本發(fā)明涉及光柵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光柵以及位置檢測(cè)方法、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，為了獲取到目標(biāo)物體精確的位置信息，人們通常會(huì)利用光柵來(lái)對(duì)目標(biāo)物體的位置進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)有用來(lái)檢測(cè)位置信息的光柵主要采用如下的編碼方式：通過(guò)將三組偽隨機(jī)的序列編碼組成的復(fù)合編碼與單碼道的增量編碼進(jìn)行結(jié)合，以確定出目標(biāo)物體的位置信息。具體的，按照周期循環(huán)的排列方式，對(duì)上述三組偽隨機(jī)的序列編碼m1、m2和m3進(jìn)行排列，得到相應(yīng)的偽隨機(jī)序列碼ma、mb和mc，然后再將上述偽隨機(jī)序列碼ma、mb和mc進(jìn)行復(fù)合，得到復(fù)合代碼序列，通過(guò)對(duì)全部的復(fù)合代碼序列進(jìn)行譯碼，接著將每三個(gè)譯碼對(duì)應(yīng)于光柵尺上的一個(gè)絕對(duì)位置，根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，將整條光柵尺上的絕對(duì)位置進(jìn)行刻線處理，得到相應(yīng)的絕對(duì)碼道并保存相應(yīng)的數(shù)值，后續(xù)便可上述保存下來(lái)的數(shù)值來(lái)確定目標(biāo)物體的位置信息。

然而，由于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用三組序列編碼組合，導(dǎo)致在解碼時(shí)需要大量的計(jì)算，很難做到位置信息的實(shí)時(shí)同步；另外，隨著使用時(shí)間的增加，現(xiàn)有技術(shù)中的單碼道增量碼會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差，并且在明暗條紋受到污染的情況下，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

綜上所述可以看出，如何在利用光柵進(jìn)行位置檢測(cè)的過(guò)程中減少解碼運(yùn)算量，并提升抗污染能力是目前有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種光柵以及位置檢測(cè)方法、系統(tǒng)，在利用光柵進(jìn)行位置檢測(cè)的過(guò)程中減少了解碼運(yùn)算量，并提升了抗污染能力。其具體方案如下：

一種光柵，包括游標(biāo)碼和A碼道，所述游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，其中，

所述M碼道、所述N碼道和所述S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，所述A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；

所述游標(biāo)碼，用于采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；

所述A碼道，用于對(duì)當(dāng)前所述游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值，以便通過(guò)所述計(jì)數(shù)值以及所述游標(biāo)數(shù)值來(lái)確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

可選的，所述光柵為應(yīng)用于絕對(duì)式線位移傳感器中的直線位移光柵。

可選的，所述光柵為應(yīng)用于角度編碼器或旋轉(zhuǎn)編碼器中的圓光柵。

可選的，所述序列編碼為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了一種基于光柵的位置檢測(cè)方法，所述光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，所述游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，所述M碼道、所述N碼道和所述S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，所述A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；其中，所述方法包括：

利用所述游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；

利用所述A碼道，對(duì)當(dāng)前所述游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值；

利用所述計(jì)數(shù)值以及所述游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

可選的，所述序列編碼為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

可選的，所述利用所述游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值的過(guò)程，包括：

利用所述M碼道與所述N碼道之間的相位差，確定出所述N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼公式，得到第一編碼公式；

利用所述M碼道與所述S碼道之間的相位差，確定出所述S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼公式，得到第二編碼公式；

利用所述第一編碼公式和所述第二編碼公式，分別確定出所述N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼以及所述S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼；

根據(jù)當(dāng)前所述目標(biāo)物體所處位置，對(duì)所述N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼以及所述S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼進(jìn)行相應(yīng)的同步運(yùn)算，并將本次同步運(yùn)算結(jié)果與當(dāng)前所述M碼道上的細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行同步合成，得到所述游標(biāo)數(shù)值。

可選的，所述利用所述計(jì)數(shù)值以及所述游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息的過(guò)程，包括：

若當(dāng)前所述A碼道的m編碼序列超前于所述游標(biāo)碼，則利用第一位置確定公式，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，所述第一位置確定公式為：

式中，L表示所述實(shí)際位置信息，L_A表示所述游標(biāo)數(shù)值，L_B表示所述計(jì)數(shù)值，a表示所述游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示所述計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

可選的，所述利用所述計(jì)數(shù)值以及所述游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息的過(guò)程，包括：

若當(dāng)前所述A碼道的m編碼序列滯后于所述游標(biāo)碼，則利用第二位置確定公式，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，所述第二位置確定公式為：

式中，L表示所述實(shí)際位置信息，L_A表示所述游標(biāo)數(shù)值，L_B表示所述計(jì)數(shù)值，a表示所述游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示所述計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

本發(fā)明還相應(yīng)公開(kāi)了一種基于光柵的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，所述游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，所述M碼道、所述N碼道和所述S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，所述A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；其中，所述系統(tǒng)包括：

游標(biāo)數(shù)值采集模塊，用于利用所述游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；

計(jì)數(shù)模塊，用于利用所述A碼道，對(duì)當(dāng)前所述游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值；

位置信息確定模塊，用于利用所述計(jì)數(shù)值以及所述游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

可選的，所述序列編碼為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

可選的，所述位置信息確定模塊，具體用于在當(dāng)前所述A碼道的m編碼序列超前于所述游標(biāo)碼的情況下，利用第一位置確定公式，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，所述第一位置確定公式為：

式中，L表示所述實(shí)際位置信息，L_A表示所述游標(biāo)數(shù)值，L_B表示所述計(jì)數(shù)值，a表示所述游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示所述計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

可選的，所述位置信息確定模塊，具體用于在當(dāng)前所述A碼道的m編碼序列滯后于所述游標(biāo)碼的情況下，利用第二位置確定公式，確定出當(dāng)前所述目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，所述第二位置確定公式為：

式中，L表示所述實(shí)際位置信息，L_A表示所述游標(biāo)數(shù)值，L_B表示所述計(jì)數(shù)值，a表示所述游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示所述計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

本發(fā)明中，光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，其中，M碼道、N碼道和S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；游標(biāo)碼，用于采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；A碼道，用于對(duì)當(dāng)前游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值，以便通過(guò)計(jì)數(shù)值以及游標(biāo)數(shù)值來(lái)確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

可見(jiàn)，本發(fā)明的光柵中只需采用一組序列編碼，也即是上述的A碼道，這樣便無(wú)需額外地占用內(nèi)部處理資源來(lái)生成復(fù)雜的復(fù)合代碼，從而大幅減少解碼運(yùn)算時(shí)間，這樣更有利于位置信息的實(shí)時(shí)同步，另外，本發(fā)明使用包括三條碼道的周期性游標(biāo)編碼來(lái)進(jìn)行細(xì)分運(yùn)算，相對(duì)于單碼道的增量碼，提高了解碼時(shí)的允差，具有更強(qiáng)的抗污染能力，并且在后續(xù)的工程調(diào)試上比單碼道增量碼更為簡(jiǎn)單便捷。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種光柵示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于光柵的位置檢測(cè)方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種具體的基于光柵的位置檢測(cè)方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種具體的實(shí)際位置信息確定流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于光柵的位置檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種光柵，參見(jiàn)圖1所示，該光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，其中，

M碼道、N碼道和S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；

游標(biāo)碼，用于采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；

A碼道，用于對(duì)當(dāng)前游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值，以便通過(guò)計(jì)數(shù)值以及游標(biāo)數(shù)值來(lái)確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

本實(shí)施例中，上述M碼道、N碼道和S碼道均是采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，可作為周期性的絕對(duì)行程測(cè)量段。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的光柵可以是應(yīng)用于絕對(duì)式線位移傳感器中的直線位移光柵，當(dāng)然也可以是應(yīng)用于角度編碼器或旋轉(zhuǎn)編碼器中的圓光柵。

另外，本實(shí)施例中的序列編碼具體可以為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

本發(fā)明實(shí)施例的光柵中只需采用一組序列編碼，也即是上述的A碼道，這樣便無(wú)需額外地占用內(nèi)部處理資源來(lái)生成復(fù)雜的復(fù)合代碼，從而大幅減少解碼運(yùn)算時(shí)間，這樣更有利于位置信息的實(shí)時(shí)同步，另外，本發(fā)明實(shí)施例使用包括三條碼道的周期性游標(biāo)編碼來(lái)進(jìn)行細(xì)分運(yùn)算，相對(duì)于單碼道的增量碼，提高了解碼時(shí)的允差，具有更強(qiáng)的抗污染能力，并且在后續(xù)的工程調(diào)試上比單碼道增量碼更為簡(jiǎn)單便捷。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種基于光柵的位置檢測(cè)方法，光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，M碼道、N碼道和S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；其中，參見(jiàn)圖2所示，上述方法包括：

步驟S11：利用游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值。

其中，上述利用游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值的過(guò)程，具體可以包括下面步驟S111至S114：

步驟S111：利用M碼道與N碼道之間的相位差，確定出N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼公式，得到第一編碼公式。

步驟S112：利用M碼道與S碼道之間的相位差，確定出S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼公式，得到第二編碼公式。

本實(shí)施例中，上述序列編碼具體可以為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)N碼道、S碼道的被應(yīng)用位長(zhǎng)度分別為UBL_N以及UBL_S，則本實(shí)施例中M碼道、N碼道和S碼道上每段的刻劃線的數(shù)量分別為2^UBL_S+UBL_N、2^UBL_S+UBL_N-1以及2^UBL_S+UBL_N-2^UBL_N。另外，本實(shí)施例中，M碼道對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)為和N碼道對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)為和S碼道對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)為和利用上述差分信號(hào)以及反正切函數(shù)，可以確定出M碼道、N碼道以及S碼道的相位，分別為以及

本實(shí)施例中，利用第一相位差計(jì)算公式，可以計(jì)算出M碼道和N碼道之間的相位差；其中，上述第一相位差計(jì)算公式具體為：

式中，J_MN表示M碼道和N碼道之間的相位差。

進(jìn)一步的，利用第二相位差計(jì)算公式，可以計(jì)算出M碼道和S碼道之間的相位差；其中，上述第二相位差計(jì)算公式具體為：

式中，J_MS表示M碼道和S碼道之間的相位差。

利用上述M碼道和N碼道之間的相位差，可以得到上述第一編碼公式：

利用上述M碼道和S碼道之間的相位差，可以得到上述第二編碼公式：

在上兩式中，codeN_i表示codeN的第i位，i＝1,2,...,UBL_N，codeN表示N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼，codeS_i表示codeS的第i位，i＝1,2,...,UBL_S，codeS表示S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼，mod表示取余計(jì)算，int表示取整計(jì)算，另外需要指出的是，上述codeN和codeS均包含同步位。

步驟S113：利用第一編碼公式和第二編碼公式，分別確定出N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼以及S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼。

步驟S114：根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置，對(duì)N碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼以及S碼道對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼進(jìn)行相應(yīng)的同步運(yùn)算，并將本次同步運(yùn)算結(jié)果與當(dāng)前M碼道上的細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行同步合成，得到游標(biāo)數(shù)值。

步驟S12：利用A碼道，對(duì)當(dāng)前游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值。

由上可知，本實(shí)施例中的A碼道具體可以是一種采用m序列編碼的碼道，在這種情況下其編碼由n級(jí)線性移位寄存器產(chǎn)生，序列的周期為P＝2ⁿ-1，通過(guò)對(duì)該序列的解碼可以分辨出2ⁿ-1個(gè)絕對(duì)位置，利用這個(gè)特性對(duì)游標(biāo)碼上的周期段進(jìn)行編號(hào)，既可將測(cè)量長(zhǎng)度延伸為2ⁿ-1個(gè)游標(biāo)周期。本實(shí)施例中，需要將m序列編碼與游標(biāo)碼上的游標(biāo)周期相對(duì)應(yīng)，基于此可以將4組m序列的位置與上述游標(biāo)碼的一個(gè)游標(biāo)周期相對(duì)應(yīng)，當(dāng)前所獲得的具體的周期段的編號(hào)也即是上述所謂的計(jì)數(shù)值。

步驟S13：利用計(jì)數(shù)值以及游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

下面以m序列編碼為例，對(duì)上述步驟S13的具體過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖3和圖4所示，在當(dāng)前A碼道的m編碼序列超前于游標(biāo)碼的情況下，本實(shí)施例可以利用第一位置確定公式，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，第一位置確定公式為：

式中，L表示實(shí)際位置信息，L_A表示游標(biāo)數(shù)值，L_B表示計(jì)數(shù)值，a表示游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

而在當(dāng)前A碼道的m編碼序列滯后于游標(biāo)碼，本實(shí)施例則可以利用第二位置確定公式，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；

其中，第二位置確定公式為：

式中，L表示實(shí)際位置信息，L_A表示游標(biāo)數(shù)值，L_B表示計(jì)數(shù)值，a表示游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的光柵中只需采用一組序列編碼，也即是上述的A碼道，這樣便無(wú)需額外地占用內(nèi)部處理資源來(lái)生成復(fù)雜的復(fù)合代碼，從而大幅減少解碼運(yùn)算時(shí)間，這樣更有利于位置信息的實(shí)時(shí)同步，另外，本發(fā)明使用包括三條碼道的周期性游標(biāo)編碼來(lái)進(jìn)行細(xì)分運(yùn)算，相對(duì)于單碼道的增量碼，提高了解碼時(shí)的允差，具有更強(qiáng)的抗污染能力，并且在后續(xù)的工程調(diào)試上比單碼道增量碼更為簡(jiǎn)單便捷。其次，根據(jù)上述內(nèi)容可知，本發(fā)明實(shí)施例本質(zhì)上是采用同步區(qū)間錯(cuò)位合成技術(shù)來(lái)制作光柵的，該技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)能夠在一個(gè)物理區(qū)間內(nèi)進(jìn)行合成，從而降低了標(biāo)尺光柵刻劃時(shí)的難度。再者，本實(shí)施例中，上述位置檢測(cè)方法可以使得系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)上電后能夠直接獲取位置信息，無(wú)需重新尋找零位，另外，本實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以確保系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種基于光柵的位置檢測(cè)系統(tǒng)，光柵包括游標(biāo)碼和A碼道，游標(biāo)碼包括M碼道、N碼道和S碼道，M碼道、N碼道和S碼道均為采用周期性游標(biāo)編碼的碼道，A碼道為采用一組序列編碼得到的碼道；其中，參見(jiàn)圖5所示，上述系統(tǒng)包括：

游標(biāo)數(shù)值采集模塊11，用于利用游標(biāo)碼，采集當(dāng)前游標(biāo)編碼周期內(nèi)的與當(dāng)前目標(biāo)物體所處位置相對(duì)應(yīng)的游標(biāo)數(shù)值；

計(jì)數(shù)模塊12，用于利用A碼道，對(duì)當(dāng)前游標(biāo)碼已經(jīng)過(guò)的游標(biāo)編碼周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)值；

位置信息確定模塊13，用于利用計(jì)數(shù)值以及游標(biāo)數(shù)值，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息。

本實(shí)施例中，上述序列編碼具體可以為m序列編碼或M序列編碼或Gold序列編碼或曼徹斯特編碼或二進(jìn)制編碼。

在一種具體實(shí)施方式中，上述位置信息確定模塊13，具體可以用于在當(dāng)前A碼道的m編碼序列超前于游標(biāo)碼的情況下，利用第一位置確定公式，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；其中，第一位置確定公式為：

式中，L表示實(shí)際位置信息，L_A表示游標(biāo)數(shù)值，L_B表示計(jì)數(shù)值，a表示游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

在另一種具體實(shí)施方式中，上述位置信息確定模塊13，具體用于在當(dāng)前A碼道的m編碼序列滯后于游標(biāo)碼的情況下，利用第二位置確定公式，確定出當(dāng)前目標(biāo)物體的實(shí)際位置信息；其中，第二位置確定公式為：

式中，L表示實(shí)際位置信息，L_A表示游標(biāo)數(shù)值，L_B表示計(jì)數(shù)值，a表示游標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)的游標(biāo)編碼的次高位，b表示計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的序列編碼的同步位，{}運(yùn)算符表示位拼接運(yùn)算。

關(guān)于上述各個(gè)模塊更加詳細(xì)的工作過(guò)程可以參考前述實(shí)施例中公開(kāi)的內(nèi)容，在此不再進(jìn)行贅述。

可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的光柵中只需采用一組序列編碼，也即是上述的A碼道，這樣便無(wú)需額外地占用內(nèi)部處理資源來(lái)生成復(fù)雜的復(fù)合代碼，從而大幅減少解碼運(yùn)算時(shí)間，這樣更有利于位置信息的實(shí)時(shí)同步，另外，本發(fā)明使用包括三條碼道的周期性游標(biāo)編碼來(lái)進(jìn)行細(xì)分運(yùn)算，相對(duì)于單碼道的增量碼，提高了解碼時(shí)的允差，具有更強(qiáng)的抗污染能力，并且在后續(xù)的工程調(diào)試上比單碼道增量碼更為簡(jiǎn)單便捷。其次，根據(jù)上述內(nèi)容可知，本發(fā)明實(shí)施例本質(zhì)上是采用同步區(qū)間錯(cuò)位合成技術(shù)來(lái)制作光柵的，該技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)能夠在一個(gè)物理區(qū)間內(nèi)進(jìn)行合成，從而降低了標(biāo)尺光柵刻劃時(shí)的難度。再者，本實(shí)施例中，上述位置檢測(cè)方法可以使得系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)上電后能夠直接獲取位置信息，無(wú)需重新尋找零位，另外，本實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以確保系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差。

最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種光柵以及位置檢測(cè)方法、系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。