JPH1183914A - 周期検出装置および周期検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプリング周波数を高くせず、高精度で入
力信号の周期を検出できる周期検出装置を提供する。 【解決手段】 周期カウンタ部２は、サンプルデータの
入力毎にＮずつカウント値を増加させる。ゼロクロス点
判定部１は、サンプルデータからゼロクロス点通過を検
知し、ゼロクロス検出信号を出力する。Ｎ倍補間計算部
５は、連続した２個のサンプルデータからＮ−１個の補
間データを生成してゼロレベルと比較し、ゼロクロス点
と各サンプルデータの入力タイミングとの位相関係を示
す位相データαを生成する。ゼロレベル検出信号の発生
により、周期カウンタ部２のカウント値と位相データα
に基づき周期データが周期レジスタ部３に格納され、位
相データαに基づきゼロクロス点から当該時点までの時
間相当のカウント値が周期カウンタ部２に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、信号の周期を検
出する周期検出装置および周期検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々な分野において、入力信号の周期
（または周波数）の判定をしたり、あるいは所定周期の
信号入力があったか否かの判定をする必要が生じる場合
がある。図５は、この種の用途に使用される従来の周期
検出装置の構成例を示すブロック図である。この図にお
いて、ゼロクロス点判定部１には、入力信号を一定のサ
ンプリング周波数でＡ／Ｄ変換したサンプルデータＩ
（ｎ）（ｎ＝０，１，２，…）が入力される。ゼロクロ
ス点判定部１は、このようにして入力されるサンプルデ
ータＩ（ｎ）がゼロレベルを例えば正方向に横切ったと
き、すなわち、負のサンプルデータＩ（ｎ−１）が入力
され、その直後、正のサンプルデータＩ（ｎ）が入力さ
れたときにゼロクロス検出信号を出力する。

【０００３】周期カウンタ部２は、ゼロクロス点判定部
１からゼロクロス検出信号が与えられることによってカ
ウント値のリセットが行われ、ゼロクロス検出信号が与
えられていないときは上記Ａ／Ｄ変換のサンプリングク
ロックＣＬＫ（周波数ｆｓ）をカウントする。

【０００４】周期レジスタ部３は、ゼロクロス検出信号
が与えられることにより、その時点における周期カウン
タ部２のカウント値（リセットされる直前のカウント
値）を取り込み、次のゼロクロス検出信号が与えられる
までの間、周期データとして保持する。このようにして
保持された周期データに基づいて入力信号の周期または
周波数が判断されるのである。

【０００５】以上、入力信号の周期の検出をハードウェ
アにより行う場合を例に説明したが、ＤＳＰ等が実行す
る演算処理により入力信号の周期を検出することも実施
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の周期検出装置において、入力信号の周期は、サンプ
リングクロックＣＬＫの周期１／ｆｓに周期データを乗
じることにより求められる。すなわち、従来の周期検出
装置における周期の測定精度は、サンプリングクロック
ＣＬＫの周波数ｆｓにより決定される。従って、従来の
周期検出装置において周期の測定精度を高めるためには
Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数を高くする必要があ
り、サンプリング周波数を高くすることができない場合
には測定精度が犠牲になるという問題があった。

【０００７】ここで、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数
ｆｓを上げないで入力信号の周期の測定精度を向上させ
る手段として、図６に示すように、ゼロクロス点判定部
１の前段にＮ倍オーバーサンプリング部４を介挿し、Ａ
／Ｄ変換のサンプリング周波数のＮ倍の周波数のクロッ
クを周期カウンタ部２に供給する構成が考えられる。こ
の構成によれば、ゼロクロス点判定部１には、本来のサ
ンプルデータＩ（ｎ）のＮ倍の時間密度でサンプルデー
タが供給され、周期カウンタ部２ではＡ／Ｄ変換のサン
プリング周期の１／Ｎの細かい時間間隔でカウントが行
われるため、入力信号の周期の測定精度を従来のＮ倍に
することができる。しかしながら、この構成の場合、Ｎ
倍オーバーサンプリング部４が一般的に大規模なもので
あるため、周期検出装置が大規模なものとなってしま
う。

【０００８】例えば、Ｎ倍オーバーサンプリングのため
の補間演算をＦＩＲ（Finite Impulse Response；有限
インパルス応答）フィルタにより行うものとすると、Ｎ
倍オーバーサンプリング部４には、この補間演算のため
のＦＩＲフィルタと、補間演算用の係数を記憶したＲＯ
Ｍと、過去一定時間内のサンプルデータを記憶するデー
タバッファ等を設ける必要があり、どうしても全体構成
が大規模なものとなってしまうのである。

【０００９】また、ＤＳＰが実行する演算処理により入
力信号の周期を求める方法に上記オーバーサンプリング
の技術を導入することも考えられるが、この場合、各サ
ンプリング周期毎に実行すべき演算量が膨大なものとな
るため、この演算量によりサンプリング周波数が制約を
受けるという問題が生じる。

【００１０】この発明は、以上説明した事情に鑑みてな
されたものであり、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数を
高くすることなく、高精度で入力信号の周期を検出する
ことができる小規模かつ簡便な周期検出装置および周期
検出方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
入力信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし
たサンプルデータに基づいて当該入力信号の周期を検出
する周期検出装置において、前記サンプルデータが入力
されるのに同期して所定量ずつカウント値を増加させる
カウント手段と、前記サンプルデータに基づいて前記入
力信号がゼロレベルを横切ったか否かを判定し、ゼロレ
ベルを横切ったと認められる場合にゼロレベル検出信号
を出力するゼロクロス点判定手段と、連続して入力され
る２個のサンプルデータを用いて直線補間を行うことに
より複数の補間データを生成し、各補間データと前記ゼ
ロレベルとの比較により、前記入力信号が前記ゼロレベ
ルを横切るタイミングと前記２個のサンプルデータの入
力タイミングとの位相関係を示す位相データを生成する
直線補間手段と、前記ゼロレベル検出信号が与えられる
ことにより、前記カウント手段のカウント値と前記位相
データに基づいて前記入力信号の周期を表す周期データ
を出力すると共に、前記位相データに基づいて、前記入
力信号が前記ゼロレベルを横切ったタイミングから当該
時点に至るまでの時間に対応したカウント値を前記カウ
ント手段に設定する周期データ出力制御手段とを具備す
ることを特徴とする周期検出装置を要旨とする。

【００１２】請求項２に係る発明は、入力信号を所定の
サンプリング周波数でサンプリングしたサンプルデータ
に基づいて当該入力信号の周期を検出する周期検出方法
において、前記サンプルデータが入力されるのに同期し
て所定量ずつカウント値を増加させ、前記サンプルデー
タに基づいて前記入力信号がゼロレベルを横切ったか否
かを判定し、連続して入力される２個のサンプルデータ
を用いて直線補間を行うことにより複数の補間データを
生成し、各補間データと前記ゼロレベルとの比較によ
り、前記入力信号が前記ゼロレベルを横切るタイミング
と前記２個のサンプルデータの各入力タイミングとの位
相関係を示す位相データを生成し、前記入力信号がゼロ
レベルを横切ったと認められる場合には、前記位相デー
タと前記カウント値に基づいて前記入力信号の周期を表
す周期データを出力すると共に前記位相データに基づい
て前記入力信号が前記ゼロレベルを横切ったタイミング
から当該時点に至るまでの時間に対応した値を前記カウ
ント値として設定することを特徴とする周期検出方法を
要旨とする。

【００１３】請求項３に係る発明は、入力信号を所定の
サンプリング周波数でサンプリングしたサンプルデータ
に基づいて当該入力信号の周期を検出する周期検出方法
において、前記サンプルデータが入力されるのに同期し
て所定量ずつカウント値を増加させ、前記サンプルデー
タに基づいて前記入力信号がゼロレベルを横切ったか否
かを判定し、前記入力信号がゼロレベルを横切ったと認
められる場合には、連続して入力された２個のサンプル
データを用いて直線補間を行うことにより複数の補間デ
ータを生成し、各補間データと前記ゼロレベルとの比較
により、前記入力信号が前記ゼロレベルを横切るタイミ
ングと前記２個のサンプルデータの各入力タイミングと
の位相関係を示す位相データを生成し、前記位相データ
と前記カウント値に基づいて前記入力信号の周期を表す
周期データを出力すると共に前記位相データに基づいて
前記入力信号が前記ゼロレベルを横切ったタイミングか
ら当該時点に至るまでの時間に対応した値を前記カウン
ト値として設定することを特徴とする周期検出方法を要
旨とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に理解しやすく
するため、実施の形態について説明する。かかる実施の
形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を
限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能
である。

【００１５】Ａ．第１の実施形態 図１はこの発明の第１の実施形態である周期検出装置の
構成を示すブロック図である。この周期検出装置は、電
話回線を介して受信されるＤＴＭＦ（Dual Tone Multi-
Frequency）信号の周期を検出するために用いられる装
置であり、前掲図５の周期検出装置に対し、Ｎ倍補間計
算部５、減算器６および加算器７を追加した構成となっ
ている。なお、図１における他の要素については前掲図
５におけるものと基本的に変るところがないので、各図
間で同一の符号を使用している。

【００１６】前掲図５のものと同様、ゼロクロス点判定
部１には、入力信号を一定のサンプリング周波数ｆｓで
サンプリングしたサンプルデータＩ（ｎ）（ｎ＝０，
１，２，…）が供給される。そして、ゼロクロス点判定
部１はこのようにして順次入力されるサンプルデータＩ
（ｎ）の符号が負から正に転じたときにゼロクロス検出
信号を出力する。

【００１７】周期カウンタ部２は、上記入力信号の周期
を計測するための手段をなすものである。上記従来技術
における周期カウンタ部２は、サンプリング周波数ｆｓ
と同一の周波数のクロックのカウントを行うものであっ
たが、本実施形態における周期カウンタ部２は、上記サ
ンプリング周波数ｆｓのＮ倍の周波数のクロックＣＬＫ
のカウントを行う。

【００１８】これは周期カウンタ部２のカウント値を１
サンプリング周期の間にＮずつ増加させる（すなわち、
周期データをＮずつ増加させる）ことにより、周期デー
タの「１」の重み（分解能）をサンプリング周期の１／
Ｎとし、本実施形態における入力周期の測定精度をＮ倍
にしようとするものである。ここで、サンプルデータ自
体はサンプリング周期１／ｆｓ毎に１個ずつ入力され、
上記ゼロクロス検出信号もこのサンプリング周期に同期
したタイミングで発生される。従って、ゼロクロス検出
信号発生時点における周期カウンタ部２のカウント値を
そのまま周期データとして採用したのでは、入力信号の
周期の測定精度を改善することができない。そこで、本
実施形態では、上記の新規な構成要素を付加し、入力信
号の周期の測定精度の改善を図っているのである。以
下、これらの各構成要素の構成について説明する。

【００１９】まず、Ｎ倍補間計算部５は、連続して入力
される２個のサンプルデータの直線補間を行うことによ
り、当該２個のサンプルデータ間に存在するＮ−１個の
データ（以下、補間データという。）を求め、さらにこ
れらの補間データのうちゼロレベルに達しないもの（す
なわち、負の値を有するもの）の個数を求め、位相デー
タαとして出力する手段である。

【００２０】このＮ倍補間計算部５は、図２に示すよう
に、遅延５１と、減算器５２と、乗算器５３と、Ｎ−１
個の加算器Ａ1〜ＡN-1と、Ｎ−１個の減算器Ｓ1〜ＳN-1
と、Ｎ−１個の２値化部Ｑ1〜ＱN-1と、加算器５４とに
より構成されている。

【００２１】遅延部５１は、サンプルデータＩ（ｎ）を
１サンプリング周期、すなわち、１／ｆｓだけ遅延させ
る。減算器５２は、現在入力されているサンプルデータ
Ｉ（ｎ）と、遅延部５１から出力される１サンプリング
周期前のサンプルデータＩ（ｎ−１）との差分Ｉ（ｎ）
−Ｉ（ｎ−１）を出力する。乗算器５３は、この減算器
５２の出力データに１／Ｎを乗じ、乗算結果である（Ｉ
（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎを加算器Ａ1〜ＡN-1の各々
に供給する。

【００２２】加算器Ａ1は、遅延部５２の出力データＩ
（ｎ−１）に対し、上記乗算結果（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−
１））／Ｎを加え、加算結果Ｉ（ｎ−１）＋（Ｉ（ｎ）
−Ｉ（ｎ−１））／Ｎを出力する。また、加算器Ａ2
は、この加算器Ａ1の出力データＩ（ｎ−１）＋（Ｉ
（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎに対し、上記乗算結果（Ｉ
（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎを加え、加算結果Ｉ（ｎ−
１）＋２（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎを出力する。
以下、加算器Ａ3〜ＡN-1も同様であり、各加算器Ａk
は、その前段の加算器Ａk-1の加算結果に対し、上記乗
算結果（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎを加算する。

【００２３】減算器Ｓ1〜ＳN-1は、これらの各加算器Ａ
1〜ＡN-1の各出力データをゼロレベルから各々差し引
き、各差分を各々出力する。２値化部Ｑ1〜ＱN-1は、減
算器Ｓ1〜ＳN-1から出力される各差分を各々２値化する
手段であり、差分が正であるときは“１”を、負である
ときは“０”を各々出力する。加算器５４は、２値化部
Ｑ1〜ＱN-1の各出力信号を加算し、その加算結果、すな
わち、２値化部Ｑ1〜ＱN-1の各出力信号のうち“１”で
あるものの個数を位相データαとして出力する。

【００２４】ここで、図３を参照し、以上説明したＮ倍
補間計算部５の演算内容の意味するところを説明する。
図３は負のサンプルデータＩ（ｎ−１）が入力され、そ
の１サンプリング周期後に正のサンプルデータＩ（ｎ）
が入力された状態を示している。この状態において、遅
延部５１からはサンプルデータＩ（ｎ−１）が、減算器
５２からは差分Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）が出力されるた
め、各加算器Ａ1〜ＡN-1からは以下のデータが出力され
る。 加算器Ａ1 Ｉ（ｎ−１）＋ （Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎ 加算器Ａ2 Ｉ（ｎ−１）＋ ２（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎ 加算器Ａ3 Ｉ（ｎ−１）＋ ３（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎ ： ： 加算器ＡN-1 Ｉ（ｎ−１）＋（Ｎ−１）（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１））／Ｎ

【００２５】これらの各データが、サンプルデータＩ
（ｎ−１）およびＩ（ｎ）を時間軸上において直線補間
した補間データである。図３には、サンプルデータＩ
（ｎ−１）およびＩ（ｎ）が白丸のプロットによって表
されると共にこれらの各プロット間に４個の黒丸のプロ
ットが表されているが、４個の黒丸のプロットは各々補
間データを例示するものである。

【００２６】そして、減算器Ｓ1〜ＳN-1によりゼロレベ
ルから上記各補間データが各々減算され、各減算結果を
２値化した信号が２値化部Ｑ1〜ＱN-1から各々出力され
る。図３に示す例では、４個の補間データのうち３個は
ゼロレベルに達しない負のデータである。従って、減算
器Ｓ1〜ＳN-1のうち、これらの３個の補間データが入力
される減算器からは正の減算結果が出力され、これらの
各減算結果が入力される２値化部からは“１”が出力さ
れる。結局、図３に示す例では、２値化部Ｑ1〜ＱN-1の
各出力信号のうち３個が“１”となり、加算器５４から
出力される位相データαは「３」となる。本実施形態に
おいて、この位相データαは、ゼロクロス点とこれを挟
む２個のサンプリングデータの入力タイミングとの位相
関係を表す情報として利用される。ここで、本実施形態
の測定対象であるＤＴＭＦ信号は、基本的に正弦波であ
り、ゼロクロス点近傍においてはほぼ直線的に変化して
いるため、直線補間により得られた位相データαはゼロ
クロス点を正確に表したものとなる。

【００２７】図１において、減算器６は、このようにし
て出力される位相データαをデータＮから減算し、減算
結果Ｎ−αを出力する。加算器７は、周期カウンタ部２
のカウント値と、位相データαと、データ−Ｎとを加算
して出力する。減算器６の出力データＮ−αは周期カウ
ンタ部２へ供給され、加算器７の出力データは周期レジ
スタ部３に供給される。

【００２８】そして、上述したゼロクロス点判定部１に
よってゼロクロス検出信号が出力されると、その時点に
おける周期カウンタ部２のカウント値は周期レジスタ部
３にロードされ、周期カウンタ部２には減算器６の出力
データＮ−αがカウント値としてロードされる。

【００２９】次に図４を参照し、この周期検出装置によ
って行われる周期検出について説明する。図４には２周
期分の正弦波に沿って黒丸のプロットが記されている
が、これらのプロットはゼロクロス点判定部１に順次入
力されるサンプルデータを各々表している。

【００３０】この例では、負のサンプルデータＩ（ｋ１
−１）が入力された直後、正のサンプルデータＩ（ｋ
１）が入力されているため、サンプルデータＩ（ｋ１）
の入力時点においてゼロクロス検出信号が出力される。

【００３１】このときＮ倍補間計算部５ではサンプルデ
ータＩ（ｋ１−１）とサンプルデータＩ（ｋ１）とを用
いて直線補間が行われ、Ｎ−１個の補間データが生成さ
れる。そして、これらの補間データのうちゼロレベルに
達しない負のデータの個数を示す位相データα1が出力
される。この位相データα1は、サンプルデータＩ（ｋ
１−１）の入力タイミングから真のゼロクロス点までの
時間（図４においてα1と表記）に対応している。そし
て、減算器６によりＮからこの位相データα1を減じた
データが出力され、この減算器６の出力データＮ−α1
がゼロクロス検出信号により周期カウンタ部２にロード
される。

【００３２】これは、サンプルデータＩ（ｋ１）がゼロ
クロス点からＮ−α1相当遅れて入力されているため、
サンプルデータＩ（ｋ１）の入力タイミングにおいてＮ
−α1を周期カウンタ部２のロードすることで、周期カ
ウンタ部２のカウント値をゼロクロス点からの経過時間
に一致させるものである。

【００３３】以後、サンプリング周期毎に１個ずつサン
プルデータが入力され、ゼロクロス点判定部１に順次供
給される。そして、図４に示す負のサンプルデータＩ
（ｋ２−１）が入力され、その後、正のサンプルデータ
Ｉ（ｋ２）が入力されると、サンプルデータＩ（ｋ２）
の入力時点においてゼロクロス検出信号が出力される。
この場合も、Ｎ倍補間計算部５では上記の同様の動作が
行われ、サンプルデータＩ（ｋ２−１）とサンプルデー
タＩ（ｋ２）とから得られるＮ−１個の補間データのう
ちゼロレベルに達しない負のデータの個数を示す位相デ
ータα2が出力される。この位相データα2は、サンプル
データＩ（ｋ２−１）の入力タイミングからゼロクロス
点までの時間（図４においてα2と表記）に対応してい
る。そして、減算器６によりＮからこの位相データα2
を減じたデータが出力される。

【００３４】一方、図４に示す例では、サンプルデータ
Ｉ（ｋ１）が入力されてからサンプルデータＩ（ｋ２）
が入力されるまでの間、１２サンプリング周期が経過し
ている。また、１サンプリング周期の間に周期カウンタ
部２のカウント値は、Ｎだけ進む。従って、サンプルデ
ータＩ（ｋ２）の入力タイミングにおいて、周期カウン
タ部２のカウント値は１２Ｎ＋Ｎ−α1となっている。

【００３５】このカウント値１２Ｎ＋Ｎ−α1と、位相
データα2と、データ−Ｎとが加算器７によって加算さ
れる。そして、この加算結果１２Ｎ−α1＋α2が、サン
プルデータＩ（ｋ２）の入力によって発生されるゼロク
ロス検出信号により、周期レジスタ部３にロードされる
のである。このようにして得られる周期データ１２Ｎ−
α1＋α2は、図４から明らかなように、実際の周期に対
応したデータとなる。そして、この周期データに対し、
１／（Ｎ・ｆｓ）を乗じることにより、入力信号の周期
を求めることができる。また、このゼロクロス検出信号
により、減算器６の出力データＮ−α2が周期カウンタ
部２にロードされる。その後、ゼロクロス検出信号が出
力された場合も以上と同様な処理が行われる。

【００３６】上述した従来の周期検出装置の場合、図５
の例ではサンプリングデータＩ（ｎ−１）とサンプリン
グデータＩ（ｎ）の各入力タイミングの時間間隔に相当
する周期データが検出され、この周期データは実際のサ
ンプリングクロックの周期以内の大きさの測定誤差を含
むものとなる。これに対し、本実施形態では、周期の測
定誤差を従来のものの１／Ｎにすることができる。

【００３７】なお、本実施形態では、サンプリング周波
数ｆｓのＮ倍の周波数のクロックＣＬＫを周期カウンタ
部２に供給する構成としたが、クロックＣＬＫの周波数
はｆｓとし、このクロックＣＬＫが発生する毎にカウン
ト値にＮを累算するように周期カウンタ部２を構成して
もよい。すなわち、本実施形態の所期の効果を得るため
には、１サンプリング周期の間に周期カウンタ部２のカ
ウント値がＮずつ増加すればよいのである。

【００３８】Ｂ．第２の実施形態上記第１の実施形態
は、本発明をハードウェアによって具現する場合の一態
様を示したものであるが、本発明はＤＳＰ等によって実
行されるソフトウェアとして具現することも可能であ
る。この第２の実施形態はその一例を示すものである。

【００３９】本実施形態では、１サンプリング周期毎に
以下の処理を実行する。 （１）外部からサンプルデータＩ（ｎ）を取り込み、メ
モリに格納する。この場合、メモリには、最新の２個の
サンプルデータを格納すればよい。新たなサンプルデー
タが入力された場合には、２個のうち古いサンプルデー
タを廃棄し、これに代えて新たなサンプルデータを格納
すればよい。 （２）カウント値をＮだけ増加させる。 （３）最新のサンプルデータＩ（ｎ）とその１サンプリ
ング周期前のサンプルデータＩ（ｎ−１）に基づきゼロ
クロス点判定を行う。具体的には、Ｉ（ｎ−１）＜０≦
Ｉ（ｎ）なる条件を満たす場合にゼロクロス点を通過し
たものと判定し、それ以外の場合にはゼロクロス点を通
過しなかったものと判定する。

【００４０】（４）上記（３）においてゼロクロス点を
通過した旨の判定をした場合には以下の処理を行う。 サンプルデータＩ（ｎ）とサンプルデータＩ（ｎ−
１）とを用いて、以下の条件を満たす最大のαを求め
る。 ０＞Ｉ（ｎ−１）＋（α／Ｎ）・（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−
１）） その時点におけるカウント値に上記αを加えると共に
Ｎを差し引き、その結果を周期データとして出力する。 Ｎから上記αを差し引いたものをカウント値とする。 なお、この（３）の処理のうち上記については、ゼロ
クロス点を通過した場合に限らず、各サンプリング周期
毎に行うようにしてもよい。

【００４１】以上の処理をサンプリング周期毎に行うこ
とにより、上記第１の実施形態と同様、従来の技術のＮ
倍の精度で周期データを得ることができる。また、本実
施形態の場合、直線補間自体の演算量がオーバーサンプ
リングなどに比べると格段に少なく、さらにゼロクロス
点の通過が確認された場合のみ直線補間の演算を行えば
よいので、各サンプリング周期毎に行わなければならな
い演算の量が僅かなものとなるという利点がある。

【００４２】Ｃ．その他の実施形態 本発明の適用範囲は、以上説明した各実施形態に限定さ
れるものではなく、様々な変形が可能である。例えば以
下のような変形が考えられる。 （１）ゼロクロス点判定条件は上記各実施形態のものに
限定されない。例えば以下のようなゼロクロス点判定条
件が考えられる。 Ｉ（ｎ−１）≦０＜Ｉ（ｎ） Ｉ（ｎ−１）＜０＜Ｉ（ｎ） Ｉ（ｎ−１）≧０＞Ｉ（ｎ） Ｉ（ｎ−１）＞０≧Ｉ（ｎ） Ｉ（ｎ−１）＞０＞Ｉ（ｎ） なお、上記において、〜は、サンプルデータがゼロ
レベルを負方向（正から負へ）に横切る点をゼロクロス
点とするものである。

【００４３】（２）ゼロクロス点通過の検出が行われた
場合、上記各実施形態におけるαの代りに、以下の条件
を満たす最小のαを求めるようにしてもよい。 ０＜Ｉ（ｎ−１）＋（α／Ｎ）・（Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−
１））

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数を高くすることな
く、小規模かつ簡便な構成または手続により、高精度で
入力信号の周期を検出することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である周期検出装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】 同実施形態におけるＮ倍補間計算部の構成を
示すブロック図である。

【図３】 Ｎ倍補間計算部の動作を示す図である。

【図４】 同実施形態における周期検出動作を示す波形
図である。

【図５】 従来の周期検出装置の構成を示すブロック図
である。

【図６】 従来の周期検出装置にオーバーサンプリング
部を追加した構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１……ゼロクロス点判定部（ゼロクロス点判定手段）、 ２……周期カウンタ部（カウント手段）、 ５……Ｎ倍補間計算部（直線補間手段）、 ３……周期レジスタ部、６……減算器、 ７……加算器（以上、周期データ出力制御手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を所定のサンプリング周波数で
   サンプリングしたサンプルデータに基づいて当該入力信
   号の周期を検出する周期検出装置において、 前記サンプルデータが入力されるのに同期して所定量ず
   つカウント値を増加させるカウント手段と、 前記サンプルデータに基づいて前記入力信号がゼロレベ
   ルを横切ったか否かを判定し、ゼロレベルを横切ったと
   認められる場合にゼロレベル検出信号を出力するゼロク
   ロス点判定手段と、 連続して入力される２個のサンプルデータを用いて直線
   補間を行うことにより複数の補間データを生成し、各補
   間データと前記ゼロレベルとの比較により、前記入力信
   号が前記ゼロレベルを横切るタイミングと前記２個のサ
   ンプルデータの入力タイミングとの位相関係を示す位相
   データを生成する直線補間手段と、 前記ゼロレベル検出信号が与えられることにより、前記
   カウント手段のカウント値と前記位相データに基づいて
   前記入力信号の周期を表す周期データを出力すると共
   に、前記位相データに基づいて、前記入力信号が前記ゼ
   ロレベルを横切ったタイミングから当該時点に至るまで
   の時間に対応したカウント値を前記カウント手段に設定
   する周期データ出力制御手段とを具備することを特徴と
   する周期検出装置。
2. 【請求項２】 入力信号を所定のサンプリング周波数で
   サンプリングしたサンプルデータに基づいて当該入力信
   号の周期を検出する周期検出方法において、 前記サンプルデータが入力されるのに同期して所定量ず
   つカウント値を増加させ、 前記サンプルデータに基づいて前記入力信号がゼロレベ
   ルを横切ったか否かを判定し、 連続して入力される２個のサンプルデータを用いて直線
   補間を行うことにより複数の補間データを生成し、各補
   間データと前記ゼロレベルとの比較により、前記入力信
   号が前記ゼロレベルを横切るタイミングと前記２個のサ
   ンプルデータの各入力タイミングとの位相関係を示す位
   相データを生成し、 前記入力信号がゼロレベルを横切ったと認められる場合
   には、前記位相データと前記カウント値に基づいて前記
   入力信号の周期を表す周期データを出力すると共に前記
   位相データに基づいて前記入力信号が前記ゼロレベルを
   横切ったタイミングから当該時点に至るまでの時間に対
   応した値を前記カウント値として設定することを特徴と
   する周期検出方法。
3. 【請求項３】 入力信号を所定のサンプリング周波数で
   サンプリングしたサンプルデータに基づいて当該入力信
   号の周期を検出する周期検出方法において、 前記サンプルデータが入力されるのに同期して所定量ず
   つカウント値を増加させ、 前記サンプルデータに基づいて前記入力信号がゼロレベ
   ルを横切ったか否かを判定し、 前記入力信号がゼロレベルを横切ったと認められる場合
   には、連続して入力された２個のサンプルデータを用い
   て直線補間を行うことにより複数の補間データを生成
   し、各補間データと前記ゼロレベルとの比較により、前
   記入力信号が前記ゼロレベルを横切るタイミングと前記
   ２個のサンプルデータの各入力タイミングとの位相関係
   を示す位相データを生成し、前記位相データと前記カウ
   ント値に基づいて前記入力信号の周期を表す周期データ
   を出力すると共に前記位相データに基づいて前記入力信
   号が前記ゼロレベルを横切ったタイミングから当該時点
   に至るまでの時間に対応した値を前記カウント値として
   設定することを特徴とする周期検出方法。