WO2013182644A1 - Verfahren, inkrementalgeber und auswertungssystem zur sicheren wegstreckenmessung - Google Patents

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WO2013182644A1
WO2013182644A1 PCT/EP2013/061704 EP2013061704W WO2013182644A1 WO 2013182644 A1 WO2013182644 A1 WO 2013182644A1 EP 2013061704 W EP2013061704 W EP 2013061704W WO 2013182644 A1 WO2013182644 A1 WO 2013182644A1
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WO
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distance measurement
distance
pattern
incremental encoder
coding
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/061704
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Inventor
Rainald Koch
Original Assignee
Deuta-Werke Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/249—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
    • G01D5/2497—Absolute encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
    • G01D5/34792—Absolute encoders with analogue or digital scales with only digital scales or both digital and incremental scales
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492—Position or motion detectors or driving means for the detector

Definitions

  • the invention relates to a method for secure distance measurement by means of an incremental encoder, an incremental encoder and entspre ⁇ sponding an evaluation system for evaluating the measurement signal of such an incremental encoder.
  • Known incremental encoders typically include a measure ⁇ embodiment, which moves in proportion to the réellegeleg ⁇ th to be measured distance.
  • a measure ⁇ embodiment which moves in proportion to the réellegeleg ⁇ th to be measured distance.
  • a slotted disk rotating in proportion to the distance is usually provided for this purpose.
  • the material measure in any case comprises a measuring graduation track for specifying the edge position of encoder pulses as a function of the path to be detected.
  • the incremental encoder thus generates a distance measurement signal similar to a square wave signal having encoder pulses whose edge position is determined by the measurement pitch track. On the basis of the encoder pulses ser ⁇ a distance measurement is then formed.
  • a method for reliably measuring the speed of rail vehicles on the basis of a generic distance measurement is, for example, in the open DE 29 49 131 described.
  • the measuring method and the incremental encoder in such a way that one or more safety-relevant information is recorded in addition to the pure distance measured value.
  • the state of the art is the synchronous generation of two distance-measuring signals which are shifted in phase by 90 ° by separate, appropriately angularly displaced receivers in the incremental encoder.
  • Such a so-called AB signal pair allows, in particular, the direction detection in addition to the pure distance or speed detection.
  • Output signal to determine the absolute position or position of the material measure is e.g. generated by limit switches or index holes.
  • the coding allows the absolute position, such as an elevator car to erfas ⁇ sen.
  • This scale has at least two adjacent, different scales or tracks.
  • another, absolutely coded scale or absolute track is provided.
  • This to ⁇ additional absolute track can be used for security purposes, including the determination of the absolute position. It may represent a "pseudo-random" encoding in which a portion of certain length from the pattern of coding does not repeat itself over the entire length.
  • EP 1447368 Al in case of loss of the signal of the incremental track, for example, not sufficiently precise position or Ge ⁇ schwindmaschinestown longer possible.
  • the production, wiring, assessment and maintenance costs should be consistent or lower.
  • a corresponding system for measuring signal evaluation should be proposed for this method and this incremental encoder.
  • this object is achieved by the shopping ⁇ times combination of claim 1.
  • An apparatus side the object is achieved by an incremental encoder with the features of claim 7 and a system for evaluation according to the features of claim 15 °.
  • the inventive method of distance measurement by means of an incremental encoder is characterized in that by a predetermined code pattern in the measuring graduation track is an additional coding to the moving distance measurement signal modu ⁇ lines.
  • This additional coding thus impresses on the distance measurement signal itself the additional information desired for increasing the safety with respect to the distance measured.
  • the additional information may include direction information, information about the absolute position of the material measure and / or information for identifying the incremental encoder.
  • an inventive Incre ⁇ mental encoder is characterized by a predetermined code pattern in the measuring graduation track for modulating an additional coding to the moving distance measurement signal during its generation.
  • the additional ⁇ coding thus provides the desired additional information already in the actual distance measurement signal.
  • one and the same measuring graduation track or one and the same measuring signal is used as the carrier of the safety-related additional information.
  • Under a set code pattern of pattern elements within a ⁇ he inventive measuring graduation track is understood herein that maps the desired additional information physically.
  • the coding It can extend over the entire usable dimension of the measurement track.
  • the solution according to the invention can consequently combine the entire information in a single signal.
  • this solution offers a high level of security with regard to typical faults, especially in the railway sector.
  • This advantage results from the fact that after such a disturbance, the multiplicity of measurements of the modulating attributes of the encoder pulses, preferably one measurement per encoder pulse, makes it possible to lock onto the known, predetermined coding pattern or to the known, predetermined additional coding Affirmation to ⁇ gen.
  • the predetermined coding pattern as a whole is asymmetrical and accordingly shows no symmetry with regard to the translation or rotation and with respect to the reflection of the dimension of the body. Consequently, in the case of a rotary encoder, the coding pattern has no rotational symmetry.
  • the coding pattern is preferably chosen asymmetrically such that it can not be converted back into itself by two different positions of the measuring graduation track. This allows an unambiguous determination of the absolute position of the material measure on the basis of Rajko ⁇ dtechnik or the Kodiermusters based on a single distance measurement signal.
  • modulation types are basically all for the modulation of pulse signals per se known approaches into consideration, such as pulse-phase modulation, pulse frequency modulation, or pulse width modulation (PWM).
  • PWM pulse width modulation
  • the dynamics of the measured object so the phase of the transmitted signal exceeded, causes a minimum speed of the object, below which the separation of theificatinformati ⁇ on the speed information is speculative. It also depends on the number of pulses per unit of distance covered and on the type and depth of modulation from.
  • the error rate of the additional information is reduced by distri ⁇ len many impulses. ⁇ a correspondingly limited data or symbol rate, however, is not critical in most safety applications, since the desired supplementary information typically occupies only a small volume of data.
  • the additional coding is modulated by a binary coding pattern, i. with only two different types of pattern elements, each representing one of two binary symbol components or symbols.
  • the position (phase) is modulated exactly one of the two complementary edge types of encoder pulses appropriate, ie either the rising or the falling edge of de (at a given motion ⁇ set).
  • Pulsphasenmo ⁇ dulation in real sense, but rather - as with a pulse width modulation -a modulated length or width of the encoder pulses (assuming a constant speed to be measured).
  • the predetermined coding pattern with a constant position of the pulse centers, modulates the pulse widths or, with a constant position of the pause centers, modulates the width of the pulse pauses.
  • a code pattern is used for fast recovery of the motion information preferably, the pattern elements and at least one rule ⁇ moderately distributed attribute, ie, a non-modulated Attri- but exhibit.
  • the two types of pattern elements differ only in one of two complementary attributes, of which one attribute of the lag is unchanged from a conventional, ie uniformly divided, measure, while the other attribute is modulated.
  • the two attributes can be the positions of the two edge types, location and width of the pulses or the pulse ⁇ breaks. In the first case, only the position of one flank type is modulated, the flanks of the other type remain equidistant from each other.
  • the pulse centers remain equidistant from each other and the pulse width is modulated.
  • the pause centers remain equidistant to each other and the pause width is modulated.
  • the term "edge type" refers to the material measure, not to the time-dependent encoder signal, because the assignment between the two changes in the vast majority of applications with the direction of the movement to be measured.
  • the direction of travel can be determined from the Gebersig ⁇ nal, ie the modulation is in this sense "directionally dependent".
  • this may also apply to other types of modulation and is also independent of the selected physical execution of the coding pattern.
  • the additional coding is further ge ⁇ uses to a data word in the odometer measurement signal to kodie ⁇ ren.
  • the data word for identification of the material measure, and thus of the connected rotary encoder may be used.
  • additional coding is expedient, which encodes a total of one data word out of M data bits, each data bit is symbolically represented in the coding pattern of the measuring graduation track by a symbol selected from among two possible symbols.
  • the physical mapping is expediently realized by a sequence of several individual elements which are selected from only two possible elements, ie by a sequence of N binary symbol elements.
  • the two symbols are preferential ⁇ such a way similar chosen such that the autocorrelation function of the overall pattern also has peaks Ml side than the main peak at intervals of N pulses.
  • the two phase patterns should preferably be chosen such that the other functional values of the autocorrelation (and the cross-correlation with the mirror image) are at most slightly positive. There should be a clear contrast, both between main and secondary peaks as well as between secondary peaks and background. Suitable patterns for this can be with a
  • Brute force method can be computationally determined based on the desired contrasts of the correlation functions. It makes sense might be to select a relatively small distance (in the sense of a Hamming distance) between two symbols, for example a distance ⁇ N / 2, preferably ⁇ N / 3 in order to achieve an appropriate similarity and / or Re ⁇ chenaufwand the Limit determination.
  • a backward compatibility to existingmésyste ⁇ men, in particular for a conventionally and parallel to the de- modulation taking place forming a trip distance and / or speed measurement value can be achieved by limiting the provided for the modulation, predetermined dimensional variations in the measuring graduation track.
  • the deviations expediently amount to at most 20% of the equivalent regular graduation period or of the periodic interval measure of a regular measurement graduation track (eg according to the prior art), which would produce the same pulse number per travel path in the limit value.
  • ⁇ expresses: starting from a regular pitch period of, for example 2mm, should the modulating deviation is less be equal to +/- 0.4mm.
  • the incremental encoder Due to the additional information inherent in the path measurement signal due to the modulation, it is sufficient to equip the incremental encoder with only one sensor, which is assigned to the measurement graduation track for generating the distance measurement signal. On that one Transd ⁇ mer the travel distance measuring signal can already be completely ⁇ together read with the additional information. Particularly safe however, a system designed with a further, redundant transducers, of which a second trip distance, if appropriate time-shifted measuring signal, but also fully redundant ⁇ can be tapped continuously. It should also be noted that no changes are required if the coding pattern is selected correctly at the customer.
  • the invention is particularly, but not exclusively , suitable for use with rotary encoders for photoelectric scanning.
  • a rotary pulse generator thus comprises a proportional to the rotating distance slot ⁇ disk with a circular measuring graduation track from aufei- Nander following slots and webs.
  • predetermined deviations in the radian measure of the slots and webs or in the circumferential direction form the predetermined Kodiermuster or carry the information.
  • the measuring graduation track can be correspondingly assigned a fork light barrier of known construction, on which the distance measurement signal can be completely tapped off.
  • the invention is analogously applicable to other types of pulse ⁇ or incremental, such as those according to the in- terferentiellen photoelectric measuring principle, on incremental encoder according to the magnetic sensing method, or for example, on magnetic induction transmitter.
  • an evaluation system for the distance measuring signal of a krementalgebers proposed.
  • This system comprises to ⁇ nearest an evaluation device for forming a distance measured value on the basis of encoder pulses in Wegstre ⁇ CKEN measurement signal and optionally also for forming a speed measuring value based on a Zeitinformati ⁇ on the distance and the measured value.
  • the evaluation device can be operated substantially in a known manner.
  • the proposed evaluation system is generally characterized by a demodulator for recovering the additional coding according to the invention, ie an additional coding which is contained in the path measuring signal of an incremental encoder according to the invention.
  • the demodulator comprises a first correlator stage for the symbols of N symbol elements and a second correlator stage for the M bits of data word.
  • the first stage serves to correlate N successively received symbol elements, with the symbols of N symbol elements in all different absolute positions, which are possible according to the predetermined characteristics.
  • the second correlator stage correlated successively and starting from the result of the ers ⁇ th correlator stage, the M decoded data bits with the DA tenwörtern of M data bits, which are possible in different ⁇ Licher absolute positions and the predetermined characteristics.
  • the results of the first and second correlator stages can be used both for determining the absolute position of the material measure and for determining the data word, ie for identifying the material measure.
  • the system preferably comprises at least two, ie a plurality of incremental encoders whose additional coding encodes pairs of different data words.
  • the incremental encoders are connected to the evaluation device and the demodulator. concluded.
  • the demodulator can be used inter alia by determining the data words for a safety-related identification of the connected incremental encoders.
  • an intended installation of the incremental encoders can be verified or, if applicable, a fault in the construction of the measuring system, for example a wiring error, can be reliably detected.
  • FIG. 1 shows an example of additional coding and a data word coded by the additional coding
  • FIG. 2 shows a basic diagram of a first example of a co ⁇ commanding pattern in a linear measuring graduation track, the code pattern bers modulates the additional coding of FIG.l to a travel distance of a measuring signal incremental encoder;
  • FIG.3 is a schematic side view of a slot ⁇ disc with a second example of a Kodiermus ⁇ ters in a circular measuring graduation track, the code pattern modulates the additional coding of FIG.l to a moving distance measurement signal of an incremental encoder;
  • FIG.4 is a schematic block diagram of an exporting ⁇ approximate shape of an evaluation system for a dung OF INVENTION ⁇ modulated in accordance with moving distance measurement signal.
  • the preferred encoding type shown in FIG.l basically corresponds ei ⁇ nem block code type 1B8B
  • the objective is not the error correction of the data, but in particular the most efficient and reliable decoding and clock recovery, as will become apparent from the description of FIG.
  • the two icons 13, 14 so chosen that the other function values of the autocorrelation function ⁇ lationsfunktion fail at most weakly positive.
  • the symbols 13, 14 also serve less of the error correction than the efficient and reliable decoding (see below for FIG.4) of the data word 12. Suitable patterns for mapping the overall sequence Symbol elements "A”, "B", ie suitable for coding a data word 12, can be determined by means of a brute-force approach or an exhaustion method. All or at least a large number of potential solutions can be tried out by systematically analyzing possible solutions
  • Pattern generated and evaluated based on the desired contrast of the aforementioned correlation functions With a very high number of possible patterns, the search can also be performed on a sufficiently high-contrast, i. it is not necessary to limit the optimal pattern. A suitable pattern will also be found randomly.
  • FIG. 2 shows schematically and by way of example a measuring graduation track 20 for a material measure, in particular of a linear incremental encoder.
  • the measuring graduation track 20 according to FIG. 1 is designed, for example, for an incremental transmitter with photoelectric scanning according to the imaging measuring principle.
  • the following description applies analogously to other sensor principles for scanning a material measure, such as interferential photoelectric, magnetic or inductive.
  • the measuring graduation track 20 consists of an arrangement with narrow webs 21, wide webs 22 and respectively correspondingly wide slots 23 and narrow slots 24.
  • the dimensional deviation between the webs 21, 22 and FIG The slots 23, 24 greatly exaggerated in the direction of movement 25 and not shown to scale.
  • the arrangement of the un ⁇ ter Kunststofflichen webs 21, 22 and slots 23, 24 in the measuring graduation track 20 is selected so that it represents a preparatory-determined code pattern.
  • the measuring graduation track 20 embodying the additional coding 10 of FIG.l which is illustrated ⁇ light on the basis of symbol elements "A", "B".
  • the physical mapping of the Symbolele ⁇ elements "A" and "B" in the code pattern is carried out by each egg nes of two different elements in the pattern of the measuring graduation track 20.
  • a first pattern element is in the example of FIG.2, a pair of narrow web 21 and a wide Slot 23 is provided.
  • a treadmill is intended komplementä ⁇ res pair of wide and narrow web 22 slot 24th
  • the dimensions of the webs 21, 22 and slots 23, 24 are selected so that the total dimension T is on each pair or symbol element "A" and "B” technically identical in motion ⁇ direction 25 and so the grating period of a re ⁇ lar Track equals.
  • the pulse generator includes, inter alia, a Schmitt trigger (not shown) in the signal path of the pickup on the measuring graduation track 20, to form a flank (discrete value) real pulse signal from an initially blurred or continuous (continuous value) signal.
  • a Schmitt trigger (not shown) in the signal path of the pickup on the measuring graduation track 20, to form a flank (discrete value) real pulse signal from an initially blurred or continuous (continuous value) signal.
  • spreader ⁇ accordingly, will be distributed as evenly as possible when scanning the measuring graduation track 20 having a collector and at a constant speed, the signal edges of one type, sensor as in a conventional incremental.
  • the komplementä ⁇ ren flanks are binary-modulated, ie entspre ⁇ accordingly the width of the generated pulse is modulated in a predetermined manner, and serves as an information carrier.
  • the measuring graduation track 20 according to FIG. 2 is therefore asymmetrical with respect to each reflection and therefore at the same time permits the determination of the direction of movement (left / right) from the distance measurement signal.
  • the appropriate modulation depth depends on the respective application case ⁇ and is in FIG.2, as noted, greatly exaggerated formed from ⁇ .
  • an exemplary mapping of a path measuring signal generated by the measuring graduation track 20 is dispensed with, since the encoder pulses in the distance measuring signal are always generated mainly as a function of the movement to be measured, and exaggerated to a lesser extent by the latter depend on the modulation depth shown.
  • the distance information can also be easily removed from the modulated distance measurement signal when the Stegmit ⁇ th the webs 21, 22 or slot centers of the slots 23, 24 each have mutually constant distances.
  • equidistant rising flanks, equidistant falling flanks, equidistant web centers or equidistant slit centers are conceivable as equivalent alternatives.
  • an evaluation of the distance can also be made if the additional coding could not or could not be completely recovered.
  • FIG. 3 shows as a further embodiment a ⁇ nikför-shaped, closed measuring graduation track 30 with alternating on ⁇ successive webs 31, 32 and slots 33, 34.
  • the measuring graduation track 30 is a photo- for the slotted disc designed electrical rotary encoder.
  • the arrangement of the differently wide webs 31, 32 and slots 33, 34 also forms a predetermined coding pattern in the measuring graduation track 30 for modulating additional coding onto the distance measuring signal.
  • the distance measurement signal is generated, for example, photoelectrically with a pickup 38, for example a fork light barrier of known construction.
  • FIG.3 34 14 encodes the predetermined Kodiermus ⁇ ter of webs 31, 32 and slots 33, also the data word 23 or the corresponding row of symbols 13 from FIG.l.
  • the main difference lies there FIG.2 ⁇ rin that the measuring graduation track 30 is executed for a rotary encoder, for example for photoelectric scanning. Accordingly, the dimensional deviations between the narrow webs 31 and wide webs 32 and narrow
  • FIG.4 schematically shows a block diagram of a Favor ⁇ th evaluation system 40 for evaluating a trip distance measurement signal of an incremental encoder with a measuring graduation track 20, 30 according to FIG.2-3.
  • the evaluation system 40 comprises an evaluation device 42 and a demodulator 41 connected thereto.
  • the evaluation device 42 is used to determine a distance measurement value W, a speed value.
  • the evaluation apparatus 42 includes a main filter 43 and a judging unit 44.
  • the main ⁇ filter 43 a Kalman filter is preferred, for example.
  • the main filter 43 at least the speed value V are applied to the evaluation ⁇ unit 44.
  • An optional outlier filter 45 from the main filter 43 two residues at the evaluation unit 44 output.
  • the path ⁇ stretch measuring signal of the incremental encoder according to the invention is supplied to the main filter 43rd In the system of FIG.4, this is done for example on ⁇ prepared via a respective input for the rising edge and the falling edge of the encoder pulses generated by motion. To discriminate the edges of the pulse generator is thus connected via a circuit not shown in detail for edge detection on the main filter 43.
  • Kalman filter 43 is updated with the values for both rising and falling edges.
  • the estimated prediction for the current time according to the Kalman approach is thus first corrected with both attributes or values of the distance measurement signal.
  • the residuals calculated by the main filter 43 are each separated by edge type and low-pass filtered in terms of magnitude, in order to estimate the fluctuation width of the two residuals.
  • the evaluation unit 44 determines the direction of movement DOT (direction-of-travel).
  • the main filter 43 provides on the basis of the residual with the lowest fluctuation range, ie the unmodulated atom. tribute, including the distance value W, V and optionally the acceleration value A 44.
  • the evaluation unit 44 the direction of movement ⁇ tung DOT has determined with sufficient certainty the speed ⁇ value to the evaluation ⁇ unit, the updating of the main filter 43 is not modulated on the Flank type limited after the evaluation unit provides a corresponding confirmation "DOT OK" to the main filter 43.
  • a sufficiently sure movement direction is ensured when a frequency of the encoder pulses is present at the main filter 43, which is high enough to allow a change in the determination of
  • the updating of the main filter 43 with only the input values to the non-modulated edges reduces, on the one hand, detrimental effects of the modulation on the detection of the movement values W, V and A, and on the other hand also increases the signal-to-noise ratio (SNR). the signal, that carries the additional coding.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • FIG. 4 also shows an optional outlier filter 45 as a component of the evaluation device 42.
  • This allows a sorting out of application-specific, oversized outliers, such as wheel-rail slip events in a rail vehicle. Accordingly, the two residuals determined by the main filter 43 are first supplied to the optional outlier filter 45 and fed by the outlier filter 45 on the one hand to the evaluation unit 44 and on the other hand to the demodulator 41.
  • the demodulator 41 includes input side firstly a ⁇ An input filter 46 which only passes the stream of modulated residuals to a first correlator stage 50 and to a two ⁇ th correlator levels past 60. For this purpose, filters the A ⁇ input filter 46 based on the detected direction of movement DOT from the evaluation unit 44th
  • the first correlator stage 50 allows snapping on the bit boundaries of the M-bit data word that is the Gren ⁇ zen provided for symbols such as the symbols 13, 14 according to FIG.l.
  • the modulated residual from the input filter 46 is fed to a correlator block 52 with N parallel correlators.
  • each of the N parallel correlators obtains a weighting pattern averaged with respect to the intended physical symbols, eg with weighting factors +1 and -1, respectively, at the locations where both symbols 13, 14 coincide and with weighting factor 0 at those locations where the Symbols 13, 14 differ.
  • This averaged weighting pattern is stored in a ring shift register 54.
  • the pattern is cyclically shifted in the ring shift register 54 one step at each encoder pulse and distributed via N parallel lines to the second inputs of the correlators in the correlator block 52.
  • each correlator in correlator block 52 multiplies its two input signals and lowpass filters the product.
  • one of the N averaged correlator results from the correlator block 52 will dominate significantly after a short movement, with a rotary encoder usually much less than one revolution, eg after 10 to 20 pulses. This result is determined by the evaluation block 56 and ⁇ latorlane as fine but ambiguous phases in formation ⁇ P (N) to a selection block 62 of the second demodulators supplied 60th
  • the selection block 62 is supplied with the correlation result P (N) of the evaluation block 56, the position or phase position of the ring shift register 54, the direction of movement DOT from the evaluation unit 44, and in particular the sequence of modulated residuals from the input filter 46.
  • the selection or determination of the variable residuals in which the symbols 13, 14 differ differs in the selection block 62. In this way, it is determined which of the two symbols 13, 14 corresponds to the sequence received by the input filter 46, ie which bit values follow were demodulated.
  • the bit information thus obtained is output by the selection block 62 to another correlator block 64 of the second correlator stage 60.
  • the correlator block 64 has M parallel correlators whose first input receives the determined bit values.
  • each correlator receives in the correlator 64 successively the bits of the data word are 12, respectively, for each ⁇ the correlator by one place cyclically interchanged.
  • the data word 12 is stored in a ring shift register 66.
  • the data word 12 is cyclically shifted in the ring shift register 66 after every N encoder pulses and distributed over M parallel lines to the second inputs of the M correlators in block 64.
  • Each ⁇ the correlator multiplies its two input signals in the correlator 64 per bit and low-pass filters the product.
  • one of the M correlation from the correlator 64 is after a relatively little movement, such as at least after reading of about 10 to 20 bits depending on the ge ⁇ selected values for M and N, significantly dominate.
  • This result is determined by the evaluation block 68 and output as a coarse La ⁇ gene information P (M).
  • the absolute position or position of the measurement graduation track thus becomes, in addition to the already determined motion variables W, V, A and DOT 20, 30 or the material measure measured. This also takes place on the basis of the additional coding alone in the distance measurement signal at the input of the evaluation device 42.
  • each evaluation block 56, 68 can also provide a quality indication of the detected motion variables on the basis of the correlation results so that they can be validated or possibly rejected.
  • the evaluation device 42 and the first demodulator stage require at frequencies of the encoder pulses in the kHz range digital signal processors or FPGAs. To minimize the hardware overhead, a bit depth of 3 bits should be sufficient for resolving the residuals in most applications, since the modulation depth and signal-to-noise ratio (SNR) are low.
  • the second correlator stage 60 may also be implemented by software in the security-oriented target system.
  • This archiving ture securing of the signal path includes the transmission not only from the transducer to the interface, for example, for the evaluation device 42, but also up to the target system through which it ⁇ method according to the invention. From the above effect of the signal evaluation results the effect of the triple unbalanced coding pattern, for example of webs and slots.
  • the asymmetry with respect to any mirroring allows the direction detection.
  • the asymmetry with respect to any rotation in the case of a rotary encoder, or any translation in the case of a linear encoder allows the measurement of the absolute position of the measure ⁇ embodiment.
  • an identification of the incremental encoder is made possible from a numerically limited quantity. The latter allows for example the on ⁇ cover of wiring errors, the use of an unforeseen incremental encoder, etc.
  • FIG.1 A first figure.

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Inkrementalgeber zur sicheren Wegstreckenmessung. Die Wegstreckenmessung erfolgt mit einer proportional zu einer zurückgelegten Wegstrecke beweglichen Messteilungsspur (20; 30) zum bewegungsabhängigen Bestimmen der Flankenlage von Geberimpulsen in einem Wegstrecken-Messsignal. Erfindungsgemäß wird ein vorbestimmtes Kodiermuster (21, 22, 23, 24; 31, 32, 33, 34) in der Messteilungsspur (20; 30) vorgesehen zum Modulieren einer Zusatzkodierung (10) auf das Wegstrecken-Messsignal bei dessen Erzeugung. Die Zusatzkodierung ist zwecks Sicherheitserhöhung bezüglich des Weg- streckenmesswerts verwendbar.

Description

Verfahren, Inkrementalgeber und AuswertungsSystem zur sicheren Wegstreckenmessung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Wegstreckenmessung mittels eines Inkrementalgebers , einen entspre¬ chenden Inkrementalgeber sowie ein Auswertungssystem zum Auswerten des Messsignals eines solchen Inkrementalgebers.
Bekannte Inkrementalgeber umfassen typischerweise eine Ma߬ verkörperung, welche sich proportional zu der zurückgeleg¬ ten, zu messenden Wegstrecke bewegt. Bei einem Drehimpulsge¬ ber als Inkrementalgeber ist hierzu meist eine proportional zur Wegstrecke drehende Schlitzscheibe vorgesehen. Sowohl bei Drehimpulsgebern als auch bei linearen Impulsgebern um- fasst die Maßverkörperung jedenfalls eine Messteilungsspur zur Vorgabe der Flankenlage von Geberimpulsen in Abhängigkeit der zu erfassenden Wegstrecke. Der Inkrementalgeber erzeugt folglich ein Wegstrecken-Messsignal ähnlich einem Rechtecksignal, das Geberimpulse aufweist deren Flankenlage durch die Messteilungsspur bestimmt ist. Auf Grundlage die¬ ser Geberimpulse wird anschließend ein Wegstreckenmesswert gebildet .
Das vorgenannte Prinzip wird in vielerlei Anwendungen, unter anderem in Tachometer-Systemen für Schienenfahrzeuge genutzt. Ein Verfahren zum zuverlässigen Messen der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen ausgehend von einer gattungsgemäßen Wegstreckenmessung ist beispielsweise in der Offen- legungsschrift DE 29 49 131 beschrieben.
In sicherheitskritischen Anwendungen, insbesondere bei der Wegstrecken- und Geschwindigkeitsmessung in Schienenfahrzeugen, ist es erforderlich, die Wegstreckenmessung möglichst sicher und zuverlässig zu gestalten.
Zur sicheren Wegstreckenmessung ist es bereits bekannt, das Messverfahren und den Inkrementalgeber so zu gestalten, dass zusätzlich zum reinen Wegstreckenmesswert eine oder weitere sicherheitsrelevante Informationen erfasst werden. Stand der Technik ist insbesondere das synchrone Erzeugen von zwei um 90 ° -phasenverschobenen Wegstrecken-Messsignalen durch getrennte, entsprechend winkelverschoben vorgesehene Abnehmer im Inkrementalgeber. Ein solches sogenanntes AB- Signalpaar erlaubt insbesondere die Richtungserkennung zu- sätzlich zur reinen Wegstrecken- oder Geschwindigkeitserfassung. Zur Korrektur von Fehlern beim Zählen der Impulse ist es ferner bekannt, durch eine weitere Messteilungsspur ein redundantes Messsignal zu erzeugen.
Ferner sind bereits Inkrementalgeber bekannt, welche zur er- höhten Sicherheit hinsichtlich Zählfehlern ein separates
Signal zur Bestimmung der absoluten Position bzw. Lage der Maßverkörperung ausgeben. Dieses Signal wird z.B. durch Endschalter oder Indexlöcher erzeugt.
Die Verwendung mehrerer Spuren zur Bildung zusätzlicher Sig- nale ermöglicht es, gewisse Fehler zu erfassen, und bei hin¬ reichender Redundanz gegebenenfalls auch zu korrigieren. So kann beispielsweise beim Ausfall eines Kanals eines AB- Signals in den meisten Fällen weiterhin eine Wegstreckenmessung gewährleistet werden. Dennoch geht beim Ausfall eines der weiteren Signale oft eine sicherheitsrelevante Informa¬ tion verloren, z. B. die Richtungsinformation beim Ausfall des A- oder B-Signals in einem AB-System. Die Europäische Patentanmeldung EP 1 447 368 AI offenbart ein Positionserfassungssystem, insbesondere für Aufzüge. Bei diesem System wird eine Kodierung vorgesehen, welche durch eine Sensoranordnung, insbesondere eine Anordnung aus mehre- ren Hall-Elementen, erfassbar ist. Die Kodierung ermöglicht es, die Absolutposition, z.B. einer Aufzugskabine, zu erfas¬ sen. Als Signalgeber wirkt hierzu eine Art Maßstab mit der Sensoranordnung zusammen. Dieser Maßstab weist mindestens zwei benachbarte, unterschiedliche Skalen bzw. Spuren auf. Neben einer typischen Inkrementalspur ist eine weitere, absolut kodierte Skala bzw. Absolutspur vorgesehen. Diese zu¬ sätzliche Absolutspur kann für Sicherheitszwecke, z.B. die Bestimmung der Absolutposition, verwendet werden. Sie kann eine „Pseudo-Random"-Kodierung darstellen, bei welcher ein Abschnitt gewisser Länge aus dem Muster der Kodierung sich auf der Gesamtlänge nicht wiederholt.
Auch beim Ansatz gemäß EP 1 447 368 AI werden wiederum mindestens zwei separate Signale und entsprechende Aufnehmer in der Sensoranordnung benötigt. Der Aufwand ist somit mindes- tens so groß wie bei bekannten AB-Systemen. Zudem scheint mit dem Kodierprinzip aus EP 1 447 368 AI nicht ohne Weiteres die für besonders kritische Anwendungen erforderliche Sicherheit, wie z.B. in der Eisenbahntechnik, erzielbar. Im Gegensatz zum AB-System ist mit dem Kodierprinzip aus
EP 1 447 368 AI bei Verlust des Signals der Inkrementalspur beispielsweise keine hinreichend präzise Positions- oder Ge¬ schwindigkeitsmessung mehr möglich.
Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist somit, dass trotz des Zusatzaufwands zur Gewinnung sicherheitsgerichteter In- formation und der damit einhergehenden höheren Herstellungskosten meist keine sicherheitstechnisch optimale Wegstre¬ ckenmessung erzielt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, ein Verfahren und einen Inkrementalgeber zur Wegstreckenmessung vorzuschlagen, welche bei gleichen oder geringeren Kosten eine erhöhte Sicherheit der Wegstreckenmessung ermöglichen. Insbesondere sollen die Herstellungs- , Verdrahtungs- , Begut- achtungs- und Wartungskosten gleichbleibend oder geringer ausfallen. Ferner soll zu diesem Verfahren und diesem Inkre- mentalgeber ein entsprechendes System zur Messsignalauswertung vorgeschlagen werden.
Verfahrensseitig wird diese Aufgabe gelöst durch die Merk¬ malskombination aus Anspruch 1. Vorrichtungsseitig wird die Aufgabe gelöst durch einen Inkrementalgeber mit den Merkmalen nach Anspruch 7 und ein System zur Auswertung gemäß den Merkmalen aus Anspruch 15.
Das erfindungsgemäße Verfahren einer Wegstreckenmessung mittels eines Inkrementalgebers zeichnet sich dadurch aus, dass durch ein vorbestimmtes Kodiermuster in der Messteilungsspur eine Zusatzkodierung auf das Wegstrecken-Messsignal modu¬ liert wird. Diese Zusatzkodierung prägt so dem Wegstrecken- Messsignal selbst die zur Sicherheitserhöhung bezüglich des Wegstreckenmesswerts gewünschte Zusatzinformation ein. Die Zusatzinformation kann hierbei Richtungsinformation, Information zur Absolutlage der Maßverkörperung und/oder Information zur Identifikation des Inkrementalgebers umfassen.
Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Inkre¬ mentalgeber aus durch ein vorbestimmtes Kodiermuster in der Messteilungsspur zum Modulieren einer Zusatzkodierung auf das Wegstrecken-Messsignal bei dessen Erzeugung. Die Zusatz¬ kodierung vermittelt so bereits im eigentlichen Wegstrecken- Messsignal die gewünschte Zusatzinformation. Mit anderen Worten wird ein und dieselbe Messteilungsspur bzw. ein und dasselbe Messsignal als Träger der sicherheitsgerichteten Zusatzinformation genutzt. Unter Kodiermuster wird vorliegend eine Gesamtheit von Musterelementen innerhalb einer er¬ findungsgemäßen Messteilungsspur verstanden, welche die gewünschte Zusatzinformation physisch abbildet. Das Kodiermus- ter kann sich über die gesamte nutzbare Abmessung der Mess- teilungsspur erstrecken.
Die erfindungsgemäße Lösung kann folglich in einem einzigen Signal die gesamte Information vereinen. Zudem bietet diese Lösung hinsichtlich der typischen Störungen, insbesondere im Eisenbahnbereich, ein hohes Sicherheitsniveau. Typische Stö¬ rungen, gegenüber denen die Lösung robust ist, sind z.B. Wackelkontakte, EMV-Bursts, Stillstandszählen durch Vibration sowie Beeinträchtigungen der Messteilungsspur, bei optischen Gebern etwa durch Verschmutzung, bei offenen magnetischen Systemen etwa durch magnetischen Kurzschluss aufgrund von Ablagerung von Flugrost. Dieser Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass nach einer solchen Störung die Vielzahl von Messungen der modulierenden Attribute der Geberimpulse, vor- zugsweise eine Messung pro Geberimpuls, es ermöglicht, ein Einrasten auf das bekannte, vorbestimmte Kodiermuster bzw. auf die bekannte, vorbestimmte Zusatzkodierung zu bestäti¬ gen. So können Zählfehler nicht nur erkannt, sondern innerhalb gewisser Grenzen auch korrigiert werden. Ein unmodu- liertes Wegstrecken-Messsignal gemäß dem Stand der Technik hingegen kann jeweils nur zum aktuellen Zeitpunkt interpretiert werden und erlaubt nach einer Störung keine Rückschlüsse auf das Ausmaß eines Zählfehlers bzw. auf nicht o- der überschüssig erfasste Geberimpulse. Lediglich ein einziges Signal enthält bereits die gewünschte Zusatzinformation. Somit ist lediglich ein einziger Signalaufnehmer bzw. Signalgeber, z.B. eine photoelektrische Lichtschranke, erforderlich, um das die Zusatzinformation enthaltende Signal aufnehmen bzw. erfassen zu können bzw. um die Zusatzinformation durch anschließende Dekodierung zurückgewinnen zu können. Eine aufwändigere, mehrdimensionale Sensoranordnung mit mehreren Signalaufnehmern, wie beispielsweise in EP 1 447 368 AI beschrieben, wird nicht benö¬ tigt. Demgegenüber wird durch die vorliegende Erfindung auch eine redundante Signalerfassung zur Sicherheitsoptimierung kostengünstiger .
In einer bevorzugten Aus führungs form ist das vorbestimmte Kodiermuster insgesamt asymmetrisch und zeigt dementspre- chend keine Symmetrie bezüglich der Translation bzw. Drehung und bezüglich der Spiegelung der MaßVerkörperung . Folglich hat das Kodiermuster im Fall eines Drehimpulsgebers keine Drehsymmetrie. In jedem Fall wird das Kodiermuster bevorzugt derart asymmetrisch gewählt, dass es durch zwei verschiedene Lagen der Messteilungsspur nicht wieder in sich selbst überführt werden kann. Dies ermöglicht anhand eines einzigen Wegstrecken-Messsignals eine unzweideutige Ermittlung der Absolutlage der Maßverkörperung auf Grundlage der Zusatzko¬ dierung bzw. des Kodiermusters. Als Modulationsarten kommen grundsätzlich alle zur Modulation von Impulssignalen an sich bekannte Ansätze in Betracht, etwa Pulsphasenmodulation, Pulsfrequenzmodulation, oder Pulsbreitenmodulation (PWM) . Bei geeigneter Wahl der modulierenden Attribute, z.B. mit einer interferentiell oder magnetisch abtastbaren Messteilungsspur und tertiärer Kodierung, kommt theoretisch auch eine Pulsamplitudenmodulation in Betracht, insbesondere bei weniger kritischen Anwendungen. Zum Beispiel könnte bei magnetischer Abtastung eines Zahnrades, durch eine unterschiedliche Höhe bzw. Tiefe der Zähne und Lücken eine Pulsamplitudenmodulation dargestellt werden. Im Eisenbahnbereich wird jedoch eine solche Lösung zu störanfällig sein, da die Signalpegel gewährleistete wer¬ den müssten.
Die Dynamik des gemessenen Objekts, also der Phase des über- tragenen Signals, bedingt eine minimale Geschwindigkeit des Objekts, unterhalb derer die Separation der Zusatzinformati¬ on von der Geschwindigkeitsinformation spekulativ wird. Sie hängt auch von der Zahl der Impulse pro Einheit der zurückgelegten Wegstrecke sowie von der Modulationsart und -tiefe ab. Die Fehlerrate der Zusatzinformation sinkt durch Vertei¬ len auf viele Impulse. Eine entsprechend begrenzte Daten¬ bzw. Symbolrate ist in den meisten sicherheitstechnischen Anwendungsfällen jedoch unkritisch, da die gewünschte Zu- satzinformation typisch nur ein geringes Datenvolumen einnimmt .
In einer bevorzugten, robusten Ausführung wird die Zusatzkodierung durch ein binäres Kodiermuster moduliert, d.h. mit lediglich zwei unterschiedlichen Typen von Musterelementen, welche jeweils eine von zwei binären Symbolkomponenten bzw. Symbolelementen darstellen.
Unabhängig vom gewählten Kodiermuster wird zweckmäßig die Lage (Phase) genau einer der beiden komplementären Flankenarten der Geberimpulse moduliert, d.h. entweder die steigen- de oder die fallende Flanke (bei einer bestimmten Bewegungs¬ richten) . Es ergibt sich hieraus jedoch keine Pulsphasenmo¬ dulation im eigentlich Sinne, sondern vielmehr - ähnlich wie bei einer Pulsweitenmodulation -eine modulierte Weite bzw. Breite der Geberimpulse (unter der Annahme gleichbleibender zu messender Geschwindigkeit) . Zweckmäßig erfolgt die Modu¬ lation der Flankenlage, indem das Kodiermuster der Messtei- lungsspur impulsgebende Musterelemente mit entsprechend vor¬ bestimmten Maßabweichungen aufweist, d.h. indem die unterschiedlichen Musterelemente in ihrer impulsgebenden Größe voneinander abweichen, bspw. in der Steg- und Schlitzlänge in Bewegungsrichtung gemessen. Es kann auch vorgesehen werden, dass das vorbestimmte Kodiermuster, bei konstanter Lage der Impulsmitten, die Impulsweiten moduliert oder, bei konstanter Lage der Pausenmitten, die Breite der Impulspausen moduliert.
Unabhängig von der gewählten Modulationsart wird zur schnellen Rückgewinnung der Bewegungsinformation ein Kodiermuster bevorzugt, dessen Musterelemente auch mindestens ein regel¬ mäßig verteiltes Attribut, d.h. ein nicht moduliertes Attri- but aufweisen. In einer einfachen und zuverlässigen Gestaltung zu diesem Zweck unterscheiden sich die zwei Typen von Musterelementen lediglich hinsichtlich eines von zwei komplementären Attributen, von denen ein Lageattribut gegenüber einer herkömmlichen, d.h. gleichmäßig geteilten Maßverkörperung unverändert ist, das andere Attribut hingegen moduliert wird. Die beiden Attribute können die Lagen der beiden Flankenarten sein, Lage und Breite der Impulse bzw. der Impuls¬ pausen. Im ersten Fall wird nur die Lage einer Flankenart moduliert, die Flanken der anderen Art bleiben äquidistant zueinander. Im zweiten Fall bleiben die Impulsmitten äquidistant zueinander und die Impulsbreite wird moduliert. Im dritten Fall bleiben die Pausenmitten äquidistant zueinander und die Pausenbreite wird moduliert. Grundsätzlich sind je- doch auch andere Ansätze denkbar. Vorliegend bezieht sich der Begriff "Flankenart" auf die Maßverkörperung, nicht auf das zeitabhängige Gebersignal, denn die Zuordnung zwischen beiden wechselt in den allermeisten Anwendungen mit der Richtung der zu messenden Bewegung. Bei dieser Modulations- art ist auch leicht einzusehen, dass sich aus dem Gebersig¬ nal die Fahrtrichtung ermitteln lässt, d.h. die Modulation in diesem Sinne „richtungsabhängig" erfolgt. Dies kann aber auch für andere Modulationsarten gelten und ist auch unabhängig von der gewählten physischen Ausführung des Kodier- musters.
Besonders zweckmäßig wird die Zusatzkodierung ferner ge¬ nutzt, um ein Datenwort im Wegstrecken-Messsignal zu kodie¬ ren. Anhand entsprechender Zuordnung von Datenwörtern bei der Herstellung der Maßverkörperungen kann das Datenwort zur Identifizierung der Maßverkörperung und somit des angeschlossenen Drehgebers verwendet werden.
Hinsichtlich einer rechentechnisch effizienten Auswertung ist eine Zusatzkodierung zweckmäßig, welche insgesamt ein Datenwort aus M Datenbits kodiert, wobei jedes Datenbit durch ein Symbol gewählt unter zwei möglichen Symbolen physisch im Kodiermuster der Messteilungsspur abgebildet ist. Die physische Abbildung wird hierbei zweckmäßig durch eine Folge mehrerer Einzelelemente, die aus nur zwei möglichen Elementen gewählt sind, d.h. durch eine Folge aus N binären Symbolelementen realisiert. Die beiden Symbole sind vorzugs¬ weise so ähnlich gewählt, dass die Autokorrelationsfunktion des Gesamtmusters außer dem Hauptpeak auch noch M-l Neben- peaks im Abstand von jeweils N Impulsen aufweist. Zudem sind die beiden Phasenmuster bevorzugt so zu wählen, dass die sonstigen Funktionswerte der Autokorrelation (und der Kreuzkorrelation mit dem Spiegelbild) höchstens schwach positiv sind. Es soll sich ein deutlicher Kontrast ergeben, sowohl zwischen Haupt- und Nebenpeaks als auch zwischen Nebenpeaks und Untergrund. Geeignete Muster hierzu können mit einer
Brute-Force-Methode auf Grundlage der gewünschten Kontraste der Korrelationsfunktionen rechentechnisch ermittelt werden. Sinnvoll könnte es sein, einen relativ geringen Abstand (im Sinne eines Hamming-Abstands ) zwischen beiden Symbolen zu wählen, beispielsweise ein Abstand ^ N/2, bevorzugt ^ N/ 3 um eine zweckmäßige Ähnlichkeit zu erzielen und/oder den Re¬ chenaufwand der Ermittlung zu begrenzen.
Eine Rückwärtskompatibiltät zu bestehenden Sicherheitssyste¬ men, insbesondere für eine herkömmlich und parallel zur De- modulation erfolgende Bildung eines Wegstrecken- und/oder Geschwindigkeitsmesswerts, kann durch eine Begrenzung der für die Modulation vorgesehenen, vorbestimmten Maßabweichungen in der Messteilungsspur erreicht werden. Zweckmäßig betragen die Abweichungen höchstens 20% von der äquivalenten regelmäßigen Teilungsperiode bzw. vom periodischen Intervallmaß einer regelmäßigen Messteilungsspur (z.B. gemäß Stand der Technik) , welche im Grenzwert die gleiche Impuls- zahl pro Wegstrecke erzeugen würde. Als Beispiel ausge¬ drückt: ausgehend von einer regelmäßigen Teilungsperiode von z.B. 2mm, sollte die modulierende Abweichung kleiner gleich +/-0,4mm sein.
Aufgrund der durch die Modulation im Wegstrecken-Messsignal inhärent enthaltenen Zusatzinformation, ist es ausreichend, den Inkrementalgeber mit lediglich einem Aufnehmer auszu- statten, welcher der Messteilungsspur zur Erzeugung des Wegstrecken-Messsignals zugeordnet ist. An diesem einen Aufneh¬ mer kann das Wegstrecken-Messsignal bereits vollständig zu¬ sammen mit der Zusatzinformation abgelesen werden. Besonders sicher gestaltet sich jedoch ein System mit einem weiteren, redundanten Aufnehmer, an welchem ein zweites Wegstrecken- Messsignal gegebenenfalls zeitversetzt, aber ebenfalls voll¬ ständig redundant abgegriffen werden kann. Zu beachten ist auch, dass bei geeigneter Wahl des Kodiermusters am Abnehmer keine Änderungen erforderlich sind. Die Erfindung eignet sich insbesondere, aber nicht aus¬ schließlich, zur Anwendung bei Drehimpulsgebern zur photoelektrischen Abtastung. Ein solcher Drehimpulsgeber umfasst folglich eine proportional zur Wegstrecke drehende Schlitz¬ scheibe mit einer kreisförmigen Messteilungsspur aus aufei- nander folgenden Schlitzen und Stegen. Hierbei können vorbestimmte Maßabweichungen im Bogenmaß der Schlitze und Stege bzw. in Umfangsrichtung das vorbestimmte Kodiermuster bilden bzw. die Information tragen. Als Aufnehmer kann der Messteilungsspur entsprechend eine Gabellichtschranke bekannter Bauweise zugeordnet werden, an welcher das Wegstrecken- Messsignal vollständig abgreifbar ist.
Die Erfindung ist jedoch analog auf andere Arten Impuls¬ bzw. Inkrementalgeber übertragbar, etwa solche nach dem in- terferentiellen photoelektrischen Messprinzip, auf Inkremen- talgeber nach dem magnetischen Abtastprinzip, oder z.B. auf magnetische Induktionsgeber.
Als weiterer Aspekt wird auch ein Auswertungssystem für das erfindungsgemäß modulierte Wegstrecken-Messsignal eines In- krementalgebers vorgeschlagen. Dieses System umfasst zu¬ nächst eine Auswertungsvorrichtung zur Bildung eines Weg- streckenmesswerts auf Grundlage der Geberimpulse im Wegstre¬ cken-Messsignal und gegebenenfalls auch zur Bildung eines Geschwindigkeitsmesswerts auf Grundlage einer Zeitinformati¬ on und des Wegstreckenmesswerts . Die Auswertungsvorrichtung kann im Wesentlichen auf bekannte Weise betrieben werden. Das vorgeschlagene Auswertungssystem zeichnet sich hingegen ganz allgemein aus durch einen Demodulator zur Rückgewinnung der erfindungsgemäßen Zusatzkodierung, d.h. eine Zusatzkodierung, welche im Wegstrecken-Messsignal eines erfindungs¬ gemäßen Inkrementalgebers enthalten ist.
In rechentechnisch effizienter Ausführung einer Zusatzkodierung mit einem M-Bit Datenwort, dessen Bits physisch durch Symbole aus N binären Symbolelementen abgebildet sind, umfasst der Demodulator eine erste Korrelator-Stufe für die Symbole aus N Symbolelementen und eine zweite Korrelator- Stufe für die M Bits des Datenworts. Die erste Stufe dient zum Korrelieren von N nacheinander empfangenen Symbolelemen- ten, mit den gemäß den vorbestimmten Ausprägungen möglichen bzw. vorgesehenen Symbolen aus N Symbolelementen in allen unterschiedlichen Absolutlagen. Die zweite Korrelator-Stufe korreliert nacheinander und ausgehend vom Ergebnis der ers¬ ten Korrelator-Stufe die M dekodierten Datenbits mit den Da- tenwörtern aus M Datenbits, welche hinsichtlich unterschied¬ licher Absolutlagen und den vorbestimmten Ausprägungen möglich sind. Die Ergebnisse der ersten und zweiten Korrelator- Stufe können sowohl zur Ermittlung der Absolutlage der Maßverkörperung als auch zur Bestimmung des Datenworts, d.h. zur Identifizierung der Maßverkörperung genutzt werden.
Vorzugsweise umfasst das System mindestens zwei, d.h. eine Mehrzahl Inkrementalgeber, deren Zusatzkodierung paarweise verschiedene Datenwörter kodieren. Die Inkrementalgeber sind an die Auswertungsvorrichtung und den Demodulator ange- schlössen. In dieser Ausführung kann der Demodulator unter anderem durch Bestimmung der Datenwörter für eine sicher- heitsgerichtete Identifizierung der angeschlossenen Inkre- mentalgeber genutzt werden. So kann beispielsweise bei einem Schienenfahrzeug an dem typisch zwei Inkrementalgeber pro Achse vorgesehen sind, eine bestimmungsgemäße Montage der Inkrementalgeber verifiziert werden, oder gegebenenfalls ein Fehler im Aufbau des Messsystems bspw. ein Verdrahtungsfehler zuverlässig erkannt werden. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen entnehmen. Dabei zeigen:
FIG.l ein Beispiel einer Zusatzkodierung und eines durch die Zusatzkodierung kodierten Datenworts;
FIG.2 ein Prinzipschema eines ersten Beispiels eines Ko¬ diermusters in einer linearen Messteilungsspur, wobei das Kodiermuster die Zusatzkodierung aus FIG.l auf ein Wegstrecken-Messsignal eines Inkrementalge- bers moduliert;
FIG.3 eine schematische Seitenansicht einer Schlitz¬ scheibe mit einem zweiten Beispiel eines Kodiermus¬ ters in einer kreisförmigen Messteilungsspur, wobei das Kodiermuster die Zusatzkodierung aus FIG.l auf ein Wegstrecken-Messsignal eines Inkrementalgebers moduliert ;
FIG.4 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausfüh¬ rungsform eines Auswertungssystems für ein erfin¬ dungsgemäß moduliertes Wegstrecken-Messsignal. FIG.l zeigt rein beispielhaft eine Zusatzkodierung 10, wel¬ che im gezeigten Beispiel ein Datenwort 12 aus N=6 Datenbits kodiert. Jedes Bit des Datenworts 12 wird durch eines von genau zwei vorgesehenen Symbolen 13, 14 aus jeweils N=8 Symbolelementen physisch abgebildet. Die Werte für M, N sind beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu ver¬ stehen. In FIG.l sind die beiden vorgesehenen binären Sym- bolelemente rein zur Veranschaulichung und ohne Beschränkung der Allgemeinheit mit „A" und "B" bezeichnet. Die in FIG.l gezeigte bevorzugte Kodierungsart entspricht im Prinzip ei¬ nem Block-Kode vom Typ 1B8B. Zielsetzung ist jedoch, im Gegensatz zu den meisten Kanalkodes, nicht die Fehlerkorrektur der Daten, sondern insbesondere eine möglichst effiziente und zuverlässige Dekodierung und Taktrückgewinnung, wie nachstehend aus der Beschreibung zu FIG.4 ersichtlich wird.
Das bevorzugte Datenwort 12 hat, wie in FIG.l beispielhaft gezeigt, insbesondere die Eigenschaft, dass es lediglich durch eine vollständige zyklische Vertauschung um seine ge¬ samte Bitbreite, d.h. um M=6 Bits, in sich selbst überführ¬ bar ist. Hierdurch wird jede unerwünschte Symmetrie vermie¬ den und eine Ermittlung der Absolutlage durch den Inkremen- talgeber ermöglicht, wie weiter unten ersichtlich. Die beiden unterschiedlichen Symbole 13, 14 aus N=8 Symbolelementen sind so gewählt, dass die Autokorrelationsfunktion der gesamten Zusatzkodierung 10 neben dem Hauptpeak, M- 1=5 Nebenpeaks im Abstand von jeweils N=8 Symbolelementen aufweist. In diesem Sinne sind die Symbole 13, 14 also zuei- nander ähnlich gewählt. Zudem sind die beiden Symbole 13, 14 so gewählt, dass die sonstigen Funktionswerte der Autokorre¬ lationsfunktion höchstens schwach positiv ausfallen. Im gezeigten Beispiel gemäß FIG.l unterscheidet sich das eine Symbol 13 von dem anderen Symbol 14 lediglich in zwei von den N=8 Symbolelementen. Der entsprechende Abstand beträgt hier somit 2 bzw. 0,25*N. Dementsprechend dienen die Symbole 13, 14 auch weniger der Fehlerkorrektur, als der effizienten und zuverlässigen Dekodierung (s. unten zu FIG.4) des Datenworts 12. Geeignete Muster zur Abbildung der Gesamtfolge aus Symbolelementen „A", „B", d.h. zur geeigneten zur Kodierung eines Datenworts 12 können mittels eines Brute-Force- Ansatzes bzw. einer Exhaustionsmethode ermittelt werden. Es können alle oder zumindest eine hohe Anzahl potenzieller Lö- sungen durchprobiert werden, indem systematisch mögliche
Muster generiert und auf Grundlage des gewünschten Kontrasts der vorgenannten Korrelationsfunktionen bewertet werden. Bei sehr hoher Anzahl möglicher Muster, kann die Suche auch auf ein ausreichend kontrastreiches, d.h. nicht zwingend das op- timale Muster beschränkt werden. Ein geeignetes Muster wird sich auch zufallsgeneriert finden lassen.
FIG.2 zeigt schematisch und beispielhaft eine Messteilungs- spur 20 für eine Maßverkörperung, insbesondere eines linea¬ ren Inkrementalgebers . Die Messteilungsspur 20 gemäß FIG.l ist z.B. für einen Inkrementalgeber mit photoelektrischer Abtastung nach dem abbildenden Messprinzip ausgeführt. Die nachfolgende Beschreibung gilt jedoch entsprechend analog auch für andere Sensorprinzipien zur Abtastung einer Maßverkörperung, etwa interferentiell photoelektrisch, magnetisch oder induktiv.
Wie aus FIG.2 ersichtlich, besteht die Messteilungsspur 20 aus einer Anordnung mit schmalen Stegen 21, breiten Stegen 22 und dazwischen jeweils entsprechend breiten Schlitzen 23 und schmalen Schlitzen 24. Zur Veranschaulichung ist in FIG.2 die Maßabweichung zwischen den Stegen 21, 22 bzw. den Schlitzen 23, 24 in Bewegungsrichtung 25 stark übertrieben und nicht maßstabgetreu dargestellt. Die Anordnung der un¬ terschiedlichen Stege 21, 22 und Schlitze 23, 24 in der Messteilungsspur 20 ist so gewählt, dass diese ein vorbe- stimmtes Kodiermuster darstellt. Im gezeigten Beispiel verkörpert die Messteilungsspur 20 die Zusatzkodierung 10 aus FIG.l, was anhand der Symbolelemente „A", „B" veranschau¬ licht ist.
Die Messteilungsspur 20 gemäß FIG.2 hat somit insgesamt N*M=48 Stege 21, 22 und Schlitze 23, 24, wobei die genaue Anzahl jedoch entsprechend der Verwendung des Inkrementalge- bers anzupassen ist. Die physische Abbildung der Symbolele¬ mente „A" und „B" im Kodiermuster erfolgt jeweils durch ei- nes von zwei verschiedenen Elementen im Muster der Messteilungsspur 20. Als erstes Musterelement ist im Beispiel nach FIG.2 ein Paar aus schmalem Steg 21 und breitem Schlitz 23 vorgesehen. Als zweites Musterelement, ist ein komplementä¬ res Paar aus breitem Steg 22 und schmalem Schlitz 24 vorge- sehen. Die Abmessungen der Stege 21, 22 und Schlitze 23, 24 sind so gewählt, dass die Gesamtabmessung T in Bewegungs¬ richtung 25 bei jedem Paar bzw. Symbolelement „A" bzw. „B" technisch identisch ist und so der Teilungsperiode einer re¬ gelmäßigen Spur gleichkommt. Es ist somit jeweils, als ers- tes Musterelement, neben jedem schmalen Steg 21 ein breiter Schlitz 23 und, als zweites Musterelement, neben jedem brei¬ ten Steg 22 ein schmaler Schlitz 24 angeordnet so, dass die Gesamtabmessung in Bewegungsrichtung 25 eines Paars aus schmalem Steg 21 und breitem Schlitz 23 stets identisch ist zu der Gesamtabmessung in Bewegungsrichtung 25 eines Paars aus breitem Steg 22 und schmalem Schlitz 24.
Typischerweise umfasst der Impulsgeber u.a. einen Schmitt- Trigger (nicht gezeigt) im Signalpfad des Abnehmers an der Messteilungsspur 20, um aus einem zunächst unscharfen bzw. verrundeten (wertkontinuierlichen) Signal ein flankensteiles (wertdiskretes) echtes Impulssignal zu formen. Dementspre¬ chend werden bei Abtastung der Messteilungsspur 20 mit einem Abnehmer und bei konstanter Geschwindigkeit die Signalflanken der einen Art, wie bei einem herkömmlichen Inkremental- geber, möglichst gleichmäßig verteilt sein. Die komplementä¬ ren Flanken dagegen sind binär moduliert, d.h. dass entspre¬ chend die Breite des erzeugten Impulses in vorbestimmter Weise moduliert ist und als Informationsträger dient. Je nach Bewegungsrichtung (links oder rechts gemäß Pfeil 25 in FIG.2) verhalten sich somit entweder die steigenden oder fallenden Flanken wie bei herkömmlichen Inkrementalgebern, während die komplementären Flanken zeitlich variieren und so das entsprechende Symbolelement „A" bzw. „B" vermitteln. Die Messteilungsspur 20 gemäß FIG.2 ist somit hinsichtlich jeder Spiegelung asymmetrisch und erlaubt demnach zugleich die Ermittlung der Bewegungsrichtung (links/rechts) aus dem Wegstrecken-Messsignal .
Die geeignete Modulationstiefe hängt jeweils vom Anwendungs¬ fall ab und ist in FIG.2, wie erwähnt, stark übertrieben ab¬ gebildet. Zur Vermeidung von Missverständnissen ist auch auf eine beispielhafte Abbildung eines durch die Messteilungs¬ spur 20 erzeugten Wegstrecken-Messsignals verzichtet, da die Geberimpulse im Wegstrecken-Messsignal stets hauptsächlich in Abhängigkeit der zu messenden Bewegung erzeugt sind, und lediglich zu geringerem Maße von der hier übertrieben dargestellten Modulationstiefe abhängen.
Alternativ zur abgebildeten Ausführung des Kodiermusters der Messteilungsspur 20 mit gleichmäßigem Abstand T zwischen den Übergängen Steg-zu-Schlitz bzw. Schlitz-zu-Steg lässt sich die Wegstreckeninformation auch dann einfach aus dem modulierten Wegstrecken-Messsignal entnehmen, wenn die Stegmit¬ ten der Stege 21, 22 oder Schlitzmitten der Schlitze 23, 24 jeweils zueinander konstante Abstände aufweisen. In dieser Hinsicht sind also äquidistante steigende Flanken, äqui- distante fallende Flanken, äquidistante Stegmitten oder äquidistante Schlitzmitten als äquivalente Alternativen denkbar. Insofern eine der vorstehenden Gestaltungen verwendet wird, lässt sich eine Auswertung der Wegstrecke auch dann vornehmen, wenn die Zusatzkodierung noch nicht oder noch nicht vollständig rückgewonnen werden konnte.
FIG.3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine kreisför¬ mige, geschlossene Messteilungsspur 30 mit abwechselnd auf¬ einander folgenden Stegen 31, 32 und Schlitzen 33, 34. Die Messteilungsspur 30 ist für die Schlitzscheibe eines photo- elektrischen Drehimpulsgebers ausgelegt. Die Anordnung der unterschiedlich breiten Stege 31, 32 und Schlitze 33, 34 bildet hierbei ebenfalls ein vorbestimmtes Kodiermuster in der Messteilungsspur 30 zum Modulieren einer Zusatzkodierung auf das Wegstrecken-Messsignal. Das Wegstrecken-Messsignal wird z.B. photoelektrisch mit einem Aufnehmer 38, beispielsweise einer Gabellichtschranke bekannter Bauweise, erzeugt. Im Beispiel gemäß FIG.3 kodiert das vorbestimmte Kodiermus¬ ter aus Stegen 31, 32 und Schlitzen 33, 34 ebenfalls das Datenwort 23 bzw. die entsprechende Reihe von Symbolen 13, 14 aus FIG.l. Der wesentliche Unterschied zur FIG.2 liegt da¬ rin, dass die Messteilungsspur 30 für einen Drehimpulsgeber, beispielsweise zur photoelektrischen Abtastung ausgeführt ist. Entsprechend sind auch die Maßabweichungen zwischen den schmalen Stegen 31 und breiten Stegen 32 bzw. schmalen
Schlitzen 34 und breiten Schlitzen 33 in Bewegungsrichtung 35 zur Veranschaulichung stark übertrieben dargestellt.
FIG.4 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines bevorzug¬ ten Auswertungssystems 40 zum Auswerten eines Wegstrecken- Messsignals eines Inkrementalgebers mit Messteilungsspur 20, 30 nach FIG.2-3.
Das Auswertungssystem 40 nach FIG.4 umfasst eine Auswertungsvorrichtung 42 sowie einen hieran angeschlossenen Demo- dulator 41. Die Auswertungsvorrichtung 42 ist zur Bestimmung eines Wegstrecken-Messwerts W, eines Geschwindigkeits-
Messwerts V und eines Beschleunigungs-Messwerts A ausgelegt.
Als Hauptkomponenten umfasst die Auswertungsvorrichtung 42 ein Hauptfilter 43 und eine Bewertungseinheit 44. Als Haupt¬ filter 43 wird ein Kaiman-Filter bevorzugt, bspw. gemäß der Patentschrift EP2293440, deren Inhalt vorliegend durch Ver¬ weis einbezogen wird. Ausgangsseitig liefert das Hauptfilter 43 mindestens den Geschwindigkeitswert V an die Bewertungs¬ einheit 44. Über ein optionales Ausreisser-Filter 45 werden vom Hauptfilter 43 zwei Residuen an die Bewertungseinheit 44 ausgegeben. Eingangsseitig wird dem Hauptfilter 43 das Weg¬ strecken-Messsignal eines erfindungsgemäßen Inkrementalge- bers zugeführt. Im System nach FIG.4 erfolgt dies z.B. auf¬ bereitet über jeweils einen Eingang für die steigende Flanke und für die fallende Flanke der bewegungsabhängig erzeugten Geberimpulse. Zur Diskriminierung der Flanken wird der Impulsgeber somit über eine nicht näher gezeigte Schaltung zur Flankenerkennung am Hauptfilter 43 angeschlossen.
Bei Verwendung einer Messteilungsspur 2 0 , 30 gemäß FIG.2 - 3 hängt es von der Bewegungsrichtung ab, ob die steigenden o- der fallenden Flanken im Wegstrecken-Messsignal moduliert sind. Das Hauptfilter 43 ist zunächst in Unkenntnis der Be¬ wegungsrichtung, d.h. darüber, welche der beiden komplementären Flankenarten am Eingang tatsächlich moduliert ist. Entsprechend wird in einer Anfangszeit das bevorzugt als
Kalman-Filter ausgeführte Hauptfilter 43 mit den Werten sowohl zu den steigenden als auch zu den fallenden Flanken aktualisiert. Die geschätzte Voraussage für den aktuellen Zeitpunkt nach dem Kaiman-Ansatz wird so zunächst mit beiden Attributen bzw. Werten des Wegstrecken-Messsignals korrigiert. Die vom Hauptfilter 43 berechneten Residuen werden jeweils nach Flankenart getrennt und betragsmäßig tiefpass- gefiltert, um die Schwankungsbreite der beiden Residuen zu schätzen. Während einer Anlaufphase, etwa beim Beschleunigen aus dem Stillstand, oder auch nach Einschalten, während eine Bewegung bereits stattfindet, wird nach einer relativ geringen Anzahl von Impulsen, typischerweise ca. 1 0 bis 15 Impul¬ sen, eines von beiden Residuen modulationsbedingt deutlich größere Schwankungen aufweisen. Hierauf gründend, d.h. an- hand der vom Hauptfilter 43 zugeführten Residuen, bestimmt die Bewertungseinheit 44 die Bewegungsrichtung DOT (direc- tion-of-travel ) .
Das Hauptfilter 43 liefert auf Grundlage des Residuums mit geringster Schwankungsbreite, d.h. des nicht modulierten At- tributs, auch den Wegstreckenwert W, den Geschwindigkeits¬ wert V und ggf. den Beschleunigungswert A an die Bewertungs¬ einheit 44. Wenn die Bewertungseinheit 44 die Bewegungsrich¬ tung DOT mit ausreichender Sicherheit bestimmt hat, wird das Aktualisieren des Hauptfilters 43 auf die nicht modulierte Flankenart beschränkt, nachdem die Bewertungseinheit eine entsprechende Bestätigung „DOT OK" an das Hauptfilter 43 liefert. Eine ausreichend sicher bestimmte Bewegungsrichtung ist dann gewährleistet, wenn eine Frequenz der Geberimpulse am Hauptfilter 43 vorliegt, die genügend hoch ist, damit ein Wechsel bei der Bestimmung der Bewegungsrichtung DOT hinreichend unwahrscheinlich erscheint. Die Aktualisierung des Hauptfilters 43 mit lediglich den Eingangswerten zu den nicht modulierten Flanken vermindert einerseits abträgliche Auswirkungen der Modulation auf die Erfassung der Bewegungswerte W, V und A, und erhöht andererseits auch das Signal- Rausch-Verhältnis (SNR) des Signals, das die Zusatzkodierung trägt .
FIG.4 zeigt ferner einen optionalen Ausreißer-Filter 45 als Bestandteil der Auswertungsvorrichtung 42. Diese erlaubt ein Aussortieren von anwendungsspezifischen, übergroßen Ausreißern, etwa Schlupfereignissen zwischen Rad und Schiene bei einem Schienenfahrzeug. Die beiden vom Hauptfilter 43 ermittelten Residuen werden demnach zunächst dem optionalen Aus- reißer-Filter 45 zugeführt und vom Ausreißer-Filter 45 einerseits der Bewertungseinheit 44 und andererseits dem Demo- dulator 41 zugeführt.
Der Demodulator 41 umfasst eingangsseitig zunächst ein Ein¬ gangsfilter 46, welches lediglich den Strom der modulierten Residuen an eine erste Korrelator-Stufe 50 und an eine zwei¬ te Korrelator-Stufe 60 weiterleitet. Hierzu filtert das Ein¬ gangsfilter 46 auf Grundlage der erfassten Bewegungsrichtung DOT aus der Bewertungseinheit 44.
Die erste Korrelator-Stufe 50 ermöglicht ein Einrasten auf die Bit-Grenzen des M-Bit breiten Datenworts also die Gren¬ zen der vorgesehenen Symbole, etwa der Symbole 13, 14 nach FIG.l. Hierzu wird das modulierte Residuum vom Eingangsfil¬ ter 46 einem Korrelatorblock 52 mit N parallelen Korrelato- ren zugeführt. Auf dem zweiten Eingang erhält jeder der N parallelen Korrelatoren ein hinsichtlich der vorgesehenen physischen Symbole gemitteltes Wichtungsmuster, z.B. mit Gewichtsfaktoren +1 bzw. -1 an den Stellen wo beide Symbole 13, 14 übereinstimmen und mit Gewichtsfaktor 0 an denjenigen Stellen, an denen sich die Symbole 13, 14 unterscheiden. Dieses gemittelte Wichtungsmuster wird in einem Ring- Schieberegister 54 abgelegt. Das Muster wird im Ring- Schieberegister 54 bei jedem Geberimpuls einen Schritt zyklisch geschoben und über N parallele Leitungen auf die zwei- ten Eingänge der Korrelatoren im Korrelatorblock 52 verteilt. Pro Geberimpuls multipliziert jeder Korrelator im Korrelatorblock 52 seine beiden Eingangssignale und tief- passfiltert das Produkt. Anhand dieser Ausführung wird nach kurzer Bewegung, bei einem Drehgeber meist viel weniger als einer Umdrehung, z.B. nach 10 bis 20 Impulsen, eines der N gemittelten Korrelatorergebnisse aus dem Korrelatorblock 52 signifikant dominieren. Dieses Ergebnis wird vom Bewertungs¬ block 56 ermittelt und als feine, aber mehrdeutige Phasenin¬ formation P (N) an einen Auswahlblock 62 der zweiten Demodu- latorstufe 60 geliefert.
Dem Auswahlblock 62 werden das Korrelationsergebnis P (N) des Bewertungsblocks 56, die Positions- bzw. Phasenlage des Ring-Schieberegisters 54, die Bewegungsrichtung DOT aus der Bewertungseinheit 44 und insbesondere die Sequenz der modu- Herten Residuen aus dem Eingangsfilter 46 zugeführt. Ausgehend von diesen Eingaben erfolgt im Auswahlblock 62 die Auswahl bzw. Bestimmung der variablen Residuen, in welchen sich die Symbole 13, 14 unterscheiden. Hierdurch wird ermittelt, welche der beiden Symbole 13, 14 der vom Eingangsfilter 46 empfangenen Sequenz entspricht, d.h. welche Bitwerte nachei- nander demoduliert wurden. Die so gewonnene Bitinformation gibt der Auswahlblock 62 an einen weiteren Korrelatorblock 64 der zweiten Korrelator-Stufe 60 aus. Der Korrelatorblock 64 hat M parallele Korrelatoren, deren erster Eingang je- weils die ermittelten Bitwerte erhält. Auf dem zweiten Ein¬ gang erhält jeder Korrelator im Korrelatorblock 64 nacheinander die Bits des gesuchten Datenworts 12, jeweils für je¬ den Korrelator um eine Stelle zyklisch vertauscht. Hierzu ist das Datenwort 12 in einem Ring-Schieberegister 66 abge- legt. Das Datenwort 12 wird im Ring-Schieberegister 66 nach jeweils N Geberimpulsen einen Schritt zyklisch geschoben und über M parallele Leitungen auf die zweiten Eingänge der M Korrelatoren im Block 64 verteilt. Pro Bit multipliziert je¬ der Korrelator im Korrelatorblock 64 seine beiden Eingangs- signale und tiefpassfiltert das Produkt. Anhand dieser Aus¬ führung wird nach relativ geringer Bewegung, etwa spätestens nach Einlesen von ca. 10 bis 20 Bits in Abhängigkeit der ge¬ wählten Werte für M und N, auch eine der M Korrelationen aus dem Korrelatorblock 64 signifikant dominieren. Dieses Ergeb- nis wird vom Bewertungsblock 68 ermittelt und als grobe La¬ geninformation P (M) ausgegeben. Auf Grundlage der mehrdeutigen Lageninformation P (N) aus dem ersten Bewertungsblock 56 und der eindeutigen Lageninformation P (M) aus dem zweiten Bewertungsblock 68 wird somit neben den bereits ermittelten Bewegungsgrößen W, V, A und DOT auch die absolute Lage bzw. Position der Messteilungsspur 20, 30 bzw. der Maßverkörperung gemessen. Dies erfolgt ebenfalls ausgehend von allein der Zusatzkodierung im Wegstrecken-Messsignal am Eingang der Auswertungsvorrichtung 42. Sämtliche erfassten Bewegungsgrö- ßen werden vom Auswertungssystem 40 an ein übergeordnetes, sicherheitsorientiertes Zielsystem ausgegeben. Wie ferner aus FIG.4 ersichtlich, kann jeder Bewertungsblock 56, 68 anhand der Korrelationsergebnisse ferner eine Qualitätsangabe zu den erfassten Bewegungsgrößen liefern, so dass diese va- lidiert oder ggf. verworfen werden können. Die Auswertungsvorrichtung 42 und die erste Demodulator- Stufe erfordern bei Frequenzen der Geberimpulse im kHz- Bereich digitale Signalprozessoren oder FPGAs . Zur Minimierung des Hardware-Aufwands sollte eine Bit-Tiefe von 3 Bit für die Auflösung der Residuen in den meisten Anwendungen ausreichen, da die Modulationstiefe und das Signal-Rausch- Verhältnis (SNR) gering sind. Gegebenenfalls kann die zweite Korrelator-Stufe 60 auch durch Software im sicherheitsorien- tierten Zielsystem implementiert werden. Mit dieser Archi- tektur schließt die Sicherung des Signalweges durch das er¬ findungsgemäße Verfahren die Übertragung nicht nur vom Geber zum Interface z.B. zur Auswertungsvorrichtung 42, sondern auch bis in das Zielsystem ein. Aus obiger Wirkweise der Signalauswertung ergibt sich der Effekt des dreifachen unsymmetrischen Kodiermusters, z.B. aus Stegen und Schlitzen. Die Asymmetrie bezüglich jeder beliebigen Spiegelung ermöglicht die Richtungserkennung. Die Asymmetrie bezüglich jeder beliebigen Drehung im Falle eines Drehgebers, bzw. jeder beliebigen Translation im Falle eines Lineargebers ermöglicht die Messung der Absolutlage der Ma߬ verkörperung. Schließlich wird durch eindeutige Zuordnung von Datenwörtern zu jeder Messteilungsspur 20, 30 aus einer zahlenmäßig begrenzten Menge eine Identifikation des Inkre- mentalgebers ermöglicht. Letzteres ermöglicht z.B. das Auf¬ decken von Verdrahtungsfehlern, die Verwendung eines nicht vorgesehenen Inkrementalgebers usw.
Wie die ermittelten Bewegungsgrößen W, V, A, DOT und auch die absolute Lage bzw. Position der Messteilungsspur 20, 30 im übergeordneten Sicherheitssystem zur Sicherheitserhöhung genutzt werden können, ist an sich bekannt. Wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass das vorgeschlagene Verfahren sowie der vorgeschlagene Inkrementalgeber die sicherheitsge- richteten Maßnahmen zuverlässig und dennoch auf vereinfachte und günstigere Weise ermöglichen. DEUTA-WERKE GmbH
51465 Bergisch Gladbach
Verfahren, Inkrementalgeber und Auswertungssystem zur sicheren Wegstreckenmessung
Bezugszeichenliste
FIG.1
10 Zusatzkodierung
12 Datenwort
13, 14 Symbol
A, B Symbolelement
FIG.2
20 Messteilungsspur
21, 22 Stege
23, 24 Schlitze
A, B Symbolelemente
FIG. 3
30 Messteilungsspur
31, 32 Stege
33, 34 Schlitze
38 Aufnehmer FIG.4
40 AuswertungsSystem
41 Demodulator
42 Auswertungs orrichtung
43 Hauptfilter
44 Bewertungseinheit
45 Ausreißer-Filter
46 Eingangs filter
50 erste Korrelator-Stufe
52 Korrelatorblock
54 Ring-Schieberegister
56 Bewertungsblock
60 zweite Korrelator-Stufe
62 Auswahlblock
64 Korrelatorblock
66 Ring-Schieberegister
68 Bewertungsblock
W, V , A Bewegungsgrößen
(Wegstrecke, Geschwindigkeit, Beschleunigung) DT Bewegungsrichtung
Qualitätsangabe
(N) Lageninformation (grob)
(M) Lageninformation (genau)

Claims

Verfahren, Inkrementalgeber und AuswertungsSystem zur sicheren Wegstreckenmessung Patentansprüche
1. Verfahren zur sicheren Wegstreckenmessung mittels eines Inkrementalgebers , insbesondere mittels eines Inkre- mentaldrehgebers , mit einer proportional zu einer zurück¬ gelegten Wegstrecke beweglichen Maßverkörperung, insbesondere mit einer proportional zur Wegstrecke drehenden Schlitzscheibe, welche eine Messteilungsspur (20, 30) zum bewegungsabhängigen Vorgeben der Flankenlage von Geberimpulsen aufweist, das Verfahren umfassend:
Erzeugen eines Wegstrecken-Messsignals anhand der Mess¬ teilungsspur (20, 30) für eine anschließende Bildung eines Wegstreckenmesswerts auf Grundlage der bewegungsab¬ hängigen Geberimpulse;
gekennzeichnet durch
Modulieren einer Zusatzkodierung (10) auf das Wegstrecken-Messsignal durch ein vorbestimmtes Kodiermuster (21, 22, 23, 24; 31, 32, 33, 34) in der Messteilungsspur, wobei die Zusatzkodierung zwecks Sicherheitserhöhung bezüglich des Wegstreckenmesswerts verwendbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein insgesamt asymmetrisches Kodiermuster (21, 22, 23, 24; 31, 32, 33, 34) und
Ermittlung der Absolutlage der Maßverkörperung, insbesondere der Drehwinkellage der Schlitzscheibe, auf Grundlage der Zusatzkodierung des Wegstrecken-Messsignals.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Modulieren einer Zusatzkodierung (10) auf das Wegstrecken-Messsignal durch ein vorbestimmtes binäres Ko¬ diermuster aus zwei unterschiedlichen Typen von Musterelementen (21-23, 22-24; 31-33, 32-34), welche vor- zugsweise die Lage mindestens einer Flanke der Geberimp¬ ulse modulieren.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch richtungsabhängiges Modulieren einer Zusatzkodie¬ rung auf das Wegstrecken-Messsignal; und
Ermittlung der Bewegungsrichtung der Maßverkörperung, insbesondere der Drehrichtung der Schlitzscheibe, auf Grundlage der richtungsabhängigen Modulation.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
Bestimmen eines Datenworts (12), welches die Zusatzkodie¬ rung im Wegstrecken-Messsignal kodiert, und
Identifizierung der Maßverkörperung anhand des Datenworts .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn- zeichnet durch Modulieren einer Zusatzkodierung, welche insgesamt ein Datenwort (12) aus M Datenbits kodiert, wobei jedes Datenbit durch eines von zwei Symbolen (13, 14) aus N binären Symbolelementen (A, B) im Kodiermuster der Messteilungsspur (20, 30) abgebildet ist, und vor- zugsweise die beiden Symbole sich so ähnlich sind, dass die Autokorrelationsfunktion des Gesamtmusters außer dem Hauptpeak noch M-l Nebenpeaks im Abstand von jeweils N Impulsen aufweist.
7. Inkrementalgeber zur sicheren Wegstreckenmessung mit einer proportional zu einer zurückgelegten Wegstrecke be¬ weglichen Maßverkörperung, umfassend
eine Messteilungsspur (20, 30) zum bewegungsabhängigen Vorgeben der Flankenlage von Geberimpulsen in einem Wegstrecken-Messsignal für eine anschließende Bildung eines Wegstreckenmesswerts auf Grundlage der bewegungsabhängi¬ gen Geberimpulse;
gekennzeichnet durch
ein vorbestimmtes Kodiermuster (21, 22, 23, 24; 31, 32, 33, 34) in der Messteilungsspur zum Modulieren einer Zu- satzkodierung (10) auf das Wegstrecken-Messsignal zwecks Sicherheitserhöhung bezüglich des Wegstreckenmesswerts.
8. Inkrementalgeber nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein vorbestimmtes binäres Kodiermuster aus zwei unterschiedlichen Typen von Musterelementen (21-23, 22- 24; 31-33, 32-34), vorzugsweise zwei Typen von Musterele¬ menten welche hinsichtlich eines von zwei komplementären Attributen, insbesondere hinsichtlich der Lage der steigenden oder fallenden Impulsflanke, identisch ausgeprägt sind und hinsichtlich des komplementären Attributs, insbesondere hinsichtlich der Lage der komplementären Impulsflanke, unterschiedlich ausgeprägt sind, wodurch das Wegstrecken-Messsignal neben der Bildung eines Wegstre¬ ckenmesswerts eine Ermittlung der Bewegungsrichtung der Maßverkörperung ermöglicht.
9. Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Ko¬ diermuster zur Modulation der Lage mindestens einer Flanke der Geberimpulse impulsgebende Musterelemente (21-23, 22-24; 31-33, 32-34) mit entsprechend vorbestimmten Maßabweichungen aufweist.
10. Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiermuster physisch ein Datenwort (12) kodiert, vorzugsweise ein Daten¬ wort aus M Datenbits, wobei jedes Datenbit durch eines von zwei Symbolen (13, 14) aus N binären Musterelementen (21-23, 22-24; 31-33, 32-34) physisch im Kodiermuster der
Messteilungsspur abgebildet ist.
11. Inkrementalgeber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweils ähnlich gewählte An¬ ordnung von Musterelementen (21-23, 22-24; 31-33, 32-34) die beiden Symbole (13, 14) so abbildet, dass die Auto¬ korrelationsfunktion des Gesamtmusters außer dem Haupt- peak noch M-l Nebenpeaks im Abstand von jeweils N Impul¬ sen aufweist.
12. Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnehmer
(38) der Messteilungsspur zugeordnet ist, an welchem das Wegstrecken-Messsignal vollständig abgreifbar ist.
13. Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Modulation vorbestimmte Maßabweichungen innerhalb der Musterelementen (21-23, 22-24; 31-33, 32-34), bezogen auf eine äquivalente regelmäßige Teilungsperiode, geringer sind als 20% dieser Teilungsperiode.
14. Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkremental¬ geber als Drehimpulsgeber zur photoelektrischen Abtastung ausgeführt ist, umfassend
eine proportional zur Wegstrecke drehende Schlitzscheibe mit einer kreisförmigen Messteilungsspur (30) aus aufei- nander folgenden Schlitzen (23, 24; 33, 34) und Stegen
(21, 22; 31, 32), welche durch Maßabweichungen in Um- fangsrichtung das vorbestimmte Kodiermuster bilden, und mindestens eine Gabellichtschranke, welche als Aufnehmer der Messteilungsspur zugeordnet ist und an welcher das Wegstrecken-Messsignal vollständig abgreifbar ist.
15. System (40) zum Auswerten eines Wegstrecken- Messsignals eines Inkrementalgebers , umfassend
eine Auswertungsvorrichtung (42) zur Bildung eines Weg- streckenmesswerts auf Grundlage der Geberimpulse im Weg¬ strecken-Messsignal und insbesondere zur Bildung eines Geschwindigkeitsmesswerts auf Grundlage einer Zeitinfor¬ mation und des Wegstreckenmesswerts ;
gekennzeichnet durch
einen Demodulator (41) zur Rückgewinnung der Zusatzkodierung aus dem Wegstrecken-Messsignal von einem Inkremen- talgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 14.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, d a s s
der Demodulator eine erste Korrelator-Stufe (50) umfasst zum Korrelieren von N nacheinander empfangenen Symbolelementen (A, B) mit den hinsichtlich unterschiedlicher Absolutlagen und den vorbestimmten Ausprägungen möglichen Symbolen (13, 14) aus N Symbolelementen; und
der Demodulator eine zweite Korrelator-Stufe (60) umfasst zum Korrelieren von M nacheinander und ausgehend vom Ergebnis der ersten Korrelator-Stufe dekodierten Datenbits mit den hinsichtlich unterschiedlicher Absolutlagen und den vorbestimmten Ausprägungen möglichen Datenwörtern (12) aus M Datenbits;
wobei die Ergebnisse der ersten und zweiten Korrelator- Stufe die Ermittlung der Absolutlage der Maßverkörperung und/oder die Bestimmung eines Datenworts (12) zur Identi¬ fizierung der Maßverkörperung ermöglichen.
17. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge- kennzeichnet, dass
ein erster Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dessen Zusatzkodierung insgesamt ein erstes Datenwort kodiert; und
ein zweiter Inkrementalgeber nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dessen Zusatzkodierung insgesamt ein zweites Datenwort kodiert;
an die Auswertungsvorrichtung (42) und an den Demodulator (41) angeschlossen sind, wobei der Demodulator zur Be- Stimmung der Datenwörter (12) für eine sicherheitsgerich- tete Identifizierung der angeschlossenen Inkrementalgeber ausgeführt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016174517A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Anatech B.V. Encoders, encoding methods and systems and devices using them
JP2018524554A (ja) * 2015-04-30 2018-08-30 パーキンエルマー・ヘルス・サイエンシーズ・インコーポレイテッドＰｅｒｋｉｎｅｌｍｅｒ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｉｎｃ． オートサンプラ、オートローダ、ならびにそれらを用いたシステム及び装置
EP4036529A1 (de) 2021-01-29 2022-08-03 Sick Ag Bestimmung einer position

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986000478A1 (en) * 1984-06-22 1986-01-16 Bei Electronics, Inc. Chain code encoder
DE4436784A1 (de) * 1993-10-26 1995-04-27 Zeiss Carl Fa Absolutes Positionsmeßsystem
EP0699896A2 (de) * 1994-09-02 1996-03-06 Moto Meter GmbH Schrittmotor mit Lagesensor
US6483104B1 (en) * 1996-09-23 2002-11-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Rotational angle sensor using a CCD line with enhanced measuring precision

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949131A1 (de) * 1979-12-06 1981-06-11 Deuta-Werke Vorm. Deutsche Tachometerwerke Gmbh, 5070 Bergisch Gladbach Verfahren zum messen der geschwindigkeit von schienenfahrzeugen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3600979A1 (de) * 1986-01-15 1987-07-16 Rheinmetall Gmbh Beruehrungsloser signalgeber
DE4413098C2 (de) * 1994-04-15 2000-10-26 Lucas Ind Plc Meßvorrichtung für Linear- oder Angularbewegungen und Verwendung der Meßvorrichtung und eines Meßsensors
DE10025160C2 (de) * 2000-05-23 2003-04-03 Lust Antriebstechnik Gmbh Verfahren zur Auswertung von Lage- oder Drehwinkelgebern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE20302273U1 (de) * 2003-02-12 2003-04-30 Bernstein Ag Positionserfassungssystem
EP2293440A1 (de) 2009-09-08 2011-03-09 Deuta-Werke GmbH Verfahren zur Verarbeitung von zeitabhängigen, diskretisierten Messwerten durch einen Kalman-Filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986000478A1 (en) * 1984-06-22 1986-01-16 Bei Electronics, Inc. Chain code encoder
DE4436784A1 (de) * 1993-10-26 1995-04-27 Zeiss Carl Fa Absolutes Positionsmeßsystem
EP0699896A2 (de) * 1994-09-02 1996-03-06 Moto Meter GmbH Schrittmotor mit Lagesensor
US6483104B1 (en) * 1996-09-23 2002-11-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Rotational angle sensor using a CCD line with enhanced measuring precision

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016174517A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Anatech B.V. Encoders, encoding methods and systems and devices using them
JP2018524554A (ja) * 2015-04-30 2018-08-30 パーキンエルマー・ヘルス・サイエンシーズ・インコーポレイテッドＰｅｒｋｉｎｅｌｍｅｒ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｉｎｃ． オートサンプラ、オートローダ、ならびにそれらを用いたシステム及び装置
US10222242B2 (en) 2015-04-30 2019-03-05 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Encoders, encoding methods and systems and devices using them
US10359444B2 (en) 2015-04-30 2019-07-23 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Autosamplers, autoloaders and systems and devices using them
EP4036529A1 (de) 2021-01-29 2022-08-03 Sick Ag Bestimmung einer position
DE102021102053A1 (de) 2021-01-29 2022-08-04 Sick Ag Bestimmung einer Position

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