JPH0668526B2 - 周波数測定装置 - Google Patents
周波数測定装置Info
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- JPH0668526B2 JPH0668526B2 JP27836786A JP27836786A JPH0668526B2 JP H0668526 B2 JPH0668526 B2 JP H0668526B2 JP 27836786 A JP27836786 A JP 27836786A JP 27836786 A JP27836786 A JP 27836786A JP H0668526 B2 JPH0668526 B2 JP H0668526B2
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- time
- count
- value
- count value
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Description
【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 この発明は、パルス信号の周波数を測定する装置に関す
る。
る。
Ｂ．従来の技術 従来の周波数測定装置としては特許パルス回路技術事典
（昭和55年５月20日第１版第１刷オーム社発行著者鈴木
康夫、樋口武尚P520）に記載されているようなものがあ
る。この従来例を第４図および第５図に基づいて説明す
る。
（昭和55年５月20日第１版第１刷オーム社発行著者鈴木
康夫、樋口武尚P520）に記載されているようなものがあ
る。この従来例を第４図および第５図に基づいて説明す
る。
カウンタ２は、タイミングコントローラ１により規定さ
れた所定のカウント時間Ｔ内に入力されるパルス数をカ
ウントする。ここで所定のカウント時間Ｔは、周波数測
定精度に必要な時間に設定される。そのカウント結果は
タイミングコントローラ１からのラッチ信号のタイミン
グで出力レジスタ３にラッチされて出力されるととも
に、タイミングコントローラ１からのリセット信号によ
りカウンタ２がリセットされる。すなわち、第５図に示
すとおり、所定のカウント時間、例えばＴｎでカウント
されたパルスのカウント結果Ｃｎは、カウンタ２が次の
カウントを行っている間、すなわち、時間Tn+1に出力レ
ジスタ３から出力される。このように従来の周波数測定
装置においては、出力レジスタ３の出力が、カウント時
間Ｔ（＝Tn＝Tn+1＝Tn+2…）ごとに更新され、出力レジ
スタ３の内容を更新する間隔、すなわち出力リフレッシ
ュ間隔は測定精度に必要なカウント時間Ｔと等しくなっ
ている。
れた所定のカウント時間Ｔ内に入力されるパルス数をカ
ウントする。ここで所定のカウント時間Ｔは、周波数測
定精度に必要な時間に設定される。そのカウント結果は
タイミングコントローラ１からのラッチ信号のタイミン
グで出力レジスタ３にラッチされて出力されるととも
に、タイミングコントローラ１からのリセット信号によ
りカウンタ２がリセットされる。すなわち、第５図に示
すとおり、所定のカウント時間、例えばＴｎでカウント
されたパルスのカウント結果Ｃｎは、カウンタ２が次の
カウントを行っている間、すなわち、時間Tn+1に出力レ
ジスタ３から出力される。このように従来の周波数測定
装置においては、出力レジスタ３の出力が、カウント時
間Ｔ（＝Tn＝Tn+1＝Tn+2…）ごとに更新され、出力レジ
スタ３の内容を更新する間隔、すなわち出力リフレッシ
ュ間隔は測定精度に必要なカウント時間Ｔと等しくなっ
ている。
Ｃ．発明が解決しようとする問題点 そのため、例えばこの従来の周波数測定装置をアナログ
式車速表示装置に用いる場合、車速センサからのパルス
をカウンタ２でカウントし、スピードメータの針を出力
レジスタ３の出力に応じて振らせるが、出力リフレッシ
ュ間隔が長いと、針の指示位置を変える周期が長くなる
為、急激に車速が変化すると出力レジスタ３の出力が車
速変化に追従できず、針の指示値が飛び飛びとなって動
きがなめらかでなくなる。
式車速表示装置に用いる場合、車速センサからのパルス
をカウンタ２でカウントし、スピードメータの針を出力
レジスタ３の出力に応じて振らせるが、出力リフレッシ
ュ間隔が長いと、針の指示位置を変える周期が長くなる
為、急激に車速が変化すると出力レジスタ３の出力が車
速変化に追従できず、針の指示値が飛び飛びとなって動
きがなめらかでなくなる。
この点について以下詳述する。
ここで、スピードメータの表示最高速度を180km/h、そ
の時の針の振れ角を270度、要求される分解能を0.3度と
する。この場合、フルスケールを270/0.3＝900分割して
表す必要がある。
の時の針の振れ角を270度、要求される分解能を0.3度と
する。この場合、フルスケールを270/0.3＝900分割して
表す必要がある。
また、デジタル式車速センサから出力させるパルス数が
最高速度180km/hで約500Hzとする。
最高速度180km/hで約500Hzとする。
以上のような仕様の車速表示装置においては、180km/h
時に900個のパルスを計数するのに 900×1/500＝1.8秒 かかり、この時間をカウント時間Ｔとすると、従来方式
ではこの1.8秒が出力レジスタ３の出力リフレッシュ間
隔とならざるを得ない。従って、スピードメータの針の
指示値は1.8秒周期で変化するため針の動きが非常にぎ
くしゃくしたものとなる。
時に900個のパルスを計数するのに 900×1/500＝1.8秒 かかり、この時間をカウント時間Ｔとすると、従来方式
ではこの1.8秒が出力レジスタ３の出力リフレッシュ間
隔とならざるを得ない。従って、スピードメータの針の
指示値は1.8秒周期で変化するため針の動きが非常にぎ
くしゃくしたものとなる。
尚、車速センサからのパルスのデューティ比がほぼ50%
であることからエッヂ検出によりその周波数を1000Hzに
できるが、この場合でもカウント時間Ｔ、すなわちリフ
レッシュ間隔が0.9秒であり、未だ不十分である。
であることからエッヂ検出によりその周波数を1000Hzに
できるが、この場合でもカウント時間Ｔ、すなわちリフ
レッシュ間隔が0.9秒であり、未だ不十分である。
一般に針の動きがなめらかであると体感するのは0.1秒
程度の周期で針の指示値を変えればよいが、出力リフレ
ッシュ間隔を単に短くすると、同様にカウント時間Ｔも
短くなり、カウント時間Ｔ内でカウントするパルスの個
数が少なくなり分解能が低下する。例えば上記の例で
は、カウント時間Ｔそのものを0.1秒に設定するとその
時間内にカウントできるパルス数が、180km/h時では上
記900個から50個に減ってしまい分解能が270/50＝5.4度
（180/50=3.6km/h）と極端に悪化するので好ましくな
い。
程度の周期で針の指示値を変えればよいが、出力リフレ
ッシュ間隔を単に短くすると、同様にカウント時間Ｔも
短くなり、カウント時間Ｔ内でカウントするパルスの個
数が少なくなり分解能が低下する。例えば上記の例で
は、カウント時間Ｔそのものを0.1秒に設定するとその
時間内にカウントできるパルス数が、180km/h時では上
記900個から50個に減ってしまい分解能が270/50＝5.4度
（180/50=3.6km/h）と極端に悪化するので好ましくな
い。
また、いわゆるスタガリング方式と呼ばれ測定方式もあ
るが次のような問題がある。第６図を参照して説明す
る。
るが次のような問題がある。第６図を参照して説明す
る。
この方式においては、分解能から要求される周波数測定
時間をＴ、出力リフレッシュ間隔をＴ／ｎとすれば、並
列のｎ個のカウンタが必要となる。すなわち、出力リフ
レッシュ間隔と同じ時間隔Ｔ／ｎでカウントされるカウ
ント値をＤｊ（ｊ＝１〜Ｎ）、ある時点における出力レ
ジスタからの出力データをＣｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で表わす
と、 となり、この出力データＣｉが出力リフレッシュ間隔Ｔ
／ｎ毎に出力される。換言すると、第６図に示すとおり
（ｎ＋１）回前のカウント値を順次に切り捨て最新カウ
ント値を加算する。
時間をＴ、出力リフレッシュ間隔をＴ／ｎとすれば、並
列のｎ個のカウンタが必要となる。すなわち、出力リフ
レッシュ間隔と同じ時間隔Ｔ／ｎでカウントされるカウ
ント値をＤｊ（ｊ＝１〜Ｎ）、ある時点における出力レ
ジスタからの出力データをＣｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で表わす
と、 となり、この出力データＣｉが出力リフレッシュ間隔Ｔ
／ｎ毎に出力される。換言すると、第６図に示すとおり
（ｎ＋１）回前のカウント値を順次に切り捨て最新カウ
ント値を加算する。
この方式によれば所望の出力リフレッシュ間隔Ｔ／ｎ毎
に出力データＣｉをリフレッシュできるが、一般にｎ＝
９程度となりカウンタが多くなり、かつ、カウンタ出力
を選択するマルチプレクサも必要となり、回路構成が大
型化してしまうという問題があった。
に出力データＣｉをリフレッシュできるが、一般にｎ＝
９程度となりカウンタが多くなり、かつ、カウンタ出力
を選択するマルチプレクサも必要となり、回路構成が大
型化してしまうという問題があった。
本発明は、簡易な回路構成で従来のスタガリング方式と
同等の性能を有する周波数測定装置を提供することを目
的とする。
同等の性能を有する周波数測定装置を提供することを目
的とする。
Ｄ．問題点を解決するための手段 本発明は、第１図に示すように、周波数測定時間Ｔの間
の出力データのリフレッシュ回数をｎ（ｎは１よりも大
きな自然数）としたとき、被測定パルスを計数し時間Ｔ
／ｎ（ｎは１よりも大きな自然数）毎にその時間の計数
値Ｄｉ（ｉ＝１，２・・）を繰り返し出力する計数手段
１０１と、この計数手段１０１から出力された少なくと
も２つの計数値に基づいて被測定パルス数の変化量を検
出し、その変化量に応じて係数M1およびM2を決定する変
化量検出手段１０２と、計数手段１０１から出力される
計数値Ｄｉに基づいて周波数測定時間Ｔの間の被測定パ
ルスの計数値Ｃを演算する演算制御手段１０３であっ
て、計数手段１０１から計数値Ｄｉが出力される度にそ
れまでの計数値Ｃを（Ｃ−M1×Ｃ／α＋M2×Ｄｉ）（α
はｎに略等しい１よりも大きな自然数）に更新する演算
制御手段１０３とを具備して構成される。
の出力データのリフレッシュ回数をｎ（ｎは１よりも大
きな自然数）としたとき、被測定パルスを計数し時間Ｔ
／ｎ（ｎは１よりも大きな自然数）毎にその時間の計数
値Ｄｉ（ｉ＝１，２・・）を繰り返し出力する計数手段
１０１と、この計数手段１０１から出力された少なくと
も２つの計数値に基づいて被測定パルス数の変化量を検
出し、その変化量に応じて係数M1およびM2を決定する変
化量検出手段１０２と、計数手段１０１から出力される
計数値Ｄｉに基づいて周波数測定時間Ｔの間の被測定パ
ルスの計数値Ｃを演算する演算制御手段１０３であっ
て、計数手段１０１から計数値Ｄｉが出力される度にそ
れまでの計数値Ｃを（Ｃ−M1×Ｃ／α＋M2×Ｄｉ）（α
はｎに略等しい１よりも大きな自然数）に更新する演算
制御手段１０３とを具備して構成される。
Ｅ．作用 リフレッシュ時間Ｔ／ｎ毎に繰り返し検出された被測定
パルスの計数値Ｄｉの内、少なくとも２つの計数値に基
づいて被測定パルス数の変化量を検出し、その変化量に
応じて計数M1およびM2を決定する。そして、計数値Ｄｉ
を計数する度に、周波数測定時間Ｔの間の被測定パルス
の計数値Ｃ、すなわち出力データＣを（Ｃ−M1×Ｃ／α
＋M2×Ｄｉ）に更新する。これにより、出力データＣは
周波数測定時間Ｔの間にｎ回、Ｔ／ｎ時間毎にリフレッ
シュされ、周波数測定時間Ｔにかかわらず測定結果を任
意の充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新でき、分解能を低
下することなく制御対象を従来よりも細かい間隔で精度
よく制御できる。
パルスの計数値Ｄｉの内、少なくとも２つの計数値に基
づいて被測定パルス数の変化量を検出し、その変化量に
応じて計数M1およびM2を決定する。そして、計数値Ｄｉ
を計数する度に、周波数測定時間Ｔの間の被測定パルス
の計数値Ｃ、すなわち出力データＣを（Ｃ−M1×Ｃ／α
＋M2×Ｄｉ）に更新する。これにより、出力データＣは
周波数測定時間Ｔの間にｎ回、Ｔ／ｎ時間毎にリフレッ
シュされ、周波数測定時間Ｔにかかわらず測定結果を任
意の充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新でき、分解能を低
下することなく制御対象を従来よりも細かい間隔で精度
よく制御できる。
説明を分りやすくするために、α＝ｎ、M1＝M2＝Ｍと
し、さらに、被測定パルス数の変化量の絶対値が所定量
よりも小さい時にＭを１、被測定パルス数の変化量の絶
対値が所定量以上の時にＭを１よりも大きな値とした場
合を例に上げて説明する。
し、さらに、被測定パルス数の変化量の絶対値が所定量
よりも小さい時にＭを１、被測定パルス数の変化量の絶
対値が所定量以上の時にＭを１よりも大きな値とした場
合を例に上げて説明する。
被測定パルス数の変化量の絶対値が所定量以上のときは
計数値Ｃが（Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ）に更新され、
変化量の絶対値が所定値よりも小さいときは計数値Ｃ
が、 Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ＝Ｃ−Ｃ／ｎ＋Ｄｉ に更新される。被測定パルス数の変化量の絶対値が大き
いときと小さいときの更新値の差は、 （Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ）−（Ｃ−Ｃ／ｎ＋Ｄｉ）
＝（Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ） となる。
計数値Ｃが（Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ）に更新され、
変化量の絶対値が所定値よりも小さいときは計数値Ｃ
が、 Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ＝Ｃ−Ｃ／ｎ＋Ｄｉ に更新される。被測定パルス数の変化量の絶対値が大き
いときと小さいときの更新値の差は、 （Ｃ−Ｍ×Ｃ／ｎ＋Ｍ×Ｄｉ）−（Ｃ−Ｃ／ｎ＋Ｄｉ）
＝（Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ） となる。
ここで、Ｃ／ｎは、最新のリフレッシュ間隔Ｔ／ｎ以前
の、被測定パルスのリフレッシュ間隔Ｔ／ｎ毎の平均計
数値であり、被測定パルス数が増加しており、その変化
量（増加量）が大きいときは、リフレッシュ間隔Ｔ／ｎ
毎に計数値Ｄｉが増加しているので、最新のリフレッシ
ュ間隔Ｔ／ｎに検出された計数値Ｄｉは、それ以前のリ
フレッシュ間隔Ｔ／ｎの被測定パルスの平均計数値Ｃ／
ｎよりも大きく、 Ｄｉ＞Ｃ／ｎ である。したがって、被測定パルス数が増加しており、
その増加量が所定量以上のときの係数Ｍに１よりも大き
な値を設定すれば、被測定パルス数の増加量が大きいと
きと小さいときの更新値の差は、 （Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ）＞０ となって、被測定パルス数が増加中でその増加量が所定
量以上のときの計数値Ｃの更新値は、増加量が所定量よ
り小さいときの更新値よりも大きくなる。つまり、被測
定パルス数が増加中でその増加量が大きいときは、増加
量が小さい時に比べて出力データＣの更新値が大きくな
るので、出力データＣが被測定パルス数の大きな増加に
すばやく追従し、応答性が向上する。一方、被測定パル
ス数の増加量が小さいときは、出力データＣを周波数測
定時間Ｔよりも充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新して従
来よりも分解能を向上させ、スタガリング方式と同等の
分解能を維持できる。
の、被測定パルスのリフレッシュ間隔Ｔ／ｎ毎の平均計
数値であり、被測定パルス数が増加しており、その変化
量（増加量）が大きいときは、リフレッシュ間隔Ｔ／ｎ
毎に計数値Ｄｉが増加しているので、最新のリフレッシ
ュ間隔Ｔ／ｎに検出された計数値Ｄｉは、それ以前のリ
フレッシュ間隔Ｔ／ｎの被測定パルスの平均計数値Ｃ／
ｎよりも大きく、 Ｄｉ＞Ｃ／ｎ である。したがって、被測定パルス数が増加しており、
その増加量が所定量以上のときの係数Ｍに１よりも大き
な値を設定すれば、被測定パルス数の増加量が大きいと
きと小さいときの更新値の差は、 （Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ）＞０ となって、被測定パルス数が増加中でその増加量が所定
量以上のときの計数値Ｃの更新値は、増加量が所定量よ
り小さいときの更新値よりも大きくなる。つまり、被測
定パルス数が増加中でその増加量が大きいときは、増加
量が小さい時に比べて出力データＣの更新値が大きくな
るので、出力データＣが被測定パルス数の大きな増加に
すばやく追従し、応答性が向上する。一方、被測定パル
ス数の増加量が小さいときは、出力データＣを周波数測
定時間Ｔよりも充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新して従
来よりも分解能を向上させ、スタガリング方式と同等の
分解能を維持できる。
一方、被測定パルス数が減少しており、その変化量（減
少量）が大きいときは、リフレッシュ間隔Ｔ／ｎ毎に計
数値Ｄｉが減少しているので、最新のリフレッシュ間隔
Ｔ／ｎに検出された計数値Ｄｉは、それ以前のリフレッ
シュ間隔Ｔ／ｎの被測定パルスの平均計数値Ｃ／ｎより
も小さく、 Ｄｉ＜Ｃ／ｎ である。したがって、被測定パルス数が減少しており、
その減少量が所定量以上のときの係数Ｍに１よりも大き
な値を設定すれば、被測定パルス数の減少量が大きいと
きと小さいときの更新値の差は、 （Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ）＜０ となって、被測定パルス数が減少中でその減少量が所定
量以上のときの計数値Ｃの更新値は、減少量が所定量よ
り小さいときの更新値よりも小さくなる。つまり、被測
定パルス数が減少中でその減少量が大きいときは、減少
量が小さい時に比べて出力データＣの更新値が小さくな
るので、出力データＣが被測定パルス数の大きな減少に
すばやく追従し、応答性が向上する。一方、被測定パル
ス数の減少量が小さいときは、出力データＣを周波数測
定時間Ｔよりも充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新して従
来よりも分解能を向上させ、スタガリング方式と同等の
分解能を維持できる。
少量）が大きいときは、リフレッシュ間隔Ｔ／ｎ毎に計
数値Ｄｉが減少しているので、最新のリフレッシュ間隔
Ｔ／ｎに検出された計数値Ｄｉは、それ以前のリフレッ
シュ間隔Ｔ／ｎの被測定パルスの平均計数値Ｃ／ｎより
も小さく、 Ｄｉ＜Ｃ／ｎ である。したがって、被測定パルス数が減少しており、
その減少量が所定量以上のときの係数Ｍに１よりも大き
な値を設定すれば、被測定パルス数の減少量が大きいと
きと小さいときの更新値の差は、 （Ｍ−１）×（Ｄｉ−Ｃ／ｎ）＜０ となって、被測定パルス数が減少中でその減少量が所定
量以上のときの計数値Ｃの更新値は、減少量が所定量よ
り小さいときの更新値よりも小さくなる。つまり、被測
定パルス数が減少中でその減少量が大きいときは、減少
量が小さい時に比べて出力データＣの更新値が小さくな
るので、出力データＣが被測定パルス数の大きな減少に
すばやく追従し、応答性が向上する。一方、被測定パル
ス数の減少量が小さいときは、出力データＣを周波数測
定時間Ｔよりも充分に短い時間間隔Ｔ／ｎで更新して従
来よりも分解能を向上させ、スタガリング方式と同等の
分解能を維持できる。
Ｆ．実施例 第２図に本発明の一実施例を示す。ここで、要求される
分解能を得るに必要な周波数測定時間をＴ、出力データ
のリフレッシュ間隔をＴ／ｎとして以下の説明を行な
う。
分解能を得るに必要な周波数測定時間をＴ、出力データ
のリフレッシュ間隔をＴ／ｎとして以下の説明を行な
う。
ここに示す周波数測定装置は、時間Ｔ／ｎ毎に入力する
被測定パルスを計数し計数値Ｄｉを出力するカウンタ１
１と、カウンタ１１が次の時間Ｔ／ｎ内のパルスを計数
するためリセットされるタイミングでその旧計数値（Ｄ
i-1で示す）が格納させるレジスタ１２とを有する。カ
ウンタ１１とレジスタ１２には判別回路１３が後続し、
時間Ｔ／ｎ毎に両データＤｉとＤi-1とが比較される。
被測定パルスを計数し計数値Ｄｉを出力するカウンタ１
１と、カウンタ１１が次の時間Ｔ／ｎ内のパルスを計数
するためリセットされるタイミングでその旧計数値（Ｄ
i-1で示す）が格納させるレジスタ１２とを有する。カ
ウンタ１１とレジスタ１２には判別回路１３が後続し、
時間Ｔ／ｎ毎に両データＤｉとＤi-1とが比較される。
カウンタ１１の出力端子はスイッチ１４，１５を介して
またはスイッチ１４，掛算器１７，スイッチ１５を介し
てデータカウンタ１６に接続される。データカウンタ１
６の計数値Ｃｉは周波数測定時間Ｔのパルス数の計測デ
ータであり、Ｔ／ｎで示すリフレッシュ間隔でリフレッ
シュされ、そのタイミングでリフレッシュ前の旧計測デ
ータ（Ｃi-1で示す）をレジスタ１８に供給格納する。
このレジスタ１８は時間Ｔ／ｎごとに更新されるがその
タイミングで格納データＣi-1をｎ分周回路１９に供給
する。ｎ分周回路１９はスイッチ１４，１５を介して、
またはスイッチ１４，掛算器１７，スイッチ１５を介し
てデータカウンタ（アップダウンカウンタ）１６と接続
される。スイッチ１４は後述するようにＴ／ｎ時間ごと
にＡ接点からＢ接点に順次に切り換わり、Ａ接点に切り
換わるとデータカウンタ１６が入力パルスによりダウン
カウントし、Ｂ接点に切り換わると入力パルスによりア
ップカウントする。スイッチ１５は判別回路１３の出力
によって切り換わり、｜Ｄｉ−Ｄi-1｜Ｒ（Ｒは基準
値）のときにＣ接点、｜Ｄｉ−Ｄi-1｜＞ＲのときにＤ
接点に切り換わる。すなわち、隣接する２つの計測期間
の入力パルス数の差が大きいとき、例えば車速の変化が
大きいときに、スイッチ１４から入力されるパルス数を
Ｍ倍したデータによりデータカウンタ１６がダウンカウ
ントし、またはアップカウントする。これら各機器はタ
イミングコントローラ２０で制御される。
またはスイッチ１４，掛算器１７，スイッチ１５を介し
てデータカウンタ１６に接続される。データカウンタ１
６の計数値Ｃｉは周波数測定時間Ｔのパルス数の計測デ
ータであり、Ｔ／ｎで示すリフレッシュ間隔でリフレッ
シュされ、そのタイミングでリフレッシュ前の旧計測デ
ータ（Ｃi-1で示す）をレジスタ１８に供給格納する。
このレジスタ１８は時間Ｔ／ｎごとに更新されるがその
タイミングで格納データＣi-1をｎ分周回路１９に供給
する。ｎ分周回路１９はスイッチ１４，１５を介して、
またはスイッチ１４，掛算器１７，スイッチ１５を介し
てデータカウンタ（アップダウンカウンタ）１６と接続
される。スイッチ１４は後述するようにＴ／ｎ時間ごと
にＡ接点からＢ接点に順次に切り換わり、Ａ接点に切り
換わるとデータカウンタ１６が入力パルスによりダウン
カウントし、Ｂ接点に切り換わると入力パルスによりア
ップカウントする。スイッチ１５は判別回路１３の出力
によって切り換わり、｜Ｄｉ−Ｄi-1｜Ｒ（Ｒは基準
値）のときにＣ接点、｜Ｄｉ−Ｄi-1｜＞ＲのときにＤ
接点に切り換わる。すなわち、隣接する２つの計測期間
の入力パルス数の差が大きいとき、例えば車速の変化が
大きいときに、スイッチ１４から入力されるパルス数を
Ｍ倍したデータによりデータカウンタ１６がダウンカウ
ントし、またはアップカウントする。これら各機器はタ
イミングコントローラ２０で制御される。
以上の構成において、カウンタ１１が計数手段１０１
を、レジスタ１２および判別回路１３が変化量検出手段
１０２を、レジスタ１８、ｎ分周回路１９、スイッチ１
４，１５、掛算器１７およびアップダウンカウンタ１６
が演算制御手段１０３をそれぞれ構成する。
を、レジスタ１２および判別回路１３が変化量検出手段
１０２を、レジスタ１８、ｎ分周回路１９、スイッチ１
４，１５、掛算器１７およびアップダウンカウンタ１６
が演算制御手段１０３をそれぞれ構成する。
このように構成された周波数測定装置の動作について第
３図を参照して説明する。
３図を参照して説明する。
時点t00から時点t10までの時間間隔Ｔ／ｎ＝ΔＴの間に
カウンタ１１が零からD1までカウントアップし、時点t
10での計数値がD1、または時点t10でのレジスタ１２の
格納値がカウンタ１１の旧計数値D0、時点t00から時点t
10までの時間間隔ΔＴの間のダウンカウントおよびアッ
プカウントによりデータカウンタ１６の時点t10での計
数値がC1、また時点t10でのレジスタ１８の格納値がデ
ータカウンタ１６の旧計数値C0とする。
カウンタ１１が零からD1までカウントアップし、時点t
10での計数値がD1、または時点t10でのレジスタ１２の
格納値がカウンタ１１の旧計数値D0、時点t00から時点t
10までの時間間隔ΔＴの間のダウンカウントおよびアッ
プカウントによりデータカウンタ１６の時点t10での計
数値がC1、また時点t10でのレジスタ１８の格納値がデ
ータカウンタ１６の旧計数値C0とする。
時点t10において、カウンタ１１の計数値D1とレジスタ
１２の格納値D0との差、すなわち｜D1−D0｜＝ΔＤが基
準値Ｒ以下か否かが判別回路１３で判別される。今、時
点t10ではΔＤＲとすれば、スイッチ１５はＣ接点に
切り換わる。そしてカウンタ１１がリセットされ、その
計数値D1がレジスタ１２に格納される。また、このとき
データカウンタ１６の計数値C1がレジスタ１８に格納さ
れ、スイッチ１４はＡ接点に切り換えられる。そして、
レジスタ１８の格納値C1が分周回路１９で分周され、C1
／ｎのパルスがスイッチ１４，１５からデータカウンタ
１６に供給され、データカウンタ１６は時点t10〜t11の
間、C1／ｎだけダウンカウントする。C1／ｎ個のパルス
すべてがデータカウンタ１６で計数される時点t11にな
るとスイッチ１４がＢ接点に切り換えられる。スイッチ
１４はt20までＢ接点を維持するから、時点t11〜t20の
間、カウンタ１１の計数値によりデータカウンタ１６の
アップカウントする。したがって、時点t20でのデータ
カウンタ１６の計数値C2は、 C2＝C1−C1／ｎ＋D2…(1) となる。
１２の格納値D0との差、すなわち｜D1−D0｜＝ΔＤが基
準値Ｒ以下か否かが判別回路１３で判別される。今、時
点t10ではΔＤＲとすれば、スイッチ１５はＣ接点に
切り換わる。そしてカウンタ１１がリセットされ、その
計数値D1がレジスタ１２に格納される。また、このとき
データカウンタ１６の計数値C1がレジスタ１８に格納さ
れ、スイッチ１４はＡ接点に切り換えられる。そして、
レジスタ１８の格納値C1が分周回路１９で分周され、C1
／ｎのパルスがスイッチ１４，１５からデータカウンタ
１６に供給され、データカウンタ１６は時点t10〜t11の
間、C1／ｎだけダウンカウントする。C1／ｎ個のパルス
すべてがデータカウンタ１６で計数される時点t11にな
るとスイッチ１４がＢ接点に切り換えられる。スイッチ
１４はt20までＢ接点を維持するから、時点t11〜t20の
間、カウンタ１１の計数値によりデータカウンタ１６の
アップカウントする。したがって、時点t20でのデータ
カウンタ１６の計数値C2は、 C2＝C1−C1／ｎ＋D2…(1) となる。
時点t20で上述したと同様にカウンタ１１の計数値D2と
レジスタ１２の格納値D1との差ΔＤを基準値Ｒと比較す
る。今、ΔＤ＞Ｒとすれば、スイッチ１５が接点Ｄに切
り換わる。そしてカウンタ１１がリセットされ、その計
数値D2がレジスタ１２に格納される。また、このときデ
ータカウンタ１６の計数値C2がレジスタ１８に格納さ
れ、スイッチ１４がＡ接点に切り換えられる。そして、
レジスタ１８の格納値C2が分周回路１９で分周され、C2
／ｎがスイッチ１４から掛算器１７に供給される。掛算
器１７はＭ・C2／ｎを演算するから、その値Ｍ・C2／ｎ
がスイッチ１５を介してデータカウンタ１６に入力さ
れ、時点t20〜t21の間、データカウンタ１６はＭ・C2／
ｎだけダウンカウントする。時点t21でスイッチ１４が
Ｂ接点に切り換えられる。スイッチ１４はt30までＢ接
点を維持し、スイッチ１５がＤ接点に切り換えられてい
るから、カウンタ１１の計数値を掛算器１７でＭ倍した
パルスがデータカウンタ１６に供給されてアップカウン
トする。したがって、時点t30でのデータカウンタ１６
の計数値C3は、 C3＝C2−Ｍ・C2／ｎ＋Ｍ・D3…(2) となる。
レジスタ１２の格納値D1との差ΔＤを基準値Ｒと比較す
る。今、ΔＤ＞Ｒとすれば、スイッチ１５が接点Ｄに切
り換わる。そしてカウンタ１１がリセットされ、その計
数値D2がレジスタ１２に格納される。また、このときデ
ータカウンタ１６の計数値C2がレジスタ１８に格納さ
れ、スイッチ１４がＡ接点に切り換えられる。そして、
レジスタ１８の格納値C2が分周回路１９で分周され、C2
／ｎがスイッチ１４から掛算器１７に供給される。掛算
器１７はＭ・C2／ｎを演算するから、その値Ｍ・C2／ｎ
がスイッチ１５を介してデータカウンタ１６に入力さ
れ、時点t20〜t21の間、データカウンタ１６はＭ・C2／
ｎだけダウンカウントする。時点t21でスイッチ１４が
Ｂ接点に切り換えられる。スイッチ１４はt30までＢ接
点を維持し、スイッチ１５がＤ接点に切り換えられてい
るから、カウンタ１１の計数値を掛算器１７でＭ倍した
パルスがデータカウンタ１６に供給されてアップカウン
トする。したがって、時点t30でのデータカウンタ１６
の計数値C3は、 C3＝C2−Ｍ・C2／ｎ＋Ｍ・D3…(2) となる。
なお、t00〜t01，t10〜t11，t20〜t21の時間は時間Ｔ／
ｎに比べて十分短いため、被測定パルス、例えば車速を
示すパルスの計数はほぼＴ／ｎで行なわれると考えてよ
い。
ｎに比べて十分短いため、被測定パルス、例えば車速を
示すパルスの計数はほぼＴ／ｎで行なわれると考えてよ
い。
以上の動作が時間間隔ΔＴごとに行なわれ、周波数測定
時間Ｔ内でのデータカウンタ１６はｎ回リフレッシュさ
れ、またカウンタ１１は時間ΔＴごとにリセット，再起
動を繰り返す。そして、カウンタ１１の順次の２つの計
数結果の差が基準値より大きいときには、データカウン
タ１６をダウンカウント，アップカウントするために供
給されるパルスがＭ倍され、データカウンタ１６内の計
数値が通常の場合よりも大きく変化する。このため、被
測定パルスの変化に対する応答性が向上する。
時間Ｔ内でのデータカウンタ１６はｎ回リフレッシュさ
れ、またカウンタ１１は時間ΔＴごとにリセット，再起
動を繰り返す。そして、カウンタ１１の順次の２つの計
数結果の差が基準値より大きいときには、データカウン
タ１６をダウンカウント，アップカウントするために供
給されるパルスがＭ倍され、データカウンタ１６内の計
数値が通常の場合よりも大きく変化する。このため、被
測定パルスの変化に対する応答性が向上する。
なお、それぞれ異なったＭ値を有する掛算器を複数個設
け、カウンタ１１の計数値の変化率に応じて乗数Ｍの値
を選択することにより、変化の大きいときには大きなＭ
値（例えば２）、小さいときには小さなＭ値（例えば
１）を用いて応答性および分解能を向上することもでき
る。
け、カウンタ１１の計数値の変化率に応じて乗数Ｍの値
を選択することにより、変化の大きいときには大きなＭ
値（例えば２）、小さいときには小さなＭ値（例えば
１）を用いて応答性および分解能を向上することもでき
る。
また、(1)および(2)式のｎは周波数測定時間Ｔをｎ等分
したリフレッシュ回数を示しているが、ｎに近い値であ
ればどのような値でもよい。更に、(2)式のＭについて
はアップカウントおよびダウンカウントの双方に同一の
値を用いたが異なる値としてもよい。更にまた、被測定
パルス数の変化を他の回路により求めてもよい。以上の
実施例以外、本発明は種々の回路により構成できる。
したリフレッシュ回数を示しているが、ｎに近い値であ
ればどのような値でもよい。更に、(2)式のＭについて
はアップカウントおよびダウンカウントの双方に同一の
値を用いたが異なる値としてもよい。更にまた、被測定
パルス数の変化を他の回路により求めてもよい。以上の
実施例以外、本発明は種々の回路により構成できる。
Ｇ．発明の効果 本発明によれば、要求される測定精度を維持するために
必要な周波数測定時間Ｔに対して出力データを更新する
ための時間Ｔ／ｎ（ｎは１よりも大きな自然数）毎の被
測定パルス数を繰り返し検出し、検出された計数値Ｄｉ
の内、少なくとも２つの計数値に基づいて被測定パルス
数の変化量を検出し、その変化量に応じて計数M1および
M2を決定する。そして計数値Ｄｉが計数される度に、周
波数測定時間Ｔの間の被測定パルスの計数値Ｃ、すなわ
ち出力データＣを（Ｃ−M1×Ｃ／α＋M2×Ｄｉ）（αは
略ｎに等しい１よりも大きな自然数）に更新するように
したので、多数のカウンタやマルチプレクサ等を用いる
ことなく、いわゆるスタガリング方式と同等もしくはそ
れ以上の応答性で周波数測定が可能となり、また、周波
数測定時間Ｔにかかわらず測定結果を任意の十分短い時
間間隔で更新でき、これにより、分解能を低下すること
なく制御対象を従来よりも細かい間隔で精度よく制御で
きる。
必要な周波数測定時間Ｔに対して出力データを更新する
ための時間Ｔ／ｎ（ｎは１よりも大きな自然数）毎の被
測定パルス数を繰り返し検出し、検出された計数値Ｄｉ
の内、少なくとも２つの計数値に基づいて被測定パルス
数の変化量を検出し、その変化量に応じて計数M1および
M2を決定する。そして計数値Ｄｉが計数される度に、周
波数測定時間Ｔの間の被測定パルスの計数値Ｃ、すなわ
ち出力データＣを（Ｃ−M1×Ｃ／α＋M2×Ｄｉ）（αは
略ｎに等しい１よりも大きな自然数）に更新するように
したので、多数のカウンタやマルチプレクサ等を用いる
ことなく、いわゆるスタガリング方式と同等もしくはそ
れ以上の応答性で周波数測定が可能となり、また、周波
数測定時間Ｔにかかわらず測定結果を任意の十分短い時
間間隔で更新でき、これにより、分解能を低下すること
なく制御対象を従来よりも細かい間隔で精度よく制御で
きる。
第１図は本発明のクレーム対応図である。 第２図は本発明の実施例を示すブロック図である。 第３図はその動作タイミングを示す図である。 第４図は、従来の周波数測定装置を示すブロック図であ
る。 第５図は、従来の周波数測定装置の動作タイミングを示
す図である。 第６図は、従来のスタガリング方式を説明する図であ
る。 １０１：第１の計数手段 １０２：変化量検出手段 １０３：演算制御手段
る。 第５図は、従来の周波数測定装置の動作タイミングを示
す図である。 第６図は、従来のスタガリング方式を説明する図であ
る。 １０１：第１の計数手段 １０２：変化量検出手段 １０３：演算制御手段
Claims (4)
- 【請求項１】周波数測定時間Ｔ内に発生する被測定パル
スの周波数を測定する装置において、 被測定パルスを計数し時間Ｔ／ｎ（ｎは１よりも大きな
自然数）毎にその時間の計数値Ｄｉ（ｉ＝１，２・・）
を繰り返し出力する計数手段と、 この計数手段から出力された少なくとも２つの計数値に
基づいて被測定パルス数の変化量を検出し、その変化量
に応じて係数M1およびM2を決定する変化量検出手段と、 前記計数手段から出力される計数値Ｄｉに基づいて周波
数測定時間Ｔの間の被測定パルスの計数値Ｃを演算する
演算制御手段であって、前記計数手段から計数値Ｄｉが
出力される度にそれまでの計数値Ｃを（Ｃ−M1×Ｃ／α
＋M2×Ｄｉ）（αはｎに略等しい１よりも大きな自然
数）に更新する演算制御手段と、を具備したことを特徴
とする周波数測定装置。 - 【請求項２】前記変化量検出手段は、被測定パルス数の
変化量の絶対値が所定量よりも小さいときにM1およびM2
を１とし、被測定パルス数の変化量の絶対値が前記所定
量以上のときにM1およびM2を１よりも大きな値とするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の周波数測
定装置。 - 【請求項３】αをｎとしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項に記載の周波数測定装置。 - 【請求項４】M1＝M2としたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項〜第３項のいずれかの項に記載の周波数測定
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27836786A JPH0668526B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 周波数測定装置 |
| US07/103,044 US4953095A (en) | 1986-09-30 | 1987-09-30 | Apparatus and method for measuring the frequency of a pulse signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27836786A JPH0668526B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 周波数測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63132177A JPS63132177A (ja) | 1988-06-04 |
| JPH0668526B2 true JPH0668526B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=17596353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27836786A Expired - Lifetime JPH0668526B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-11-21 | 周波数測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668526B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190018119A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Apple Inc. | Early-late pulse counting for light emitting depth sensors |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP27836786A patent/JPH0668526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63132177A (ja) | 1988-06-04 |
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