JP2003185465A - Inertia equipment - Google Patents

Inertia equipment

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JP2003185465A
JP2003185465A JP2001389770A JP2001389770A JP2003185465A JP 2003185465 A JP2003185465 A JP 2003185465A JP 2001389770 A JP2001389770 A JP 2001389770A JP 2001389770 A JP2001389770 A JP 2001389770A JP 2003185465 A JP2003185465 A JP 2003185465A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide inertia equipment by which an inertia data synchronized with an external clock signal can be supplied to external apparatuses, even if the period of the external clock signal varies. <P>SOLUTION: An external clock period measuring circuit 5 measures the cycle period of the external clock signal 102, and supplies the external clock period data to an arithmetic processing portion 4. On the basis of the external clock period data, the processing portion 4 finds the error of the cycle period of the external clock 102, produces an internal clock which is a frequency- divided signal of the external clock 102. The period of the internal clock is corrected by the error, and an internal clock whose period has been corrected is produced. The processing portion 4 receives the output data of an inertia sensor 2 via an updown counter 3 by a period on the external clock 102, integrates the output data of the inertia sensor 2 by the corrected period of the internal clock, and computes a precise inertia data from which the influence of the error of the cycle period of the external signal 102 has been excluded. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機、ロケット
その他の移動体に搭載され、ジャイロ及び加速度計でな
る慣性センサにより移動体の角速度および加速度を検知
し、該角速度および加速度に基づき該移動体の姿勢角、
速度、位置などの慣性データを演算する慣性装置に関
し、特にオートパイロット等の外部機器から供給される
外部クロック信号を受け、外部クロック信号に同期して
慣性データを該外部機器へ出力できる慣性装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mounted on an aircraft, a rocket or other moving body, detects an angular velocity and acceleration of the moving body by an inertial sensor composed of a gyro and an accelerometer, and detects the angular velocity and acceleration of the moving body based on the angular velocity and the acceleration. Posture angle of
The present invention relates to an inertial device that calculates inertial data such as speed and position, and more particularly to an inertial device that can receive an external clock signal supplied from an external device such as an autopilot and output the inertial data to the external device in synchronization with the external clock signal. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に慣性装置は、航空機、ロケットそ
の他の移動体に搭載され、慣性センサおよび演算処理部
を備え、移動体の姿勢角、速度および位置を生成する。
移動体の姿勢角、速度および位置は、移動体の慣性デー
タと称される。慣性センサは、X,Y及びZの直交3軸
に関する移動体の角速度を検知するジャイロと、その直
交3軸に関する移動体の加速度を検知する加速度計とで
なる。慣性センサで検知された角速度および加速度は、
ここではセンサ出力と称することとする。演算処理部
は、そのセンサ出力に基づき移動体の姿勢角、速度およ
び位置、すなわち慣性データを演算する。センサ出力
(角速度および加速度)に基づき移動体の慣性データ
(姿勢角、速度および位置)を求める演算は、慣性演算
と称される。慣性演算は、センサ出力に積分演算を施
し、X,Y及びZの直交3軸に関する移動体の角度およ
び速度を求めるとともに、該角度および速度のデータを
処理し、移動体の姿勢、速度および位置を求める演算で
ある。慣性データは、例えば移動体のオートパイロット
装置(自動操縦装置)に提供され、移動体の操縦系制御
データとして利用される。図4および図5は、従来から
知られている慣性装置の構成をそれぞれ示す図である。
前記オートパイロット装置は外部機器の一例である。
2. Description of the Related Art Generally, an inertial device is mounted on an aircraft, a rocket or other moving body, has an inertial sensor and an arithmetic processing unit, and generates an attitude angle, a velocity and a position of the moving body.
The attitude angle, velocity and position of the moving body are referred to as inertial data of the moving body. The inertial sensor includes a gyro that detects the angular velocity of the moving body with respect to the three orthogonal X, Y and Z axes, and an accelerometer that detects the acceleration of the moving body with respect to the three orthogonal axes. The angular velocity and acceleration detected by the inertial sensor are
Here, it is referred to as a sensor output. The arithmetic processing unit calculates the attitude angle, speed and position of the moving body, that is, inertial data, based on the sensor output. A calculation for obtaining inertial data (attitude angle, speed and position) of a moving body based on sensor outputs (angular velocity and acceleration) is called inertial calculation. In the inertia calculation, an integral calculation is performed on the sensor output to obtain the angle and speed of the moving body with respect to the three orthogonal axes X, Y and Z, and the data of the angle and speed are processed to determine the posture, speed and position of the moving body. Is an operation for obtaining. The inertial data is provided to, for example, an autopilot device (autopilot device) of the mobile body, and is used as control system control data of the mobile body. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams respectively showing a configuration of a conventionally known inertial device.
The autopilot device is an example of an external device.

【0003】図4の慣性装置41(第1の従来例)は、
慣性センサ2と、アップダウン・カウンタ3と、演算処
理部44と、外部接続回路6とを備えてなり、外部機器
16に対し慣性データをデータバス14経由で供給す
る。慣性センサ2は、角加速度を検出するジャイロ及び
加速度を検出する加速度計でなり、X,Y及びZの直交
3軸に関する角速度および加速度をセンサ出力101と
して出力する。そして、慣性センサ2は、センサ出力1
01におけるデータ(X,Y及びZの直交3軸に関する
角速度または加速度)それぞれに対応してアップ端子お
よびダウン端子を有し、そのデータが正の値のときは、
そのデータの大きさを表す数のパルスをアップ端子から
出力し、データが負の値のときは、そのデータの大きさ
を表す数のパルスをダウン端子から出力する。
The inertial device 41 (first conventional example) shown in FIG.
The inertial sensor 2, the up / down counter 3, the arithmetic processing unit 44, and the external connection circuit 6 are provided, and the inertial data is supplied to the external device 16 via the data bus 14. The inertial sensor 2 is a gyro that detects angular acceleration and an accelerometer that detects acceleration. The inertial sensor 2 outputs angular velocity and acceleration about three orthogonal axes of X, Y, and Z as a sensor output 101. Then, the inertial sensor 2 outputs the sensor output 1
01 has an up terminal and a down terminal corresponding to each data (angular velocity or acceleration about three orthogonal axes of X, Y and Z), and when the data is a positive value,
The number of pulses representing the size of the data is output from the up terminal, and when the data has a negative value, the number of pulses representing the size of the data is output from the down terminal.

【0004】アップダウン・カウンタ3は、慣性センサ
2のアップ端子およびダウン端子にそれぞれ対応してア
ップカウント入力端子およびダウンカウント入力端子を
備える。慣性センサ2のアップ端子はアップカウント入
力端子に接続され、慣性センサ2のダウン端子はダウン
カウント入力端子に接続されている。アップダウン・カ
ウンタ3は、演算処理部44から供給されるクロック信
号402のタイミングで、アップカウント入力端子へ入
力されたパルス数だけ計数値を加算(カウントアップ)
し、ダウンカウント入力端子へ入力されたパルス数だけ
計数値を減算(カウントダウン)する。アップダウン・
カウンタ3におけるこの計数処理をアップダウン・カウ
ント処理と称する。アップダウン・カウント処理は、セ
ンサ出力101をクロック信号402の周期で計数する
ので、一種の積分処理である。クロック信号402の周
期は、例えば1m秒といった程度の時間である。アップ
ダウン・カウンタ3のアップダウン・カウント処理出力
103は、演算処理部44に送られる。演算処理部44
は、アップダウン・カウント処理出力103につき慣性
演算を行い、慣性データ144を生成する。演算処理部
44における慣性演算には、アップダウン・カウント処
理出力103の積分演算が含まれる。慣性データ144
は、外部接続回路6とデータバス14とを介して外部機
器16へ供給される。
The up-down counter 3 has an up-count input terminal and a down-count input terminal corresponding to the up terminal and the down terminal of the inertial sensor 2, respectively. The up terminal of the inertial sensor 2 is connected to the up count input terminal, and the down terminal of the inertial sensor 2 is connected to the down count input terminal. The up-down counter 3 adds the count value by the number of pulses input to the up-count input terminal at the timing of the clock signal 402 supplied from the arithmetic processing unit 44 (count-up).
Then, the count value is subtracted (counted down) by the number of pulses input to the down count input terminal. Up Down·
This counting process in the counter 3 is called an up / down counting process. The up / down count process is a kind of integration process because the sensor output 101 is counted in the cycle of the clock signal 402. The cycle of the clock signal 402 is, for example, about 1 msec. The up / down count processing output 103 of the up / down counter 3 is sent to the arithmetic processing unit 44. Arithmetic processing unit 44
Performs inertia calculation on the up / down count processing output 103 to generate inertia data 144. The inertia calculation in the calculation processing section 44 includes an integral calculation of the up / down count processing output 103. Inertial data 144
Is supplied to the external device 16 via the external connection circuit 6 and the data bus 14.

【0005】この図4の従来例においては、アップダウ
ン・カウンタ3におけるアップダウン・カウント処理と
演算処理部44における慣性演算処理とが、外部機器1
6のクロック信号とは関わりのない独自のタイミング
で、すなわち外部機器16内における処理動作とは非同
期で行われる。そこで、慣性装置41と外部機器16と
の機器間における処理タイミングにずれが生じることは
避けがたく、外部機器16が慣性データ144を受けた
時、該慣性データ144がどの時点で取得した移動体の
物理的な運動状態であるかを外部機器16では正確には
知り得ない。したがって、図4の慣性装置では、慣性デ
ータ144と移動体の物理的な運動状態との間の誤差が
避けられない。
In the conventional example of FIG. 4, the up / down count processing in the up / down counter 3 and the inertial calculation processing in the calculation processing section 44 are performed by the external device 1
It is performed at a unique timing irrelevant to the clock signal of 6, that is, asynchronously with the processing operation in the external device 16. Therefore, it is unavoidable that the processing timing between the inertial device 41 and the external device 16 is deviated, and when the external device 16 receives the inertial data 144, the mobile unit acquired at the moment when the inertial data 144 is acquired. The external device 16 cannot accurately know whether or not the physical movement state of Therefore, in the inertial device of FIG. 4, an error between the inertial data 144 and the physical motion state of the moving body is inevitable.

【0006】図5の慣性装置51(第2の従来例)は、
この欠点を解消することを意図した従来例であり、各構
成要素は図4の装置におけるものと同じである。図5の
慣性装置51が図4の慣性装置41と異なるところは、
外部機器16から出力される外部クロック信号102
が、慣性装置51内に導入されている点である。外部ク
ロック信号102の周波数は、例えば1kHzである。
The inertial device 51 (second conventional example) shown in FIG.
This is a conventional example intended to eliminate this drawback, and each component is the same as that in the device of FIG. The inertial device 51 of FIG. 5 differs from the inertial device 41 of FIG. 4 in that
External clock signal 102 output from the external device 16
Is that it is introduced into the inertial device 51. The frequency of the external clock signal 102 is, for example, 1 kHz.

【0007】図5において、慣性センサ2のセンサ出力
101は、アップダウン・カウンタ3に入力され、外部
クロック信号102に基づくタイミングでアップダウン
・カウント処理を施される。アップダウン・カウンタ3
のアップダウン・カウント処理出力103は、演算処理
部44に送られる。演算処理部44は、外部クロック信
号102のタイミングで、アップダウン・カウント処理
出力103につき慣性演算処理を施し、慣性データ14
4を生成する。この慣性演算は、図4における演算と同
様に積分演算を含む。この図5の慣性装置51では、積
分演算の積分期間の開始と終了は、外部クロック信号1
02のタイミングである。この慣性データ144は、図
4の従来例の場合と同様に、外部接続回路6とデータバ
ス14とを介して外部機器16へ供給される。
In FIG. 5, the sensor output 101 of the inertial sensor 2 is input to the up / down counter 3 and subjected to up / down counting processing at a timing based on the external clock signal 102. Up-down counter 3
The up-down count processing output 103 of is sent to the arithmetic processing unit 44. The arithmetic processing unit 44 performs inertia calculation processing on the up / down count processing output 103 at the timing of the external clock signal 102, and outputs the inertia data 14
4 is generated. This inertia calculation includes integration calculation similar to the calculation in FIG. In the inertial device 51 of FIG. 5, the external clock signal 1 is used to start and end the integration period of the integration operation.
It is the timing of 02. This inertial data 144 is supplied to the external device 16 via the external connection circuit 6 and the data bus 14 as in the case of the conventional example of FIG.

【0008】なお、図4の慣性装置41におけるアップ
ダウン・カウンタ3について述べたように、アップダウ
ン・カウンタ3における計数処理は一種の積分処理であ
り、演算処理部44でも積分処理が行われるが、アップ
ダウン・カウンタ3における計数処理は1m秒程度の短
時間の計数であり、演算処理部44における積分処理は
より長い時間に関しアップダウン・カウント処理出力1
03を積分することにより行われる。演算処理部44
は、外部クロック信号102を受け、外部クロック信号
102の周波数を分周した内部クロック信号を生成し、
内部クロック信号のタイミングで積分処理をしている。
As described with respect to the up / down counter 3 in the inertial device 41 of FIG. 4, the counting processing in the up / down counter 3 is a kind of integration processing, and the calculation processing section 44 also performs the integration processing. The counting processing in the up / down counter 3 is a short-time counting of about 1 msec, and the integration processing in the arithmetic processing unit 44 is up / down counting processing output 1 for a longer time.
This is done by integrating 03. Arithmetic processing unit 44
Receives the external clock signal 102, generates an internal clock signal obtained by dividing the frequency of the external clock signal 102,
Integration processing is performed at the timing of the internal clock signal.

【0009】図5の従来例においては、アップダウン・
カウンタ3および演算処理部44の処理動作を、外部機
器16の外部クロック信号102に同期させるので、慣
性データ144は上位の外部機器16において待ち受け
るタイミングで外部機器16に対し供給される。したが
って、図5の慣性装置51(第2の従来例)では、図4
の慣性装置41(第1の従来例)における欠点は一応回
避される。
In the conventional example shown in FIG.
Since the processing operations of the counter 3 and the arithmetic processing unit 44 are synchronized with the external clock signal 102 of the external device 16, the inertia data 144 is supplied to the external device 16 at the standby timing of the upper external device 16. Therefore, in the inertial device 51 (second conventional example) of FIG.
The drawbacks of the inertial device 41 (first conventional example) are temporarily avoided.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例におい
て、第1の従来例の欠点を補うために提案されている第
2の従来例の場合には、慣性装置51内のアップダウン
・カウンタ3及び演算処理部44の処理動作は、外部機
器16の外部クロック信号102に同期して行われてお
り、慣性装置51の出力の慣性データ144と外部機器
16のデータ受信タイミングとの間の時間ズレの発生は
一応回避され、慣性データ144がどの時点で取得した
移動体の物理的な運動状態を表すかを外部機器16で正
確に知り得る。しかしながら、演算処理部44における
慣性演算処理は積分演算を含み、該積分演算の開始から
終了までの時間区間は外部クロック信号102で規定さ
れるので、外部クロック信号102の周期に変動がある
と、積分演算の積分時間区間の誤差となり、該積分時間
区間の誤差が、演算処理部44における慣性演算による
慣性データ144(姿勢角、速度および位置)の精度劣
化にそのままつながるという欠点がある。
In the case of the second conventional example proposed to compensate for the drawbacks of the first conventional example in the above-mentioned conventional example, the up / down counter 3 in the inertial device 51 is provided. The processing operation of the arithmetic processing unit 44 is performed in synchronization with the external clock signal 102 of the external device 16, and the time difference between the inertial data 144 of the output of the inertial device 51 and the data reception timing of the external device 16 is performed. Is temporarily avoided, and the external device 16 can accurately know at what point the inertial data 144 represents the physical motion state of the mobile body acquired. However, the inertial calculation process in the calculation processing unit 44 includes an integral calculation, and the time interval from the start to the end of the integral calculation is defined by the external clock signal 102. Therefore, if the cycle of the external clock signal 102 varies, There is a drawback that it becomes an error in the integration time section of the integration calculation, and the error in the integration time section directly leads to deterioration in accuracy of the inertia data 144 (posture angle, speed and position) due to the inertia calculation in the calculation processing unit 44.

【0011】そこで、本発明の目的は、上記の欠点を排
除し、外部クロック信号に同期した慣性データを、外部
クロック信号の周期に変動があっても、高い精度で外部
機器に供給できる慣性装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide inertial data synchronized with an external clock signal to an external device with high accuracy even if the cycle of the external clock signal varies. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の手段を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.

【0013】(1)移動体の角速度および加速度を検出
する慣性センサと、該慣性センサの出力を受ける演算手
段とを備え、外部機器から出力される外部クロック信号
を該演算手段に受け、該外部クロック信号の繰り返し周
期に基づく時間に関し該慣性センサ出力に積分演算処理
を施すことにより、該移動体の慣性データを求め、該慣
性データを該外部機器へ伝達する慣性装置において、前
記外部クロック信号の繰り返し周期を測定し、該繰り返
し周期を表す外部クロック周期データを生成する外部ク
ロック周期測定回路を備え、前記演算手段は、前記外部
クロック周期データを受け、該外部クロック周期データ
で表される前記繰り返し周期と基準値との差を外部クロ
ック周期誤差として求め、該外部クロック周期誤差に基
づき該外部クロックの周期を補正することにより、繰り
返し周期の補正された補正外部クロックを生成し、該補
正外部クロックの繰り返し周期に基づく時間に関し該慣
性センサ出力に積分演算処理を施すことにより、該移動
体の慣性データを求め、該慣性データを該外部機器へ伝
達することを特徴とする慣性装置。
(1) An inertial sensor for detecting the angular velocity and acceleration of a moving body, and an arithmetic means for receiving the output of the inertial sensor are provided, and the external clock signal output from an external device is received by the arithmetic means, In an inertial device that obtains inertial data of the moving object by performing integral calculation processing on the inertial sensor output with respect to time based on the repetition period of the clock signal, and transmits the inertial data to the external device, An external clock cycle measuring circuit for measuring a repeating cycle and generating external clock cycle data representing the repeating cycle, wherein the calculating means receives the external clock cycle data and repeats the external clock cycle data represented by the external clock cycle data. The difference between the cycle and the reference value is calculated as the external clock cycle error, and the external clock cycle error is calculated based on the external clock cycle error. Of the inertia of the moving body by generating a corrected external clock having a corrected repeating cycle by performing the integral calculation processing on the output of the inertial sensor with respect to the time based on the repeating cycle of the corrected external clock. An inertial device characterized by obtaining data and transmitting the inertial data to the external device.

【0014】(2)前記慣性センサは、前記角速度を検
出するジャイロと前記加速度を検出する加速度計とを含
み、前記演算手段は、前記外部クロック信号のタイミン
グで前記慣性センサ出力にアップダウン・カウント処理
を施し、アップダウン・カウント処理出力を生成するア
ップダウン・カウンタと、該アップダウン・カウント処
理出力に積分演算処理を施すことにより前記慣性データ
を生成する演算処理部でなり、前記演算処理部は、前記
外部クロック周期測定回路の作動を制御する制御信号お
よび基準クロック信号を前記外部クロック周期測定回路
へ供給し、前記基準クロック信号の繰り返し周波数は、
前記外部クロック信号の繰り返し周波数より大きく、前
記外部クロック周期測定回路は、前記外部クロック信号
の繰り返し周期のパルス幅のパルス信号を生成する外部
クロック信号繰り返し周期検出手段と、該パルス幅の時
間を前記基準クロック信号で計数する計数手段と、該計
数手段から出力される計数値を取り出し、該計数値を前
記外部クロック周期データとして前記前記演算処理部へ
送出する手段とを有し、前記外部クロック信号繰り返し
周期検出手段は、前記外部クロック信号における連続す
る第1及び第2の繰り返し周期をそれぞれ表す第1及び
第2のパルス信号を生成し、前記計数手段は、前記第1
及び第2のパルス信号における前記パルス幅を前記基準
クロック信号でそれぞれ計数する第1及び第2のカウン
タでなり、前記送出手段は、前記第1及び第2のカウン
タの計数値をそれぞれ取り出す第1及び第2のバッファ
と、該第1及び第2のバッファに取り出された該第1及
び第2カウンタの計数値を前記外部クロック周期データ
として前記演算処理部へ導くデータバスとでなり、前記
制御信号は、前記計数手段における計数期間並びに前記
第1及び第2のバッファによる前記第1及び第2カウン
タの計数値の取り出しタイミングを制御することを特徴
とする前記(1)に記載の慣性装置。
(2) The inertial sensor includes a gyro for detecting the angular velocity and an accelerometer for detecting the acceleration, and the calculating means counts up and down in the inertial sensor output at the timing of the external clock signal. An up-down counter for performing processing to generate an up-down count processing output, and an operation processing section for generating the inertial data by performing integral operation processing on the up-down count processing output. Supplies a control signal for controlling the operation of the external clock cycle measuring circuit and a reference clock signal to the external clock cycle measuring circuit, and the repetition frequency of the reference clock signal is
The external clock signal is greater than the repetition frequency of the external clock signal, the external clock cycle measurement circuit generates an external clock signal repetition cycle detection means for generating a pulse signal having a pulse width of the repetition cycle of the external clock signal, and the time of the pulse width. The external clock signal has a counting unit that counts with a reference clock signal, and a unit that takes out the count value output from the counting unit and sends the count value to the arithmetic processing unit as the external clock cycle data. The repetition period detection means generates first and second pulse signals respectively representing continuous first and second repetition cycles of the external clock signal, and the counting means comprises the first
First and second counters for counting the pulse widths of the first and second pulse signals with the reference clock signal, respectively, and the sending means for taking out the count values of the first and second counters, respectively. And a second buffer, and a data bus for guiding the count values of the first and second counters fetched by the first and second buffers to the arithmetic processing unit as the external clock cycle data. The signal controls the counting period in the counting means and the timing for taking out the count values of the first and second counters by the first and second buffers, the inertial device according to the above (1).

【0015】(3)前記外部クロック信号繰り返し周期
検出手段は、前記外部クロック信号をラッチして、該外
部クロック信号に同期し、且つ外部クロック信号の各周
期ごとに交互にハイレベル及びロウレベルに切り替わる
パルス信号を前記第1のパルス信号として生成するラッ
チと、該第1のパルス信号の極性を反転して、前記第2
のパルス信号を生成するインバータとでなることを特徴
とする前記(2)に記載の慣性装置。
(3) The external clock signal repetition cycle detecting means latches the external clock signal, synchronizes with the external clock signal, and alternately switches to a high level and a low level for each cycle of the external clock signal. A latch that generates a pulse signal as the first pulse signal, and a polarity of the first pulse signal that is inverted
The inertial device according to (2) above, which comprises an inverter that generates the pulse signal of

【0016】(4)前記補正外部クロックは、前記外部
クロックを分周した内部クロックの繰り返し周期を前記
外部クロック周期誤差に基づき補正したクロックである
ことを特徴とする前記(1)乃至(3)に記載の慣性装
置。
(4) The corrected external clock is a clock obtained by correcting a repeating cycle of an internal clock obtained by dividing the external clock based on the external clock cycle error, (1) to (3). Inertial device according to.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を挙
げ、本発明の慣性装置を一層具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the inertial device of the present invention will be described more specifically with reference to the embodiments of the present invention.

【0018】図1は、本発明の一実施の形態の構成を示
すブロック図である。図1に示されるように、本実施例
の慣性装置1は、慣性センサ2と、アップダウン・カウ
ンタ3と、演算処理部4と、外部クロック周期測定回路
5と、外部接続回路6とを備えて構成される。また、図
2は、外部クロック周期測定回路5の一実施例の内部構
成を示す図であり、図3(a),(b),(c),
(d),(e),(f),(g),(h),(i),
(j)及び(k)は、外部クロック周期測定回路5にお
ける各部信号のタイミング図である。図2に示されるよ
うに、外部クロック周期測定回路5は、演算処理部4に
対応して、ラッチ7と、インバータ8と、カウンタ9,
10と、バッファ11,12とを備えて構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the inertial device 1 of the present embodiment includes an inertial sensor 2, an up / down counter 3, an arithmetic processing unit 4, an external clock cycle measuring circuit 5, and an external connection circuit 6. Consists of 2 is a diagram showing an internal configuration of an embodiment of the external clock cycle measuring circuit 5, and FIGS. 3 (a), 3 (b), 3 (c),
(D), (e), (f), (g), (h), (i),
(J) and (k) are timing charts of signals of respective parts in the external clock cycle measuring circuit 5. As shown in FIG. 2, the external clock cycle measuring circuit 5 corresponds to the arithmetic processing unit 4 and includes a latch 7, an inverter 8, a counter 9, and
10 and buffers 11 and 12 are provided.

【0019】図1において、慣性センサ2において検出
されたセンサ出力101(前述の慣性センサ出力に相
当)は、アップダウン・カウンタ3に入力され、外部機
器16から供給される外部クロック信号102のタイミ
ングでアップダウン・カウント処理される。慣性センサ
2及びアップダウン・カウンタ3の作動は図5について
述べたところと同様である。アップダウン・カウンタ3
から出力されるアップダウン・カウント処理出力103
は、演算処理部4に入力される。演算処理部4ではアッ
プダウン・カウント処理出力103につき慣性演算処理
が行われることは、図4及び図5の従来の慣性装置と同
様である。本実施の形態の慣性装置1は、外部クロック
周期測定回路5が外部クロック信号102の繰り返し周
期を測定し、その外部クロック信号102の繰り返し周
期を外部クロック周期データとしてデータバス13経由
で演算処理部4へ供給する点を特徴とする。
In FIG. 1, the sensor output 101 detected by the inertial sensor 2 (corresponding to the inertial sensor output described above) is input to the up / down counter 3 and the timing of the external clock signal 102 supplied from the external device 16 is supplied. Up / down count processing is performed. The operation of the inertial sensor 2 and the up / down counter 3 is similar to that described with reference to FIG. Up-down counter 3
Up / down count processing output 103 output from
Is input to the arithmetic processing unit 4. In the calculation processing unit 4, the inertia calculation processing is performed on the up / down count processing output 103, as in the conventional inertial device shown in FIGS. 4 and 5. In the inertial device 1 of the present embodiment, the external clock cycle measurement circuit 5 measures the repetition cycle of the external clock signal 102, and the repetition cycle of the external clock signal 102 is used as external clock cycle data via the data bus 13 to perform an arithmetic processing unit. It is characterized by supplying to No. 4.

【0020】演算処理部4は、外部クロック周期データ
で示される積分時間区間が所定の外部クロック周期(前
述の基準値に相当)からずれている量を誤差(前述の外
部クロック周期誤差に相当)とし、外部クロック信号1
02を分周した内部クロックの周期を該誤差に基づき補
正し、外部クロック信号102の周波数変動の影響を除
いた正確な慣性データを得ることができる。
The arithmetic processing unit 4 makes an error (corresponding to the above-mentioned external clock cycle error) by an amount of deviation of the integration time section indicated by the external clock cycle data from a predetermined external clock cycle (corresponding to the above-mentioned reference value). And external clock signal 1
The period of the internal clock obtained by dividing 02 is corrected based on the error, and accurate inertial data excluding the influence of the frequency fluctuation of the external clock signal 102 can be obtained.

【0021】外部クロック周期測定回路5に対しては、
外部クロック信号102が入力されており、また演算処
理部4からは基準クロック信号104、カウンタ(9)
クリア信号107、カウンタ(10)クリア信号10
8、バッファ(11)イネーブル信号111及びバッフ
ァ(12)イネーブル信号112が入力されている。信
号107,108,111及び112は前述の制御信号
に相当する。外部クロック周期測定回路5からは、外部
クロック信号102の繰り返し周期を表す外部クロック
周期データ〔カウンタ(9)計数データ109およびカ
ウンタ(10)計数データ110を交互に選択して構成
したデータ〕がデータバス13を介して演算処理部4へ
出力される。
For the external clock cycle measuring circuit 5,
The external clock signal 102 is input, the reference clock signal 104 and the counter (9) are supplied from the arithmetic processing unit 4.
Clear signal 107, counter (10) clear signal 10
8, the buffer (11) enable signal 111 and the buffer (12) enable signal 112 are input. The signals 107, 108, 111 and 112 correspond to the control signals mentioned above. From the external clock cycle measuring circuit 5, the external clock cycle data [the data constituted by alternately selecting the counter (9) count data 109 and the counter (10) count data 110] representing the repetition cycle of the external clock signal 102 is data. It is output to the arithmetic processing unit 4 via the bus 13.

【0022】演算処理部4においては、上述のように、
該外部クロック周期データにより外部クロック信号10
2の繰り返し周期を知り、外部クロック信号102の基
準繰り返し周期に対し実際の外部クロック信号102の
繰り返し周期がずれている時間量を外部クロック信号
(102)繰り返し周期誤差として求める。そして、演
算処理部4は、外部クロック信号102を分周した内部
クロックの繰り返し周期を外部クロック信号(102)
繰り返し周期誤差に基づき補正することにより、補正外
部クロックを生成し、補正外部クロックの繰り返し周期
に基づく時間でアップダウン・カウント処理出力103
の時間積分をし、慣性データを生成する。アップダウン
・カウント処理出力103の時間積分で得られる慣性デ
ータは、その外部クロック信号102の繰り返し周期が
基準値であるときにその基準値の繰り返し周期で積分し
て得らえる慣性データとほぼ同じ精度である。この慣性
データは、データバス14を介して外部接続回路6に入
力され、更にデータバス15を経由して外部機器16へ
伝送される。
In the arithmetic processing unit 4, as described above,
According to the external clock cycle data, the external clock signal 10
Knowing the repetition cycle of 2, the amount of time that the actual repetition cycle of the external clock signal 102 deviates from the reference repetition cycle of the external clock signal 102 is determined as the external clock signal (102) repetition cycle error. Then, the arithmetic processing unit 4 determines the repetition cycle of the internal clock obtained by dividing the external clock signal 102 by the external clock signal (102).
A correction external clock is generated by performing correction based on the repetition cycle error, and an up / down count processing output 103 is generated at a time based on the repetition cycle of the correction external clock.
Inertial data is generated by time integration of. The inertial data obtained by the time integration of the up / down count processing output 103 is almost the same as the inertial data obtained by integrating at the repetition cycle of the reference value when the repetition cycle of the external clock signal 102 is the reference value. It is precision. This inertial data is input to the external connection circuit 6 via the data bus 14 and further transmitted to the external device 16 via the data bus 15.

【0023】このように、演算処理部4における慣性演
算においては、外部クロック信号102の繰り返し周期
の誤差を求め、慣性データの演算精度の向上を図ること
ができる。以下においては、図1、図2および図3を参
照し、本実施の形態について、外部クロック周期測定回
路5の一実施例の動作内容に主眼をおいて説明する。
As described above, in the inertial calculation in the arithmetic processing unit 4, the error of the repetition cycle of the external clock signal 102 can be obtained to improve the calculation accuracy of the inertial data. In the following, with reference to FIGS. 1, 2, and 3, the present embodiment will be described focusing on the operation content of one example of the external clock period measurement circuit 5.

【0024】図1に示されるように、外部機器16より
出力される外部クロック信号102(図3(b)参照)
は、前述のように、アップダウン・カウンタ3に入力さ
れるとともに、演算処理部4および外部クロック周期測
定回路5に対しても入力される。外部クロック周期測定
回路5に対しては、基準クロック信号104(図3
(a)参照)が演算処理部4から供給され、さらに制御
信号として、カウンタ(9)クリア信号107(図3
(g)参照)、カウンタ(10)クリア信号108(図
3(h)参照)、バッファ(11)イネーブル信号11
1(図3(i)参照)およびバッファ(12)イネーブ
ル信号112(図3(j)参照)が演算処理部4から供
給されている。外部クロック信号102の周波数は1k
Hzである。基準クロック信号104は、演算処理部4
内の発信器により生成され、10MHzの安定した周波
数の信号であり、外部クロック信号102とは非同期で
ある。
As shown in FIG. 1, the external clock signal 102 output from the external device 16 (see FIG. 3B).
Is input to the up / down counter 3 and also to the arithmetic processing unit 4 and the external clock cycle measuring circuit 5 as described above. For the external clock cycle measuring circuit 5, the reference clock signal 104 (see FIG.
(See (a)) is supplied from the arithmetic processing unit 4, and as a control signal, a counter (9) clear signal 107 (see FIG. 3).
(G)), counter (10) clear signal 108 (see FIG. 3 (h)), buffer (11) enable signal 11
1 (see FIG. 3 (i)) and the buffer (12) enable signal 112 (see FIG. 3 (j)) are supplied from the arithmetic processing unit 4. The frequency of the external clock signal 102 is 1k
Hz. The reference clock signal 104 is supplied to the arithmetic processing unit 4
It is a signal with a stable frequency of 10 MHz generated by an internal oscillator and is asynchronous with the external clock signal 102.

【0025】図2において、外部機器16からの外部ク
ロック信号102は、ラッチ7に入力され、ラッチ7か
らは、カウンタ・イネーブル信号105(前述の第1の
パルス信号に相当。図3(c)参照)が出力されて、カ
ウンタ9に入力されるとともに、インバータ8により反
転されて、反転カウンタ・イネーブル信号106(前述
の第2のパルス信号に相当。図3(d)参照)として、
カウンタ10に入力される。
In FIG. 2, the external clock signal 102 from the external device 16 is input to the latch 7, and from the latch 7, the counter enable signal 105 (corresponding to the above-mentioned first pulse signal. FIG. 3C). Is output to the counter 9 and is inverted by the inverter 8 to be inverted counter enable signal 106 (corresponding to the second pulse signal described above; see FIG. 3D).
It is input to the counter 10.

【0026】カウンタ9(前述の第1のカウンタに相
当)は、カウンタ・イネーブル信号105と、基準クロ
ック信号104を受けて、図3(e)に示されるよう
に、タイミングT1 からT2 に至る間において、基準ク
ロック信号104の計数を行う。カウンタ9における計
数値は、カウンタ(9)計数データ109として、該タ
イミングT2 以降の時間帯において保持される。カウン
タ(9)計数データ109は、外部クロック信号102
の周期を表す。同様に、カウンタ10(前述の第2のカ
ウンタに相当)には、反転カウンタ・イネーブル信号1
06と、基準クロック信号104とを受けて、図3
(f)に示されるように、タイミングT2 からT5 に至
る間において、基準クロック信号104の計数を行う。
カウンタ10における計数値は、カウンタ(10)計数
データ110として、該タイミングT5 以降の時間帯に
おいて保持される。カウンタ(10)計数データ110
は、カウンタ(9)計数データ109と同様に、外部ク
ロック信号102の周期を表す。カウンタ(9)計数デ
ータ109及びカウンタ(10)計数データ110は、
外部クロック信号102における交互の繰り返し周期を
それぞれ表す。
The counter 9 (corresponding to the above-mentioned first counter) receives the counter enable signal 105 and the reference clock signal 104 and, as shown in FIG. 3 (e), during the period from the timing T1 to the timing T2. At, the reference clock signal 104 is counted. The count value of the counter 9 is held as counter (9) count data 109 in the time zone after the timing T2. The counter (9) count data 109 is the external clock signal 102.
Represents the cycle of. Similarly, the counter 10 (corresponding to the above-mentioned second counter) has an inverted counter enable signal 1
06 and the reference clock signal 104,
As shown in (f), the reference clock signal 104 is counted between the timings T2 and T5.
The count value of the counter 10 is held as counter (10) count data 110 in the time period after the timing T5. Counter (10) Count data 110
Represents the cycle of the external clock signal 102, like the count data 109 of the counter (9). The counter (9) count data 109 and the counter (10) count data 110 are
Each represents an alternate repetition period in the external clock signal 102.

【0027】バッファ11(前述の第1のバッファに相
当)は、図3(i)に示されるように、タイミングT3
において、演算処理部4から出力されるバッファ(1
1)イネーブル信号111を受けて、タイミングT2 以
降、カウンタ9にデータ保持されていたカウンタ(9)
計数データ109の取り込みを行う。カウンタ(9)計
数データ109は、バッファ11及びデータバス13を
介して演算処理部4に伝送される。カウンタ(9)計数
データ109の転送後のタイミングT4 においては、演
算処理部4から、カウンタ9に対してカウンタ(9)ク
リア信号107が入力され、カウンタ9に保持されてい
たカウンタ(9)計数データ109はクリアされる。
The buffer 11 (corresponding to the above-mentioned first buffer) has a timing T3 as shown in FIG. 3 (i).
In the buffer (1
1) Upon receiving the enable signal 111, the counter (9) which holds data in the counter 9 after the timing T2
The count data 109 is taken in. The counter (9) count data 109 is transmitted to the arithmetic processing unit 4 via the buffer 11 and the data bus 13. At timing T4 after the transfer of the counter (9) count data 109, the counter (9) clear signal 107 is input from the arithmetic processing unit 4 to the counter 9 to count the counter (9) held in the counter 9. The data 109 is cleared.

【0028】カウンタ9及びバッファ11に関するこれ
らの一連の連係動作は、カウンタ10及びバッファ12
(前述の第2のバッファに相当)についても全く同様で
ある。バッファ12においては、図3(j)に示される
ように、タイミングT6 において、演算処理部4から出
力されるバッファ(12)イネーブル信号112を受け
て、タイミングT5 以降、カウンタ10にデータ保持さ
れていたカウンタ(10)計数データ110の取り込み
が行われ、カウンタ(10)計数データ110は、バッ
ファ12及びデータバス13を介して演算処理部4へ伝
送される。カウンタ(10)計数データ110の転送後
のタイミングT7 において、演算処理部4から、カウン
タ10に対してカウンタ(10)クリア信号108が入
力され、カウンタ10に保持されていたカウンタ(1
0)計数データ110はクリアされる。
These series of linked operations relating to the counter 9 and the buffer 11 are performed by the counter 10 and the buffer 12.
The same applies to (corresponding to the above-mentioned second buffer). As shown in FIG. 3 (j), the buffer 12 receives the buffer (12) enable signal 112 output from the arithmetic processing unit 4 at the timing T6 and holds the data in the counter 10 after the timing T5. The counter (10) count data 110 is fetched, and the counter (10) count data 110 is transmitted to the arithmetic processing unit 4 via the buffer 12 and the data bus 13. The counter (10) clear signal 108 is input from the arithmetic processing unit 4 to the counter 10 at a timing T7 after the transfer of the count data 110 of the counter (10), and the counter (1
0) The count data 110 is cleared.

【0029】図3(k)は、カウンタ(9)計数データ
109およびカウンタ(10)計数データ110が、そ
れぞれデータバス13を経由して外部機器16に伝送さ
れる際の、該データバス13の利用時間帯を概念的に示
した図である。バッファ(11)イネーブル信号111
及びバッファ(12)イネーブル信号112に対応する
伝送時間帯13aにおいて、カウンタ計数データ10
9,110は、データバス13を経由して演算処理部4
に逐次に伝送される即ち、カウンタ(9)計数データ1
09及びカウンタ(10)計数データ110は、外部ク
ロック信号102に同期して、データバス13を経由し
て、演算処理部4へ交互に出力される。カウンタ計数デ
ータ109及び110は、前述のとおり、データバス1
3を経由して演算処理部4へ交互に供給されるとき、演
算処理部4は外部クロック周期データなる一体のデータ
としてデータ109及び110を認識する。また図3
(k)において符合13bとして示される期間は、デー
タバス13がハイインピーダンス状態にある時間帯を示
しており、カウンタ計数データ109,110以外の他
のデータ信号の伝送に利用できる伝送時間帯を示してい
る。
FIG. 3K shows the counter (9) count data 109 and the counter (10) count data 110 of the data bus 13 when they are transmitted to the external device 16 via the data bus 13, respectively. It is the figure which showed the utilization time zone notionally. Buffer (11) enable signal 111
And the counter count data 10 in the transmission time zone 13a corresponding to the buffer (12) enable signal 112.
Reference numerals 9 and 110 denote arithmetic processing units 4 via the data bus 13.
To the counter (9) counting data 1
09 and the counter (10) count data 110 are alternately output to the arithmetic processing unit 4 via the data bus 13 in synchronization with the external clock signal 102. The counter count data 109 and 110 are stored in the data bus 1 as described above.
When the data is alternately supplied to the arithmetic processing unit 4 via the data processing unit 3, the arithmetic processing unit 4 recognizes the data 109 and 110 as integrated data which is the external clock cycle data. See also FIG.
The period indicated by reference numeral 13b in (k) indicates a time zone in which the data bus 13 is in a high impedance state, and indicates a transmission time zone that can be used for transmission of data signals other than the counter count data 109 and 110. ing.

【0030】かくして、図2の外部クロック周期測定回
路5は、カウンタ計数データ109及び110で構成さ
れる外部クロック周期データを演算処理部4へ供給し、
演算処理部4は外部クロック周期データに基づき外部ク
ロック信号102の繰り返し周期の誤差(外部クロック
周期誤差)を演算し、その外部クロック周期誤差に基づ
き外部クロック信号102の繰り返し周期を補正し、補
正外部クロックを生成し、該補正外部クロックの繰り返
し周期に基づく時間でアップダウン・カウント処理出力
103の時間積分をする。時間積分における時間データ
が正確であるから、演算処理部4は、外部クロック信号
102の繰り返し周期の誤差の影響を除いた正確な慣性
データを演算することができる。但し、基準クロック信
号104は外部クロック信号102とは非同期であるか
ら、外部クロック周期測定回路5で測定される外部クロ
ック信号102の繰り返し周期には、最大で基準クロッ
ク信号104の2周期分の誤差はある。しかし、この実
施例では、基準クロック信号104は10MHzである
から、この2周期分の誤差は200ナノ秒(ns)であ
り、外部クロック信号102の繰り返し周期に生じ得る
数十マイクロ秒の変動に比べ、無視し得る大きさであ
る。
Thus, the external clock cycle measuring circuit 5 of FIG. 2 supplies the external clock cycle data composed of the counter count data 109 and 110 to the arithmetic processing section 4,
The arithmetic processing unit 4 calculates the error of the repeating cycle of the external clock signal 102 (external clock cycle error) based on the external clock cycle data, corrects the repeating cycle of the external clock signal 102 based on the external clock cycle error, and corrects the external A clock is generated, and time integration of the up / down count processing output 103 is performed with a time based on the repetition cycle of the corrected external clock. Since the time data in the time integration is accurate, the arithmetic processing unit 4 can calculate the accurate inertial data excluding the influence of the error of the repetition period of the external clock signal 102. However, since the reference clock signal 104 is asynchronous with the external clock signal 102, the repetition cycle of the external clock signal 102 measured by the external clock cycle measurement circuit 5 has an error of maximum two cycles of the reference clock signal 104. There is. However, in this embodiment, since the reference clock signal 104 has a frequency of 10 MHz, the error for these two cycles is 200 nanoseconds (ns), resulting in a fluctuation of several tens of microseconds that can occur in the repetition cycle of the external clock signal 102. In comparison, the size is negligible.

【0031】また、外部クロック信号102の繰り返し
周期の誤差が、外部クロック信号102の繰り返し周期
のジッタによるものであり、そのジッタが比較的大きい
値であっても、本実施の形態では、外部クロック信号1
02の繰り返し周期を1周期ごとに測定しているので、
外部クロック信号102の繰り返し周期に応じて演算し
て得た慣性データにそのジッタに基づく誤差があって
も、その誤差を補正した正確な慣性データを出力でき
る。外部クロック周期測定回路が、外部クロック信号1
02における複数の繰り返し周期の平均値を測定するの
であれば、個別のジッタに基づく積分値の誤差は補正で
きないが、本実施の形態では、上述のとおり、外部クロ
ック信号102の繰り返し周期を1周期ごとに測定して
いるので、繰り返し周期ごとのジッタに基づく誤差をも
補正できるのである。
Further, the error of the repeating period of the external clock signal 102 is due to the jitter of the repeating period of the external clock signal 102, and even if the jitter is a relatively large value, in the present embodiment, the external clock signal is not generated. Signal 1
Since the repeat cycle of 02 is measured for each cycle,
Even if the inertial data obtained by calculation in accordance with the repetition cycle of the external clock signal 102 has an error due to the jitter, accurate inertial data with the error corrected can be output. The external clock period measurement circuit uses the external clock signal 1
If the average value of a plurality of repeating cycles in 02 is measured, the error of the integrated value based on individual jitter cannot be corrected, but in the present embodiment, as described above, the repeating cycle of the external clock signal 102 is one cycle. Since the measurement is performed for each, it is possible to correct the error based on the jitter for each repeating cycle.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、外部クロック信号の周期に変動があっても、外部ク
ロック信号に同期した慣性データを高い精度で外部機器
に供給できる慣性装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, an inertial device capable of supplying inertial data synchronized with an external clock signal to an external device with high accuracy even if the cycle of the external clock signal varies. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施の形態における外部クロック周期測
定回路の一実施例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an external clock cycle measurement circuit in the embodiment of FIG.

【図3】図2の外部クロック周期測定回路における各部
の信号を示すタイミング図である。
FIG. 3 is a timing diagram showing signals of various parts in the external clock cycle measurement circuit of FIG.

【図4】従来例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example.

【図5】他の従来例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41,51 慣性装置 2 慣性センサ 3 アップダウン・カウンタ 4,44 演算処理部 5 外部クロック周期測定回路 6 外部接続回路 7 ラッチ 8 インバータ 9,10 カウンタ 11,12 バッファ 13,14,15 データバス 16 外部機器 101 センサ出力 102 外部クロック信号 103 アップダウン・カウンタ3のアップダウン・
カウント処理出力 104 基準クロック信号 105 カウンタ・イネーブル信号 106 反転カウンタ・イネーブル信号 107 カウンタ(9)クリア信号 108 カウンタ(10)クリア信号 109 カウンタ(9)計数データ 110 カウンタ(10)計数データ 111 バッファ(11)イネーブル信号 112 バッファ(12)イネーブル信号 144 慣性データ 402 クロック信号
1, 41, 51 Inertial device 2 Inertial sensor 3 Up-down counter 4,44 Arithmetic processing unit 5 External clock cycle measuring circuit 6 External connection circuit 7 Latch 8 Inverter 9, 10 Counter 11, 12 Buffer 13, 14, 15 Data bus 16 external device 101 sensor output 102 external clock signal 103 up / down counter 3 up / down
Count processing output 104 Reference clock signal 105 Counter enable signal 106 Inverse counter enable signal 107 Counter (9) clear signal 108 Counter (10) Clear signal 109 Counter (9) Count data 110 Counter (10) Count data 111 Buffer (11 ) Enable signal 112 Buffer (12) Enable signal 144 Inertial data 402 Clock signal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動体の角速度および加速度を検出する慣
性センサと、該慣性センサの出力を受ける演算手段とを
備え、外部機器から出力される外部クロック信号を該演
算手段に受け、該外部クロック信号の繰り返し周期に基
づく時間に関し該慣性センサ出力に積分演算処理を施す
ことにより、該移動体の慣性データを求め、該慣性デー
タを該外部機器へ伝達する慣性装置において、 前記外部クロック信号の繰り返し周期を測定し、該繰り
返し周期を表す外部クロック周期データを生成する外部
クロック周期測定回路を備え、 前記演算手段は、前記外部クロック周期データを受け、
該外部クロック周期データで表される前記繰り返し周期
と基準値との差を外部クロック周期誤差として求め、該
外部クロック周期誤差に基づき該外部クロックの周期を
補正することにより、繰り返し周期の補正された補正外
部クロックを生成し、該補正外部クロックの繰り返し周
期に基づく時間に関し該慣性センサ出力に積分演算処理
を施すことにより、該移動体の慣性データを求め、該慣
性データを該外部機器へ伝達することを特徴とする慣性
装置。
1. An inertial sensor for detecting an angular velocity and an acceleration of a moving body, and an arithmetic means for receiving an output of the inertial sensor. The external clock signal output from an external device is received by the arithmetic means, and the external clock is supplied. In an inertial device that obtains inertial data of the moving object by performing integral calculation processing on the inertial sensor output with respect to time based on a signal repetition period, and repeats the external clock signal in an inertial device that transmits the inertial data to the external device. An external clock cycle measuring circuit for measuring a cycle and generating external clock cycle data representing the repeating cycle, wherein the calculating means receives the external clock cycle data,
The difference between the repeating cycle represented by the external clock cycle data and the reference value is obtained as an external clock cycle error, and the cycle of the external clock is corrected based on the external clock cycle error, thereby correcting the repeating cycle. A corrected external clock is generated, and inertial data of the moving body is obtained by performing integral calculation processing on the inertial sensor output with respect to the time based on the repetition cycle of the corrected external clock, and the inertial data is transmitted to the external device. An inertial device characterized by the above.
【請求項2】前記慣性センサは、前記角速度を検出する
ジャイロと前記加速度を検出する加速度計とを含み、 前記演算手段は、前記外部クロック信号のタイミングで
前記慣性センサ出力にアップダウン・カウント処理を施
し、アップダウン・カウント処理出力を生成するアップ
ダウン・カウンタと、該アップダウン・カウント処理出
力に積分演算処理を施すことにより前記慣性データを生
成する演算処理部でなり、 前記演算処理部は、前記外部クロック周期測定回路の作
動を制御する制御信号および基準クロック信号を前記外
部クロック周期測定回路へ供給し、 前記基準クロック信号の繰り返し周波数は、前記外部ク
ロック信号の繰り返し周波数より大きく、 前記外部クロック周期測定回路は、前記外部クロック信
号の繰り返し周期のパルス幅のパルス信号を生成する外
部クロック信号繰り返し周期検出手段と、該パルス幅の
時間を前記基準クロック信号で計数する計数手段と、該
計数手段から出力される計数値を取り出し、該計数値を
前記外部クロック周期データとして前記前記演算処理部
へ送出する手段とを有し、 前記外部クロック信号繰り返し周期検出手段は、前記外
部クロック信号における連続する第1及び第2の繰り返
し周期をそれぞれ表す第1及び第2のパルス信号を生成
し、 前記計数手段は、前記第1及び第2のパルス信号におけ
る前記パルス幅を前記基準クロック信号でそれぞれ計数
する第1及び第2のカウンタでなり、 前記送出手段は、前記第1及び第2のカウンタの計数値
をそれぞれ取り出す第1及び第2のバッファと、該第1
及び第2のバッファに取り出された該第1及び第2カウ
ンタの計数値を前記外部クロック周期データとして前記
演算処理部へ導くデータバスとでなり、 前記制御信号は、前記計数手段における計数期間並びに
前記第1及び第2のバッファによる前記第1及び第2カ
ウンタの計数値の取り出しタイミングを制御することを
特徴とする請求項1に記載の慣性装置。
2. The inertial sensor includes a gyro for detecting the angular velocity and an accelerometer for detecting the acceleration, and the computing means performs up / down count processing on the inertial sensor output at the timing of the external clock signal. And an arithmetic processing unit that generates the inertia data by performing integral arithmetic processing on the output of the up-down count processing, and the arithmetic processing unit, A control signal for controlling the operation of the external clock cycle measuring circuit and a reference clock signal are supplied to the external clock cycle measuring circuit, and the repeating frequency of the reference clock signal is higher than the repeating frequency of the external clock signal, The clock cycle measuring circuit is a circuit for measuring the repetition cycle of the external clock signal. External clock signal repetition period detecting means for generating a pulse signal of a pulse width, counting means for counting the time of the pulse width with the reference clock signal, and a count value output from the counting means, and the count value is obtained. Means for sending to the arithmetic processing unit as the external clock cycle data, the external clock signal repetition cycle detection means having a first first cycle and a second repetition cycle each representing a continuous first and second repetition cycle in the external clock signal. And a second pulse signal, wherein the counting means includes first and second counters that respectively count the pulse widths of the first and second pulse signals with the reference clock signal, and the sending means. Are first and second buffers for respectively taking out the count values of the first and second counters, and the first and second buffers.
And a data bus for guiding the count values of the first and second counters fetched to the second buffer to the arithmetic processing section as the external clock cycle data, and the control signal is used for the counting period in the counting means and The inertial device according to claim 1, wherein the timings for taking out the count values of the first and second counters by the first and second buffers are controlled.
【請求項3】前記外部クロック信号繰り返し周期検出手
段は、前記外部クロック信号をラッチして、該外部クロ
ック信号に同期し、且つ外部クロック信号の各周期ごと
に交互にハイレベル及びロウレベルに切り替わるパルス
信号を前記第1のパルス信号として生成するラッチと、
該第1のパルス信号の極性を反転して、前記第2のパル
ス信号を生成するインバータとでなることを特徴とする
請求項2に記載の慣性装置。
3. The external clock signal repetition cycle detecting means latches the external clock signal, synchronizes with the external clock signal, and alternately switches to a high level and a low level for each cycle of the external clock signal. A latch for generating a signal as the first pulse signal;
The inertial device according to claim 2, further comprising an inverter that inverts the polarity of the first pulse signal to generate the second pulse signal.
【請求項4】前記補正外部クロックは、前記外部クロッ
クを分周した内部クロックの繰り返し周期を前記外部ク
ロック周期誤差に基づき補正したクロックであることを
特徴とする請求項1乃至3に記載の慣性装置。
4. The inertia according to claim 1, wherein the corrected external clock is a clock obtained by correcting a repeating cycle of an internal clock obtained by dividing the external clock based on the external clock cycle error. apparatus.
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