JP2661048B2 - 速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば回転体が高速、低速何れかの速度
で回転している場合でも、高精度に速度検出をなし得る
速度検出装置に関する。 （ロ）従来の技術 歯車等回転体の回転速度を検出するのに、従来は、所
定の基準時間間隔に歯車の歯が幾つ通過するかによる方
法、いわゆる周波数測定法か、充分高い周波数の基準ク
ロックを用い、歯が通過する間にクロック信号が何個入
るかによる方法、いわゆる周期測定法とがある。 （ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の速度検出技術のうち、周波数による測定
は、等速度で回転している場合の精度を上げようとし
て、基準時間間隔を増加すると、この基準時間間隔の1/
2の時間遅れにより速度が変化する場合の精度が損なわ
れるという問題がある。一方、周期による測定の場合、
高速時にカウントするクロック数が少なくなり、等速の
場合でも誤差が大きくなると言う問題があった。 この発明は、上記に鑑み、測定しようとする速度を出
来得る限り、時間遅れを少なく、かつ高速の場合でも精
度良く測定をなし得る速度検出装置を提供することを目
的としている。 （ニ）問題点を解決するための手段及び作用 この発明の回転速度検出装置は、所定移動距離毎に性
質が変化する要素（1a）を持つ移動体（１）と、この要
素の変化を検出し、パルス信号として出力する検出器
（２）と、基準クロック発生器（６）と、この基準クロ
ック発生器よりのクロック信号をカウントする第１のカ
ウンタ（４）と、この第１のカウンタのカウント値が所
定値Ｎ以上となる出力を出す第１のコンパレータ（５）
と、前記検出器よりのパルスをカウントする第２のカウ
ンタ（９）と、この第２のカウンタのカウント値が所定
値となる毎に出力を出す第２のコンパレータ（10）と、
前記検出器、第１のコンパレータの出力及び第２のコン
パレータの出力を入力に受ける論理積手段（８）と、こ
の論理積手段の出力に応答して、前記第１及び第２のカ
ウンタの内容をラッチするラッチ回路（12）とから構成
されている。 この速度検出装置では、被測定移動体が移動すると、
その速度に応じて、検出器よりパルス信号が出力され、
そのパルスが第２のカウンタでカウントされる。一方、
基準クロック発生器よりのクロック信号が第１のカウン
タでカウントされる。そして、検出器の出力と、第１の
カウンタのカウント値が所定値以上になったことを示す
第１のコンパレータ出力と、第２のカウンタのカウント
値が所定値になる毎に出力を出すコンパレータ出力の論
理積出力により、第１と第２のカウンタのカウント値が
ラッチ回路にラッチされ、速度データとされる。 速度が低い場合、検出器が１パルス間隔を出力する間
に、第１のカウンタが所定値以上のクロックをカウント
するので、１パルス間隔毎に回転速度データが得られ
る。回転速度が高い場合、第１のカウンタが所定値のク
ロックをカウントするまでに、検出器は、数パルスを出
力するので、数パルス間隔毎に第１のカウンタのカウン
ト値がラッチ回路にラッチされ、回転速度データが得ら
れる。それゆえ、高速の場合でも、低速の場合と同程度
の精度の測定結果が得られる。 （ホ）実施例 以下実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。 図面は、この発明の一実施例を示す回転速度検出装置
のブロック図である。図面において等間隔に配置される
歯1aを有し、回転するギア１の近傍にピックアップ２が
配置され、回転により歯1aが通過する度にパルスを発生
する。このパルスは、波形整形回路３で整形されて、カ
ウンタ９に入力されると共に、ワンショット回路７に入
力されている。このワンショット回路７の出力は、アン
ド回路８の入力端の１つに与えられている。ワンショッ
ト回路７の出力は、十分に幅の小さいパルスである。 一方、基準クロック源６より、クロック信号が発生さ
れ、カウンタ４に入力されている。カウンタ４の出力
は、コンパレータ５に入力され、コンパレータ５は、カ
ウンタ４が所定値Ｎをカウントするとそれ以後、その旨
を示す（ハイ）を出力するようになっている。さらに、
このコンパレータ５の出力は、アンド回路８の入力端の
他の１つに加えられている。 カウンタ９の出力は、コンパレータ10に入力されてい
る。コンパレータ10は、カウンタ９が、１若しくは２の
べき数となると出力（ハイ信号）を出し、その出力はア
ンド回路８の入力端のさらに他の１つに加えられてい
る。アンド回路８は、ワンショット回路７、コンパレー
タ５、コンパレータ10よりの出力が全て“ハイ”で入力
されると、“ハイ”の出力を導出し、この信号によりラ
ッチ回路12をトリガする。ラッチ回路12は、これによ
り、カウンタ４及びカウンタ９の出力、つまりカウント
値をラッチするようになっている。ラッチ回路12にラッ
チされたカウント値は回転速度データとしてCPU13に送
られる。 アンド回路８の出力はディレィ回路11にも入力され、
このディレィ回路11の出力は、ラッチ回路12へのトリガ
信号よりも若干の時間遅れをもって、カウンタ４及びカ
ウンタ９に入力され、これらをリセットするようになっ
ている。 次に、この実施例装置の全体動作を説明する。 ギア１の回転により、歯1aがピックアップ２を通過す
る毎に波形整形回路３より、パルス信号が出力され、カ
ウンタ９にカウントされる。一方、カウンタ４もクロッ
ク源６よりのクロック信号をカウントする。ギア１の回
転が低速の場合、ギア１の歯1aの通過による波形整形回
路３よりの出力パルスの周期が大であり、カウンタ９に
１がカウントされ、次の第２発目のパルスが入力される
までに、カウンタ４がクロック信号をＮ発以上カウント
する。そのため、波形整形回路３より、次のパルスが出
力されると、アンド回路８にはワンショット回路７の出
力、コンパレータ５の出力及びコンパレータ10の出力
が、それぞれ“ハイ”で入力され、ハイ出力を導出し、
ラッチ回路12をトリガする。これによりカウンタ９のカ
ウント値２と、カウンタ４のカウント値がラッチ回路12
にラッチされ、遅延時間をおいて、カウンタ４、９がリ
セットされ、歯1aの通過毎に上記動作が繰り返される。
ラッチ回路12にラッチされたカウント値が、回転速度検
出データとなる。 次に、ギア１の回転が、高速の場合、ギア１の歯1aの
通過による波形整形回路３よりの出力パルスの周期が小
さく、従ってカウンタ９に１がカウントされ、次に第２
発目のパルスが入力されるまでにカウンタ４は、クロッ
ク信号をＮ発カウントしていない。そのため、コンパレ
ータ５は出力を出さず、従ってアンド回路８も出力を出
さず、ラッチ回路12はトリガされない。もちろん、カウ
ンタ４、９もリセットされない。やがて、カウンタ４が
クロック信号をＮ個以上カウントすると、そのため、そ
の後はコンパレータ９が２のべき数個のカウント出力を
出し、パルスが波形整形回路３より出力されるタイミン
グに、アンド回路８は、ハイ信号を出力し、ラッチ回路
12をトリガする。この時点で、ラッチ回路12は、カウン
タ９とカウンタ４のカウント値をラッチする。この場合
カウンタ４のカウント値は、ギア１の歯1aの１間隔では
なく、数間隔分のものとなるので、高速でも精度を落と
すことなく、回転速度が検出されることになる。 なお、上記実施例では、移動体として、回転体を例に
上げたが、この発明は、直線敵に移動する移動体の速度
検出にも適用できる。 （ヘ）発明の効果 この発明によれば、高速回転の場合でも、基準となる
クロック信号を所定数以上カウントするものであるか
ら、誤差なく高精度に測定できる。 また、従来の周期法により測定をCPUを用いて行なう
場合、回転速度の変化により、CPUへの割込み間隔が大
きく変化したが、この発明では、回転速度の変化に関わ
らず、ほぼ一定の割込間隔とすることができる。

【図面の簡単な説明】 図面は、この発明の一実施例を示す回転速度検出装置の
回路図である。 1:ギア,2:ピックアップ， ４・9:カウンタ,5・10:コンパレータ， 6:基準クロック源， 12:ラッチ回路。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．所定移動距離毎に性質が変化する要素を持つ移動体
   と、この要素の変化を検出し、パルス信号として出力す
   る検出器と、基準クロック発生器と、この基準クロック
   発生器よりのクロック信号をカウントする第１のカウン
   タと、この第１のカウンタのカウント値が所定値Ｎ以上
   となると出力を出す第１のコンパレータと、前記検出器
   よりのパルスをカウントする第２のカウンタと、この第
   ２のカウンタのカウント値が所定値となる毎に出力を出
   す第２のコンパレータと、前記検出器、第１のコンパレ
   ータの出力及び第２のコンパレータの出力を入力に受け
   る論理積手段と、この論理積手段の出力に応答して、前
   記第１及び第２のカウンタの内容をラッチするラッチ回
   路とからなる速度検出装置。