JPH0326970A - パルス周期計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力パルスの周期を計測する方式に関し、雑音等に影響
されることが少なく、正確にパルス周期を測定すること
ができる方式を提供することを目的とし、 連続する２つのパルス間において一定周期で発生するク
ロックの数を計数手段により計数し、その計数値に基づ
いてパルスの周期を計測する装置において、パルスが入
力されたとき該計数手段からの計数値を次のパルスが発
生するまで保持する手段と、次のパルスが発生した際、
該計数手段が計数したそのパルスまでの計数値と保持手
段に保持された計数値を加算する手段と、前のパルスか
ら次のパルスが発生するまでの計数値の範囲を予測する
手段と、該計数手段の計数値が該予測手段の範囲内か範
囲未満か判定する第１の判定手段と、該加算手段の加算
値が該予測手段の範囲内か範囲外か判定する第２の判定
手段と、該第１の判定手段の判定が前記範囲内のとき該
計数手段の計数値を選択し、該第１の判定手段の判定が
前記範囲未満のどきは次のパルスが発生した後、該第２
の判定手段の判定が前記範囲内のとき該加算手段の加算
値を選択し、該第２の判定手段の判定が前記範囲外のと
き該保持手段の内容を選択する選択手段とを設け、該選
択手段によって選択された計数値に基づいてパルスの周
期を計測するように構或する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、入力パルスの周期を計測する方式に関する。

近年、エンジン、車輪、モータ等がその回転によって受
ける影響等を解析するなど、回転体の回転数の正確な測
定が広い産業分野で要求されている。回転数の計測は通
常、回転体が一定角度回転する毎にパルスを発生するよ
うなセンサを回転体に取り付け、発生するパルスの周Ｎ
ＪＩ（Ｔ）を計測し、回転数（例えば、センサが１回転
に１回パルスを発生ずるとき回転数Ｎ（ｎｒｐ）　＝６
　０／Ｔ）を計測する方法が広く行われる。従って、入
力パルスの周期を雑音等に影響されることが少なく正確
に計測することができる装置が望まれている。

〔従来の技術〕

第４図は従来例を示す図である。全図を通じて同一符号
は同一対象物を示す。

図（ａ）は、入力パルスの発生周期Ｔ一τ（クロック周
期）×ｎ（クロンクの計数値）を求めるため、カウンタ
４ａを入力パルスの立上がりエンジでリセントし、２つ
の入力パルスの立上がりエッジの間に一定周期τで発生
するクロックをカウンタ４ａで３ｔ敗して計数値ｎを求
める回路を示す。フィルタ９ｆは入力パルスから雑音を
除去し、エッジ検出回路９ａは入力パルスの立上がりで
エッジ信号を発生シ、マスキング回１Ｂ　（例えば、一
安定マルチバイブレーク）　９ｍはエッジ信号をトリガ
として一定時間オンとなるマスキング信号を発生する。

第４図（ｂ）は従来例のタイミング図であり、■はフィ
ルタ９ｆで除去可能な雑音であり、■はフィルタ９ｆで
除去できない雑音である。従って、雑音■はフィルタ９
ｆで除去し、雑音■は上記マスキング回路からのマスキ
ング信号を使用して除去する。マスキング信号はフィル
タ９ｆからエッジ検出回路９ａへのパルス入力を一定時
間マスクすることにより、マスキング回路９ｍがオンの
一定時間内に混入する雉音■を除去し、入力パルスとし
て処理しないように構威されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように従来方法によると、エッジ信号から所定時
間内に発生する雑音■はマスキング回路９ｒｎによって
除去することができるが、マスキング期間外に入力した
雑音■を入カパルスとして計測し、またパルス周期が急
激に変化した場合などにはマスキング期間中に正常なパ
ルスが入力されるが、この正常なパルスを除去してしま
い検出することができないという問題点があった。

本発明は、雑音等に影響されることが少なく、正確にパ
ルス周期を測定することができる方式を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。

図において、 ４は連続する２つのパルス間において一定周期で発生す
るクロックの数を計数する手段、５はパルスが入力され
たとき計数手段４からの計数値を次のパルスが発生する
まで保持する手段、６は次のパルスが発生した際、計数
手段４が計数した計数値と保持手段５に保持された計数
値を加算する手段、 ７は前のパルスから次のパルスが発生するまでの計数値
の範囲を予測する手段、 ｌは計数手段４の計数値が予測千段７の範囲内か範囲未
満か判定する第１の判定手段、２は加算千段６の加算値
が予測千段７の範囲内か範囲外か判定する第２の判定手
段、 ３は第１の判定千段ｌの判定が前記範囲内のとき計数手
段４の計数値を選択し、第１の判定千段ｌの判定が前記
範囲未満のときは次のパルスが発生した後、第２の判定
千段２の判定が前記範囲内のとき加算千段６の加算値を
選択し、第２の判定千段２の判定が前記範囲外のとき保
持千段５の内容を選択する手段である。

〔作用〕

本発明によれば、連続する２つのパルス間において一定
周期で発生ずるクロックの数を計数手段４により計数し
、その計数値に基づいてパルスの周期を計測する装置に
おいて、加算千段６により計数手段４の計数値と保持手
段５の前パルス発生時の計数値を加算し、第ｉの判定千
段１により計数手段４の計数値が予測手段７の範囲内か
範囲未満か判定し、第２の判定手段２により加算手段６
の加算値が予測手段７による範囲内か範囲外か判定する
。選択千段３により第Ｉの判定千段１の判定が前記範囲
内のとき計数手段４の計数値を選択することにより、正
規に時間内に発生したパルスを有効とする。かつ、第１
の判定千段ｌの判定が前記範囲未満のときは次のパルス
が発生した後、第２の判定千段２の判定が前記範聞内の
とき加算手段６の加算値を選択することにより雑音を除
去する。しかも、第２の判定千段２の判定が前記範囲外
のときには保持千段５の内容を選択することにより、前
のパルスを有効とし、その計数値を有効とする。従って
、選択千段３によって選択された計数値に基づいてパル
スの周期を計測するので、予測千段７の予測計数値より
ずれても正規のパルスを有効とし、かつ、雑音を除去す
ることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第２図及び第３図を参照して説
明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。第
２図で第１図に対応するものは＝一点鎖線で囲んである
。

第２図において、 フィルタ９ｆ，エッジ検出回路９ｂ及びカウンタ４ｂは
従来例で説明したと同様な機能を有し、エッジ検出回路
９ｂによって入力パルスの立上がりが検出されてエッジ
信号が出力される度にレジスタ４ｃの内容はレジスタ５
ｂに移されると共に、カウンタ４ｂの計数値がレジスタ
４ｃに移され、カウンタ４ｂはりセッ１・されて次の計
数に備える。

予測部７Ｂは、前回及び今回の計数値に基づいて次回の
計数値の範囲を予測する。即ち、第３図に示すように、
レジスタ７ｒはレジスタ４ｃからの計数値を記憶する。

次の計数値がレジスタ４ｃに格納されると減算回路７ｓ
は今回の計数値（レジスタ４ｃの内容）．から前回の計
数値（レジスタ７ｒの内容）を減算して増分を求める。

加算回路７ａはその増分をレジスタ４ｃの内容と加算す
ることによって、短期間において周期は偏差に比例して
変化することから次回の計数値を線型予測し、範囲設定
部７ρは加算回路７ａの予測計数値に所定値を加算／減
算することによって次のパルス発生時の予測される計数
値の範囲を出力する。

比較部１２は、セレクタ３ｂにより選択されたレジスタ
４ｃの内容又は加算部６ｂによるレジスタ４ｃとレジス
タ５ｂの内容の加′Ｉｉ．値と予測部７Ｂからの範囲デ
ータとを比較する。

セレクタ３ｂは、レジスタ４ｃの内容又は加算部６ｂの
加算値を選択して比較部１２に出力し、また、比較部ｌ
２の比較結果に基づいてレジスタ４ｃ、レジスタ５ｂ又
は加算部６ｂの内容を選択してパルス周期計算のための
計数値として出力する。即ち、■セレクタ３ｂは先ず、
レジスタ４ｃの計数値を選択し、比較部１２はレジスタ
４ｃの計数値を予測部７Ｂの範囲データと比較する。

■比較結果が予測範囲内のとき、セレクタ３ｂはレジス
タ４ｃの内容を周期計算用の計数値として選択出力する
。

■前記■の比較結果が予測範囲未満のとき、セレクタ３
ｂは加算部６ｂの加算値を選択し、比較部ｌ２は加算値
を予測部７Ｂの範囲データと比較する。

■比較結果が予測範囲内のとき加算値を周期計算用の計
数値として選択出力する。

■前記■の比較結果が予測範囲外のとき、レジスタ４ｃ
及びレジスタ５ｂの計数値を前回及び今回の周期計算用
の計数値として選択出力する。

従って、予測部７Ｂによって次の計数値を予測すること
により、上記■において予測範囲内の計数値を正しく読
み取り、■において混入した１つの雑音を入力パルスと
して誤って読み取るのを防止し、■においてパルス周期
が予測範囲を超えて急激に変化した場合でも柔軟に追従
して計数値を読力取ってパルス周期を正しく計測するよ
うに構戒されている。

本実施例において予測部７Ｂは線型予測により次の計数
値を予測したが、システムの特性を考慮して他の最適な
予測を適用することができ、また、予測範囲についても
システムの特性に従って範囲の上限及び下限の最適値を
動的に設定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、次の計数値の範囲
を予測し、予測範囲に従って計数値を読み取るので、雑
音が混入した場合でも干渉されることなく、また周期の
急激な変化に対しても追従して正しくパルスの周期を計
測することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の実施例を示すブロック図、第３図は予
測部の回路例図、 第４図（ａ）は従来例を示すブロック図、ミング図であ
る。 ，７＋’＜，　，ｊ図（ｂ）は従来例のタイ図において
、 ｌは第１の判定手段、 ２は第２の判定手段、 ３　：；ｉ選択手段、 、１は計数手段、 ４ｃ、５ｂ，　７ｒはレジスタ、 ５は保持手段、 （ｊは加算手段、 ７は予測手段、 ７ｄは加算回路、 ７ｓは減算回路、 ９ｂはエッジ検出回路、　９ｆはフィルタ、１２は比較
部 を示ず。 ３ｈはセレクタ、 ４ｂはカウンタ、 ６ｈは加算部、 ７Ｂは予測部、 ７ｐは範囲設定部、 ） ／ 今 ／ ５ ２ さえ明ｆ）４雪７゛コ・／・一■ 笛　１２ →Ｃ−９Ｂ目の嘆）鞄タ１ｉΣイ・イフＤ・・・７Ω５
』１１杼ｎ回路ぜ屠 衿 ３ Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続する２つのパルス間において一定周期で発生するク
   ロックの数を計数手段（４）により計数し、その計数値
   に基づいてパルスの周期を計測する装置において、 パルスが入力されたとき該計数手段（４）からの計数値
   を次のパルスが発生するまで保持する手段（５）と、 次のパルスが発生した際、該計数手段（４）が計数した
   そのパルスまでの計数値と保持手段（５）に保持された
   計数値を加算する手段（６）と、 前のパルスから次のパルスが発生するまでの計数値の範
   囲を予測する手段（７）と、 該計数手段（４）の計数値が該予測手段（７）の範囲内
   か範囲未満か判定する第１の判定手段（１）と、該加算
   手段（６）の加算値が該予測手段（７）の範囲内か範囲
   外か判定する第２の判定手段（２）と、該第１の判定手
   段（１）の判定が前記範囲内のとき該計数手段（４）の
   計数値を選択し、該第１の判定手段（１）の判定が前記
   範囲未満のときは次のパルスが発生した後、該第２の判
   定手段（２）の判定が前記範囲内のとき該加算手段（６
   ）の加算値を選択し、該第２の判定手段（２）の判定が
   前記範囲外のとき該保持手段（５）の内容を選択する選
   択手段（３）とを設け、該選択手段（３）によって選択
   された計数値に基づいてパルスの周期を計測することを
   特徴とするパルス周期計測装置。