説明

位置測定システムと処理ユニットとの間でシリアルデータ伝送するための方法及び装置

【課題】処理ユニットとエンコーダとの間のその他のデータの中断しない交換を可能にする。
【解決手段】位置データ及びその他のデータが、エンコーダから処理ユニットに伝送され、当該伝達されるデータは、時間的に急ぐデータ及び命令と時間的に急がないデータ及び命令とに分割され、位置データ及び位置要求命令が、時間的に急ぐデータを示し、追加データ及び追加データ命令が、時間的に急がないその他のデータを示し、位置データを要求するため、時間的に急ぐ位置要求命令が、処理ユニットからエンコーダに伝送され、時間的に急ぐ位置要求命令に続くその他のデータが、処理ユニットからエンコーダに伝送され、その他のデータの処理は、時間的に急がないものであり、当該つながっている時間的に急がないデータは、時間的につながっていない、所定の間隔をあけて前後して続く複数の追加データブロックによって時間分割して伝送されることによって解決される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1及び10の上位概念に記載の位置測定システムと処理ユニットとの間でシリアルデータ伝送するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
当該技術分野の方法又は装置は、本出願人のヨーロッパ特許第0660209号明細書から公知である。この明細書では、データバス上での位置測定システムと後続の処理ユニットとの間の位置データ及びその他のデータ又は追加データの二方向のシリアル伝送が提案されている。例えば、測定システム型、信号周期、参照符号位置等に関するデータのような、各位置測定システムの特別なパラメータが、その他のデータとして交換される。位置データもその他のデータも、データバスを経由してデジタルデータ語として伝送される。位置データ又はその他のデータがそれぞれ、処理ユニットの対応する要求命令に応じてこの処理ユニットに伝送される。その結果、大きい追加データの伝送が要求される場合、当該大きい追加データが処理ユニットに伝送される間は、位置データが処理できない。伝送パターンに融通性がない結果、伝送速度が制限されることに起因して、位置測定システムの位置データに基づく、場合によっては要求される非常に動的なデジタル制御に関して、問題が生じ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の課題は、位置測定システムの位置データに基づく確実で非常に動的な制御を可能にする、位置測定システムと処理ユニットとの間でシリアルデータ伝送を実行するための方法を提供することにある。さらに、処理ユニットと位置測定システムとの間のその他のデータの中断しない交換も可能でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この課題は、請求項1及び10の特徴部分に記載の方法及び装置によって解決される。
【0005】
本発明の方法の好適な実施の形態は、請求項1及び10に従属する請求項に記載されている手段から得られる。
【0006】
本発明の手段は、迅速な制御サイクルの場合でも位置測定システムの実際の位置データを処理ユニット側で処理できることを保証する。さらに、位置データの伝送のほかに、処理ユニットと位置測定システムとの間のその他のデータの交換も可能である。非常に動的な制御の場合でも、当該データ交換が、専ら位置データの伝送中に実行されるのではないので、当該データ交換が保証される。それ故に、本発明によれば、伝送すべきデータが、時間的に急ぐデータと時間的に急がないデータとに分割される。この場合、位置データ及び付随する位置要求命令が、時間的に急ぐデータを示す。当該時間的に急ぐデータは特に、迅速な位置制御に対して必要である。これに対して、当該その他のデータは、追加データ及び追加データ命令として時間的に急がない情報を示す。当該時間的に急がない情報の処理は、明らかにより大きいサイクル期間内で可能である。さらに、融通性のない要求応答の伝送パターンの代わりに、位置要求命令及び位置データが位置測定システム又は処理ユニット側で迅速に処理できる点だけが保証される。要求された追加データが、追加データ命令の直後に応答伝送される必要はもはやない。当該要求された追加データは、明らかに後で伝送されてもよい。この場合、当該要求に対して後で要求される当該追加データが、処理ユニット側で一義的に識別可能であるか又は一義的に割り当てられ得る点だけを保証すればよい。本発明によれば、1つの要求に対応する複数の追加データを時間的につながっていない複数の追加データブロックで伝送することも可能である。
【0007】
原理的には、1つの対応する位置データ要求命令によって、実際の位置データを位置測定システムから評価ユニットに常に伝送可能である点を、本発明の別の利点として挙げることができる。当該伝送は、例えば、連続するデータストリームとして伝送される時間的に急がないデータを伝送する場合でも可能である。要求された実際の位置データが、伝送される場合、このデータストリームは、常に中断可能である。すなわち、要求された時間的に急ぐ位置データが伝送された後に、引き続き時間的に急がないデータ等の伝送が再び進行する。
【0008】
全てのデータを共通の単一データチャネルを通じて、すなわち半二重通信によって伝送するように、本発明の第1の実施の形態を構成することが可能である。しかしこの代わりに、1つの独立したデータチャネルを伝送方向ごとに設けること、すなわち2つの分離されたデータチャネルを全二重通信に対して設置することも可能である。
【0009】
さらに、複数の異なる位置データ要求命令が存在し得る点が利点である。異なる処理優先度が、これらの位置データ要求命令に割り当てられる。すなわち、例えば、処理ユニットに対する実際の位置データの伝送を最も高い優先度で要求することが可能である。当該実際の位置データは、この処理ユニットで位置を非常に動的に制御するために利用される。処理ユニットに対する実際の位置データの伝送を要求するその他の位置データ要求命令が、より低い処理優先度で提供され得る。当該実際の位置データは、この処理ユニットで加工品の輪郭をデジタル化するために使用される。このような位置データ要求命令は、例えば走査システムの走査パルスによって起動され得る。当該加工品が、この走査システムによって走査される。基本的には、より低い処理優先度を有する位置データの伝送が、より高い処理優先度を有する位置データ要求命令によって中断されてもよい。
【0010】
以上により、したがって本発明の手段は、位置データを高い速度で処理ユニットに伝送することを保証する、つまり位置データを最も高い優先度で処理ユニットに伝送することを保証する。しかし、同時に、時間的に急がないその他のデータをシリアルデータ伝送で伝送することも可能である。さらに、当該シリアルデータ伝送では、必要なケーブルの敷設に関するコストを少なくすることが可能であると言える。
【0011】
さらに、本発明は、対応するインターフェースの物理的な構成に依存せず且つあらゆる構想のインターフェースに基づいて実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の方法の第1の実施の形態を説明するための伝送プロトコルの一部を概略的に示す。
【図2】時間的に急ぐデータ語及び時間的に急がないデータ語の基本構成を概略的に示す。
【図3】時間的に急がないデータの進行する伝送中に位置データを要求する時の、評価ユニットから位置測定システムまでのデータ伝送の経時変化を2つの例に基づいて示す。
【図4】本発明の方法の第2の実施の形態を説明するための伝送プロトコルの一部を概略的に示す。
【図5】本発明の方法で使用される装置の実施の形態の非常に概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明の詳細及び利点を図面に基づいて説明する。
【0014】
以下に、本発明の方法の第1実施例を図1に基づいて説明する。図1中には、位置測定システム(ENCODER)20と処理ユニット(NC)10との間のシリアルデータ伝送のタイムチャートが図示されている。図1の上の部分には、処理ユニット10から位置測定システムに伝送されるデータが図示されている。図1の下の部分には、同じ期間内に位置測定システム20から処理ユニット10に伝送されるデータが示されている。例えば、公知のアブソリュート式又はインクリメンタル式の測定システムが、位置測定システム20として設けられ得る。この測定システムは、工作機械で機械部分の位置を高精度に検出するために使用される。この場合、工作機械の数値制御部が、処理ユニット10として機能する。この工作機械の数値制御部は、入手するデータに基づいて工作物加工を制御又は管理する。
【0015】
以下に、図1中に示された第1実施例に基づいて、本発明の全二重通信路の実施の形態を説明する。当該全二重通信路は、データ伝送するための2つの別々のデータチャネル11、21が設けられていることを意味する。第1のデータチャネル21は、位置測定システム20から処理ユニット10にデータをシリアル伝送するために使用される。第2のデータチャネル11は、処理ユニット10から位置測定システム20にデータをシリアル伝送するために設けられている。それぞれのデータが、公知の方法で予め設定されている大きさのデジタルデータ語として両データチャネル11,21で伝送される。可能な実施の形態では、10ビットの語長のデータ語が伝送される。
【0016】
当該両データチャネル11,21において、これらのデータチャネル11,21が実際にどのように物理的に構成されているかは、本発明の範囲内では重要でない。本発明を物理的に異なるシリアルインターフェースの概念に基づいて実現することが可能である。可能な実施形態では、2つの別々のデータチャネルが設けられている。これらのデータチャネルはそれぞれ、縒られた二線式の導線として形成されている。タイミング信号及びプッシュプル信号としてのそれぞれのデータが、当該導線を経由して伝送される。
【0017】
同時に、位置測定システムの電圧及び電流も、これらの導線を通じて供給される。しかしこの代わりに、位置測定システムに独立した導線を通じて給電することも可能である。同様に、光ファイバによるデータ伝送等も考えられる。
【0018】
処理ユニット10と位置測定システム20との間のデータ交換の図示された期間内では、処理ユニット10が、時点t=0に位置要求命令POS_RQを第2のデータチャネル11を通じて位置測定システム20に伝送する。このような位置要求命令POS_RQは、例えば位置制御部の位置要求信号によって開始され得る。当該第2のデータチャネル上では、時点t=tに開始して時点t=tに終了するその他のデータDATの伝送が、処理ユニット20による当該位置要求命令POS_RQの当該実行される伝送に直接続く。
【0019】
当該位置要求命令POS_RQ上に続いて伝送されるその他のデータDATの処理はその時の受信側にとっては時間的に急がないものである点が、本発明の範囲内で重要である。このことは、これらのその他のデータDATの処理及び/又は対応する応答を当該データDATの伝送の直後に実行する必要はなくて、所定の時間間隔Δt後に実行してもよいことを意味する。これとは逆に、最初に伝送される位置要求命令POS_RQは、時間的に最も優先されて処理される。したがって、時点t=tに位置要求命令POS_RQを受信したほぼ直後につまりその後に可能な限り速く、位置測定システム20が、第1のデータチャネル21上で位置データPOS_DATの伝送を開始する。この場合、例えば、実際の絶対位置が、デジタルデータ語として処理ユニット10に伝送される。当該位置データPOS_DATの伝送は、時点t=tに終了する。引き続き、第2のデータチャネル11と同様に第1のデータチャネル21上でも、その他のデータDAT′が伝送される。当該その他のデータDAT′の処理は、受信側にとっては時間的に急がないものである。
【0020】
したがって、本発明の伝送方式の範囲内では、位置測定システム20と処理ユニット10との間で伝送されるデータが、時間的に急ぐデータ及び命令と時間的に急がないデータ及び命令とに分割される。この場合、時間的に急ぐデータの伝送又は時間的に急ぐデータに関連する命令の処理は、時間的に急がないデータの伝送又は時間的に急がない命令の処理より常に優先される。時間的に急ぐものとしては、位置測定システム20の実際に検出される位置に直接関連するデータ及び命令並びに処理ユニット10側で非常に動的な制御のために高速に実行する必要のあるデータ及び命令が考えられる。つまり、この例では、時間的に急ぐものとしては、処理ユニット10から伝送される位置要求命令POS_RQ及び応答として位置測定システム20から伝送される位置データPOS_DATが考えられる。アブソリュート位置データとインクリメンタル位置データとの双方が、位置データPOS_DATとして伝送され得る。
【0021】
これに対して、時間的に急がないものとしては、例えば位置測定システムのデータ及び/又はパラメータ、参照情報つまり温度測定値、診断データ等のような、実際の位置データと直接関係のない、交換されたデータ及び命令が考えられる。以下で、時間的に急がないデータDAT,DAT′の種類をさらに詳しく説明する。当該その他の時間的に急がないデータDAT,DAT′に関連して、例えば、対応する命令が即座に処理されるデータに関連して発生する命令は基本的に必要でない点が挙げられる。すなわち、この命令の処理を後で実施できることも可能である。この例では、時点t=tまでに交換された時間的に急がないデータDAT、DAT′は、詳細には追加データADD_DAT,ADD_DAT′及び追加命令DAT_RQ,DAT_RQ′を有する。
【0022】
交換されたデータのこのような分割に基づいて、連続するデータストリームとしての位置測定システム20から処理ユニット10への時間的に急がないデータDAT,DAT′の進行する伝送を、この処理ユニット10からの位置要求命令POS_RQによって中断し、この位置要求命令POS_RQのほぼその直後に実際の位置データPOS_DATを当該処理ユニット10に伝送することも可能である。時間的に急がないデータDAT,DAT′のこのように中断された伝送は、後の時点に完全にセットされる。当該対応する経過が、経時的に示されている図3a〜3c中に記されている。
【0023】
また、時間的に急がないデータDAT,DAT′の伝送のこのような中断なしに、つながっているデータDAT,DAT′を、複数のブロックにわたって時間分割することも可能である。これらのデータDAT,DAT′は、所定の間隔をあけて前後して続き、同様に実際の位置データPOS_DATが、これらのデータDAT,DAT′の間で伝送される。複数のブロックへのこのような分割は、例えば送信すべき時間的に急がないデータDATが特に大きい場合に必要であり得るか又は意義があり得る。
【0024】
図1に図示された例では、追加データ命令DAT_RQ,DAT_RQ′又は追加データADD_DAT,ADD_DAT′がそれぞれ時間的に急がないデータDAT,DAT′として、位置要求命令POS_RQ及び位置データPOS_DATとしてのそれぞれの時間的に急ぐデータに追従して伝送される。したがって、この例では、その他の時間的に急がないデータDAT,DAT′を、追加データADD_DAT,ADD_DAT′及び追加命令DAT_RQ,DAT_RQ′に分割する必要がある。当該追加データ命令DAT_RQ,DAT_RQ′は、例えばその時の受信側から所定の追加データADD_DAT,ADD_DAT′を要求するものである。すなわち、例えば処理ユニット10が、対応する追加データ命令DAT_RQによって位置測定システム20から追加データADD_DAT等としての所定の測定システムパラメータを要求できる。
【0025】
追加データ命令DAT_RQ,DAT_RQ′としては、当該要求命令のほかに、その他の命令も提供され得る。例えば、位置測定システムのプログラミング又は補正に関連する命令等が提供され得る。
【0026】
図1の例では、処理ユニット10が、時点t=t以降に、すなわち位置要求命令POS_RQの伝送後に、追加データ命令DAT_RQを位置測定システム20に伝送する。例えば、位置測定システム20の温度Tのような追加データが、当該位置測定システム20で要求される。追加データ命令DAT_RQの伝送が、時点t=tに終了すると、追加データADD_DATが、処理ユニット10によって時点t=tまで位置測定システム20に伝送される。当該追加データADD_DATは、例えば位置測定システム20に対するプログラミング・パラメータでもよい。
【0027】
当該位置測定システム20は、位置要求命令POS_RQの受信後の時点t=t別のデータチャネル21上でこの位置測定システム20内で処理された実際の位置データPOS_DATを直接伝送することによって応答する。当該位置データ要求命令POS_RQの応答に関する位置データPOS_DATの伝送が、図1中の破線によって示されている。実際の位置データPOS_DATが、時点t=tに完全に伝送されていると、位置測定システム20から処理ユニット10への時間的に急がないデータDAT′の伝送が開始する。この場合、最初に追加データ命令DAT_RQ′が、期間t=tとt=tとの間に処理ユニット10に伝送される。追加データADD_DAT′が、後続するt=tとt=tとの間の期間内に伝送される。当該伝送の場合、追加データADD_DAT′の伝送は、別のデータチャネル11上の追加データ命令DAT_RQで処理ユニット10によって直前に要求される追加データの伝送ではない点が重要である。すなわち、当該データは、処理ユニット10によって十分前から要求されていた追加データADD_DAT′である。これと同様に、t=tとt=tとの間の期間内の追加データの要求に対する位置測定システム20の応答も、明らかに後の時点tに実行され得る。この図示された例では、当該原理を説明するため、時間軸の第2部分がさらに示されている。この第2部分は、tとtとの間の第1のデータ交換期間後に後続する期間を示す。この場合、特に時点t=tに要求された追加データADD_DATが、t=tとt=t13との間の後の期間内に伝送される。ここでも、両追加データDATが最終的に互いに関連する点が、図1中の当該両追加データDAT間の破線で示された接続線によって示されている。当該期間内の当該データ交換は、そのほかの点では既に上述したような原理で進行する。
【0028】
以下に、異なって伝送されるデジタルデータ語の基本構成を図2a〜2dに基づいて説明する。これらのデジタルデータ語は、この例では時間的に急ぐデータ又は時間的に急がないデータとして伝送される。通常、対応するデジタルデータ語としての1つの連続するデータストリームが、処理ユニットと位置測定システムとの間の両データチャネル上で交換されるので、異なる種類のそれぞれのデータ語を一義的に識別することが基本的に必要である。この場合に限って、処理ユニット側と位置測定システム側とでの異なるデータ語の正しい処理が保証され得る。この理由から、伝送される各データ語又は場合によってはデータパケットの前に特別なデータ語識別子としてのID情報を伝送することが提唱されている。すなわち、後続するデータの開始及び当該後続するデータの種類が、このデータ語識別子によってその時の受信側に対して識別可能になる。この場合、当該後続するデータは、個々のデジタルデータ語でもよく又は個々のデジタルデータ語から成るデータパケットでもよい。図2a〜2d中にはそれぞれ、どのようにしてデータ語識別子POS_RQ_ID,POS_DAT_ID,DAT_RQ_ID,ADD_DAT_IDが、個々の時間的に急ぐデータPOS_RQ,POS_DAT及び時間的に急がないデータDAT_RQ,ADD_DATの前に伝送されるかが概略的に示されている。それぞれのデータの前に追加的に伝送されるこれらのデータ語識別子POS_RQ_ID,POS_DAT_ID,DAT_RQ_ID,ADD_DAT_IDは、図1中では見やすさの理由から省略した。伝送されるデータの正しい処理が、それぞれのデータ語識別子に基づいて両受信側で保証され得る。
【0029】
既に上述したように、要求された時間的に急がない追加データADD_DATは、その時の要求時点からより長い期間の経過後に完全に伝送されるので、当該伝送される追加データADD_DATは、所定の先行する追加データ要求に対する応答としても識別可能である点が特に保証される必要がある。この理由から、一義的な追加データを有する対応する割当情報が、各々の伝送されるデータ語ADD_DAT又は場合によってはデータパックの開始時に伝送される。対応する問合せ番号が、付随する問合せに割り当てられた場合、当該割当情報の伝送は、例えば簡単な応答番号の方式で実行され得る。しかし、割当情報を伝送すること、又は伝送される追加データを先行する追加データ要求に一義的に割り当てるといったその他の可能性も存在する。
【0030】
既に上述したように、どのようにして、本発明の範囲内で、時間的に急ぐデータ又は時間的に急がないデータを伝送する連続するデータストリームが各時点に対して原則的に中断され得るかを、今度は図3a〜3cに基づいて説明する。図3a中には、処理ユニット(NC)10から位置測定システム(ENCODER)20への、時間的に急がないデータDAT,DAT′の実際に進行する伝送が示されている。上述したように、対応する時間的に急がないデータDAT,DAT′の種類を位置測定システム20側で一義的に識別するため、付随するデータ語識別子DAT_ID,DAT′_ID′がそれぞれ、当該対応する時間的に急がないデータDAT,DAT′の前に割り当てられている。
【0031】
データ語識別子DAT_IDを含めた時間的に急がないデータDATが、t=tとt=tとの間の期間内に完全に伝送される一方で、後続する時間的に急がないデータDAT′のブロックの伝送が、時点t=tに中断される。当該中断は、概略的に示された位置要求信号RQによって実行される。例えば処理ユニット10内の位置制御回路が、実際の位置データを位置測定システム20から要求する。それ故に、当該位置要求信号RQの到着の直後に、図3bにしたがって、時間的に急がないデータDAT′の進行する伝送が中断され、この代わりに、付随する−図示しなかった−データ語識別子を含んだ位置要求命令POS_RQが、位置測定システム20に伝送される。図1に基づいて既に説明したように、位置測定システム20は、−図示しなかった−実際に検出された位置データの伝送によって即座に応答する。当該位置要求命令POS_RQの伝送に引き続いて、別の時間的に急がないデータDAT″が、本発明の伝送パターンにしたがってt=tとt=tとの間の期間内に処理ユニット10から位置測定システム20に伝送される。さらに今度は、時点t=tに中断された時間的に急がないデータ語DAT′の伝送を完結させることが必要である。図3bの実施の形態によれば、当該伝送は、t=tとt=tとの間の期間内にデータ識別子DAT′_IDを含んだ対応するデータDAT′が位置測定システム20にもう一度完全に伝送されることによって実行される。
【0032】
しかし、この手段の代わりに、完全な伝送が時点t=tに中断された時間的に急がないデータDATの残りの部分REST_DAT′だけを、−図3c中に示したように−t=tとt=tとの間の期間内に伝送することが可能である。
【0033】
したがって、この例に基づいて既に説明したように、例えば、位置の非常に動的な制御に対して必要である時間的に急ぐ位置データを要求するため、処理ユニット10と位置測定システム20との間の時間的に急がないデータDAT,DAT′の連続するデータストリームが、各時点に対して中断され得る。
【0034】
さらに、本発明の範囲内では、処理ユニット10内で処理するための位置データPOS_DATを、所定の処理優先度で位置測定システム20から要求することが可能である。すなわち、位置を制御するための位置データ及び加工品の輪郭をデジタル化するための位置データが、例えば工作機械制御部として構成された処理ユニット10内で必要になり得る。当該加工品の輪郭のデジタル化は、通常は走査システムによって実行される。この走査システムは、その時の加工品の輪郭を走査し、走査信号の発生時にこの走査システムの実際の位置データPOS_DATを処理ユニット10に伝送する。当該伝送と同時に、実際の位置データが、位置測定システム20によって測定される。位置を制御するための位置データPOS_DATは、特に非常に動的な制御の場合に極めて高速に処理される必要がある一方で、加工品の輪郭をデジタル化するための位置データPOS_DATはほとんど時間的に急がない。この理由から、本発明では、異なる処理優先度が割り当てられている複数の位置要求命令POS_RQ(n=1,2...)を提供してもよい。すなわち、例えば、第1の位置要求命令POS_RQが提供されている。この第1の位置要求命令POS_RQは、最も高い処理優先度で位置データPOS_DATを処理ユニット10に伝送する。これらの位置データは、この処理ユニット10で位置を制御するために使用される。さらに、少なくとも1つの第2位置要求命令POS_RQが存在する。この第2位置要求命令POS_RQは、より低い処理優先度で実際の位置データPOS_DATを処理ユニット10に伝送する。次いで、これらの実際の位置データPOS_DATは、この処理ユニット10で加工品の輪郭をデジタル化するために使用される。
【0035】
異なる位置要求命令POS_RQに処理優先度を割り当てると、優先度を位置の問い合わせ中又は位置データの伝送中に改めて確認することが可能である。すなわち、例えば、処理ユニット10でデジタル化するために必要になり且つ低い優先度の位置要求命令POS_RQによって先に要求された位置データPOS_DATがこの処理ユニット10に伝送されることが中断され得る。この場合、当該中断は、対応する位置要求命令POS_RQによって実行される。この位置要求命令POS_RQは、最も高い処理優先度を有し、処理ユニット10内で位置を制御するための位置データPOS_DATを迅速に伝送する。
【0036】
当然に、2つより多い位置要求命令POS_RQに、対応する処理優先度が割り当てられてもよい。
【0037】
図1の既に説明した例では、2つの別個のデータチャネル11,12を有する本発明の全二重通信を説明した一方で、半二重通信としての別の実施の形態も構成され得ることを図4に基づいて以下に説明する。図1中の第1の例とは違って、この場合、単一のデータチャネル110が、位置測定システム200と処理ユニット100との間に設けられている。当該データチャネル110上で共通して、データが、位置測定システム(ENCODER)200から処理ユニット(NC)に伝送され、且つ、データが、処理ユニット100から位置測定システム200に伝送される。単一のデータチャネル110が、共通に利用されるため、この実施の形態では、当該第1の例に比べて若干変更された伝送のタイムチャートが示されている。
【0038】
同様に、位置要求命令POS_RQが、時点t=0に処理ユニット100から位置測定システム200に伝送される。この位置測定システム200は、時点t=tとt=tとの間に実際の位置データPOS_DATを伝送することによって即座に応答する。処理ユニット100への位置データPOS_DATの伝送が終了する時点t=t以降に初めて、時間的に急がないその他のデータDATが、t=tとt=tとの間の期間内に処理ユニット100から位置測定システム200に伝送される。この位置測定システム200は、このデータ伝送サイクルを終了するため、t=tとt=tとの間の後続する期間内に、同様に時間的に急がないその他のデータDAT′によって最終的に応答する。
【0039】
上述した例と同様に、伝送される時間的に急がないデータDATは、追加データADD_DAT,ADD_DAT′及び追加命令DAT_RQ,DAT_RQ′から構成される。伝送すべきデータが、時間的に急ぐデータと時間的に急がないその他のデータDAT,DAT′とに選択されて分割されるため、処理ユニット100側での迅速な制御サイクルが、位置測定システム200からの必要な位置データPOS_DATの速い応答によって実現され得ることが同様に保証される。
【0040】
本発明のこの実施の形態でも、当然に、上述した個々の手段を実現することができる。したがって、ここでは全ての詳細を再度説明しない。
【0041】
引き続き、本発明の方法で使用される装置に関して図4に基づいてさらに詳しく説明する。当該装置は、特に時間的に急がないデータの伝送に関して重要である。この場合、図3は、さらに詳しく説明すべき、特に本発明に関連する幾つかの構成要素を有する当該装置の全二重通信を非常に概略的に示す。
【0042】
当該装置は、同様に位置測定システム(ENCODER)200及び後続配置された処理ユニット(NC)2000を有する。この位置測定システム(ENCODER)200及びこの処理ユニット(NC)2000は、以下で説明する構成要素以外は通常の構造を有する。位置測定システム2000と処理ユニット1000との間のデータ転送は、2つの別々のデータチャネル1100,2100を通じて実行される。その他のデータが、第1のデータチャネル2100を通じて位置測定システム2000から処理ユニット1000に伝送される。第2のデータチャネル1100上では、データが、逆方向に、すなわち処理ユニット1000から位置測定システム2000に伝送される。
【0043】
引き続き時間的に急がないデータDATの伝送に関連するその他の詳細を説明する前に、位置測定システム2000内の概略的に示された制御ユニット2500に関して説明する。この制御ユニット2500の役割は、上述したような本発明のデータ伝送と位置測定システム2000内の異なるデータの内部処理とを同期すること又は制御することである。当該制御ユニット2500は、例えばプロセッサ又は適切な論理回路である。
【0044】
これと同様に、処理ユニット1000も、対応する制御ユニット1500を有する。この制御ユニット1500は、上述したような特にデータ伝送又はデータ処理を制御する。一般に、処理ユニット1000側の制御ユニット1500は、プロセッサとして構成されている。
【0045】
さらに、第1記憶ユニット2300が、位置測定システム2000側に概略的に示されている。この記憶ユニット2300は、処理ユニット1000によって伝送される時間的に急がないデータDATを記憶するために使用される。当該時間的に急がないデータDATは、上述したように追加データADD_DATと追加データ命令DAT_RQとから構成される。受信される様々な時間的に急がないデータDATのこのような記憶は、当該処理が一般にすぐに実行される必要がない場合に必要である。したがって、伝送中に受信される追加データADD_DAT及び追加データ命令DAT_RQが、位置測定システム2000の記憶ユニット2300内に記憶され、優先度及び処理のために要する時間に応じて処理される。当該処理は、例えば位置測定システム2000のシステムパラメータの要求である。当該システムパラメータは、位置測定システム2000内のEEPROMSとしてのその他の記憶ユニット2400内に記憶されている。要求されたパラメータが、この記憶ユニット2400から読み取られる。当該読み取りは、EEPFROMSの場合は一般に比較的ゆっくりと実行され、引き続き上述した方法で処理ユニット1000に伝送される。これと平行して、時間的に急がないその他の問い合わせ又は要求が、位置測定システム2000側で処理され得る。これらのその他の問い合わせ又は要求の全てが、記憶ユニット2300内に記憶されている。当該処理は、例えば温度測定値、加速度測定値等の問い合わせでもよい。
【0046】
当該対応する処理後に、時間的に急がないデータDATが、上述したように処理ユニット1000に伝送され、適切な第2記憶ユニット1300内に同様に記憶される。この記憶ユニット1300内でのデータの処理が、この処理ユニット内でも緊急度つまり優先度に応じて対応する処理によって実行される。当該処理は、ソフトウェアで好適に実現されている。
【0047】
位置測定システム2000側の記憶ユニット2300又は処理ユニット1000側の記憶ユニット1300は、伝送される時間的に急がないデータDATの構成に相当する構成を有する。当該構成は、追加データADD_DAT用の第1記憶領域及び追加データ命令DAT_RQ用の第2記憶領域が時間的に急がないデータDATの各々の伝送されるデータセットに対して設けられていることを意味する。当然に、これらの記憶領域の大きさを、当該時間的に急がないデータDATの対応するデータ語の大きさに合わせる必要がある。
【0048】
記憶ユニット1300,2300に関連して、本発明のデータ伝送の範囲内で、上述したデータのほかに、さらに記憶ユニットの状態データMEM_STATが、位置測定システム2000と処理ユニット1000との間で規則的に伝送される点を説明する必要がある。当該記憶ユニットの状態データMEM_STATは、それぞれの記憶ユニット1300,2300に関する情報である。この場合、当該記憶ユニットの状態データMEM_STATは、記憶ユニットの実際の状態に関する情報、すなわち例えば、それぞれの記憶ユニット1300,2300がメモリーフルか又はメモリーエンプティーか又は部分的にメモリーフルかどうか等に関する情報を少なくとも有する。当該情報は、特に位置測定システム2000の記憶ユニット2300で重要である。何故なら、記憶ユニット2300がメモリーフルである場合、さらなるデータDATが、処理ユニット1000側で位置測定ユニット2000の方向にもはや伝送され得ないからである。したがって、記憶ユニットの状態データMEM_STATの規則的な伝送に起因して、対応する記憶ユニット1300,2300がメモリーフルである時に、その時の送信側が、当該さらなるデータDATをもはや伝送しないことが保証され得る。
【0049】
本発明の範囲内では、説明した実施の形態のほかに、当然にその他の実施の形態も存在する。
【符号の説明】
【0050】
10 処理ユニット
11 第2データチャネル
100 処理ユニット
1000 処理ユニット
1100 第2データチャネル
1300 第2記憶ユニット
1500 制御ユニット
20 位置測定ユニット
21 第1データチャネル
200 位置測定ユニット
2000 位置測定ユニット
2100 第1データチャネル
2300 第1記憶ユニット
2400 その他の記憶ユニット
2500 制御ユニット
POS_DAT 実際の位置データ
POS_RQ 位置要求命令
POS_RQ′ 位置要求命令
POS_DAT′ 実際の位置データ
DAT その他のデータ
DAT′ その他のデータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置測定システム(20;2000)と処理ユニット(10;1000)との間でシリアルデータ伝送するための方法において、
位置データ(POS_DAT,POS_DAT′)及びその他のデータ(DAT,DAT′)が、前記位置測定システム(20;2000)から前記処理ユニット(10;1000)にシリアル伝送され、
前記位置測定システム(20;2000)から前記処理ユニット(10;1000)に伝送されるデータは、第1データチャネル(21;2100)を通じて伝送され、前記処理ユニット(10;1000)から前記位置測定システム(20;2000)に伝送されるデータは、第2データチャネル(11;1100)を通じて伝送され、
当該伝達されるデータは、一方では時間的に急ぐデータ及び命令と他方では時間的に急がないデータ及び命令とに分割され、
位置データ(POS_DAT,POS_DAT′)及び位置要求命令(POS_RQ,POS_RQ′)が、時間的に急ぐデータ(POS_DAT,POS_DAT′;POS_RQ,POS_RQ′)を示し、追加データ(DAT,DAT′)及び追加データ命令(DAT_RQ,DAT_RQ′)が、時間的に急がないその他のデータ(DAT_RQ,DAT_RQ′;DAT,DAT′)を示し、
位置データ(POS_DAT,POS_DAT′)を要求するため、時間的に急ぐ位置要求命令(POS_RQ,POS_RQ′)が、前記処理ユニット(10;1000)から前記位置測定システム(20;2000)に伝送され、前記時間的に急ぐ位置要求命令(POS_RQ,POS_RQ′)に続くその他のデータ(DAT,DAT″)が、前記処理ユニット(10;1000)から前記位置測定システム(20;2000)に伝送され、前記その他のデータ(DAT,DAT″)の処理は、時間的に急がないものであり、
当該つながっている時間的に急がないデータ(DAT,DAT″)は、時間的につながっていない、所定の間隔をあけて前後して続く複数の追加データブロックによって時間分割して伝送される方法。
【請求項2】
前記位置データ(POS_DAT)は、所定の語長を有するデジタルデータ語として又はデジタルデータ語から構成されたデータパケットとして伝送される請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記処理ユニット(1000)から伝送される前記時間的に急がないデータ(DAT_RQ,ADD_DAT)は、前記位置測定システム(2000)側でこの位置測定システム(2000)の第1記憶ユニット(2300)内に記憶される請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記位置測定システム(2000)から伝送される前記時間的に急がないデータ(DAT_RQ,ADD_DAT)は、前記処理ユニット(1000)側でこの処理ユニット(1000)の第2記憶ユニット(1300)内に記憶される請求項1に記載の方法。
【請求項5】
記憶ユニットの状態データ(MEM_STAT)が、前記位置測定システム(2000)から前記処理ユニット(1000)に伝送され、前記記憶ユニットの状態データ(MEM_STAT)は、前記位置測定システム(2000)内の前記第1記憶ユニット(2300)の実際の記憶状態に関する情報を少なくとも有する請求項1に記載の方法。
【請求項6】
データ語識別子(POS_RQ_ID,POS_DAT_ID,DAT_RQ_ID,ADD_DAT_ID)が、伝送される各デジタルデータ語又はデータパケットに結合して伝送され、このデータ語識別子(POS_RQ_ID,POS_DAT_ID,DAT_RQ_ID,ADD_DAT_ID)は、割り当てられるそれぞれのデータ語又はデータパケットの開始及び種類を一義的に識別する請求項2に記載の方法。
【請求項7】
追加データ命令が、その他のデータ(DAT,DAT′)として前記位置測定システム(20;2000)に伝送される請求項1に記載の方法。
【請求項8】
追加データが、前記追加データ命令を通じて前記位置測定システム(20;2000)によって要求される請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記位置測定システム(20;2000)のシステムパラメータが、前記追加データ命令を通じて要求される請求項7に記載の方法。
【請求項10】
位置測定システム(20;2000)と処理ユニット(10;1000)との間でシリアルデータ伝送するための装置において、
位置データ(POS_DAT,POS_DAT′)及びその他のデータ(DAT,DAT′)が、前記位置測定システム(20;2000)から前記処理ユニット(10;1000)に伝送され、
前記位置測定システム(20;2000)と前記処理ユニット(10;1000)との間で当該データを伝送するため、2つの独立したデータチャネル(11;21)が設けられていて、これらのデータチャネル(11;21)のうちの一方の第1データチャネル(21)が、データを一方の方向に伝送するために利用可能であり、他方の第2のデータチャネル(11)が、データをその逆の方向に伝送するために利用可能であり、
当該伝達されるデータは、一方では時間的に急ぐデータ及び命令と他方では時間的に急がないデータ及び命令とに分割され、
位置データ(POS_DAT,POS_DAT′)及び位置要求命令(POS_RQ,POS_RQ′)が、時間的に急ぐデータ(POS_DAT,POS_DAT′;POS_RQ,POS_RQ′)を示し、追加データ(DAT,DAT′)及び追加データ命令(DAT_RQ,DAT_RQ′)が、時間的に急がないその他のデータ(DAT,DAT′;DAT_RQ,DAT_RQ′)を示し、
制御ユニット(1500)が、前記処理ユニット(1000)側に配置されていて、この制御ユニット(1500)は、位置データを要求するために時間的に急ぐ位置要求命令(POS_RQ)を前記位置測定システム(2000)に伝送させ、前記時間的に急ぐ位置要求命令(POS_RQ)の当該伝送に続いて、その他のデータ(DAT)を伝送させ、前記その他のデータ(DAT)の処理は、時間的に急がないものであり、
当該つながっている時間的に急がないデータ(DAT,DAT′)は、時間的につながっていない、所定の間隔をあけて前後して続く複数の追加データブロックによって時間分割して伝送される装置。
【請求項11】
第1記憶ユニット(2300)が、前記位置測定システム(2000)側に配置されていて、この第1記憶ユニット(2300)は、前記処理ユニット(1000)から伝送される時間的に急がないデータ(DAT)を記憶するために使用される請求項10に記載の装置。
【請求項12】
第2記憶ユニット(1300)が、前記処理ユニット(1000)側に配置されていて、この第2記憶ユニット(1300)は、前記位置測定システム(2000)から伝送される時間的に急がないデータ(DAT)を記憶するために使用される請求項10に記載の装置。
【請求項13】
前記処理ユニット(1000)側の前記制御ユニット(1500)は、プロセッサとして構成されている請求項10に記載の装置。

【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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【公開番号】特開2012−142007(P2012−142007A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−47930(P2012−47930)
【出願日】平成24年3月5日(2012.3.5)
【分割の表示】特願2001−182040(P2001−182040)の分割
【原出願日】平成13年6月15日(2001.6.15)
【出願人】(390014281)ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング (115)
【氏名又は名称原語表記】DR. JOHANNES HEIDENHAIN GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
【Fターム(参考)】