JP3116644B2 - パルス周期計測法及びパルス周期計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フリーランカウンタ
と演算器を共用し、多重割り込みにより複数のパルス周
期を計測できるようにしたパルス周期計測法及びパルス
周期計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】過剰なエンジン動力により車輪がスリッ
プしないよう制御するトラクション制御装置や、或は前
輪と後輪を同位相又は逆位相に操舵する４輪操舵装置、
さらにはブレーキを高速でポンピング動作させて車輪ロ
ックを防ぐアンチロックブレーキ装置などは、いずれも
車体の速度（車体速）以外に車体を支える４輪の各回転
速度（車輪速）の検出が必要である。図５に示すパルス
周期計測装置１は、左右一対の前後輪の回転速度を計測
するための装置であり、前輪と後輪に左右にそれぞれ車
輪の回転を検出する回転センサ２を配し、各回転センサ
２から得られるパルス列の周期を回転センサ２ごとに設
けたフリーランカウンタ３と演算回路４にて計測する構
成とされている。フリーランカウンタ３は、周期τの計
数クロックに従って、図６（Ａ）に示したように、初期
計数値から最終計数値におけるオーバフローに至るまで
の計数を一定周期Ｔでもって繰り返し行うものであり、
回転センサ２の出力パルスの立ち上がりエッジに同期し
て計数値を読み出し、これを演算回路４に供給するとと
もに、オーバフローが発生するつどオーバフロー発生信
号を演算回路４に供給する。演算回路４は、例えば図６
（Ｂ）に示したように、回転センサ２の出力パルスのパ
ルス周期がフリーランカウンタ３の周期Ｔよりも短く、
計数値が２回供給される間に一度もオーバフローが発生
しなかった場合は、パルス周期終端の計数値Ｎｌからパ
ルス周期始端の計数値Ｎｓを差し引き、得られた差Ｎｌ
−Ｎｓにクロック周期τを乗じて得られる （Ｎｌ−Ｎｓ）τ をパルス周期として計上する。

【０００３】また、図６（Ｃ）に示したように、回転セ
ンサ２の出力パルスのパルス周期がフリーランカウンタ
３の周期Ｔよりも短いが、計数値が２回供給される間に
一度だけオーバフローが発生した場合は、フリーランカ
ウンタ３が計数値Ｎｓからオーバフローに至るまでの計
数時間間隔Ｔ−Ｎｓτに、オーバフローしてから計数値
Ｎｌに至るまでの計数時間間隔Ｎｌτを加算することで
パルス周期が得られ、 Ｔ−Ｎｓτ＋Ｎｌτ＝（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋Ｔ がパルス周期となる。

【０００４】さらに、図６（Ｄ）に示したように、回転
センサ２の出力パルスの周期がフリーランカウンタ３の
周期Ｔよりも長く、計数値が２回供給される間に２回の
オーバフローが発生した場合は、フリーランカウンタ３
が計数値Ｎｓからオーバフローに至るまでの計数時間間
隔Ｔ−Ｎｓτに、ちょうど１回分のオーバフローに伴う
時間間隔Ｔと最後にオーバフローしてから計数値Ｎｌに
至るまでの計数時間間隔Ｎｌτを加算することでパルス
周期が得られ、結局 Ｔ−Ｎｓτ＋Ｔ＋Ｎｌτ＝（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋２Ｔがパ
ルス周期となる。

【０００５】これらのことからも判るように、演算回路
４はパルス周期の始端と終端の計数値Ｎｓ，Ｎｌとその
間に発生したオーバフローの回数Ｍを用いて、 （Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴ なる演算を行い、パルス周期Ｔｎを算出することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のパルス周期
計測装置１は、４個の車輪の回転速度をそれぞれ回転セ
ンサ２ごとに用意したフリーランカウンタ３と演算回路
４により個別に計測する構成であり、従って計測対象と
なるパルス列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と同数のフリーラ
ンカウンタ３と演算回路４が必要であり、全体の構成が
複雑であり、同時にまた製造コストも高くつくといった
課題を抱えていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明のパルス周期
計測装置は、上記課題を解決したものであり、初期計数
値から最終計数値におけるオーバフローに至るまでの計
数を一定周期Ｔでもって繰り返し行う単一のフリーラン
カウンタと、計測対象となる複数（ｎ系列）のパルス列
Ｐｎごとに設けられ、パルスエッジに同期して取り込ま
れるパルス周期の始端と終端における前記フリーランカ
ウンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及びこれら２回の取り込み
が行われる間に発生した前記フリーランカウンタのオー
バフロー回数Ｍを計数データとして保持する計数データ
保持回路と、前記複数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパル
スエッジにて割り込みを要求され、割り込み要求を受け
付けたパルス列Ｐｉについて前記計数データＮｌ，Ｎ
ｓ，Ｍ及びフリーランカウンタのクロック周期τに基づ
いて（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス周期Ｔｉを
演算し、そのさいに一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中
に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該
割り込み期間が完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる
割り込み要求を受け付けず、また一のパルス列Ｐｉのパ
ルス割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み
要求と計数データ保持回路にオーバフロー回数を計数さ
せるオーバフロー割り込み要求の両方がなされた場合
は、一のパルス列Ｐｉについての割り込み期間が完了し
た後に、まずオーバフロー割り込み要求を優先して受け
付け、続いて他のパルス列Ｐｊについての割り込み要求
を受け付けるようにし、オーバフロー割り込みの直前に
成されたパルス列Ｐｉの周期演算については、割り込み
要求を受け付けた時点でのフリーランカウンタの計数値
が、割り込み要求時点でパルス列Ｐｉに対応する前記計
数データ保持回路に保持されたフリーランカウンタの計
数値よりも小さくとも、割り込み要求を受け付けたとき
に取り込まれたオーバフロー回数「１」計数前の計数デ
ータ保持回路のオーバフロー回数をそのまま周期演算に
用いる演算器とからなることを特徴とするものである。
また、第２の発明のパルス周期計測装置は、初期計数値
から最終計数値におけるオーバフローに至るまでの計数
を一定周期Ｔでもって繰り返し行う単一のフリーランカ
ウンタと、計測対象となる複数（ｎ系列）のパルス列Ｐ
ｎごとに設けら れ、パルスエッジに同期して取り込まれ
るパルス周期の始端と終端における前記フリーランカウ
ンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及びこれら２回の取り込みが
行われる間に発生した前記フリーランカウンタのオーバ
フロー回数Ｍを計数データとして保持する計数データ保
持回路と、前記複数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパルス
エッジにて割り込みを要求され、割り込み要求を受け付
けたパルス列Ｐｉについて前記計数データＮｌ，Ｎｓ，
Ｍ及びフリーランカウンタのクロック周期τに基づいて
（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス周期Ｔｉを演算
し、そのさいに一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中に他
のパルス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該割り
込み期間が完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる割り
込み要求を受け付けず、また一のパルス列Ｐｉのパルス
割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求
と計数データ保持回路にオーバフロー回数を計数させる
オーバフロー割り込み要求の両方がなされた場合は、一
のパルス列Ｐｉについての割り込み期間が完了した後
に、まずオーバフロー割り込み要求を優先して受け付
け、続いて他のパルス列Ｐｊについての割り込み要求を
受け付けるようにし、オーバフロー割り込みを挟んで割
り込み待機させられたパルス列Ｐｊの周期演算について
は、割り込み要求を受け付けた時点でのフリーランカウ
ンタの計数値が、割り込み要求時点でパルス列Ｐｊに対
応する前記計数データ保持回路に保持されたフリーラン
カウンタの計数値よりも小さいことを条件に、割り込み
待機中に計数データ保持回路が計数したオーバフロー回
数「１」を先送りして周期演算から除外する演算器とか
らなることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】前記第１の発明は、初期計数値から最終計数値
におけるオーバフローに至るまでの計数を一定周期Ｔで
もって繰り返し行う単一のフリーランカウンタから、計
測対象となる複数（ｎ系列）のパルス列Ｐｎごとに設け
た計数データ保持回路が、パルスエッジに同期して取り
込まれるパルス周期の始端と終端における前記フリーラ
ンカウンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及びこれら２回の取り
込みが行われる間に発生した前記フリーランカウンタの
オーバフロー回数Ｍを計数データとして保持し、前記複
数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパルスエッジにて割り込
みを要求される演算器が、割り込み要求を受け付けたパ
ルス列Ｐｉについて前記計数データＮｌ，Ｎｓ，Ｍ及び
フリーランカウンタのクロック周期τに基づいて（Ｎｌ
−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス周期Ｔｉを演算し、そ
のさいに一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中に他のパル
ス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該周期演算が
完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求を
受け付けず、また一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み期
間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求と計数デー
タ保持回路にオーバフロー回数を計数させるオーバフロ
ー割り込み要求の両方がなされた場合は、一のパルス列
Ｐｉについての割り込み期間が完了した後に、まずオー
バフロー割り込み要求を優先して受け付け、続いて他の
パルス列Ｐｊについての割り込み要求を受け付けるよう
にし、オーバフロー割り込みの直前になされたパルス列
Ｐｉの周期演算については、割り込み要求を受け付けた
時点でのフリーランカウンタの計数値が、割り込み要求
時点でパルス列Ｐｉに対応する前記計数データ保持回路
に保持されたフリーランカウンタの計数値よりも小さく
とも、割り込み要求を受け付けたときに取り込まれたオ
ーバフロー回数「１」計数前の計数データ保持回路のオ
ーバフロー回数をそのまま周期演算に用いることによ
り、単一のフリーランカウンタと演算器及びパルス列数
と同数の計数データ保持回路により、複数のパルス列の
パルス周期を計測する。また、前記第２の発明は、初期
計数値から最終計数値におけるオーバフローに至るまで
の計数を一定周期Ｔでもって繰り返し行う単一のフリー
ランカウンタから、計測対象となる複数（ｎ系列）のパ
ルス列Ｐｎごとに設けた計数データ保持 回路が、パルス
エッジに同期して取り込まれるパルス周期の始端と終端
における前記フリーランカウンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ
及びこれら２回の取り込みが行われる間に発生した前記
フリーランカウンタのオーバフロー回数Ｍを計数データ
として保持し、前記複数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパ
ルスエッジにて割り込みを要求される演算器が、割り込
み要求を受け付けたパルス列Ｐｉについて前記計数デー
タＮｌ，Ｎｓ，Ｍ及びフリーランカウンタのクロック周
期τに基づいて（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス
周期Ｔｉを演算し、そのさいに一のパルス列Ｐｉの割り
込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求があ
っても、該周期演算が完了するまでは他のパルス列Ｐｊ
による割り込み要求を受け付けず、また一のパルス列Ｐ
ｉのパルス割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割
り込み要求と計数データ保持回路にオーバフロー回数を
計数させるオーバフロー割り込み要求の両方がなされた
場合は、一のパルス列Ｐｉについての割り込み期間が完
了した後に、まずオーバフロー割り込み要求を優先して
受け付け、続いて他のパルス列Ｐｊについての割り込み
要求を受け付けるようにし、オーバフロー割り込みを挟
んで割り込み待機させられたパルス列Ｐｊの周期演算に
ついては、割り込み要求を受け付けた時点でのフリーラ
ンカウンタの計数値が、割り込み要求時点でパルス列Ｐ
ｊに対応する前記計数データ保持回路に保持されたフリ
ーランカウンタの計数値よりも小さいことを条件に、割
り込み待機中に計数データ保持回路が計数したオーバフ
ロー回数「１」を先送りして周期演算から除外すること
により、単一のフリーランカウンタと演算器及びパルス
列数と同数の計数データ保持回路により、複数のパルス
列のパルス周期を計測する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１ない
し図４を参照して説明する。図１は、この発明のパルス
周期計測装置の一実施例を示す回路構成図、図２は、図
１に示した演算器の動作を説明するためのフローチャー
ト、図３は、図１に示した回路各部の信号波形図、図４
は、図３に示した信号波形図の一部拡大図である。

【００１０】図１に示すパルス周期計測装置１１は、前
輪と後輪に配した回転センサ２から個別に得られる全部
で４系列のパルス列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を、単一の
フリーランカウンタ１２と演算器１３を共用して周期計
測するものであり、４系列で共用するフリーランカウン
タ１２と演算器１３の外に、各パルス系列ごとにフリー
ランカウンタ１２と演算器１３の間に計数データ保持回
路１４を設けて構成してある。フリーランカウンタ１２
は、初期計数値から最終計数値におけるオーバフローに
至るまでの計数を一定周期Ｔでもって繰り返し行うもの
であり、計数クロックのクロック周期τに最終計数値を
乗じた値が周期Ｔとなる。

【００１１】計数データ保持回路１４は、パルスエッジ
に同期してフリーランカウンタ１２から取り込まれた最
新の計数値、すなわちここでは演算対象となるパルス周
期の終端における計数値Ｎｌを保持する第１のレジスタ
１５と、第１のレジスタ１５が上記最新の計数値を保持
する直前まで保持していた１回前のパルスエッジに同期
して取り込まれたフリーランカウンタ１２の計数値、す
なわちパルス周期の始端における計数値Ｎｓを保持する
第２のレジスタ１６と、演算器１３からの指令を受けて
動作し、パルス周期の始端と終端の間に発生したオーバ
フロー回数Ｍの計数値を「１」だけ増加させるオーバフ
ローカウンタ１７とから構成される。演算器１３は、４
個の回転センサ２とフリーランカウンタ１２からの割り
込み入力を受ける５個の割り込み入力端子を有してお
り、４系列のパルス列Ｐ１〜Ｐ４の各パルスエッジにて
発される割り込み要求とフリーランカウンタ１２からの
オーバフロー割り込みとを、後述する優先順位に従って
順に受け付ける。そして、割り込み要求を受け付けたパ
ルス列例えばＰｉに対応する計数データ保持回路１４が
保持する計数データＮｌ，Ｎｓ，Ｍに基づいて、パルス
周期Ｔｉを演算する。この周期演算は、先に説明した従
来の演算回路４と同じく、基本的には Ｔｉ＝（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴ なる算式に則って行われる。

【００１２】ここでは、演算器１３が複数のパルス列Ｐ
ｎ（ｎ＝１〜４）の演算を行う上で不可避的に発生する
割り込みの重複に対して、前記の優先順位に関連して後
述する例外規定を設けることで、誤った演算が行われな
いよう配慮してある。なお、車輪速の演算に要する演算
時間は、フリーランカウンタ１２の１周期Ｔの数百分の
一程度のごく短い時間であり、演算器１３の仕事を車輪
速の演算に限定した場合でも、フリーランカウンタ１２
の１周期Ｔを計測対象となるパルス列Ｐｎの系列数すな
わち４で除して得られるＴ／４以下であればよい。

【００１３】実施例では、演算器１３をＣＰＵ（中央処
理装置）で構成してあり、このＣＰＵには４個の車輪速
の計測の外にエンジン回転数の計測など様々な仕事が与
えられているが、車輪速の計測に関しては、 ｉ） 「一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中に他のパル
ス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該割り込み期
間が完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる割り込み要
求を受け付けず、該割り込み期間が完了した時点で他の
パルス列Ｐｊによる割り込み要求を受け付ける。」 ｉｉ） 「一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み期間中に
他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求とオーバフローカ
ウンタ１７にオーバフロー回数Ｍを計数させるオーバフ
ロー割り込み要求の両方がなされた場合は、一のパルス
列Ｐｉについての割り込み期間が完了した後に、まずオ
ーバフロー割り込み要求を優先して受け付け、続いて他
のパルス列Ｐｊについての割り込み要求を受け付け
る。」 というように、各種割り込み要求に対する優先順位が演
算器１３の動作プログラムに規定してある。

【００１４】また、割り込み要求に対する優先順位に関
連し、オーバフローカウンタ１７が計数するオーバフロ
ー回数Ｍの取り扱いに正確を期すため、パルス周期の演
算に関する第１の例外規定を設けてある。すなわち、
「オーバフロー割り込みをはさんで割り込み待機させら
れたパルス列Ｐｊの周期演算については、割り込み要求
を受け付けた時点でのフリーランカウンタ１２の計数値
が、割り込み要求時点でパルス列Ｐｊに対応する計数デ
ータ保持回路１４に保持されたフリーランカウンタ１２
の計数値よりも小さいことを条件に、割り込み待機中に
オーバフローカウンタ１２が計数したオーバフロー回数
「１」を先送りして周期演算から除外する。」

【００１５】また、割り込み要求に関連し、オーバフロ
ーカウンタ１７が計数するオーバフロー回数Ｍの取り扱
いに正確を期すため、パルス周期の演算に関する第２の
例外規定を設けてある。すなわち、「オーバフロー割り
込みの直前になされたパルス列Ｐｉの周期演算について
は、割り込み要求を受け付けた時点でのフリーランカウ
ンタ１２の計数値が、割り込み要求時点でパルス列Ｐｉ
に対応する計数データ保持回路１４に保持されたフリー
ランカウンタ１２の計数値よりも小さくとも、割り込み
要求を受け付けたときに取り込まれたオーバフロー回数
「１」計数前のオーバフローカウンタ１７の計数値をそ
のまま周期演算に用いる。」

【００１６】この例外規定は、周期演算の精度を大きく
左右するオーバフロー回数を正確に判定する上で非常に
重要であり、その中身を実効あるものとするため、ここ
ではすべてのパルス周期演算について、割り込み要求を
受け付けた時点でのフリーランカウンタ１２の計数値Ｎ
ｒと、割り込み要求時点でパルス列に対応する計数デー
タ保持回路１４に保持されたフリーランカウンタ１２の
計数値ＮｓやＮｌとを比較することを演算器１３に義務
付けてある。一般に、割り込み要求時点でパルス列に対
応する計数データ保持回路１４に保持されたフリーラン
カウンタ１２の計数値ＮｓやＮｌと、割り込み要求が受
け付けられた時点でのフリーランカウンタ１２の計数値
Ｎｒとの間には、演算器１３の動作時間に伴う若干の相
違があるために、計数値Ｎｓ，Ｎｌよりも計数値Ｎｒが
大である場合が殆どであるが、割り込み要求がフリーラ
ンカウンタ１２のオーバフロー直前に発されたときや、
或いは前記の優先順位規定により割り込み要求とその受
付時点との間にかなりの時間ずれが生じたときは、計数
値Ｎｒの方が計数値Ｎｓ，Ｎｌよりも小となる場合があ
る。但し書き付き例外規定は、計数値Ｎｒが計数値Ｎ
ｓ，Ｎｌよりも小なる場合の演算器１３の動作を規定す
るものである。

【００１７】ここで、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示したよう
に、回転センサ２ｉの出力パルスが立ち上がり、続いて
回転センサ２ｊの出力パルスが立ち上がり、その直後に
フリーランカウンタ１２の計数値がオーバフローした場
合を例に、図２を参照しつつ演算器１３の動作を説明す
る。なお、説明の便宜上、２個のパルス列には、ｉ，ｊ
なる添え字を付し、パルス列Ｐｉ，Ｐｊに対応する回転
センサや計数データ保持回路にも２ｉ，２ｊ或いは１４
ｉ，１４ｊのごとく、添え字ｉ，ｊを付すものとする。

【００１８】上記のケースでは、回転センサ２ｉの出力
パルスの立ち上がりで演算器１３に対して割り込み要求
がなされ、同時に計数データ保持回路１４ｉ内の第１の
レジスタ１５にフリーランカウンタ１２の計数値Ｎｌｉ
が機械的に取り込まれる。一方、図３（Ｄ）に示したよ
うに、回転センサ２ｉが発する割り込み要求を受け付け
た演算器１３は、図２の判断ステップ（１０１）に続く
ステップ（１０２）において、他の割り込み禁止する。
次に、ステップ（１０３）と（１０４）において、割り
込み要求受付時点でのフリーランカウンタ１２の計数値
Ｎｒｉ及びオーバフローカウンタ１７の計数値（オーバ
フロー回数）Ｍｉを取り込む。なお、オーバフローカウ
ンタ１７は、計数値Ｍｉを演算器１３に取り込まれた直
後に該計数値Ｍｉを零リセットされ、次の計数準備態勢
に入る。

【００１９】こうして、フリーランカウンタ１２の計数
値Ｎｒｉ及びオーバフローカウンタ１７の計数値（オー
バフロー回数）Ｍｉを取り込み、オーバフローカウンタ
１７の零リセットを完了すると、ステップ（１０５）に
おいて、ステップ（１０２）で禁止した他の割り込みを
許可したのち、周期演算に必要なデータの揃ったパルス
列Ｐｉについて、ステップ（１０６）以下の処理を実行
する。ただし、ここでの例では、計数値ＮｒｉがＮｌｉ
よりも大きいため、ステップ（１０６）にて判断を否定
され、通常の周期演算により、 Ｔｉ＝（Ｎｌｉ−Ｎｓｉ）τ＋ＭｉＴ として、パルス周期Ｔｉが求まる。

【００２０】一方、回転センサ２ｊの出力パルスＰｊつ
いては、パルス列Ｐｉの割り込み期間中にパルスエッジ
が立ち上がっており、しかもその間にオーバフローカウ
ンタ１７にオーバフロー回数「１」を計数させるオーバ
フロー割り込み要求がなされるため、一のパルス列Ｐｉ
についての割り込み期間が完了した後に、図３（Ｆ）に
示したように、オーバフロー割り込み要求が優先して受
け付けられてしまう。その結果、他のパルス列Ｐｊにつ
いての割り込み要求が受け付けられるのは、図３（Ｅ）
に示したように、フリーランカウンタ１２の計数値がオ
ーバフローした後になる。このため、ステップ（１０
１）にて割り込み要求が受け付けられた後で、ステップ
（１０３）と（１０４）において採取されるデータ計数
値ＮｒｊとＭｊは、やや特殊なものとなる。すなわち、
割り込み要求受付時点でのフリーランカウンタ１２の計
数値Ｎｒｊは、計数データ保持回路１４ｊが割り込み要
求時点で保持した計数値Ｎｌｊよりも小さく、またオー
バフローカウンタ１７の計数値（オーバフロー回数）Ｍ
ｊも、実際にはパルス周期演算に含めることのできない
オーバフロー回数「１」が余分に含まれるのである。

【００２１】前述の第１の例外規定は、こうしたケース
に有効に機能するよう用意されたものであり、まず判断
ステップ（１０６）において、Ｎｒｊ＜Ｎｌｊであると
判断され、さらに続く判断ステップ（１０７）におい
て、オーバフローカウンタ１７の計数値Ｍｊが「０」で
あるかどうか、すなわち直前にオーバフロー割り込みが
なかったかどうかが判断される。従って、この場合は、
オーバフロー割り込みを優先させた直後の周期演算であ
ることから、Ｍｊ≠０であり、判断ステップ（１０７）
における判断が否定され、ステップ（１０８），（１０
９）へと続く。ステップ（１０８）では、割り込み待機
中にオーバフローカウンタ１２が計数したオーバフロー
回数「１」を周期演算から除外するため、Ｍｊから
「１」を引いたオーバフロー回数Ｍｊ−１を今回の周期
演算に供する。また、ステップ（１０８）において除外
されたオーバフロー回数「１」を次回の周期演算に先送
りするため、ステップ（１０９）では、Ｍｊに「１」を
加算し、Ｍｊ＋１として次回の周期演算に備える。

【００２２】また、上記の（１０６）〜（１０９）のス
テップにより第１の例外規定が実行されるが、第２の例
外規定は、以下に示すように、フリーランカウンタ１２
がオーバフローを生ずる殆ど直前で割り込み要求が発さ
れたようなケースで発揮される。高速であるとは言え、
演算器１３の動作に付随する最小限の動作時間をもって
しても、割り込み要求時点と割り込み要求を受け付けて
ステップ（１０３）や（１０４）を実行する時点との間
に僅かな時間差が生じてしまい、図４（Ａ），（Ｂ）に
示したように、この時間差の間にオーバフローが発生す
ることがある。こうした場合、例えばパルス列Ｐｉは、
オーバフロー直前に立ち上がりエッジを有するも、ステ
ップ（１０３）において演算器１３に取り込まれるフリ
ーランカウンタ１２の計数値Ｎｒｉは、オーバフロー後
の値であるために、Ｎｒｉ＜Ｎｌｉとなってしまう。し
かしながら、ステップ（１０４）において取り込まれる
オーバフローカウンタ１７の計数値Ｍｉは、オーバフロ
ー割り込みが行われる前の値であり、従って前述のパル
スＰｊの場合と違って、余分なオーバフロー回数「１」
は含まれていない。従って、単純に例外規定を適用すれ
ば、ステップ（１０８）において、オーバフロー回数Ｍ
ｉが補正を受けてしまうことになるが、ここではステッ
プ（１０７）における判断で、直前にオーバフロー割り
込みがなく、オーバフローカウンタ１７の計数値は、ス
テップ（１０４）における零リセットによって既にＭｉ
＝０とされていたことが判定される。その結果、ステッ
プ（１０８）への移行は阻止され、周期演算ミスが回避
される。

【００２３】このように、上記パルス周期計測装置１１
によれば、単一のフリーランカウンタ１２と演算器１３
及び複数の計数データ保持回路１４により、計数データ
保持回路１４と同数のパルス列Ｐｎの各パルス周期Ｔｎ
を計測することができ、一のパルス列Ｐｉのパルス周期
Ｔｉを演算するのに要する演算時間は、最大でもフリー
ランカウンタ１２の１周期Ｔを計測対象とされたパルス
列の数ｎで除して得られる時間Ｔ／ｎ以下であればよ
く、こうした要求に応える高速演算処理機能をもったＣ
ＰＵを導入することで十分対応可能であり、これにより
フリーランカウンタ１２を共用することによるコストメ
リットを十分に享受することができ、従って従来のよう
に計測対象となるパルス列Ｐｎと同数のフリーランカウ
ンタ３と演算回路４を用意する必要がなく、装置構成の
簡単化と製造コストの引き下げが可能である。

【００２４】また、単一の演算器１３による時分割演算
により複数のパルス列Ｐｎのパルス周期Ｔｎを計測する
上で、一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み期間中に他の
パルス列Ｐｊによる割り込み要求とオーバフローカウン
タ１７にオーバフロー回数Ｍを計数させるオーバフロー
割り込み要求の両方がなされた場合は、一のパルス列Ｐ
ｉについての割り込み期間が完了した後に、まずオーバ
フロー割り込み要求を優先して受け付け、続いて他のパ
ルス列Ｐｊについての割り込み要求を受け付けるように
し、かつまたオーバフロー割り込みを挟んで割り込み待
機させられたパルス列Ｐｊの周期演算については、割り
込み要求を受け付けた時点でのフリーランカウンタ１２
の計数値Ｎｒｊが、割り込み要求時点でパルス列Ｐｊに
対応する計数データ保持回路１４ｊに保持されたフリー
ランカウンタ１２の計数値Ｎｌｊよりも小さいことを条
件に、割り込み待機中にオーバフローカウンタ１７が計
数したオーバフロー回数「１」を先送りして周期演算か
ら除外するため、オーバフロー回数の計数ミスが原因で
周期演算に大幅な誤差が発生するのを回避することがで
きる。

【００２５】さらにまた、オーバフロー割り込みの直前
になされたパルス列Ｐｉの周期演算については、割り込
み要求を受け付けた時点でのフリーランカウンタ１２の
計数値が、割り込み要求時点でパルス列Ｐｉに対応する
計数データ保持回路１４ｉに保持されたフリーランカウ
ンタ１２の計数値よりも小さくとも、割り込み要求を受
け付けたときに取り込まれたオーバフロー回数「１」計
数前のオーバフローカウンタ１７の計数値をそのまま周
期演算に用いることにより、単一の演算器１３を共用す
ることによる弊害を良好に排除することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、単一
のフリーランカウンタと演算器及び複数の計数データ保
持回路により、計数データ保持回路と同数のパルス列Ｐ
ｎの各パルス周期Ｔｎを計測することができ、一のパル
ス列Ｐｉのパルス周期Ｔｉを演算するのに要する演算時
間は、最大でもフリーランカウンタの１周期Ｔを計測対
象とされたパルス列の数ｎで除して得られる時間Ｔ／ｎ
以下であればよく、こうした要求に応える高速演算処理
機能をもったＣＰＵを導入することで十分対応可能であ
り、これによりフリーランカウンタを共用することによ
るコストメリットを十分に享受することができ、従って
従来のように計測対象となるパルス列Ｐｎと同数のフリ
ーランカウンタと演算回路を用意する必要がなく、装置
構成の簡単化と製造コストの引き下げが可能であり、ま
た単一の演算器による時分割演算により複数のパルス列
Ｐｎのパルス周期Ｔｎを計測する上で、一のパルス列Ｐ
ｉのパルス割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割
り込み要求と計数データ保持回路にオーバフロー回数を
計数させるオーバフロー割り込み要求の両方がなされた
場合は、一のパルス列Ｐｉについての割り込み期間が完
了した後に、まずオーバフロー割り込み要求を優先して
受け付け、続いて他のパルス列Ｐｊについての割り込み
要求を受け付けるようにし、かつまたオーバフロー割り
込みを挟んで割り込み待機させられたパルス列Ｐｊの周
期演算については、割り込み要求を受け付けた時点での
フリーランカウンタの計数値が、割り込み要求時点でパ
ルス列Ｐｊに対応する前記計数データ保持回路に保持さ
れたフリーランカウンタの計数値よりも小さいことを条
件に、割り込み待機中にオーバフローカウンタが計数し
たオーバフロー回数「１」を先送りして周期演算から除
外するため、オーバフロー回数の計数ミスが原因で周期
演算に大幅な誤差が発生するのを回避することができ、
一方またオーバフロー割り込みの直前になされたパルス
列Ｐｉの周期演算については、割り込み要求を受け付け
た時点でのフリーランカウンタの計数値が、割り込み要
求時点でパルス列Ｐｉに対応する前記計数データ保持回
路に保持されたフリーランカウンタの計数値よりも小さ
くとも、割り込み要求を受け付けたときに取り込まれた
オーバフロー回数「１」計数前のオーバフローカウンタ
の計数値をそのまま周期演算に用いることにより、単一
の演算器を共用することによる弊害を良好に排除するこ
とができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のパルス周期計測装置の一実施例を示
す回路構成図である。

【図２】図１に示した演算器の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】図１に示した回路各部の信号波形図である。

【図４】図３に示した信号波形図の一部拡大図である。

【図５】従来のパルス周期計測装置の一例を示す回路構
成図である。

【図６】図５に示した回路各部の信号波形図である。

【符号の説明】

２ 回転センサ １１ パルス周期計測装置 １２ フリーランカウンタ １３ 演算器 １４ 計数データ保持回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 初期計数値から最終計数値におけるオー
   バフローに至るまでの計数を一定周期Ｔでもって繰り返
   し行う単一のフリーランカウンタから、計測対象となる
   複数（ｎ系列）のパルス列Ｐｎごとに設けた計数データ
   保持回路が、パルスエッジに同期して取り込まれるパル
   ス周期の始端と終端における前記フリーランカウンタの
   各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及びこれら２回の取り込みが行われ
   る間に発生した前記フリーランカウンタのオーバフロー
   回数Ｍを計数データとして保持し、 前記複数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパルスエッジにて
   割り込みを要求される演算器が、割り込み要求を受け付
   けたパルス列Ｐｉについて前記計数データＮｌ，Ｎｓ，
   Ｍ及びフリーランカウンタのクロック周期τに基づいて
   （Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス周期Ｔｉを演算
   し、 そのさいに一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中に他のパ
   ルス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該周期演算
   が完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求
   を受け付けず、また一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み
   期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求と計数デ
   ータ保持回路にオーバフロー回数を計数させるオーバフ
   ロー割り込み要求の両方がなされた場合は、一のパルス
   列Ｐｉについての割り込み期間が完了した後に、まずオ
   ーバフロー割り込み要求を優先して受け付け、続いて他
   のパルス列Ｐｊについての割り込み要求を受け付けるよ
   うにし、 オ ーバフロー割り込みの直前になされたパルス列Ｐｉの
   周期演算については、割り込み要求を受け付けた時点で
   のフリーランカウンタの計数値が、割り込み要求時点で
   パルス列Ｐｉに対応する前記計数データ保持回路に保持
   されたフリーランカウンタの計数値よりも小さくとも、
   割り込み要求を受け付けたときに取り込まれたオーバフ
   ロー回数「１」計数前の計数データ保持回路のオーバフ
   ロー回数をそのまま周期演算に用いることを特徴とする
   パルス周期計測法。
2. 【請求項２】 初期計数値から最終計数値におけるオー
   バフローに至るまでの計数を一定周期Ｔでもって繰り返
   し行う単一のフリーランカウンタから、計測対象となる
   複数（ｎ系列）のパルス列Ｐｎごとに設けた計数データ
   保持回路が、 パルスエッジに同期して取り込まれるパル
   ス周期の始端と終端における前記フリーランカウンタの
   各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及びこれら２回の取り込みが行われ
   る間に発生した前記フリーランカウンタのオーバフロー
   回数Ｍを計数データとして保持し、 前記複数のパルス列Ｐｎのそれぞれのパルスエッジにて
   割り込みを要求される演算器が、割り込み要求を受け付
   けたパルス列Ｐｉについて前記計数データＮｌ，Ｎｓ，
   Ｍ及びフリーランカウンタのクロック周期τに基づいて
   （Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのごとくパルス周期Ｔｉを演算
   し、 そのさいに一のパルス列Ｐｉの割り込み期間中に他のパ
   ルス列Ｐｊによる割り込み要求があっても、該周期演算
   が完了するまでは他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求
   を受け付けず、また一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み
   期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込み要求と計数デ
   ータ保持回路にオーバフロー回数を計数させるオーバフ
   ロー割り込み要求の両方がなされた場合は、一のパルス
   列Ｐｉについての割り込み期間が完了した後に、まずオ
   ーバフロー割り込み要求を優先して受け付け、続いて他
   のパルス列Ｐｊについての割り込み要求を受け付けるよ
   うにし、 オーバフロー割り込みを挟んで割り込み待機させられた
   パルス列Ｐｊの周期演算については、割り込み要求を受
   け付けた時点でのフリーランカウンタの計数値が、割り
   込み要求時点でパルス列Ｐｊに対応する前記計数データ
   保持回路に保持されたフリーランカウンタの計数値より
   も小さいことを条件に、割り込み待機中に計数データ保
   持回路が計数したオーバフロー回数「１」を先送りして
   周期演算から除外することを特徴とするパルス周期計測
   法。
3. 【請求項３】 初期計数値から最終計数値におけるオー
   バフローに至るまでの計数を一定周期Ｔでもって繰り返
   し行う単一のフリーランカウンタと、計測対象となる複
   数（ｎ系列）のパルス列Ｐｎごとに設けられ、パルスエ
   ッジに同期して取り込まれるパルス周期の始端と終端に
   おける前記フリーランカウンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及
   びこれら２回の取り込みが行われる間に発生した前記フ
   リーランカウンタのオーバフロー回数Ｍを計数データと
   して保持する計数データ保持回路と、前記複数のパルス
   列Ｐｎのそれぞれのパルスエッジにて割り込みを要求さ
   れ、割り込み要求を受け付けたパルス列Ｐｉについて前
   記計数データＮｌ，Ｎｓ，Ｍ及びフリーランカウンタの
   クロック周期τに基づいて（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのご
   とくパルス周期Ｔｉを演算し、そのさいに一のパルス列
   Ｐｉの割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込
   み要求があっても、該割り込み期間が完了するまでは他
   のパルス列Ｐｊによる割り込み要求を受け付けず、また
   一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み期間中に他のパルス
   列Ｐｊによる割り込み要求と計数データ保持回路にオー
   バフロー回数を計数させるオーバフロー割り込み要求の
   両方がなされた場合は、一のパルス列Ｐｉについての割
   り込み期間が完了した後に、まずオーバフロー割り込み
   要求を優先して受け付け、続いて他のパルス列Ｐｊにつ
   いての割り込み要求を受け付けるようにし、オーバフロ
   ー割り込みの直前に成されたパルス列Ｐｉの周期演算に
   ついては、割り込み要求を受け付けた時点でのフリーラ
   ンカウンタの計数値が、割り込み要求時点でパルス列Ｐ
   ｉに対応する前記計数データ保持回路に保持されたフリ
   ーランカウンタの計数値よりも小さくとも、割り込み要
   求を受け付けたときに取り込まれたオーバフロー回数
   「１」計数前の計数データ保持回路のオーバフロー回数
   をそのまま周期演算に用いる演算器とからなることを特
   徴とするパルス周期計測装置。
4. 【請求項４】 初期計数値から最終計数値におけるオー
   バフローに至るまでの計数を一定周期Ｔでもって繰り返
   し行う単一のフリーランカウンタと、計測対象となる複
   数（ｎ系列）のパルス列Ｐｎごとに設けられ、パルスエ
   ッジに同期して取り込まれるパルス周期の始端と終端に
   おける前記フリーランカウンタの各計数値Ｎｓ，Ｎｌ及
   びこれら２回の取り込みが行われる間に発生した前記フ
   リーランカウンタのオーバフロー回数Ｍを計数データと
   して保持する計数データ保持回路と、前記複数のパルス
   列Ｐｎのそれぞれのパルスエッジにて割り込みを要求さ
   れ、割り込み要求を受け付けたパルス列Ｐｉについて前
   記計数データＮｌ，Ｎｓ，Ｍ及びフリーランカウンタの
   クロック周期τに基づいて（Ｎｌ−Ｎｓ）τ＋ＭＴのご
   とくパルス周期Ｔｉを演算し、そのさいに一のパルス列
   Ｐｉの割り込み期間中に他のパルス列Ｐｊによる割り込
   み要求があっても、該割り込み期間が完了するまでは他
   のパルス列Ｐｊによる割り込み要求を受け付けず、また
   一のパルス列Ｐｉのパルス割り込み期間中に他のパルス
   列Ｐｊによる割り込み要求と計数デ ータ保持回路にオー
   バフロー回数を計数させるオーバフロー割り込み要求の
   両方がなされた場合は、一のパルス列Ｐｉについての割
   り込み期間が完了した後に、まずオーバフロー割り込み
   要求を優先して受け付け、続いて他のパルス列Ｐｊにつ
   いての割り込み要求を受け付けるようにし、オーバフロ
   ー割り込みを挟んで割り込み待機させられたパルス列Ｐ
   ｊの周期演算については、割り込み要求を受け付けた時
   点でのフリーランカウンタの計数値が、割り込み要求時
   点でパルス列Ｐｊに対応する前記計数データ保持回路に
   保持されたフリーランカウンタの計数値よりも小さいこ
   とを条件に、割り込み待機中に計数データ保持回路が計
   数したオーバフロー回数「１」を先送りして周期演算か
   ら除外する演算器とからなることを特徴とするパルス周
   期計測装置。