1)는 상기 제1 위치 센서(1)에 의해 감지될 수 있고, 상기 센서 위치(p2)는 상기 제2 위치 센서에 의해 감지될 수 있다. 이에 상응하여, 상기 제1-1 위치 센서(1.1)는 제1-1 센서 위치(p1.1)를, 상기 제2-1 위치 센서(1.2)는 제2-1 센서 위치(p1.2)를, 상기 제1-2 위치 센서(2.1)는 제1-2 센서 위치(p2.1)를, 상기 제2 위치 센서(2.2)는 제2-2 센서 위치(p1.1)를 감지할 수 있다(그리고, 도 3 참조). 바람직하게는, 상기 리딩 헤드 위치(p)는 상기 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.1)로부터 결정된다. 상기 리딩 헤드 위치(p)의 결정은, 예를 들어, 상기 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)의 평균을 취함으로써 이루어질 수 있다. 상기 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)의 감지는 바람직하게는 동시에 수행된다.
상기 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)을 평가하기 위하여, 상기 인코더 시스템(20)은 동시에 감지된 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)로부터 상기 리딩 헤드 위치(p)를 결정하도록 구성된 미도시된 평가부를 포함할 수 있다. 상기 리딩 헤드 위치(p)는 상기 감지된 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)에 대해 원하는대로 정의될 수 있다. 상기 리딩 헤드 위치(p)는 바람직하게는 상기 감지된 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2) 사이의 중앙에 정의된다.
상기 위치 센서(1, 2, 또는 대안적으로 1.1, 1.2, 2.1, 2.2)는 상기 리딩 방향에서 서로 고정된 거리에서 배열됨에 따라, 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 리딩 헤드 위치(p)는 또한 간격(46)과 일치할 경우에도 결정될 수 있다. 시운전(commissioning)전에는 학습 실행(teach-in run)d이 선호적으로 실행되며, 학습 실행에서는 상기 간격(46)이 감지되고 저장된다. 이를 위해, 상기 평가부는, 특히, 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2) 및/또는 리딩 헤드 위치들(p)의 저장을 위한 메모리 수단을 포함할 수 있다.
여기서, 도 4에 도시된 상기 인코더 시스템(20)은 상기 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34) 및 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)을 가진 상기 제1 코드 세그먼트(32) 에 더하여, 제2 절대적으로 코딩된 코드 트랙(50) 및 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙(52)을 가진 제2 코드 세그먼트(48)을 포함할 수 있음을 유의해야 한다. 바람직하게는, 상기 제1 코드 세그먼트(32) 및 상기 제2 코드 세그먼트(48)은 서로 반대 방향으로 배열된다. 특히 바람직하게는, 상기 제1 코드 세그먼트(32)는 상기 종 방향(l)에서 상승하는 것으로 구성되는 제1 카운팅 방향(54)을 가지고, 반면에 상기 제2 코드 세그먼트(48)는 상기 종 방향(l)에서 하강하는 것으로 구성되는 제2 카운팅 방향(56)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예들에서, 상기 위치 센서들(1.1, 1.2, 2.1, 2.2)은 상기 리딩 방향(12)에서 서로 고정된 위치들(a1 내지 a6)에서 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 위치 센서들(1.1, 1.2)은 상기 제1 코드 세그먼트를 감지할 수 있도록 배열되고, 상기 제2 위치 센서들(2.1, 2.2)은 상기 제2 코드 세그먼트(48)를 감지할 수 있도록 배열된다.
상기 리딩 헤드 위치(p)의 결정 동안, 비현실적이거나 및/또는 의미 없는 센서 위치들(p1, p2 또는 대안적으로 p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)은 바람직하게는 사용되지 않는다. 신뢰성 검사가 어떻게 수행될 수 있는지는 도 4에 도시된 실시예들을 이용하여 아래에서 설명된다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예들과 비교할 때, 특히 상기 제1 코드 세그먼트(32)와 상기 제2 코드 세그먼트(48)는 서로 반대 방향으로 배열된다는 것이 지적될 필요가 있다.
모든 동시에 감지된 센서 위치들(p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)의 타당성은 바람직하게는 아래의 조건들이 모두 충족될 경우에 존재할 수 있다:
p1.1 + p2.1 = a4,
p1.2 + p2.2 = a6,
p1.2 - p1.1 = a3,
p2.1 - p2.2 = a2,
p1.1 + p2.2 = a1,
p2.1 + p1.2 = a5.
이와 같이 동시에 감지된 센서 위치들(p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)을 평가함으로써, 단일하게 감지된 센서 위치들(p1.1, p1.2, p2.1, p2.2)이 타당하지 않다고 판단될 수도 있다.
상기 동시에 감지된 센서 위치들(p1.1, p1.2, p2.1, p2.2) 사이의 거리들과 상기 고정된 거리들(a1 내지 a6)를 비교함으로써, 특히 온도 변화의 결과에 따른 상기 머테리얼 척도의 길이 변화와 같은 체계적 변화(systematic changes)가 더욱이 감지되고 보상될 수 있다. 특히, 상기 위치 센서들(1.1, 1.2, 2.1, 2.2)은 석영 유리로 만들어진 일체형 센서 캐리어(14) 상에 배알될 수 있다. 이는 도 2 및 도 3에 도시된 실시예들에도 상응하게 적용된다.
도 5 및 도 6은 상기 인코더 시스템(20)의 다른 실시예를 도시한다. 여기서 머테리얼 척도(30)은 원형일 수 있다. 바람직하게는, 상기 머테리얼 척도(30)는 샤프트 반지름(60)을 갖는 샤프트(58) 상에 배열된다. 여기서, 상기 머테리얼 척도(30)는 상기 제1 세그먼트 단부(42) 및 상기 제2 세그먼트 단부(44)를 갖는 제1 머테리얼 척도 세그먼트(38)에 의해 형성될 수 있다. 상기 간격(46)은, 바람직하게는, 상기 제1 세그먼트 단부(42) 및 상기 제2 세그먼트 단부(44) 사이에 배열된다. 이는 상기 샤프트(58) 상에 상기 머테리얼 척도(30)를 조립하는 것을 크게 단순화할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예들에 관한 관련 설명에 따르면, 상기 리딩 헤드(10)이 상기 간격(46) 상에 배열되더라도, 상기 리딩 헤드 위치(p)는 또한 신뢰성 있고 명확하게 결정될 수 있다.
상기 머테리얼 척도(30)는 바람직하게는, 상기 횡 방향(q)과 상기 종 방향(l)이 상기 샤프트 반지름(60)에 수직이 되도록 배열된다. 바람직하게는 상기 리딩 헤드(10)의 위치 센서들(1.1, 1.2, 2.1, 2.2)이 적어도 대략적으로 상기 샤프트의 중심, 그리고 따라서 상기 원형 머테리얼 척도(30)의 중심을 향하도록 배향된다.
상기 머테리얼 척도(30)는 바람직하게는 상기 샤프트(58)의 외주 반경에 배열된다. 특히, 상기 샤프트(58)가 할로우 샤프트(hollow shaft)로 구성된 경우, 상기 머테리얼 척도(30)는 대안적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(58)의 내주 반경에 배열될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예와 대조적으로, 상기 리딩 헤드(10)는 샤프트(58)의 내부에 배열될 수 있다.
상기 머테리얼 척도(30)가 원형일 수 있는 다른 실시예가 도 8에 도시된다. 여기서 상기 머테리얼 척도(30)가 바람직하게는 횡 방향(q)이 상기 샤프트 반지름(60)의 빙향으로 배열되고, 그리고 상기 종 방향(l)이 상기 샤프트 반지름(60)에 수직으로 배열되는 방식으로 배열된다. 상기 리딩 헤드(10)의 위치 센서들(1.1, 1.2, 2.1, 2.2)은 바람직하게는 도면의 평면에 수직으로 진행하고 미도시된 샤프트의 종축 방향으로 적어도 대략적으로 배향된다. 예를 들어, 상기 머테리얼 척도(30)은 샤프트 단부(shaft end) 또는 샤프트 숄더(shaft shoulder)의 단면에 배열될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서, 상기 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙(52)은, 상기 머테리얼 척도(30)가 2개의 절대적으로 코딩된 코드 트랙들(34, 50) 및 하나의 증분적으로 코딩된 코드 트랙을 포함하도록, 상기 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36)에 의해 형성될 수 있다.
도 9 내지 도 11은, 바람직하게는 상기 제1 코드 세그먼트(32) 및 상기 제2 코드 세그먼트(48)을 포함하는 상기 머테리얼 척도(30)의 다양한 실시예들을 도시한다. 도 9 내지 도 11에서 도시된 각 실시예들에서, 상기 제1 코드 세그먼트(32) 및 상기 제2 코드 세그먼트(48)는 서로 상이하게 배열될 수 있다. 상기 리딩 헤드(10)와 상기 머테리얼 척도(30)는, 상기 제1 코드 세그먼트(32) 상의 상기 제1 센서 위치(p1)가 상기 위치 센서(1)에 의해 감지될 수 있고, 이와 동시에 상기 제2 코드 세그먼트(48) 상의 상기 제2 센서 위치(p2)가 상기 제2 위치 센서(2)에 의해 감지될 수 있도록, 서로간에 상대적으로 배열될 수 있다. 상기 제1 위치 센서(1) 및 상기 제2 위치 센서(2)는 상기 리딩 헤드(10)(도 1 또한 참조)에서 서로 고정된 거리(a) 만큼 이격됨에 따라, 각각 동시에 감지된 상기 센서 위치들(p1 및 p2) 사이의 차이는 도 9 내지 도 11에서 도시된 상기 머테리얼 척도(30) 사이와 상이하다. 그리하여, 상기 차이(p1 - p2)는, 도 9에 도시된 실시예에서는 6이 될 수 있고, 도 10에 도시된 실시예에서는 5가 될 수 있고, 도 11에 도시된 실시예에서는 4가 될 수 있다.
도 9 내지 도 11에서 도시된 상기 머테리얼 척도(30)가 상기 인코더 시스템(20) 내에서 차례로 배열되면, 상기 머테리얼 척도(30)의 3배 길이를 가진 측정 구간(measuring section)이 실현될 수 있다. 각 머테리얼 척도(30) 상에서 동시에 감지된 센서 위치들(p1, p2)사이의 차이가 다른것과 상이하기 때문에, 상기 리딩 헤드(10)가 상기 측정구간에서 가정할 수 있는 각 위치는 절대적이고 명확하게 결정될 수 있다. 상기 머테리얼 헤드(30)의 다양한 실시예에서, 동일한 제1 코드 세그먼트들(32) 및/또는 동일한 제2 코드 세그먼트들(48)은 선호되게 사용된다.
이 절차에 따르면, 차례로 배열된 머테리얼 척도들(30)의 수가 상기 제1 코드 섹션(32)와 상기 제2 코드 섹션(48)의 고유한 조합 가능성에 대응하는 측정 구간이 생성될 수 있다. 예를 들어, 1 미터 길이의 머테리얼 척도(30)가 1 마이크로미터까지 절대적으로 코딩된 코드 세그먼트들(32, 48)을 포함한다면, 상기 코드 세그먼트들(32, 48)을 오프셋함으로써 서로 다르게 배열되는 코드 세그먼트들(32, 48)을 가진 100만개의 머테리얼 척도(30)가 획득될 수 있다. 이론적으로, 총 길이가 100만 미터, 즉, 1000 km인 측정 구간이 이렇게 생성될 수 있다.
고유한 센서 위치들(p1, p1.1, p1.2, p2.1, p2.2) 및 따라서 고유한 리딩 헤드 위치(p)를 감지할 수 있도록, 실제로는 다양한 머테리얼 척도들(30) 사이의 오프셋 차이가 선호되게 밀리미터 크기에 있을 것이다. 논의된 예에서, 1 킬로미터의 측정 거리(measurement stretch)가 달성될 수 있었다.
1 제1 위치 센서
1.1 제1-1 위치 센서
1.2 제2-1 위치 센서
2 제2 위치 센서
2.1 제1-2 위치 센서
2.2 제2-2 위치 센서
10 리딩 헤드
12 리딩 빙향
14 센서 캐리어
16 리딩 헤드 하우징
20 인코더 시스템
30 머테리얼 척도
32 제1 코드 세그먼트
34 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙
36 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙
38 제1 머테리얼 척도 세그먼트
40 제2 머테리얼 척도 세그먼트
42 제1 세그멘트 단부
44 제2 세그먼트 단부
46 간격
48 제2 코드 세그먼트
50 제2 절대적으로 코딩된 코드 트랙
52 제2 증분적으로 코딩된 코드 트랙
54 오름차순 카운팅 방향
56 내림차순 카운팅 방향
58 샤프트
60 샤프트 반지름
a 고정된 거리
a1 제1 고정된 거리
a2 제2 고정된 거리
a3 제3 고정된 거리
a4 제4 고정된 거리
a5 제5 고정된 거리
a6 제6 고정된 거리
l 종 방향
p 리딩 헤드 위치
p1 제1 센서 위치
p1.1 제1-1 센서 위치
p1.2 제2-1 센서 위치
p2 제2 센서 위치
p2.1 제1-2 센서 위치
p2.2 제2-2 센서 위치
q 횡 방향

Claims (15)

  1. 하기의 특징들을 갖는 인코더 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 제1 위치 센서(1, 1.1, 1.2)와 적어도 하나의 제2 위치 센서(2, 2.1, 2.2)를 갖는 리딩 헤드(10), - 여기서, 상기 위치 센서들(1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2)은 리딩 방향(12)에서 서로 고정된 거리(a, a1, a2, a3, a4, a5, a6)에 위치됨 -
    종 방향(l) 및 횡 방향(q)을 갖는 머테리얼 척도(30), - 여기서, 상기 머테리얼 척도(30)는 제1 절대적으로 코딩된 코드 트랙(34)을 갖는 상기 종 방향(l)에서의 제1 코드 세그먼트(32)를 가짐 -
    를 포함하고,
    상기 리딩 헤드(10)가 상기 종 방향(l)에 대응하고, 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는 상기 리딩 방향(12)에서 서로간에 상대적으로 이동할 수 있고, 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제1 센서 위치(p1, p1.1, p1.2)는 상기 적어도 하나의 제1 위치 센서(1, 1.1, 1.2)에 의해 감지될 수 있고, 동시에 상기 머테리얼 척도(30) 상의 제2 센서 위치(p2, p2.1, p2.2)는 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서(2, 2.1, 2.2)에 의해 감지될 수 있는 방식으로 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)는 서로간에 상대적으로 위치되는,
    인코더 시스템.
  2. 제1항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 리딩 헤드(10)가 두개의 제1 위치 센서들(1.1, 1.2) 및 두개의 제2 위치 센서들(2.1, 2.2)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  3. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 위치 센서들(1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2)은 광학적 위치 센서들(1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2)로서 구성되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 위치 센서들 (1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2) 각각은 절대 코딩된 코드 트랙(34, 50) 및 증분적으로 코딩된 코드 트랙(36, 52)의 동시 스캐닝에 적절한 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 위치 센서들 (1, 1.1, 1.2, 2, 2.1, 2.2)은 열 팽창 계수가 2 ppm/K 이하인 일체형 센서 캐리어(14) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 제1 코드 세그먼트(32)는 제1 증분적으로 코딩된 코드 트랙(34)를 갖는,
    인코더 시스템.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 머테리얼 척도(30)는 제2 코드 세그먼트(48)를 갖고,
    상기 제1 코드 세그먼트(32) 상의 상기 각각의 제1 센서 위치(p1, p1.1, p1.2)가 상기 적어도 하나의 위치 센서(1, 1.1, 1.2)에 의해 감지될 수 있고 상기 제2 코드 세그먼트(48) 상의 상기 각각의 제2 센서 위치(p2, p2.1, p2.2)가 상기 적어도 하나의 위치 센서(2, 2.1, 2.2)에 의해 동시에 감지될 수 있는 방식으로 상기 리딩 헤드(10) 및 상기 머테리얼 척도(30)가 서로간에 상대적으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  8. 제7항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 제1 코드 세그먼트(32) 및 상기 제2 코드 세그먼트(48)는 서로 반대 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 머테리얼 척도(30)는 제1 세그먼트 단부(42) 및 제2 세그먼트 단부(44)를 갖는 적어도 하나의 머테리얼 척도 세그머트(38, 40)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  10. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 머테리얼 척도(30)는 선형 및/또는 곡선형 및 또는 원형인 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  11. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 인코더 시스템(20)은 상기 센서 위치들(p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)을 평가하기 위한 평가부를 갖고,
    상기 평가부는 각각 동시에 감지된 센서 위치들(p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)로부터 리딩 헤드 위치(p)를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  12. 제11항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 평가부는 타당성 및/또는 정보 가치 측면에서 상기 센서 위치들(p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)을 확인하고, 상기 리딩 헤드 위치(p)를 결정하기 위하여 타당하지 않거나 및/또는 의미 없는 센서 위치들 (p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)을 사용하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  13. 제11항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 평가부는 센서 위치들 (p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2) 및/또는 리딩 헤드 위치(p)를 저장하기 위한 메모리 수단을 갖는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  14. 제7항에 따른 인코더 시스템 또는 제7항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템에 있어서,
    상기 인코더 시스템(20)은 복수의 머테리얼 척도(30)를 갖고, 상기 제1 코드 세그먼트(32) 및 상기 제2 코드 세그먼트(48)는 각 머테리얼 척도(32)에서 서로 다르게 배열되는 것을 특징으로 하는,
    인코더 시스템.
  15. 이하의 단계들을 포함하는, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 인코더 시스템(20)에서 상기 리딩 헤드 위치(p)를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 위치 센서(1, 1.1, 1.2) 의 상기 각각의 제1 센서 위치(p1, p1.1, p1.2) 및 상기 적어도 하나의 제2 위치 센서(2, 2.1, 2.2) 의 상기 각각의 제2 센서 위치(p2, p2.1, p2.2)를 동시에 감지하고,
    각 센서 위치(p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)의 타당성 및/또는 의미를 상기 동시에 결정되는 각각의 다른 센서 위치들(p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)과 비교함으로써 검증하고,
    상기 타당성 및/또는 의미 있는 센서 위치들 (p1, p1.1, p1.2, p2, p2.1, p2.2)을 기초로 상기 리딩 헤드 위치(p)를 결정하는,
    방법.
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