JPH0587954A

JPH0587954A - 微小時間計測方法及び微小時間計測装置

Info

Publication number: JPH0587954A
Application number: JP27664691A
Authority: JP
Inventors: Naomi Sawada; 直見沢田; Tadashi Nakamura; 匡志中村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1991-09-28
Filing date: 1991-09-28
Publication date: 1993-04-09
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: JP3196254B2

Abstract

(57)【要約】【目的】一層高精度に未知時間を計測し、回路の実装に
伴う困難を改善する。【構成】クロックａを出力する水晶発振器１と、クロッ
クｂを出力する水晶発振器２と、クロックａ，ｂの同期
点を検出するエッジ一致検出回路３と、クロックａ，ｂ
に同期してカウントを行なう同期カウンタ４，５と、ス
トップパルスの入力により同期カウンタ４，５の値をそ
れぞれ記憶保持するラッチ回路６，７と、ストップパル
スの入力によりラッチ回路６，７に保持された値を読み
出しスタートパルスからストップパルスまでの未知時間
を算出するマイコン８と、エッジ一致検出回路３の出力
に応じてカウンタ４，５をクリアしマイコン８の指令設
定値とカウンタ４の値が一致した時スタートパルスを出
力する送信時刻コントロール部９とを備えている。そし
て、マイコン８が、指令設定値を０から１づつ加算した
値に順次設定し、ラッチ回路７の値が前回の値と一致し
た時に未知時間をクロックａの周期とクロックａ，ｂの
周期差を用いて算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微小時間計測方法及び
微小時間計測装置に係り、更に詳しくは、超音波の伝播
速度を精密に計測する計測器，例えば，ボルト中を伝播
する超音波の伝播速度を計測する超音波ボルト軸力計等
における時間計測に採用して好適な微小時間計測方法及
び微小時間計測装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来、超音波ボルト軸力計等における超音
波伝播時間の計測部には、図６に示すような構成のもの
が使用されている。この場合、ＡＮＤ回路５１には、未
知時間パルス，即ち，超音波の発信から受信までの時間
幅のパルスと、パルス発生器５２から出力される既知周
波数のクロックパルスとが入力され、その出力パルスを
カウンタ５３で計数することにより、未知時間Ｔ_x をカ
ウント値Ｎに基づき算出しようとする方法が採用されて
いた。しかし、この場合には、図７に示すような両端の
クロックパルスの周期Δｔより短い端数時間ｔ₁ ，ｔ₂
については、カウンタ５３ではカウントされず、未知時
間Ｔ_x としては、Ｔ_x ＝Ｎ・Δｔが算出されることとな
るが、実際には、未知時間Ｔ_x ＝Ｎ・Δｔ＋ｔ₁ ＋ｔ₂
であることは明らかであり、このため、（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）
の計測誤差が発生するという不都合があった。かかる計
測誤差を小さくするためにはパルス発生器５２の発振周
波数を上げなければならないが、従来においても計測精
度を上げるため市販の仕様に適するものの内殆ど最大の
発振周波数のパルス発生器が使用されているのが実情で
あり、これ以上発振周波数を上げることは実現が困難で
あった。

【０００３】最近になって、上記の問題を解決するた
め、図８のような端数時間計測部により上記端数時間を
計測しようとするものが考案されている。この端数時間
計測部は、定電流源６１と、差動電流スイッチ６２と、
コンデンサ６３とＡ／Ｄコンバータ６４とを含んで構成
され、端数時間ｔ₁ またはｔ₂ に相当する幅のパルスを
差動電流スイッチ６２に加え、図９に示すように端数パ
ルス幅に相当する時間だけコンデンサ６３を定電流源６
１で充電し、該コンデンサ６３の出力電圧をＡ／Ｄコン
バータ６４によりＡ／Ｄ変換することによって、端数時
間ｔ₁ またはｔ₂を計測し、これによって精度の高い時
間計測を行なおうとするものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記図８の従来によれ
ば、相当高精度な時間計測が可能になったが、アナログ
回路を用いた時間計測であることから、端数時間（ｔ₁
またはｔ₂ ）が非常に小さい場合に図８の回路が正常に
動作し得ず計測値に非線形の誤差が発生するおそれがあ
り、また、当該アナログ回路を構成する各要素の精度，
組立方法，周囲の環境による影響を受けやすく、設計・
製作及び調整に手間取るという不都合があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、かかる従来技術の有する問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来より
一層高精度に未知時間を計測し得るとともに、回路の実
装に伴う困難を改善し且調整を不要とすることが可能な
微小時間計測方法及び微小時間計測装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の微小時間計測方
法では、スタートパルスの出力時からストップパルスの
入力時までの所定の未知時間を測定するに際し、既知の
一定周期の第１のクロックパルスと当該第１のクロック
パルスに所定のタイミングで同期し該クロックパルスの
周期より所定値だけ大きい一定周期の第２のクロックパ
ルスとを用い、両クロックパルスの同期時を基準として
順次第１のクロックパルスの所定周期分遅れたタイミン
グでスタートパルスを順次出力するとともに各スタート
パルスに対応するストップパルスの入力を順次検出し、
ストップパルスの入力が第２のクロックパルスの立ち上
がり又は立ち下がり時の内所定の一方に一致した時に、
第１のクロックパルスの周期と両クロックパルスの周期
差を用いて未知時間を算出するという手法を採ってい
る。

【０００７】また、この方法を実施するための本発明の
微小時間計測装置は、既知の一定周期の第１のクロック
パルスを出力する第１のクロック発生器と、第１のクロ
ックパルスに所定のタイミングで同期し該クロックパル
スの周期より所定値だけ大きいの一定周期の第２のクロ
ックパルスを出力する第２のクロック発生器と、第１，
第２のクロックパルスの立ち上がりエッジ若しくは立ち
下がりエッジが相互に一致する両者の同期点を検出する
エッジ一致検出回路と、第１，第２のクロックパルスの
立ち上がり又は立ち下がりとそれぞれ同期してカウント
動作を行なう第１，第２の同期カウンタと、ストップパ
ルスの入力により第１，第２の同期カウンタのカウント
値をそれぞれ記憶保持する第１，第２のラッチ回路と、
ストップパルスの入力により第１，第２のラッチ回路に
保持された値を読み出すとともにスタートパルスの出力
時からストップパルスの入力時までの所定の未知時間を
算出する演算処理部と、エッジ一致検出回路の出力に応
じて第１，第２の同期カウンタをクリアするとともに演
算処理部の指令設定値と第１の同期カウンタのカウント
値とが一致した場合にスタートパルスを出力する送信時
刻コントロール部とを備えている。ここで、演算処理部
は、マイクロコンピュータ等を用いて構成することがで
き、この演算処理部が、前記指令設定値を０から１づつ
加算した値に順次設定する第１の機能と、第２のラッチ
回路から読み出した値が前回の値と一致した時に第１の
クロックパルスの周期と両クロックパルスの周期差を含
む所定の計算式を用いて未知時間を算出する第２の機能
とを有している。このような構成によって、前述した目
的を達成しようとするものである。

【０００８】

【作用】まず、第１回目の測定が開始されると、エッジ
一致検出回路により例えば第１，第２のクロックパルス
の立ち上がりエッジが一致した両クロックパルスの同期
点が検出され、この検出信号が送信時刻コントロール部
に送られ、送信時刻コントロール部により第１，第２の
同期カウンタがクリアされる。（このようにして、初期
化がなされる。）この状態において、演算処理部が、指
令設定値として最初０を出力すると、該指令設定値と第
１の同期カウンタのカウント値が一致する両クロック信
号の同期時から第１のクロックパルスの１周期分の時間
後に送信時刻コントロール部からスタートパルスが出力
され、例えば超音波ボルト軸力計の場合には、パルサ回
路からセンサ駆動パルスが出力され、このパルスが超音
波センサで超音波に変換され出力される。そして、この
超音波がボルト内を伝播後受信回路で受信され、該受信
波がデジタル化されてストップパルスとなり、該ストッ
プパルスが第１，第２のラッチ回路及び演算処理部に入
力される。このストップパルスの入力により第１，第２
のラッチ回路では、その時の第１，第２の同期カウンタ
のカウント値をそれぞれ記憶し保持する。この保持され
た値が演算処理部で読み出され、第２のラッチ回路から
読み出された値が前回のそれと一致するか否かが判断さ
れる。そして、一致していない場合（最初の測定では、
前回の値が存在していないので、この判断は行なわれな
い。）には、２回目の計測に移り、上記と同様にしてエ
ッジ一致検出回路により両クロックパルスの同期点が検
出され、送信時刻コントロール部により第１，第２の同
期カウンタがクリアされる。この状態において、演算処
理部が、指令設定値として１を出力すると、両クロック
パルスの同期時から第１のクロックパルスの２周期分の
時間後に送信時刻コントロール部からスタートパルスが
出力され、以下前述の如くして測定動作が繰り返され、
ｎ回目の測定でストップパルスの入力が第２のクロック
パルスの立ち上がり時に一致した時に、その次の回の測
定では演算処理部で第２のラッチ回路から読み出された
値が前回のそれと必ず一致したと判断されることとな
り、演算処理部により第１のクロックパルスの周期と両
クロックパルスの周期差を含む所定の計算式を用いて未
知時間が算出される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図１ないし図
５に基づいて説明する。図１には、本発明に係る微小時
間計測方法を実施するための微小時間計測装置の一実施
例の構成が示されている。この実施例は、１周期１０ｎ
ｓｅｃ（ナノセコンド：１ｎｓｅｃ＝１０-9 秒）の方
形波パルスである第１のクロックパルスａを出力する第
１のクロック発生器としての一方の水晶発振器１と、第
１のクロックパルスａに所定のタイミングで同期し該ク
ロックパルスａの周期より１ｎｓｅｃだけ大きい１周期
１１ｎｓｅｃの方形波パルスである第２のクロックパル
スｂを出力する第２のクロック発生器としての他方の水
晶発振器２と、第１，第２のクロックパルスａ，ｂの立
ち上がりエッジ若しくは立ち下がりエッジが相互に一致
する両者の同期点を検出するエッジ一致検出回路３と、
第１，第２のクロックパルスａ，ｂの立ち上がり又は立
ち下がりとそれぞれ同期してカウント動作を行なう第
１，第２の同期カウンタ４，５と、後述するストップパ
ルスｊの入力により第１，第２の同期カウンタ４，５の
カウント値をそれぞれ記憶保持する第１，第２のラッチ
回路６，７と、ストップパルスｊの入力により第１，第
２のラッチ回路６，７に保持された値を読み出すととも
に後述するスタートパルスｇの出力時からストップパル
スｊの入力時までの所定の未知時間を所定のプログラム
に従って算出する演算処理部としてのマイクロコンピュ
ータ（以下、「マイコン」という。）８と、エッジ一致
検出回路３の出力に応じて第１，第２の同期カウンタ
４，５をクリアするとともにマイコン８の後述する指令
設定値と第１の同期カウンタのカウント値とが一致した
場合にスタートパルスｇを出力する送信時刻コントロー
ル部９とを備えている。

【００１０】この内、エッジ一致検出回路３は、例えば
Ｄ型ラッチ等を用いて構成され、第１のクロックパルス
ａの立ち上がり若しくは立ち下がりエッジで第２のクロ
ックパルスｂをラッチすることにより両者の立ち下がり
若しくは立ち下がりエッジが相互に一致する同期点を検
出するものである。このエッジ一致検出回路３の出力ｃ
の一例が図３に示されている。この図においては、第
１，第２のクロックパルスａ，ｂの立ち下がりエッジ同
士が一致した点で出力ｃが「Ｌｏ（ロー）」から「Ｈｉ
（ハイ）」に、第１のクロックパルスａの立ち下がりエ
ッジと第２のクロックパルスｂの立ち上がりエッジとが
一致した場合には出力ｃが「Ｈｉ」からに「Ｌｏ」に変
わることが示されている。第１，第２の同期カウンタ
４，５は、第１，第２のクロックパルスａ，ｂの立ち上
がり又は立ち下がりとそれぞれ同期してカウント動作を
行ない、図２中符号ｅ，ｆで示すように、第１，第２の
クロックパルスａ，ｂの周期毎に「０，１，２，……」
とカウントアップするようになっている。第１，第２の
ラッチ回路６，７は、ストップパルスｊの入力により、
図２中符号ｋ，ｌで示すように、その時点の第１，第２
の同期カウンタ４，５のカウント値ｅ，ｆを記憶し保持
するようになっている。

【００１１】ここで、ストップパルスｊは、受信コンパ
レータ２１から出力される図３に示すような方形波パル
スである。受信コンパレータ２１は、例えば超音波ボル
ト軸力計の場合は、ボルト内を伝播した超音波を受信す
る受信回路を構成するもので、受信した超音波を所定の
基準電圧と比較しデジタル化する回路である。また、ス
タートパルスｇは、送信時刻コントロール部９からライ
ン３０を介してパルサ回路２２に出力される超音波セン
サ駆動指令用の図３に示すような方形波パルスである。
パルサ回路２２は、図示しない超音波センサにセンサ駆
動パルスを出力する回路である。

【００１２】送信時刻コントロール部９は、例えば、図
２に示すように構成される。この図において、送信時刻
コントロール部９は、コンパレータ１１，ＡＮＤゲート
１２，１３及びＤ型フリップフロップ（以下、「Ｄ−Ｆ
Ｆ」という。）１４，１５，１６等を含んで構成されて
いる。これを更に詳述すると、コンパレータ１１は、一
端Ａがバス３１を介して第１の同期カウンタ４の出力端
に接続され、他端Ｂがバス３２，Ｉ／Ｏ部１７，バス３
３を介してマイコン８に接続されたている。そして、こ
のコンパレータ１１は、Ａ端の入力である第１の同期カ
ウンタのカウント値（図３中符号ｅ参照）がＢ端の入力
であるマイコン８からの指令設定値（図３中符号ｉ参
照）と一致した場合に出力Ａ＝ＢがＨｉ（ハイ）とな
る。Ｄ−ＦＦ１４は、そのＣ（クロック）入力端がライ
ン３４を介してマイコン８に接続され、そのＱ出力端が
Ｄ−ＦＦ１５のＤ入力端に接続されている。このＤ−Ｆ
Ｆ１５は、そのＣ入力端がライン３５を介してエッジ一
致検出回路３の出力端に接続され、そのＱ出力端がワン
ショット１８及びライン３６を介して第１，第２の同期
カウンタ４，５のクリア（Ｃｌｒ）入力端にそれぞれ接
続されている。ワンショット１８は、Ｄ−ＦＦ１５のＤ
入力がＨｉの時にそのＱ出力がＬｏからＨｉに変わった
瞬間に図３に示すトリガーパルスｄを出力する回路であ
る。このトリガーパルスｄが第１，第２の同期カウンタ
４，５のクリア信号（リセット信号）として利用され
る。ＡＮＤゲート１２は、一方の入力端がライン３７を
介して一方の水晶発振器１の出力端に接続され、Ｄ−Ｆ
Ｆ１５のＱ出力端に他方の入力端が接続され、その出力
端がＤ−ＦＦ１６のＣ入力端に接続されている。また、
ＡＮＤゲート１３は、コンパレータ１１の出力端に一方
の入力端が接続され、Ｄ−ＦＦ１４のＱ出力端に他方の
入力端が接続され、その出力端がＤ−ＦＦ１６のＤ入力
端に接続されている。更に、Ｄ−ＦＦ１６のＱ出力端は
Ｄ−ＦＦ１４のＲ入力端に接続されている。

【００１３】このため、マイコン８からバス３３を介し
てＩ／Ｏ部１７にスタートパルスの出力タイミングを設
定するための指令設定値（図３中符号ｉ参照）が出力さ
れ、これと同時にライン３４を介して時間計測開始指令
のパルスｈが出力されると、これがＤ−ＦＦ１４のＣ入
力端に入力され、該Ｄ−ＦＦ１４のＱ出力がＨｉとな
る。これにより、ＡＮＤゲート１３の他方の入力及びＤ
−ＦＦ１５のＤ入力がＨｉとなり、計測可能な状態とな
る。この状態において、エッジ一致検出回路３の出力ｃ
がＨｉとなると、Ｄ−ＦＦ１５のＱ出力がＨｉとなり、
前述の如くして第１，第２の同期カウンタ４，５がクリ
アされる。このとき、Ｄ−ＦＦ１５のＱ出力はＡＮＤゲ
ート１２の他方の入力端にも接続されているので、ライ
ン３７を介して第１のクロックパルスａがＤ−ＦＦ１６
のＣ入力端に加えられる。そして、第１の同期カウンタ
４のカウント値（図３中符号ｅ参照）とマイコン８から
Ｉ／Ｏ部１７を介して入力された指令設定値（図３中符
号ｉ参照）が一致すると、コンパレータ１１の出力Ａ＝
ＢがＨｉとなり、ＡＮＤゲート１３の出力もＨｉとな
る。この時、Ｄ−ＦＦのＣ入力端には、第１のクロック
パルスが印加されているので、このエッジにおいてＤ−
ＦＦ１６のＱ出力がＨｉとなり、スタートパルスｇが出
力される。このスタートパルスの出力と同時に、Ｄ−Ｆ
Ｆ１４がリセット（クリア）され、マイコン８からの時
間計測開始指令パルスｈの入力待ちの状態になる。この
状態において、受信コンパレータ２１からストップパル
スｊが第１，第２のラッチ回路６，７に入力されると、
その瞬間に、第１，第２のラッチ回路６，７に第１，第
２の同期カウンタ４，５の値がそれぞれ記憶保持され
る。この時、ストップパルスｊはマイコン１８にも入力
されているので、マイコン１８では第１，第２のラッチ
回路６，７の値を読み出すこととなる。なお、図１ない
し図２において、太線の矢印はバスを意味している。

【００１４】次に、上記実施例における時間計測時の全
体的動作について図５のタイミングチャートを参照しつ
つマイコン８の制御プログラムを示す図４のフローチャ
ートに沿って説明する。

【００１５】この制御プログラムがスタートすると、ま
ず、マイコン８内部の図示しないＣＰＵでは、図示しな
い計測回数カウンタの値をｎ＝１とする（ステップＳ１
０１）。そして、ＣＰＵでは、このｎの値より１を引い
た値，即ちｎ−１＝１−１＝０をＩ／Ｏ部１７に指令設
定値として出力すると同時に、送信時刻コントロール部
９に計測開始指令パルスｈを出力する（ステップＳ１０
２，Ｓ１０３）。この結果、前述の如くしてエッジ一致
検出回路３が第１，第２のクロックパルスａ，ｂの同期
点（ここでは、図５に示すように当該両クロックパルス
の立ち上がりエッジが一致する点）を検出すると、第
１，第２の同期カウンタ４，５がクリアされ、第１の同
期カウンタ４の値０が指令設定値０と一致する両クロッ
クパルスの同期時から第１のクロックパルスの１周期分
の時間後にスタートパルスｇが出力されることとなる。
このスタートパルスｇが出力されると、送信時刻コント
ロール部９は、前述したように、次の計測開始指令パル
スｈの入力待ちの状態となる。

【００１６】そして、マイコン８内部のＣＰＵでは、受
信コンパレータ２１からストップパルスｊが入力される
のを待ち（ステップＳ１０４）、ストップパルスが入力
されると、その時の第１，第２の同期カウンタ４，５の
値Ａ（ｎ），Ｂ（ｎ）が第１，第２のラッチ回路６，７
に記憶保持されているので、ＣＰＵではこれを読み込む
（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。図５においては、Ａ
（１）＝３，Ｂ（１）＝３である。そして、ＣＰＵで
は、次のステップＳ１０７に進み、ステップＳ１０６で
読み込んだ第２のラッチ回路７の値Ｂ（ｎ）が前回のそ
れと同じ値であるか否かを判断する。ここで第１回目の
計測では、前回の値が存在しないのでステップＳ１０８
に進み、ｎに１を加算してｎ＝１＋１＝２として、ステ
ップＳ１０２に戻り２回目の計測に移る。この第２回目
の計測では、ステップＳ１０２で、ｎ−１＝２−１＝１
が指令設定値としてＩ／Ｏ部１７を介して送信時刻コン
トロール部９に出力されるので、計測開始指令パルスｈ
が出力される（ステップＳ１０３）と、第１の同期カウ
ンタ４の値が１の時，即ち前回と第１のクロックパルス
ａの１周期分ずれた両クロックパルスａ，ｂの同期時か
ら第１のクロックパルスａの２周期分の時間の後にスタ
ートパルスｇが出力される。（なお、この２回目の計測
でスタートパルスｇが出力されるのは、次の両クロック
パルスａ，ｂの同期点から第１のクロックパルスａの２
周期分の時間の後であるが、図示の都合及び視覚による
理解の容易さを考慮して、図５では同じ同期点を基準と
している。）以下、前回と同様にしてステップＳ１０４
〜Ｓ１０６の制御動作が繰り返される。ここでは、Ａ
（２）＝４，Ｂ（２）＝４である。そして、ステップＳ
１０７で前回の第２のラッチ回路の値Ｂ（１）と今回の
それＢ（２）を比較し、Ｂ（１）≠Ｂ（２）であるか
ら、ステップＳ１０８に進み、以下、同様にして計測を
繰り返す。そして、図５の例では、５回目の計測でステ
ップＳ１０７における判断が肯定的となるので、ＣＰＵ
では、スタートパルスｇの立ち上がりからストップパル
スｊの立ち上がりまでの時間であるＴＩＭＥ（未知時
間）を次式により算出する（ステップＳ１０９）。

【００１７】ＴＩＭＥ＝｛Ａ（１）−１｝×１０＋ｎ＋１ ……… （ここで、上式における１０は、第１のクロックパルス
ａの周期が両クロックパルスａ，ｂの周期差の１０倍で
あることより１０としている。）

【００１８】図５の場合、ＴＩＭＥ＝｛３−１｝×１０
＋５＋１＝２６（ｎｓｅｃ）として未知時間が求められ
る。

【００１９】図５においては、４回目の測定でストップ
パルスｊの立ち上がりエッジが第２のクロックパルスｂ
の立ち上がりエッジに一致しており、従って、この時点
での両クロックパルスａ，ｂの同期点からの時間差は周
期差の（５＋１）＝６倍であることがわかり、また、こ
の４回目の計測では第１のクロックパルスａの２周期分
にこの時間差を加えたものが計測対象としての未知時間
であることが図５より明らかである。従って、未知時間
＝２×１０＋６×（１１−１０）＝２６となり、上の結
果と一致し、従って、上記の実施例の装置は、本発明に
係る微小時間測定方法を実施するものであることがわか
る。

【００２０】以上説明した本実施例によると、時間計測
分解能が第１，第２の水晶発振器１，２が出力する第
１，第２のクロックパルスａ，ｂの周期差となるので、
それぞれのクロックパルスａ，ｂの周期以下の時間を正
確に計測することが可能となり、水晶発振器として発振
周波数の一段と小さいもの，例えば１００ｎｓｅｃと１
０１ｎｓｅｃのものを使用することもできるので、従来
に比し計測精度を一段と向上せしめることができ、ま
た、装置の回路全体をデジタル回路で構成できるので、
回路実装上の困難が解消され、調整が不要となり、しか
も１チップ化も容易であり、将来的にはＬＳＩ化による
超小型化も実現可能である。

【００２１】なお、上記実施例では、第１，第２のクロ
ックパルスの発生用として水晶発振器を二つ用いる場合
を例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、水晶発振器を一つ用いるとともに他方のク
ロックパルス発生用としてこれを基準発振器とするＰＬ
Ｌ回路を用いて発振器を構成しても良い。このようにす
れば、コストの低減が図れるとともに小型化ができると
いう利点がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時間計測分解能を第１，第２のクロックパルスの周期差
と同一にすることができるので、各クロックパルスの周
期より小さい時間を正確に検出することができ、また、
上記実施例で示した如く回路全体をデジタル回路により
構成することができるので、アナログ回路で特に問題と
なっていた回路の動作不良に起因する非線形誤差の発生
をなくすことができ、これにより従来に比し計測精度を
一段と向上せしめることができるとともに、回路実装上
の困難を解消することができ、さらに調整が不要とな
り、しかも１チップ化による小型化も実現できるという
従来にない優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の送信時刻コントロール部の構成例を示す
ブロック図である。

【図３】図１の実施例の各部の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図４】図１のマイコンの主要な制御プログラムを示す
フローチャートである。

【図５】図１の実施例における時間計測の一例を示すタ
イミングチャートである。

【図６ないし図９】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１第１のクロック発生器としての一方の水晶発振器２第２のクロック発生器としての他方の水晶発振器３エッジ一致検出回路４第１の同期カウンタ５第２の同期カウンタ６第１のラッチ回路７第２のラッチ回路８演算処理部としてのマイコン９送信時刻コントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スタートパルスの出力時からストップパ
ルスの入力時までの所定の未知時間を測定するに際し、
既知の一定周期の第１のクロックパルスと当該第１のク
ロックパルスに所定のタイミングで同期し該クロックパ
ルスの周期より所定値だけ大きい一定周期の第２のクロ
ックパルスとを用い、前記両クロックパルスの同期時を
基準として順次第１のクロックパルスの所定周期分遅れ
たタイミングでスタートパルスを順次出力するとともに
各スタートパルスに対応するストップパルスの入力を順
次検出し、ストップパルスの入力が第２のクロックパル
スの立ち上がり又は立ち下がり時の内所定の一方に一致
した時に、前記第１のクロックパルスの周期と前記両ク
ロックパルスの周期差を用いて前記未知時間を算出する
ことを特徴とした微小時間計測方法。
【請求項２】既知の一定周期の第１のクロックパルス
を出力する第１のクロック発生器と、前記第１のクロッ
クパルスに所定のタイミングで同期し該クロックパルス
の周期より所定値だけ大きいの一定周期の第２のクロッ
クパルスを出力する第２のクロック発生器と、前記第
１，第２のクロックパルスの立ち上がりエッジ若しくは
立ち下がりエッジが相互に一致する両者の同期点を検出
するエッジ一致検出回路と、前記第１，第２のクロック
パルスの立ち上がり又は立ち下がりとそれぞれ同期して
カウント動作を行なう第１，第２の同期カウンタと、ス
トップパルスの入力により前記第１，第２の同期カウン
タのカウント値をそれぞれ記憶保持する第１，第２のラ
ッチ回路と、前記ストップパルスの入力により前記第
１，第２のラッチ回路に保持された値を読み出すととも
にスタートパルスの出力時からストップパルスの入力時
までの所定の未知時間を算出する演算処理部と、前記エ
ッジ一致検出回路の出力に応じて前記第１，第２の同期
カウンタをクリアするとともに前記演算処理部の指令設
定値と前記第１の同期カウンタのカウント値とが一致し
た場合にスタートパルスを出力する送信時刻コントロー
ル部とを備え、前記演算処理部が、前記指令設定値を０
から１づつ加算した値に順次設定する第１の機能と、前
記第２のラッチ回路から読み出した値が前回の値と一致
した時に前記未知時間を前記第１のクロックパルスの周
期と前記両クロックパルスの周期差を含む所定の計算式
を用いて前記未知時間を算出する第２の機能とを有して
いることを特徴とした微小時間計測装置。