特開 2015-105952 マルチターン‐ロータリエンコーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-105952(P2015-105952A)

(43)【公開日】2015年6月8日

(54)【発明の名称】マルチターン‐ロータリエンコーダ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20150512BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-235283(P2014-235283)

(22)【出願日】2014年11月20日

(31)【優先権主張番号】10 2013 224 375.8

(32)【優先日】2013年11月28日

(33)【優先権主張国】DE

(71)【出願人】

【識別番号】390014281

【氏名又は名称】ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＤＲ． ＪＯＨＡＮＮＥＳ ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100153947

【弁理士】

【氏名又は名称】家成 隆彦

(72)【発明者】

【氏名】マルティン・フォン・ベルク

【テーマコード（参考）】

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F077AA23

2F077AA24

2F077AA28

2F077AA30

2F077CC02

2F077CC10

2F077PP01

2F077PP06

2F077PP19

2F077QQ03

2F077QQ11

2F077QQ13

2F077QQ17

2F077RR11

2F077RR15

2F077RR22

2F077RR23

2F077TT62

2F077TT66

2F077TT71

2F077TT82

2F077TT87

2F077WW08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高い安全性要求を満たすマルチターン−ロータリーエンコーダを提供する。
【解決手段】マルチターン−ロータリーエンコーダを、第１、第２位置信号ＰＳ１、ＰＳ２を生成するための第１、第２走査装置４０、１４０、第１、第２位置信号ＰＳ１、ＰＳ２から第１、第２シングルターン‐コードワードＳＣ１、ＳＣ２とを形成するための第１／第２シングルターン‐評価ユニット１００、２００および第１、第２マルチターン‐コードワードＭＣ１／ＭＣ２を形成するための第１／第２マルチターン‐評価ユニット１１０、２１０、主電源装置３００が故障した場合に少なくともマルチターン‐コードワードＭＣ１，ＭＣ２を形成するために必要な構成要素にエネルギーを供給可能なバッテリ３２０と、バッテリ３２０の機能を監視し、バッテリ‐状態信号を出力する第１バッテリ‐監視ユニット４００で構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチターン‐ロータリエンコーダであって、
軸の角度位置を絶対的に符号化する少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を備える測定基準器（１０）と、
第１位置信号（ＰＳ１）を生成するために前記少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を走査可能な第１走査装置（４０）と、
第１位置信号（ＰＳ１）から第１シングルターン‐コードワード（ＳＣ１）を形成するための第１シングルターン‐評価ユニット（１００）と、
前記第１位置信号（ＰＳ１）から第１マルチターン‐コードワード（ＭＣ１）を形成するための第１マルチターン‐評価ユニット（１１０）と、
第２位置信号（ＰＳ２）を生成するために前記少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を走査可能な第２走査装置（１４０）と、
前記第２位置信号（ＰＳ２）から第２シングルターン‐コードワード（ＳＣ２）を形成するための第２シングルターン‐評価ユニット（２００）と、
前記第２位置信号（ＰＳ２）から第２マルチターン‐コードワード（ＭＣ２）を形成するための第２マルチターン‐評価ユニット（２１０）と、
主電源装置（３００）が故障した場合に少なくともマルチターン‐コードワード（ＭＣ１，ＭＣ２）を形成するために必要な構成要素にエネルギーを供給可能なバッテリ（３２０）と
を備えるマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記バッテリ（３２０）の機能を監視し、少なくとも１つのバッテリ‐状態信号（ＢＡＴ１，ＢＡＴ２）により示すことができる第１バッテリ‐監視ユニット（４００）が設けられていることを特徴とするマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項2】

請求項１に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記第１バッテリ‐監視ユニット（４００）が充電状態‐監視ユニット（４１０）を含み、該充電状態‐監視ユニット（４１０）によって前記バッテリ（３２０）の充電状態を確認し、第１バッテリ‐状態信号（ＢＡＴ１）によって示すことができるマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項3】

請求項２に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記バッテリ（３２０）の充電状態が、比較ユニット（４２０）におけるバッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）と参照電圧（Ｖ_ＲＥＦ）との比較によって確認可能であるマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項4】

請求項２または３に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記充電状態‐監視ユニット（４１０）に、前記バッテリ（３２０）の誤った充電状態を故意に生成する第１テスト信号（ＴＥＳＴ１）を供給することができるマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか一項に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記第１バッテリ‐監視ユニット（４００）が、さらに、前記バッテリ（３２０）のバッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の連続性を監視し、第２バッテリ‐状態信号（ＢＡＴ２）によって示すことができる連続性‐監視ユニット（４５０）を含むマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項6】

請求項５に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記連続性‐監視ユニット（４５０）に、前記バッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の非連続性を故意に誘起する第２テスト信号（ＴＥＳＴ２）を供給することができるマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項7】

請求項５または６に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記バッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の非連続性が、メモリユニット（４６０）のメモリ内容の変更をもたらすマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項8】

請求項１から７までのいずれか一項に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダにおいて、
前記第１バッテリ‐監視ユニット（４００）の他に、重複する第２バッテリ‐監視ユニット（５００）が設けられているマルチターン‐ロータリエンコーダ。

【請求項9】

マルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法であって、
軸の角度位置を絶対的に符号化する少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を備える測定基準器（１０）と、
第１位置信号（ＰＳ１）を生成するために前記少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を走査可能な第１走査装置（４０）と、
前記第１位置信号（ＰＳ１）から第１シングルターン‐コードワード（ＳＣ１）を形成するための第１シングルターン‐評価ユニット（１００）と、
前記第１位置信号（ＰＳ１）から第１マルチターン‐コードワード（ＭＣ１）を形成するための第１マルチターン‐評価ユニット（１１０）と、
第２位置信号（ＰＳ２）を生成するために前記少なくとも１つの目盛トラック（２０，３０）を走査可能な第２走査装置（１４０）と、
前記第２位置信号（ＰＳ２）から第２シングルターン‐コードワード（ＭＣ２）を形成するための第２シングルターン‐評価ユニット（２００）と、
前記第２位置信号（ＰＳ２）から第２マルチターン‐コードワード（ＭＣ２）を形成するための第２マルチターン‐評価ユニット（２１０）と、
主電源装置（３００）が故障した場合に少なくともマルチターン‐コードワード（ＭＣ１，ＭＣ２）を形成するために必要な構成要素にエネルギーを供給可能なバッテリ（３２０）と
を備えるマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法において、
前記バッテリ（３２０）の機能を監視し、少なくとも１つのバッテリ状態信号（ＢＡＴ１，ＢＡＴ２）によって示す第１バッテリ‐監視ユニット（４００）を設けることを特徴とする方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法において、
前記第１バッテリ‐監視ユニット（４００）が、前記バッテリ（３２０）の充電状態を確認し、第１バッテリ‐状態信号（ＢＡＴ１）により示す充電状態‐監視ユニット（４１０）を含む方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の方法において、
比較ユニット（４２０）におけるバッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）と参照電圧（Ｖ_ＲＥＦ）との比較により前記バッテリ（３２０）の充電状態を確認する方法。

【請求項12】

請求項１０または１１に記載の方法において、
前記充電状態‐監視ユニット（４１０）に、前記バッテリ（３２０）の誤った充電状態を故意に生成する第１テスト信号（ＴＥＳＴ１）を供給する方法。

【請求項13】

請求項９から１２までのいずれか一項に記載の方法において、
前記第１バッテリ‐監視ユニット（４００）が、さらに、前記バッテリ（３２０）の前記バッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の連続性を監視し、第２バッテリ‐状態信号（ＢＡＴ２）によって示す連続性‐監視ユニット（４５０）を含む方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法において、
前記連続性‐監視ユニット（４５０）に、前記バッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の非連続性を故意に誘起する第２テスト信号（ＴＥＳＴ２）を供給する方法。

【請求項15】

請求項１３または１４に記載の方法において、
前記バッテリ電圧（Ｖ_ＢＡＴ）の非連続性によりメモリユニット（４６０）のメモリ内容の変更をもたらす方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載の確実なマルチターン‐ロータリエンコーダ、および請求項９に記載の、このようなマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法に関する。マルチターン‐ロータリエンコーダは、軸の角度位置および軸が進んだ回転数を測定するために自動化技術で使用されることが多い。

【背景技術】

【0002】

軸の角度位置を測定するための位置測定装置は、多数の刊行物により既知である。このような位置測定装置はロータリエンコーダと呼ばれる。さらに位置測定装置が軸の角度位置だけではなく軸によって進められた回転数を測定することもできる場合、マルチターン‐ロータリエンコーダと呼ばれる。

【0003】

マルチターン‐ユニット、すなわち、軸が進んだ回転数を確認するユニットを構成するためには、基本的に２つの解決手段が既知であり、１つはギアに基づいたマルチターン‐ユニットであり、もう１つはカウンタに基づいたマルチターン‐ユニットである。

【0004】

カウンタに基づいたマルチターン‐ユニットは、コード担体の回転数により、軸が進んだ回転数を検出する。コード担体は軸によって直接に駆動され、したがって測定される軸と同じ回転数を進む。コード担体には、走査ユニットにより走査されるコードが配置されている。走査ユニットによって検出される位置信号により、カウント用電子回路においてカウンタのためのカウント信号が生成される。カウンタは、コード担体、ひいては軸の完全な回転の数を回転方向に応じてカウントする。

【0005】

主電源装置がスイッチオフされた場合、すなわち、例えば、マルチターン‐ロータリエンコーダを作動する機械がスイッチオフされた場合にもカウンタのカウント状態を保存し、さらにカウント機能を保持するために、カウンタに基づいたマルチターン‐ユニットは、主電源装置が故障した場合に少なくともロータリエンコーダのマルチターン‐ユニットのエネルギー供給を引き受けるバッテリを備えていることが多い。

【0006】

例えば、欧州特許第１４６２７７１号明細書に記載されているマルチターン‐ロータリエンコーダは、スイッチオフ状態でバッテリによって作動されるカウンタに基づいたマルチターン‐ユニットを備える。

【0007】

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０１５８３７号明細書は、バッテリモードを備える誘導式の走査原理に基づいた位置測定装置を記載している。この位置測定装置もマルチターン‐ロータリエンコーダとして構成するために適している。

【0008】

安全技術上の理由から、例えば、測定エラーによりマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する装置が損傷されるか、または機械の操作員に危険が及ぶ可能性がある場合には、軸の回転数を重複して測定することが必要となる場合もある。

【0009】

そこでドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００９０２９４３１号明細書は、互いに独立した２つのマルチターン‐ユニットを備えるマルチターン‐ロータリエンコーダを提案している。これらのマルチターン‐ユニットの測定値の比較により、常にマルチターン‐ロータリエンコーダの機能性を点検することが可能である。したがって、このようなマルチターン‐ロータリエンコーダは安全性が重要な用途において使用するために適している。

【0010】

しかしながら、このようなマルチターン‐ロータリエンコーダにおいてカウンタに基づいた２つのマルチターン‐ユニットが使用され、これらのマルチターン‐ユニットをスイッチオフ状態で作動するためにバッテリによってエネルギーが供給される場合に、エラー状態が生じ、両方のマルチターン‐ユニットに等しい影響を及ぼすため、直接に発見することのできないことが稀にある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】欧州特許第１４６２７７１号明細書

【特許文献2】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０１５８３７号明細書

【特許文献3】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００９０２９４３１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の課題は、作動の確実性が改善されたマルチターン‐ロータリを提案することである。さらに本発明の課題は、このようなマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

課題の第１部分は、請求項１に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダによって解決される。

【0014】

マルチターン‐ロータリエンコーダであって、
軸の角度位置を絶対的に符号化する少なくとも１つの目盛トラックを備える測定基準器と、
第１位置信号を生成するために少なくとも１つの目盛トラックを走査可能な第１走査装置と、
第１位置信号から第１シングルターン‐コードワードを形成するための第１シングルターン‐評価ユニットと、
第１位置信号から第１マルチターン‐コードワードを形成するための第１マルチターン‐評価ユニットと、
第２位置信号を生成するために少なくとも１つの目盛トラックを走査可能な第２走査装置と、
第２位置信号から第２シングルターン‐コードワードを形成するための第２シングルターン‐評価ユニットと、
第２位置信号から第２マルチターン‐コードワードを形成するための第２マルチターン‐評価ユニットと、
主電源装置が故障した場合に少なくともマルチターン‐コードワードを形成するために必要な構成要素にエネルギーを供給可能なバッテリと
を備え、
バッテリの機能を監視し、少なくとも１つのバッテリ‐状態信号により示すことができる第１バッテリ‐監視ユニットを含むマルチターン‐ロータリエンコーダが提案される。

【0015】

課題の第２部分は、請求項９に記載のマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法により解決される。

【0016】

マルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法であって、
軸の角度位置を絶対的に符号化する少なくとも１つの目盛トラックを備える測定基準器と、
第１位置信号を生成するために少なくとも１つの目盛トラックを走査可能な第１走査装置と、
第１位置信号から第１シングルターン‐コードワードを形成するための第１シングルターン‐評価ユニットと、
第１位置信号から第１マルチターン‐コードワードを形成するための第１マルチターン‐評価ユニットと、
第２位置信号を生成するために少なくとも１つの目盛トラックを走査可能な第２走査装置と、
第２位置信号から第２シングルターン‐コードワードを形成するための第２シングルターン‐評価ユニットと、
第２位置信号から第２マルチターン‐コードワードを形成するための第２マルチターン‐評価ユニットと、
主電源装置が故障した場合に少なくともマルチターン‐コードワードを形成するために必要な構成要素にエネルギーを供給可能なバッテリと
を備えるマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する方法が提案され、バッテリの機能が第１バッテリ‐監視ユニットによって監視され、少なくとも１つのバッテリ状態信号によって示される。

【0017】

本発明によるマルチターン‐ロータリエンコーダ、および、このようなマルチターン‐ロータリエンコーダを作動する本発明による方法の他の利点を以下の実施形態の説明に示す。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明によるマルチターン‐ロータリエンコーダを示すブロック回路図である。

【図2】充電状態‐監視ユニットを示す概略的な回路図である。

【図3】連続性‐監視ユニットを示す概略的な回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本発明によるマルチターン‐ロータリエンコーダのブロック回路図を示す。このマルチターン‐ロータリエンコーダは、例えば、ここで明示的に言及するドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８０１５８３７号明細書に記載のように、誘導式の走査原理に基づいている。

【0020】

しかしながら、本発明は、物理的な走査原理に規定されていないことを明示的に指摘しておく。したがって、例えば、光電式、磁気式または容量式の走査原理を用いることもできる。

【0021】

マルチターン‐ロータリエンコーダは、少なくとも１つの目盛トラックを有する測定基準器１０を備え、目盛トラックにより軸の角度位置が絶対的に符号化されている。図示の実施例では、測定基準器１０は２つの目盛トラック２０，３０を含み、この場合、測定基準器１０および目盛トラック２０，３０は抽象的に簡略化して示されている。実際の実施形態では、測定基準器１０は、例えば、角度位置／回転数が測定される軸に回動不能に結合されたコードディスクとして構成されていてもよい。目盛トラック２０，３０は、導電性部分と非導電性部分とからなり、これらの導電性部分および非導電性部分は異なる半径でコードディスクの回転中心を中心として同心的に配置されている。

【0022】

測定される角度位置は、この実施例ではアナログ式に符号化されている。すなわち、目盛トラック２０，３０を走査した場合にはアナログ走査信号が生じ、これらの走査信号の振幅および／または位相から入力軸Ｗの角度位置を決定することができる。しかしながら、これに対して代替的に、角度位置はデジタル式に符号化されていてもよい。この場合、例えば、目盛トラックが複数トラックのデジタルコード、例えばグレイ‐コードを備えているか、または単一トラックのチェーンコード、いわゆる「疑似ランダムコード」（ＰＲＣ）を備えている。デジタル式の符号化は、例えば、好ましくは光電式の走査原理において使用される。

【0023】

第１位置信号ＰＳ１を生成するために第１走査装置４０が設けられている。第１走査装置は励磁ユニット５０を含み、励磁ユニット５０は励磁コイル６０と接続されて電磁場を生成し、電磁場の強度は目盛トラック２０，３０によって影響される。電磁場を検出するためには、２対の第１受信器コイル７０，８０が設けられており、それぞれの対の受信器コイル７０，８０は、回転方向に応じた位置検出を可能にする互いに位相をずらされた位置信号を生成する。この場合、第１受信器コイル対７０は第１目盛トラック２０を走査するために用いられ、第２受信器コイル対８０は第２目盛トラック３０を走査するために用いられる。受信器コイル７０，８０では作動時に電圧が誘起され、誘起された電圧の振幅はコードディスクの角度位置に依存している。誘起された電圧は第１信号処理ユニット９０に供給され、第１信号処理ユニット９０で、例えばフィルタ処理され、増幅され、次いで第１位置信号ＰＳ１として、一方では第１シングルターン‐評価ユニット１００に出力され、他方では第１マルチターン‐評価ユニット１１０に出力される。

【0024】

第１シングルターン‐評価ユニット１００は、第１位置信号ＰＳ１を、測定される軸の角度位置を示す第１シングルターン‐コードワードＳＣ１として処理する。

【0025】

これに対して、第１マルチターン‐評価ユニット１１０は、第１位置信号ＰＳ１を、測定される軸が進んだ回転数を示す第１マルチターン‐コードワードＭＣ１として処理する。このために、第１マルチターン‐評価ユニット１１０は、例えば、第１位置信号ＰＳ１の適切な事象を回転方向に応じてカウントするカウンタを含んでいてもよい。

【0026】

測定のゼロ点は、手動で決定するか、または例えばリミットスイッチなどの到達により決定することができる。回転のカウントを開始するゼロ点を調節するためには、多くの場合、機械の本作動前に参照運転を行うことが不可欠である。

【0027】

第１シングルターン‐コードワードＳＣ１および第１マルチターン‐コードワードＭＣ１は、最終的に第１コード接続ユニット１２０に供給され、第１コード接続ユニット１２０は２つの値から、現在の角度位置および進んだ回転数を含む共通の第１位置値ＰＯＳ１を形成する。

【0028】

重複する第２位置値ＰＯＳ２を形成するために、励磁コイル６０を備える励磁ユニット５０を除いて、全ての上記ユニットについて同一のものが２つずつ設けられている。

【0029】

したがって、第２位置信号ＰＳ２を形成するために第２走査装置１４０が設けられている。この走査装置１４０には、共に電磁場を生成する励磁ユニット５０および励磁コイル６０が同様に割り当てられている。目盛トラック２０，３０によって調整された電磁場を検出するために、２対の第２受信コイル１７０，１８０が設けられており、それぞれの対の受信コイル１７０，１８０は、回転方向に応じた位置検出を可能にする互いに位相をずらされた位置信号を生成する。この場合、第１受信コイル対１７０は第１目盛トラック２０を走査するために用いられ、第２受信コイル対１８０は第２目盛トラックを走査するために用いられる。第２信号処理ユニット１９０が、誘導された電圧を第２位置信号ＰＳ２として処理する。

【0030】

第２走査装置は、第１走査装置４０と分け合う励磁ユニット５０および励磁コイル６０の他に、第２受信コイル１７０，１８０および第２信号処理ユニット１９０を含む。

【0031】

第２位置信号ＰＳ２は、第２シングルターン‐コードワードＳＣ２を形成するための第２シングルターン‐評価ユニット２００と、第２マルチターン‐コードワードＭＣ２を形成するための第２マルチターン‐評価ユニット２１０とに供給される。第２コード接続ユニット２２０は、最終的に第２シングルターン‐コードワードＳＣ２および第２マルチターン‐コードワードＭＣ２から第２位置値ＰＯＳ２を形成する。

【0032】

後続電子回路２８０（図示しない）との通信のためにインタフェイスユニット２５０が設けられており、データ伝送路２６０を介して後続電子回路２８０からコマンドおよびデータを受信するか、もしくは（受信したコマンドに続いて）データを後続電子回路２８０に送信する。インタフェイスユニット２５０は、直列のインタフェイスとして構成されていてもよい。すなわち、データ伝送は、データ伝送路２６０を介して、必要に応じて周期信号により同期された直列のデータストリームの形態で行われる。

【0033】

この実施例ではインタフェイスユニット２５０に位置値ＰＯＳ１，ＰＯＳ２が供給され、例えば位置要求コマンドに続いて、これらの位置値を後続電子回路２８０に伝送することができる。代替的に、マルチターン‐コードワードＭＣ１，ＭＣ２およびシングルターン‐コードワードＳＣ１，ＳＣ２は、後続電子回路２８０に別個に伝送するためにインタフェイスユニット２５０に直接に供給してもよい。この場合、必要に応じてコード接続ユニット１２０，２２０を省略してもよい。

【0034】

通常モードで、位置値ＰＯＳ１，ＰＯＳ２を形成し、後続電子回路２８０と通信するために必要な全ての構成要素に主電源装置３００によってエネルギーが供給される。図１では、これは領域３１０に位置する全ての構成要素について該当する。

【0035】

主電源装置３００が故障した場合に、引き続きマルチターン‐コードワードＭＣ１，ＭＣ２を保存し、進んだ回転のカウントを行うことができるように、カウントに必要な構成要素がバッテリ支援領域３３０に配置されており、バッテリ３２０によりエネルギーを供給される。主電源装置３００により供給を行う通常モードから、バッテリ３２０によりバッテリ支援領域３３０の供給を行うバッテリモードへの切換、およびその逆の切換は、好ましくは、主電源装置３００の出力電圧Ｖ＋の最小値を下回った場合／超過した場合に自動的に行われる。

【0036】

本発明によるマルチターン‐ロータリエンコーダではマルチターン‐コードワードＭＣ１，ＭＣ２が広範囲に互いに独立して生成されることにより高い作動安定性が得られる。特にバッテリモードにおいて、マルチターン‐コードワードＭＣ１，ＭＣ２を生成する場合の誤作動を検出する確率をさらに高めるために、本発明によれば、マルチターン-ロータリエンコーダに第１バッテリ‐監視ユニット４００が設けられており、第１バッテリ‐監視ユニット４００は、バッテリの機能を監視し、少なくとも１つのバッテリ‐状態信号によりインタフェイスユニットに示す。これにより、後続電子回路２８０に、例えばバッテリの故障（または故障の兆候）を示すことができる。

【0037】

さらに高い安全性要求を満たすために、好ましくは、重複する第２バッテリ‐監視ユニット５００が設けられている。

【0038】

バッテリの適正な機能は、一方では、バッテリが十分な充電状態を示している場合、すなわち、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが機能のために必要な最小値に到達している場合に得られる。他方では、バッテリモードにおいてバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが連続的に印加されていることが不可欠である。なぜなら、作動のために不可欠な最小限の電圧が短時間だけでも遮断されるか、または最小限の電圧を下回ることは、対応した構成部材（カウンタなど）にエネルギーが供給されないか、または不十分しか供給されずに、マルチターン‐コードワードＭＣ１が消去されてしまうことを意味するからである。遮断は、例えば、機械がスイッチオフされた場合にバッテリ３２０が不適切に交換された場合に生じる。

【0039】

バッテリの充電状態が要求を満たしているかどうかことを確認するために、第１バッテリ‐監視ユニットには充電状態‐監視ユニット４１０が配置されている。図２は、例として充電状態‐監視ユニット４１０の概略的な回路図を示す。

【0040】

充電状態‐監視ユニット４１０にはバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが供給される。充電状態‐監視ユニット４１０は、例えば、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴと参照電圧Ｖ_ＲＥＦとの比較により、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが要求される最小値に到達したかどうかを確認するために適切に構成されている。充電状態‐監視ユニット４１０は比較の結果を第１バッテリ‐状態信号ＢＡＴ１として出力する。比較は、簡単な比較器であってもよい比較ユニット４２０で行われる。

【0041】

第１バッテリ‐状態信号ＢＡＴ１は、インタフェイスユニット２５０に供給され、そこから後続電子回路２８０に伝送されてもよい。これはコマンドによる直接質問に応じて行うか、または位置データＰＯＳ１，ＰＯＳ２も含むデータパケットの一部として自動的に行ってもよい。

【0042】

充電状態‐監視ユニット４１０は複数の比較ユニット４２０を含んでいてもよい。これにより、例えば、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴと、作動のためにかろうじて許容される電圧との比較により、故障‐警告として解釈され得る別のバッテリ‐状態信号を生成することができ、これにより、実際に故障する前にバッテリ交換を行うことができる。

【0043】

低いバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴは、一般にはバッテリ３２０の静止状態を示すので、主電源装置３００から充電状態‐監視ユニット４１０にエネルギーが供給される。

【0044】

第１バッテリ‐状態信号ＢＡＴ１の値が実際の電圧比較によって得られ、例えば比較ユニット４２０の誤作動によって生じないことを保障することができるように、さらに充電状態‐監視ユニット４１０には第１テスト信号ＴＥＳＴ１によって制御される第１回路素子４３０が配置されており、この第１回路素子は、点検したい電圧を比較ユニット４２０の入口でバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴからテスト電圧Ｖ_ＴＥＳＴに切り換える。テスト電圧Ｖ_ＴＥＳＴは、比較ユニット４２０がバッテリ３２０の低すぎる充電状態を検出し、第１バッテリ‐状態信号ＢＡＴ１によって通知しなければならないように選択されている。このようにして、バッテリ３２０の低すぎる充電状態を故意に誘起し、充電状態‐監視ユニット４１０の機能を点検することができる。テスト信号ＴＥＳＴ１は、例えば、データ伝送路２６０を介してマルチターン‐ロータリエンコーダのインタフェイスユニット２５０に送信される後続電子回路２８０のコマンドにより制御することができる。

【0045】

バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの連続性を点検するために、第１バッテリ‐監視ユニット４００は連続性‐監視ユニット４５０を含む。この連続性‐監視ユニット４５０は、少なくとも主電源装置３００がスイッチオフされた場合、すなわちバッテリモードにおいて、確実な作動のために不可欠な最小電圧が短時間遮断されるか、場合によっては最小電圧を下回ったことを確認し、第２バッテリ‐状態信号ＢＡＴ２によって示すために適切に構成されている。図３はこのようなユニットの概略的な回路図を示す。

【0046】

連続性‐監視ユニット４５０は、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴを供給されるメモリユニット４６０を含む。メモリユニット４６０は、主電源装置３００がスイッチオンされた場合に、設定信号ＳＥＴを介して所定値にプログラムすることができ、この値はバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの非連続性の結果として変化する。

【0047】

極めて簡単な実施形態では、メモリユニット４６０は、（後続電子回路２８０からのコマンドによる）設定信号ＳＥＴにより所定の論理レベル、例えば高レベルにプログラムすることができるフリップフロップ素子（例えば、Ｄ‐フリップフロップ）を含む。高レベルは、第２バッテリ‐状態信号ＢＡＴ２として（例えばインタフェイスユニット２５０に）出力され、エラーのない作動を通知する。バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが消失した場合（例えばバッテリ３２０を取り出したことによる）、または閾値未満に低下した場合には、論理高レベルが消去される（フリップフロップ素子がリセットされる）。バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが再び作動に必要な値に到達した場合、フリップフロップ素子はリセットされた状態に保持され、生じたバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの非連続性がメモリユニット４６０によって第２バッテリ‐状態信号ＢＡＴ２により論理低レベルとして示される。バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴを監視し、バッテリ電圧が必要な値に再び到達した後に所定の状態を形成する（上記実施例では第２バッテリ‐状態信号ＢＡＴ２を論理低レベルに明確に設定する）ために、メモリユニット４６０にリセット素子が設けられていてもよい。

【0048】

連続性‐監視装置４５０には、第２テスト信号ＴＥＳＴ２により制御することのできる第２切換素子４７０を用いてバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの非連続性を故意に誘起する可能性が設けられていてもよい。第２切換素子４７０の開放は、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴとメモリユニット４６０との接続を遮断し、メモリユニット４６０の消去を強制する。第２テスト信号ＴＥＳＴ２も後続電子回路２８０によって制御することができる。遮断ではなく、第２切換素子４７０の接続によりバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが、メモリユニット４６０の消去が行われる値を下回るテスト電圧に切り換えられるように構成してもよい。

【0049】

当然ながら、本発明は上記実施例に制限されていない。むしろ専門家であれば特許請求の範囲内で代替的な実施形態を構成することができる。

【符号の説明】

【0050】

１０ 測定基準器
２０，３０ 目盛トラック
４０ 第１走査装置
１００ 第１シングルターン‐評価ユニット
１１０ 第１マルチターン‐評価ユニット
２００ 第２シングルターン‐評価ユニット
２１０ 第２マルチターン‐評価ユニット
１４０ 第２走査装置
３００ 主電源装置
３２０ バッテリ
４００ 第１バッテリ‐監視ユニット
４１０ 充電状態‐監視ユニット
４２０ 比較ユニット
４３０ 第１回路素子
４５０ 連続性‐監視ユニット
４６０ メモリユニット
５００ 第２バッテリ‐監視ユニット
ＢＡＴ１ 第１バッテリ‐状態信号
ＢＡＴ２ 第２バッテリ‐状態信号
ＭＣ１ 第１マルチターン‐コードワード
ＭＣ２ 第２マルチターン‐コードワード
ＰＳ１ 第１位置信号
ＰＳ２ 第２位置信号
ＳＣ１ 第１ シングルターン‐コードワード
ＳＣ２ 第２ シングルターン‐コードワード
ＴＥＳＴ１ 第１テスト信号
ＴＥＳＴ２ 第２テスト信号
Ｖ_ＢＡＴ バッテリ電圧
Ｖ_ＲＥＦ 参照電圧

【図1】

【図2】

【図3】