[發明專利]確定相對位置的系統和方法

無效

• 申請號: 201280057456.0
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103946674A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: M·蘇博特
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01D5/32
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

1.一種系統(20)，用于確定可移動構件(22)相對于參考構件(21)的位移，所述系統(20)包括：

可移動構件(22)，其被配置用于沿著在第一方向(23)和在第二方向(24)上的位置范圍而相對于所述參考構件(21)的移動；

一組(51)傳感器(50)，其相對于所述參考構件(21)和所述可移動構件(22)中的一個構件固定；以及

編碼字(48)的陣列，其在所述參考構件(21)和所述可移動構件(22)中的另一個構件上，所述編碼字(48)限定沿著所述第一方向(23)的所述可移動構件(22)的位置，并且相對于該組(51)傳感器(50)的所述編碼字(48)的位置限定沿著所述第二方向(24)的所述可移動構件(22)的位置，每個編碼字(48)包括多個標記(45)，每個標記(45)是配置為至少兩個狀態中的一個狀態的多級邏輯單元。

2.根據權利要求1所述的系統(20)，其中所述參考構件(21)是缸，并且所述可移動構件(22)是所述缸的伸長軸，所述第一方向(23)是所述伸長軸(22)的大致線性路徑，并且所述第二方向(24)是大致圍繞所述伸長軸的旋轉軸(25)的弧形路徑。

3.根據權利要求1-2中任何一項所述的系統(20)，其中所述標記(45)是磁性的，并且每個傳感器(50)是配置為感測所述標記中的一個標記的磁場的磁場傳感器。

4.根據權利要求1-2中任何一項所述的系統(20)，其中所述標記(45)和所述第二標記是光學的，并且每個傳感器是配置為感測來自所述標記和所述第二標記中一個標記的反射的光學傳感器。

5.根據權利要求1-4中任何一項所述的系統(20)，其進一步包括與所述傳感器(50)相互作用的所述參考構件(21)和所述可移動構件(22)中的另一個構件上的第二標記陣列，以限定沿著所述第二方向(24)的所述可移動構件(22)的每個位置，并且其中所述第二標記陣列為重復模式。

6.根據權利要求5所述的系統(20)，其中所述編碼字(48)被配置為在所述編碼字(48)的陣列內的行(46)，并且所述第二標記(45)的陣列是重復模式的列。

7.根據權利要求1-6中任何一項所述的系統(20)，其進一步包括控制器(55)，該控制器(55)被耦合到該組(51)傳感器(50)，并且被配置為確定所述可移動構件(22)相對于所述參考構件(21)的位移。

8.一種方法，用于確定可移動構件(22)相對于參考構件(21)的位移，所述可移動構件(22)被配置用于沿著在第一方向(23)和在第二方向(24)上的位置范圍而相對于所述參考構件(21)的移動，所述方法包括：

提供一組(51)傳感器(50)；

提供所述參考構件(21)和所述可移動構件(22)中的一個構件上的編碼字(48)的陣列，所述編碼字(48)限定沿著所述第一方向(23)的所述可移動構件(22)的位置，每個編碼字(48)包括多個標記(45)，每個標記(45)是配置為至少兩個狀態中的一個狀態的多級邏輯單元；

相對于所述參考構件(21)移動所述可移動構件(22)；

感測與所述傳感器(50)中的至少一些對齊的編碼字(48)的所述標記(45)；

基于與所述傳感器(50)中的至少一些對齊的所述編碼字(48)的感測的標記(45)，確定沿著所述第一方向(23)的所述可移動構件(27)的位移；以及

基于與所述傳感器(50)中的至少一些對齊的所述編碼字(48)的感測的標記(45)的定位，確定沿著所述第二方向(24)的所述可移動構件(22)的位移。

9.根據權利要求8所述的方法，其進一步包括如下步驟：

提供與所述傳感器(50)相互作用的所述參考構件(21)和所述可移動構件(22)中的一個構件上的第二標記陣列，以限定沿著所述第二方向(24)的所述可移動構件的每個位置；

感測與所述傳感器(50)中的至少一些對齊的所述第二標記；以及

基于所述第二標記的定位，確定沿著所述第二方向的所述可移動構件(22)的位移。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述第二標記與所述編碼字(48)相鄰。