JPH04231879A - 信号源の信号用評価回路装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は周期的信号を送出する信
号源の信号用評価回路装置であって、評価さるべき信号
の供給を一方の入力側に受け、他方の入力側にて、交互
に異なった基準信号の供給を受けるコンパレータを有し
、該コンパレータからは当該の評価さるべき信号がどの
基準信号を上回るか又は下回るかに応じて、異なった出
力信号が送出されるものでありその際当該出力信号の変
化の度ごとにそのつど上記基準信号の切換えが行なわれ
るように構成されているものに関する。

【０００２】

【従来の技術】請求範囲１の上位概念にて特定した評価
回路装置のうち或種の公知のものにおいて両基準信号は
その大きさが固定的である。公知のように、２つの基準
値使用の際ヒステリシス特性を有する評価回路が考察さ
れる。この種回路はロー（Ｌｏｗ）及びハイ（Ｈｉｇｈ
）信号の発生状態間を区別し得るため利用される。

【０００３】従来技術では当該評価回路はなお評価可能
な“最も悪い”センサ信号に合せて設計されていなけれ
ばならず、もって、障害から影響を受け易い。

【０００４】ＡＢＳ（アンティロックシステム）におい
て車輪速度測定のため、誘導的に動作するセンサが使用
される。当該信号を評価し得るにはこの信号は変換され
ねばならない。この役割を受持つ回路は次のように設計
されていなければならない、即ち到来信号を確実に評価
し、然も同時に障害から影響を受け難いように設計され
ていなければならない。そのつど到来する信号への入力
感度の適合により障害からの影響を受けないことが最も
確実に行なわれ得る。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的ないし課題とするところは
そのような要求を十分に充足する評価回路装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【発明の構成】上記課題は請求範囲の構成要件により解
決される。

【０００７】提案されたコンセプトによる手法は“ダイ
ナミックな”ヒステリシス特性で動作する。当該センサ
からは広汎な部分で周波数と共に増大する電圧が送出さ
れる。このことを図１に示す。この図１には周期期間に
対する誘導センサのセンサ電圧が示されている。

【０００８】ダイナミクなヒステリシス特性の導入によ
り、当該包絡線が部分的に模擬形成（シミュレーション
）される。

【０００９】コンパレータの切換動作直後では基準値は
高い値をとる。時間ｔに関して上記基準値は低下する。 センサ信号が基準値を上回ると、上記基準値は逆の極値
に切換わる。上記基準値を上回らない場合にはこの基準
値は所定の最小値へ低下する。

【００１０】公知技術に比して、ダイナミックなヒステ
リシス特性によってはノイズのある入力信号により惹起
される出力信号の変動（“ゆらぎ”）の起る危険性が著
しく低減される。スイッチング過程により生じるアース
状態のずれ（アース電位オフセット）はもはや重大な問
題ではなくなるのである。相応の説計によっては低周波
領域における入力フィルタの特性改善が可能である。

【００１１】上記の原理的手法は次のような場合には常
に使用され得る、即ち、周波数と共に振幅の上昇する周
期信号を評価する必要がある場合には常に使用され得る
。

【００１２】請求項３〜５にて特定された評価回路によ
ってはさらなる改善が達成されるものである。

【００１３】これにより、未知のオフセツト成分を有し
信号振幅が一定でなく、かつ、生じるノイズ量に関して
比較的小さい大きさである信号が評価されるべきもので
ある。

【００１４】そのような信号源は例えば能動的センサに
よって形成される（例えばホールセンサ）又は磁気抵抗
効果素子であり、上記センサは２線式回路にて作動され
るものである。上記２線式回路により、当該信号評価は
センサ電流についてなされなければならない（小さい電
流→ロウ（Ｌｏｗ）；大きな電流→ハイ（Ｈｉｇｈ）。

【００１５】上記センサの固有消費電流は評価信号中で
は当該の実際の量が未知である基本成分を生じさせる。 この基本成分には有効成分が重畳される。基本成分及び
有効成分が同じオーダの大きさである場合、それら成分
は相互に分離されねばならない（確実な評価を行なわせ
得るため）。

【００１６】請求項４の評価回路構成の当該測定抵抗Ｒ
には信号状態に応じて、小さな又は大きな電圧値が現わ
れる。当該直列接続体のコンデンサＣ１には時間ｔの後
同じ電位が生じる（セッティングされる）。当該ＲＣ素
子の時定数ｔ１に対して下記の関係性が成立たねばなら
ない。

【００１７】

【数１】

【００１８】但し、ｆＮ−Ｍａｘは最大有効周波数、Ｒ
１は当該ＲＣ素子の直列抵抗である。

【００１９】次に上記回路により得られる利点を述べる
。

【００２０】−当該信号源により生ぜしめられる基本成
分の自動的補償。よって、そのような基本成分はもはや
評価ユニットには影響を及ぼさない。

【００２１】−スイッチングコンパレータの最大可能の
ヒステリシス特性。装置（システム）トレランスに応じ
て、ヒステリシス特性は従来回路に比して例えば４倍に
設計され得る。

【００２２】−スイッチングコンパレータの切換後直ち
にＳ／Ｎ比は２倍までより大になる。それによりさらに
一層確実にノイズ（障害）からの影響を防止できる。ス
イッチング点における信号変動（ゆらぎ）によっても誤
った情報が生ぜしめられない。

【００２３】図示のスイッチング方式は比較的小さな変
化を有する信号を評価しようとする場合に常に使用され
得る。上述の利点、殊に、大きなヒステリシス特性は他
の信号源においても利用され得る。

【００２４】当該例においてはコンパレータ及び第２、
第３抵抗は請求項４に相応してヒステリシス特性を有す
るコンパレータを形成する。

【００２５】スイッチングコンパレータに対する基準は
従来評価回路におけるように固定的に調整されないで、
時定数τ１を以てセンサ信号に適合される。それにより
先ず第一に信号の基本成分が補償され、第二に、コンパ
レータのヒステリシス特性を、最小信号変化量（幅）と
ほぼ同じ大きさに選定できる。

【００２６】

【実施例】次に図を用いて本発明の実施例を詳細に説明
する。

【００２７】図２の実施例では１はセンサを示し、この
センサからは変化する周波数の周期的信号が送出される
。スイッチング装置３の図示の状態では基準信号発生器
４はコンパレータ２の基準信号入力側に接続されている
。センサ信号の大きさが上記発生器４からの基準信号を
越えると、コンパレータの出力信号はハイ（Ｈｉｇｈ）
からロー（Ｌｏｗ）へ変化する。これにより、インバー
タ５を介してスイッチング装置３が切換えられ、別のイ
ンバータ５を介して基準信号発生器６が作用接続状態に
おかれる。

【００２８】図３と図４の所属のダイヤグラムには時間
に関する基準信号の経過を示す。ここでは時点ｔ１にて
コンパレータ２の出力信号によりスイッチング装置３は
図２に示す位置にもたらされ、基準信号発生器４が制御
される。

【００２９】この発生器４は期間Ｔ１にて示す特性経過
の基準信号を送出し、この特性経過では先ず高い正の基
準信号経過が作用している。この高い正の信号経過は信
号値＋Ｕｍｉｎに低下していき（コンデンサ放電特性カ
ーブ）、それから一定状態に保たれる。時点ｔ２ではセ
ンサ信号は基準信号に達し、それによりコンパレータは
それの出力信号（図示せず）が変る。当該信号変化によ
つてはスイッチング装置３の切換えがなされ、基準信号
発生器６が作用状態におかれこの発生器からは期間Ｔ２
にて示された経過の基準信号が送出される。

【００３０】図４の信号経過が上記と異なる点は切換え
後の信号経過が先ず一定であり、或時間の後はじめて＋
Ｕｍｉｎないし−Ｕｍｉｎに低下し始める。

【００３１】図５には５０で能動的センサが示してあり
、このセンサは測定抵抗５１と直列に直流電圧源の極Ｕ
ＢとＯとの間に設けられている。上記センサ５０中に示
されている抵抗はセンサの内部抵抗である。ロータの回
転の際別の抵抗が作用し、これによつて当該抵抗値が低
減される。測定抵抗５１に並列にＲＣ−直列接続体５２
／５３が接続されている。センサ５０はヒステリシス特
性−コンパレータ５４の上方信号入力側と接続されてお
り、それの基準信号入力側にはＲＣ−回路相互接続点が
接続されている。

【００３２】図６のダイヤグラムを用いて、上記回路の
作用に就いて以下説明する。上記ダイヤグラムの破線で
示す信号はセンサ電圧ＵＳであり、一点鎖線で示す信号
はコンデンサ５３の上方端子における信号ＵＣであり、
点線で示す信号は基準電圧ＵＲｅｆであり、その下の実
線で示す信号はコンパレータ５４の出力電圧ＵＡである
。 ｔ３においてはセンサ電圧ＵＳは基準電圧ＵＲｅｆに達
する。コンパレータ５４はその出力信号ＵＡが変化し、
同時にそれにより基準電圧ＵＲｅｆを他の値に変化させ
る。 同様に同時にコンデンサ電圧はセンサ電圧ＵＳのほうに
向って変化し始める。コンデンサ５３により生ぜしめら
れる電圧ＵＣの経過には上記ＵＲｅｆが追従する。上記
ＵＣがセンサ電圧ＵＳに達すると、ＵＣとＵＲｅｆは一
定に得られる。ｔ４においては当該過程は逆極性で繰返
される。 上記過程は零対称であってもよい。

【００３３】図７の回路が図５のそれと異なる点は当該
ヒステリシス特性−コンパレータ５４が、コンパレータ
５４´及び２つの抵抗５５，５６を備えた実現変化形態
として構成されていることである。

【００３４】上記回路の特殊性とはスイッチング限界値
が固定値を有しないことである。上記限界値は下記の関
係式によつて定まる。

【００３５】 上方スイッチング限界値＝ＵＳ　Ｌｏｗ　＋ＵＨＹ・Ｕ
Ａロー（Ｌｏｗ）からハイ（Ｈｉｇｈ）へ切換わる下方
限界値＝ＵＳ　Ｈｉｇｈ−ＵＨＹ・ＵＡハイ（Ｈｉｇｈ
）からロー（Ｌｏｗ）へ切換わる上記限界値はそれを上
回ったり下回ったりするとき信号変化を識別検出するべ
き電圧値である。図５と図７の回路は信号源の信号が著
しく変化しロー及びハイ信号の領域が重畳し得る場合に
用いられる。それぞれロー及びハイ値がスイッチング限
界値を共に定めることにより、重畳し合う領域に対して
一義的スイッチング限界値が得られる。

【００３６】更に、ヒステリシス特性を、期待さるべき
最小信号変化量のほぼ２倍の大きさにすることができる
。

【００３７】

【数２】

【００３８】

【発明の効果】本発明により、信号源（センサ）からの
周期的信号が障害の影響を受け難いようになり、確実に
評価されるようになる。すなわち、当該信号源により生
ぜしめられる基本成分の自動的補償、スイッチングコン
パレータの最大可能のヒステリシス特性並びに切換後直
ちに得られるＳ／Ｎ比の２倍までの増大、よって障害か
らの影響の一層確実な防止等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】センサ信号とそれの周期期間との関係性を示す
特性図である。

【図２】本発明の第１実施例のブロック接続図である。

【図３】当該の所属のダイヤグラムを示す特性図である
。

【図４】当該の所属の別のダイヤグラムを示す特性図で
ある。

【図５】本発明の評価回路装置の詳細回路図である。

【図６】所属のダイヤグラムの波形図である。

【図７】ヒステリシス特性コンパレータの特別構成の接
続図である。 １　　　　センサ ２　　　　コンパレータ ３　　　　スイッチング装置 ４，６　　　　基準信号発生器 ５　　　　インバータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　周期的信号を送出する信号源の信号用
   評価回路装置であって、評価さるべき信号の供給を一方
   の入力側にて受け、他方の入力側にて、交互に異なった
   基準信号の供給を受けるコンパレータを有し、該コンパ
   レータからは当該の評価さるべき信号がどの基準信号を
   上回るか又は下回るかに応じて、異なった出力信号が送
   出されるものでありその際当該出力信号の変化の度ごと
   にそのつど上記基準信号の切換えが行なわれるように構
   成されているものにおいて、上記基準信号は当該切換と
   共にそのつど第１の基準値へセットされ、時間に依存し
   て第２の基準値へ変化せしめられるように構成されてい
   ることを特徴とする信号源の信号用評価回路装置。
2. 【請求項２】　　上記第１基準値は先ず或時間中一定に
   保持される請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】　　上記の第１，第２基準値は付加的に、
   評価さるべき信号の振幅に依存している請求項１又は２
   記載の装置。
4. 【請求項４】　　評価さるべき信号が電圧降下として取
   出される測定抵抗に並列に、抵抗とコンデンサとの直列
   接続体が接続されており、更に、上記直列接続体の相互
   接続点が、ヒステリシス特性−コンパレータの基準信号
   入力側に接続されており、上記コンパレータの他方の入
   力側には評価さるべき信号が供給されるように構成され
   ている請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】　　１つの能動的センサと上記測定抵抗と
   が直列的に給電電圧源に接続されている請求項４記載の
   装置。