JP3600465B2 - 時間計測器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電源の電圧・信号が所定値に到達する時間や電源の異なるチャネル間において一方が所定値に到達した後他方が所定値に到達するまでの時間間隔を測定する時間測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源の各チャネルの電圧・信号や情報伝達の各種制御信号等では、信号の発生・消滅に時間順序と時間幅が規定されている。例えば、電源投入直後では、図６に示すようなシーケンスが規定されている。図６は、電源投入信号ＰＯＮ（１）の発生後の所定時間Ｔ１経過後に＋３．３Ｖ（２）の電源がオンし、所定時間Ｔ２経過後に＋５．０Ｖ（３）の電源がオンし、所定時間Ｔ３経過後に−５．０Ｖ（４）の電源がオンし、・・・、全ての電源がオンしたと見なせる所定時間Ｔ４経過後に信号処理等の開始許可信号ＲＥＡＤＹ（５）が発生するというシーケンスの一例である。
【０００３】
なお、図６では、「電源がオン」したか否かは、電圧が９０％のレベルに立ち上がった時点（図６（２）（３））や電圧が９０％のレベルに立ち下がった時点（図６（４））で判断する例を示してある。
電子装置の出荷試験では、各種信号の生起時刻や時間順序を確認するため、例えば図７に示すような時間計測器を用いて各種信号の立ち上がり時間や立ち下がり時間、２つの信号間の時間間隔を計測することが行われている。
【０００４】
図７において、端子９０は、アッテネータ（ＡＴＴ）９２を介して比較器９４の一方の入力端に接続される。比較器９４は、他方の入力端に基準電圧源９６が接続され、出力端がヒステリシス回路９８を介してカウンタ１００の第１入力端（ストップ信号入力端）に接続される。また、端子９１は、アッテネータ（ＡＴＴ）９３を介して比較器９５の一方の入力端に接続される。比較器９５は、他方の入力端に基準電圧源９７が接続され、出力端がヒステリシス回路９９を介してカウンタ１０１の第１入力端（ストップ信号入力端）に接続される。
【０００５】
基準時間発生器１０２の出力端は、カウンタ１００，１０１の第２入力端（クロック入力端）にそれぞれ接続される。カウンタ１００，１０１は、第３入力端（スタート信号入力端）が制御部１０３の出力端にそれぞれ接続され、出力端が演算部１０４にそれぞれ接続される。演算部１０４は、制御入力端が制御部１０３の出力端に接続され、出力端が判定部１０５に接続される。制御部１０３は、外部から測定開始信号が入力する。
【０００６】
以上の構成において、測定対象が電源電圧である場合、端子９０，９１には、１００Ｖ等の高電圧が印加される場合がある。ＡＴＴ９２，９３は、そのような場合のために設けてある。比較器９４，９５は、演算増幅器を用いたアナログコンパレータであり、ＡＴＴ９２，９３を介して入力する測定対象信号と基準電圧源９６，９７からの基準電圧との大小比較により、測定対象信号の例えば９０％立ち上がり点や立ち下がり点を検出する。
【０００７】
ここに、測定対象信号には、例えば、図６（１）（５）に示すように、立ち上がりや立ち下がりが急峻な信号がある一方で、図６（２）（３）（４）に示すように、急峻でなく種々の傾斜で立ち上がる信号がある。アナログ型の比較器９４，９５では、測定対象信号の立ち上がり時間等が比較的緩やかな信号である場合（例えば、数ミリ秒〜数百ミリ秒）には、測定対象信号が基準電圧を通過する場合に、大小判定が一意に定まらず不安定状態となることがある。例えば、５．０Ｖの電圧信号では、４．５Ｖが判定閾値であるが、４．５Ｖ付近から４．６Ｖないしは４．７Ｖ付近までの期間では、不安定状態となり、出力レベルが変動するいわゆるチャタリングを生ずる。
【０００８】
そこで、アナログ型の比較器９４，９５の出力が不安定となるような信号を扱う場合には、出力をヒステリシス回路９８，９９に与えて所定幅の判定閾値とするようにしている。
さて、端子９０，９１に測定対象信号が印加される状態で制御部１０３に外部から測定開始信号が入力すると、制御部１０３は、カウンタ１００，１０１にスタート信号を出力し、また演算部１０４と判定部１０５に制御信号を出力する。カウンタ１００，１０１は、ヒステリシス回路９８，９９から信号が入力するまでの期間内、基準時間発生器１０２からの基準クロックの個数を計数し、それぞれ計数値を演算部１０４に与える。
【０００９】
演算部１０４では、各カウンタの計数値から、測定開始時から各信号の９０％立ち上がり時点等までの時間と、両時間の差を求めて判定部１０５に与える。判定部１０５では、測定対象信号が図６（２）（３）であるとすれば、演算部１０４から入力した各時間が、所定時間Ｔ１，Ｔ２と一致するかを確認し、また両時間の差が、Ｔ２−Ｔ１と一致するかを確認し、その結果に基づき測定対象信号の良否判定を行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の時間計測器では、上述したように、立ち上がり時間等が比較的緩やかな信号を測定する場合のアナログ型の比較器の出力不安定をヒステリシス回路でもって対処している。したがって、図６の例で言えば、測定対象信号が、図６の（１）と（５）であれば、両信号ともチャタリングの問題はないので、ほぼ正確な時間間隔Ｔ４を計測できる。しかし、図６の（２）（３）（４）では、チャタリングがあると、ヒステリシス回路はチャタリングの時間に応じ種々の幅を持つパルス信号を出力するので、図６の（１）と（２）間の時間測定では、（２）の９０％立ち上がり時点の計測に誤差が生じ、また図６の（２）と（３）間の時間測定では、（２）と（３）それぞれの９０％立ち上がり時点の計測に誤差が生じる。
【００１１】
このように、従来の時間計測器では、測定対象信号の立ち上がり時間等が緩やかである場合やパルス状になる場合には、時間を正確に計測するのが困難である。
本発明の目的は、測定対象信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であってもより正確な時間計測ができる時間計測器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る時間計測器は、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、入力する前記測定対象信号の測定点を基準電圧との比較により検出する比較手段と、前記比較手段の出力変化を受けて検出パルスを発生する検出パルス発生手段と、前記判定幅時間内における前記検出パルスの個数を計数する計数手段と、前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第１判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明に係る時間計測器は、請求項１に記載の時間計測器において、測定開始から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、前記時間計測手段の計測時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第２判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明に係る時間計測器は、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、前記判定幅時間以外の期間における前記検出パルスの有無を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
請求項４に記載の発明に係る時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間をそれぞれ生成し、その最大時間から最小時間を引いた第１判定幅時間及び第２判定幅時間をそれぞれ生成する第１判定幅時間生成手段及び第２判定幅時間生成手段と、入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、前記第１判定幅時間内における前記第１検出パルスの個数を計数する第１計数手段及び前記第２判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する第２計数手段と、前記第１計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第１計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とし、前記第１計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とするとともに、前記第２計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第２計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、前記第２計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第１時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る時間計測器は、請求項４に記載の時間計測器において、測定開始から前記第１計数手段及び第２計数手段がそれぞれ所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する第１時間計測手段及び第２時間計測手段と、前記第１時間計測手段及び第２時間計測手段の計測時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第２時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明に係る時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、前記第１信号とそれに後続する前記第２信号との入力時間間隔の最小時間及び最大時間を前記第１検出パルスに応答して生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、前記判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する計数手段と、前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第１時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明に係る時間計測器は、請求項６に記載の時間計測器において、前記第１検出パルスの発生から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、前記時間計測手段の計測時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第２時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明に係る時間計測器は、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、前記判定幅時間外における前記第１検出パルスと前記第２検出パルスとの少なくとも一方の信号有無を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
（作用）
請求項１に記載の発明では、測定対象信号の測定点とは、例えば、０Ｖから正の所定値に立ち上がる場合であれば、立ち上がる途中の１０％、９０％の時点であり、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間は、測定対象信号毎に、測定開始からの最小時間及び最大時間が規定されている。そこで、判定幅時間生成手段が、測定開始に応答して、当該測定対象信号についての測定開始からの最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成し、計数手段に出力する。
【００２０】
一方、測定対象信号の入力は、アナログ型の比較器である比較手段が検出し、検出パルス発生手段が、比較手段の出力レベル変化から検出パルスを発生する。ここに、測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度によっては、比較手段の出力レベルが変動し、複数の検出パルスが発生することがある。つまり、計数手段が、判定幅時間内において計数する検出パルスの個数は、１個または複数個のいずれかである。
【００２１】
そこで、第１判定手段は、計数手段の出力タイミングから、最初の検出パルスの発生時刻を特定し、計数手段の計数値が「１」のときは、最初の検出パルスの発生時刻で測定対象信号の測定点の検出が行われたのであるから、測定開始時から最初の検出パルスの発生時刻までの時間を求め、規格値と照合し良否の判定を行う。
【００２２】
また、第１判定手段は、計数手段の計数値が「複数個」のときは、当該測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度から得られる発生パルス数の情報から、測定対象信号の測定点の検出が行われた時間位置までの概略パルス数（これを「推定パルス数」という）を求め、最初の検出パルスの発生時刻と推定パルス数から検出時刻（これを「推定検出時刻」という）を求め、測定開始時から推定検出時刻までの時間を求め、規格値と照合し良否の判定を行う。
【００２３】
このように、測定対象信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、概略ではあるがパルス数から測定点の検出時刻を求めることができるので、従来の方式よりも正確な時間計測ができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の時間計測器において、当該測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度が複数の検出パルスを発生させる程度である場合に、時間計測手段により基準時間信号に基づき測定開始から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測する。計数手段が計数する所定値は、測定対象信号の測定点の検出が行われるまでの所定パルス数である。これは、別途測定することにより高い精度で定めることができる。したがって、より一層正確な時間測定ができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における当該測定対象信号の信号状態を知ることができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明に係る計測器の２つを並列に配置してある。したがって、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数から、両信号間の時間間隔が測定できる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の時間計測器において、当該測定対象信号である第１信号と第２信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度が複数の検出パルスを発生させる程度である場合に、第１及び第２の時間計測手段により基準時間信号に基づき測定開始から前記第１及び第２の計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測する。したがって、より一層正確に、第１信号と第２信号の時間間隔を測定ができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、第１信号と第２信号の時間間隔の最小時間と最大時間は予め決められている。第１信号が先発生の信号で、第２信号が後発生の信号であるとすれば、第１信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度は、第１比較手段が安定に比較判別でき、したがって第１検出パルス発生手段が複数の検出パルスを発生しない程度のものである。一方、第２信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度は、任意である。
【００２７】
第１信号の入力が、第１比較手段及び第１検出パルス発生手段により検出されると、判定幅時間生成手段が、第１検出パルスに応答して、第１信号とそれに後続する第２信号との入力時間間隔の最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する。
一方、第２信号の入力が、第２比較手段及び第２検出パルス発生手段によって検出されると、計数手段が、前記判定幅時間内における第２検出パルスの個数を計数し、第１時間間隔判定手段が、計数手段の出力タイミングと計数値に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を判定する。
【００２８】
このように、後発生の第２信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、パルス数から第２信号の測定点の概略の検出時刻を求めることができるので、先発生の第１信号の検出パルスを測定開始のトリガとすることにより、第１信号と第２信号の時間間隔を従来の方式よりも正確に計測ができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の時間計測器において、時間計測手段により基準時間信号に基づき第１検出パルスの発生から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間間隔の測定ができる。
請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における前記第１信号と前記第２信号との少なくとも一方の信号状態を知ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、請求項１乃至請求項３に対応する第１実施形態の時間計測器の構成例である。図１において、端子１は、アッテネータ（ＡＴＴ）２を介して比較器３の一方の入力端に接続される。比較器３は、他方の入力端に基準電圧源４が接続され、出力端が微分回路５の入力端に接続される。微分回路５の出力端は、ＡＮＤゲート６，７の一方の入力端にそれぞれ接続される。
【００３１】
スタートトリガ回路９は、入力端が判定制御部８の第１出力端（測定スタート出力端）に接続され、出力端が時間カウンタ１０，１１の一方の入力端（スタート入力端）にそれぞれ接続される。時間カウンタ１０は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８の第２出力端（最小時間出力端）に接続され、出力端が反転回路１２を介してＡＮＤゲート１３の一方の入力端に接続される。また、時間カウンタ１１は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８の第３出力端（最大時間出力端）に接続され、出力端がＡＮＤゲート１３の他方の入力端に接続される。
【００３２】
ＡＮＤゲート１３の出力端は、ＡＮＤゲート６の他方の入力端に接続され、また反転回路１４を介してＡＮＤゲート７の他方の入力端に接続される。ＡＮＤゲート６の出力端は、チャタリングカウンタ１５の入力端に接続され、チャタリングカウンタ１５の出力端は、時間カウンタ１６の第１入力端（ストップ入力端）に接続される。時間カウンタ１６は、第２入力端（クロック入力端）が基準時間発生器１７の出力端に接続され、第３入力端（スタート入力端）が判定制御部８の第４出力端（スタート出力端）に接続され、出力端が判定制御部８の一方の入力端（計測値入力端）に接続される。
【００３３】
ＡＮＤゲート７の出力端は、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８の入力端に接続され、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８の出力端は、判定制御部８の他方の入力端（状態入力端）に接続される。
以上の第１実施形態の構成と請求項１〜３との対応関係は、次のようになっている。判定幅時間生成手段には、判定制御部８、スタートトリガ回路９、時間カウンタ１０，１１、反転回路１２及びＡＮＤゲート１３の全体が対応する。比較手段には、主として比較器３が対応する。検出パルス発生手段には、微分回路５が対応する。計数手段には、主としてチャタリングカウンタ１５が対応する。時間計測手段には、主として時間カウンタ１６が対応する。第１判定手段と第２判定手段には、判定制御部８が対応する。記憶手段には、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８が対応する。
【００３４】
図２は、第１実施形態の動作タイムチャートである。以下、第１実施形態の動作を図１、図２を参照して説明する。図において、端子１に測定対象信号の信号ラインを接続し、外部から判定制御部８に対し測定開始の指示を入力すると、判定制御部８は、測定スタート信号をスタートトリガ回路９に出力する。測定スタート信号は、例えば図２（１）に示すように、測定開始時に０Ｖから正の所定値に立ち上がるレベル信号である。同時に判定制御部８は、測定開始に応答して時間カウンタ１６にスタート信号を出力する。
【００３５】
また、判定制御部８は、端子１に印加される測定対象信号の測定点が、例えば正レベルに立ち上がる途中９０％の時点であるとすれば（図２（６）参照）、測定開始時からその９０％の時点までの時間として規格で定める最小時間と最大時間の計時をそれぞれ開始し、それぞれの計時終了時点で、最小時間信号を時間カウンタ１０に与え、最大時間信号を時間カウンタ１１に与える。
【００３６】
スタートトリガ回路９は、測定スタート信号（図２（１））の立ち上がりを検出してスタートトリガを生成し（図２（２））、時間カウンタ１０，１１に出力する。時間カウンタ１０，１１は、スタートトリガの入力時から、判定制御部８から最小時間信号，最大時間信号が入力するまで計時動作を行う。時間カウンタ１０が計時した最小時間（図２（３））は、反転回路１２で反転されてＡＮＤゲート１３の一方の入力となる。また、時間カウンタ１１が計時した最大時間（図２（４））は、直接ＡＮＤゲート１３の他方の入力となる。したがって、ＡＮＤゲート１３の出力には、最大時間から最小時間を引いた時間（判定幅時間；図２（５））が得られる。
【００３７】
比較器３は、端子１に印加される測定対象信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき、出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路５は、比較器３の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する。このとき、図２（７ａ）は、検出パルスの発生が１個の場合であるが、測定対象信号の立ち上がりが緩やかな場合には、前述したように比較器３の出力は、不安定となり、チャタリングを生ずる。この場合には、微分回路５は、比較器３の出力レベルの立ち上がり変化の回数分のパルス信号を出力する（図２（７ｂ））。
【００３８】
ＡＮＤゲート６は、判定幅時間（図２（６））内における微分回路５からのパルス信号をチャタリングカウンタ１５に与える。チャタリングカウンタ１５は、各計数値を逐一時間カウンタ１６に出力する。時間カウンタ１６は、判定制御部８から測定開始時に入力するスタート信号により、基準時間発生器１７からのクロックを計数することを開始している。この計数動作は、チャタリングカウンタ１５から所定の計数値が入力した時点まで続けられる（図２（８））。この「所定の計数値」は、以下に説明するようにして予め定めてある。なお、チャタリングカウンタ１５は、各計数値を逐一出力するのではなく、「所定の計数値」をカウントしたとき、その「所定の計数値」を出力するように構成しても良い。
【００３９】
判定制御部８は、時間カウンタ１６が計数したクロック数から、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を算出し、規格値と照合し、良否を判定する。
ところで、測定対象信号の立ち上がり等の特性と、発生するチャタリングパルスの個数とには、一定の関係があることが経験上知られている。また、発生するチャタリングパルスのうち、第１パルスや第２パルスなどが測定対象信号の９０％の時点で発生することは考え難いが、測定対象信号の９０％の時点が、例えば、おそらく第４パルスから第８パルスまで発生する期間内にあるだろうと判断できることも経験上知られている。
【００４０】
そこで、測定対象信号の９０％の時点で発生するチャタリングパルスが何番目付近のパルスであるかの特定は、別途の測定やデータの蓄積等により可能である。したがって、時間カウンタ１６の計数動作の終了時を規定する「所定の計数値」は、正確に定めることができるので、従来よりも高い精度で時間計測が可能となる。
【００４１】
一方、測定等はせずに検出パルスを概略的に定め、そのようにして定めた検出パルスまでのパルス数を使用することも可能である。つまり、時間カウンタ１６を省略してチャタリングカウンタ１５の計数値から直接、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を算出することも可能である。
即ち、この場合のパルス数は、概略数であることから、ここでは「推定パルス数」ということとすると、チャタリングカウンタ１５の最初の計数値出力タイミングから第１パルスの発生時刻を特定し、それに所定の推定パルス数の時間を加えることによって、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を求めることができる。精度は、時間カウンタ１６を用いた場合よりも幾らか劣るが、それでも従来の方式よりは高い精度が得られる。
【００４２】
次に、ＡＮＤゲート７は、判定幅時間（図２（６））以外の期間における微分回路５からのパルス信号をフリップフロップ１８に与える。判定幅時間以外の期間は、最小時間の期間と最大時間の経過後の期間である。最小時間の期間は、測定対象信号が立ち上がる以前の期間であり、最大時間の経過後の期間は、測定対象信号が立ち上がって確定した以降の期間である。フリップフロップ１８には、このような期間における信号ラインや測定対象信号の状態が記憶される。
【００４３】
したがって、フリップフロップ１８の出力状態を確認することにより、測定対象信号そのものの状態や信号ラインの状態を知ることができる。製品の出荷検査では、時として見落とされることであるが、この第１実施形態の時間計測器によれば、そのようなことを未然に防止できる。
次に、図３は、請求項４，５に対応する第２実施形態の構成例である。この第２実施形態の時間計測器は、第１実施形態の時間計測器の２つを判定制御部２８を共通にして並列に配置し、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する２つの信号がある場合において、２つの信号間の時間間隔などを測定するように構成したものである。したがって、図３では、符号は異なるが、同一名称の構成要素は、第１実施形態のそれと同一の機能を有するので、図３については、接続関係の説明は省略する。
【００４４】
なお、第２実施形態の構成と請求項４，５との対応関係は、次のようになっている。第１判定幅時間生成手段及び第２判定幅時間生成手段には、判定制御部２８と、スタートトリガ回路２９、時間カウンタ３０，３１、反転回路３２及びＡＮＤゲート３３の全体と、スタートトリガ回路４９、時間カウンタ５０，５１、反転回路５２及びＡＮＤゲート５３の全体とが対応する。第１及び第２の比較手段には、主として比較器２３，４３が対応する。第１及び第２の検出パルス発生手段には、微分回路２５，４５が対応する。第１及び第２の計数手段には、チャタリングカウンタ３５，５５が対応する。第１及び第２の時間計測手段には、主として時間カウンタ３６，５６が対応する。第１及び第２の時間間隔判定手段には、判定制御部２８が対応する。
【００４５】
この第２実施形態の時間計測器では、判定制御部２８の入力段に並置した２系が、それぞれ第１実施形態で説明したように動作する。したがって、判定制御部２８は、第１実施形態で得られた作用・効果に加えて、時間カウンタ３６，５６の出力に基づき、端子２１に印加される信号と端子４１に印加される信号との時間間隔も測定できる。
【００４６】
時間間隔の測定は、端子２１に印加される信号と端子４１に印加される信号との時間的な先後を問わず可能であるので、使い勝手の優れた計測器として使用できる。この第２実施形態の構成から、第１実施形態の時間計測器の複数台を並置できることが容易に推察できる。それにより、マルチチャネルの信号について、信号個々の特性、基準時から各信号までの時間、各信号相互間の時間間隔などを簡単に、しかも高精度に測定できる。
【００４７】
次いで、図４は、請求項６〜８に対応する第３実施形態の構成例である。この第３実施形態の時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する２つの信号がある場合において、先発生の信号の検出タイミングを測定開始のタイミングとして使用し、後発生の信号との時間間隔などを測定するように構成してある。したがって、この第３実施形態では、構成要素は第２実施形態の同一名称のものと同一の機能を有するが、接続関係に若干の相違がある。
【００４８】
図４において、端子６１は、アッテネータ（ＡＴＴ）６３を介して比較器６５の一方の入力端に接続される。比較器６５は、他方の入力端に基準電圧源６７が接続され、出力端が微分回路６９の入力端に接続される。微分回路６９の出力端は、判定制御部８５の第１入力端（測定開始トリガ入力端）、スタートトリガ回路７１の入力端、ＡＮＤゲート８１の一方の入力端にそれぞれ接続される。
【００４９】
また、端子６２は、アッテネータ（ＡＴＴ）６４を介して比較器６６の一方の入力端に接続される。比較器６６は、他方の入力端に基準電圧源６８が接続され、出力端が微分回路７０の入力端に接続される。微分回路７０の出力端は、ＡＮＤゲート７６，８２の一方の入力端にそれぞれ接続される。
スタートトリガ回路７１は、出力端が時間カウンタ７２，７３の一方の入力端（スタート入力端）にそれぞれ接続される。時間カウンタ７２は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８５の第１出力端（最小時間出力端）に接続され、出力端が反転回路７４を介してＡＮＤゲート７５の一方の入力端に接続される。また、時間カウンタ７３は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８５の第２出力端（最大時間出力端）に接続され、出力端がＡＮＤゲート７５の他方の入力端に接続される。
【００５０】
ＡＮＤゲート７５の出力端は、ＡＮＤゲート７６の他方の入力端に接続され、また反転回路７７の入力端に接続される。ＡＮＤゲート７６の出力端は、チャタリングカウンタ７８の入力端に接続され、チャタリングカウンタ７８の出力端は、時間カウンタ７９の第１入力端（ストップ入力端）に接続される。時間カウンタ７９は、第２入力端（クロック入力端）が基準時間発生器８０の出力端に接続され、第３入力端（スタート入力端）が判定制御部８５の第３出力端（スタート出力端）に接続され、出力端が判定制御部８５の第２入力端（計数値入力端）に接続される。
【００５１】
反転回路７７の出力端は、ＡＮＤゲート８１，８２の他方の入力端にそれぞれ接続される。ＡＮＤゲート８１，８２の出力端は、フリップフロップ８３，８４の入力端にそれぞれ接続される。フリップフロップ８３，８４の出力端は、それぞれ、判定制御部８５の第３、第４の入力端（計数値入力端）に接続される。
以上の第３実施形態の構成と請求項６〜８との対応関係は、次のようになっている。第１及び第２の比較手段には、主として比較器６５，６６が対応する。第１及び第２の検出パルス発生手段には、微分回路６９，７０が対応する。判定幅時間生成手段には、判定制御部８５と、スタートトリガ回路７１、時間カウンタ７２，７３、反転回路７４及びＡＮＤゲート７５の全体とが対応する。計数手段には、チャタリングカウンタ７８が対応する。時間計測手段には、主として時間カウンタ７９が対応する。記憶手段には、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）８３，８４が対応する。第１、第２の時間間隔判定手段には、判定制御部８５が対応する。
【００５２】
図５は、第３実施形態の動作タイムチャートである。以下、第３実施形態の動作を図４、図５を参照して説明する。図において、端子６１に印加される測定対象信号（以下「第１信号」という。）が先発生の信号で、端子６２に印加される測定対象信号（以下「第２信号」という。）が後発生の信号である。そして、第１信号は、例えば図５（１）に示すように、０Ｖから正の所定値に比較的急峻に立ち上がる信号である。第２信号は、例えば図５（６）に示すように、０Ｖから正の所定値に任意の時間で立ち上がる信号である。測定点は、以上説明した各実施形態と同様に、９０％の時点であるとする。
【００５３】
比較器６５では、第１信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき、出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路６９は、比較器６５の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する（図５（２））。このとき、第１信号は、比較的急峻に立ち上がる信号であるので、前述したようなチャタリングの問題は生じない。微分回路６９のパルス信号は、測定開始のトリガとしてスタートトリガ回路７１と判定制御部８５に出力され、またＡＮＤゲート８１に出力される。
【００５４】
判定制御部８５は、微分回路６９からのパルス信号に応答して、第１信号と第２信号との時間間隔として規格で定める最小時間と最大時間の計時をそれぞれ開始し、それぞれの計時終了時点で、最小時間信号を時間カウンタ７２に与え、最大時間信号を時間カウンタ７３に与える。また、同時に時間カウンタ７９に基準時間発生器８０からのクロックを計数することを開始させる（図５（８））。
【００５５】
スタートトリガ回路７１は、微分回路６９からのパルス信号の立ち上がりを検出してスタートトリガを生成し、時間カウンタ７２，７３に出力し、計時動作を開始させる。時間カウンタ７２，７３は、判定制御部８５から最小時間信号，最大時間信号が入力するまで計時動作を行う。時間カウンタ７２が計時した最小時間（図５（３））は、反転回路７４で反転されてＡＮＤゲート７５の一方の入力となる。時間カウンタ７３が計時した最大時間（図５（４））は、直接ＡＮＤゲート７５の他方の入力となる。したがって、ＡＮＤゲート７５８の出力には、最大時間から最小時間を引いた時間（判定幅時間；図５（５））が得られる。
【００５６】
一方、比較器６６は、第２信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路７０は、比較器６６の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する。このとき、第２信号の立ち上がりが前述した程度に緩やかな場合には、比較器６６の出力状態は、不安定となり、チャタリングを生ずる。したがって、微分回路７０は、比較器６６の出力レベルの立ち上がり変化の回数分のパルス信号を出力する（図５（７ａ，７ｂ））。
【００５７】
ＡＮＤゲート７６は、判定幅時間（図５（５））内における微分回路７０からのパルス信号（図５（７））をチャタリングカウンタ７８に与える。チャタリングカウンタ７８は、各計数値を逐一時間カウンタ７９に出力する。時間カウンタ７９は、チャタリングカウンタ７８から所定の計数値が入力した時点でクロックの計数動作を終了する（図５（８））。チャタリングカウンタ７８の出力の仕方には、他の方法があり、時間カウンタ７９に設定される「所定の計数値」に関しては前述した通りである。
【００５８】
判定制御部８５は、時間カウンタ７９が計数したクロック数から、第１信号の検出タイミングから第２信号の９０％の時点までの時間を算出し、規格値と照合し、良否を判定する。なお、前述したように、時間カウンタ７９を省略してチャタリングカウンタ７８の計数値から直接、第１信号と第２信号の時間間隔を算出することも可能である。算出方法は、前述したので説明は割愛する。
【００５９】
次に、ＡＮＤゲート８１は、判定幅時間以外の期間（図５（９））における微分回路６９からのパルス信号をフリップフロップ８３に与える。この期間は、第１信号が入力する以前の期間と最小時間の経過期間と最大時間の経過後の期間である。フリップフロップ８３には、このような期間における第１信号の状態が記憶される（図５（１０））。
【００６０】
また、ＡＮＤゲート８２は、判定幅時間以外の期間における微分回路７０からのパルス信号をフリップフロップ８４に与える。この期間は、第２信号が入力する以前の期間と最大時間の経過後の期間である。フリップフロップ８４には、このような期間における第２信号の状態が記憶される（図５（１１））。
したがって、第１，第２の実施形態と同様にフリップフロップ８４，８５の出力状態を確認することにより、測定対象信号そのものの状態や信号ラインの状態を知ることができる。
【００６１】
なお、この第３実施形態では、端子６１に印加する第１信号は、測定の基準となる信号である。したがって、信号の立ち上がり特性（立ち下がり特性）は、急峻である必要はないが、比較器６５においてチャタリングを生じない程度の特性は必要である。
また、第２信号の入力系を複数並置することにより、マルチチャネルの信号について、第１信号から各信号までの時間、各信号相互間の時間間隔などを、簡単に、しかも精度よく測定できる。
【００６２】
さらに、以上説明した各実施形態では、測定対象信号の測定点として、９０％立ち上がり時点／立ち下がり時点を示したが、１０％立ち上がり時点／立ち下がり時点でも同様に計測できることは言うまでもなく、その他の任意の時点であっても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、測定開始から測定対象信号の測定点までの最小時間及び最大時間が規定されている場合において、最小時間及び最大時間から生成した判定幅時間内でのパルス数から、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間を計測するようにしてある。したがって、測定対象信号が、アナログ型の比較器である比較手段の出力レベルを変動させる程度に緩やかな立ち上がり特性／立ち下がり特性を持つ信号であっても、従来の方式よりも正確な時間計測ができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の時間計測器において、測定開始から、前記判定幅時間内で所定パルスが計数されるまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間測定ができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、前記判定幅時間以外の期間における当該測定対象信号の信号状態を知ることができる。
【００６５】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明に係る計測器の２つを並列に配置してあるので、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、判定幅時間内における第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数から、両信号間の時間間隔が測定できる。
【００６６】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の時間計測器において、測定開始から、判定幅時間内における第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数が所定値になるまでの時間をそれぞれ求めるので、より一層正確に、第１信号と第２信号の時間間隔を測定できる
請求項６に記載の発明では、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、先発生の第１信号の検出タイミングを測定開始のトリガとして用い、判定幅時間内において後発生の第２信号を検出できた時点でもって第１信号と第２信号の時間間隔とするようにしてある。
【００６７】
したがって、先発生の第１信号は、時間基準として一定の制約があるものの、後発生の第２信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、パルス数から第２信号の測定点の検出時刻を推定できるので、第１信号と第２信号の時間間隔を従来の方式よりも正確に計測ができる。
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の時間計測器において、先発生の第１信号の検出タイミングから、前記判定幅時間内で所定パルスが計数されるまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間間隔の測定ができる。
【００６８】
請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における前記第１信号と前記第２信号との少なくとも一方の信号状態を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の時間測定器に構成例である。
【図２】第１実施形態の動作タイムチャートである。
【図３】第２実施形態の時間測定器に構成例である。
【図４】第３実施形態の時間測定器に構成例である。
【図５】第３実施形態の動作タイムチャートである。
【図６】シーケンスの一例を示す図である。
【図７】従来のシーケンス時間測定器に構成例である。
【符号の説明】
３，２３，４３，６５，６６ 比較器
５，２５，４５，６９，７０ 微分回路
８，２８，８５ 判定制御部
１０，１１，３０，３１，５０，５１，７２，７３，７９ 時間カウンタ
１５，３５，５５，７８ チャタリングカウンタ
１８，３８，５８，８３，８４ フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電源の電圧・信号が所定値に到達する時間や電源の異なるチャネル間において一方が所定値に到達した後他方が所定値に到達するまでの時間間隔を測定する時間測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源の各チャネルの電圧・信号や情報伝達の各種制御信号等では、信号の発生・消滅に時間順序と時間幅が規定されている。例えば、電源投入直後では、図６に示すようなシーケンスが規定されている。図６は、電源投入信号ＰＯＮ（１）の発生後の所定時間Ｔ１経過後に＋３．３Ｖ（２）の電源がオンし、所定時間Ｔ２経過後に＋５．０Ｖ（３）の電源がオンし、所定時間Ｔ３経過後に−５．０Ｖ（４）の電源がオンし、・・・、全ての電源がオンしたと見なせる所定時間Ｔ４経過後に信号処理等の開始許可信号ＲＥＡＤＹ（５）が発生するというシーケンスの一例である。
【０００３】
なお、図６では、「電源がオン」したか否かは、電圧が９０％のレベルに立ち上がった時点（図６（２）（３））や電圧が９０％のレベルに立ち下がった時点（図６（４））で判断する例を示してある。
電子装置の出荷試験では、各種信号の生起時刻や時間順序を確認するため、例えば図７に示すような時間計測器を用いて各種信号の立ち上がり時間や立ち下がり時間、２つの信号間の時間間隔を計測することが行われている。
【０００４】
図７において、端子９０は、アッテネータ（ＡＴＴ）９２を介して比較器９４の一方の入力端に接続される。比較器９４は、他方の入力端に基準電圧源９６が接続され、出力端がヒステリシス回路９８を介してカウンタ１００の第１入力端（ストップ信号入力端）に接続される。また、端子９１は、アッテネータ（ＡＴＴ）９３を介して比較器９５の一方の入力端に接続される。比較器９５は、他方の入力端に基準電圧源９７が接続され、出力端がヒステリシス回路９９を介してカウンタ１０１の第１入力端（ストップ信号入力端）に接続される。
【０００５】
基準時間発生器１０２の出力端は、カウンタ１００，１０１の第２入力端（クロック入力端）にそれぞれ接続される。カウンタ１００，１０１は、第３入力端（スタート信号入力端）が制御部１０３の出力端にそれぞれ接続され、出力端が演算部１０４にそれぞれ接続される。演算部１０４は、制御入力端が制御部１０３の出力端に接続され、出力端が判定部１０５に接続される。制御部１０３は、外部から測定開始信号が入力する。
【０００６】
以上の構成において、測定対象が電源電圧である場合、端子９０，９１には、１００Ｖ等の高電圧が印加される場合がある。ＡＴＴ９２，９３は、そのような場合のために設けてある。比較器９４，９５は、演算増幅器を用いたアナログコンパレータであり、ＡＴＴ９２，９３を介して入力する測定対象信号と基準電圧源９６，９７からの基準電圧との大小比較により、測定対象信号の例えば９０％立ち上がり点や立ち下がり点を検出する。
【０００７】
ここに、測定対象信号には、例えば、図６（１）（５）に示すように、立ち上がりや立ち下がりが急峻な信号がある一方で、図６（２）（３）（４）に示すように、急峻でなく種々の傾斜で立ち上がる信号がある。アナログ型の比較器９４，９５では、測定対象信号の立ち上がり時間等が比較的緩やかな信号である場合（例えば、数ミリ秒〜数百ミリ秒）には、測定対象信号が基準電圧を通過する場合に、大小判定が一意に定まらず不安定状態となることがある。例えば、５．０Ｖの電圧信号では、４．５Ｖが判定閾値であるが、４．５Ｖ付近から４．６Ｖないしは４．７Ｖ付近までの期間では、不安定状態となり、出力レベルが変動するいわゆるチャタリングを生ずる。
【０００８】
そこで、アナログ型の比較器９４，９５の出力が不安定となるような信号を扱う場合には、出力をヒステリシス回路９８，９９に与えて所定幅の判定閾値とするようにしている。
さて、端子９０，９１に測定対象信号が印加される状態で制御部１０３に外部から測定開始信号が入力すると、制御部１０３は、カウンタ１００，１０１にスタート信号を出力し、また演算部１０４と判定部１０５に制御信号を出力する。カウンタ１００，１０１は、ヒステリシス回路９８，９９から信号が入力するまでの期間内、基準時間発生器１０２からの基準クロックの個数を計数し、それぞれ計数値を演算部１０４に与える。
【０００９】
演算部１０４では、各カウンタの計数値から、測定開始時から各信号の９０％立ち上がり時点等までの時間と、両時間の差を求めて判定部１０５に与える。判定部１０５では、測定対象信号が図６（２）（３）であるとすれば、演算部１０４から入力した各時間が、所定時間Ｔ１，Ｔ２と一致するかを確認し、また両時間の差が、Ｔ２−Ｔ１と一致するかを確認し、その結果に基づき測定対象信号の良否判定を行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の時間計測器では、上述したように、立ち上がり時間等が比較的緩やかな信号を測定する場合のアナログ型の比較器の出力不安定をヒステリシス回路でもって対処している。したがって、図６の例で言えば、測定対象信号が、図６の（１）と（５）であれば、両信号ともチャタリングの問題はないので、ほぼ正確な時間間隔Ｔ４を計測できる。しかし、図６の（２）（３）（４）では、チャタリングがあると、ヒステリシス回路はチャタリングの時間に応じ種々の幅を持つパルス信号を出力するので、図６の（１）と（２）間の時間測定では、（２）の９０％立ち上がり時点の計測に誤差が生じ、また図６の（２）と（３）間の時間測定では、（２）と（３）それぞれの９０％立ち上がり時点の計測に誤差が生じる。
【００１１】
このように、従来の時間計測器では、測定対象信号の立ち上がり時間等が緩やかである場合やパルス状になる場合には、時間を正確に計測するのが困難である。
本発明の目的は、測定対象信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であってもより正確な時間計測ができる時間計測器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る時間計測器は、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、入力する前記測定対象信号の測定点を基準電圧との比較により検出する比較手段と、前記比較手段の出力変化を受けて検出パルスを発生する検出パルス発生手段と、前記判定幅時間内における前記検出パルスの個数を計数する計数手段と、前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第１判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明に係る時間計測器は、請求項１に記載の時間計測器において、測定開始から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、前記時間計測手段の計測時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第２判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明に係る時間計測器は、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、前記判定幅時間以外の期間における前記検出パルスの有無を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
請求項４に記載の発明に係る時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間をそれぞれ生成し、その最大時間から最小時間を引いた第１判定幅時間及び第２判定幅時間をそれぞれ生成する第１判定幅時間生成手段及び第２判定幅時間生成手段と、入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、前記第１判定幅時間内における前記第１検出パルスの個数を計数する第１計数手段及び前記第２判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する第２計数手段と、前記第１計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第１計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とし、前記第１計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とするとともに、前記第２計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第２計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、前記第２計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第１時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る時間計測器は、請求項４に記載の時間計測器において、測定開始から前記第１計数手段及び第２計数手段がそれぞれ所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する第１時間計測手段及び第２時間計測手段と、前記第１時間計測手段及び第２時間計測手段の計測時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第２時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明に係る時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、前記第１信号とそれに後続する前記第２信号との入力時間間隔の最小時間及び最大時間を前記第１検出パルスに応答して生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、前記判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する計数手段と、前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第１時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明に係る時間計測器は、請求項６に記載の時間計測器において、前記第１検出パルスの発生から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、前記時間計測手段の計測時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第２時間間隔判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明に係る時間計測器は、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、前記判定幅時間外における前記第１検出パルスと前記第２検出パルスとの少なくとも一方の信号有無を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
（作用）
請求項１に記載の発明では、測定対象信号の測定点とは、例えば、０Ｖから正の所定値に立ち上がる場合であれば、立ち上がる途中の１０％、９０％の時点であり、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間は、測定対象信号毎に、測定開始からの最小時間及び最大時間が規定されている。そこで、判定幅時間生成手段が、測定開始に応答して、当該測定対象信号についての測定開始からの最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成し、計数手段に出力する。
【００２０】
一方、測定対象信号の入力は、アナログ型の比較器である比較手段が検出し、検出パルス発生手段が、比較手段の出力レベル変化から検出パルスを発生する。ここに、測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度によっては、比較手段の出力レベルが変動し、複数の検出パルスが発生することがある。つまり、計数手段が、判定幅時間内において計数する検出パルスの個数は、１個または複数個のいずれかである。
【００２１】
そこで、第１判定手段は、計数手段の出力タイミングから、最初の検出パルスの発生時刻を特定し、計数手段の計数値が「１」のときは、最初の検出パルスの発生時刻で測定対象信号の測定点の検出が行われたのであるから、測定開始時から最初の検出パルスの発生時刻までの時間を求め、規格値と照合し良否の判定を行う。
【００２２】
また、第１判定手段は、計数手段の計数値が「複数個」のときは、当該測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度から得られる発生パルス数の情報から、測定対象信号の測定点の検出が行われた時間位置までの概略パルス数（これを「推定パルス数」という）を求め、最初の検出パルスの発生時刻と推定パルス数から検出時刻（これを「推定検出時刻」という）を求め、測定開始時から推定検出時刻までの時間を求め、規格値と照合し良否の判定を行う。
【００２３】
このように、測定対象信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、概略ではあるがパルス数から測定点の検出時刻を求めることができるので、従来の方式よりも正確な時間計測ができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の時間計測器において、当該測定対象信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度が複数の検出パルスを発生させる程度である場合に、時間計測手段により基準時間信号に基づき測定開始から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測する。計数手段が計数する所定値は、測定対象信号の測定点の検出が行われるまでの所定パルス数である。これは、別途測定することにより高い精度で定めることができる。したがって、より一層正確な時間測定ができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における当該測定対象信号の信号状態を知ることができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明に係る計測器の２つを並列に配置してある。したがって、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数から、両信号間の時間間隔が測定できる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の時間計測器において、当該測定対象信号である第１信号と第２信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度が複数の検出パルスを発生させる程度である場合に、第１及び第２の時間計測手段により基準時間信号に基づき測定開始から前記第１及び第２の計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測する。したがって、より一層正確に、第１信号と第２信号の時間間隔を測定ができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、第１信号と第２信号の時間間隔の最小時間と最大時間は予め決められている。第１信号が先発生の信号で、第２信号が後発生の信号であるとすれば、第１信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度は、第１比較手段が安定に比較判別でき、したがって第１検出パルス発生手段が複数の検出パルスを発生しない程度のものである。一方、第２信号の立ち上がり時間／立ち下がり時間の緩やかさの程度は、任意である。
【００２７】
第１信号の入力が、第１比較手段及び第１検出パルス発生手段により検出されると、判定幅時間生成手段が、第１検出パルスに応答して、第１信号とそれに後続する第２信号との入力時間間隔の最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する。
一方、第２信号の入力が、第２比較手段及び第２検出パルス発生手段によって検出されると、計数手段が、前記判定幅時間内における第２検出パルスの個数を計数し、第１時間間隔判定手段が、計数手段の出力タイミングと計数値に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を判定する。
【００２８】
このように、後発生の第２信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、パルス数から第２信号の測定点の概略の検出時刻を求めることができるので、先発生の第１信号の検出パルスを測定開始のトリガとすることにより、第１信号と第２信号の時間間隔を従来の方式よりも正確に計測ができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の時間計測器において、時間計測手段により基準時間信号に基づき第１検出パルスの発生から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間間隔の測定ができる。
請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における前記第１信号と前記第２信号との少なくとも一方の信号状態を知ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、請求項１乃至請求項３に対応する第１実施形態の時間計測器の構成例である。図１において、端子１は、アッテネータ（ＡＴＴ）２を介して比較器３の一方の入力端に接続される。比較器３は、他方の入力端に基準電圧源４が接続され、出力端が微分回路５の入力端に接続される。微分回路５の出力端は、ＡＮＤゲート６，７の一方の入力端にそれぞれ接続される。
【００３１】
スタートトリガ回路９は、入力端が判定制御部８の第１出力端（測定スタート出力端）に接続され、出力端が時間カウンタ１０，１１の一方の入力端（スタート入力端）にそれぞれ接続される。時間カウンタ１０は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８の第２出力端（最小時間出力端）に接続され、出力端が反転回路１２を介してＡＮＤゲート１３の一方の入力端に接続される。また、時間カウンタ１１は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８の第３出力端（最大時間出力端）に接続され、出力端がＡＮＤゲート１３の他方の入力端に接続される。
【００３２】
ＡＮＤゲート１３の出力端は、ＡＮＤゲート６の他方の入力端に接続され、また反転回路１４を介してＡＮＤゲート７の他方の入力端に接続される。ＡＮＤゲート６の出力端は、チャタリングカウンタ１５の入力端に接続され、チャタリングカウンタ１５の出力端は、時間カウンタ１６の第１入力端（ストップ入力端）に接続される。時間カウンタ１６は、第２入力端（クロック入力端）が基準時間発生器１７の出力端に接続され、第３入力端（スタート入力端）が判定制御部８の第４出力端（スタート出力端）に接続され、出力端が判定制御部８の一方の入力端（計測値入力端）に接続される。
【００３３】
ＡＮＤゲート７の出力端は、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８の入力端に接続され、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８の出力端は、判定制御部８の他方の入力端（状態入力端）に接続される。
以上の第１実施形態の構成と請求項１〜３との対応関係は、次のようになっている。判定幅時間生成手段には、判定制御部８、スタートトリガ回路９、時間カウンタ１０，１１、反転回路１２及びＡＮＤゲート１３の全体が対応する。比較手段には、主として比較器３が対応する。検出パルス発生手段には、微分回路５が対応する。計数手段には、主としてチャタリングカウンタ１５が対応する。時間計測手段には、主として時間カウンタ１６が対応する。第１判定手段と第２判定手段には、判定制御部８が対応する。記憶手段には、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１８が対応する。
【００３４】
図２は、第１実施形態の動作タイムチャートである。以下、第１実施形態の動作を図１、図２を参照して説明する。図において、端子１に測定対象信号の信号ラインを接続し、外部から判定制御部８に対し測定開始の指示を入力すると、判定制御部８は、測定スタート信号をスタートトリガ回路９に出力する。測定スタート信号は、例えば図２（１）に示すように、測定開始時に０Ｖから正の所定値に立ち上がるレベル信号である。同時に判定制御部８は、測定開始に応答して時間カウンタ１６にスタート信号を出力する。
【００３５】
また、判定制御部８は、端子１に印加される測定対象信号の測定点が、例えば正レベルに立ち上がる途中９０％の時点であるとすれば（図２（６）参照）、測定開始時からその９０％の時点までの時間として規格で定める最小時間と最大時間の計時をそれぞれ開始し、それぞれの計時終了時点で、最小時間信号を時間カウンタ１０に与え、最大時間信号を時間カウンタ１１に与える。
【００３６】
スタートトリガ回路９は、測定スタート信号（図２（１））の立ち上がりを検出してスタートトリガを生成し（図２（２））、時間カウンタ１０，１１に出力する。時間カウンタ１０，１１は、スタートトリガの入力時から、判定制御部８から最小時間信号，最大時間信号が入力するまで計時動作を行う。時間カウンタ１０が計時した最小時間（図２（３））は、反転回路１２で反転されてＡＮＤゲート１３の一方の入力となる。また、時間カウンタ１１が計時した最大時間（図２（４））は、直接ＡＮＤゲート１３の他方の入力となる。したがって、ＡＮＤゲート１３の出力には、最大時間から最小時間を引いた時間（判定幅時間；図２（５））が得られる。
【００３７】
比較器３は、端子１に印加される測定対象信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき、出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路５は、比較器３の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する。このとき、図２（７ａ）は、検出パルスの発生が１個の場合であるが、測定対象信号の立ち上がりが緩やかな場合には、前述したように比較器３の出力は、不安定となり、チャタリングを生ずる。この場合には、微分回路５は、比較器３の出力レベルの立ち上がり変化の回数分のパルス信号を出力する（図２（７ｂ））。
【００３８】
ＡＮＤゲート６は、判定幅時間（図２（６））内における微分回路５からのパルス信号をチャタリングカウンタ１５に与える。チャタリングカウンタ１５は、各計数値を逐一時間カウンタ１６に出力する。時間カウンタ１６は、判定制御部８から測定開始時に入力するスタート信号により、基準時間発生器１７からのクロックを計数することを開始している。この計数動作は、チャタリングカウンタ１５から所定の計数値が入力した時点まで続けられる（図２（８））。この「所定の計数値」は、以下に説明するようにして予め定めてある。なお、チャタリングカウンタ１５は、各計数値を逐一出力するのではなく、「所定の計数値」をカウントしたとき、その「所定の計数値」を出力するように構成しても良い。
【００３９】
判定制御部８は、時間カウンタ１６が計数したクロック数から、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を算出し、規格値と照合し、良否を判定する。
ところで、測定対象信号の立ち上がり等の特性と、発生するチャタリングパルスの個数とには、一定の関係があることが経験上知られている。また、発生するチャタリングパルスのうち、第１パルスや第２パルスなどが測定対象信号の９０％の時点で発生することは考え難いが、測定対象信号の９０％の時点が、例えば、おそらく第４パルスから第８パルスまで発生する期間内にあるだろうと判断できることも経験上知られている。
【００４０】
そこで、測定対象信号の９０％の時点で発生するチャタリングパルスが何番目付近のパルスであるかの特定は、別途の測定やデータの蓄積等により可能である。したがって、時間カウンタ１６の計数動作の終了時を規定する「所定の計数値」は、正確に定めることができるので、従来よりも高い精度で時間計測が可能となる。
【００４１】
一方、測定等はせずに検出パルスを概略的に定め、そのようにして定めた検出パルスまでのパルス数を使用することも可能である。つまり、時間カウンタ１６を省略してチャタリングカウンタ１５の計数値から直接、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を算出することも可能である。
即ち、この場合のパルス数は、概略数であることから、ここでは「推定パルス数」ということとすると、チャタリングカウンタ１５の最初の計数値出力タイミングから第１パルスの発生時刻を特定し、それに所定の推定パルス数の時間を加えることによって、測定開始時から測定対象信号の９０％の時点までの時間を求めることができる。精度は、時間カウンタ１６を用いた場合よりも幾らか劣るが、それでも従来の方式よりは高い精度が得られる。
【００４２】
次に、ＡＮＤゲート７は、判定幅時間（図２（６））以外の期間における微分回路５からのパルス信号をフリップフロップ１８に与える。判定幅時間以外の期間は、最小時間の期間と最大時間の経過後の期間である。最小時間の期間は、測定対象信号が立ち上がる以前の期間であり、最大時間の経過後の期間は、測定対象信号が立ち上がって確定した以降の期間である。フリップフロップ１８には、このような期間における信号ラインや測定対象信号の状態が記憶される。
【００４３】
したがって、フリップフロップ１８の出力状態を確認することにより、測定対象信号そのものの状態や信号ラインの状態を知ることができる。製品の出荷検査では、時として見落とされることであるが、この第１実施形態の時間計測器によれば、そのようなことを未然に防止できる。
次に、図３は、請求項４，５に対応する第２実施形態の構成例である。この第２実施形態の時間計測器は、第１実施形態の時間計測器の２つを判定制御部２８を共通にして並列に配置し、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する２つの信号がある場合において、２つの信号間の時間間隔などを測定するように構成したものである。したがって、図３では、符号は異なるが、同一名称の構成要素は、第１実施形態のそれと同一の機能を有するので、図３については、接続関係の説明は省略する。
【００４４】
なお、第２実施形態の構成と請求項４，５との対応関係は、次のようになっている。第１判定幅時間生成手段及び第２判定幅時間生成手段には、判定制御部２８と、スタートトリガ回路２９、時間カウンタ３０，３１、反転回路３２及びＡＮＤゲート３３の全体と、スタートトリガ回路４９、時間カウンタ５０，５１、反転回路５２及びＡＮＤゲート５３の全体とが対応する。第１及び第２の比較手段には、主として比較器２３，４３が対応する。第１及び第２の検出パルス発生手段には、微分回路２５，４５が対応する。第１及び第２の計数手段には、チャタリングカウンタ３５，５５が対応する。第１及び第２の時間計測手段には、主として時間カウンタ３６，５６が対応する。第１及び第２の時間間隔判定手段には、判定制御部２８が対応する。
【００４５】
この第２実施形態の時間計測器では、判定制御部２８の入力段に並置した２系が、それぞれ第１実施形態で説明したように動作する。したがって、判定制御部２８は、第１実施形態で得られた作用・効果に加えて、時間カウンタ３６，５６の出力に基づき、端子２１に印加される信号と端子４１に印加される信号との時間間隔も測定できる。
【００４６】
時間間隔の測定は、端子２１に印加される信号と端子４１に印加される信号との時間的な先後を問わず可能であるので、使い勝手の優れた計測器として使用できる。この第２実施形態の構成から、第１実施形態の時間計測器の複数台を並置できることが容易に推察できる。それにより、マルチチャネルの信号について、信号個々の特性、基準時から各信号までの時間、各信号相互間の時間間隔などを簡単に、しかも高精度に測定できる。
【００４７】
次いで、図４は、請求項６〜８に対応する第３実施形態の構成例である。この第３実施形態の時間計測器は、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する２つの信号がある場合において、先発生の信号の検出タイミングを測定開始のタイミングとして使用し、後発生の信号との時間間隔などを測定するように構成してある。したがって、この第３実施形態では、構成要素は第２実施形態の同一名称のものと同一の機能を有するが、接続関係に若干の相違がある。
【００４８】
図４において、端子６１は、アッテネータ（ＡＴＴ）６３を介して比較器６５の一方の入力端に接続される。比較器６５は、他方の入力端に基準電圧源６７が接続され、出力端が微分回路６９の入力端に接続される。微分回路６９の出力端は、判定制御部８５の第１入力端（測定開始トリガ入力端）、スタートトリガ回路７１の入力端、ＡＮＤゲート８１の一方の入力端にそれぞれ接続される。
【００４９】
また、端子６２は、アッテネータ（ＡＴＴ）６４を介して比較器６６の一方の入力端に接続される。比較器６６は、他方の入力端に基準電圧源６８が接続され、出力端が微分回路７０の入力端に接続される。微分回路７０の出力端は、ＡＮＤゲート７６，８２の一方の入力端にそれぞれ接続される。
スタートトリガ回路７１は、出力端が時間カウンタ７２，７３の一方の入力端（スタート入力端）にそれぞれ接続される。時間カウンタ７２は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８５の第１出力端（最小時間出力端）に接続され、出力端が反転回路７４を介してＡＮＤゲート７５の一方の入力端に接続される。また、時間カウンタ７３は、他方の入力端（ストップ入力端）が判定制御部８５の第２出力端（最大時間出力端）に接続され、出力端がＡＮＤゲート７５の他方の入力端に接続される。
【００５０】
ＡＮＤゲート７５の出力端は、ＡＮＤゲート７６の他方の入力端に接続され、また反転回路７７の入力端に接続される。ＡＮＤゲート７６の出力端は、チャタリングカウンタ７８の入力端に接続され、チャタリングカウンタ７８の出力端は、時間カウンタ７９の第１入力端（ストップ入力端）に接続される。時間カウンタ７９は、第２入力端（クロック入力端）が基準時間発生器８０の出力端に接続され、第３入力端（スタート入力端）が判定制御部８５の第３出力端（スタート出力端）に接続され、出力端が判定制御部８５の第２入力端（計数値入力端）に接続される。
【００５１】
反転回路７７の出力端は、ＡＮＤゲート８１，８２の他方の入力端にそれぞれ接続される。ＡＮＤゲート８１，８２の出力端は、フリップフロップ８３，８４の入力端にそれぞれ接続される。フリップフロップ８３，８４の出力端は、それぞれ、判定制御部８５の第３、第４の入力端（計数値入力端）に接続される。
以上の第３実施形態の構成と請求項６〜８との対応関係は、次のようになっている。第１及び第２の比較手段には、主として比較器６５，６６が対応する。第１及び第２の検出パルス発生手段には、微分回路６９，７０が対応する。判定幅時間生成手段には、判定制御部８５と、スタートトリガ回路７１、時間カウンタ７２，７３、反転回路７４及びＡＮＤゲート７５の全体とが対応する。計数手段には、チャタリングカウンタ７８が対応する。時間計測手段には、主として時間カウンタ７９が対応する。記憶手段には、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）８３，８４が対応する。第１、第２の時間間隔判定手段には、判定制御部８５が対応する。
【００５２】
図５は、第３実施形態の動作タイムチャートである。以下、第３実施形態の動作を図４、図５を参照して説明する。図において、端子６１に印加される測定対象信号（以下「第１信号」という。）が先発生の信号で、端子６２に印加される測定対象信号（以下「第２信号」という。）が後発生の信号である。そして、第１信号は、例えば図５（１）に示すように、０Ｖから正の所定値に比較的急峻に立ち上がる信号である。第２信号は、例えば図５（６）に示すように、０Ｖから正の所定値に任意の時間で立ち上がる信号である。測定点は、以上説明した各実施形態と同様に、９０％の時点であるとする。
【００５３】
比較器６５では、第１信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき、出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路６９は、比較器６５の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する（図５（２））。このとき、第１信号は、比較的急峻に立ち上がる信号であるので、前述したようなチャタリングの問題は生じない。微分回路６９のパルス信号は、測定開始のトリガとしてスタートトリガ回路７１と判定制御部８５に出力され、またＡＮＤゲート８１に出力される。
【００５４】
判定制御部８５は、微分回路６９からのパルス信号に応答して、第１信号と第２信号との時間間隔として規格で定める最小時間と最大時間の計時をそれぞれ開始し、それぞれの計時終了時点で、最小時間信号を時間カウンタ７２に与え、最大時間信号を時間カウンタ７３に与える。また、同時に時間カウンタ７９に基準時間発生器８０からのクロックを計数することを開始させる（図５（８））。
【００５５】
スタートトリガ回路７１は、微分回路６９からのパルス信号の立ち上がりを検出してスタートトリガを生成し、時間カウンタ７２，７３に出力し、計時動作を開始させる。時間カウンタ７２，７３は、判定制御部８５から最小時間信号，最大時間信号が入力するまで計時動作を行う。時間カウンタ７２が計時した最小時間（図５（３））は、反転回路７４で反転されてＡＮＤゲート７５の一方の入力となる。時間カウンタ７３が計時した最大時間（図５（４））は、直接ＡＮＤゲート７５の他方の入力となる。したがって、ＡＮＤゲート７５８の出力には、最大時間から最小時間を引いた時間（判定幅時間；図５（５））が得られる。
【００５６】
一方、比較器６６は、第２信号が立ち上がって９０％の時点を通過するとき出力を低レベルから高レベルに立ち上げる。微分回路７０は、比較器６６の出力レベルの立ち上がり変化に応答してパルス信号を出力する。このとき、第２信号の立ち上がりが前述した程度に緩やかな場合には、比較器６６の出力状態は、不安定となり、チャタリングを生ずる。したがって、微分回路７０は、比較器６６の出力レベルの立ち上がり変化の回数分のパルス信号を出力する（図５（７ａ，７ｂ））。
【００５７】
ＡＮＤゲート７６は、判定幅時間（図５（５））内における微分回路７０からのパルス信号（図５（７））をチャタリングカウンタ７８に与える。チャタリングカウンタ７８は、各計数値を逐一時間カウンタ７９に出力する。時間カウンタ７９は、チャタリングカウンタ７８から所定の計数値が入力した時点でクロックの計数動作を終了する（図５（８））。チャタリングカウンタ７８の出力の仕方には、他の方法があり、時間カウンタ７９に設定される「所定の計数値」に関しては前述した通りである。
【００５８】
判定制御部８５は、時間カウンタ７９が計数したクロック数から、第１信号の検出タイミングから第２信号の９０％の時点までの時間を算出し、規格値と照合し、良否を判定する。なお、前述したように、時間カウンタ７９を省略してチャタリングカウンタ７８の計数値から直接、第１信号と第２信号の時間間隔を算出することも可能である。算出方法は、前述したので説明は割愛する。
【００５９】
次に、ＡＮＤゲート８１は、判定幅時間以外の期間（図５（９））における微分回路６９からのパルス信号をフリップフロップ８３に与える。この期間は、第１信号が入力する以前の期間と最小時間の経過期間と最大時間の経過後の期間である。フリップフロップ８３には、このような期間における第１信号の状態が記憶される（図５（１０））。
【００６０】
また、ＡＮＤゲート８２は、判定幅時間以外の期間における微分回路７０からのパルス信号をフリップフロップ８４に与える。この期間は、第２信号が入力する以前の期間と最大時間の経過後の期間である。フリップフロップ８４には、このような期間における第２信号の状態が記憶される（図５（１１））。
したがって、第１，第２の実施形態と同様にフリップフロップ８４，８５の出力状態を確認することにより、測定対象信号そのものの状態や信号ラインの状態を知ることができる。
【００６１】
なお、この第３実施形態では、端子６１に印加する第１信号は、測定の基準となる信号である。したがって、信号の立ち上がり特性（立ち下がり特性）は、急峻である必要はないが、比較器６５においてチャタリングを生じない程度の特性は必要である。
また、第２信号の入力系を複数並置することにより、マルチチャネルの信号について、第１信号から各信号までの時間、各信号相互間の時間間隔などを、簡単に、しかも精度よく測定できる。
【００６２】
さらに、以上説明した各実施形態では、測定対象信号の測定点として、９０％立ち上がり時点／立ち下がり時点を示したが、１０％立ち上がり時点／立ち下がり時点でも同様に計測できることは言うまでもなく、その他の任意の時点であっても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、測定開始から測定対象信号の測定点までの最小時間及び最大時間が規定されている場合において、最小時間及び最大時間から生成した判定幅時間内でのパルス数から、測定開始から測定対象信号の測定点までの時間を計測するようにしてある。したがって、測定対象信号が、アナログ型の比較器である比較手段の出力レベルを変動させる程度に緩やかな立ち上がり特性／立ち下がり特性を持つ信号であっても、従来の方式よりも正確な時間計測ができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の時間計測器において、測定開始から、前記判定幅時間内で所定パルスが計数されるまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間測定ができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、前記判定幅時間以外の期間における当該測定対象信号の信号状態を知ることができる。
【００６５】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明に係る計測器の２つを並列に配置してあるので、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、判定幅時間内における第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数から、両信号間の時間間隔が測定できる。
【００６６】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の時間計測器において、測定開始から、判定幅時間内における第１信号と第２信号それぞれについてのパルス数が所定値になるまでの時間をそれぞれ求めるので、より一層正確に、第１信号と第２信号の時間間隔を測定できる
請求項６に記載の発明では、測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、先発生の第１信号の検出タイミングを測定開始のトリガとして用い、判定幅時間内において後発生の第２信号を検出できた時点でもって第１信号と第２信号の時間間隔とするようにしてある。
【００６７】
したがって、先発生の第１信号は、時間基準として一定の制約があるものの、後発生の第２信号が、アナログ型の比較器の出力が不安定となるような信号であっても、パルス数から第２信号の測定点の検出時刻を推定できるので、第１信号と第２信号の時間間隔を従来の方式よりも正確に計測ができる。
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の時間計測器において、先発生の第１信号の検出タイミングから、前記判定幅時間内で所定パルスが計数されるまでの時間を計測するようにしてあるので、より一層正確な時間間隔の測定ができる。
【００６８】
請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、記憶手段の出力状態から、前記判定幅時間以外の期間における前記第１信号と前記第２信号との少なくとも一方の信号状態を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の時間測定器に構成例である。
【図２】第１実施形態の動作タイムチャートである。
【図３】第２実施形態の時間測定器に構成例である。
【図４】第３実施形態の時間測定器に構成例である。
【図５】第３実施形態の動作タイムチャートである。
【図６】シーケンスの一例を示す図である。
【図７】従来のシーケンス時間測定器に構成例である。
【符号の説明】
３，２３，４３，６５，６６ 比較器
５，２５，４５，６９，７０ 微分回路
８，２８，８５ 判定制御部
１０，１１，３０，３１，５０，５１，７２，７３，７９ 時間カウンタ
１５，３５，５５，７８ チャタリングカウンタ
１８，３８，５８，８３，８４ フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）
Claims (8)
- 測定開始から測定対象信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間を生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、
入力する前記測定対象信号の測定点を基準電圧との比較により検出する比較手段と、
前記比較手段の出力変化を受けて検出パルスを発生する検出パルス発生手段と、
前記判定幅時間内における前記検出パルスの個数を計数する計数手段と、
前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第１判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 請求項１に記載の時間計測器において、
測定開始から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段の計測時間を測定開始から測定対象信号の測定点までの時間として判定する第２判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 請求項１または請求項２に記載の時間計測器において、
前記判定幅時間以外の期間における前記検出パルスの有無を記憶する記憶手段
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、
測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間の最小時間及び最大時間をそれぞれ生成し、その最大時間から最小時間を引いた第１判定幅時間及び第２判定幅時間をそれぞれ生成する第１判定幅時間生成手段及び第２判定幅時間生成手段と、
入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、
前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、
前記第１判定幅時間内における前記第１検出パルスの個数を計数する第１計数手段及び前記第２判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する第２計数手段と、
前記第１計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第１計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とし、前記第１計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第１信号の測定点までの時間とするとともに、前記第２計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記第２計数手段の計数値が単数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、前記第２計数手段の計数値が複数である場合、測定開始時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を測定開始から前記第２信号の測定点までの時間とし、測定開始から前記第１信号及び第２信号の測定点までの時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第１時間間隔判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 請求項４に記載の時間計測器において、
測定開始から前記第１計数手段及び第２計数手段がそれぞれ所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する第１時間計測手段及び第２時間計測手段と、
前記第１時間計測手段及び第２時間計測手段の計測時間に基づき前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔を求めて判定する第２時間間隔判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 測定対象信号として異なる系統において時間的に前後して生起する第１信号と第２信号とがある場合において、
入力する前記第１信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第１比較手段及び入力する前記第２信号の測定点を基準電圧との比較により検出する第２比較手段と、
前記第１比較手段の出力変化を受けて第１検出パルスを発生する第１検出パルス発生手段及び前記第２比較手段の出力変化を受けて第２検出パルスを発生する第２検出パルス発生手段と、
前記第１信号とそれに後続する前記第２信号との入力時間間隔の最小時間及び最大時間を前記第１検出パルスに応答して生成し、その最大時間から最小時間を引いた判定幅時間を生成する判定幅時間生成手段と、
前記判定幅時間内における前記第２検出パルスの個数を計数する計数手段と、
前記計数手段における最初の計数値変化の発生時刻を特定し、前記計数手段の計数値が単数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定し、前記計数手段の計数値が複数である場合、前記第１検出パルスの発生時刻から特定した時刻までの時間に予め設定された検出パルス数に対応する時間を加えた時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第１時間間隔判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 請求項６に記載の時間計測器において、
前記第１検出パルスの発生から前記計数手段が所定値を計数するまでの時間を基準時間信号に基づき計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段の計測時間を前記第１信号と前記第２信号との入力時間間隔として判定する第２時間間隔判定手段と
を備えることを特徴とする時間計測器。 - 請求項６または請求項７に記載の時間計測器において、
前記判定幅時間外における前記第１検出パルスと前記第２検出パルスとの少なくとも一方の信号有無を記憶する記憶手段
を備えることを特徴とする時間計測器。
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