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单码道绝对位置编码方法、解码方法及测量装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201010575502.9

申请日:

2010.12.07

公开号:

太阳城集团CN102003976A

公开日:

2011.04.06

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01D 5/347申请日:20101207授权太阳城集团日:20120725终止日期:20131207|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01D 5/347申请日:20101207|||公开
IPC分类号: G01D5/347 主分类号: G01D5/347
申请人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
发明人: 吴宏圣; 张吉鹏; 乔栋; 孙强
地址: 130033 吉林省长春市东南湖大路3888号
优先权: 2010.08.27 CN 201010263818.4
专利代理机构: 长春菁华专利商标代理事务所 22210 代理人: 张伟
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201010575502.9

授权太阳城集团号:

|||102003976B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.21|||2012.07.25|||2011.05.25|||2011.04.06

法律状态类型:

专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种单码道绝对位置编码方法,包括设置一编码图形,该编码图形包括多个分区,任一分区包括一个分区号和一个位置码,任一分区号包括相同的至少三个编码条码,任一位置码包括至少三个编码位,任一编码位包括至少两个第一编码条码和一个第二编码条码,任一分区号与相邻该分区内的位置码的编码条码种类相异。该单码道绝对位置编码方法具有编码简单的优点。本发明还提供过一种对应该单码道绝对位置编码方法的解码方法以及一种采用该单码道绝对位置编码方法、解码方法的单码道绝对位置测量装置。

权利要求书

1.一种单码道绝对位置编码方法,其特征在于:设置一编码图形,该编码图形包括多个分区,任一分区包括一个分区号和一个位置码,任一分区号包括相同的至少三个编码条码,任一位置码包括至少三个编码位,任一编码位包括至少两个第一编码条码和一个第二编码条码,任一分区内的分区号相邻该分区内的位置码的最低位或最高位,且该分区号的编码条码种类与该分区内最近邻的位置码编码条码种类相异。2.如权利要求1所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:该任一位置码构成一三进制编码。3.如权利要求2所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:该三进制编码中任意一编码位均包括一第一编码条码和两个第二编码条码。4.如权利要求2所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:该第一编码条码为透明编码条码,该第二编码条码为不透明编码条码,该第一编码条码与该第二编码条码的宽度相同。5.如权利要求2所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:该第一编码条码为不透明编码条码,该第二编码条码为透明编码条码,该第一编码条码与该第二编码条码的宽度相同。6.如权利要求1所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:分区号的设定与其相邻的位置码的最低编码位相关联,如果与其相邻的最低编码位的条码为第一编码条码,则分区号由三个第二编码条码组成;如果与其相邻的最低编码位的条码为第二编码条码,则分区号由三个第一编码条码组成。7.如权利要求1所述的单码道绝对位置编码方法,其特征在于:在位置码N在编码不重复的情况下,该编码图形中的编码条码数量为(3*m+p)*3m个,其中m为位置码的编码位个数,m≥2,p为分区号的编码条码个数,p≥3。8.一种单码道绝对位置编码方法对应的解码方法,其特征在于:该单码道绝对位置编码方法包括设置一编码图形,该编码图形包括多个分区,任一分区包括一个分区号和一个位置码,任一分区号包括相同的至少三个编码条码,任一位置码包括至少三个编码位,任一编码位包括至少两个第一编码条码和一个第二编码条码,任一分区内的分区号相邻该分区内的位置码的最低位或最高位,且该分区号的编码条码种类与该分区内最近邻的位置码编码条码种类相异,该解码方法包括步骤:利用图像探测器探测编码图形形成的光信号并将光信号转换为电信号;二值化处理该电信号;在该二值化电信号中查找分区号;根据分区号确定当前位置码;根据位置码确定图像传感器中参考像元位置对应的第一个编码位;确定当前位置码在图像传感器参考像元位置的第一个编码位所在像元位置;计算图像传感器上的参考像元的绝对位置。9.如权利要求8所述的单码道绝对位置解码方法,该图像传感器上的参考像元的绝对位置采用如下计算公式计算:W0=NT*Md+(m-Nt)*Ne-Bt*d其中W0为图像传感器上的参考像元的绝对位置,NT为当前位置码,Md为每个分区宽度,m为位置码的编码位个数,Nt为参考像元位置对应编码位首位,Ne为每个编码位宽度,Bt为像元位置,d为图像传感器的每个像元宽度。10.一种单码道绝对位置测量装置,其包括光源、光栅标尺、图像传感器、信号采集与解码模块,该光栅标尺上设置一编码图形,该编码图形包括多个分区,任一分区包括一个分区号和一个位置码,任一分区号包括相同的至少三个编码条码,任一位置码包括至少三个编码位,任一编码位包括至少两个第一编码条码和一个第二编码条码,任一分区内的分区号相邻该分区内的位置码的最低位或最高位,且该分区号的编码条码种类与该分区内最近邻的位置码编码条码种类相异,该光源将编码图形投射到该图像传感器上,该图像传感器采集该光栅标尺上的编码图形,且该图像传感器的采集范围大于一个区的长度,其该采集范围内至少有一个完整的分区号,根据分区号、位置码之间的关系以及对应图像传感器的位置关系,确定该图像传感器上的参考像元的绝对位置。11.如权利要求10所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该光栅标尺上的任一位置码构成一三进制编码。12.如权利要求10所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该三进制编码中任意一编码位均包括一第一编码条码和两个第二编码条码。13.如权利要求12所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该第一编码条码为透明编码条码,该第二编码条码为不透明编码条码,该第一编码条码与该第二编码条码的宽度相同。14.如权利要求12所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该第一编码条码为不透明编码条码,该第二编码条码为透明编码条码,该第一编码条码与该第二编码条码的宽度相同。15.如权利要求8项中所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:分区号的设定与其相邻的位置码的最低编码位相关联,如果与其相邻的最低编码位的条码为第一编码条码,则分区号由三个第二编码条码组成;如果与其相邻的最低编码位的条码为第二编码条码,则分区号由三个第一编码条码组成。16.如权利要求10所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该图像传感器上的参考像元的绝对位置采用如下计算公式计算:W0=NT*Md+(m-Nt)*Ne-Bt*d其中W0为图像传感器上的参考像元的绝对位置,NT为当前位置码,Md为每个分区宽度,m为位置码的编码位个数,Nt为参考像元位置对应编码位首位,Ne为每个编码位宽度,Bt为像元位置,d为图像传感器的每个像元宽度。17.如权利要求8所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该光栅标尺上的编码图形是直线编码图形。18.如权利要求8所述的单码道绝对位置测量装置,其特征在于:该光栅标尺上的编码图形是环形编码图形。

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