(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータスメッセージが後続電子機器に簡単に出力可能であるエンコーダを提供する。【解決手段】監視装置３０が設けられていて、少なくとも１つの監視すべき信号Ｘが、監視装置３０に向けられていて、少なくとも１つのステータスメッセージＳＴが、監視すべき信号Ｘの監視に基づいて監視装置３０から基準信号出力装置５０に出力可能であり、少なくとも１つのステータスメッセージＳＴが、その絶対位置及び／又は前記基準複数のインパルスＲＥＦ，ＳＲＥＦの数を変化させることによって基準信号出力装置５０から出力可能である。【選択図】図１
2018169396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・測定目盛（１６，１７）が配置されている目盛キャリア（１４）と、
・前記測定目盛（１６，１７）を走査することによって位置に依存する複数の走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を生成するための走査装置（１２）と、
・前記複数の走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）に処理するための信号処理装置（２０）と、
・１つの基準インパルス信号（ＰＲ）を通じて複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）を出力するための基準信号出力装置（５０）と、
・前記複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）と前記１つの基準インパルス信号（ＰＲ）とを後続電子機器（８０）に出力するための出力インタフェース（４０）と、
を有するエンコーダにおいて、
・監視装置（３０）が設けられていて、少なくとも１つの監視すべき信号（Ｘ）が、この監視装置（３０）に向けられていて、少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記監視すべき信号（Ｘ）の監視に基づいてこの監視装置（３０）から前記基準信号出力装置（５０）に出力可能であり、
・前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、その絶対位置及び／又は前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）の数を変化させることによって前記基準信号出力装置（５０）から出力可能であることを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）は、少なくとも１つの位置基準インパルス（ＲＥＦ）を有し、当該位置基準インパルス（ＲＥＦ）は、通常動作中に、１つの絶対位置を前記後続電子機器（８０）内で確定するために使用され、前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、１つの位置基準インパルス（ＲＥＦ）の非出力によって出力可能である請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項３】
前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）は、少なくとも１つのステータスインパルス（ＳＲＥＦ）を有し、前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記少なくとも１つのステータスインパルス（ＳＲＥＦ）を所定の少なくとも１つの絶対位置に出力することによって実行される請求項１又は２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
異なる複数のステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）の所定の複数の信号周期に割り当てられている請求項３に記載のエンコーダ。
【請求項５】
異なる複数のステータスメッセージ（ＳＴ）が、複数のステータスインパルス（ＳＲＥＦ）の出力又は非出力によって生成されている複数のデータ語としてコード化されて伝送可能である請求項３に記載のエンコーダ。
【請求項６】
１つのテスト信号（Ｔ）が、前記監視装置（３０）から監視すべき装置（２０）に出力可能である請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項７】
・測定目盛（１６，１７）が配置されている目盛キャリア（１４）と、
・前記測定目盛（１６，１７）を走査することによって位置に依存する複数の走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を生成するための走査装置（１２）と、
・前記複数の走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）に処理するための信号処理装置（２０）と、
・１つの基準インパルス信号（ＰＲ）を通じて複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）を出力するための基準信号出力装置（５０）と、
・前記複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）と前記１つの基準インパルス信号（ＰＲ）とを後続電子機器（８０）に出力するための出力インタフェース（４０）と、
を有するエンコーダによってステータスメッセージを出力するための方法おいて、
・監視装置（３０）が設けられていて、少なくとも１つの監視すべき信号（Ｘ）が、この監視装置（３０）に向けられていて、少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記監視すべき信号（Ｘ）の監視に基づいてこの監視装置（３０）から前記基準信号出力装置（５０）に出力され、
・前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、その絶対位置及び／又は前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）の数を変化させることによって前記基準信号出力装置（５０）から出力されることを特徴とするエンコーダによってステータスメッセージを出力するための方法。
【請求項８】
前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）は、少なくとも１つの位置基準インパルス（ＲＥＦ）を有し、当該位置基準インパルス（ＲＥＦ）は、通常動作中に、１つの絶対位置を前記後続電子機器（８０）内で確定するために使用され、前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、１つの位置基準インパルス（ＲＥＦ）の非出力によって出力される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）は、少なくとも１つのステータスインパルス（ＳＲＥＦ）を有し、前記少なくとも１つのステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記少なくとも１つのステータスインパルス（ＳＲＥＦ）を所定の少なくとも１つの絶対位置に出力することによって実行される請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
異なる複数のステータスメッセージ（ＳＴ）が、前記複数のインクリメンタル位置信号（Ｐ０，Ｐ９０）の所定の複数の信号周期に割り当てられている請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
異なる複数のステータスメッセージ（ＳＴ）が、複数のステータスインパルス（ＳＲＥＦ）の出力又は非出力によって生成される複数のデータ語としてコード化されて伝送される請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
１つのテスト信号（Ｔ）が、前記監視装置（３０）から監視すべき装置に出力される請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の少なくとも１つのエンコーダ１０が接続可能であって、複数の基準インパルス（ＲＥＦ，ＳＲＥＦ）が評価可能であり、ステータスメッセージ（ＳＴ）が認識可能である受信機側の監視装置（９０）を有する後続電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載のエンコーダ及び請求項７に記載のエンコーダを作動させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクリメンタルエンコーダは、自動化技術で、特に工作機械の場合に複数の可動部材の位置変化を測定するために使用される。すなわち、インクリメンタルロータリーエンコーダが、例えば回転する軸の回転運動を測定する。これに対して、インクリメンタル測長器は、互いに相対可動に配置された複数の機械部材の直線移動を測定する。
【０００３】
周知のインクリメンタルエンコーダでは、規則的に配置された複数のコード要素から成る１つの目盛トラックが、１つの検出装置によって走査される。この場合、様々な物理的な走査原理、例えば光学式、磁気式、電磁誘導式又は静電容量式の走査原理が使用できる。単調な移動（一定の速度又は一定の回転数）の場合、当該走査から発生する検出信号は、好ましくはほぼ正弦波状である。その位置情報が、例えば、進行する複数の信号周期を計数することによって、高い分解能が要求されるときは、複数の信号周期を複数の信号区間をさらに分割（補間）することによって取得され得る。例えば互いに９０°位相シフトしている２つの検出信号が、当該走査時に生成されるときに、方向情報が取得され得る。インクリメンタルエンコーダの原理に起因する相対位置測定用の１つの絶対基準点を提供するため、１つの基準インパルスが、少なくとも１つの絶対位置で生成される。このため、当該検出装置によって同様に走査される適切な１つの目盛パターンが、独立した１つの目盛トラック上に配置され得る。
【０００４】
当該検出装置によって取得される検出信号が、信号処理装置内で処理され、出力インタフェースの仕様に応じて適合される。インクリメンタルエンコーダ用の周知のインタフェースは、例えばインクリメンタル信号用に１Ｖのピークツーピーク値を要求する。
【０００５】
このようなアナログインタフェースのほかに、デジタルインクリメンタル信号も存在する。この場合には、信号処理装置内で、デジタルの、すなわち矩形状のインクリメンタル信号が、アナログ検出信号から生成される。ここでも、互いに位相シフトした２つのデジタルインクリメンタル信号が、移動方向に依存する位置測定のために必要である。
【０００６】
同様に、基準インパルスが、インタフェースに応じてアナログ式又はデジタル式に出力される。
【０００７】
当該（アナログ又はデジタル）インクリメンタル信号及び当該基準信号は、高価で、多くの場合にシールドされた多心ケーブルを経由して後続電子機器に伝送される。当該伝送は、接地方式と差動方式との双方で実行され得る。多くの場合、後続電子機器とエンコーダとの間の相当に長い経路は断念すべきであるので、設備を計画する際に、当該ケーブルは、過小評価すべきでないコスト要因である。また、当該ケーブル中の必要な芯線の数は、当該コストを主に決定するので、当該ケーブル中の芯線の数を最小限に抑えることが継続して試みられている。
【０００８】
この試みとは相反して、上記位置情報のほかに、さらなる情報、例えばステータスメッセージをエンコーダ内で生成することも要求される。しかし、このステータスメッセージを後続電子機器に伝送できるようにするためには、通常は当該ケーブル中の追加の芯線が必要である。
【０００９】
独国特許出願公開第１０２００６０１２０７４号明細書は、監視装置の状態がアナログ位置信号の信号振幅を変化させることによって信号送信されるエンコーダを記載している。しかし、当該位置信号の振幅が、後続電子機器内での位置評価に直接に影響するので、このことが、この後続電子機器によってエンコーダの故障と解釈され得るおそれがあり、エンコーダが作動される設備の停止を引き起こし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００６０１２０７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、ステータスメッセージが後続電子機器に簡単に出力可能であるエンコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１に記載のエンコーダによって解決される。
【００１３】
本発明のエンコーダは、
・測定目盛が配置されている目盛キャリアと、
・前記測定目盛を走査することによって位置に依存する複数の走査信号を生成するための走査装置と、
・前記複数の走査信号を複数のインクリメンタル位置信号に処理するための信号処理装置と、
・１つの基準インパルス信号を通じて複数の基準インパルスを出力するための基準信号出力装置と、
・前記複数のインクリメンタル位置信号と前記１つの基準インパルス信号とを後続電子機器に出力するための出力インタフェースと、
を有し、
・監視装置が設けられていて、少なくとも１つの監視すべき信号が、この監視装置に向けられていて、少なくとも１つのステータスメッセージが、前記監視すべき信号の監視に基づいてこの監視装置から前記基準信号出力装置に出力可能であり、
・前記少なくとも１つのステータスメッセージが、その絶対位置及び／又は前記複数の基準インパルスの数を変化させることによって前記基準信号出力装置から出力可能であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の課題は、ステータスメッセージが後続電子機器に簡単に出力可能である方法を提供することにある。
【００１５】
この課題は、請求項７に記載のステータスメッセージを出力するための方法によって解決される。
・測定目盛が配置されている目盛キャリアと、
・前記測定目盛を走査することによって位置に依存する複数の走査信号を生成するための走査装置と、
・前記複数の走査信号を複数のインクリメンタル位置信号に処理するための信号処理装置と、
・１つの基準インパルス信号を通じて複数の基準インパルスを出力するための基準信号出力装置と、
・前記複数のインクリメンタル位置信号と前記１つの基準インパルス信号とを後続電子機器に出力するための出力インタフェースと、
を有するエンコーダによってステータスメッセージを出力するための方法が提唱される。
【００１６】
当該方法は、
・監視装置が設けられていて、少なくとも１つの監視すべき信号が、この監視装置に向けられていて、少なくとも１つのステータスメッセージが、前記監視すべき信号の監視に基づいてこの監視装置から前記基準信号出力装置に出力され、
・前記少なくとも１つのステータスメッセージが、その絶対位置及び／又は前記複数の基準インパルスの数を変化させることによって前記基準信号出力装置から出力されることを特徴とする。
【００１７】
その他の利点は、請求項１又は請求項７に従属する請求項と以下の好適な実施の形態の説明とに記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のエンコーダのブロック図である。
【図２】デジタル位置信号の信号グラフである。
【図３】アナログ位置信号の信号グラフである。
【図４ａ】従来の技術における基準信号を出力するための簡略化した信号グラフである。
【図４ｂ】ステータスメッセージを出力するための第１の実施の形態の簡略化した信号グラフである。
【図４ｃ】ステータスメッセージを出力するための第２の実施の形態の簡略化した信号グラフである。
【図４ｄ】ステータスメッセージを出力するための第３の実施の形態の簡略化した信号グラフである。
【図４ｅ】ステータスメッセージを出力するための第４の実施の形態の簡略化した信号グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明のエンコーダ１０のブロック図である。このエンコーダ１０は、走査装置１２と測定目盛を有する目盛キャリア１４と信号処理装置２０と監視装置３０と出力インタフェース４０と基準信号出力装置５０とを有する。
【００２０】
走査装置１２は、目盛キャリア１４上の測定目盛を走査するように適切に構成されている。この場合、例えば、目盛キャリア１４と走査装置１２とが、１つの工作機械の複数の可動部材の相対位置を互いに測定しなければならないこの工作機械のこれらの可動部材に結合されていることによって、当該目盛キャリア１４と当該走査装置１２とは、既知の方法で互いに相対可動に配置されている。
【００２１】
直線の相対位置を取得するための当該概略的に図示された実施の形態のほかに、ロータリー式のエンコーダも本願発明にしたがって構成され得る。この場合には、当該目盛キャリアが、直線スケールとして構成されているのではなくて、例えばリング状に又は円形のディスクとして構成されている。当該ディスクの場合、その測定目盛が、当該ディスクの中心点の周りに放射状に配置している（この中心点は、軸の回転位置又は回転数が測定されなければならない作動中にこの軸の回転点を形成する）。
【００２２】
当該図示された例では、その測定目盛が、インクリメンタル目盛トラック１６と基準目盛トラック１７とから構成されている。当該測定目盛１６，１７の走査から発生する走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒは、インクリメンタル目盛トラック１６の走査に起因する９０°だけ位相シフトした２つのインクリメンタル信号Ｓ０，Ｓ９０と、基準目盛トラック１７の走査に起因する１つの基準信号Ｒとを含む。当該測定目盛が、走査装置１２に対して（一定の速度にしたがって）単調に移動する場合、インクリメンタル信号Ｓ０，Ｓ９０は、ほぼ正弦波状である。基準信号Ｒは、原理にしたがってインクリメンタルエンコーダの相対位置を測定するための絶対基準位置を提供するために使用される。このため、１つのインパルスが、基準信号Ｒとして所定の１つの位置で（又は測角器の場合には所定の１つの角度位置で）生成される。
【００２３】
しかしながら、本発明は、位置情報を含む走査信号を生成するための走査原理のこの例に限定されない。むしろ、本発明は、物理的な走査原理（例えば、光学式走査、磁気式走査、電磁誘導式走査、静電容量式走査）や方法に左右されず、どのようにして位置情報が走査信号中に含まれているかに左右されない。すなわち、例えば振幅変調された走査信号又はデジタル式にコード化された走査信号も、本発明を実行するために適する。これに応じて、測定目盛が、コード化された１つ又は複数の絶対目盛トラックを有してもよい。
【００２４】
走査信号Ｓ０、Ｓ９０、Ｒは、信号処理装置２０に向けられている。この信号処理装置２０は、これらの走査信号Ｓ０、Ｓ９０、Ｒをエンコーダ１０のインクリメンタルインタフェースの位置信号Ｐ０、Ｐ９０に処理するように適切に構成されている。走査原理と、この走査原理から発生する、当該走査信号中の位置情報のコード化とに応じて、様々な処理ステップが、信号処理装置２０内で実行され得る：
・電流信号から電圧信号への変換
・復調
・フィルタリング
・Ａ／Ｄ変換
・誤差補正（例えば、オフセット補正、位相補正、．．．）
・単位長さ又は単位角度当たりの信号周期の数の適合
・Ｄ／Ａ変換
当該インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０は、以下の例で示されているように、アナログ信号でもよい。しかし、この代わりに、当該インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０は、デジタル式に存在してもよい。
【００２５】
当該インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０は、出力インタフェース４０に向けられている。この出力インタフェース４０は、当該インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０インクリメンタル出力信号Ａ０、Ａ９０としてエンコーダ１０に接続されている後続電子機器８０に出力する。
【００２６】
当該インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０のほかに、信号処理装置２０は、基準インパルス制御信号ＲＯを少なくとも１つの絶対位置で走査信号Ｓ０、Ｓ９０、Ｒから生成する。当該信号処理装置２０は、この基準インパルス制御信号ＲＯを基準信号出力装置５０に出力する。このため、この基準信号出力装置５０は、通常動作中に基準インパルス信号ＰＲを通じて位置基準インパルスＲＥＦを出力インタフェース４０に出力する。この出力インタフェース４０は、基準インパルス信号ＰＲを基準インパルス出力信号ＡＲとして後続電子機器８０に出力する。
【００２７】
後続電子機器８０では、当該位置基準インパルスＲＥＦが、絶対位置を確定し、場合によっては当該位置測定値を所定の値に設定するために使用される。このため、例えば、後続する動作中にインクリメンタル位置信号に基づいて位置変化を取得する計数器がリセットされ得る。
【００２８】
多くの場合、出力インタフェース４０の出力信号Ａ０、Ａ９０、ＡＲは差動出力される。すなわち、これらの出力信号Ａ０、Ａ９０、ＡＲは、それぞれ１つの原信号と１つの反転信号とを有する信号対から成る。
【００２９】
図２は、エンコーダのデジタル出力信号による出力信号の信号グラフである。この場合、走査装置１２と目盛キャリア１４との間の相対移動が、一定の速度で実行されることが前提条件である。
【００３０】
インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０又はこれらの信号から発生するインクリメンタル出力信号Ａ０、Ａ９０は、周期的に、矩形状に、互いに９０°だけ位相シフトされている。移動方向に関する情報が、当該位相シフトから取り出され得る。何故なら、当該移動方向の反転時に、これらの信号のうちのどの信号が先行又は後続するかの相互関係も変化するからである。
【００３１】
インクリメンタル出力信号Ａ０、Ａ９０は、後続電子機器８０内で信号周期を計数することによって評価され、多くの場合は、９０°だけ位相シフトすることによって（同じ距離間隔又は角度間隔に相当する）同じ時間間隔ごとに発生する信号エッジを計数することによっても評価される。
【００３２】
位置基準インパルスＲＥＦと、以下で図４ａ〜４ｅに基づいて示されるステータスインパルスとが、基準インパルス信号ＰＲ又は基準インパルス出力信号ＡＲを通じて後続電子機器８０に伝送される。複数のインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０のように、複数の位置基準インパルスＲＥＦも、矩形状に発生するが、所定の絶対位置だけで発生する。これらの位置基準インパルスＲＥＦは、これらのインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０のうちの１つの信号周期に割り当てられている。図示された例では、これらの位置基準インパルスＲＥＦは、これらのインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０のうちの１つの信号周期に対して２７０°の角度範囲に及ぶ。１つの位置基準インパルスＲＥＦのこの幅は、双方のインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０が正の値又はＨの論理レベルを有する１つの信号周期の幅によって規定されている。しかし、この位置基準インパルスＲＥＦの幅は、当該絶対位置を設定するための１つの信号を当該割り当てられた信号周期の所定の位置で（例えば、所定の１つの信号エッジで）繰り返し可能に生成することが可能でなければならない場合にだけ意義がある。
【００３３】
エンコーダ１０が、ロータリーエンコーダ又は測角器である場合、位置基準インパルスＲＥＦが、測定すべき軸の一回転ごとに一度発生し、１つの零点を確定するために使用される。角度測定（信号周期又は信号エッジの計数）が、この零点から開始される。
【００３４】
エンコーダ１０が、測長器である場合、位置基準インパルスＲＥＦが、スケールの少なくとも１つの位置で発生する。
【００３５】
複数の位置基準インパルスが測定距離（スケールの長さ又は角度範囲）にわたって発生する測長器及び測角器が周知である。この場合には、これらの位置基準インパルスは、例えばそれらの間隔によって互いに識別され得る。したがって、当該絶対位置を算出するためには、２つの位置基準インパルスが評価される必要がある。それ故に、これに関連して、これらの位置基準インパルスは、距離コード化された（ａｂｓｔａｎｄｓｃｏｄｉｅｒｔｅｎ）位置基準インパルスとも呼ばれる。
【００３６】
ステータスインパルスＳＲＥＦは、位置基準インパルスＲＥＦと同様に生成され、当該位置基準インパルスＲＥＦと辛うじて識別され得る。何故なら、当該ステータスインパルスＳＲＥＦは、当該位置基準インパルスＲＥＦのように、インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０の別の信号周期、すなわち別の絶対位置に割り当てられているからである。ステータスインパルスは、所定の絶対位置を設定するために使用されるのではなくて、ステータスメッセージを後続電子機器８０に伝送するために使用される。
【００３７】
以下では、位置基準インパルスＲＥＦとステータスインパルスＳＲＥＦとを、まとめて基準インパルスＲＥＦ、ＳＲＥＦと表記する。
【００３８】
図３は、エンコーダのアナログ出力信号による出力信号の信号グラフである。当該アナログ出力信号でも、走査装置１２と目盛キャリア１４との間の一定の相対移動が前提条件である。
【００３９】
インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０は、ほぼ正弦波状であり、同様に、１つの信号周期が、１つの目盛周期に相当する。これらのインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０も、互いに（特に９０°）位相シフトしている。
【００４０】
位置基準インパルスＲＥＦは、１つの絶対位置を設定するための信号を、割り当てられた信号周期の所定の位置で生成するのに適するそれぞれ任意の信号波形を有し得る。図示された例では、当該位置基準インパルスは、三角形であり、１つの最大値を有する。インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０が、この最大値で同じ瞬時値を有する。
【００４１】
アナログ出力信号によるエンコーダに対しても、ステータスインパルスＳＲＥＦと基準インパルスＲＥＦとの波形とこれらのインパルスに割り当てられた信号周期に対するこれらのインパルスの位置とが等しいことが成立する。
【００４２】
このとき、図１の監視装置３０が、エンコーダ１０の少なくとも１つの機能パラメータを監視するように適切に構成されている。監視すべき機能パラメータに対しては、例えば：
・走査信号Ｓ０、Ｓ９０、Ｒの振幅
・インクリメンタル信号Ｓ０、Ｓ９０のオフセット
・インクリメンタル信号Ｓ０、Ｓ９０相互の位相位置
・インクリメンタル信号Ｓ０、Ｓ９０の周波数
・インクリメンタル信号Ｓ０、Ｓ９０に対する基準信号Ｒの位置
・走査装置１２のステータス信号
・信号処理装置２０のステータス信号
・インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０の振幅
・インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０のオフセット
・インクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０相互の位相位置
・内部センサ６０のセンサ値（例えば、温度、振動、供給電圧）
・エンコーダ１０の自己テスト機能の結果（組み込み自己テスト、ＢＩＳＴ）
がある。
【００４３】
これに応じて、監視すべき信号Ｘが、監視装置３０に向けられている。当該監視は、予測値又は限界値との比較によって実行される。自己テスト機能を開始するため、場合によっては、テスト信号Ｔが、監視すべき装置（例えば信号処理装置２０）に出力され得る。当該自己テスト機能の結果が、監視すべき信号として監視装置３０に向けられている。
【００４４】
当該監視から発生する少なくとも１つのステータス情報を後続電子機器８０に伝達することを開始するため、監視装置３０が、対応するステータスメッセージＳＴを基準信号出力装置５０に出力する。当該監視は、基準インパルス信号ＰＲ又は基準インパルス出力信号ＡＲを通じて絶対位置及び／又は基準インパルスＲＥＦ、ＳＲＥＦの数を変更することによって実行される。
【００４５】
監視装置９０が、受信機側に、すなわち後続電子機器８０側に設けられている。この監視装置９０は、基準インパルスＲＥＦ、ＳＲＥＦを評価することによって入力するステータスメッセージＳＴを認識する。このため、基準インパルス出力信号ＡＲと場合によっては、インクリメンタル出力信号Ａ０、Ａ９０とが、監視装置９０に向けられている。当該受信機側の監視装置９０は、ステータスメッセージＳＴを適切に処理し、適切な措置、例えば警報メッセージの出力又は機械の制御された停止を開始するように適切に構成されている。当該受信機側の監視装置９０は、図１に示されているように、後続電子機器８０内に配置され得るが、独立した装置でもよい。
【００４６】
次いで、本発明の複数の信号グラフによるステータスメッセージの出力を図４ａ〜４ｅに基づいて説明する。水平軸はそれぞれ、（監視すべき軸の角度位置に相当する）進行区間Ｓを示す。垂直軸には、基準インパルスＲＥＦ、ＳＲＥＦが描かれている。この場合、１つの絶対位置を確認するために使用される位置基準インパルスＲＥＦと、場合によってはステータス信号ＳＴを伝送するために使用されるステータスインパルスＳＲＥＦとが識別される。さらに、制御信号ＲＯ、ＳＴが、これらの信号グラフに描かれている。
【００４７】
ロータリーエンコーダ又は測角器が、エンコーダ１０として当該信号グラフに基づいて作動される。通常動作では、エンコーダ１０によって監視される軸のそれぞれの回転ごとに、１つの位置基準インパルスＲＥＦが、所定の１つの絶対位置で出力される。その結果、インクリメンタル出力信号の信号周期（及び場合によっては複数の信号周期のうちの一部）の数Ｎを計数する計数器が、後続電子機器８０内でリセットされる。
【００４８】
以下の複数の例は、距離コード化された位置基準インパルスによる測長装置及び測定装置に実装され得る。
【００４９】
図４ａは、従来の技術にしたがって基準信号を出力するための簡略化した信号グラフである。（軸の完全な一回転に相当する）Ｎ個の信号周期ごとに、信号処理装置２０が、１つの基準インパルス制御信号ＲＯを基準インパルス出力装置５０に出力する。その後に、この基準インパルス出力装置５０は、基準インパルス信号ＰＲを通じて１つの位置基準インパルスＲＥＦを出力する。このことは、ステータスメッセージＳＴが後続電子機器８０に伝送されないときの本発明のエンコーダ１０の通常動作にも相当する。
【００５０】
図４ｂは、本発明にしたがって１つのステータスメッセージを出力するための第１の実施の形態の簡略化した信号グラフである。この例では、任意の１つの時点で発生するステータスメッセージＳＴが、このステータスメッセージＳＴに後続する位置基準インパルスＲＥＦの非出力によって出力される。この実施の形態は、エンコーダ１０が作動される機会の起動に応じた最初の初期設定後（１つの絶対位置の設定後）では、位置測定が、この時点以降は信号周期の計数に基づき得るので、位置基準インパルスＲＥＦは、当該位置測定のためにはもはや必ずしも必要とされないという思想に基づく。このとき、位置基準インパルスＲＥＦは、計数誤差が発生しているか否かを検査するためだけに使用される。当該位置基準インパルスＲＥＦの非出力によって、これに関連して、多くの場合に許容され得るものの、不確実性が生じる。
【００５１】
この代わりに、受信機側の監視装置９０が、基準位置での１つの位置基準インパルスＲＥＦの非発生をステータスメッセージＳＴとして評価し、１つの代替基準信号自体を後続電子機器８０内の対応する装置に転送するように適切に構成されてもよい。こうして、当該ステータスメッセージＳＴが、後続電子機器８０によって気づかれずに伝送され得る。
【００５２】
図４ｃは、本発明にしたがって１つのステータスメッセージを出力するための第２の実施の形態の簡略化した信号グラフである。この実施の形態では、基準信号出力装置５０が、１つのステータスメッセージＳＴの到着の直後にステータスインパルスＳＲＥＦを出力する。
【００５３】
この実施の形態の変化形では、複数のステータスインパルスＳＲＥＦが、ステータスメッセージＳＴに応じてインクリメンタル位置信号Ｐ０、Ｐ９０（及びインクリメンタル出力信号Ａ０、Ａ９０）の複数の所定の信号周期に割り当てられることによって、複数のステータスメッセージＳＴが識別され得る。
【００５４】
図４ｄは、本発明にしたがって１つのステータスメッセージを出力するための第３の実施の形態の簡略化した信号グラフである。ここでは、基準信号出力装置５０が、複数のステータスメッセージＳＴを複数のデータ語としてコード化する。これらのデータ語の複数のデータビットが、複数のステータスインパルスＳＲＥＦの出力又は非出力によって生成される。図示された例では、このために、１つの位置基準インパルスＲＥＦに続く８つの信号周期が設けられている。この実施の形態は、例えば、センサ６０の測定データをステータスメッセージＳＴとして後続電子機器８０に伝送することを可能にする。
【００５５】
最後に、図４ｅは、本発明にしたがって１つのステータスメッセージを出力するための第４の実施の形態の簡略化した信号グラフである。この例では、１つのステータスメッセージが、１つの位置基準インパルスＲＥＦの前後の所定の複数の位置に対するそれぞれ１つのステータスインパルスＳＲＥＦによって出力される。その基準位置が、この位置基準インパルスＲＥＦに対して等しい複数の間隔（例えば、この位置基準インパルスＲＥＦの前後の２つの信号周期）によって簡単に認証され得る。
【００５６】
上記受信機側の監視装置９０はそれぞれ、通常の位置基準インパルスＲＥＦだけを後続電子機器８０内の対応する装置に転送するように適切に構成され得る。その結果、ステータスインパルスＳＲＥＦが、当該後続電子機器８０の動作を妨害しない。
【００５７】
ステータスインパルスＳＲＥＦが、位置基準インパルスＲＥＦと解釈された結果、このステータスインパルスＳＲＥＦが、間違って絶対位置を設定することを回避するためには、当該絶対位置が、通常の位置基準インパルスＲＥＦによって設定されるときに初めて、ステータスメッセージＳＴの伝送を許可することが有益である。
【００５８】
当然に、本発明は、説明されている実施の形態に限定されるのではなくて、特許請求の範囲の範囲内で当業者によって選択的に実行され得る。
【００５９】
図面の信号グラフに関しては、位置信号Ｐ０、Ｐ９０と対応する出力信号Ａ０、Ａ９０、ＡＲとの振幅は、専ら便宜的に同一に示してあるが、実際には完全に区別されてもよい点に留意のこと。上述したように、特に出力信号Ａ０、Ａ９０、ＡＲは、差動出力対でもよい。
【００６０】
エンコーダ１０、特に信号処理装置２０、監視装置３０及び基準信号出力装置５０の機能を実現するための電子回路は、少なくとも部分的にＡＳＩＣ内に有益に組み込まれ得る。同様に、機能ブロックが、プログラムとしてマイクロコントローラ、ＤＳＰ等として実現され得る。
【符号の説明】
【００６１】
１０      エンコーダ
１２      走査装置
１４      目盛キャリア
１６      インクリメンタル目盛トラック
１７      基準目盛トラック
２０      信号処理装置
３０      監視装置
４０      出力インタフェース
５０      基準信号出力装置、基準インパルス出力装置
６０      内部センサ
８０      後続電子機器
９０      監視装置
Ｘ        監視すべき信号
ＳＴ      ステータスメッセージ、ステータス信号、制御信号
Ｓ０      走査信号
Ｓ９０    走査信号
Ｒ        基準信号
Ｔ        テスト信号
Ｓ        進行区間
ＲＯ      基準インパルス制御信号、制御信号
Ｐ０      インクリメンタル位置信号
Ｐ９０    インクリメンタル位置信号
ＰＲ      基準インパルス信号
Ａ０      インクリメンタル出力信号
Ａ９０    インクリメンタル出力信号
ＡＲ      基準インパルス出力信号
ＲＥＦ    位置基準インパルス
ＳＲＥＦ  ステータスインパルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【外国語明細書】
2018169396000001.pdf