JP6735045B2 - Rotational speed information correction device and rotational speed information correction program - Google Patents
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Description
本発明は、回転体に巻き付けた帯状テープからのパルス信号に基づいて算出された回転速度情報に含まれる帯状テープの継ぎ目に起因するノイズを補正する回転速度情報補正装置、及び回転速度情報補正プログラムに関する。 The present invention relates to a rotation speed information correction device and a rotation speed information correction program for correcting noise caused by a joint of a strip tape included in rotation speed information calculated based on a pulse signal from a strip tape wound around a rotating body. Regarding
特許文献1には、回転パルス発生器が記載されている。回転パルス発生器は、回転体の外周面に装着される反射テープと、その反射テープからの反射光を受光する光電センサを備える。反射テープは、白黒模様をプリントしたテープであり、白色から成る高反射部と、黒色から成る低反射部とを備える。反射テープは、長手方向の長さが回転体の外周長と同じ長さで形成される。そして、回転体を一周するようにして隙間なく、回転体の外周面に装着される。 Patent Document 1 describes a rotary pulse generator. The rotating pulse generator includes a reflective tape mounted on the outer peripheral surface of the rotating body, and a photoelectric sensor that receives the reflected light from the reflective tape. The reflection tape is a tape on which a black-and-white pattern is printed, and includes a high reflection portion made of white and a low reflection portion made of black. The reflective tape is formed such that the length in the longitudinal direction is the same as the outer peripheral length of the rotating body. Then, it is mounted on the outer peripheral surface of the rotating body so as to go around the rotating body without a gap.
ところで、回転体に帯状テープを巻き付けて、帯状テープからのパルス信号に基づいて回転体の回転速度を算出して回転速度の変動を計測する場合、特許文献1に記載の回転パルス発生器のように、反射テープ(帯状テープ)の長手方向の長さを回転体の外周長と同じ長さで形成し、帯状テープを隙間なく回転体の外周面に装着することは難しいので、帯状テープの長手方向の長さを回転体の外周長よりも長く形成し、帯状テープの一端側と他端側とが重なるように帯状テープを回転体に巻き付ける場合がある。この場合、帯状テープの表面に帯状テープの継ぎ目部分が生じ、該継ぎ目部分の反射部(以下、継ぎ目反射部という)の回転方向の長さが、他の反射部の長さと異なる状態になり易い。この状態で、反射テープから回転体の回転速度の変動データを検出し、該変動データをサンプリングすると、反射テープの継ぎ目反射部に起因して回転速度の大きな変動(以下、第1ノイズという)が発生する可能性がある。また、サンプリング時のフィルター等の影響により、サンプリング後の変動データには、回転速度の大きな変動の直後に大きなノイズが発生する場合があり、この場合、第1ノイズ(回転速度の大きな変動)の直後に第1ノイズとは別の大きなノイズ(以下、第2ノイズという)が発生する可能性がある。このように、回転体に帯状テープを巻き付けて回転体の回転速度を計測した場合には、帯状テープの継ぎ目に起因して第1ノイズが発生し、第1ノイズに起因して第2ノイズが発生する可能性があり、帯状テープの継ぎ目が回転速度の計測結果に対して大きな影響を与えてしまうおそれがある。 By the way, in the case of winding a strip tape around a rotating body and calculating the rotation speed of the rotating body based on the pulse signal from the strip tape to measure the fluctuation of the rotation speed, the rotation pulse generator described in Patent Document 1 is used. In addition, it is difficult to form the reflective tape (strip tape) in the longitudinal direction with the same length as the outer circumference of the rotating body, and it is difficult to mount the strip tape on the outer circumferential surface of the rotating body without any gaps. In some cases, the length in the direction is formed longer than the outer peripheral length of the rotating body, and the strip-shaped tape is wound around the rotating body so that one end side and the other end side of the strip-shaped tape overlap. In this case, a joint portion of the strip tape is formed on the surface of the strip tape, and the length of the reflecting portion of the joint portion (hereinafter referred to as the joint reflecting portion) in the rotation direction tends to be different from the length of other reflecting portions. .. In this state, when the fluctuation data of the rotation speed of the rotating body is detected from the reflection tape and the fluctuation data is sampled, a large fluctuation of the rotation speed (hereinafter referred to as first noise) is caused by the seam reflection portion of the reflection tape. Can occur. Further, due to the influence of a filter or the like at the time of sampling, large noise may occur in the fluctuation data after sampling immediately after the large fluctuation of the rotation speed. In this case, the first noise (large fluctuation of the rotation speed) Immediately after that, a large noise different from the first noise (hereinafter referred to as the second noise) may occur. As described above, when the strip tape is wound around the rotating body and the rotation speed of the rotating body is measured, the first noise is generated due to the seam of the strip tape, and the second noise is generated due to the first noise. This may occur and the seam of the strip tape may have a great influence on the measurement result of the rotation speed.
そこで、本発明は、回転体に帯状テープを巻き付けて回転体の回転速度を計測した際の計測結果に対する帯状テープの継ぎ目による影響を低減させることが可能な回転体の回転速度情報補正装置、及び回転速度情報補正プログラムの提供を目的とする。 Therefore, the present invention, a rotational speed information correction device for a rotating body capable of reducing the influence of the seam of the band-shaped tape on the measurement result when the rotational speed of the rotating body is measured by winding the strip-shaped tape around the rotating body, and The purpose is to provide a rotation speed information correction program.
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、光に対する反射率が異なる高反射部と低反射部とが交互に繰り返して配置される帯状テープを回転体に巻き付けた状態で前記帯状テープに光を照射して、前記帯状テープからの反射光に応じたパルス信号に基づいて算出された前記回転体の時間と回転速度との対応関係を含む回転速度情報を補正する回転速度情報補正装置であって、平均速度算出手段と閾値設定手段と補正対象期間設定手段と回転速度補正手段とを備える。平均速度算出手段は、回転体が少なくとも1回転する間の回転速度情報である補正対象情報の平均回転速度を算出する。閾値設定手段は、平均速度算出手段が算出した平均回転速度に基づいて、平均回転速度よりも高い速度である高速閾値、及び平均回転速度よりも低い速度である低速閾値を設定する。補正対象期間設定手段は、補正対象情報の回転速度が低速閾値と高速閾値との間の正常範囲内から正常範囲外へ低速閾値または高速閾値の一方の閾値を超える第1速度変動増大時から、第1速度変動増大時の後、正常範囲外から正常範囲内へ上記一方の閾値を超える第2速度変動増大時を経過した後の所定の時までを補正対象期間として設定する。回転速度補正手段は、補正対象情報のうちの補正対象期間の回転速度を、第1速度変動増大時の直前の回転速度と上記所定の時の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a strip-shaped tape in which high-reflecting portions and low-reflecting portions having different reflectances for light are alternately and repeatedly arranged around a rotating body. Rotation speed information correction for irradiating the tape with light and correcting the rotation speed information including the correspondence between the time and the rotation speed of the rotating body calculated based on the pulse signal corresponding to the reflected light from the strip tape The apparatus includes an average speed calculation means, a threshold value setting means, a correction target period setting means, and a rotation speed correction means. The average speed calculation means calculates the average rotation speed of the correction target information, which is the rotation speed information during at least one rotation of the rotating body. The threshold setting means sets a high speed threshold that is a speed higher than the average rotation speed and a low speed threshold that is a speed lower than the average rotation speed based on the average rotation speed calculated by the average speed calculation means. The correction target period setting means, when the rotation speed of the correction target information increases from the normal range between the low speed threshold and the high speed threshold to outside the normal range from the first speed fluctuation increase exceeding one of the low speed threshold and the high speed threshold, After the first speed fluctuation increase, the correction target period is set from a range outside the normal range to a normal range until a predetermined time after the second speed fluctuation increase time that exceeds one of the thresholds. The rotation speed correction means sets the rotation speed in the correction target period of the correction target information within a range between the rotation speed immediately before the first speed fluctuation increase and the rotation speed immediately after the predetermined time. Correct to.
本発明の第2の態様は、光に対する反射率が異なる高反射部と低反射部とが交互に繰り返して配置される帯状テープを回転体に巻き付けた状態で前記帯状テープに光を照射して、前記帯状テープからの反射光に応じたパルス信号に基づいて算出された前記回転体の時間と回転速度との対応関係を含む回転速度情報を補正する回転速度情報補正プログラムであって、コンピュータを、平均速度算出手段、閾値設定手段、補正対象期間設定手段、及び回転速度補正手段、として機能させるための回転体の回転速度情報補正プログラムである。平均速度算出手段は、回転体が少なくとも1回転する間の回転速度情報である補正対象情報の平均回転速度を算出する。閾値設定手段は、平均速度算出手段が算出した平均回転速度に基づいて、平均回転速度よりも高い速度である高速閾値、及び平均回転速度よりも低い速度である低速閾値を設定する。補正対象期間設定手段は、補正対象情報の回転速度が低速閾値と高速閾値との間の正常範囲内から正常範囲外へ低速閾値または高速閾値の一方の閾値を超える第1速度変動増大時から、第1速度変動増大時の後、正常範囲外から正常範囲内へ上記一方の閾値を超える第2速度変動増大時を経過した後の所定の時までを補正対象期間として設定する。回転速度補正手段は、補正対象情報のうちの補正対象期間の回転速度を、第1速度変動増大時の直前の回転速度と上記所定の時の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する。 A second aspect of the present invention is to irradiate the strip-shaped tape with light in a state in which a strip-shaped tape in which high-reflecting portions and low-reflecting portions having different light reflectances are alternately and repeatedly wound around a rotating body. A rotation speed information correction program for correcting rotation speed information including a correspondence relationship between time and rotation speed of the rotating body calculated based on a pulse signal corresponding to light reflected from the strip tape, A rotation speed information correction program for the rotating body to function as an average speed calculation means, a threshold value setting means, a correction target period setting means, and a rotation speed correction means. The average speed calculation means calculates the average rotation speed of the correction target information, which is the rotation speed information during at least one rotation of the rotating body. The threshold setting means sets a high speed threshold that is a speed higher than the average rotation speed and a low speed threshold that is a speed lower than the average rotation speed based on the average rotation speed calculated by the average speed calculation means. The correction target period setting means, when the rotation speed of the correction target information increases from the normal range between the low speed threshold and the high speed threshold to outside the normal range from the first speed fluctuation increase exceeding one of the low speed threshold and the high speed threshold, After the first speed fluctuation increase, the correction target period is set from a range outside the normal range to a normal range until a predetermined time after the second speed fluctuation increase time that exceeds one of the thresholds. The rotation speed correction means sets the rotation speed in the correction target period of the correction target information within a range between the rotation speed immediately before the first speed fluctuation increase and the rotation speed immediately after the predetermined time. Correct to.
上記回転速度情報補正装置、及び回転速度情報補正プログラムでは、光に対する反射率が異なる高反射部と低反射部とが交互に繰り返して配置される帯状テープを回転体に巻き付ける。例えば、帯状テープの長手方向に同一の長さ(以下、所定長という)で交互に繰り返して配置される高反射部と低反射部とを有する帯状テープを回転体に巻き付け、その帯状テープの継ぎ目部分に、上記所定長とは大きく異なる長さの反射部(以下、継ぎ目反射部という)を設ける。この継ぎ目反射部の長さは、上記所定長の2分の1以下の長さや、上記所定長の2倍以上の長さなどであってもよい。 In the rotation speed information correction device and the rotation speed information correction program, a band-shaped tape in which high-reflecting portions and low-reflecting portions having different reflectances for light are alternately and repeatedly arranged is wound around the rotating body. For example, a strip-shaped tape having a high reflection portion and a low reflection portion, which are alternately and repeatedly arranged in the longitudinal direction of the strip-shaped tape with the same length (hereinafter, referred to as a predetermined length), is wound around a rotating body, and the seam of the strip-shaped tape is wound. A reflecting portion (hereinafter, referred to as a joint reflecting portion) having a length greatly different from the predetermined length is provided in the portion. The length of the seam reflecting portion may be ½ or less of the predetermined length or twice or more of the predetermined length.
少なくとも1回転する間の回転体の回転速度情報である補正対象情報には、継ぎ目反射部に起因するノイズ(第1ノイズ)が含まれる。具体的には、継ぎ目反射部を上記所定長よりも長く設定した場合には、第1ノイズは、他の部分の回転速度よりも低い(遅い)速度として補正対象情報に表れ、継ぎ目反射部を上記所定長よりも短く設定した場合には、第1ノイズは、他の部分の回転速度よりも高い(速い)速度として補正対象情報に表れる。なお、上述したように、継ぎ目反射部を上記所定長の2分の1以下の長さ又は上記所定長の2倍以上の長さにした場合には、第1ノイズが補正対象情報に明確に表れるので、補正対象を特定し易い。 The correction target information, which is the rotation speed information of the rotating body during at least one rotation, includes noise (first noise) caused by the seam reflecting portion. Specifically, when the joint reflection portion is set longer than the predetermined length, the first noise appears in the correction target information as a speed lower (slower) than the rotation speed of other portions, and the joint reflection portion When the length is set shorter than the predetermined length, the first noise appears in the correction target information as a speed higher (faster) than the rotation speed of other portions. In addition, as described above, when the joint reflection portion is set to have a length of ½ or less of the predetermined length or twice or more of the predetermined length, the first noise clearly appears in the correction target information. Since it appears, it is easy to specify the correction target.
上記回転速度情報補正装置、及び回転速度情報補正プログラムでは、平均速度算出手段が、補正対象情報から平均回転速度を算出し、閾値設定手段が、平均回転速度よりも高い速度である高速閾値(例えば、平均回転速度の2倍の速度)、及び平均回転速度よりも低い速度である低速閾値(例えば、平均回転速度の半分の速度)を設定する。継ぎ目反射部を他の反射部よりも長く設定した場合には、第1ノイズが、正常範囲内から正常範囲外へ低速閾値を超えて表れ、継ぎ目反射部を他の反射部よりも短く設定した場合には、第1ノイズが、正常範囲内から正常範囲外へ高速閾値を超えて表れる。このため、他の反射部に対する継ぎ目反射部の長さを長短のいずれに設定しても、帯状テープの継ぎ目反射部の第1ノイズを確実に特定することができる。 In the rotation speed information correction device and the rotation speed information correction program, the average speed calculation means calculates the average rotation speed from the correction target information, and the threshold setting means causes the high speed threshold value higher than the average rotation speed (for example, , Twice the average rotation speed) and a low speed threshold (eg, half the average rotation speed) that is lower than the average rotation speed. When the joint reflecting portion is set longer than the other reflecting portions, the first noise appears from within the normal range to outside the normal range exceeding the low speed threshold, and the joint reflecting portion is set shorter than the other reflecting portions. In this case, the first noise appears from within the normal range to outside the normal range, exceeding the high speed threshold. Therefore, regardless of whether the length of the seam reflecting portion with respect to the other reflecting portion is set to be long or short, the first noise of the seam reflecting portion of the strip tape can be reliably specified.
また、補正対象期間設定手段は、補正対象情報の回転速度が低速閾値と高速閾値との間の正常範囲内から正常範囲外へ低速閾値または高速閾値の一方の閾値を超える第1速度変動増大時から、第1速度変動増大時の後、正常範囲外から正常範囲内へ上記一方の閾値を超える第2速度変動増大時を経過した後の所定の時までを補正対象期間として設定する。すなわち、補正対象期間設定手段は、第1速度変動増大時から、第2速度変動増大時よりも後の所定の時までを補正対象期間として設定する。そして、回転速度補正手段が、補正対象情報のうちの補正対象期間の回転速度を補正する。このため、帯状テープの継ぎ目反射部による第1ノイズ(第1速度変動増大時から第2速度変動増大時までのノイズ)を確実に補正することができる。また、例えば、A/D変換時のフィルターの影響等により回転速度の大きな変動の直後に大きなノイズが発生してしまう場合であっても、第2速度変動増大時(回転速度の大きな変動時)の直後に発生するノイズ(第2ノイズ)を補正することができる。なお、回転速度の大きな変動の直後に大きなノイズが発生してしまう場合に第1速度変動増大時(回転速度の大きな変動時)の直後に発生するノイズは、第1ノイズに含まれるので、第1ノイズとともに補正することができる。 Further, the correction target period setting means, when the rotation speed of the correction target information increases from the normal range between the low speed threshold value and the high speed threshold value to the outside of the normal range when the first speed fluctuation exceeds one of the low speed threshold value and the high speed threshold value. Thus, after the first speed fluctuation increase, a correction target period is set from a time outside the normal range to a normal range until a predetermined time after a second speed fluctuation increase time that exceeds one of the thresholds. That is, the correction target period setting means sets the correction target period from the time when the first speed fluctuation increases to a predetermined time after the time when the second speed fluctuation increases. Then, the rotation speed correction means corrects the rotation speed of the correction target period in the correction target information. Therefore, it is possible to reliably correct the first noise (noise from the time when the first speed fluctuation increases to the time when the second speed fluctuation increases) due to the joint reflection portion of the strip tape. Further, for example, even when a large noise is generated immediately after a large change in the rotation speed due to the influence of a filter during A/D conversion, when the second speed change is increased (when the rotation speed is greatly changed). It is possible to correct the noise (second noise) generated immediately after. When a large noise is generated immediately after a large change in the rotation speed, the noise generated immediately after the first speed fluctuation increase (when the rotation speed is greatly changed) is included in the first noise. It can be corrected together with one noise.
また、回転速度補正手段が、補正対象情報のうちの補正対象期間の回転速度を、第1速度変動増大時の直前の回転速度と上記所定の時の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する。このため、帯状テープの継ぎ目反射部の第1ノイズ及びその直後の第2ノイズを、帯状テープの継ぎ目反射部以外の部分の反射部のパルス信号から算出される回転速度に近い値に補正することができる。 Further, the rotation speed correction means sets the rotation speed of the correction target period of the correction target information within a range between the rotation speed immediately before the first speed fluctuation increase and the rotation speed immediately after the predetermined time. Correct to the rotation speed. Therefore, the first noise of the joint reflection portion of the strip tape and the second noise immediately after it are corrected to a value close to the rotation speed calculated from the pulse signal of the reflection portion of the portion other than the joint reflection portion of the strip tape. You can
従って、回転体に帯状テープを巻き付けて回転体の回転速度を計測した際の計測結果に対する帯状テープの継ぎ目による影響を低減させることができる。 Therefore, it is possible to reduce the influence of the seam of the strip tape on the measurement result when the rotation speed of the rotary body is measured by winding the strip tape around the rotary body.
本発明によれば、回転体に帯状テープを巻き付けて回転体の回転速度を計測した際の計測結果に対する帯状テープの継ぎ目による影響を低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of the seam of the strip tape on the measurement result when the rotation speed of the rotary body is measured by winding the strip tape around the rotary body.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態に係る回転速度情報補正装置10は、コンピュータであって、車両1の4気筒エンジン2の動力を車輪3へ伝達するためのプロペラシャフト(回転体)4に帯状の反射テープ(帯状テープ)5を巻き付けてプロペラシャフト4の回転速度を計測した際に、その計測結果であるプロペラシャフト4の回転速度の情報(以下、回転速度情報という)に含まれる反射テープ5の継ぎ目に起因する不要な情報(ノイズ)を補正する。
As shown in FIG. 1, the rotation speed
帯状テープ5は、プロペラシャフト4の回転方向に沿ってプロペラシャフト4に巻き付けられている。プロペラシャフト4に巻き付けられた反射テープ5の表面の近傍には、パルス検出器6が配置される。パルス検出器6は、反射テープ5に光を照射してその反射光を検出し、検出した反射光に応じたパルス信号を生成する。パルス検出器6は、F/V(周波数/電圧)変換器7に接続され、F/V変換器7は、回転速度情報補正装置10に接続される。なお、回転速度情報補正装置10は、専用の装置であってもよいし、汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
The
図2、図3(a)及び図3(b)に示すように、反射テープ5は、光に対する反射率が高い白色の高反射部13と、光に対する反射率が低い黒色の低反射部14とを有する。高反射部13と低反射部14とは、反射テープ5の長手方向に同じ幅L1(以下、所定長L1という)で交互に繰り返して配置される。反射テープ5をプロペラシャフト4に巻き付ける際には、反射テープ5の一端側をプロペラシャフト4の表面に張り付けることによってプロペラシャフト4に固定してから巻き付け、反射テープ5の他端側を一端側の表面に重ねて張り付けることによって固定する。すなわち、反射テープ5の表面には、反射テープ5の継ぎ目(反射テープ5の他端8)が存在している。反射テープ5の他端部には、低反射部14a(図3(a)における一点鎖線9の左側の低反射部)が配置されている。図3(a)に示すように、反射テープ5の一端側の高反射部13a(図3(a)における一点鎖線9の右側の高反射部)には、他端部の低反射部14aが上から重なっており、一端側の高反射部13aの一部の領域15が反射テープ5の表面に露出する。高反射部13aの上記領域15の幅lは、上記所定長L1よりも短い。反射テープ5の継ぎ目部分には、所定の条件を満たす幅を有する継ぎ目反射部16が設けられる。上記所定の条件は、上記所定長L1の半分以下の長さ、または2倍以上の長さである。例えば、反射テープ5の高反射部13aの上記領域15の幅lが上記所定長L1の半分以下の長さである場合には、上記領域15を継ぎ目反射部16とし、上記領域15の幅lが上記所定長L1の半分の長さよりも長い場合には、上記領域15を低反射部14と同色の黒色に塗り、他端部の低反射部14aと、黒色に塗られた高反射部13aの上記領域15と、低反射部14aとは反対側で高反射部13aに隣接する低反射部14bとによって、上記所定長L1よりも幅L2が長い継ぎ目反射部16とする。本実施形態では、上記領域15の幅lが上記所定長L1の半分の長さよりも長く、図3(b)に示すように、継ぎ目反射部16は、他端部の低反射部14a(図3(a)参照)と、黒色に塗られた高反射部13aの領域15(図3(a)参照)と、低反射部14aとは反対側で高反射部13aに隣接する低反射部14b(図3(a)参照)とによって構成され、継ぎ目反射部16の幅L2が上記所定長L1の2倍以上の長さとなっている。なお、本実施形態では、継ぎ目反射部16を、光に対する反射率が低い低反射部14側に設けたが、光に対する反射率が高い高反射部13側に設けてもよい。また、本実施形態では、高反射部13aの上記領域15を黒色に塗ることによって、上記所定長L1の2倍以上の長さの継ぎ目反射部16を設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、同じ反射率のシール等を張ることによって、上記所定長L1の2倍以上の長さの継ぎ目反射部16を設けてもよい。
As shown in FIG. 2, FIG. 3A and FIG. 3B, the
プロペラシャフト4の回転速度を計測する際には、エンジン2を駆動させてプロペラシャフト4を回転させ、反射テープ5からの反射光に応じたパルス信号をパルス検出器6によって生成し、パルス信号をF/V変換器7によってF/V変換して、F/V変換されたアナログ電圧を所定のサンプリング周波数で回転速度情報補正装置10にサンプリングする。
When measuring the rotation speed of the
図4に示すように、回転速度情報補正装置10にサンプリングされたプロペラシャフト4の回転速度情報には、プロペラシャフト4の回転速度(rpm)と時間(s)との対応関係が含まれる。プロペラシャフト4の外周には、反射テープ5の継ぎ目が1つあり、継ぎ目の部分には継ぎ目反射部16が設けられるので、プロペラシャフト4の回転速度情報には、プロペラシャフト4が1回転する間に、反射テープ5の継ぎ目反射部16に起因するノイズ31(以下、第1ノイズ31という)が1回発生する。本実施形態では、継ぎ目反射部16の幅L2が、上記所定長L1の2倍以上の幅であるので、継ぎ目反射部16に起因する第1ノイズ31は、継ぎ目反射部16以外の他の部分の回転速度よりも大きく低い(遅い)速度として回転速度情報に表れている。プロペラシャフト4の回転速度情報中の急激に回転速度が低下している時が、継ぎ目反射部16への侵入時(第1速度変動増大時)t1(以下、継ぎ目侵入時t1という)であり、継ぎ目侵入時t1のあと、急激に回転速度が上昇している時が、継ぎ目反射部16からの脱出時(第2速度変動増大時)t2(以下、継ぎ目脱出時t2という)であり、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの回転速度情報が、継ぎ目反射部16による第1ノイズ31である。また、図5(a)に示すように、プロペラシャフト4の回転速度情報には、サンプリング時のフィルターの影響等により、回転速度の大きな変動の直後に大きなノイズが発生している。具体的には、継ぎ目侵入時t1の直後にノイズ(第1ノイズ31に含まれる)が発生し、継ぎ目脱出時t2の直後にノイズ32(以下、第2ノイズ32という)が発生している。なお、図4には、プロペラシャフト4の2回転分の回転速度情報が図示されている。また、継ぎ目反射部16を上記所定長L1よりも短く設定した場合には、第1ノイズ31は、継ぎ目反射部16以外の他の部分の回転速度よりも大きく速い(高い)速度として回転速度情報に表れる。
As shown in FIG. 4, the rotation speed information of the
図1に示すように、回転速度情報補正装置10は、記憶部11とCPU12とを有し、サンプリングしたプロペラシャフト4の回転速度情報のうち、プロペラシャフト4の1回転分の回転速度情報である補正対象情報の上記ノイズ(第1ノイズ31及び第2ノイズ32)を補正する。
As shown in FIG. 1, the rotation speed
回転速度情報補正装置10の記憶部11は、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記録媒体によって構成される。記憶部11には、回転速度補正処理を実行するための回転速度補正プログラム(回転速度情報補正プログラム)が記憶されている。また、記憶部11には、サンプリングしたプロペラシャフト4の回転速度情報や、各種データなどが読み書き自在に記憶されるデータ記憶領域が予め設定されている。また、記憶部11は、上記データ記憶領域以外にも、上記プログラムの展開領域、及びCPU12の演算結果の一時記憶領域等として機能する。
The
回転速度情報補正装置10のCPU12は、記憶部11に記憶される回転速度補正プログラムに従って回転速度補正処理を実行することによって、平均速度算出部(平均速度算出手段)17、閾値設定部(閾値設定手段)18、補正対象期間設定部(補正対象期間設定手段)19、及び回転速度補正部(回転速度補正手段)20として機能する。
The
平均速度算出部17は、プロペラシャフト4の補正対象情報の平均回転速度Nを算出する。すなわち、平均速度算出部17は、プロペラシャフト4が少なくとも1回転する間の回転速度情報である補正対象情報の平均回転速度Nを算出する。
The average speed calculator 17 calculates the average rotation speed N of the correction target information of the
閾値設定部18は、平均速度算出部17が算出した補正対象情報の平均回転速度Nの2倍の速度を高速閾値Nhとして設定し、平均回転速度Nの半分(0.5倍)の速度を低速閾値Nlとして設定する。すなわち、閾値設定部18は、平均速度算出部17が算出した補正対象情報の平均回転速度Nに基づいて、平均回転速度Nよりも速い(高い)速度である高速閾値Nh、及び平均回転速度Nよりも遅い(低い)速度である低速閾値Nlを設定する。高速閾値Nhには、継ぎ目反射部16以外の他の部分の回転速度よりも確実に速い値が設定され、低速閾値Nlには、継ぎ目反射部16以外の他の部分の回転速度よりも確実に遅い値が設定される。すなわち、補正対象情報のうち、低速閾値Nlと高速閾値Nhとの間の範囲内(正常範囲内)の回転速度は、継ぎ目反射部16以外の他の部分の回転速度であり、低速閾値Nlと高速閾値Nhとの間の範囲外(正常範囲外)の回転速度は、継ぎ目反射部16に起因する第1ノイズ31であると特定できる。例えば、補正対象情報のうち高速閾値Nhよりも速い回転速度や、低速閾値Nlよりも遅い回転速度は、継ぎ目反射部16に起因する第1ノイズ31であると特定できる。なお、本発明において正常範囲とは、少なくとも継ぎ目反射部16に起因するノイズ(第1ノイズ31や第2ノイズ32)が発生していない範囲という意味である。
The
補正対象期間設定部19は、低速閾値Nl及び高速閾値Nhと補正対象情報の回転速度とを補正対象情報の最初(測定開始時側)から時間を追って順次比較し、最初に回転速度が低速閾値Nlを超えて低速閾値Nlよりも低くなる時、又は高速閾値Nhを超えて高速閾値Nhよりも高くなる時を継ぎ目侵入時t1として特定する。また、継ぎ目侵入時t1に回転速度が低速閾値Nlよりも低くなる場合には、継ぎ目侵入時t1の後、回転速度が高速閾値Nhよりも高くなる継ぎ目脱出時t2を特定し、継ぎ目侵入時t1に回転速度が高速閾値Nhよりも高くなる場合には、継ぎ目侵入時t1の後、回転速度が低速閾値Nlよりも低くなる継ぎ目脱出時t2を特定する。本実施形態では、補正対象期間設定部19は、補正対象情報の回転速度が低速閾値(一方の閾値)Nlよりも低くなる時を継ぎ目侵入時t1として特定し、継ぎ目侵入時t1の後、回転速度が高速閾値Nhよりも高くなる時を継ぎ目脱出時t2として特定する。そして、補正対象期間設定部19は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間に基づいて、補正対象期間Tを設定する。具体的には、補正対象期間設定部19は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間の1.5倍の時間(以下、補正時間という)を算出し、継ぎ目侵入時t1から補正時間を経過した所定の時t3(以下、補正終了時t3という)までの期間を補正対象期間Tとして設定する。すなわち、補正対象期間設定部19は、補正対象情報の回転速度が低速閾値Nlと高速閾値Nhとの間の正常範囲内から正常範囲外へ低速閾値Nlまたは高速閾値Nhの一方の閾値を超える継ぎ目侵入時t1から、継ぎ目侵入時t1の後、正常範囲外から正常範囲内へ上記一方の閾値を超える継ぎ目脱出時t2を経過した後の補正終了時t3までの期間を補正対象期間Tとして設定する。なお、本実施形態では、補正時間を、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間の1.5倍の時間としたが、これに限定されるものではなく、補正時間は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間よりも長く、且つ継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間の2倍の時間よりも短い時間であればよい。
The correction target
回転速度補正部20は、補正対象情報のうちの補正対象期間Tの回転速度を補正する。具体的には、回転速度補正部20は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間のうちの前半分の時間の回転速度(前半の回転速度)を、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度に補正し、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間のうちの後半分の時間の回転速度(後半の回転速度)及び継ぎ目脱出時t2から補正終了時t3までの回転速度を補正終了時t3の直後の回転速度に補正する。すなわち、回転速度補正部20は、補正対象情報のうちの補正対象期間Tの回転速度を、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度と補正終了時t3の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する。
The rotation
次に、回転速度情報補正装置10のCPU12が実行する回転速度補正処理について、図6のフローチャートに基づいて説明する。
Next, the rotation speed correction processing executed by the
本処理が開始されると、先ず、CPU12は、補正対象情報の平均回転速度Nを算出し(ステップS1)、算出した平均回転速度Nに基づいて低速閾値Nl及び高速閾値Nhを設定する(ステップS2)。次に、CPU12は、継ぎ目侵入時t1及び継ぎ目脱出時t2を特定し、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間に基づいて、継ぎ目脱出時t2よりも後の補正終了時t3を求め、継ぎ目侵入時t1から補正終了時t3までの期間を補正対象期間Tとして設定する(ステップS3)。最後に、CPU12は、補正対象情報のうちの補正対象期間Tの回転速度を、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度と補正終了時t3の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する(ステップS4)。
When this process is started, the
上記のように構成された回転速度情報補正装置10では、継ぎ目反射部16の幅L2が、上記所定長L1の2倍以上の幅であるので、第1ノイズ31が補正対象情報に明確に表れる。このため、第1ノイズ31及び第2ノイズ32を特定し易い。また、継ぎ目反射部16の幅L2を、上記所定長L1の半分以下の幅にした場合にも、第1ノイズ31が補正対象情報に明確に表れるので、第1ノイズ31及び第2ノイズ32を特定し易い。
In the rotational speed
また、平均速度算出部17が、補正対象情報から平均回転速度Nを算出し、閾値設定部18が、平均回転速度Nよりも高い速度である高速閾値Nh、及び平均回転速度Nよりも低い速度である低速閾値Nlを設定する。このため、本実施形態のように継ぎ目反射部16を上記所定長L1よりも長く設定した場合には、第1ノイズ31が、低速閾値Nlよりも遅い速度で表れ、上記所定長L1よりも短く設定した場合には、第1ノイズ31が、高速閾値Nhよりも速い速度で表れる。このため、他の反射部の幅(上記所定長L1)に対する継ぎ目反射部16の幅L2を長短のいずれに設定しても、反射テープ5の継ぎ目反射部16の第1ノイズ31を確実に特定することができる。
Further, the average speed calculation unit 17 calculates the average rotation speed N from the correction target information, and the
また、補正対象期間設定部19は、第1ノイズ31の継ぎ目侵入時t1及び継ぎ目脱出時t2を特定し、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間に基づいて、継ぎ目脱出時t2よりも後の補正終了時t3を求め、継ぎ目侵入時t1から補正終了時t3までの期間を補正対象期間Tとして設定する。そして、回転速度補正部20が、補正対象情報のうちの補正対象期間Tの回転速度を補正する。このため、反射テープ5の継ぎ目反射部16による第1ノイズ31を確実に補正することができ、且つ継ぎ目脱出時t2(回転速度の大きな変動時)の直後に発生する第2ノイズ32を補正することができる。なお、継ぎ目侵入時t1(回転速度の大きな変動時)の直後に発生するノイズは、第1ノイズ31に含まれるので、第1ノイズ31とともに補正することができる。
In addition, the correction target
また、回転速度補正部20は、補正対象情報のうちの補正対象期間Tの回転速度を、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度と補正終了時t3の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する。このため、反射テープ5の継ぎ目反射部16の第1ノイズ31及びその直後の第2ノイズ32を、継ぎ目反射部16以外の部分の反射部13,14のパルス信号から算出される回転速度に近い値に補正することができる。
Further, the rotation
従って、プロペラシャフト4に反射テープ5を巻き付けてプロペラシャフト4の回転速度を計測した際の計測結果に対する反射テープ5の継ぎ目による影響を低減させることができる。
Therefore, it is possible to reduce the influence of the seam of the
なお、本実施形態では、プロペラシャフト4の回転速度情報のうち、プロペラシャフト4の1回転分の回転速度情報を補正対象情報としたが、これに限定されるものではなく、プロペラシャフト4が少なくとも1回転する間の回転速度情報を補正対象情報とすればよい。例えば、プロペラシャフト4がn回転(n≧1)する間の回転速度情報を補正対象情報とした場合には、補正対象情報全体の平均回転速度Nに基づいて低速閾値Nl及び高速閾値Nhを設定し、補正対象情報中のn箇所の第1ノイズ31及び第2ノイズ32に対して補正を行ってもよいし、或いは、補正対象情報のうちのプロペラシャフト4の1回転分の回転速度情報ごとに、上記回転速度補正処理を実行してもよい。
In the present embodiment, among the rotation speed information of the
また、本実施形態では、補正対象期間Tを設定する際の補正時間を、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間よりも長く、且つ継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間の2倍の時間よりも短い時間としたが、補正時間を、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間の2倍の時間よりも長い時間としてもよい。 Further, in the present embodiment, the correction time when setting the correction target period T is longer than the time from the joint entry time t1 to the joint exit time t2, and is the time from the joint entry time t1 to the joint exit time t2. Although the time is shorter than twice the time, the correction time may be longer than twice the time from the joint entry time t1 to the joint exit time t2.
また、本実施形態では、補正対象期間設定部19は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間に基づいて補正時間(本実施形態では、1.5倍の時間)を算出し、継ぎ目侵入時t1から補正時間を経過した補正終了時t3までの期間を補正対象期間Tとして設定したが、補正対象期間Tを設定する方法は、これに限定されるものではなく、様々な方法で補正対象期間Tを設定することができる。例えば、補正対象期間設定部19は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間に基づいて追加時間(例えば、0.5倍の時間)を算出し、継ぎ目脱出時t2から追加時間を経過した補正終了時t3を特定し、継ぎ目侵入時t1から補正終了時t3までの期間を補正対象期間Tとして設定してもよい。
Further, in the present embodiment, the correction target
また、本実施形態では、回転速度補正部20は、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間のうちの前半の回転速度を、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度に補正し、継ぎ目侵入時t1から継ぎ目脱出時t2までの時間のうちの後半の回転速度及び継ぎ目脱出時t2から補正終了時t3までの回転速度を補正終了時t3の直後の回転速度に補正したが、これに限定されるものではない。補正後の継ぎ目侵入時t1から補正終了時t3までの回転速度は、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度と補正終了時t3の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度であればよく、例えば、継ぎ目侵入時t1の直前の回転速度と補正終了時t3の直後の回転速度との平均の回転速度(図5(a)に一点鎖線21で示す回転速度)であってもよいし、或いは、継ぎ目侵入時t1から補正終了時t3まで比例的に変動する(継ぎ目侵入時t1と補正終了時t3とを直線状に結ぶ)回転速度(図5(a)に二点鎖線22で示す回転速度)などであってもよい。
Further, in the present embodiment, the rotation
また、本実施形態では、継ぎ目反射部16の幅の上記所定の条件を、上記所定長L1の半分以下の長さ、または2倍以上の長さとしたが、これに限定されるものではなく、第1ノイズ31が補正対象情報に明確に表れるような幅となるように、上記所定の条件を設定することができる。
Further, in the present embodiment, the predetermined condition for the width of the
また、本実施形態では、高速閾値Nhを平均回転速度Nの2倍の速度とし、低速閾値Nlを平均回転速度Nの半分の速度としたが、これに限定されるものではなく、継ぎ目反射部16に起因する第1ノイズ31を確実に特定可能な閾値であればよく、反射テープ5の継ぎ目反射部16の幅の上記所定の条件に応じた速度とすることができる。例えば、反射テープ5の継ぎ目反射部16の幅の上記所定の条件を、上記所定長L1の3分の1以下の長さ、または3倍以上の長さとした場合には、高速閾値Nhを平均回転速度Nの3倍の速度とし、低速閾値Nlを平均回転速度Nの3分の1の速度としてもよい。
Further, in the present embodiment, the high speed threshold Nh is set to twice the average rotation speed N and the low speed threshold Nl is set to half the average rotation speed N. However, the present invention is not limited to this, and the seam reflection portion is not limited to this. It is sufficient that the
また、本実施形態では、高反射部13を白色とし、低反射部14を黒色としたが、これに限定されるものではなく、光に対する反射率が明確に異なるものであればよい。例えば、光に対する反射率が明確に異なる他の色(白黒以外の色)で高反射部13と低反射部14とを設けてもよく、或いは、光に対する反射率が明確に異なる表面処理を反射テープ5に施すことによって高反射部13と低反射部14とを設けてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、F/V変換器7を、回転速度情報補正装置10に接続し、プロペラシャフト4の回転速度情報をサンプリングする装置と、本発明に係る回転速度情報補正装置10とを同一の装置(コンピュータ)としたが、これに限定されるものではない。例えば、F/V変換器7を、回転速度情報補正装置10とは異なる装置に接続して、該装置でプロペラシャフト4の回転速度情報をサンプリングし、そのサンプリングされた回転速度情報をメモリ等の記憶媒体やネットワーク等を介して回転速度情報補正装置10に取り込んだ後、回転速度情報補正装置10が回転速度補正処理を実行してもよい。
Further, in the present embodiment, the F/V converter 7 is connected to the rotation speed
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 Although the present invention has been described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can of course be appropriately modified without departing from the present invention. That is, it goes without saying that all other embodiments, examples, operation techniques and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are included in the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、プロペラシャフト4(回転体)の回転速度を計測し、その計測結果であるプロペラシャフト4の回転速度情報に含まれるノイズを補正したが、回転体は、上記に限定されるものではない。
For example, in the above-described embodiment, the rotation speed of the propeller shaft 4 (rotating body) is measured and the noise included in the rotation speed information of the
4:プロペラシャフト(回転体)
5:反射テープ(帯状テープ)
10:回転速度情報補正装置
13:高反射部
14:低反射部
17:平均速度算出部(平均速度算出手段)
18:閾値設定部(閾値設定手段)
19:補正対象期間設定部(補正対象期間設定手段)
20:回転速度補正部(回転速度補正手段)
4: Propeller shaft (rotating body)
5: Reflective tape (strip tape)
10: Rotational speed information correction device 13: High reflection part 14: Low reflection part 17: Average speed calculation part (average speed calculation means)
18: Threshold setting unit (threshold setting means)
19: Correction target period setting unit (correction target period setting means)
20: Rotational speed correction unit (rotational speed correction means)
Claims (2)
前記回転体が少なくとも1回転する間の回転速度情報である補正対象情報の平均回転速度を算出する平均速度算出手段と、
前記平均速度算出手段が算出した前記平均回転速度に基づいて、前記平均回転速度よりも高い速度である高速閾値、及び前記平均回転速度よりも低い速度である低速閾値を設定する閾値設定手段と、
前記補正対象情報の回転速度が前記低速閾値と前記高速閾値との間の正常範囲内から正常範囲外へ前記低速閾値または前記高速閾値の一方の閾値を超える第1速度変動増大時から、前記第1速度変動増大時の後、前記正常範囲外から前記正常範囲内へ前記一方の閾値を超える第2速度変動増大時を経過した後の所定の時までを補正対象期間として設定する補正対象期間設定手段と、
前記補正対象情報のうちの前記補正対象期間の回転速度を、前記第1速度変動増大時の直前の回転速度と前記所定の時の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する回転速度補正手段と、を備えた
ことを特徴とする回転体の回転速度情報補正装置。 Irradiate light on the strip tape in a state in which a strip tape in which high-reflecting portions and low-reflecting portions having different reflectances with respect to light are alternately and repeatedly arranged around a rotating body, and reflect light from the strip-shaped tape. A rotation speed information correction device for correcting rotation speed information including a correspondence relationship between time and rotation speed of the rotating body calculated based on a corresponding pulse signal,
Average speed calculation means for calculating an average rotation speed of correction target information which is rotation speed information during at least one rotation of the rotating body,
Based on the average rotation speed calculated by the average speed calculation means, a high-speed threshold that is a speed higher than the average rotation speed, and a threshold setting means that sets a low-speed threshold that is a speed lower than the average rotation speed,
When the rotation speed of the correction target information increases from the normal range between the low speed threshold and the high speed threshold to outside the normal range from the first speed fluctuation increase that exceeds one of the low speed threshold and the high speed threshold, (1) After the speed fluctuation is increased, the correction target period is set from the outside of the normal range to the normal range until a predetermined time after the second speed fluctuation is increased exceeding the one threshold value. Means and
The rotation speed of the correction target period in the correction target information is corrected to a rotation speed within a range between the rotation speed immediately before the first speed fluctuation increase and the rotation speed immediately after the predetermined time. A rotation speed information correction device for a rotating body, comprising: a rotation speed correction means.
コンピュータを、
前記回転体が少なくとも1回転する間の回転速度情報である補正対象情報の平均回転速度を算出する平均速度算出手段、
前記平均速度算出手段が算出した前記平均回転速度に基づいて、前記平均回転速度よりも高い速度である高速閾値、及び前記平均回転速度よりも低い速度である低速閾値を設定する閾値設定手段、
前記補正対象情報の回転速度が前記低速閾値と前記高速閾値との間の正常範囲内から正常範囲外へ前記低速閾値または前記高速閾値の一方の閾値を超える第1速度変動増大時から、前記第1速度変動増大時の後、前記正常範囲外から前記正常範囲内へ前記一方の閾値を超える第2速度変動増大時を経過した後の所定の時までを補正対象期間として設定する補正対象期間設定手段、及び
前記補正対象情報のうちの前記補正対象期間の回転速度を、前記第1速度変動増大時の直前の回転速度と前記所定の時の直後の回転速度との間の範囲内の回転速度に補正する回転速度補正手段、
として機能させるための回転体の回転速度情報補正プログラム。 Irradiate light on the strip tape in a state in which a strip tape in which high-reflecting portions and low-reflecting portions having different reflectances with respect to light are alternately and repeatedly arranged around a rotating body, and reflect light from the strip-shaped tape. A rotation speed information correction program for correcting rotation speed information including a correspondence relationship between time and rotation speed of the rotating body calculated based on a corresponding pulse signal,
Computer,
Average speed calculation means for calculating an average rotation speed of correction target information which is rotation speed information during at least one rotation of the rotating body,
Based on the average rotation speed calculated by the average speed calculation means, a threshold setting means for setting a high-speed threshold that is a speed higher than the average rotation speed, and a low-speed threshold that is a speed lower than the average rotation speed,
When the rotation speed of the correction target information increases from the normal range between the low speed threshold and the high speed threshold to outside the normal range from the first speed fluctuation increase that exceeds one of the low speed threshold and the high speed threshold, (1) After the speed fluctuation is increased, the correction target period is set from the outside of the normal range to the normal range until a predetermined time after the second speed fluctuation is increased exceeding the one threshold value. And a rotation speed in the correction target period of the correction target information, which is within a range between the rotation speed immediately before the first speed fluctuation increase and the rotation speed immediately after the predetermined time. Rotation speed correction means for correcting
A rotation speed information correction program for the rotating body to function as a.
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