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DE102017009331A1 - System with a preferably binary coding and a handset with read head for position determination - Google Patents

System with a preferably binary coding and a handset with read head for position determination Download PDF

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Publication number
DE102017009331A1
DE102017009331A1 DE102017009331.8A DE102017009331A DE102017009331A1 DE 102017009331 A1 DE102017009331 A1 DE 102017009331A1 DE 102017009331 A DE102017009331 A DE 102017009331A DE 102017009331 A1 DE102017009331 A1 DE 102017009331A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensors
code
coding
sequence
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017009331.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Olaf Simon
Julian Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of DE102017009331A1 publication Critical patent/DE102017009331A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
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    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
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    • G01D5/2492Pulse stream

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Abstract

System mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil, welches zu der Codierung relativ bewegbar angeordnet ist, insbesondere in Streckenrichtung relativ bewegbar angeordnet ist, und welches einen Lesekopf aufweist, welcher eine Anzahl s von Sensoren aufweist,wobei die Codierung in Streckenrichtung hintereinander angeordnete Codeelemente aufweist, insbesondere in Streckenrichtung äquidistant angeordnete und/oder regelmäßig voneinander beabstandete Codeelemente,wobei die Sensoren parallel zur Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind,wobei mittels der Sensoren ein aus k in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildetes Codewort detektierbar ist, wobei k eine natürliche Zahl ist, welche die Zahl zwei überschreitet,wobei k und die Anzahl s der Sensoren keinen gemeinsamen Teiler aufweisen,wobei die Sensoren in Streckenrichtung dieselbe Länge überdecken wie das Codewort.System having a preferably binary coding and a mobile part, which is arranged relative to the coding relatively movable, in particular relatively movable in the direction of travel, and which has a read head, which has a number s of sensors, wherein the coding in the direction of the track consecutively arranged code elements , in particular in the direction of the line equidistantly arranged and / or regularly spaced code elements, the sensors are arranged parallel to the direction of the track behind one another, wherein by means of the sensors k formed in the direction of a line code elements codeword is detectable, where k is a natural number, which Number two exceeds, where k and the number s of the sensors have no common divisor, wherein the sensors cover the same length in the direction of the line as the code word.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil mit Lesekopf zur Positionsbestimmung.The invention relates to a system with a preferably binary coding and a handset with read head for position determination.

Es ist allgemein bekannt, dass bei einem bewegbaren Mobilteil anhand einer stationär angeordneten Codierung eine Positionsbestimmung ausführbar ist.It is well known that in a movable handset based on a stationary coding position determination is executable.

Aus der US 8 878 526 B2 ist als nächstliegender Stand der Technik ein magnetischer Encoder bekannt.From the US 8 878 526 B2 is known as the closest prior art, a magnetic encoder.

Aus der DE 102 44 234 A1 ist eine Positionsmesseinrichtung bekannt.From the DE 102 44 234 A1 is a position measuring device known.

Aus der DE 199 39 643 A1 ist eine Einrichtung zur Positionsbestimmung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen bekannt.From the DE 199 39 643 A1 a device for determining the position between two relatively movable parts is known.

Aus der US 2012/0026321 A1 ist ein eindimensionaler Encoder bekannt.From the US 2012/0026321 A1 is a one-dimensional encoder known.

Aus der US 2012/0283986 A1 ist ein System zur Positionsbestimmung bekannt.From the US 2012/0283986 A1 is a system for position determination known.

Aus der US 5 369 583 A ist ein optischer Drehmomentsensor und ein Steuersystem für Fahrzeuge bekannt.From the US 5,369,583 A For example, an optical torque sensor and a control system for vehicles is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System weiterzubilden, wobei die Positionsbestimmung sicher ausführbar ist.The invention is therefore based on the object of developing a system, wherein the position determination is safely executable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 oder 3 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the system according to the features specified in claim 1 or 3.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System nach Anspruch 1 mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil, welches zu der Codierung relativ bewegbar angeordnet ist, insbesondere in Streckenrichtung relativ bewegbar angeordnet ist, und welches einen Lesekopf aufweist, welcher eine Anzahl s von Sensoren aufweist, sind, dass die Codierung in Streckenrichtung hintereinander angeordnete Codeelemente aufweist, insbesondere in Streckenrichtung äquidistant angeordnete und/oder regelmäßig voneinander beabstandete Codeelemente,
wobei die Sensoren parallel zur Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind,
wobei mittels der Sensoren ein aus k in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildetes Codewort detektierbar ist, wobei k eine natürliche Zahl ist, welche die Zahl zwei überschreitet,
wobei k und die Anzahl s der Sensoren keinen gemeinsamen Teiler aufweisen,
wobei k kleiner als s ist und s kleiner oder gleich 2 × k -1 ist,
wobei die Sensoren in Streckenrichtung dieselbe Länge überdecken wie das Codewort,
insbesondere

  • - wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung einer Folge von Positionen des Mobilteils eineindeutig zugeordnet ist
  • - und/oder wobei die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet ist und wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist und wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung über die Codefolge hinweg jedes Codewort nur ein einziges Mal aufweist.
Important features of the invention in the system according to claim 1 having a preferably binary coding and a mobile part which is arranged to be relatively movable relative to the coding, in particular is arranged so as to be relatively movable in the direction of travel, and which has a reading head which has a number s of sensors, are that the code has in the direction of the line consecutively arranged code elements, in particular in the direction of the line equidistantly arranged and / or regularly spaced apart code elements,
wherein the sensors are arranged parallel to the path direction one behind the other,
wherein by means of the sensors a code word formed from k in the path direction successively arranged code elements is detectable, k being a natural number which exceeds the number two,
where k and the number s of sensors have no common divisor,
where k is less than s and s is less than or equal to 2 × k -1,
the sensors covering the same length as the codeword in the path direction,
especially
  • - Wherein the sequence of the detected codewords is uniquely associated with movement of the handset in the direction of a train of positions of the handset
  • - And / or wherein the coding is formed from a periodically arranged in the direction of the code sequence and wherein the code sequence is formed in the direction of the line sequentially arranged code elements and wherein the sequence of detected code words when moving the handset in the direction of the code sequence of time each code word only a single Times.

Von Vorteil ist dabei, dass die Verteilung der Sensoren derart gestaltet ist, dass bei Bewegung des Mobilteils keine synchronen Flankenwechsel der Signale, welche von den Sensoren des Lesekopfes erzeugt sind, auftreten. Somit weist bei Bewegung des Mobilteils jeweils nur ein einziger Sensor einen Flankenwechsel auf.The advantage here is that the distribution of the sensors is designed such that when moving the handset no synchronous edge change of the signals generated by the sensors of the read head occur. Thus, only one sensor has an edge change during movement of the mobile part.

Außerdem ist von Vorteil, dass ausreichend viele Sensoren vorgesehen sind, um in allen Positionen des Mobilteils eindeutig Doppelfolgen von Einsen und Nullen von einfach auftretenden Einsen oder Nullen zu unterscheiden, sowie jede auftretende Eins oder null der Maßverkörperung auf jeden Fall abzutasten.In addition, it is advantageous that a sufficient number of sensors are provided to clearly distinguish in all positions of the handset double sequences of ones and zeros of simply occurring ones or zeros, and to sample each occurring one or zero of the material measure in any case.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gilt s = 2 × k 1,

Figure DE102017009331A1_0001
insbesondere so dass die Anzahl der Sensoren dem um ein verminderten Doppelten von k entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass sehr wenige Sensoren zur Positionsbestimmung notwendig sind und trotzdem im Rahmen der Auflösung eine eindeutige Bestimmung der Position erreichbar ist.In an advantageous embodiment applies s = 2 × k - 1,
Figure DE102017009331A1_0001
in particular such that the number of sensors corresponds to a reduced double of k. The advantage here is that very few sensors for position determination are necessary and still within the resolution of a clear determination of the position can be achieved.

Wichtige Merkmale bei dem System nach Anspruch 3 mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil, welches zu der Codierung relativ bewegbar angeordnet ist, insbesondere in Streckenrichtung relativ bewegbar angeordnet ist, und welches einen Lesekopf aufweist, welcher eine Anzahl s von Sensoren aufweist,
wobei die Codierung in Streckenrichtung hintereinander angeordnete Paare von Codeelementen aufweist, insbesondere in Streckenrichtung äquidistant angeordnete und/oder regelmäßig voneinander beabstandete Paare von Codeelementen,
wobei die Sensoren parallel zur Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind,
wobei mittels der Sensoren ein aus k in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Paaren von Codeelementen gebildetes Codewort detektierbar ist, wobei k eine natürliche Zahl ist, welche die Zahl zwei überschreitet,
wobei k kleiner als s ist und s gleich 4 × k + 1 ist oder sogar 5 × k,
wobei die Sensoren in Streckenrichtung dieselbe Länge überdecken wie das Codewort,
insbesondere

  • - wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung einer Folge von Positionen des Mobilteils eineindeutig zugeordnet ist
  • - und/oder wobei die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet ist und wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist und wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung über die Codefolge hinweg jedes Codewort nur ein einziges Mal aufweist.
Important features in the system according to claim 3 having a preferably binary coding and a mobile part, which is arranged to be relatively movable relative to the coding, is arranged in a relatively movable manner, in particular in the direction of travel, and has a reading head which has a number s of sensors,
wherein the coding has in the direction of the track successively arranged pairs of code elements, in particular in the direction of the line equidistantly arranged and / or regularly spaced pairs of code elements,
wherein the sensors are arranged parallel to the path direction one behind the other,
wherein by means of the sensors a code word formed from k in the path direction successively arranged pairs of code elements is detectable, k being a natural number which exceeds the number two,
where k is less than s and s is 4 × k + 1 or even 5 × k,
the sensors covering the same length as the codeword in the path direction,
especially
  • - Wherein the sequence of the detected codewords is uniquely associated with movement of the handset in the direction of a train of positions of the handset
  • - And / or wherein the coding is formed from a periodically arranged in the direction of the code sequence and wherein the code sequence is formed in the direction of the line sequentially arranged code elements and wherein the sequence of detected code words when moving the handset in the direction of the code sequence of time each code word only a single Times.

Von Vorteil ist dabei, dass die Verteilung der Sensoren derart gestaltet ist, dass bei Bewegung des Mobilteils keine synchronen Flankenwechsel der Signale, welche von den Sensoren des Lesekopfes erzeugt sind, auftreten. Somit weist bei Bewegung des Mobilteils jeweils nur ein einziger Sensor einen Flankenwechsel auf.The advantage here is that the distribution of the sensors is designed such that when moving the handset no synchronous edge change of the signals generated by the sensors of the read head occur. Thus, only one sensor has an edge change during movement of the mobile part.

Außerdem ist von Vorteil, dass ausreichend viele Sensoren vorgesehen sind, um in allen Positionen des Mobilteils eindeutig Doppelfolgen von Einsen und Nullen von einfach auftretenden Einsen oder Nullen zu unterscheiden, sowie jede auftretende Eins oder null der Maßverkörperung auf jeden Fall abzutasten.In addition, it is advantageous that a sufficient number of sensors are provided to clearly distinguish in all positions of the handset double sequences of ones and zeros of simply occurring ones or zeros, and to sample each occurring one or zero of the material measure in any case.

Weiter ist von Vorteil, dass die Sensordichte derart hoch ist, dass eine quasi analoge Abtastung der Codierung erreichbar ist.Another advantage is that the sensor density is so high that a quasi-analog sampling of the coding can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind nur zwei Sorten von Paaren vorgesehen,
wobei ein Paar erster Sorte zwei in Streckenrichtung hintereinander angeordnete, insbesondere gleich lange, unterschiedliche Codeelemente aufweist,
insbesondere wobei das in Streckenrichtung vorne angeordnete Codeelement den Zustand HIGH, insbesondere 1, repräsentiert und das in Streckenrichtung hinten angeordnete Codeelement den Zustand LOW, insbesondere 0,
wobei ein Paar zweiter Sorte unterschiedlich ist zum Paar erster Sorte aber ebenfalls zwei in Streckenrichtung hintereinander angeordnete, insbesondere gleich lange, unterschiedliche Codeelemente aufweist,
insbesondere wobei das in Streckenrichtung vorne angeordnete Codeelement den Zustand LOW, insbesondere 0, repräsentiert und das in Streckenrichtung hinten angeordnete Codeelement den Zustand HIGH, insbesondere 1. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere Erkennung der Position erreichbar ist und eine fast analoge Abtastung erreichbar ist. Fehler bei der Bestimmung sind somit verhindert.
In an advantageous embodiment, only two types of pairs are provided,
wherein a pair of first type has two code elements arranged one behind the other in the direction of the line, in particular of equal length,
in particular wherein the code element arranged at the front in the direction of the track represents the state HIGH, in particular 1, and the code element arranged at the rear in the track direction is the state LOW, in particular 0,
wherein a pair of second sort is different from the pair of first sort but also has two code elements which are arranged one behind the other in the direction of the line, in particular the same length,
in particular, wherein the forwardly arranged in the direction of the track code element state LOW, in particular 0, and the rear in the direction of the code element arranged the state HIGH, in particular 1. The advantage here is that a secure detection of the position is achievable and an almost analog scan is achievable , Errors in the determination are thus prevented.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet, wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist,
insbesondere wobei die Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Codeelemente in Streckenrichtung regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Codeelemente eine Maßverkörperung in einfacher Weise darstellen.
In an advantageous embodiment, the coding is formed from a code sequence arranged periodically in the path direction, the code sequence being formed from code elements arranged one after the other in the path direction,
in particular, wherein the centers of gravity or centers of the code elements in the direction of the track are regularly spaced from each other. The advantage here is that the code elements represent a material measure in a simple manner.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sensoren in Streckenrichtung äquidistant angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Genauigkeit bei der Positionsbestimmung erreichbar ist. In an advantageous embodiment, the sensors are arranged equidistantly in the path direction. The advantage here is that a high accuracy in the position determination can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Sensoren parallel zur Streckenrichtung regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Genauigkeit bei der Positionsbestimmung erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the centers of gravity or centers of the sensors are arranged regularly spaced from each other parallel to the direction of the line. The advantage here is that a high accuracy in the position determination can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Auswerteeinheit mir den Sensoren verbunden, welche aus den von den Sensoren erzeugten Sensorsignalen, also aus einem sich daraus ergebenden Signalwort, das Codewort bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere Bestimmung des Codeworts und somit der dem Codewort zugeordneten Position ausführbar ist.In an advantageous embodiment, an evaluation unit is connected to the sensors, which determines the codeword from the sensor signals generated by the sensors, that is to say from a signal word resulting therefrom. The advantage here is that a secure determination of the code word and thus the codeword associated position is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Codefolge eine de Brujin Folge. Von Vorteil ist dabei, dass jeder Position eineindeutig ein Codewort zugeordnet ist.In an advantageous embodiment, the code sequence is a de Brujin sequence. The advantage here is that each position is uniquely associated with a codeword.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung identifizieren die aus der Codefolge bildbaren Codewörter an jeder Position eindeutig die das Codewort bildenden Codeelemente. Von Vorteil ist dabei, dass durch die eineindeutige Zuordnung mittels Bestimmung des Codewortes auch die Position eineindeutig bestimmt ist. Dabei ist unter Position immer der durch die Auflösung bestimmte Bereich in Streckenrichtung bei der Positionserfassung zu verstehen.In an advantageous embodiment, the code words that can be formed from the code sequence uniquely identify at each position the code elements forming the code word. The advantage here is that the position is uniquely determined by the one-to-one assignment by determining the code word. Position always means the area determined by the resolution in the direction of the line in position detection.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Codefolge derart ausgeführt, dass das mittels der Sensoren des Lesekopfes detektierte Codewort der Position des Lesekopfes in Streckenrichtung eineindeutig zugeordnet ist, insbesondere im Bereich der Codefolge,
wobei eine endliche Auflösung vorhanden ist,
insbesondere wobei die Auflösung dem Quotienten aus der Codewortlänge und der Sensorzahl entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass die Position im Rahmen der Auflösung eineindeutig in einfacher Weise bestimmbar ist.
In an advantageous embodiment, the code sequence is embodied such that the codeword detected by means of the sensors of the read head is uniquely associated with the position of the read head in the path direction, in particular in the region of the code sequence,
where a finite resolution exists,
in particular wherein the resolution corresponds to the quotient of the codeword length and the sensor number. The advantage here is that the position in the context of the resolution is uniquely determined in a simple manner.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die Position jeweils in Streckenrichtung eine Ausdehnung, welche der Ausdehnung eines jeweiligen Codeelements in Streckenrichtung entspricht oder welche der Auflösung entspricht,
insbesondere also die Position jeweils ein Bereich ist und/oder toleranzbehaftet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Position im Rahmen der Ausführung des Lesekopfes, insbesondere unter Berücksichtigung der Anzahl der Sensoren, einfach und eineindeutig bestimmbar ist.
In an advantageous embodiment, the position in each case in the direction of the line has an extent which corresponds to the extent of a respective code element in the direction of the line or which corresponds to the resolution,
In particular, therefore, the position is in each case an area and / or is subject to tolerance. The advantage here is that the position in the context of the execution of the read head, in particular taking into account the number of sensors, simple and one-to-one determinable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anzahl der Bits des bestimmten Codeworts kleiner als die Anzahl der Codeelemente der Codefolge, insbesondere also der Periode der Codierung.. Von Vorteil ist dabei, dass in jeder Codefolge mehrere Codewörter vorsehbar sind und somit eine sichere Bestimmung der Position über einen Streckenabschnitt hinweg, welcher die Länge der Codefolge aufweist.In an advantageous embodiment, the number of bits of the particular code word is smaller than the number of code elements of the code sequence, ie in particular the period of the coding .. The advantage here is that in each code sequence several code words are providable and thus a secure determination of the position on a link segment having the length of the code string.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung tasten die Sensoren des Lesekopfes die Codewörter vollständig ab. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere Bestimmung erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the sensors of the reading head scan the code words completely. The advantage here is that a secure determination is achievable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind auf die Länge eines Codewortes mehr Sensoren verteilt, als das Codewort Codeelemente aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine genaue Bestimmung und eine eineindeutige Zuordnung zur Position erreichbar ist.In an advantageous embodiment, more sensors are distributed over the length of a code word than the code word has code elements. The advantage here is that an accurate determination and a one-to-one assignment to the position can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist parallel zur Codierung eine zur Codierung komplementär ausgeführte, weitere Codierung vorgesehen,
wobei weitere Sensoren zur Detektion der weiteren Codierung am Lesekopf oder am Mobilteil vorgesehen sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine weiter verbesserte Sicherheit bei der Positionsbestimmung erreichbar ist.
In an advantageous refinement, a further code coding complementary to coding is provided parallel to the coding,
wherein further sensors for detecting the further coding are provided on the reading head or on the mobile part. The advantage here is that a further improved security in determining the position is achievable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sensoren und/oder die weiteren Sensoren magnetisch vorgespannte differentielle Hallsonden ausgeführt zur Abtastung der Codeelemente der Codierung beziehungsweise der Codeelemente der weiteren Codierung. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und sichere Bestimmung erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the sensors and / or the further sensors are magnetically biased differential Hall sensors designed to scan the code elements of the coding or the code elements of the further coding. The advantage here is that a simple and secure determination is achievable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Maßverkörperung aus bedrucktem oder gestanztem Material hergestellt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the material measure is made of printed or stamped material. The advantage here is that a simple production is possible.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

  • In der 1 ist nur zur Erläuterung des Hintergrundes der Erfindung ein System, insbesondere Vorrichtung, zur Erfassung einer Streckenposition, insbesondere Linearposition, schematisch dargestellt, wobei ein zu einer linearen sequentiellen Codierung als erste Spur relativ bewegbarer Lesekopf 11 vorhanden ist.
  • In der 2 ist der Lesekopf 11 in einer anderen Position als bei 1 gezeigt.
  • In der 3 ist nur zur Erläuterung des Hintergrundes der Erfindung ein System, insbesondere Vorrichtung, mit einer weiteren Spur dargestellt.
  • In der 4 ist zu dem in 3 gezeigten System, insbesondere Vorrichtung, ein zusätzlicher Lesekopf 11 vorgesehen.
  • In der 5 ist ein erfindungsgemäßes System, insbesondere Vorrichtung, gezeigt, bei welchem der Lesekopf mit engerer Anordnung der Sensoren 12 ausgeführt ist.
  • In der 6 ist ein anderes erfindungsgemäßes System, insbesondere Vorrichtung, gezeigt, bei welchem die Codierung im Vergleich zu den Codierungen der vorherigen Systeme Manchester-codiert ist und die Anzahl der Sensoren 12 im Lesekopf das Vierfache der Anzahl der Codeelemente 10 im Codewort 13 der vorherigen Systeme überschreitet.
  • In der 7 ist bei einem weiteren anderen erfindungsgemäßen System, insbesondere Vorrichtung, im Vergleich zur 6 eine noch höhere Anzahl von Sensoren 12 im Lesekopf 11 vorhanden.
  • In der 8 ist die Bestimmung der Auflösung des Systems, insbesondere der Vorrichtung, nach 6 schematisch skizziert.
  • In der 9 ist die Bestimmung der Auflösung für ein weiteres anderes erfindungsgemäßes System, insbesondere Vorrichtung, schematisch dargestellt, dessen Codierung grayabgetastet wird.
The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
  • In the 1 For the purpose of illustrating the background of the invention, a system, in particular a device, for detecting a distance position, in particular a linear position, is shown schematically, wherein a read head 11 that is relatively movable to a linear sequential coding as the first track is present.
  • In the 2 the read head 11 is in a different position than at 1 shown.
  • In the 3 For the purpose of explanation of the background of the invention, a system, in particular a device, is shown with a further track.
  • In the 4 is to the in 3 shown system, in particular device, an additional read head 11 is provided.
  • In the 5 is a system according to the invention, in particular device shown, in which the read head with a narrower arrangement of the sensors 12 is executed.
  • In the 6 FIG. 12 shows another system according to the invention, in particular a device, in which the coding is Manchester coded in comparison with the codings of the previous systems and the number of sensors 12 in the reading head exceeds four times the number of code elements 10 in the codeword 13 of the previous systems.
  • In the 7 is in a further other system according to the invention, in particular device, compared to 6 an even higher number of sensors 12 in the read head 11 is present.
  • In the 8th is the determination of the resolution of the system, in particular the device, after 6 sketched schematically.
  • In the 9 the determination of the resolution is schematically illustrated for a further system according to the invention, in particular a device whose encoding is gray-sampled.

Wie in 1 gezeigt, ist entlang der Strecke ein Mobilteil bewegbar, auf welchem ein Lesekopf 11 befestigt ist.As in 1 is shown, a handset is movable along the route, on which a reading head 11 is attached.

Die Strecke ist dabei entweder gerade oder gebogen, insbesondere linear oder rotatorisch, ausgebildet.The route is either straight or curved, in particular linear or rotary, formed.

Stationär ist eine sequentielle Codierung angebracht, welche als Spur bezeichenbar ist und eine Maßverkörperung darstellt.Stationary sequential encoding is attached, which can be labeled as a track and represents a material measure.

Die Codierung ist hierbei aus Codeelementen zusammengesetzt, welche in Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind, in Streckenrichtung jeweils dieselbe Ausdehnung aufweisen und zumindest einen binären Zustand, also einen von zumindest zwei Zuständen, aufweisen. Die Codeelemente 10 stellen somit eine Maßverkörperung dar.The coding is in this case composed of code elements which are arranged one behind the other in the direction of the line, in each case have the same extent in the direction of the line and have at least one binary state, ie one of at least two states. The code elements 10 thus represent a material measure.

Der Lesekopf 11 weist Sensoren 12 zur Detektion der Maßverkörperung auf. Außerdem wird der Lesekopf 11 bei der zur Codierung relativen Bewegung parallel zur Streckenrichtung oder entgegen der Streckenrichtung bewegt. Die von den Sensoren erzeugten Signale werden einer Auswerteeinheit zugeführt, welche aus dem so an sie zugeführten Signalwort ein Codewort bestimmt.The reading head 11 has sensors 12 for the detection of the material measure. In addition, the reading head 11 moved relative to the coding relative movement parallel to the track direction or against the track direction. The signals generated by the sensors are fed to an evaluation unit, which determines a codeword from the signal word supplied to it in this way.

Die Codierung ist aus einer periodischen Folge von Codeelementen 10 zusammengesetzt, welche vorzugsweise voneinander regelmäßig beabstandet sind.The coding is a periodic sequence of code elements 10 assembled, which are preferably spaced from each other regularly.

Die am Lesekopf 11 angeordneten Sensoren 12 sind hintereinander in Streckenrichtung angeordnet und dabei regelmäßig voneinander beabstandet. Der Abstand der Schwerpunkte oder Mittelpunkte jeweils zweier nächstbenachbarten Sensoren 12 ist derselbe wie der Abstand der Mittelpunkte oder Schwerpunkte jeweils zweier nächstbenachbarten Codeelemente 10 der Codierung, also Spur.The at the reading head 11 arranged sensors 12 are arranged one behind the other in the direction of the track and regularly spaced from each other. The distance between the centroids or midpoints of each of two nearest adjacent sensors 12 is the same as the spacing of the centers or centroids of each of two nearest adjacent code elements 10 the coding, so track.

Die Anzahl der Sensoren 12 beträgt bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 genau drei. Die Anzahl der Sensoren 12 definiert somit die Länge des Signalwortes und auch des zu detektierenden Codewortes 13. Im nur zur Erläuterung des Hintergrundes der Erfindung gezeigten Beispiel nach 1 beträgt also sowohl das Signalwort also auch das Codewort genau drei Bit. Also gilt bei 1: s = 3 und k = 3.The number of sensors 12 in the embodiment according to 1 exactly three. The number of sensors 12 thus defines the length of the signal word and also of the code word to be detected 13 , In the example shown only to illustrate the background of the invention 1 Thus, both the signal word and the code word is exactly three bits. So applies at 1 : s = 3 and k = 3.

Die Codierung ist periodisch ausgeführt und weist hierzu also eine Periodenlänge 15, also eine Periode der Codefolge, also Codierung, auf. Für den Fall einer geschlossenen Strecke gleicht die Streckenlänge vorzugsweise der Periodenlänge 15 oder einem ganzzahligen Vielfachen der Periodenlänge 15.The coding is carried out periodically and therefore has a period length for this purpose 15 , So a period of the code sequence, so coding on. In the case of a closed route, the route length preferably equals the period length 15 or an integer multiple of the period length 15 ,

Das Codewort 13 in der Ausführung nach 1 hat eine Länge von drei Bit.The codeword 13 in the execution after 1 has a length of three bits.

Die binäre Codefolge der Codierung ist derart gewählt, dass das Codewort eineindeutig der linearen Relativposition des Lesekopfes 11 zugeordnet ist. Bei idealer Ausführung ist also das Codewort 13 in jeder Position eindeutig, wenn als Position nur diejenigen diskreten Positionen verwendet werden, bei welchen ein jeweiliger Sensor 12 in Flucht angeordnet ist zu einem jeweiligen Codeelement 10. Somit ist auch nach einem Stromausfall die Position sofort erkennbar.The binary code sequence of the coding is chosen such that the code word is one-to-one the linear relative position of the read head 11 assigned. In ideal execution is thus the code word 13 in each position unique, if as position only those discrete positions are used, where a respective sensor 12 is aligned in flight to a respective code element 10 , Thus, the position is immediately recognizable even after a power failure.

Bei geeigneten relativen Linearpositionen gleicht das Signalwort dem Codewort, wenn nicht ein jeweiliger Sensor 12 in Flucht angeordnet ist zum Übergangsberiech zweier Codeelemente 10. In der praktischen Realisierung jedoch ergibt sich das Problem, dass ein jeweiliger Sensor 12 bei ungeeigneten Linearpositionen in Flucht angeordnet sein kann zum Übergangsbereich zweier Codeelemente 10. In diesem Fall ist das Signal des Sensors 12 nicht sicher zuordenbar.At appropriate relative linear positions, the signal word is similar to the codeword, if not a respective sensor 12 is located in flight to transitional transition of two code elements 10 , In practical implementation, however, the problem arises that a respective sensor 12 may be located in unsuitable linear positions in flight to the transition region of two code elements 10 , In this case, the signal is from the sensor 12 not safe to assign.

Diese Situation einer Zwischenstellung des Lesekopfes 11 ist in 2 veranschaulicht.This situation of an intermediate position of the reading head 11 is in 2 illustrated.

Zur Verbesserung ist ein System, insbesondere Vorrichtung, nach 3 als zweispuriges System mit feinauflösender Referenzspur ausgeführt. Hierbei ist eine Freigabeeinheit 30 mit Sensoren (sin, cos) vorhanden, deren Mittelpunkte oder Schwerpunkte einen kleineren Abstand aufweisen als die Codeelemente 10. Dabei weist die Codierung der Referenzspur eine Periodenlänge auf, die doppelt so groß ist wie der Abstand der Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Codeelemente 10.For improvement, a system, in particular a device, according to 3 designed as a two-lane system with fine-resolution reference track. Here is a release unit 30 with sensors (sin, cos) whose centers or centroids have a smaller distance than the code elements 10 , In this case, the coding of the reference track has a period length which is twice as large as the distance of the centroids or midpoints of the code elements 10 ,

Somit ist erkennbar, ob die Sensoren 12 des Lesekopfes in Flucht zu einer Flanke der Codierung der ersten Spur liegen. Wenn also die Sensoren (sin, cos) die für eine Messung einer Position vorgesehenen Werte aufweisen, werden die Sensoren 12 ausgewertet und somit die Position bestimmt. Somit wird also nur ausgewertet, wenn die Sensoren 12 nicht an einer Codeflanke stehen. Wenn jedoch die Sensoren 12 an einer Flanke stehen und somit unerlaubte Werte von den Sensoren (sin, cos) erzeugt werden, wird keine Position bestimmbar.Thus it can be seen if the sensors 12 of the read head lie in alignment with a flank of the coding of the first track. Thus, when the sensors (sin, cos) have the values provided for measuring a position, the sensors become 12 evaluated and thus determines the position. Thus, therefore, only evaluated when the sensors 12 do not stand on a code edge. However, if the sensors 12 On a flank stand and thus unauthorized values of the sensors (sin, cos) are generated, no position can be determined.

Daher wird bei dem System nach 4 ein zusätzlicher Lesekopf 40 vorgesehen, der einen Versatz in Streckenrichtung zum anderen Lesekopf 11 aufweist. Somit ist ein vollständig und absolut messendes System herstellbar. Wie in 4 gezeigt, sind also acht Sensoren (K0, K1, K2, S0, S1, S2, cos, sin) notwendig.Therefore, in the system after 4 an additional reading head 40 provided, an offset in the direction of the line to the other read head 11 having. Thus, a complete and absolute measuring system can be produced. As in 4 Thus, eight sensors (K0, K1, K2, S0, S1, S2, cos, sin) are necessary.

Wie in 5 gezeigt, ist dort ein System mit ebenfalls vollständigem und absolut messender Eigenschaft vorgesehen. Es ist dort nur eine Spur, also Codierung, vorgesehen, deren Codeelemente 10 wiederum äquidistant in Streckenrichtung aneinander angeordnet sind. Somit sind also die Schwerpunkte oder Mittelpunkte der nächstbenachbarten Codeelemente 10 jeweils zueinander gleichmäßig und regelmäßig beabstandet. Der Abstand jeweils zweier nächstbenachbarten Codeelemente 10 sei mit A bezeichnet.As in 5 shown, there is a system with also complete and absolute measuring feature provided. There is only one track, so coding, provided whose code elements 10 are again arranged equidistant in the direction of the track to each other. Thus, therefore, the focal points or centers of the next adjacent code elements 10 each spaced evenly and regularly. The distance between two adjacent code elements 10 be denoted by A.

Der Lesekopf weist wiederum Sensoren 12 auf, die zwar ebenfalls gleichmäßig zueinander beabstandet sind, jedoch ist der Abstand B zweier jeweils nächstbenachbarter Sensoren kleiner als A. Im Beispiel sind fünf Sensoren, welche drei aufeinander folgenden Codeelementen 10 zugeordnet sind, also gilt 5 × B = 3 × A. Das Signalwort hat also fünf Bit und das zu detektierende und/oder zu bestimmende Codewort drei Bit. Also gilt bei 5: s = 5 und k = 3.The reading head in turn has sensors 12 although they are also equally spaced from each other, however, the distance B of two respectively next adjacent sensors is smaller than A. In the example, five sensors, which three consecutive code elements 10 Thus, 5 × B = 3 × A. The signal word thus has five bits and the code word to be detected and / or three bits to be determined. So applies at 5 : s = 5 and k = 3.

Bei Relativbewegung des Lesekopfes 11 gegenüber der Codierung wird im Ausführungsbeispiel nach 5 also aufeinander folgend als Signalwort detektiert: 0, 1, 3, 2, 6, 4, 12, 13, 9, 25, 27, 19, 23, 7, 15, 31, 30, 28, 24, 16.With relative movement of the read head 11 compared to the coding is in the embodiment after 5 thus successively detected as a signal word: 0, 1, 3, 2, 6, 4, 12, 13, 9, 25, 27, 19, 23, 7, 15, 31, 30, 28, 24, 16.

Bei der Bewegung ändert sich immer nur jeweils ein Bit. Somit ist eine eindeutige Positionsdetektion ermöglicht. Es finden keine synchronen Flankenwechsel statt.When moving, only one bit changes at a time. Thus, a clear position detection is possible. There are no synchronous edge changes.

Es sind jedoch auch andere Ausführungsbeispiele vorteilhaft verwendbar, solange die Anzahl s der Sensoren 12 größer oder gleich ist als das um Eins verminderte Doppelte einer natürlichen ganzen Zahl k. Dabei überdecken die Sensoren 12 das zu detektierende Codewort, in 5 also drei Codeelemente 10, also drei Bit. Es muss also mindestens gelten: s = 2 × k 1

Figure DE102017009331A1_0002
However, other embodiments can be used advantageously as long as the number s of the sensors 12 is greater than or equal to the doubled by one of a natural integer k. At the same time, the sensors cover up 12 the code word to be detected, in 5 So three code elements 10 that is three bits. It must therefore at least apply: s = 2 × k - 1
Figure DE102017009331A1_0002

Die Anzahl der im Codewort enthaltenen Codeelemente 10 weist also keinen gemeinsamen Teiler auf mit der Anzahl der Sensoren 12 des Lesekopfes 11, welche in Streckenrichtung innerhalb der Länge eines Codewortes angeordnet sind.The number of code elements contained in the codeword 10 thus has no common divisor with the number of sensors 12 of the reading head 11 , which are arranged in the direction of the track within the length of a codeword.

Wie in 6 gezeigt, ist alternativ ein anderes erfindungsgemäßes System ausbildbar.As in 6 Alternatively, another system according to the invention can be embodied.

Dabei ist die Codierung im Vergleich zu den vorigen Figuren verändert. Der Unterschied zur vorigen Codierung liegt hierbei darin, dass jedem Codeelement 10 der vorigen Codierung jeweils zwei neue Codeelemente 60 zugeordnet werden. Diese Zuordnung entspricht der Idee der Manchestercodierung. Im Beispiel wird hierzu einem Codeelement 10 mit dem Wert 0 zwei neue Codeelemente 60, nämlich 0 1 zugeordnet. Außerdem werden einem Codeelement 10 mit dem Wert 1 zwei neue Codeelemente 60, nämlich 10 zugeordnet.The coding is changed in comparison to the previous figures. The difference to the previous coding lies in the fact that each code element 10 the previous encoding two new code elements 60 be assigned. This assignment corresponds to the idea of Manchester coding. In the example, this is a code element 10 with the value 0 two new code elements 60 , namely assigned 0 1. It also becomes a code element 10 with the value 1, two new code elements 60 , namely 10 assigned.

Der Lesekopf 11 weist dreizehn Sensoren 12 auf, welche in Streckenrichtung innerhalb der Länge eines Codewortes angeordnet sind, also die Länge von drei vorigen Codeelementen 10 aufweist. Dies entspricht aber der Länge von sechs neuen Codeelementen 60.The reading head 11 has thirteen sensors 12 on, which are arranged in the direction of the track within the length of a codeword, that is, the length of three previous code elements 10 having. This corresponds to the length of six new code elements 60 ,

Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist das Codewort k Bit auf, also k vorige Codeelemente 10, wobei k vorzugsweise größer ist als zwei. Im Lesekopf sind dann mindestens 4 × k + 1 Sensoren 12 angeordnet. Die Beabstandung der Sensoren 12 ist dabei entsprechend eng ausgeführt. Die 4 × k + 1 Sensoren 12 erstrecken sich also in Streckenrichtung über die von den 2 × k neuen Codeelementen 60 überdeckte Streckenlänge.In further embodiments, the code word has k bits, k thus previous code elements 10 where k is preferably greater than two. At least 4 × k + 1 sensors are in the reading head 12 arranged. The spacing of the sensors 12 is executed accordingly tight. The 4 × k + 1 sensors 12 extend so in the direction of the track on the of the 2 × k new code elements 60 covered route length.

Mittels dieser Sensoren 12 ist also das in der jeweiligen Position detektierte Signalwort, also das Tupel der Signale der 4 × k + 1 Sensoren 12, eindeutig zur Position zugeordnet, wobei bei Bewegung des Lesekopfes 11 entlang der Streckenrichtung immer nur ein Sensor den Zustand wechselt.By means of these sensors 12 is thus the signal word detected in the respective position, ie the tuple of the signals of the 4 × k + 1 sensors 12 , uniquely assigned to the position, with movement of the reading head 11 only one sensor changes state along the path direction.

In 7 ist ein anderes erfindungsgemäßes System gezeigt, bei welchem sogar 5 × k Sensoren 12 dem Codewort zugeordnet sind. Mit einer solch großen Menge von Sensoren ist eine weiter verbesserte Positionserfassung ausführbar.In 7 another system according to the invention is shown in which even 5 × k sensors 12 associated with the codeword. With such a large amount of sensors, a further improved position detection can be carried out.

Zur Bestimmung der Auflösung a bei der Positionserfassung sind in 8 verschiedene Positionen des Lesekopfes 11 gezeigt. Wie in 8 gezeigt ergibt sich somit die Auflösung a bei der Positionserfassung als a = ( 1 4 × k/ ( 4 × k + 1 ) ) / 2 k .

Figure DE102017009331A1_0003
To determine the resolution a in the position detection are in 8th different positions of the reading head 11 shown. As in 8th Thus, the resolution a results in the position detection as a = ( 1 - 4 × k / ( 4 × k + 1 ) ) / 2 k ,
Figure DE102017009331A1_0003

Für k = 3, also das Ausführungsbeispiel nach 6 ergibt sich a = 1 / 104, wobei hierzu nur dreizehn Sensoren 12 notwendig sind.For k = 3, so the embodiment according to 6 results in a = 1/104, with only thirteen sensors 12 necessary.

Für das Ausführungsbeispiel nach 5 ergibt sich hingegen eine Auflösung von a = k/ ( 2 × k - 1 ) / 2 k

Figure DE102017009331A1_0004
For the embodiment according to 5 On the other hand, a resolution of a = k / ( 2 × k - 1 ) / 2 k
Figure DE102017009331A1_0004

Selbst wenn man statt jedes Sensors 12 des Lesekopfes 11 der 5 eine Anzahl s = 2^n Sensoren 12 einsetzen würde, wäre eine Auflösung a erreichbar gemäß: a = k/ ( ( 2 × k - 1 ) × 2 n ) / 2 k .

Figure DE102017009331A1_0005
wobei n eine natürliche Zahl ist, insbesondere größer als Zwei ist.Even if you instead of every sensor 12 of the reading head 11 of the 5 a number s = 2 ^ n sensors 12 would apply, a resolution a would be achievable according to: a = k / ( ( 2 × k - 1 ) × 2 n ) / 2 k ,
Figure DE102017009331A1_0005
where n is a natural number, in particular greater than two.

Für k= 3 und n = 3 erhält man 1/106, wobei dann allerdings 40 Sensoren 12 notwendig sind. For k = 3 and n = 3 you get 1/106, but then 40 sensors 12 necessary.

Die Bestimmung der jeweiligen Position des Mobilteils ist immer nur im Rahmen der Auflösung möglich. Als Position des Mobilteils ist also immer nur ein in Streckenrichtung ausgedehnter Bereich zu verstehen, wobei der Bereich entsprechend der Auflösung in Streckenrichtung ausgedehnt ist.The determination of the respective position of the handset is always possible only in the context of the resolution. The position of the mobile part is therefore always to be understood as an area extending in the direction of the line, the area being extended in the direction of the line according to the resolution.

Die Sensoren detektieren den Zustand eines jeweiligen Codeelementes 10 entweder magnetisch, optisch oder induktiv. Insbesondere ist auch jeder Sensor durch eine Gruppe oder sogar nur ein einzelnes Pixel einer Kamera realisierbar, welche ein Bild der Maßverkörperung erfasst. Als Maßverkörperung ist auch ferromagnetisches Material verwendbar, welches zur Codierung des binären Zustandes vertieft oder nicht vertieft ist.The sensors detect the state of a respective code element 10 either magnetic, optical or inductive. In particular, each sensor can also be realized by a group or even only a single pixel of a camera, which records an image of the material measure. As a material measure also ferromagnetic material is used, which is deepened to code the binary state or not deepened.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
CodeelementCodeElement
1111
Lesekopfread head
1212
Sensorsensor
1313
Codewortcode word
1414
Positionsmarkebookmark
1515
Periode der CodefolgePeriod of the code sequence
3030
Freigabeeinheit mit SensorenRelease unit with sensors
4040
weiterer Lesekopfanother reading head
5050
Signalwortsignal word
6060
neue Codeelementenew code elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8878526 B2 [0003]US 8878526 B2 [0003]
  • DE 10244234 A1 [0004]DE 10244234 A1 [0004]
  • DE 19939643 A1 [0005]DE 19939643 A1 [0005]
  • US 2012/0026321 A1 [0006]US 2012/0026321 A1 [0006]
  • US 2012/0283986 A1 [0007]US 2012/0283986 A1 [0007]
  • US 5369583 A [0008]US 5369583 A [0008]

Claims (15)

System mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil, welches zu der Codierung relativ bewegbar angeordnet ist, insbesondere in Streckenrichtung relativ bewegbar angeordnet ist, und welches einen Lesekopf aufweist, welcher eine Anzahl s von Sensoren aufweist, wobei die Codierung in Streckenrichtung hintereinander angeordnete Codeelemente aufweist, insbesondere in Streckenrichtung äquidistant angeordnete und/oder regelmäßig voneinander beabstandete Codeelemente, wobei die Sensoren parallel zur Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensoren ein aus k in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildetes Codewort detektierbar ist, wobei k eine natürliche Zahl ist, welche die Zahl zwei überschreitet, wobei k und die Anzahl s der Sensoren keinen gemeinsamen Teiler aufweisen, wobei k kleiner als s ist und s kleiner oder gleich 2 × k -1 ist, wobei die Sensoren in Streckenrichtung dieselbe Länge überdecken wie das Codewort, insbesondere - wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung einer Folge von Positionen des Mobilteils eineindeutig zugeordnet ist - und/oder wobei die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet ist und wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist und wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung über die Codefolge hinweg jedes Codewort nur ein einziges Mal aufweist. System having a preferably binary coding and a mobile part, which is arranged relative to the coding relatively movable, in particular relatively movable in the direction of travel, and which has a read head having a number s of sensors, wherein the coding in the direction of the track has successively arranged code elements , in particular in the direction of the line equidistantly arranged and / or regularly spaced code elements, the sensors are arranged parallel to the direction of the track behind the other, characterized in that by means of the sensors from k in the direction of successively arranged code elements formed codeword is detectable, where k is a natural number which exceeds the number two, where k and the number s of the sensors do not have a common divisor, where k is less than s and s is less than or equal to 2 × k -1, with the same lengthwise direction of the sensors cover such as the codeword, in particular - wherein the sequence of detected codewords is uniquely associated with movement of the mobile in the path direction of a sequence of positions of the mobile part - and / or wherein the coding is formed of a sequence of lines periodically arranged code sequence and wherein the code sequence of Track direction is formed successively arranged code elements and wherein the sequence of the detected codewords on movement of the handset in the direction of the track over the code sequence of each codeword has only a single time. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass s = 2 × k 1
Figure DE102017009331A1_0006
gilt, insbesondere so dass die Anzahl der Sensoren dem um ein verminderten Doppelten von k entspricht.
System after Claim 1 , characterized in that s = 2 × k - 1
Figure DE102017009331A1_0006
applies, in particular so that the number of sensors to a reduced by double of k corresponds.
System mit einer vorzugsweise binären Codierung und einem Mobilteil, welches zu der Codierung relativ bewegbar angeordnet ist, insbesondere in Streckenrichtung relativ bewegbar angeordnet ist, und welches einen Lesekopf aufweist, welcher eine Anzahl s von Sensoren aufweist, wobei die Codierung in Streckenrichtung hintereinander angeordnete Paare von Codeelementen aufweist, insbesondere in Streckenrichtung äquidistant angeordnete und/oder regelmäßig voneinander beabstandete Paare von Codeelementen, wobei die Sensoren parallel zur Streckenrichtung hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensoren ein aus k in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Paaren von Codeelementen gebildetes Codewort detektierbar ist, wobei k eine natürliche Zahl ist, welche die Zahl zwei überschreitet, wobei k kleiner als s ist und s gleich 4 × k + 1 ist oder sogar 5 × k, wobei die Sensoren in Streckenrichtung dieselbe Länge überdecken wie das Codewort, insbesondere - wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung einer Folge von Positionen des Mobilteils eineindeutig zugeordnet ist - und/oder wobei die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet ist und wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist und wobei die Folge der detektierten Codewörter bei Bewegung des Mobilteils in Streckenrichtung über die Codefolge hinweg jedes Codewort nur ein einziges Mal aufweist.System having a preferably binary coding and a mobile part, which is arranged relatively movably relative to the coding, is arranged in a relatively movable manner, in particular in the direction of travel, and which has a reading head which has a number s of sensors, the coding in the direction of the track being consecutively arranged Code elements, in particular in the direction of the line equidistantly arranged and / or regularly spaced pairs of code elements, wherein the sensors are arranged parallel to the line direction one behind the other, characterized in that by means of the sensors formed from k in the direction of the track consecutively arranged pairs of code elements codeword is detectable where k is a natural number exceeding the number two, where k is less than s and s is 4 × k + 1 or even 5 × k, the sensors covering the same length as the code word in the direction of the track, in particular re - wherein the sequence of the detected codewords is uniquely associated with movement of the mobile in the path direction of a sequence of positions of the handset - and / or wherein the coding is formed of a sequence of lines periodically arranged code sequence and wherein the code sequence formed in the direction of the track sequentially arranged code elements and wherein the sequence of the detected codewords has only a single time each code word when moving the handset in the direction of the track over the code sequence. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Sorten von Paaren vorgesehen sind, wobei ein Paar erster Sorte zwei in Streckenrichtung hintereinander angeordnete, insbesondere gleich lange, unterschiedliche Codeelemente aufweist, insbesondere wobei das in Streckenrichtung vorne angeordnete Codeelement den Zustand HIGH, insbesondere 1, repräsentiert und das in Streckenrichtung hinten angeordnete Codeelement den Zustand LOW, insbesondere 0, wobei ein Paar zweiter Sorte unterschiedlich ist zum Paar erster Sorte aber ebenfalls zwei in Streckenrichtung hintereinander angeordnete, insbesondere gleich lange, unterschiedliche Codeelemente aufweist, insbesondere wobei das in Streckenrichtung vorne angeordnete Codeelement den Zustand LOW, insbesondere 0, repräsentiert und das in Streckenrichtung hinten angeordnete Codeelement den Zustand HIGH, insbesondere 1.System after Claim 3 , characterized in that only two types of pairs are provided, wherein a pair of first type has two code elements which are arranged one behind the other in the direction of the line, in particular the same length, in particular wherein the code element arranged at the front in the direction of the track represents the state HIGH, in particular 1, and the code element arranged behind in the direction of the track is LOW, in particular 0, wherein a pair of second kind is different from the pair of first sort but also two successively arranged in the direction of the track, in particular has the same length, different code elements, in particular wherein the forward direction in the direction of code element code represents the state LOW, in particular 0, and the backward arranged in the direction of the code element state HIGH, in particular 1. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung aus einer in Streckenrichtung periodisch angeordneten Codefolge gebildet ist, wobei die Codefolge aus in Streckenrichtung hintereinander angeordneten Codeelementen gebildet ist, insbesondere wobei die Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Codeelemente in Streckenrichtung regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coding is formed from a periodically arranged in the line direction code sequence, wherein the code sequence is formed in the direction of the track consecutively arranged code elements, in particular wherein the centers of gravity or centers of the code elements in the direction of the track regularly spaced from each other are. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren in Streckenrichtung äquidistant angeordnet sind und/oder dass die Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Sensoren parallel zur Streckenrichtung regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensors are arranged equidistantly in the path direction and / or that the centers of gravity or centers of the sensors are arranged parallel to the track direction regularly spaced from each other. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit mir den Sensoren verbunden ist, welche aus den von den Sensoren erzeugten Sensorsignalen das Codewort bestimmt.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that an evaluation unit is connected to the sensors, which determines the codeword from the sensor signals generated by the sensors. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Codefolge eine de Brujin Folge ist und/oder dass die aus der Codefolge bildbaren Codewörter an jeder Position eindeutig die das Codewort bildenden Codeelemente identifizieren.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the code sequence is a de Brujin sequence and / or that can be formed from the code sequence codewords at each position uniquely identify the code word forming code elements. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Codefolge derart ausgeführt ist, dass das mittels der Sensoren des Lesekopfes detektierte Codewort der Position des Lesekopfes in Streckenrichtung eineindeutig zugeordnet ist, insbesondere im Bereich der Codefolge, wobei eine endliche Auflösung vorhanden ist, insbesondere wobei die Auflösung dem Quotienten aus der Codewortlänge und der Sensorzahl entspricht.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the code sequence is carried out in such a way that the codeword detected by means of the sensors of the reading head is uniquely associated with the position of the reading head in the direction of the line, in particular in the region of the code sequence, wherein a finite resolution is present, in particular wherein the resolution corresponds to the quotient of the codeword length and the sensor number. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position jeweils in Streckenrichtung eine Ausdehnung hat, welche der Ausdehnung eines jeweiligen Codeelements in Streckenrichtung entspricht oder welche der Auflösung entspricht, insbesondere also die Position jeweils ein Bereich ist und/oder toleranzbehaftet ist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the position in each case in the direction of the line has an extension which corresponds to the extension of a respective code element in the direction of the line or which corresponds to the resolution, ie in particular the position is in each case an area and / or is subject to tolerances. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Bits des bestimmten Codeworts kleiner ist als die Anzahl der Codeelemente der Codefolge, insbesondere also der Periode der Codierung..System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the number of bits of the particular code word is smaller than the number of code elements of the code sequence, in particular therefore the period of the coding. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren des Lesekopfes die Codewörter vollständig abtasten und/oder dass auf die Länge eines Codewortes mehr Sensoren verteilt sind als das Codewort Codeelemente aufweist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensors of the read head completely scan the codewords and / or that more sensors are distributed over the length of a codeword than the codeword has code elements. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Codierung eine zur Codierung komplementär ausgeführte, weitere Codierung vorgesehen ist, wobei weitere Sensoren zur Detektion der weiteren Codierung am Lesekopf oder am Mobilteil vorgesehen sind.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that parallel to the coding for coding complementary executed, further coding is provided, wherein further sensors for detecting the further coding on the reading head or on the handset are provided. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren und/oder die weiteren Sensoren magnetisch vorgespannte differentielle Hallsonden ausgeführt sind zur Abtastung der Codeelemente der Codierung beziehungsweise der Codeelemente der weiteren Codierung.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensors and / or the further sensors are magnetically biased differential Hall sensors are designed for scanning the code elements of the coding or the code elements of the further coding. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung aus bedrucktem oder gestanztem Material hergestellt ist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the material measure is made of printed or stamped material.
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