(57)【要約】【課題】  位置測定装置の動作クロック信号を検査する装置を提供する。【解決手段】  位置測定装置（１０）の動作クロック信号（ＣＬＫ）を監視する装置の位置測定装置はデータ伝送路（６０）を介し後続電子機器（１００）に接続され、データ伝送路は位置測定装置のインターフェイスユニット（４０）から後続電子機器のインターフェイスユニット（１４０）へデータ信号を伝送するデータライン（６１）を備え、インターフェイスユニット（４０）は動作クロック信号の時間周期からテストパルス（２２０）を生成するパルス生成ユニット（５０）を含みテストパルスをデータラインを介してインターフェイスユニット（１４０）に伝送し、該インターフェイスユニットが後続電子器機器の動作クロック信号（ＡＣＬＫ）の時間周期でテストパルスのパルス継続時間（ｔｍ）を測定しパルス継続時間を表す測定値を制御ユニット（１１０）に出力するパルス測定ユニット（１５０）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置測定装置（１０）の動作クロック信号（ＣＬＫ）を監視するための装置であって、位置測定装置（１０）がデータ伝送路（６０）を介して後続電子機器（１００）に接続されており、データ伝送路（６０）がデータライン（６１）を備え、該データラインを介して前記位置測定装置（１０）のインターフェイスユニット（４０）から前記後続電子機器（１００）のインターフェイスユニット（１４０）へデータ信号を伝送可能であり、
前記位置測定装置（１０）の前記インターフェイスユニット（４０）がパルス生成ユニット（５０）を含み、該パルス生成ユニットによって、動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間周期に基づいてテストパルス（２２０）を生成可能であり、前記データライン（６１）を介して前記テストパルス（２２０）を前記後続電子機器（１００）の前記インターフェイスユニット（１４０）へ伝送可能であり、
前記後続電子機器（１００）の前記インターフェイスユニット（１４０）がパルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０，４５０，５５０）を含み、該パルス測定ユニットによって、前記後続電子器機器（１００）の動作クロック信号（ＡＣＬＫ）の時間周期で前記テストパルス（２２０）のパルス継続時間（ｔｍ）を機能的に確実に測定可能であり、前記パルス継続時間（ｔｍ）を表す測定値（Ｔ，Ｔ１，Ｔ２）を評価するために制御ユニット（１１０）に出力可能である、位置測定装置（１０）の動作クロック信号（ＣＬＫ）を監視するための装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記パルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０，４５０，５５０）が、開始／停止ユニットを含み、該開始／停止ユニットが、前記テストパルス（２２０）を制限する開始イベント（ＳＴＡＲＴ）および停止イベント（ＳＴＯＰ）に依存して、開始信号（ＳＴ）および停止信号（ＳＰ）を少なくとも１つの時間測定ユニット（２５４，２５６，３５４，３５５，４５５，５５５）に出力するために適切に構成されている装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
前記パルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０）が、前記テストパルス（２２０）の前記継続時間（ｔｍ）を表す重複した前記測定値（Ｔ１，Ｔ２）を生成可能である第１時間測定ユニット（２５４，３５４）および第２時間測定ユニット（２５６，３５６）を含む装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、
前記第１時間測定ユニット（２５４，３５４）が、前記第２時間測定ユニット（２５６，３５６）とは異なる測定動作を備える装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の装置において、
前記パルス測定ユニット（３５０）がマルチプレクサ（３５８）を含み、該マルチプレクサに測定値（Ｔ１，Ｔ２）が供給され、マルチプレクサによって、第１測定値（Ｔ１）または第２測定値（Ｔ２）のいずれが制御ユニット（１１０）に出力されるかを選択可能である装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の装置において、
前記パルス測定ユニット（４５０，５５０）が時間測定ユニット（４５５，５５５）を含み、該時間測定ユニットが、テストパルス（２２０）の継続時間（ｔｍ）を表す測定値（Ｔ）を生成し、該測定値（Ｔ）が強制的に変更される装置。
【請求項７】
位置測定装置（１０）の動作クロック信号（ＣＬＫ）を監視する方法であって、前記位置測定装置（１０）がデータ伝送路（６０）を介して後続電子機器（１００）に接続されており、前記データ伝送路（６０）がデータライン（６１）を備え、該データラインを介してデータ信号が前記位置測定装置（１０）のインターフェイスユニット（１４０）から前記後続電子機器（１００）のインターフェイスユニット（１４０）へ伝送可能であり、
前記位置測定装置（１０）の前記インターフェイスユニット（４０）がパルス生成ユニット（５０）を含み、該パルス生成ユニットによって、動作クロック信号（ＣＬＫ）の時間周期に基づいてテストパルス（２２０）を生成し、前記データライン（６１）を介して前記後続電子機器（１００）の前記インターフェイスユニット（１４０）に前記テストパルス（２２０）を伝送し、
前記後続電子機器（１００）の前記インターフェイスユニット（１４０）がパルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０，４５０，５５０）を含み、該パルス測定ユニットによって、前記後続電子器機器（１００）の動作クロック信号（ＡＣＬＫ）の時間周期で前記テストパルス（２２０）のパルス継続時間（ｔｍ）を機能的に確実に測定し、前記パルス継続時間（ｔｍ）を表す測定値（Ｔ，Ｔ１，Ｔ２）を評価するために制御ユニット（１１０）に出力する、位置測定装置（１０）の動作クロック信号（ＣＬＫ）を監視する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記パルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０，４５０，５５０）が、開始／停止ユニットを含み、該開始／停止ユニットが、前記テストパルス（２２０）を制限する開始イベント（ＳＴＡＲＴ）および停止イベント（ＳＴＯＰ）に依存して、開始信号（ＳＴ）および停止信号（ＳＰ）を少なくとも１つの時間測定ユニット（２５４，２５６，３５４，３５５，４５５，５５５）に出力する方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の方法において、
前記パルス測定ユニット（１５０，２５０，３５０）が、前記テストパルス（２２０）の前記継続時間（ｔｍ）を表す重複した測定値（Ｔ１，Ｔ２）を生成する第１時間測定ユニット（２５４，３５４）および第２時間測定ユニット（２５６，３５６）を含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記第１時間測定ユニット（２５４，３５４）が、前記第２時間測定ユニット（２５６，３５６）とは異なる測定動作を備える方法。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の方法において、
前記パルス測定ユニット（４５０，５５０）が時間測定ユニット（４５５，５５５）を含み、該時間測定ユニットが、前記テストパルス（２２０）の前記継続時間（ｔｍ）を表す測定値（Ｔ）を生成し、該測定値（Ｔ）を強制的に変更する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の位置測定装置の動作クロック信号を検査するための装置ならびに請求項７に記載の位置測定装置の動作クロック信号を検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置測定装置において広く知られている使用分野の１つは、数値制御式の工作機械である。位置測定装置は、工作機械において工具または加工部品の供給をチェックする調整回路のための目標値を計算する場合に、後続電子機器、例えば数値制御部が必要とする位置実際値を検出するために使用される。回転センサまたは角度測定器は、このためにモータの軸に、例えば直接または間接に結合されており、長さ測定器は、例えば移動可能な工具スライダに結合されている。
【０００３】
現在の位置測定装置は、デジタル式の絶対的な測定値を生成する。この場合、位置値と同様に、位置値から演繹される測定値、例えば速度値または加速度値などの時間的な経過が問題となり得る。さらに、位置測定装置の内部または外部に配置されたセンサ、例えば温度センサまたは振動センサなどの測定値を付加的に検出する位置測定装置が既知である。位置測定装置から後続電子機器への測定値の伝送は、デジタル式のデータ伝送インターフェイスによって行われる。デジタル式のデータ伝送インターフェイスを備えるこのような位置測定装置の例として、ここでは欧州特許出願公開第０６６０２０９号明細書を挙げておく。位置信号の検出、位置信号のデジタル位置値への処理またはデジタル位置値から演繹される測定値への処理、後続電子機器との通信などの不可欠な機能を提供するためには、コスト高のアナログおよびデジタル切換ブロックが不可欠である。
【０００４】
位置測定装置の中心的なユニットは、動作クロック信号を生成するクロック発生器である。動作クロック信号は、位置測定装置の多数の機能ブロック、例えば、Ａ／Ｄ変換器、有限オートマトン、デジタル式のデータ伝送インターフェイス、または必要に応じて、中央処理ユニットの構成部分であるマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラなどのための時間基準としての役割を果たす。故障により動作クロック信号の周波数が変化した場合には、機能ブロックがスペック外で作動されることがあり、これにより測定エラー、散発的な故障などが生じることもある。
【０００５】
このようにして引き起こされるエラーの幾つかは、特に誤った測定値が生じた場合に後続電子機器で検出することができない。不都合な場合には、これにより、例えば工作機械において、まさに加工中の加工部品が使用できなくなるか、または工作機械が損傷を受けることもある。材料損傷よりもさらに悪いのは、操作員の負傷の危険性が生じた場合である。したがって、クロック発生器の規則正しい機能を保証することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０６６０２０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、位置測定装置の動作クロック信号を監視するための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１に記載の装置により解決される。このような装置の有利な詳細が請求項１に従属する請求項に記載されている。
【０００９】
位置測定装置の動作クロック信号を監視するための装置であって、位置測定装置がデータ伝送路を介して後続電子機器に接続されており、データ伝送路がデータラインを備え、このデータラインを介して位置測定装置のインターフェイスユニットから後続電子機器のインターフェイスユニットへデータ信号を伝送可能である装置が提案される。位置測定装置のインターフェイスユニットはパルス生成ユニットを含み、パルス生成ユニットによって、動作クロック信号の時間周期に基づいてテストパルスを生成可能であり、データラインを介してテストパルスを後続電子機器のインターフェイスユニットへ伝送可能である。後続電子機器のインターフェイスユニットはパルス測定ユニットを含み、パルス測定ユニットによって、後続電子器機器の動作クロック信号の時間周期でテストパルスのパルス継続時間を機能的に確実に測定可能であり、パルス継続時間を表す測定値を評価するために制御ユニットに出力可能である。
【００１０】
さらに本発明の課題は、位置測定装置の動作クロック信号を監視する方法を提供することである。
【００１１】
この課題は、請求項７に記載の方法により解決される。この方法の有利な詳細が、請求項７に従属する請求項に記載されている。
【００１２】
位置測定装置の動作クロック信号を監視する方法であって、位置測定装置がデータ伝送路を介して後続電子機器に接続されており、データ伝送路がデータラインを備え、このデータラインを介してデータ信号が位置測定装置のインターフェイスユニットから後続電子機器のインターフェイスユニットへ伝送可能である方法が提案され、
位置測定装置のインターフェイスユニットはパルス生成ユニットを含み、パルス生成ユニットによって、動作クロック信号の時間周期に基づいてテストパルスが生成され、テストパルスはデータラインを介して後続電子機器のインターフェイスユニットに伝送され、
後続電子機器のインターフェイスユニットはパルス測定ユニットを含み、パルス測定ユニットによって、後続電子器機器の動作クロック信号の時間周期でテストパルスのパルス継続時間が機能的に確実に測定され、パルス継続時間を表す測定値が評価のために制御ユニットに出力される。
【００１３】
本発明の他の利点ならびに詳細が図面に基づいた以下の説明により明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】データ伝送路を介して相互接続された位置測定装置および後続電子機器を示すブロック線図である。
【図２】パルス生成ユニットを示す図である。
【図３】マスター・スレーブアーキテクチャにおけるコマンドサイクルを示す信号線図である。
【図４】パルス測定ユニットの第１実施例を示す図である。
【図５】パルス測定ユニットの別の実施例を示す図である。
【図６】パルス測定ユニットの別の実施例を示す図である。
【図７】パルス測定ユニットの別の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、データ伝送路６０を介して相互接続された位置測定装置１０および後続電子機器１００のブロック線図を示す。位置測定装置１０および後続電子装置１００は自動化技術の装置を代表している。
【００１６】
位置測定装置１０は、位置検出ユニット２０および随意の処理ユニット３０の形態の測定器構成要素を備える。位置検出ユニット２０は、デジタル位置値を生成するために適切に構成されている。位置検出ユニット２０は、このために、例えば測定目盛を備える測定基準器と、測定目盛を走査するための走査ユニットと、測定目盛の走査によって生成される走査ユニットの走査信号からデジタル位置値を形成するための信号処理電子機器とを備える。測定基準器と走査ユニットとは、既知のように互いに対して移動可能に配置されており、相互位置を測定される機械部分に機械的に結合されている。位置測定装置１０は電動モータの軸の角度位置を測定する回転センサであり、したがって、走査ユニット（もしくは回転センサのケーシング）は、例えばモータケーシングに取り付けられており、回転センサの軸は測定基準器に回動不能に結合されており、軸継手を介して、測定されるモータ軸に結合されている。
【００１７】
特に、デジタル式の回路部分のために時間基準もしくは所定の時間周期を提供するために、位置測定装置１０にはさらにクロック発生器３５が配置されている。クロック発生器３５は、少なくとも１つの動作クロック信号ＣＬＫを生成し、この動作クロック信号ＣＬＫは、デジタル式の有限オートマトン、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどに供給される。
【００１８】
位置検出ユニット２０の基礎をなす物理学的な走査原理は本発明では意味をなさない。したがって、光学式、磁気式、容量式、または誘導式の走査原理が問題となり得る。走査ユニットの走査信号を位置値に処理するために不可欠な処理ステップに対応して、信号処理電子機器は、増幅、信号補正（オフセット、振幅、位相補正）、補間、目盛周期の計数、Ａ／Ｄ変換などの処理ステップを実施する機能ユニットを含む。
【００１９】
位置検出ユニット２０と処理ユニット３０との間で制御信号および／またはデータを伝送するためには、適切な信号ラインが設けられている。特にこれらの信号ラインは、位置検出ユニット２０で生成された位置値を処理ユニット３０へ伝送する役割を果たす。
【００２０】
処理ユニット３０では、出力データを得るために位置値が必要に応じてさらに処理される。このために、スケーリング、データフォーマットの変更、エラー補正などの処理ステップが必要となる場合もあり、これらの処理ステップは、処理ユニット３０で純粋にデジタル式に実施される。しかしながら、出力データは位置値だけではなく、処理ユニット３０で連続して生成された複数の位置値から計算される速度値または加速度値であってもよい。
【００２１】
一方では後続電子機器１００との通信ために、他方では測定器構成要素２０，３０との通信のために、位置測定装置１０にはさらにインターフェイスユニット４０が配置されている。特に、インターフェイスユニット４０を介して後続電子機器１００への出力データの伝送が行われる。出力データは、適切な信号ラインを介して、処理ユニット３０または位置検出ユニット２０からインターフェイスユニット４０へ伝送される。インターフェイスユニット４０には、内部プロセスのための時間基準として用いられるクロック信号も供給される。クロック信号は、動作クロック信号ＣＬＫであってもよい。
【００２２】
位置測定装置１０のインターフェイスユニット４０と後続電子機器１００の対応するインターフェイスユニット１４０との間でコマンドおよびデータを伝送するための物理的な接続は、データ伝送路６０を介して形成され、データ伝送路６０は、本実施例では、双方向に構成されたデータライン６１とクロックライン６２とを含む。クロックライン６２を介して、後続電子装置１００から位置測定装置１０へインターフェイスクロック信号が伝送され、データ伝送はデータライン６１で同期される。このような装置は、例えば欧州特許出願公開第０６６０２０９号明細書により既知である。
【００２３】
代替的に、単一方向に作動される２つのデータラインが設けられていてもよい。本発明のための前提は、データライン６１を介してデータ信号が位置測定装置１０から後続電子装置１００へ伝送可能なことのみである。伝送は、例えばデータフレームの形式で行うことができる。
【００２４】
データ信号の物理的な伝送は、既知のＲＳ‐４８５‐規格に対応して差動式に行うことができる。この場合、データライン６１およびクロックライン６２のためにそれぞれラインペアが設けられる。インターフェイスユニット４０，１４０には、接地基準（シングルエンド）信号を伝送するために差動信号が生成されるか、もしくは到着した差動信号から、さらなる処理のために接地基準信号が獲得される。このために、適切な送受信ユニットが設けられている。上記ラインは、必要に応じて位置測定装置に電流を供給するための他のラインと共にインターフェイスケーブル内に配置されている。
【００２５】
代替的に、信号伝送は、例えば光波ラインを介して光学的な方式で行うこともできる。
【００２６】
後続電子機器１００におけるプロセスは、内部の制御ユニット１１０によって制御される。後続電子機器１００が、数値な制御装置か、または自動化技術のその他の制御器である場合には、制御ユニット１１０は、インターフェイスユニット１４０を介して、例えば位置測定装置１０から連続的に位置値を要求し、制御ユニット１１０が調整回路のために必要とする位置実測値（状態実測値）を獲得し、例えば駆動装置を介して機械の機械構成要素を正確に位置決めする（サーボ駆動装置）。
【００２７】
後続電子機器１００にも動作クロック信号ＡＣＬＫを生成するクロック発生器１２０が配置されており、動作クロック信号ＡＣＬＫは、時間基準もしくは時間周期を形成するために制御ユニット１１０およびインターフェイスユニット１４０に供給される。
【００２８】
位置測定装置１０のインターフェイスユニット４０には、パルス生成ユニット５０が配置されている。このパルス生成ユニット５０によって、テストパルス２２０が生成可能である。テストパルス２２０はパルス継続時間ｔｍを備え、位置測定装置１０の動作クロック信号ＣＬＫを使用して生成される。したがって、位置測定装置１０の動作クロック信号ＣＬＫの時間周期がテストパルス２２０の基礎をなす。テストパルス２２０は、データライン６１を介して後続電子機器１００に伝送可能である。後続電子機器１００では、インターフェイスユニット１４０に配置されており、機能的に確実に構成されたパルス測定ユニット１５０によってテストパルス２２０のパルス継続時間が測定され、テストパルス２２０のパルス継続時間を表す少なくとも１つの測定値が、評価のために制御ユニット１１０に出力される。後続電子機器１００の動作クロック信号ＡＣＬＫの時間周期がパルス継続時間ｔｍの測定の基礎をなす。
【００２９】
パルス測定ユニット１５０の機能的に確実な設計は、時間測定ユニットの使用により実現される。時間測定ユニットは、変化する測定結果を生成するように強制され、および／または複数の時間ユニットの使用により、重複する測定結果を生成する。パルス測定ユニット１５０は機能的に確実に設計されており、したがってパルス測定ユニット１５０が故障しても、位置測定装置１０の動作クロック信号ＣＬＫの監視が無効になることはなく、例えば、欠陥により測定がもはや行われていないのにもかかわらず、パルス継続時間ｔｍの有効な測定値が出力されることがなくなる。
【００３０】
図２および図３に基づいてテストパルス２２０の生成を詳しく説明する。図２は、パルス生成ユニット５０の一実施形態を示し、図３は、自動化技術において典型的な位置測定装置１０と、テストパルス２２０の伝送のために拡張された後続電子機器１００との間のデータ交換の信号線図を示す。
【００３１】
パルス生成ユニット５０には位置測定装置１０の動作クロック信号ＣＬＫならびにトリガ信号ＴＲが供給されている。上述のように、動作クロック信号ＣＬＫは時間周期を形成し、この時間周期に基づいて、位置測定装置１０の機能が、特に位置検出装置２０、処理ユニット３０、および必要に応じてインターフェイスユニット４０においても実施される。位置測定において異なる周波数の複数のクロック信号を使用することもできることをここで示唆しておく。これらのクロック信号は、クロック発生器３５によって生成される単一のクロック信号から導き出されることが多い。実施例で使用される動作クロック信号ＣＬＫは、監視されるクロック信号を代表している。
【００３２】
インターフェイスユニット４０で生成されたトリガ信号ＴＲは、テストパルス２２０の開始時点ＳＴＡＲＴを決定し、テストパルス２２０はデータライン６１を介して後続電子機器１００に出力される。パルス継続時間ｔｍは、動作クロック信号ＣＬＫを使用して決定される。有利には、パルス生成ユニット５０はデジタルカウンタに基づいており、デジタルカウンタの計数ステップは動作クロック信号ＣＬＫによって開始される。トリガ信号ＴＲの到着は、一方ではテストパルス２２０の出力開始を誘起し、他方では計数プロセスの開始を誘起する。カウンタが、所望のパルス継続時間ｔｍの経過後に停止時点ＳＴＯＰで所定の計数値に到達した場合には、テストパルス２２０の出力は終了され、カウンタが再びリセットされる。所定の計数値を決定するために、比較モジュールが設けられていてもよい。
【００３３】
図３に示した信号線図は、マスター・スレーブアーキテクチャにおける典型的なコマンドサイクルを示す。後続電子機器１００はマスターであり、位置測定装置１０はスレーブである。このようなアーキテクチャでは、全てのデータ伝送はマスターによって開始される。例えば、後続電子機器１００はコマンドデータフレーム２００を（例えば位置要求コマンドと共に）位置測定装置１０へ伝送し、位置測定装置１０はこれに対して応答データフレーム２１０（要求された位置値）によって応答する。データライン６１は双方向に作動されるので、コマンドデータフレーム２００と応答データフレーム２１０との間では、データ方向の切換が行われる。データ伝送は、応答データフレーム２１０の後にはまだ終了されず、開始イベントＳＴＡＲＴおよび停止イベントＳＴＯＰによって限定されたパルス継続時間ｔｍがテストパルス２２０に添付される。テストパルス２２０の伝送後、データライン６１は所定時間後に高抵抗に切り換えられ（位置測定装置１０におけるドライバの停止が中間信号電位により示される）、後続電子機器１００は再びコマンドデータフレーム２００を送信することができる。
【００３４】
この実施例とは異なり、テストパルス２２０は、別個に送信するか、（例えば、後続電子機器１００の適宜なコマンドに対する応答による）応答データフレーム２１０の代わりに送信するか、応答データフレーム２１０の前に送信するか、２つの応答データフレーム２１０の間に送信するか、または応答データフレーム２１０から時間的に間隔をおいて送信することもできる。
【００３５】
図３には、データフレーム２００，２１０の伝送が同期されるクロックライン６２のインターフェイスクロック信号は示されていない。全体として、信号線図は概略的にのみ見るべきものであり、信号レベル、継続時間などは任意に選択されており、本発明を実現する場合には物理的な伝送原理に依存している。
【００３６】
位置測定装置１０の動作クロック信号ＣＬＫが妨害されたとしても（例えば、静的または動的な周波数変化、クロックパルスの欠如、短い雑音パルスなど）、必ずしも測定値の生成または後続電子機器１００へのデータ伝送が行われないわけではないで、受信したテストパルス２２０を確実に評価することが、機能信頼性に高い要求を課す用途のためのシステム、すなわち位置測定装置１０‐後続電子機器１００の適正のために決定的である。測定値がもはや変化しない場合には、パルス測定ユニットの故障を発見することは困難である。時間測定において使用されるカウンタに欠陥があり、出力時に常に同じ値を出力する場合、すなわち、測定値が「凍結されている」場合に、このようなエラーパターンがカウンタによって引き起こされることがある。このようなエラーは、例えば欠陥のあるレジスタモジュールによって生じる場合もある。このような場合、動作クロック信号ＣＬＫの監視は、気付かれずに無効化されている。したがって、本発明によれば、パルス測定ユニットは機能的に確実に構成されている。
【００３７】
図４、図５、図６および図７は、パルス測定ユニットの実施例を示している。これらのパルス測定ユニットは、それぞれ図１のパルス測定ユニット１５０の代わりに使用することができる。
【００３８】
図４は、パルス測定ユニット２５０の第１実施形態を示す。パルス測定ユニット２５０は、開始／停止ユニット２５２、第１時間測定ユニット２５４、および第２時間測定ユニット２５６を含む。
【００３９】
開始／停止ユニット２５２には、データライン６１のデータ信号が供給される。開始／停止ユニット２５２は、開始イベントＳＴＡＲＴおよび停止イベントＳＴＯＰに依存して、開始信号ＳＴおよび停止信号ＳＰを時間測定ユニット２５４，２５６に出力するために適切に構成されている。
【００４０】
図３に示すように、開始イベントＳＴＡＲＴとして応答データフレーム２１０の受信終了が選択されていてもよい。受信終了は、応答データフレーム２１０の最後の信号エッジまたはインターフェイスユニット１４０における応答データフレーム２１０の最後のビット（データ伝送の停止ビット）の到着／検出によって特徴づけられる。応答データフレーム２１０の受信終了に関する情報は、インターフェイスユニット１４０によって開始／停止ユニットに伝送することができ、開始／停止ユニットは、位置測定装置１０から到着したデータフレームを評価する。停止イベントＳＴＯＰは、選択された実施例では、開始イベントＳＴＡＲＴに続く次に信号エッジである。
【００４１】
開始／停止ユニット２５２には、後続電子機器１００の動作クロック信号ＡＣＬＫを供給し、例えば、動作クロック信号ＡＣＬＫの時間周期で到着した信号を走査し、レベル変化（信号エッジ）を検出してもよい。
【００４２】
後続電子機器１００には、マスタークロック信号によって演繹されて生成されるか、または互いに無関係に生成される複数のクロック信号が供給されていてもよいことを念のため示唆しておく。動作クロック信号ＡＣＬＫは、テストパルス２２０の継続時間を測定するために適したクロック信号を代表している。
【００４３】
動作クロック信号ＡＣＬＫは時間測定ユニット２５４，２５６に供給され、時間測定のための時間基準としての役割を果たす。開始信号ＳＴの到着後に時間測定ユニット２５４，２５６は時間測定を開始し、停止信号ＳＰの到着により時間測定は終了する。測定結果は、テストパルス２２０のパルス継続時間を表す測定値Ｔ１，Ｔ２として、位置測定装置１０の動作クロック信号ＡＣＬＫの機能を判断するために制御ユニット１１０に出力される。次いで時間測定ユニット２５４，２５６はリセット信号ＲＥＳによってリセットされる。
【００４４】
時間測定ユニット２５４，２５６は、例えばカウンタとして実現されていてもよい。カウンタの計数値は、後続電子機器１００の動作クロック信号ＡＣＬＫの時間周期で開始信号ＳＴの到着時点から停止信号ＳＰの到着時点までカウントされる。この場合、カウンタ値（測定値Ｔ１，Ｔ２）は（動作クロック信号ＡＣＬＫの時間周期の時間分解能により）近似され、テストパルス２２０のパルス継続時間ｔｍに相当する。
【００４５】
重複して生成される２つの測定値Ｔ１，Ｔ２が評価のために供給されているので、この解決方法により極めて高い機能信頼性が達成される。
【００４６】
図５は、パルス測定ユニット３５０の他の実施例を示す。このパルス測定ユニット３５０は、開始／停止ユニット３５２、第１時間測定ユニット３５４、および第２時間測定ユニット３５６の他に、さらにマルチプレクサ３５８を含む。
【００４７】
開始／停止ユニット３５２の機能は、上述の実施例の開始／停止ユニット２５２の機能に対応している。
【００４８】
時間測定ユニット３５４，３５６によって測定された測定値Ｔ１，Ｔ２は、マルチプレクサ３５８に供給され、制御ユニット１１０は評価信号ＳＥＬによってそれぞれ１つの測定値Ｔ１，Ｔ２を評価のために選択することができる。
【００４９】
上記実施例に比べて、この解決方法は、制御ユニット１１０に測定値Ｔ１，Ｔ２を出力するために必要とされる接続ラインの数を半減できるという利点を有する。これに対して、１つの新しい制御ラインのみが選択信号ＳＥＬのために必要となる。作動時に、例えば後続電子機器が相互に短い時間間隔をおいて連続的に位置測定装置から位置値を要求した場合には、応答データフレーム２１０の伝送につきいずれか一方の測定値Ｔ１，Ｔ２のみが交互に評価されれば十分な場合もある。これにより、さらに評価のための演算コストが減じられる。一実施形態では、パルス測定ユニット３５０で制御ラインＳＥＬを通電してもよい。これによりいずれか一方の測定値Ｔ１，Ｔ２のみが評価のために自動的に交互に制御ユニット１１０に出力される。
【００５０】
選択信号ＳＥＬが故障し、常に同じ測定値Ｔ１，Ｔ２がいずれか一方の時間測定ユニット３５４，３５６にのみ出力され、評価されるということは、起こりそうにないと思われるが、理論的には可能であり、このような場合には、時間測定ユニット３５４，３５６が「凍結されている」場合に時間測定ユニットの測定値が評価され、エラーに気付く可能性はないという上記問題が再び生じる。位置測定装置の動作クロック信号ＣＬＫの監視は無効化されてしまう。
【００５１】
一見して起こりそうもないこのようなエラーケースをも検出可能にするために、時間測定ユニット３５４，３５６は、第１時間測定ユニット３５４が第２時間測定ユニット３５６とは異なる測定動作を備え、これにより、測定値Ｔ１，Ｔ２が互いに異なるように構成されている。このための幾つかの例は：
使用されるカウンタの異なる計数方向、
測定値Ｔ１，Ｔ２の異なる符号化、
測定値Ｔ１，Ｔ２の間の既知の数学的関係（例えばオフセット）である。
【００５２】
これにより、両方の時間測定ユニット３５４，３５６の測定値Ｔ１，Ｔ２が互いに確実に異なることが達成される。それぞれの時間測定ユニット３５４，３５６の既知の測定動作により、制御ユニット１１０で測定値Ｔ１，Ｔ２から再び、テストパルス２２０の継続時間ｔｍを推定することができる。時間測定ユニット３５４，３５６が「凍結されている」ことを確実に検出することができる。
【００５３】
異なる計数特性を備える時間測定ユニットを使用することにより、先行する実施例のパルス測定ユニット２５０の機能信頼性をさらに高めることもできる。
【００５４】
図６は、パルス測定ユニット４５０の別の実施例を示す。上記実施例に比べて、このパルス測定ユニット４５０は、変更されていない開始／停止ユニット４５２ならびに時間測定ユニット４５５を含む。
【００５５】
時間測定ユニット４５５は、強制的に変更される測定値Ｔを生成するように構成されている。換言すれば、テストパルス２２０のパルス継続時間ｔｍを表す測定値Ｔがそれぞれの測定時に強制的に変更されることにより、測定値もしくは時間測定ユニット４５５が気付かれずに「凍結されること」が防止される。これは、時間測定ユニット４５５の測定動作が変更可能に構成されていることにより達成することができる。したがって、例えば、時間測定ユニット４５５において時間測定を実施するカウンタの計数方向を制御ユニット１１０によって制御し、方向信号ＤＩＲによって切り換えるか、またはそれぞれの測定に応じて自動的に切り換えることもできる。これに対して代替的には：
連続する測定値Ｔの符号化が変更されるか、または
連続する測定値Ｔの間の数学的な関係（例えばオフセット）が変更される。
【００５６】
テストパルス２２０のパルス継続時間ｔｍを表す測定値Ｔは、評価のために再び制御ユニット１１０に供給される。この場合にもカウンタをリセットするためのリセット信号ＲＥＳが設けられていてもよい。
【００５７】
したがって、時間測定ユニット４５５の構成が幾分複雑な場合にも極めて少数の機能ユニットがあれば十分なので、この実施形態は特に有利である。
【００５８】
図７は、パルス測定ユニット５５０の最後の実施例を示す。このパルス測定ユニット５５０も、変更されていない開始／停止ユニット５５２および時間測定ユニット５５５を含む。
【００５９】
先行する実施例の場合と同様に、時間測定ユニット５５５は、それぞれの測定時に測定値Ｔが強制的に変更されることに基づいている。しかしながら、この場合には時間測定ユニット５５５がテストパルス２２０を測定するために必要とする測定範囲よりも大きい測定範囲を備えることにより達成される。有利には、時間測定ユニット５５５によって複数のテストパルス２２０を連続して測定可能であり、時間測定ユニット５５５は測定範囲を超えた場合に再びゼロから測定を開始する。したがって、連続する測定値は時間測定ユニット５５５で加算される。可能な超過を考慮して、制御ユニット１１０は、先行する測定で獲得した測定値を用いて最新に測定されたテストパルス２２０のパルス継続時間を検出し、評価することができる。この実施例においても時間測定ユニット５５５が「凍結されている」ことを確実に検出することができる。
【００６０】
パルス測定ユニット５５０に対する制御ユニット１１０の制御信号ＤＩＲ，ＲＥＳ，ＳＥＬは省略することもできる。
【００６１】
請求項の範囲内で、当然ながらパルス測定ユニットのさらに他の実施形態を実現することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  位置測定装置
２０  位置検出ユニット
３０  光学処理ユニット
３５  クロック発生器
４０，１４０  インターフェイスユニット
５０  パルス生成ユニット
６０  データ伝送路
６１  データライン
６２  クロックライン
１００  後続電子機器
１１０  制御ユニット
１５０，２５０，３５０，４５０，５５０  パルス測定ユニット
２００，２１０  データフレーム
２２０  テストパルス
２５２，３５２，４５２，５５２  開始／停止ユニット
２５４，３５４  第１時間測定ユニット
２５６，３５６  第２時間測定ユニット
３５８  マルチプレクサ
４５５，５５５  時間測定ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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