JPH07103993A - Pulse width measurement device and rotational speed measurement device - Google Patents

Pulse width measurement device and rotational speed measurement device

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JPH07103993A
JPH07103993A JP24832793A JP24832793A JPH07103993A JP H07103993 A JPH07103993 A JP H07103993A JP 24832793 A JP24832793 A JP 24832793A JP 24832793 A JP24832793 A JP 24832793A JP H07103993 A JPH07103993 A JP H07103993A
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measuring
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Takeshi Yasuda
武史 安田
Hiroshi Arita
浩 有田
Hiroyuki Konishi
博之 小西
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Denso Ten Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a pulse width measurement device capable of accurately measuring a cycle of a pulse signal having a small width even when a measuring clock has a small frequency in the pulse width measurement device wherein an inputted pulse signal is detected so that start and stop of the counting opera tion of the measuring clock are determined. CONSTITUTION:The device comprises a dividing means 12 that counts an inputted basic clock and generates a measuring clock for every prescribed number of pulses of the clock and a dividing-control device 13 that controls the dividing means 12 in accordance with the discrimination of single measurement and continuous measurement of a cycle of a pulse signal so that the counting operation in the dividing means is reset at every start of the counting in the single measurement but the counting operation is not reset at least during the continuation of the continuous measurement.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入力されたパルス信号
を検知して計測用クロックの計数の開始と終了を決定
し、このパルス信号の周期を計測するパルス幅計測装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse width measuring device for detecting an input pulse signal, determining the start and end of counting of a measuring clock, and measuring the period of the pulse signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力されたパルス信号(交流信号を含
む)を検知して計測用クロックの計数の開始と終了を決
定し、入力されたパルス信号の周期(半周期等、周期に
関する時間)を計測するパルス幅計測装置が実用化され
ている。パルス幅計測装置は、例えば、自動車の車輪速
計測装置に応用されている。
2. Description of the Related Art An input pulse signal (including an AC signal) is detected to determine the start and end of counting of a clock for measurement, and the cycle of the input pulse signal (half cycle, time related to cycle) is determined. A pulse width measuring device for measuring has been put into practical use. The pulse width measuring device is applied to, for example, a vehicle wheel speed measuring device.

【0003】車輪速計測装置は、ABS(Anti-Lock Br
eaking System )装置の重要な構成部分を占めており、
車速センサが車輪の単位の回転角ごとに形成する交流信
号を入力して交流信号の周期を計測し、刻々の車輪速に
換算する。
The wheel speed measuring device is an ABS (Anti-Lock Br
eaking System) occupies an important component of the device,
The vehicle speed sensor inputs an AC signal formed for each rotation angle of a wheel unit, measures the cycle of the AC signal, and converts the AC signal into wheel speeds.

【0004】図4は、ABS装置の説明図である。図4
中、(a) は構成、(b) は動作をそれぞれ示す。ここで
は、自動車の制御用演算装置(以下ECU:Electronic
Control Unit )における割り込みプログラムとして、
ABS装置が構成される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the ABS device. Figure 4
In the figure, (a) shows the configuration and (b) shows the operation. Here, an arithmetic unit for controlling a vehicle (hereinafter referred to as ECU: Electronic
As an interrupt program in the Control Unit)
An ABS device is configured.

【0005】図4において、自動車に搭載されたECU
45は、プログラム制御されるマイコン回路として構成
され、図示しないCPU、メモリ、A/Dコンバータ、
D/Aコンバータ、電源回路等を内蔵する。ECU45
は、演算能力を時分割的に割り当てて、各種エンジン制
御、定速走行、サスペンション制御等の演算処理を実行
する。しかし、運転者によってブレーキが強く操作され
た場合には、ABS制御プログラムを起動して割り込み
処理する。
Referring to FIG. 4, an ECU mounted on an automobile
Reference numeral 45 is configured as a program-controlled microcomputer circuit, and includes a CPU, a memory, an A / D converter,
Built-in D / A converter, power supply circuit, etc. ECU 45
Assigns computing power in a time-division manner, and executes various computing processes such as engine control, constant speed running, and suspension control. However, when the brake is strongly operated by the driver, the ABS control program is activated and interrupt processing is performed.

【0006】車輪41に連結された車速センサ43は、
歯車型に成形された永久磁石の各歯の磁束を検知して、
車輪41の単位の回転角ごとに極性を反転する交流信号
を形成する。ECU45は、この交流信号の周期を求め
て車輪速に換算する。
The vehicle speed sensor 43 connected to the wheel 41 is
Detects the magnetic flux of each tooth of the permanent magnet formed in the gear type,
An AC signal whose polarity is inverted is formed for each unit rotation angle of the wheel 41. The ECU 45 obtains the cycle of this AC signal and converts it into a wheel speed.

【0007】ECU45の車輪速演算部47は、入力さ
れた交流信号を整流し、波形処理を施して方形波のパル
ス信号に変換する。車輪速演算部47は、パルス信号の
1周期中に積算した計測用クロックの数を、パルス信号
の周期として出力する。
The wheel speed calculator 47 of the ECU 45 rectifies the input AC signal, performs waveform processing, and converts it into a square wave pulse signal. The wheel speed calculator 47 outputs the number of measurement clocks integrated in one cycle of the pulse signal as the cycle of the pulse signal.

【0008】ECU45の演算部49は、車輪速演算部
47で計測された交流信号の周期を定期的に取り込み、
予め定めた制動条件48と比較して、刻々のブレーキ制
御信号を形成する。出力部46は、刻々のブレーキ制御
信号に基づいてアクチュエータ44を作動させる。この
ような一連の処理を通じて、ブレーキ42に印加される
油圧が増減され、車輪速が段階的に減衰される。
The calculation unit 49 of the ECU 45 periodically takes in the cycle of the AC signal measured by the wheel speed calculation unit 47,
The braking control signal is generated every moment as compared with a predetermined braking condition 48. The output unit 46 operates the actuator 44 based on the brake control signal every moment. Through such a series of processes, the hydraulic pressure applied to the brake 42 is increased or decreased, and the wheel speed is gradually attenuated.

【0009】図4(b) において、車速v0 が車輪速V0
に一致した定速走行状態からブレーキが強く踏み込まれ
ると、車速vに先行して車輪速Vが減速され、車輪接地
面と路面の間にスリップが発生する。そして、時刻t1
でブレーキが強く踏み込まれた後、時刻t2 でスリップ
率10%に相当する車輪速VC に到達すると、ABS制
御が自動的に開始され、ブレーキが踏み込まれ続ける限
りABS制御が継続される。
In FIG. 4 (b), the vehicle speed v 0 is the wheel speed V 0.
When the brake is strongly depressed from the constant-speed running state corresponding to, the wheel speed V is decelerated prior to the vehicle speed v, and slip occurs between the wheel contact surface and the road surface. Then, time t 1
When the wheel speed V C corresponding to the slip ratio of 10% is reached at time t 2 after the brake has been strongly depressed by the ABS control, the ABS control is automatically started, and the ABS control is continued as long as the brake is continuously depressed.

【0010】ABS制御では、4つの車輪について求め
た刻々の車輪速から刻々の車速vを演算する。そして、
車速vに対して10%のスリップ率となる目標車輪速V
1 を演算する。そして、ブレーキの刻々の効き具合を加
減して、車輪速Vを目標車輪速V1 に対して振動させな
がら漸近させる。
In the ABS control, an instantaneous vehicle speed v is calculated from the instantaneous wheel speeds obtained for the four wheels. And
Target wheel speed V that provides a slip ratio of 10% with respect to vehicle speed v
Calculate 1 Then, the momentary effect of the brake is adjusted, and the wheel speed V is gradually approached while vibrating with respect to the target wheel speed V 1 .

【0011】ところで、図4(a) のECU45では、上
述したように、複数の演算処理を時分割的に処理してい
る。そして、近年、自動車の多機能化、自動運転化、装
備の自動制御化等に伴って、ECU45で処理すべき演
算の種類が増加し、また、複雑化する傾向にある。
By the way, the ECU 45 shown in FIG. 4 (a) processes a plurality of arithmetic operations in a time-division manner as described above. In recent years, the number of types of calculations to be processed by the ECU 45 has been increasing and becoming more complicated with the increase in multifunctionality of vehicles, automatic driving, automatic control of equipment, and the like.

【0012】そこで、ECU45における旧型CPU
を、高演算ビット数、高速演算の新型CPUに置き換え
て、ECU45における時間当たりの演算能力を高める
試みがなされている。しかし、この場合、ECU45で
使用される基本クロック周波数が上昇する。従って、同
じ時間を計測するために必要な処理ビット数の増大を防
止するため、ECU45のタイマー、カウンター等で
は、計測用クロックを調整する必要がある。
Therefore, the old CPU in the ECU 45
It has been attempted to replace the above with a new type CPU with a high number of bits and high speed calculation to enhance the calculation capacity per hour in the ECU 45. However, in this case, the basic clock frequency used by the ECU 45 increases. Therefore, in order to prevent an increase in the number of processing bits required to measure the same time, it is necessary to adjust the measurement clock in the timer, counter, etc. of the ECU 45.

【0013】例えば、ECU45のCPUの高速化に伴
って、基本クロック周波数が0.5msecから62.5ns
ec(0.0625msec)に高速化された場合、同じ8ビ
ットカウンターを用いて計測できる時間は、0.13秒
から0.016秒に減少してしまう。そして、同じ0.
13秒を計測するためには、8ビットカウンターに代え
て11ビットカウンターを使用する必要がある。
For example, as the CPU of the ECU 45 increases in speed, the basic clock frequency changes from 0.5 msec to 62.5 ns.
When the speed is increased to ec (0.0625 msec), the time that can be measured using the same 8-bit counter is reduced from 0.13 seconds to 0.016 seconds. And the same 0.
To measure 13 seconds, it is necessary to use an 11-bit counter instead of an 8-bit counter.

【0014】従って、図4(a) のECU45の車輪速演
算部47では、基本クロックを分周して低い周波数の計
測用クロックを形成し、車速センサ43から出力される
交流信号の周期を、この計測用クロックを計数して計測
することにした。
Therefore, the wheel speed calculator 47 of the ECU 45 shown in FIG. 4 (a) divides the basic clock to form a low-frequency measurement clock, and determines the cycle of the AC signal output from the vehicle speed sensor 43. We decided to count and measure this measurement clock.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図4(a) のECU45
の車輪速演算部47において、基本クロックから形成し
た低い周波数の計測用クロックを用いて交流信号の周期
を計測した場合、高速になると車輪速の計測誤差が上昇
する問題がある。
The ECU 45 shown in FIG. 4 (a)
When the cycle of the AC signal is measured by the wheel speed calculation unit 47 using the low-frequency measuring clock formed from the basic clock, there is a problem that the wheel speed measurement error increases at high speeds.

【0016】車輪速が高いと交流信号の周期が短くな
り、交流信号の1周期の中で計数される計測用クロック
の数が減る。そして、1周期の末端部で計数に関与する
ことなく切り捨てられる計測用クロックの長さが無視で
きなくなる。
When the wheel speed is high, the cycle of the AC signal becomes short, and the number of measurement clocks counted in one cycle of the AC signal decreases. Then, the length of the measurement clock that is truncated without being involved in counting at the end of one cycle cannot be ignored.

【0017】すなわち、交流信号の1周期(半周期)を
1回だけ計測する単発計測では、周期が短くなるに従っ
て、誤差が増大し、例えば、車速が100km/hを越
える範囲では正確な車輪速の計測が不可能になる。そし
て、このような高速度でこそABS装置が正確に動作す
べきであるのに、車輪速の誤差に起因して逆にABS装
置の動作が不安定になる。
That is, in single-shot measurement in which one cycle (half cycle) of the AC signal is measured only once, the error increases as the cycle becomes shorter. For example, in the range where the vehicle speed exceeds 100 km / h, the accurate wheel speed is obtained. Becomes impossible to measure. Although the ABS device should operate accurately at such a high speed, the operation of the ABS device becomes unstable due to the error in the wheel speed.

【0018】また、図4(a) のECU45では、演算部
49が一定時間(例えば5msec)ごとに車輪速演算部4
7から計数値を取り込む。そして、車輪速演算部47
は、この一定時間を有効利用して、周期計測の精度を高
める。すなわち、この一定時間内に入力された交流信号
の全部の半周期について、計測用クロックをそれぞれ計
数し、各周期の計数値の平均値として交流信号の周期を
求める。これにより、車速センサ43から出力される交
流信号における各周期のばらつきの影響を除去してい
る。
Further, in the ECU 45 shown in FIG. 4 (a), the calculation unit 49 causes the wheel speed calculation unit 4 to operate at regular intervals (for example, 5 msec).
Take the count value from 7. Then, the wheel speed calculation unit 47
Effectively uses this fixed time to improve the accuracy of cycle measurement. That is, the measurement clocks are counted for all half cycles of the AC signal input within this fixed time, and the cycle of the AC signal is obtained as the average value of the count values of each cycle. This eliminates the influence of variations in each cycle in the AC signal output from the vehicle speed sensor 43.

【0019】しかし、この場合、入力された交流信号の
全部の半周期について、計測用クロックの形成をリセッ
トしているため、計測用クロックの分解能に起因する上
述の誤差については、なんら単発計測の場合と変わるこ
とがない。従って、高速になると、車輪速の計測誤差が
著しく上昇する。
However, in this case, since the formation of the measurement clock is reset for the entire half cycle of the input AC signal, the above-mentioned error caused by the resolution of the measurement clock is not measured in a single shot. There is no difference from the case. Therefore, at high speeds, the measurement error of the wheel speed increases significantly.

【0020】例えば、基本クロックを4個計数するごと
に出力を反転させて基本クロック8個分の周期で計測用
クロックを形成させた場合、基本クロック8個ごとのボ
ロー信号が計測用クロックのエッジとして計数される。
そして、交流信号の1つ目の半周期の計測においては、
最大で、7個の基本クロックに相当する時間が切捨てら
れて計測誤差となり得る。
For example, when the measurement clock is formed in a cycle of eight basic clocks by inverting the output every time four basic clocks are counted, the borrow signal for every eight basic clocks is the edge of the measurement clock. Is counted as
Then, in the measurement of the first half cycle of the AC signal,
At the maximum, the time corresponding to seven basic clocks may be truncated to cause a measurement error.

【0021】そして、7個の基本クロックに相当する時
間は、交流信号の周期が長い場合には無視し得るが、車
輪速が100km/hを越えて、交流信号の周期が短く
なると無視できなくなる。そして、計測用クロックの計
数値から演算される車輪速の誤差を高めて、ブレーキ操
作処理を誤らせ、ABS装置を誤動作させて、車輪41
をロックさせたり、制動距離を長くしたりする。
The time corresponding to the seven basic clocks can be ignored when the cycle of the AC signal is long, but cannot be ignored when the wheel speed exceeds 100 km / h and the cycle of the AC signal becomes short. . Then, the error of the wheel speed calculated from the count value of the measurement clock is increased, the brake operation processing is erroneously performed, the ABS device is erroneously operated, and the wheel 41
Lock or extend the braking distance.

【0022】本発明は、低い周波数の計測用クロックで
も、短いパルス信号の周期を正確に計測できるパルス幅
計測装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a pulse width measuring device capable of accurately measuring the cycle of a short pulse signal even with a low frequency measuring clock.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明の基本的
な構成の説明図である。図1において、請求項1のパル
ス幅計測装置は、入力されたパルス信号を検知して計測
用クロックの計数の開始と終了を決定し、前記パルス信
号の周期を、前記計測用クロックの計測数として出力す
る計測手段11、を有するパルス幅計測装置において、
入力された基本クロックを計数して、その所定個数ごと
に前記計測用クロックを形成する分周手段12と、前記
パルス信号の周期の単発計測と連続計測の区別に応じて
前記分周手段12を制御し、(1) 前記単発計測では、前
記計数の開始ごとに前記分周手段12における計数操作
をリセットするが、(2) 前記連続計測では、前記分周手
段12における計数操作を少なくとも前記連続計測の継
続中はリセットしない分周制御手段13と、を設けたも
のである。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the basic configuration of the present invention. In FIG. 1, the pulse width measuring device according to claim 1 detects an input pulse signal, determines start and end of counting of a measurement clock, and determines a period of the pulse signal as a measurement number of the measurement clock. In the pulse width measuring device having the measuring means 11 for outputting as
The frequency dividing means 12 that counts the input basic clock and forms the measuring clock for each predetermined number thereof, and the frequency dividing means 12 according to the distinction between single-shot measurement and continuous measurement of the period of the pulse signal. (1) In the single-shot measurement, the counting operation in the frequency dividing means 12 is reset each time the counting is started, but (2) in the continuous measurement, at least the continuous counting operation in the frequency dividing means 12 is performed. The frequency dividing control means 13 that does not reset while the measurement is continued is provided.

【0024】請求項2の回転速計測装置は、回転体の単
位の回転角ごとに反転する一周期のセンサ信号(サイン
波、矩形波等)を形成する回転速センサと、前記センサ
信号の周期を計測して、刻々の回転速を演算する演算手
段と、を有する回転速計測装置において、前記演算手段
は、入力された基本クロックを計数して、その所定個数
ごとに計測用クロックを形成する分周手段と、入力され
た前記センサ信号を検知して前記計測用クロックの計数
の開始と終了を決定し、所定の計測期間内を通じて前記
分周手段で連続的に発生させた前記計測用クロックの計
数値を、前記計測期間における連続した複数の前記周期
についてそれぞれ出力する計測手段と、前記計測期間に
おける前記計測用クロックの複数の計数値の平均値に基
づいて回転速を演算する換算手段と、を有するものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotation speed measuring device which forms a sensor signal (sine wave, rectangular wave, etc.) of one cycle which is inverted for each rotation angle of a rotating body, and a cycle of the sensor signal. In the rotational speed measuring device, the operating speed is measured and the rotational speed is calculated every moment. The arithmetic means counts the input basic clock and forms a measuring clock for each predetermined number of the basic clocks. Frequency dividing means, the input clock signal is detected to determine the start and end of counting of the measuring clock, and the measuring clock continuously generated by the frequency dividing means within a predetermined measuring period. A rotation speed based on an average value of a plurality of count values of the measurement clock in the measurement period and a measuring unit that outputs the count value of each of the plurality of continuous periods in the measurement period. And conversion means for, and has a.

【0025】[0025]

【作用】図1において、請求項1のパルス幅計測装置で
は、入力されたパルス信号の連続した周期(半周期等)
を計測する際には、周期(半周期等)ごとに分周手段1
2をリセットしないで、中断することなく連続して発生
させた計測用クロックを使用して、周期(半周期等)ご
とに計数する。つまり、連続計測モードでは、周期(半
周期等)ごとに、計測手段11はリセットするが、分周
手段12はリセットしない。
In FIG. 1, in the pulse width measuring device according to the first aspect, the continuous cycle (half cycle, etc.) of the input pulse signal.
When measuring, the frequency dividing means 1 for each cycle (half cycle, etc.)
2 is not reset, and counting is performed every cycle (half cycle, etc.) using the measurement clock that is continuously generated without interruption. That is, in the continuous measurement mode, the measuring unit 11 is reset but the frequency dividing unit 12 is not reset every cycle (half cycle, etc.).

【0026】従って、1つの周期(半周期等)で計数に
関与することなく捨てられた基本クロックが、次の周期
(半周期等)における1回目の計数までの時間を減少さ
せることになり、次の周期(半周期等)における計数値
を1つ増やして、結果的に誤差を相殺する。
Therefore, the basic clock that is discarded without being involved in counting in one cycle (half cycle etc.) reduces the time until the first counting in the next cycle (half cycle etc.), The count value in the next cycle (half cycle, etc.) is incremented by 1, and the error is canceled out as a result.

【0027】このようにして、一定時間中の全部の周期
(半周期等)を計測する場合、パルス信号が短くなって
増大する計測誤差を、連続して計測される周期(半周期
等)の数で相殺できる。何故なら、連続して計測される
周期(半周期等)の数が多い程、計測用クロックの余り
時間が有効に活用されるからである。これにより、計測
される周期の個数が増すほど、計測用クロックの分解能
が増して、短い周期でも正確に計測できることになる。
In this way, when measuring all cycles (half cycle, etc.) within a certain period of time, a measurement error in which the pulse signal is shortened and increases increases in the cycle (half cycle, etc.) continuously measured. Can be offset by a number. This is because the surplus time of the measurement clock is effectively used as the number of continuously measured cycles (half cycle, etc.) increases. As a result, as the number of measured cycles increases, the resolution of the measurement clock increases and accurate measurement can be performed even in a short cycle.

【0028】なお、平均値は、1周期の計数値である必
要はなく、例えば、半周期分、2.3周期分、7周期分
等に相当する計数値として演算してもよい。
The average value does not have to be a count value for one cycle, but may be calculated as a count value corresponding to, for example, half cycles, 2.3 cycles, 7 cycles or the like.

【0029】一方、一個の周期(半周期等)だけを計測
する単発計測モードでは、計測手段11をリセットする
ごとに分周手段12もリセットする。これにより、毎回
の計測における計測用クロックの位相を一致させる。
On the other hand, in the single-shot measurement mode in which only one cycle (half cycle, etc.) is measured, the frequency dividing means 12 is reset every time the measuring means 11 is reset. As a result, the phases of the measurement clocks in each measurement are matched.

【0030】請求項2の車輪速計測装置では、例えば、
図4(a) の演算部49が、一定の時間ごとに、車輪速演
算部47に蓄えられた複数個の計数値を取り込む。複数
個の計数値は、この一定時間中の全部の周期(半周期
等)について、計測用クロックをそれぞれ計数して求め
たものである。
In the wheel speed measuring device of claim 2, for example,
The calculation unit 49 shown in FIG. 4 (a) fetches a plurality of count values stored in the wheel speed calculation unit 47 at regular intervals. The plurality of count values are obtained by counting the measurement clocks for all the cycles (half cycle, etc.) in this fixed time.

【0031】そして、この一定時間中、計測用クロック
は、中断(リセット)されることなく連続して発生され
る。従って、連続して計測された複数の周期(半周期
等)について計測用クロックの誤差が相殺され、平均値
としての周期(半周期等)が正確に求められる。
During this fixed time, the measuring clock is continuously generated without interruption (reset). Therefore, the error of the measurement clock is canceled for a plurality of cycles (half cycle, etc.) measured continuously, and the cycle (half cycle, etc.) as an average value is accurately obtained.

【0032】つまり、車輪速が低い場合には、交流信号
の1周期が長いから、計測用クロック自身が十分な分解
能を発揮する。一方、車輪速が高まると、計測用クロッ
ク自身の分解能は不十分となるが、一定時間内の周期の
個数が増すから、計数された最後の計測用クロック以後
の基本クロックの余りを、後続の周期でシリアルに活用
して、計測用クロックの分解能を実質的に改善させる。
That is, when the wheel speed is low, one cycle of the AC signal is long, so that the measuring clock itself exhibits sufficient resolution. On the other hand, when the wheel speed increases, the resolution of the measurement clock itself becomes insufficient, but the number of cycles within a fixed time increases, so the remainder of the basic clock after the last counted measurement clock is It is used serially in cycles to substantially improve the resolution of the measurement clock.

【0033】[0033]

【実施例】図2は実施例の車輪速演算装置の説明図、図
3はパルス幅計測の説明図である。図2中、(a) は構
成、(b) は動作を示す。ここでは、図4のABS装置に
おいてCPUの基本クロックを高周波数化して、ECU
の処理能力を増大させた際に採用された車輪速演算装置
が説明される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is an explanatory view of a wheel speed computing device of the embodiment, and FIG. 3 is an explanatory view of pulse width measurement. In FIG. 2, (a) shows the configuration and (b) shows the operation. Here, in the ABS device of FIG. 4, the basic clock of the CPU is increased in frequency so that the ECU
The wheel speed calculation device adopted when the processing capacity of the above is increased will be described.

【0034】図2(a) において、分周回路22は、EC
Uで使用される高い周波数の基本クロックを分周して、
低い周波数の計測クロックを形成する。分周回路22
は、基本クロックを計数して、一定個数に達するごとに
出力を反転して計測クロックを発生する。また、分周回
路22は、制御回路23からクロックリセット信号が入
力されると、出力を反転することなく基本クロックの計
数値を0に戻して、再び最初から基本クロックの計数を
開始する。
In FIG. 2A, the frequency divider circuit 22 is an EC
Divide the high frequency basic clock used in U,
Form a low frequency measurement clock. Frequency divider 22
Counts the basic clock and inverts the output every time a fixed number is reached to generate a measurement clock. When the clock reset signal is input from the control circuit 23, the frequency dividing circuit 22 returns the count value of the basic clock to 0 without inverting the output, and starts counting the basic clock again from the beginning.

【0035】制御回路23は、計測信号のエッジを検出
するごとに、カウンタ21における計測クロックの計数
をリセットする。カウンタ21は、制御回路23からリ
セット信号が入力されると、計数値を0に戻して再び最
初から計測クロックの計数を開始する。また、同時に、
前回の計数結果をメモリ24に保存する。
The control circuit 23 resets the count of the measurement clock in the counter 21 each time the edge of the measurement signal is detected. When the reset signal is input from the control circuit 23, the counter 21 resets the count value to 0 and restarts counting the measurement clock from the beginning. At the same time,
The previous counting result is saved in the memory 24.

【0036】メモリ24は、一定時間(5msec)ごと
に、この一定時間(5msec)中に連続して計測した複数
の計数値を、図4(a) の演算部49に対して送出する。
演算部49は、一定時間(5msec)ごとにブレーキ制御
信号を演算し直して、出力状態を書き直す。
The memory 24 sends a plurality of count values continuously measured during this fixed time (5 msec) to the arithmetic unit 49 of FIG. 4A at fixed time intervals (5 msec).
The calculation unit 49 recalculates the brake control signal every fixed time (5 msec) and rewrites the output state.

【0037】実施例の車輪速演算装置では、連続計測モ
ードが設定されており、カウンタリセット信号を分周回
路22に入力させない。すなわち、計測信号の方形波パ
ルスの1レベルの長さと0レベルの長さが連続して計測
クロックの計数値として計測されるが、その際、分周回
路22は1回もリセットされない。
In the wheel speed computing device of the embodiment, the continuous measurement mode is set, and the counter reset signal is not input to the frequency dividing circuit 22. That is, the 1-level length and the 0-level length of the square wave pulse of the measurement signal are continuously measured as the count value of the measurement clock, but at that time, the frequency dividing circuit 22 is not reset even once.

【0038】従って、1個の半周期の計測でボロー信号
に至らなかった基本クロックの計数値が、次の半周期に
おける最初のボロー信号までの時間を短縮する。
Therefore, the count value of the basic clock that does not reach the borrow signal in one half cycle measurement shortens the time until the first borrow signal in the next half cycle.

【0039】これにより、一定時間内に連続的に計測さ
れた複数の半周期について、その平均値を取った場合、
計測クロックの周期が大きいことによる計測信号の計数
誤差は完全に相殺される。つまり、一定時間内に採取さ
れるサンプル数の増加によって、1つ1つのサンプル値
の誤差の増大が相殺される。
As a result, when the average value of a plurality of half cycles continuously measured within a fixed time is taken,
The counting error of the measurement signal due to the large period of the measurement clock is completely offset. That is, the increase in the number of samples taken within a fixed time offsets the increase in the error of each sample value.

【0040】従って、数100km/hの車輪速に対応
して、計測クロックの周期が計測用信号の周期にほとん
ど一致した場合、単発計測では、その正確な周期の計測
は全く不可能だが、複数のサンプルの平均値から求めた
車輪速の計測誤差は、数10km/hの車輪速の場合と
あまり変わらない。
Therefore, when the cycle of the measurement clock almost coincides with the cycle of the measurement signal corresponding to the wheel speed of several 100 km / h, the accurate cycle cannot be measured by single-shot measurement, The measurement error of the wheel speed obtained from the average value of the sample is not much different from the case of the wheel speed of several tens km / h.

【0041】図2(b) において、分周処理Aは、計測信
号のエッジが検出されるごとに分周回路22をリセット
した場合を示す。このとき、半周期が基本クロック15
個分に相当する計測信号は、その半周期を基本クロック
12個分と誤判断される。
In FIG. 2B, frequency division processing A shows a case where the frequency division circuit 22 is reset each time the edge of the measurement signal is detected. At this time, the half cycle is the basic clock 15
The half cycle of the measurement signal corresponding to the number of pieces is erroneously determined as 12 basic clocks.

【0042】すなわち、基本クロック4個ごとの計測ク
ロック(ボロー信号)を計数しているため、最後の基本
クロック3個分がそれぞれの半周期で捨てられ、誤差を
大きくしている。
That is, since the measurement clocks (borrow signals) for every four basic clocks are counted, the last three basic clocks are discarded in each half cycle, increasing the error.

【0043】これに対して、分周処理B、Cでは、計測
信号のエッジと無関係に基本クロック4個ごとに計測ク
ロック(ボロー信号)が発生し続けており、1つの半周
期における計数誤差が後続する複数の半周期で完全に相
殺される。分周処理B、Cは最初の半周期に入ったとき
の計測クロックの位相がたまたま少しずれている様子を
示す。
On the other hand, in the frequency dividing processes B and C, the measurement clock (borrow signal) continues to be generated for every four basic clocks regardless of the edges of the measurement signal, and the counting error in one half cycle occurs. It is completely offset in the following half cycles. The frequency dividing processes B and C show that the phase of the measurement clock happens to be slightly deviated when the first half cycle is entered.

【0044】例えば、図4(a) の車速センサの出力が1
00km/hで700Hz、ECU45の基本クロックが
125nsec、基本クロックを4分周して計測クロックを
形成している場合、200km/hでは、7パルス分の
周期となる。
For example, the output of the vehicle speed sensor shown in FIG.
When the measurement clock is formed by dividing the basic clock by 400 Hz at 700 km at 00 km / h, the basic clock of the ECU 45 at 125 nsec, and the basic clock is divided by 4, the cycle becomes 7 pulses at 200 km / h.

【0045】このとき、分周処理Aが採用されて、計測
ごとに分周回路がリセットされていると、最悪では、
(4−1)×125nsec×6=2250nsecの誤差が生
じてしまう。これは、同極性エッジ間(1周期ごと)の
周期演算の場合であるが、エッジ間(半周期ごと)の周
期演算の場合、(4−1)×62.5nsec×13=48
75nsecの誤差が発生することになる。
At this time, if the frequency dividing process A is adopted and the frequency dividing circuit is reset for each measurement, in the worst case,
An error of (4-1) × 125 nsec × 6 = 2250 nsec occurs. This is the case of the periodic calculation between the same-polarity edges (every cycle), but in the case of the periodic calculation between the edges (every half cycle), (4-1) × 62.5 nsec × 13 = 48
An error of 75 nsec will occur.

【0046】この誤差は、車輪速に換算すると0.22
1km/hの計測誤差に相当し、これをG(加速度)の
変動に換算すると1.27Gとなる。ABS装置の制御
基準のGの値は1.5Gであるので、ほとんど余裕が無
く、誤動作の危険がある。
This error is 0.22 when converted to wheel speed.
This corresponds to a measurement error of 1 km / h, which is converted to a fluctuation of G (acceleration) of 1.27 G. Since the G value of the control reference of the ABS device is 1.5 G, there is almost no margin and there is a risk of malfunction.

【0047】すなわち、図2(b) の振動する車輪速Vに
おいて、ブレーキ油圧が減圧されるタイミングは、G
(減速加速度)の絶対値が1.5Gを越えて、かつ、車
速vと車輪速Vの格差が車速vの10〜15%に達した
タイミングに選択される。従って、誤差が1.27Gに
も達すると、0.23Gから2.77Gまでが1.5G
と混同されてしまい、前者では制動距離の増大、後者で
は車輪のロックに至る結果となる。
That is, at the vibrating wheel speed V in FIG. 2B, the timing at which the brake hydraulic pressure is reduced is G
It is selected at the timing when the absolute value of (deceleration acceleration) exceeds 1.5 G and the difference between the vehicle speed v and the wheel speed V reaches 10 to 15% of the vehicle speed v. Therefore, when the error reaches 1.27G, from 0.23G to 2.77G is 1.5G.
In the former case, the braking distance is increased, and in the latter case, the wheels are locked.

【0048】ただし、実際には、車輪速が実際よりも不
当に低く評価される結果、10〜15%のスリップ率に
達したとき既に1.5Gに達している場合が多くなり、
1.5Gのキャップが無意味になる。
However, in actuality, as a result of the wheel speed being evaluated unreasonably lower than the actual value, when the slip ratio of 10 to 15% is reached, it has already reached 1.5 G in many cases.
The 1.5G cap is meaningless.

【0049】これに対して、分周処理B、Cの場合に
は、連続した複数の計数で誤差が相殺されるから、車輪
速の計測誤差は無視できるレベルである。
On the other hand, in the frequency dividing processes B and C, the error is canceled by a plurality of consecutive counts, so that the measurement error of the wheel speed is at a negligible level.

【0050】図3において、実施例の車輪速計測装置で
は、図2のメモリ24から複数の計数値が読み出される
間隔の5msecを有効利用して、車輪速の測定誤差を圧縮
している。すなわち、5msecに含まれる連続した複数の
半周期について、それぞれ計測クロックを計数し、その
計測に当たっては、リセットされることなく連続して形
成された計測クロックを使用する。
3, in the wheel speed measuring device of the embodiment, the wheel speed measurement error is compressed by effectively utilizing the interval of 5 msec at which a plurality of count values are read from the memory 24 of FIG. That is, the measurement clock is counted for each of a plurality of continuous half cycles included in 5 msec, and the measurement is performed by using the measurement clock that is continuously formed without being reset.

【0051】例えば、200km/hでは、1周期が
0.7msecとなり、7パルスについて計数がなされ、1
00km/hでは、1周期が1.4msecとなり、3.5
パルスについて計数がなされる。このようにして、高速
〜中速〜定速の広い範囲で車輪速計測の相対誤差をほぼ
一定に確保している。車輪速Vは、定数K、周期T、パ
ルス数Nとして、V=KN/Tと演算される。
For example, at 200 km / h, one cycle is 0.7 msec, 7 pulses are counted, and 1 pulse is counted.
At 00 km / h, one cycle is 1.4 msec and 3.5
Counts are made for the pulses. In this way, the relative error of the wheel speed measurement is kept substantially constant over a wide range from high speed to medium speed to constant speed. The wheel speed V is calculated as V = KN / T, where K is a constant, T is the period, and N is the number of pulses.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1のパルス幅計測装置によれば、
単発計測モードによる従来どおりのパルス幅計測が可能
な一方で、連続計測モードによる計測誤差の少ないパル
ス幅計測が可能である。
According to the pulse width measuring device of the first aspect,
While the pulse width measurement can be performed in the single-shot measurement mode as usual, the pulse width measurement with less measurement error can be performed in the continuous measurement mode.

【0053】そして、連続計測モードによれば、一定時
間内に含まれる連続した複数のパルス信号(周期、半周
期等)について、計測用クロックの分解能の不足に起因
する計測誤差がほぼ完全に相殺される。従って、周期の
長短にかかわらず、ほぼ一定の誤差でパルス幅を計測で
きる。
According to the continuous measurement mode, the measurement error caused by the lack of the resolution of the measurement clock is almost completely canceled out for a plurality of continuous pulse signals (cycle, half cycle, etc.) included within a fixed time. To be done. Therefore, the pulse width can be measured with a substantially constant error regardless of the length of the cycle.

【0054】また、低い周波数の計測用クロックを使用
した場合でも、高い精度でパルス幅を計測できるから、
計測用クロックの周波数をさらに下げて、カウンターや
タイマーのビット数を節約することも可能である。そし
て、これにより、CPUや通信インターフェイス等も簡
略化され、処理速度も高められる。
Further, even when the measuring clock of low frequency is used, the pulse width can be measured with high accuracy.
It is also possible to further reduce the frequency of the measurement clock and save the number of bits of the counter and timer. As a result, the CPU, communication interface, etc. are simplified and the processing speed is increased.

【0055】請求項2の車輪速計測装置によれば、車輪
速の計測誤差が、高速〜低速の車輪速のレベルにかかわ
らず、ほぼ一定に低く保持できる。
According to the wheel speed measuring device of the second aspect, the measurement error of the wheel speed can be kept substantially constant and low regardless of the level of the wheel speed from high speed to low speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本的な構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.

【図2】実施例の車輪速演算装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a wheel speed calculation device according to an embodiment.

【図3】パルス幅計測の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of pulse width measurement.

【図4】ABS装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an ABS device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 計測手段 12 分周手段 13 分周制御手段 11 measuring means 12 frequency dividing means 13 frequency dividing control means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されたパルス信号を検知して計測用
クロックの計数の開始と終了を決定し、前記パルス信号
の周期を、前記計測用クロックの計測数として出力する
計測手段(11)、を有するパルス幅計測装置におい
て、 入力された基本クロックを計数して、その所定個数ごと
に前記計測用クロックを形成する分周手段(12)と、 前記パルス信号の周期の単発計測と連続計測の区別に応
じて前記分周手段(12)を制御し、 (1) 前記単発計測では、前記計数の開始ごとに前記分周
手段(12)における計数操作をリセットするが、 (2) 前記連続計測では、前記分周手段(12)における
計数操作を少なくとも前記連続計測の継続中はリセット
しない分周制御手段(13)と、を設けたことを特徴と
するパルス幅計測装置。
1. A measuring means (11) for detecting the input pulse signal, determining the start and end of counting of the measuring clock, and outputting the cycle of the pulse signal as the number of measurements of the measuring clock. In a pulse width measuring device having: a frequency dividing means (12) for counting the input basic clocks and forming the measuring clocks for every predetermined number thereof; a single-shot measurement and a continuous measurement of the period of the pulse signal. The frequency dividing means (12) is controlled according to the distinction, (1) in the single-shot measurement, the counting operation in the frequency dividing means (12) is reset each time the counting is started, but (2) the continuous measurement Then, the pulse width measuring device is provided with a frequency dividing control means (13) that does not reset the counting operation in the frequency dividing means (12) at least while the continuous measurement is continued.
【請求項2】 回転体の単位の回転角ごとに一周期のセ
ンサ信号を形成する回転速センサと、 前記センサ信号の周期を計測して、刻々の回転速を演算
する演算手段と、を有する回転速計測装置において、 前記演算手段は、 入力された基本クロックを計数して、その所定個数ごと
に計測用クロックを形成する分周手段と、 入力された前記センサ信号を検知して前記計測用クロッ
クの計数の開始と終了を決定し、所定の計測期間内を通
じて前記分周手段で連続的に発生させた前記計測用クロ
ックの計数値を、前記計測期間における連続した複数の
前記周期についてそれぞれ出力する計測手段と、 前記計測期間における前記計測用クロックの複数の計数
値の平均値に基づいて回転速を演算する換算手段と、を
有することを特徴とする回転速計測装置。
2. A rotation speed sensor that forms a sensor signal of one cycle for each rotation angle of a rotating body, and a calculation unit that measures the cycle of the sensor signal and calculates the rotation speed every moment. In the rotation speed measuring device, the arithmetic means counts the input basic clock and forms a measuring clock for each predetermined number of the frequency dividing means, and the sensor signal input to detect the measuring clock. The start and end of clock counting are determined, and the count value of the measurement clock continuously generated by the frequency dividing means within a predetermined measurement period is output for each of the plurality of consecutive periods in the measurement period. And a conversion unit that calculates a rotation speed based on an average value of a plurality of count values of the measurement clock in the measurement period. .
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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