JP2533707Y2

JP2533707Y2 - 可変周期パルスのカウント装置

Info

Publication number: JP2533707Y2
Application number: JP13292187U
Authority: JP
Inventors: 誠二山下
Original assignee: 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2002-08-31
Also published as: JPS6438562U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、可変周期パルスのカウント装置、詳しく
は、例えば自動車エンジンの回転数を適宜のセンサで捉
えてパルスに変換した場合のように、そのパルスの周期
が経時的に変動する可変周期パルスが幾通りも入力する
としても、これらを安価なマイクロコンピュータでカウ
ントするようにした可変周期パルスのカウント装置に関
する。

〔従来の技術〕

よく知られているように、最近の自動車はエレクトロ
ニクス化されるようになってきており、例えばエンジン
の燃費や安全運転のための制御等のための装置の各所に
マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）が用い
られている。

このようなエレクトロニクス化の一環としてエンジン
の回転数を適宜のセンサで捉えてパルスとして出力させ
たり、或いは自動車のスピードを適宜のセンサにより捉
えてパルスとして出力させ、これらのパルスを各種の制
御のデータとして用いる場合がある。

そして、これらエンジンの回転数及び自動車のスピー
ドは一定のものではなく、一般市街地を走っている場合
と高速道路を走っている場合とでは当然上記パルスの周
期は異なってくる。

ここで、第２図によってエンジンの回転数と自動車の
スピードとをマイコンに取込む場合のブロック構成を説
明する。

図示のようにエンジンの回転数（Ne）は適宜のセンサ
により採り出されて端子101に入力し、更に波形整形回
路102によりきれいに波形整形され、マイコンであるCPU
100を構成するエッジ検出部103の第１の入力端に入力す
る。

一方、自動車の車速（Ｖ）は適宜のセンサで捉えられ
端子109に入力し、ローパスフィルタ110を介して上記エ
ッジ検出部103の第２の入力端に入力する。

上記CPU100の内部には、例えば16ビットのフリーラン
ニングカウンタ105が設けられており、このカウンタ105
の出力は比較器107の第１の入力端に入力する。また、
タイマ割込みの基準となるデータを格納している比較デ
ータ部106は、上記比較器107の第２の入力端に入力す
る。

そして、この比較器107でアンドをとって比較された
結果が割込み制御部104の第１の入力端に入力する。

また、前述のエッジ検出部103の出力もこの割込み制
御部104の第２と第３の入力端に入力している。

そして、この割込み制御部104とから割込みのフラグ
が出力し、これらのフラグとしては「2msタイマ割込
み」と「回転数割込み」と「車速割込み」の３種類があ
る。

一方、第２図に示したような可変周期パルスのカウン
ト装置に入力してくるエンジンの回転数や車速のパルス
は第３図のようになっている。

即ち、フリーランニングカウンタ105は符号t₁，t₂，t
₃…というように一定時間毎にオーバーフローとなり、
このオーバーフローは内部バス108に信号として出力さ
れる。

また、回転数（Ne）や車速（Ｖ）に対応したパルスは
パルス幅が狭い場合には図において符号t₁とt₂との間に
示すようになったり、或いは符号t₂に跨がった形で存在
するようになる。

これに対し、パルスの時間幅が広い場合には符号t₅と
t₆との間を越えて存在するような場合がある。

そして、上述の第３図に示すような様々の可変周期パ
ルスのパルス数をマイコンでカウントする場合には、第
４図に示すようなフローチャートによっていた。

即ち、オーバーフローがない場合にはパルスの周期＝− ……（１）式となる。

また、オーバーフローが１回の場合にはパルスの周期＝（＋）− …（２）式となる。

更に、オーバーフローが２回以上ある場合にはパルスの周期＝〔（オーバーフロー回数−１） ×オーバーフロー値〕＋（＋）−……（３）式となっていた。

〔解決しようとする問題点〕

ところで、パルス数をカウントしてエンジンの毎分の
回転数や車の時速を算出するに際して用いるマイコンに
は高価なものと安価なものとがある。

高価なマイコンであれば、上述のフリーランニングカ
ウンタのオーバーフローはフラグ（Flag）として出力す
るのが一般的であるが、マイコンに安価なタイプのもの
を用いると、上記カウンタのオーバーフローはソフトウ
ェアで検知しなければならない場合がある。

このような場合に前記第４図に示したようなフローチ
ャートを用いると実際のオーバーフロー発生時と検知す
るタイミングがずれるのでオーバーフローを正確に検知
することができないという問題点があり、パルスの周期
の測定誤差が大きくなってしまう。

また、前述のエンジン回転数や車速等以外に第３及び
第４のパルスを測定する場合には、なおさら、オーバー
フローの発生時と検知時のタイミングがずれるため、い
ろいろなルーチンでオーバーフローの検知をしなければ
ならずソフトウェアの容量が増えてしまい、第４図に示
すような処理に多大なソフトを要することとなってしま
い、多数の幾通りもの入力パルスを処理することができ
なくなってしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するために、自動車エンジンの回転数及び自動車の車速等を適宜の
センサで捉えてパルスに変換した場合のように、時間の
経過と共に変動するパルスの数をマイクロコンピュータ
のエッジ検出回路を用いてパルスの立ち上がり又は立ち
下がりを検出してカウントする、可変周期パルスのカウ
ント装置において、マイクロコンピュータに内蔵され、
一定時間毎にオーバーフローを出力するフリーランカウ
ンタと、マイクロコンピュータに内蔵されると共に前記
フリーランカウンタの出力と同期し、前記フリーランカ
ウンタより周期の長い一定周期のパルスを出力し、上記
可変周期パルスの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッ
ジ毎に可変周期パルスの１周期をカウントし、その後ク
リアされるタイマと、前記フリーランカウンタのオーバ
ーフロー周期と前記可変周期パルスの周期を比較し、前
記フリーランカウンタがオーバーフローしない期間に１
つの可変周期パルスが存在するときは、第１のオーバー
フローの開始点を起点とし第１の可変周期パルスの１周
期の終わりまでの時間から上記第１のオーバーフローの
開始点を起点とし第１の可変周期パルスの立ち上がり時
間までの時間を引算し、前記フリーランカウンタがオー
バーフローしない期間より短いパルス周期であって、オ
ーバーフローの瞬間に跨がって該可変周期パルスが存在
するときは、第２のオーバーフローの開始点を起点とし
第２の可変周期パルスの終わりまでの時間から第１のオ
ーバーフローの開始点を起点とし第１の可変周期パルス
の終わりまでの時間を引算し、前記オーバーフローの時
間より上記パルスの１周期が大きいときには、前記タイ
マのパルス数に前記タイマの周期を前記フリーランカウ
ンタの周期で除した値を乗じることによりカウントする
計算手段とを具備したものである。

〔作用〕

本考案では、オーバーフローがない場合には単純な引
算でパルスの周期を算出し、オーバーフローがある場合
には複雑な演算を行うことなく所定の換算をすることに
よりプログラムのステップ数を減らしている。

したがって、可変周期パルスのカウントに大きなソフ
トウェアを必要とせず、多種類の可変周期パルスを入力
してカウントすることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の可変周期パルスのカウント装置を図
示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本考案の可変周期パルスのカウント装置に適
用するフローチャートであり、本考案の可変周期パルス
のカウント装置のハード構成は第５図に示すとおりであ
り、更にこのカウント装置に入力する可変周期パルスは
前記第３図に示した場合と同一である。

可変周期パルスのパルス幅がフリーランニングカウン
タのオーバーフローの値であるより小さい場合は、可
変周期パルスの立ち上がり毎にフリーランニングカウン
タの値，およびを取り出し、まず、オーバーフロ
ーが発生しない場合であって、第３図において符号t₁と
t₂との間に可変周期パルスが存在する場合には、パルスの周期＝− ……（４）式となる。なお、この（４）式は前記（１）式と同じとな
る。

また、符号t₂のところで示すように可変周期パルスが
オーバーフローの瞬間に跨がって存在していても、可変
周期パルスのパルス幅が小さい場合には、パルスの周期＝− ……（５）式となる。

この（５）式は可変周期パルスのパルス幅がフリーラ
ンニングカウンタのオーバーフローの値より小さい場
合なので、＜の関係が成り立ち、CPUの演算から
（２）式と同等となる。即ち、上記（４）式及び（５）
式の場合には、単純なプログラムで済むのでステップ数
を少なくすることができる。

また、可変周期パルスのパルス幅がフリーランニング
カウンタのオーバーフローの値より大きい場合には、
可変周期パルスをタイマ（例えばサンプリングタイムを
2msとする）にて測定する。

つまり、このタイマは、可変周期パルスの立ち上がり
エッジで常にタイマのカウント値をRAMに格納し、その
後クリアされ、またカウントし始めるようにする。そし
て、可変周期パルスのパルス幅がフリーランニングカウ
ンタ（例えばサンプリングタイムを２μｓとする）のオ
ーバーフローする値より大きいか否かをチェックする
ために、フリーランニングカウンタが例えば16bitの場
合はオーバーフローの値が65536となるので、この値を2
msのサンプリングに換算しRAMに格納されているカウン
ト値と比較する（つまり、RAMの値が65（＝65536×２μ
s/2ms）より大きいか否かをチェックする）。

RAMの値の方が大きい場合には、そのRAMの値を可変周
期パルスの周期とするため、フリーランニングカウンタ
のサンプリングに合わせるための換算をする（つまり、
周期＝RAMの値×2ms/2μｓ）。

このようにすれば周期の測定に際しオーバーフローを
検知せずに、周期を測定することができる。したがっ
て、プログラムのステップ数をそれ程使用しないので、
多種類の可変周期パルスを測定することが可能となる。

〔効果〕

本考案によれば、安価なCPUを用いても、多種類の可
変周期パルスの入力をカウントすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の可変周期パルスのカウント装置に適用
するフローチャート、第２図は従来の可変周期パルスの
カウント装置のハード構成を示す図、第３図は可変周期
パルスのカウント装置に入力する可変周期パルスの模式
図、第４図は従来の可変周期パルスのカウント装置に適
用されていたフローチャート、第５図は本考案の一実施
例の構成を示す図である。 100……CPU、104……割込み制御部、105……フリーラン
ニングカウンタ、107……比較器。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】自動車エンジンの回転数及び自動車の車速
等を適宜のセンサで捉えてパルスに変換した場合のよう
に、時間の経過と共に変動するパルスの数をマイクロコ
ンピュータのエッジ検出回路を用いてパルスの立ち上が
り又は立ち下がりを検出してカウントする、可変周期パ
ルスのカウント装置において、マイクロコンピュータに内蔵され、一定時間毎にオーバ
ーフローを出力するフリーランカウンタと、マイクロコンピュータに内蔵されると共に前記フリーラ
ンカウンタの出力と同期し、前記フリーランカウンタよ
り周期の長い一定周期のパルスを出力し、上記可変周期
パルスの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジ毎に可
変周期パルスの１周期をカウントし、その後クリアされ
るタイマと、前記フリーランカウンタのオーバーフロー周期と前記可
変周期パルスの周期を比較し、前記フリーランカウンタがオーバーフローしない期間に
１つの可変周期パルスが存在するときは、第１のオーバ
ーフローの開始点を起点とし第１の可変周期パルスの１
周期の終わりまでの時間から上記第１のオーバーフロー
の開始点を起点とし第１の可変周期パルスの立ち上がり
時間までの時間を引算し、前記フリーランカウンタがオーバーフローしない期間よ
り短いパルス周期であって、オーバーフローの瞬間に跨
がって該可変周期パルスが存在するときは、第２のオー
バーフローの開始点を起点とし第２の可変周期パルスの
終わりまでの時間から第１のオーバーフローの開始点を
起点とし第１の可変周期パルスの終わりまでの時間を引
算し、前記オーバーフローの時間より上記パルスの１周期が大
きいときには、前記タイマのパルス数に前記タイマの周
期を前記フリーランカウンタの周期で除した値を乗じる
ことによりカウントする計算手段とを具備したことを特
徴とする可変周期パルスのカウント装置。