Verfahren zur Informationsübermittelung und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittelung von Informationen zwischen einem Elektromotor und einer Motorsteuerungseinheit mittels zumindest eines Transfersignals so ^¬ wie eine Vorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens.

In vielen Fällen ist es erwünscht oder sogar notwendig, Informationen von einem Motor, insbesondere einem Elektromotor, oder aus dessen unmittelbarem Umfeld an eine Steuerungseinheit oder ein Steuergerät zu übermitteln. Bei Elektromotoren ist es z.B. üblich, die Drehstellung, die Drehgeschwindigkeit sowie die Drehrichtung des Rotors bezogen auf den Stator sensorisch zu erfassen und die so gewonnenen Informationen an ein Steuergerät zu übermitteln, mit welchem u.a. auf der Ba ^¬ sis dieser Informationen der Elektromotor angesteuert wird.

Die jeweilige Vorrichtung zur Übermittelung der Informationen ist dabei typischerweise für eine bestimmte Informationsmenge pro Zeiteinheit ausgelegt, sodass zur Übermittelung von zu ^¬ sätzlichen Informationen, die beispielsweise im Falle eines nachträglich verbauten Sensors anfallen, eine eigene, also zusätzliche, Schnittstelle zwischen dem Motor und dem Steuer ^¬ gerät nachgerüstet werden muss.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Übermittelung von Informationen sowie eine Vorrichtung zur Ausführung eines entsprechenden Verfahrens anzugeben. Einer Grundidee entsprechend sollen dabei insbesondere Zusatzinformationen übermittelt werden, wobei diese quasi durch Modulation vorhandener Informationen übermittelt werden, ohne das die vorhandenen Informationen in wesentlicher Weise verändert werden. Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.

Das Verfahren dient zur Übermittelung von Informationen zwischen einem Elektromotor oder dessen unmittelbarem Umfeld und einer Motorsteuerungseinheit, wobei die Übermittelung mit Hilfe zumindest eines Transfersignals vorgenommen wird. Hier ^¬ bei werden als Informationen Bewegungszustandsinformationen des Elektromotors einerseits und Zusatzinformationen anderer ^¬ seits über zumindest einen Übertragungskanal übermittelt, wo ^¬ bei die Bewegungszustandsinformationen in Form zumindest ei- nes Basissignals vorliegen und wobei die Zusatzinformationen mit Hilfe des Basissignals übermittelt werden.

Jenes Verfahren ist dabei insbesondere auch für Anwendungs ^¬ szenarien konzipiert, bei denen eine Schnittstelle zwischen dem Elektromotor und der Motorsteuerungseinheit für die Über ^¬ mittelung von Bewegungszustandsinformationen gegeben ist und bei denen zusätzlich oder nachträglich die pro Zeiteinheit zu übermittelnde Menge an Informationen durch Zusatzinformatio ^¬ nen erhöht wird. Die Übermittelung der Zusatzinformationen wird dann unter Ausnutzung der bereits vorhandenen Schnittstelle bewerkstelligt. Hierzu werden die Zusatzinformationen bevorzugt auf ein Basissignal, welches die Bewegungszustands ^¬ informationen trägt, aufmoduliert und dann mit Hilfe eines Transfersignals übermittelt. Die Aufmodulation der Zusatzin- formationen auf das Basissignal erfolgt dabei bevorzugt in ^¬ nerhalb der protokollspezifischen Zeittoleranzen, so dass der Informationsgehalt des Basissignals im Transfersignal unver ^¬ ändert bleibt. Ist also beispielsweise eine Vorrichtung mit einem Elektromo ^¬ tor, einem Steuergerät, und einer sogenannten „Quadratur- Schnittstelle" (Quadrature Encoder Interface) gegeben, bei der Bewegungen des Rotors des Elektromotors gegen den Stator mittels eines Inkrementalgebers sensorisch erfasst werden und bei der diese Bewegungszustandsinformationen über die „Quadratur-Schnittstelle" an das Steuergerät übermittelt werden, dann wird eben diese bereits vorhandene „Quadratur-Schnitt- stelle" gemäß dem hier vorgestellten Verfahren auch genutzt, um Zusatzinformationen, die beispielsweise aufgrund eines zu ^¬ sätzlich oder nachträglich in die Vorrichtung implementierten und in der Nähe des Elektromotors installierten Temperatursensors generiert werden, an das Steuergerät zu übermitteln. Dementsprechend wird z.B. auf den Einbau eines Kabels als se ^¬ parate Signalleitung zwischen dem Temperatursensor und dem Steuergerät verzichtet.

Als Zusatzinformationen sind hierbei nicht nur Informationen oder Daten zu verstehen, die mittels Sensoren oder ähnlicher Funktionseinheiten, wie z.B. Temperatursensor, Betriebsstundenzähler, Zähler für die Gesamtzahl an Rotorumdrehungen oder auch externe Sensoren, generiert werden, sondern auch Informationen, welche insbesondere als unveränderliche Parameter in einem Informationsspeicher hinterlegt sind. So ist es z.B. üblich Baugruppen oder Geräte mit einem sogenannten „elektronischen Typenschild" zu versehen, welches u.a. eine einfache ^¬ re Identifizierbarkeit ermöglicht. Insbesondere wenn mehrere solcher Baugruppen oder Geräte zur Ausbildung eines Systems miteinander kombiniert werden und diese Baugruppen oder Geräte im System miteinander kommunizieren, erlaubt ein solches „elektronisches Typenschild" eine Erkennung der Baugruppen bzw. Geräte untereinander. Bezogen auf das vorherige Beispiel wären also der Elektromotor und das Steuergerät jeweils mit einem „elektronischen Typenschild" versehen, sodass beispielsweise bei einem defektbedingten Austausch des Steuergerätes dieses den Elektromotor über das „elektronische Typen ^¬ schild" des Elektromotors erkennt und nachfolgend durch An ^¬ passung von Parametern im Steuergerät den Elektromotor wie vorgesehen ansteuert. Auch besteht nicht zwingend die Notwen ^¬ digkeit die Zusatzinformationen permanent zu übermitteln, da diese z.B. auch temporär, also in gewissen zeitlichen Abständen anfallen können. Insbesondere, wenn die Zusatzinformationen nicht permanent zu übermitteln sind, ist eine Verfahrensvariante von Vorteil, bei der die Zusatzinformationen in Form von Datenpaketen übermittelt werden. Dabei wird eine Verfahrensvariante bevor ^¬ zugt, bei der zur Kennzeichnung des Anfangs und des Endes ei ^¬ nes jeden Datenpaketes je ein Triggersignal mit dem Transfer ^¬ signal übermittelt wird. Die Kennzeichnung des Anfangs und des Endes eines Datenpaketes bei der Übermittelung von Daten ist prinzipiell bekannt und kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn für eine Kommunikation zwischen zwei Baugruppen oder zwei Geräten kein gemeinsamer Referenztakt genutzt wird.

Bevorzugt wird weiter eine Verfahrensvariante, bei der zur Generierung des Transfersignals Triggersignale in das Basis ^¬ signal eingefügt werden und bei der das Transfersignal in den Zeitabschnitten zwischen den Triggersignalen dem unveränderten Basissignal entspricht. Das bedeutet, dass die meiste Zeit das Basissignal selbst als Transfersignal genutzt wird und dass lediglich in bestimmten zeitlichen Abständen das Basissignal bei der Transformation in das Transfersignal mani ^¬ puliert wird, um ein Triggersignal im Transfersignal zu er ^¬ zeugen. Im Prinzip nutzt man dabei den gegebenen zeitlichen Verlauf des Basissignals und die dadurch gegebenen Informati- onen aus, um die Zusatzinformationen zu übermitteln, wobei dem Signalempfänger, also der Motorsteuerungseinheit, mitge ^¬ teilt wird, in welchem Zeitabschnitt des Basissignals die zu übermittelnden Zusatzinformationen zu finden sind. Auf diese Weise lässt sich z.B. dafür sorgen, dass eine Auswerteein- heit, die zur Auswertung des Basissignals eingerichtet ist, für diese Auswertung auch mit dem Transfersignal gespeist werden kann. Eine vorherige Extraktion des Basissignals aus dem Transfersignal ist somit nicht notwendig und die Auswer ^¬ teeinheit muss auch nicht angepasst werden, um die Bewegungs- zustandsinformationen, die im Basissignal enthalten sind, aus dem Transfersignal herauszulesen. Das Transfersignal wird dann beispielsweise parallel in eine zweite Auswerteeinheit eingespeist, welche aus dem Transfersignal die Zusatzinforma ^¬ tionen ausliest.

Vorteilhaft ist weiter eine Verfahrensvariante, bei der mit jedem Datenpaket ein und insbesondere genau ein Zahlenwert übermittelt wird, der durch die Anzahl von Ereignissen im zeitlichen Verlauf des Transfersignals zwischen zwei Trigger ^¬ signalen gegeben ist, und bei der als Zahlenwerte bevorzugt nur Werte aus einer fest vorgegebenen Wertemenge genutzt wer- den. Auf diese Weise wird u.a. die Datenmenge eines jeden Da ^¬ tenpaketes festgelegt, wobei als Datenmenge bevorzugt ein Nibble (16 mögliche Werte oder Zustände) vorgesehen ist. Die ^¬ se Verfahrensvariante ist beispielsweise auch geeignet für eine Vorrichtung mit einem Elektromotor, bei dem die Dreh- Stellung des Rotors mittels eines digitalen Absolutposi ^¬ tionsgebers erfasst wird, mit einem Steuergerät und mit einer Schnittstelle zwischen dem Elektromotor und dem Steuergerät derart, dass die mittels des digitalen Absolutpositionsgebers ermittelten Bewegungszustandsinformationen mit Hilfe von Da- tenpaketen übermittelt werden, zwischen denen jeweils eine

Pause gegeben ist. In einem solchen Fall wird dann beispiels ^¬ weise ein Triggersignal dadurch erzeugt, dass ein einfacher Rechteckpuls während einer solchen Pause übertragen wird, so ^¬ dass das Transfersignal zwischen zwei Datenpaketen einen Rechteckpuls aufweist, und als Ereignis im zeitlichen Verlauf des Transfersignals wird eine Pause zwischen zwei Datenpake ^¬ ten gewertet. Das heißt, dass die Anzahl von Ereignissen im zeitlichen Verlauf des Transfersignals in diesem Fall der An ^¬ zahl von Pausen zwischen zwei Triggersignalen entspricht.

Zweckmäßig ist zudem eine Verfahrensvariante, bei der zur Übermittelung der Informationen zumindest zwei Transfersignale genutzt werden, bei der jedes Transfersignal über einen eigenen Übertragungskanal, also zum Beispiel über eine elekt- rische Leitung, übermittelt wird und bei der die Bewegungszu ^¬ standsinformationen in Form zweier Basissignale vorliegen. Auf diese Weise wird erreicht, dass das hier beschriebene Verfahren bei möglichst vielen Anwendungsszenarien genutzt werden kann.

Insbesondere ist dabei zwischen den beiden Basissignalen eine Phasenbeziehung gegeben, wobei eines der beiden Basissignale gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante unverändert als eines der Transfersignale genutzt wird und wobei das andere Basissignal durch Manipulation der Phasenbeziehung in das andere Transfersignal umgewandelt wird. Die Zusatzinformationen werden dann mittels der Manipulation der Phasenbeziehung in die Transfersignale eingebunden.

Einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante entsprechend fungiert eine bestimmte Phasenbeziehung zwischen den Trans- fersignalen als Triggersignal. Im einfachsten Fall werden z.B. zwei Transfersignale genutzt, zwischen denen eine zeit ^¬ abhängige Phasenbeziehung besteht. Für diese Phasenbeziehung sind dann ein Basiswert und ein Triggerwert als mögliche Wer ^¬ te vorgesehen, wobei die meiste Zeit über der Basiswert vor- liegt und wobei zur Erzeugung eines Triggersignals ein zeit ^¬ lich begrenzter Wechsel der Phasenbeziehung auf den Triggerwert erzwungen wird.

Zudem ist es vorteilhaft eine Zeitquantisierung mit diskreten Werten vorzunehmen, sodass auch für die Phasenbeziehung nur diese Werte vorgesehen sind und sodass diese Werte zur Kodie ^¬ rung der Zusatzinformationen genutzt werden können. Bezogen auf das vorherige Beispiel sind dann also nicht mehr zwei mögliche Werte für die zeitabhängige Phasenbeziehung ein- stellbar, stattdessen ist eine größere Anzahl von Werten vorgesehen. Dabei wird dann insbesondere eine Modulation der Phasenbeziehung vorgenommen, sodass die Zusatzinformationen mit Hilfe dieser Phasenmodulation in die Transfersignale eingebunden sind.

Zweckmäßig ist darüber hinaus eine Variante des Verfahrens, bei der die Bewegungszustandsinformationen des Motors mittels eines Inkrementalgebers generiert werden und bei der zur Übermittelung der Informationen zwischen dem Elektromotor oder dessen unmittelbaren Umfeld und der Motorsteuerungseinheit eine „Quadratur-Schnittstelle" (Quadrature Encoder In ^¬ terface) mit zwei Übertragungskanälen genutzt wird. Diese Verfahrensvariante stellt eine Anpassung an ein besonders ty ^¬ pisches Anwendungsszenario dar. Dabei werden bevorzugt als Basissignale und als Transfersignale jeweils binäre Signale genutzt und weiter bevorzugt ist ein jeweiliges Ereignis durch einen Signalpegelwechsel gegeben. Wird also z.B. ein Zahlenwert übermittelt, der gemäß einer vorgesehenen Kodie ^¬ rung einer bestimmten Zusatzinformation entspricht, so ist dieser Zahlenwert bevorzugt durch die Anzahl der Signalflanken eines binären Transfersignals gegeben. Dabei sind insbe ^¬ sondere im Falle von zwei Transfersignalen mehrere mögliche Varianten vorgesehen, wobei gemäß einer Variante nur die steigenden Flanken eines Transfersignals gezählt werden, wo ^¬ bei gemäß einer weiteren Variante nur die fallenden Flanken eines Transfersignals gezählt werden, wobei gemäß einer wei ^¬ teren Variante die steigenden Flanken beider Transfersignale gezählt werden usw.. Besonders bevorzugt ist die Variante, bei der alle Flanken, also die steigenden und die fallenden Flanken beider Transfersignale, gezählt werden, da hier die Datentransferrate für die Zusatzinformationen am größten ist. Die zeitabhängige Phasenbeziehung zwischen den beiden Transfersignalen ist in diesem Fall durch den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Signalpegelwechseln in den beiden Transfersignalen gegeben. Dieser zeitliche Abstand hängt dabei von der Drehgeschwindigkeit des Rotors des Elekt- romotors ab. Daher wird zum Beispiel eine Zeitquantisierung derart vorgegeben, dass durch eine entsprechende Ansteuerung des Elektromotors durch die Motorsteuerungseinheit nur dis ^¬ krete Drehgeschwindigkeiten für den Rotor vorgegeben werden. Bevorzugt wird allerdings eine Zeitquantisierung derart, dass durch eine entsprechende Veränderung, ähnlich wie bei einer Analog-Digital-Umsetzung, der Basissignale beispielsweise in einem Modulator nur diskrete Drehgeschwindigkeiten mit den Transfersignalen übermittelt werden. Infolgedessen sind bei einer typischen Phasenlage von 90° zwischen den beiden Transfersignalen auch nur diskrete Zeitabstände zwischen zwei auf ^¬ einander folgenden Signalpegelwechseln erlaubt. Der Wertebereich zwischen zwei derart vorgegebenen Werten für die Pha- senbeziehung steht dann zur Verfügung, um die Zusatzinformationen durch eine Manipulation der Phasenbeziehung in die Transfersignale einzubinden, so dass sich die Transfersignale insbesondere durch eine geänderte Phasenbeziehung von den Ba ^¬ sissignalen unterscheiden.

Darüber hinaus ist eine Verfahrensvariante von Vorteil, bei der bedarfsweise in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Elektromotors zumindest eines der Transfersignale durch Su- perposition eines der Basissignale und eines Zusatzsignals, welches die Zusatzinformationen trägt, generiert wird. Werden also z.B. binäre Basissignale mittels eines Inkrementalgebers in einem Elektromotor erzeugt und ist die Anzahl der Flanken dieser Basissignale als Anzahl von Ereignissen im zeitlichen Verlauf des Transfersignals zwischen zwei Triggersignalen vorgesehen, so steht die Datenübertragungsrate für die Zu- satzinformationen in direktem Zusammenhang mit der Drehgeschwindigkeit des Rotors des Elektromotors, also der Motor ^¬ drehzahl. Je nach Anwendungsfall kann deshalb die Datenübertragungsrate für die Übermittelung der Zusatzinformationen bei niedrigen Motordrehzahlen zu gering sein, sodass in diesen Fällen zur Sicherstellung einer ausreichenden Datenübertragungsrate die Anzahl der Ereignisse, also z.B. der Flan ^¬ kenwechsel, im Transfersignal gegenüber dem Basissignal zu ^¬ sätzlich erhöht wird.

Bevorzugt wird dabei insbesondere eine Verfahrensvariante, bei der das Zusatzsignal als eine Abfolge von Pulsen erzeugt wird, bei der die Motorsteuerungseinheit einen Zähler um- fasst, mit dem die Transfersignale ausgewertet werden und der die Bewegungszustandsinformationen als zeitabhängigen Zählerwert ausgibt, und bei der das Zusatzsignal derart generiert wird, dass sich zwar der zeitliche Verlauf nicht jedoch der Zählerwert durch einen Puls ändert. Das bedeutet, dass zum Beispiel der Zähler beide Flanken eines Rechteckpulses aus ^¬ wertet und dass sich die beiden dadurch gegebenen Änderungen des Zählerwertes aufheben.

Insbesondere bevorzugt ist außerdem eine Verfahrensvariante, bei der die Motorsteuerungseinheit einen Basiszähler und ei ^¬ nen Zusatzzähler umfasst, wobei der Basiszähler jeden Flankenwechsel zählt und wobei der Zusatzzähler jeweils die Flan ^¬ kenwechsel zwischen zwei Triggersignalen zählt und ausgibt und wobei der Zusatzzähler mit jedem Triggersignal wieder auf einen Ausgangswert zurückgesetzt wird. Der Basiszähler gibt dann die Bewegungszustandsinformationen als zeitabhängigen Basiszählerwert aus und der Zusatzzähler gibt die Zusatzin ^¬ formationen als Abfolge von Zusatzzählerwerten aus. Die

Transfersignale werden hierbei parallel in beide Zähler ein ^¬ gespeist .

Die gestellte Aufgabe bezüglich der Vorrichtung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhan einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

FIG 1 in einer Blockschaltbilddarstellung eine Antriebsein- heit umfassend einen Elektromotor und eine Motorsteue ^¬ rungseinheit,

FIG 2 in einem Diagramm ausschnittsweise den zeitlichen Verlauf zweier Basissignale bei konstanter Drehgeschwindigkeit des Elektromotors,

FIG 3 in einem zweiten Diagramm ausschnittsweise den zeitli ^¬ chen Verlauf zweier Transfersignale bei konstanter Drehgeschwindigkeit des Elektromotors und

FIG 4 in einem dritten Diagramm ausschnittsweise den zeitli ^¬ chen Verlauf der zwei Basissignale, der zwei Transfer- signale sowie zweier Zählerwerte bei geringer Drehge ^¬ schwindigkeit des Elektromotors. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel fungiert ein Elektromotor 2 exemplarisch als Antriebseinheit einer nicht näher dargestellten Aufzugstür. Der Elektromotor 2 wird dabei, wie in FIG 1 gezeigt, mit Hilfe einer Motorsteuerungs ^¬ einheit 4 gesteuert und außerdem mittels einer Sensoreinheit 6 überwacht, wobei die Sensoreinheit 6 Bewegungszustandsin- formationen des Elektromotors 2 und Zusatzinformationen an die Motorsteuerungseinheit 4 übermittelt.

Zur Generierung der Bewegungszustandsinformationen umfasst die Sensoreinheit 6 einen Inkrementalgeber 8, der im Ausfüh- rungsbeispiel nach dem an sich bekannten Prinzip der fotoelektrischen Abtastung arbeitet. Dazu weist der Inkremental ^¬ geber 8 eine Leuchtdiode 10 und zwei der Leuchtdiode 10 gege ^¬ nüberliegende Fotodioden 12 auf. In den Zwischenraum zwischen der Leuchtdiode 10 und den leicht versetzt zueinander ange- ordneten Fotodioden 12 ragt eine mit Schlitzen 14 versehene und auf einer Antriebsachse sitzende Kodierscheibe 14 um- fangsseitig hinein, so dass die Fotodioden 12 zeitlich versetzt mit Licht von der Leuchtdiode 10 beleuchtet werden, wenn ein Schlitz 14 der Kodierscheibe 16 an den Fotodioden 12 vorbeibewegt wird. Rotiert nun die Antriebsachse mitsamt der Kodierscheibe 16, so generiert der Inkrementalgeber 8 zwei binäre Rechtecksignale als Basissignale Bl und B2, die wie in FIG 2 angedeutet aufgrund des räumlichen Versatzes der beiden Fotodioden 12 beispielsweise um 90° phasenverschoben sind. Jedes der beiden Basissignale B1,B2 wird dabei mittels einer Fotodiode 12 erzeugt.

Außer den Bewegungszustandsinformationen stehen in der Sensoreinheit 6 noch weitere Informationen als Zusatzinformatio- nen zur Verfügung, die zum Beispiel mit Hilfe zusätzlicher Sensoren, wie zum Beispiel einem Temperatursensor 18 generiert werden. Des Weiteren liegen Zusatzinformationen in der Sensoreinheit 6 vor, die in einem Informationsspeicher 20 hinterlegt sind. Darüber hinaus werden bei Bedarf der Sensoreinheit 6 weitere Zusatzinformationen über einen Dateneingang 22 von außen zugeführt. Somit ist es zum Beispiel möglich, nachträglich weitere Sensoren als externe Sensoren hinzuzufü- gen, deren Messsignale dann über den Dateneingang 22 der Sensoreinheit 6 zugeführt werden. Alle Zusatzinformationen werden in einer Kodierungseinheit 23 gesammelt und für die Wei ^¬ terverarbeitung aufbereitet, gegebenenfalls umkodiert und zu Datenpaketen zusammengestellt.

Gemäß der Grundidee des hier vorgestellten Verfahrens sollen die in der Sensoreinheit 6 zur Verfügung stehenden Zusatzinformationen nicht über einen eigenen Übertragungskanal sondern mit Hilfe der Basissignale B1,B2, welche die Bewegungs- zustandsinformationen des Elektromotors 2 transportieren, an die Motorsteuerungseinheit 4 übermittelt werden. Dazu ist in die Sensoreinheit 6 ein Modulator 24 integriert, in den die Basissignale Bl und B2 sowie die aufbereiteten Zusatzinforma ^¬ tionen eingespeist werden. Im Modulator 24 werden basierend auf den Basissignalen Bl und B2 zwei Transfersignale Tl und

T2 generiert, in denen die Bewegungszustandsinformationen und die Zusatzinformationen enthalten sind. Die beiden Transfersignale T1,T2 werden dann von der Sensoreinheit 6 über eine „Quadratur-Schnittstelle" (Quadrature Encoder Interface) an die Motorsteuereinheit 4 weitergegeben und in der Motorsteue ^¬ rungseinheit 4 parallel in eine Basisauswerteeinheit 26 und einen Demodulator 28 einspeist.

In der Basiseinheit 26 werden die Transfersignale T1,T2 hin- sichtlich der Bewegungszustandsinformationen ausgewertet, wobei zeitabhängige Werte für die Drehstellung, die Drehge ^¬ schwindigkeit und die Drehrichtung der Kodierscheibe 16 aus ^¬ gegeben und an eine Steuerungslogik 30 der Motorsteuerungseinheit 4 weitergegeben werden. Mittels des Demodulators 28 werden die Datenpakete aus den Transfersignalen Tl T2 extrahiert und an eine Dekodierungseinheit 32 weitergegeben. In der Dekodierungseinheit 32 werden die Zusatzinformationen wieder aufbereitet, gegebenenfalls dekodiert oder umkodiert und nachfolgend der Steuerungslogik 30 zugeführt.

Auf der Basis der Bewegungszustandsinformationen und/oder der Zusatzinformationen generiert die Steuerungslogik 30 ein

Steuersignal, welches an den Elektromotor 2 übertragen wird und diesen steuert.

Bei den beiden vom Inkrementalgeber 8 ausgegebenen Basissig- nalen Bl und B2 handelt es sich um binäre Signale oder Recht ^¬ ecksignale mit zwei definierten Zuständen oder Signalpegeln, die als Zustand 0, kurz 0 oder „low", und Zustand 1, kurz 1 oder „high", bezeichnet werden. Dabei hängt die Dauer eines Zustandes oder der Zeitabstand zwischen zwei Signalpegelwech- sein und damit die Signalpegelwechselfrequenz in jedem der

Basissignalen Bl und B2 einerseits von der Ausgestaltung und der Verteilung der Schlitze 14 auf der Kodierscheibe 16 und andererseits von der Drehgeschwindigkeit der Kodierscheibe 16 und damit von der Motordrehzahl ab. Bei einer konstanten Drehgeschwindigkeit der Kodierscheibe 16 weisen die beiden Basissignale Bl und B2 einen identischen jedoch um 90° phasenverschobenen zeitlichen Verlauf auf, wie dies in FIG 2 ausschnittsweise dargestellt ist. Nach an sich bekannter Art und Weise lassen sich die beiden Basissignale Bl und B2 ge- meinsam nutzen, um die Drehstellung, die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung der Kodierscheibe 16 zu bestimmen.

Gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren jedoch sollen die beiden Basissignale Bl und B2 nicht einfach an die Motorsteu- erungseinheit 4 übermittelt und mit der Basisauswerteeinheit 26 ausgewertet werden, sondern stattdessen im Modulator 24 in Transfersignale Tl und T2 umgewandelt werden. Hierfür ist ei ^¬ ne Zeitquantisierung derart vorgegeben dass durch eine entsprechende Wandlung der Basissignale Bl und B2 im Modulator 24 nur diskrete Drehgeschwindigkeiten mit den Transfersignalen Tl und T2 übermittelt werden. Die Basissignale Bl und B2 werden dabei quasi einer Drehgeschwindigkeitsquantisierung, ähnlich einer Analog-Digital-Umsetzung, unterworfen. Infolge- dessen sind, ausgehend von einer Phasenlage von 90° zwischen den beiden Basissignalen Bl und B2, nur diskrete drehge- schwindigkeitsabhängige Zeitabstände At _D zwischen einem Sig ^¬ nalpegelwechsel im Transfersignal Tl und einem Signalpegel- Wechsel im Transfersignal T2 erlaubt. Der Wertebereich zwi ^¬ schen zwei diskreten drehgeschwindigkeitsabhängigen Werten für die Phasenbeziehung steht dann zur Verfügung, um die Zu- satzinformationen durch eine Manipulation der Phasenbeziehung im Modulator 24 aufzumodulieren, so dass sich die Transfer- signale Tl und T2 auch durch eine geänderte Phasenbeziehung von den Basissignalen Bl und B2 unterscheiden.

Gemäß einer besonders einfachen Variante werden durch Manipu ^¬ lation der Phasenbeziehung lediglich Triggersignale an die Motorsteuerungseinheit 4 übermittelt. Dazu werden zunächst für die Zeitabstände At _D in den Transfersignale Tl und T2 Werte aus der Folge 40 ys, 60 ys, 80 ys, usw. als durch die Zeitquantisierung festgelegte drehgeschwindigkeitsabhängige Werte für die Phasenbeziehung vorgegeben. Zur Übermittelung eines Triggersignals wird dann eine Phasenverschiebung im Mo ^¬ dulator 24 vorgenommen, so dass in den Transfersignalen Tl und T2 für die Zeitdifferenz At _T Werte aus der Folge 30 ys, 50 ys, 70 ys, usw. vorliegen, die dann im Demodulator 28 als Triggersignale erkannt werden.

Die für ein Triggersignal vorgenommene Phasenverschiebung wird hierbei zeitlich begrenzt, indem ein Zustand in einem der Basissignale B1,B2, die einer Zeitquantisierung unterworfen wurden, in seiner Zeitdauer ausgedehnt wird und zudem der sich daran anschließende oder vorausgehende Zustand zeitlich verkürzt wird. Diese Situation ist in FIG 3 gezeigt. Die bei ^¬ den darin dargestellten Transfersignale Tl und T2 unterschei ^¬ den sich nur dadurch von den zeitquantisierten Basissignalen Bl und B2, dass in den Zeitabschnitten ΔΤ jeweils ein Trig- gersignal vorliegt. Die Phasenbeziehung in den Zeitabschnit ^¬ ten ΔΤ ist dabei gegeben durch den zeitlichen Abstand At _T zwischen den Signalpegelwechseln, also den Flanken der Rechtecksignale. Dieser zeitliche Abstand At _T wird im Demodulator 28 detektiert und als Triggersignal erkannt und gewertet. Durch den hier exemplarisch gewählten zeitlichen Versatz der beiden Wertefolgen für die Zeitdifferenzen At _D und At _T von 10 ys wird dabei sichergestellt, dass typischerweise vorliegende unerwünschte Schwankungen in der Phasenbeziehung der Transfersignale Tl und T2 nicht zu einer fehlerhaften Auswertung führen. Bei der Wahl eines geeigneten minimalen zeitlichen Versatzes ist dabei einerseits darauf zu achten, dass dieser größer ist, als die typischerweise vorliegenden unerwünschten Schwankungen der Phasenbeziehung der Transfersignale Tl und T2, und andererseits muss der gewählte zeitlichen Versatz groß genug sein, dass dieser bei maximaler Drehgeschwindig ^¬ keit des Elektromotors 2 und bei gegebenem zeitlichen Auflö ^¬ severmögen vom Demodulator 28 und von der Basisauswerteein- heit 26 noch erfasst werden kann.

Alternativ ist für die Zeitdifferenz At _T bei einem Triggersignal keine Wertefolge sondern ein einziger Wert oder viel ^¬ mehr ein Wertebereich vorgesehen, z.B. von 5 ys bis 30 ys, der unterhalb des niedrigsten Wertes aus der Wertefolge für die Zeitabstände At _D (entspricht dem Wert bei der höchsten vorgesehenen Motordrehzahl) und oberhalb der zeitlichen Auflösungsgrenze liegt. Die beiden Transfersignale Tl und T2 werden dann über die

„Quadratur-Schnittstelle" (Quadrature Encoder Interface) , ei ^¬ ne zweiadrige elektrische Leitung, an die Motorsteuerungseinheit 4 übertragen und dort parallel in die Basisauswerteeinheit 26 einerseits und den Demodulator 28 andererseits einge- speist. Die Auswertung der Transfersignale Tl und T2 durch die Basisauswerteeinheit 26 erfolgt nach einem an sich be ^¬ kannten Prinzip, wobei ein Basiszähler BZ einen zeitabhängigen Zählerwert ermittelt. Der aktuelle Zählerwert gibt dabei die aktuelle Drehstellung der Kodierscheibe 16 wieder und aus der zeitlichen Änderung des Zählerwertes lassen sich die

Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung der Kodierscheibe 16 ermitteln. Der Zählerwert des Basiszählers BZ ändert sich mit jedem auftretenden Signalpegelwechsel in den Transfersignalen Tl und T2, wobei je nach Art des Signalpegelwechsels eine Än ^¬ derung um +1 oder minus -1 erfolgt. Die hier möglichen Varianten sind:

Die durch den zeitlichen Verlauf des Zählerwertes des Basis ^¬ zählers BZ repräsentierten Bewegungszustandsinformationen des Elektromotors 2 werden in der Basisauswerteeinheit 26 für ei- ne Weiterverarbeitung in der Steuerungslogik 30 umkodiert und nachfolgend an diese weitergeleitet.

Parallel erfolgt im Demodulator 28 eine zweite Auswertung der Transfersignale Tl und T2. Dabei wird ein Zusatzzähler ZZ bei jedem Auftreten eines Triggersignals zunächst ausgelesen und danach zurück auf null gesetzt. In der Folge bedingt jeder Signalpegelwechsel in den Transfersignalen Tl und T2 eine Änderung des Zählerwertes um +1, bis schließlich beim nächsten Triggersignal der Zählerwert wieder ausgelesen wird und nach- folgend auf null zurückgesetzt wird. Der ausgelesene Zähler ^¬ wert, der mit jedem Datenpaket an die Motorsteuerungseinheit 4 übermittelt wird, entspricht der kodierten Zusatzinformati ^¬ on, die in diesem Datenpaket enthalten ist. Dabei handelt es sich um einen Zahlenwert zwischen 0 und 17, so dass mit jedem Datenpaket eine Datenmenge von einem Nibbel übermittelt wird. Der Zahlenwert wird dann an die Dekodierungseinheit 32 über- tragen, in der die Zusatzinformationen durch eine geeignete Umkodierung für die Ausgabe an die Steuerungslogik 30 aufbereitet werden. Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Signalpegelwechselfrequenz abhängig von der Motordrehzahl des Elektromotors 2, weswegen auch die Datenübertragungsrate für die Zusatzinformationen von der Motordrehzahl abhängig ist. Um sicherzustellen, dass die Datenübertragungsrate nicht unter ein benötigtes Minimum fällt, wechselt der Modulator 24 aus dem Basisbetriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus, sobald der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Signalpegelwechseln einen hinterlegten Schwellwert, hier 60 ms, überschreitet. In die ^¬ sem zweiten Betriebsmodus werden im Modulator 24 zusätzliche Rechteckpulse generiert und an die Motorsteuerungseinheit 4 übermittelt, wobei die Transfersignale Tl und T2 durch Super- position der Basissignale Bl und B2 mit einer Abfolge dieser Rechteckpulse erzeugt werden. Hierbei dienen Rechteckpulse mit einer kurzen Dauer P _T von 10 ys (+/- 3 ys) als Trigger- signale und Rechteckpulse mit einer längeren Dauer P _z von über 17 ys zur Beeinflussung des Zählerwertes des Zusatzzählers ZZ.

Im Basiszähler BZ hingegen bedingen die Rechteckpulse in der Summe keine Änderung des Zählerwertes, da die beiden Signal ^¬ pegelwechsel eines jeden Rechteckpulses, wie in FIG 4 darge ^¬ stellt, jeweils eine Änderung ΔΒΖ um +1 und -1 im Basiszähler BZ bewirken. Alternativ werden Rechteckpulse genutzt, bei de ^¬ nen die Reihenfolge der Änderungen ΔΒΖ des Zählerwertes umge- kehrt ist, bei denen also die Signalpegelwechsel eine Ände ^¬ rung ΔΒΖ um -1 und +1 bewirken:

Rechteckpuls bei Signalpegel Änderung Zählerwert BZ aufgrund zweier Signalpegelwechsel

Tl bei 0 und T2 bei 0 +1-1=0 Tl von 0 auf 1 und Tl von 1 auf 0

Tl bei 1 und T2 bei 0 +1-1=0 T2 von 0 auf 1 und T2 von 1 auf 0

Tl bei 1 und T2 bei 1 +1-1=0 Tl von 1 auf 0 und Tl von 0 auf 1

Tl bei 0 und T2 bei 1 +1-1=0 T2 von 1 auf 0 und T2 von 0 auf 1 Tl bei 0 und T2 bei 0 -1+1=0 T2 von 0 auf 1 und T2 von 1 auf 0

Tl bei 1 und T2 bei 0 -1+1=0 Tl von 1 auf 0 und Tl von 0 auf 1

Tl bei 1 und T2 bei 1 -1+1=0 T2 von 1 auf 0 und T2 von 0 auf 1

Tl bei 0 und T2 bei 1 -1+1=0 Tl von 0 auf 1 und Tl von 1 auf 0

Dabei wird darauf geachtet, dass der zeitliche Abstand zwi ^¬ schen zwei Signalpegelwechseln in den Transfersignalen Tl und T2, also einer in Tl und einer in T2, mindestens 9 ys be ^¬ trägt. Auch hier ist bei der Wahl eines geeigneten minimalen zeitlichen Abstand einerseits darauf zu achten, dass dieser größer ist, als die typischerweise vorliegenden unerwünschten Schwankungen der Phasenbeziehung der Transfersignale Tl und T2, und andererseits muss der gewählte zeitlichen Versatz groß genug sein, dass dieser bei gegebenem zeitlichen Auflösevermögen noch erfasst werden kann.

Steigt die Motordrehzahl des Elektromotors 2 wieder über den vorgegebenen Schwellwert oder über einen zweiten Schwellwert an, so wechselt der Modulator 24 wieder zurück in den Basisbetriebsmodus .

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Aus- führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Va ^¬ rianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.