JPH04110975U - 回転−パルス変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転−パルス変換装置において、回転体の回転
速度に応じて発生するパルス信号の周期が正確に回転体
の回転速度に応じたものとなるようにすることを目的と
している。 【構成】測定手段３ａ−１が回転センサ１の１回転に要
する時間を回転センサからの各信号を基準にして順次測
定する。パルス生成手段３ａ−２が測定した時間を回転
センサ１が１回転に発生する信号の数で除算して求めた
時間を１周期とするパルス信号を生成する。第１の設定
手段４が測定した時間に乗ずる補正係数を設定する。第
２の設定手段５が測定した時間を除算する数を設定す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば車両の走行や車両のエンジンの回転に伴っ て回転される回転体を有し、回転体の１回転によって複数の信号を発生する回転 センサからの信号に基づいて回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を発生 する回転−パルス変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の装置として種々のものが使用されている。例えばＮＳ２極に着 磁された偏平円板状のマグネットロータを回転体とし、この回転体の外周面に対 応してリードスイッチやホール素子を配置し、リードスイッチを回転体の１回転 の間に２回オン・オフさせて図６に示すようなパルス信号を発生したり、ホース 素子に回転体の１回転の間に２サイクル分の正弦波信号を発生させ、これをスレ ッショルドレベルと比較して図６に示すようなパルス信号を発生したりするもの などがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述した前者のものでは、マグネットロータのＮＳ極の着磁位置が対称でなか ったり、ＮＳ極の着磁の大きさの絶対値にバラツキがあると、リードスイッチの オン・オフするタイミングがずれるようになる。

【０００４】 また、後者のものでは、ホール素子が発生する信号は着磁のずれなどによって 必ずしも正確な正弦波形にならない。

【０００５】 このため、マグネットロータが一定の回転速度で回転していても、図示のよう にその１回転に発生されるパルス信号や、正弦波信号の整形によって得られるパ ルス信号の周期Ｔ１，Ｔ２が等しくならない。従って、このパルス信号の周期に 基づいて例えば車速やエンジン回転数を表示したりすると、指針式計器の場合に は指針振れが発生し、またデジタル表示式計器の場合には表示ちらつきが発生し たりするという問題が起こる。

【０００６】 よって本考案は、上述した問題点に鑑み、回転体の回転速度に応じて発生する パルス信号の周期が正確に回転体の回転速度に応じたものとなるようにした回転 −パルス変換装置を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案によりなされた回転−パルス変換装置は、図１ の基本構成図に示すように、回転体の１回転によって複数の信号を発生する回転 センサ１からの信号に基づいて回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を発 生する回転−パルス変換装置において、前記回転センサ１の１回転に要する時間 を回転センサからの各信号を基準にして順次測定する測定手段３ａ−１と、該測 定手段３ａ−１によって測定した時間を回転センサ１が１回転に発生する信号の 数で除算して求めた時間を１周期とするパルス信号を生成するパルス生成手段３ ａ−２とを備えることを特徴としている。

【０００８】 上記回転−パルス変換装置において、補正係数を設定する第１の設定手段４を 更に備え、前記パルス生成手段３ａ−２が、前記測定手段３ａ−１によって測定 した最新の時間に前記第１の設定手段４によって設定した補正係数を乗算して求 めた時間を１周期とするパルス信号を生成することを特徴としている。

【０００９】 上記回転−パルス変換装置において、前記測定手段３ａ−１によって測定した 時間を除算する数を設定する第２の設定手段５を更に備え、前記パルス生成手段 ３ａ−２が、前記測定手段３ａ−１によって測定した時間を前記第２の設定手段 ５によって設定した数で除算して求めた時間を１周期とするパルス信号を生成す ることを特徴としている。

【００１０】

【作用】 上記構成において、回転体の１回転によって複数の信号を発生する回転センサ １の１回転に要する時間を回転センサ１からの各信号を基準にして順次測定し、 この測定した時間を回転センサ１が１回転に発生する信号の数で除算して求めた 時間を１周期とするパルス信号を生成するようにしているので、回転センサ１が １回転に発生する複数の信号の各々の周期が回転速度に依存しない要因によって 変化してもこれを無視した回転体の回転をその速度に正確に対応した周期のパル ス信号に変換することができる。

【００１１】 また、測定した最新の時間に補正係数を乗算して求めた時間を１周期とするパ ルス信号を生成するようにしているので、周期の変換も同時に行えるようになり 、例えば生成したパルス信号を車両用スピードメータにおける車速表示に適用す るようにした場合、補正係数を車両のタイヤ径に応じて変更するだけで、種々の 車両のスピードメータに使用することができるようになる。

【００１２】 更に、測定した時間を除算する数を設定し、測定した時間をこの設定した数で 除算して求めた時間を１周期とするパルス信号を生成するようにしているので、 回転体が１回転に発生する信号の数の異なる種々の回転センサと組み合わせて使 用することができるようになる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図２はスピードメータに適 用した場合の本考案による回転−パルス変換装置の一実施例を示し、同図におい て、１はトランスミッションの回転に応じて回転される図示しない回転体を有し 、この回転体の回転に応じて１回転当たり所定の数のパルス信号を発生する回転 センサである。この回転センサ１が発生するパルス信号はインターフェース２を 介して波形変換回路３を構成しているマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３ａの入 力ポートＩ₁ に入力される。

【００１４】 ４はスピードメータが搭載されている車両のタイヤの径と標準タイヤ径との違 いを補正する係数データを設定するためのタイヤサイズ設定スイッチであり、タ イヤサイズ設定スイッチ４によって設定された係数データはＣＰＵ３ａの入力ポ ートＩ₂ に入力されている。

【００１５】 ５は回転センサ１がその回転体の１回転当たりに発生するパルス数を設定する パルスレート切換えスイッチであり、このパルスレート切換えスイッチ５によっ て設定されたパルス数データがＣＰＵ３ａの入力ポートＩ₃ に入力されている。

【００１６】 ＣＰＵ３ａはインターフェース２を介して入力ポートＩ₁ に入力したパルス信 号の波形を変換したパルス信号を出力する１つの出力ポートＯ₁ を有し、この出 力ポートＯ₁ に出力されるパルス信号はバッファアンプ３ｂを介して電気式スピ ード表示器６に供給される。電気式スピード表示器６は入力されたパルス信号の 周期に基づいて車両の走行速度を表示する。なお、７はＣＰＵ３ａの電源入力Ｖ _CC に電源を供給する電源回路である。

【００１７】 上述した構成のスピードメータの動作の概略を説明する。まず、車両に装着さ れているタイヤの径に対応する補正データをタイヤサイズ設定スイッチ４の操作 によって予め設定すると共に、回転センサ１の１回転当たりのパルス数データを パルスレート切換えスイッチ５によって予め設定する。

【００１８】 この状態で車両が走行すると、回転センサ１がトランスミッションの回転数に 応じた周期の第１のパルス信号を発生する。この第１のパルス信号はインターフ ェース２を介してＣＰＵ３ａの入力ポートＩ₁ に入力される。ＣＰＵ３ａは、そ の入力ポートＩ₁ に入力された第１のパルス信号を、タイヤサイズ設定スイッチ ４によって設定された補正データによって実際の車速に対応する周期のパルス信 号に波形変換し、このパルス信号を第２のパルス信号として出力ポートＯ₁ から 出力して電気式スピード表示器６に供給する。電気式スピード表示器６では、第 ２のパルス信号を受けて車速を表示する。

【００１９】 上記波形変換では、第１のパルス信号の立上り毎にパルスレート切換えスイッ チ５によって設定されたパルス数データによって指定された数（ｎ＋１）の立上 りまでの時間を計時し、この時間を数ｎで除した時間に上記補正データを乗じて 求めた周期のパルス信号への変換を行う。

【００２０】 補正データによって第１のパルス信号を実車速に対応した周期に変換する処理 の仕方を次に説明する。

【００２１】 標準のタイヤ径、即ちタイヤ径の補正を必要としないときにトランスミッショ ンの回転によって回転センサ１から出力される第１のパルス信号の周期は既知で ある。また、この標準タイヤ径を基準として第１のパルス信号の周期に対して、 電気式スピード表示器５に与えられる実際の車速に対応する第２のパルス信号の 周期は、タイヤの径をパラメータとして既知である。

【００２２】 よって、ＣＰＵ３ａのＲＡＭ又はＲＯＭ中に各々のタイヤ径毎に、回転センサ １からの入力パルス信号の周期データに対する実際の車速に応じた出力パルス信 号の周期データをテーブルとして予め記憶しておく。そして、タイヤサイズ設定 スイッチ４によって設定されるデータにより、ＲＡＭ又はＲＯＭ中から車両に装 着されている実際のタイヤ径に対応する補正データをテーブル中から選択選択す る。車両の走行時においては、ＣＰＵ３ａは回転センサ１が出力するパルス信号 の周期を計測し、この周期に補正データを乗じて実際の車速に応じた第２のパル ス信号の周期を演算し、この周期に基づいてパルス信号を生成して電気式スピー ド表示器６に対して出力する。

【００２３】 次に第１及び第２のパルス信号の相互のタイミングについて図３及び図４のＡ 及びＢの各パルス信号波形を参照して説明する。第１のパルス信号（入力パルス 信号）が、図３のＡに示すように回転センサ１の１回転当たり２つのパルスから なるとすると、各パルスの立上りから３つ目の立上りまでの時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ ₃ …を順次計測する。そして、最新の計測値に補正データαを乗算すると共にこ の乗算値を２で割った値に基づいて図３のＢに示すような第２のパルス信号を発 生する。図３の例ではαが小さいので、第２のパルス信号の周期が短くなってい るので、最新の計測値が変わらない場合がある。なお、図４は、αが大きい場合 の例を示している。

【００２４】 以上説明したように、回転体の１回転によって複数の信号を発生する回転セン サ１の１回転に要する時間を回転センサ１からの各パルス信号を基準にして順次 測定し、この測定した時間を回転センサ１が１回転に発生する信号の数で除算し て求めた時間を１周期とするパルス信号を生成するようにしているので、回転セ ンサ１が１回転に発生する複数の信号の各々の周期が回転速度に依存しない要因 によって変化してもこれを無視した回転体の回転をその速度に正確に対応した周 期のパルス信号に変換することができる。

【００２５】 また、測定した最新の時間に、車両のタイヤ径に応じたタイヤサイズ設定スイ ッチ４による設定によって選択された補正係数を乗算して求めた時間を１周期と するパルス信号を生成するようにしているので、周期の変換も同時に行えるよう になり、生成したパルス信号を車両用スピードメータにおける車速表示に適用す る。

【００２６】 更に、測定した時間を除算する数をパルスレート設定スイッチ５によって設定 し、測定した時間をこの設定した数で除算して求めた時間を１周期とするパルス 信号を生成するようにしているので、回転体が１回転に発生する信号の数の異な る種々の回転センサ１と組み合わせて使用することができるようになる。

【００２７】 以上概略説明した動作の詳細をＣＰＵ３ａが行う仕事を示す図５のフローチャ ートを図３の波形図を参照して説明する。

【００２８】 ＣＰＵ３ａは電源の投入によって動作を開始し、その最初のステップＳ１にお いて、第１のパルス信号（入力パルス信号）について、各パルスの例えば立上り からパルスレート切換えスイッチ５によって設定された数ｘのパルスの周期Ｔ_n の測定が終了したか否かを判定する。この周期測定は、例えば、ＣＰＵ３ａ中の 図示しないＲＡＭに形成したタイマの計時時間を、各パルスの立上りによって順 次読み出し、その差をとることによって行われる。

【００２９】 ステップＳ１の判定がＹＥＳのとき、すなわち周期計測が終了していればステ ップＳ２に進み、ここで測定した周期の値Ｔ_n と、上記ｘと、タイヤサイズ設定 スイッチ４によって設定された値αとによってα・Ｔ_n ／ｘなる演算を行って第 ２のパルス信号の周期データを求め、この周期を上記ＲＡＭ中の所定のエリアに 格納する。

【００３０】 その後ステップＳ３に進み、１つ前の周期測定に基づいて求めた周期データに よる１周期のパルスの出力が終了しているか否かを判定し、判定がＮＯであると きにはステップＳ４において上記周期データに基づくパルス出力を続けて上記ス テップＳ１に戻る。

【００３１】 ステップＳ３の判定がＹＥＳのとき、すなわち１周期のパルスの出力が終了し ているときには、ステップＳ５に進んで新しい周期データが揃っているか否かを 判定する。このステップＳ５の判定がＮＯのときには上記ステップＳ４に進み、 判定がＹＥＳのときにはステップＳ６に進んで最新の周期データに基づくパルス 出力を行ってから上記ステップＳ１に戻る。

【００３２】 なお、第１のパルス信号が存在しなくなったことを検出するには、第１のパル ス信号の最後の例えば立上りの検出からの時間を計時し、この時間が所定期間を 経過しても次の立上りの検出がないことによって行えばよい。そして、この検出 に応じて第２のパルス信号の出力を停止するようにする。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、回転センサが１回転に発生する複数の信 号の各々の周期が回転速度に依存しない要因によって変化してもこれを無視した 回転体の回転をその速度に正確に対応した周期のパルス信号に変換することがで きるので、回転体の回転速度に応じて発生するパルス信号の周期が正確に回転体 の回転速度に応じたものとすることができる。

【００３４】 また、周期の変換も同時に行えるようになっているので、補正係数を車両のタ イヤ径に応じて変更することで、生成したパルス信号を種々の車両のスピードメ ータに使用することができる。

【００３５】 更に、測定した時間を除算する数を設定できるようにしているので、回転体が １回転に発生する信号の数の異なる種々の回転センサと組み合わせて使用するこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による回転−パルス変換装置の基本構成
を示す図である。

【図２】本考案による回転−パルス変換装置の一実施例
を示す図である。

【図３】本考案による回転−パルス変換の仕方の一例を
示す図である。

【図４】本考案による回転−パルス変換の仕方の他の例
を示す図である。

【図５】図２中のＣＰＵが行う仕事を示すフローチャー
トである。

【図６】従来の回転−パルス変換装置によって得られる
パルス信号の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 回転センサ ３ａ−１ ＣＰＵ（測定手段） ３ａ−２ ＣＰＵ（パルス生成手段） ４ タイヤサイズ設定スイッチ（第１の設定手
段） ５ パルスレート切換えスイッチ（第２の設定
手段）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の１回転によって複数の信号を発
   生する回転センサからの信号に基づいて回転体の回転速
   度に応じた周期のパルス信号を発生する回転−パルス変
   換装置において、前記回転センサの１回転に要する時間
   を回転センサからの各信号を基準にして順次測定する測
   定手段と、該測定手段によって測定した時間を回転セン
   サが１回転に発生する信号の数で除算して求めた時間を
   １周期とするパルス信号を生成するパルス生成手段とを
   備えることを特徴とする回転−パルス変換装置。
2. 【請求項２】 補正係数を設定する第１の設定手段を更
   に備え、前記パルス生成手段が、前記測定手段によって
   測定した最新の時間に前記第１の設定手段によって設定
   した補正係数を乗算して求めた時間を１周期とするパル
   ス信号を生成することを特徴とする請求項１記載の回転
   −パルス変換装置。
3. 【請求項３】 前記測定手段によって測定した時間を乗
   算する数を設定する第２の設定手段を更に備え、前記パ
   ルス生成手段が、前記測定手段によって測定した時間を
   前記第２の設定手段によって設定した数で除算して求め
   た時間を１周期とするパルス信号を生成することを特徴
   とする請求項１記載の回転−パルス変換装置。