JPS58213254A - 回転している物体の速さを測定する方法および装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、測定すべき実際の速さとともに変化する周波
数を有する速さパルス信号を発生する装置と、速さパル
ス信号を受け、その速さパルス信号の周波数と同じ周波
数を受ける信号調整器とを含む速さ測定装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

アナログ型の電子的調速装置はここ何十年にわたって用
いられている。それらの装置は、エンジンにより駆動さ
れる速度計発゛亀機から交流の速さ信号をと９出し、そ
の速さ信号を整流およびろ波して、エンジンの瞬時速度
を表す直流レベルを得今のが普通である。仁の実際の速
さ信号を直流基準信号と比較して速さの誤差を求め、こ
の速さの誤差を用いて両者間の誤差を訂正する。しかし
、電圧検出アナログ制御装置の部品が温度、経時変化、
電源電圧の変動などの影響を受けてそれらの部品の値に
誤差を生ずるという問題がそれらのアナログ制御装置に
はある。したがって、多くの用途に対してそれらの装置
の測定確度は希望するほど高くない。

更に、ガスタービン制御用の調速装置においては、圧縮
機の吐出圧、周囲温度、タービン温度のような、燃料の
量を決定するために用いられる他のエンジン動作変量が
ある。それらの制御装置においては、種々のアナログ信
号が互いに実効的に掛は合わされるから、誤差が累積さ
れる仁とになりがちである。・現在は上記のような誤差
源の作用を受けることがはるかに少いデジタル制御装置
を得ることが望まれている。したがって、エンジンの瞬
時速１度を表す正確で、信頼度の高いデジタル信号を生
ずる速さ測定装置を得ることが有用となり、かつ必要と
なっている。

デジタル回転速度信号（ｒ　ｐｒｎ　）を発生する多く
の方法は、速さを測定されるエンジンその他の装置の回
転速度に比例する周波数を有するパルス列を発生するこ
とに依存している。パルスの周波数を測定される軸の回
転速度と同じ周波数（すなわち、１回転当ｐ１個のパル
ス）、または測定される軸の回転速度のある倍数とする
ことができるが、たとえば、回転体にとりつけられてい
る歯車の近くに電磁ピックアップ・コイルを設け、回転
している円板などに設けられている穴またはス京ット（
磁気的な不連続）の通過を電磁気的に検出することによ
り、測定される軸の各回転に対応する多数のパルスを発
生することがより一般的である。１回転当りに多数のパ
ルスを用いることによｐ１瞬時回転速度を一層正確にデ
ジタル表現できる。そのようにして発生されたパルスは
角度位置を実際に表すから、それらのパルスを回転速度
へ変換するためには時間の要素を導入する必要がある。

これは、軸の回転速度を表すパルスの数を一定の（また
は少くとも一定の）時間間隔にわたってカウントする周
波数測定により、またはある短い時間の増分の数（すな
わち、既知の高周波パルス列）を回転により得た２個の
パルスの発生時刻の間にカウントし、または回転により
得たパルスの既知の倍数の発生時刻の間にカウントする
周期測定により通常行われていた。

基準時間間隔内に回転により得られるパルスの数が少く
なるにつれてデジタル信号の確度が低くなるから、低い
回転速度ではそのような周波数測定法杖本来制約される
。仁れに反して回転によシ得られるパルスの間における
時間増分の数は高い回転速度では少くなって、同様にデ
ジタル化された信号の確度が低くなるから、高い回転速
度では周期測定法は本来制約される。また、周期測定法
には、特殊な技術を採用するか、カウンタがリセットさ
れるのと同時にメモリが嵩速で転送會行うかしない限ｐ
１装置の制約のために、軸の回転にハ１発生される連続
する２個のパルスの間の各周期をカウントする仁とが困
難となるという欠点もある。また、必要とする制御応答
時間（通常短（ハ）によりその制御装置に別の制約が課
され、かつ、　　　　゛実際上現在のものである測定さ
れる変量（すなわち、エンジン速度）の値を必要に応じ
てマイクロプロセッサて利用できることという制約も課
される。別の問題は、制御用マイク讃プロセッサの周期
的な動作が軸の回転、したがって速さパルスの周波数、
に完全に非同期である仁とである。

測定されている要素の回転速度に比例して発生されるパ
ルス列の周波数を表すようになるために多数のストロー
ブカウントをカウンタに記録する速さ測定装置が提案さ
れている。このカウント法においては、エンジン制御装
置のマイク四プロセッサにより決定されるある特定の反
復期間にわたってス）ａ−ブバルスが加え合わされる。

この方法では、前のストローブパルスと反復信号すなわ
ちタイミング信号の始まりとの間の時間と、反復信号の
終りと最後のストローブパルスとの閣の時間との長さだ
け計算に誤差が生ずる。それらの事象の間の時間を決定
するために、高速り四ツクをカウントするバーニヤ・カ
ウンタが用いられる。

前のストローブパルスと反復期間の始まりとの間に起る
高速クロックパルスをカウントすることにより前の間隔
の時間が計算され、反復期間の終夛と最後のス）ｏ−プ
パルスとの間に起る高速クロックパルスをカウントする
ことにより次の間隔の時間が計算される。前の時間間隔
性基本反復期間に加え合わされ、次の時間間隔は基本反
復期間から差し引かれる。これにより、そのス）ｏ−ブ
ヵウントに対してカウントされたパルスの正確な数に等
しい測定時間間隔を与える装置が得られる。

この装置は、本願出願人が米国特許をうける権利を有す
る１９８１年２月９日付の未決の米国特許出願第２３２
６１５号に詳しく開示されている。

しかし、“この米国特許出願に開示されている装置は周
波数測定法を改良したものであるから低い回転速度では
やはり限界がある。たとえば、この技術で速さを計算す
るための標本化時間すなわち反復期間中に少くとも１個
のストローブパルスが生じなければならない。したがっ
て、この装置の低周波測定限界は反復期間の逆数に郷し
い。この技術によって更に低い周波数を測定する唯一の
方法は、全体の周波数測定範囲を低い方へ移動させる（
反復期間を長くする）ことである。高い方の周波数測定
の制約を少くするとともに、周波数測定範囲を低い方へ
移動させるには、全ての周波数に対する速さ更新率と高
い方の周波数における確度との間で折り合いをつける必
要がある。

したがって、高い方の周波数に対する標本化期間を変え
たり、計算方法を変えたりすることなしに、低い方の周
波数に対する標本化期間を長くできることが極めて望ま
しい。その結果として、低速の測定限界が拡張され、そ
れによｐ高速における計算の確度が低くなる仁と妹ない
。

〔発明の概要〕

したがって、本発明の目的は、高速測定確度に影響を及
ばずことなしに低速の測定性能を高める正確な速さ測定
装置と測定技術を得る仁とである。

この目的に従って、測定される要素の速さに比例する周
波数を賽子るストローブパルスを発生する要素と、全時
間間隔中に生ずるストローブパルスの数をカウントする
カウンタと、ｎ個のベース反復間隔プラス前の間隔マイ
ナス次の間隔に等しい期間として全時間間隔を発生する
要素と、全時間間隔によｐストローブパルス・カウント
を除して測定される要素の速さに比例するカウントを生
ずる要素とを備え、前の間隔ＩＩ′ｉｎ個のベース間隔
の始めと前の最後のストローブパルスとの間の時間で′
あり、次の間隔はｎ個のベース間隔の終りと前の最後の
ストローブパルスとの間の時間で１、れは少くとも１個
のストローブパルスをカウントするのに必要なベース間
隔の数である、速さ測定装置を本発明は提供するもので
ある。

本発明の方法の利点は、低い周波数における速さ測定、
または高い周波数における速さ測定における全時間がス
トローブパルスの既知の数に常に正確に関連させ−られ
、したがって非常に正確であることである。高い周波数
では、１つのベース反復間隔中に１個または数個のス）
ｏ−プパルスが生ずるから、速さ測定がその期間中に行
われる。

被測定要素の回転速度が低くなるにつれて、少くとも１
個のストローブパルスがカウントされるまで、よｐ多く
のベース間隔が加え合わされる。これは回転速度を測定
するのに必要な最短時間（２個のストローブパルスの間
の期間）である。全間隔を形成するために加え合わされ
るベース間隔の数は最大数Ｎに制限できる。

この装置の高周波応°答はベース反復間隔の長さにより
決定されるもので、回転する要素に対して測定される有
用な最高の速さになるべく関連させる。この装置の低周
波応答は用いられるベース反復間隔の最大数Ｎにより決
定されるもので、回転する要素に対して測定される有用
な最低の速さになるべく関連させる。更に、反復間隔の
最大数Ｎは、被測定要素（エンジン）のある特定の動作
点において測定すべき有用な最低の速さに関連でき、か
つその選択した動作点に関して変化できる。

このようにして、この装置の低周波応答を希望の点まで
延長しても、この装置の高周波応答は非常に正確なｉま
である。したがって、これまで利用できる周波数より低
い周波数まで延びた周波数応答を有する非常に融通性の
ある正確な速さ測定装置が本発明により得られる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

まず、本発明の速さ測定装置の一実施例が示されている
第１図を参照する。ここでは、制御装置のマイクロプロ
七ツサにより制御されているガスタービン・エンジンの
回転速度を測定することを例としてこの速さ測定装置を
説明することにする。

しかし、本発明は、ここで説明する単なる例である１つ
の用途のみに限定されるものではない。本発明の速さ測
定装置は磁気ピックアップ１０を含む。この磁気ピック
アップ１０はエンジンにより駆動される歯車またはタイ
ミング部材１２の歯またはスロット近くに位置させられ
て、その磁気的な不連続部が磁気ピックアップの近くを
通るたびにパルスを発生するようになっている。タイミ
ング部材１２はエンジンまたｔま被測定体の回転速度、
またはその回転速度の倍数、あるいはその回転速度の分
数と同期して駆動される。

ピックアップ１０から発生されたパルスは信号調整回路
１４で処理され、一連の方形波より成る信号に変換され
る。その信号では１個の方形波が１個のパルスに対応す
る。この方形波信号または歯カウント信号が記号ＴＣ８
で示されている。このＴＣ８信号は同期回路１６へ与え
られる。この同期回路１６はＴＣ８信号の各方形波ごと
に短いストローブパルス信号ＳＴＢ　’ｅ発生する。な
るべくなら、第１図に示す実施例においては、ストロー
ブパルスは各ＴＣ８信号の立下り縁部に同期させる。こ
のようにして、磁気的不連続部がピックアップ１０の近
くを通るたびにストローブパルスが発生される。

この測定装置はエンジン制御マイクロブ０セツサから端
子５８へ与えられた速さ測定指令ＩＴとハ非同期でこれ
らのストローブパルス８ＴＢ　ｅ受ける。この測定装置
はこの信号に応答してパルス列の周波数を正確に計算し
、その周波数のデジタル表現を信号ＲＰＭとＣＯＮ　Ｆ
ＩＮを介してマ・ｆクロ、プロセッサへ送り返見す。

ストローブ信号ＳＴＢは歯カウンタ１８のクロック入力
端子ＣＬＫへ与えられる。各ストローブパルスはカウン
タ１８がリセットされるまでカウンタ１８のカウント値
を増加させる。歯カウントを示すカウンタ１Ｂの出力Ｌ
デジタル信号ＴＣＴであって、ラッチ２２が動作可能状
態にされた時にラッチ２２へ与えられる。更に、歯カウ
ントＴＣＴはデコーダ２０により復号される。歯カウン
タ１８の出力が零の時にこのデコーダ２０はカウント零
信号ＣＴＺを生ずる。デコーダ２０の出力すなわちカウ
ント零出力ＣＴＺ　はインバータ２３で反転されてかち
、アンドゲート５２また社アンドゲート５０のそれぞれ
の入力端子の１つへ与えられる。そのために、反転され
た信号ＣＴＺはアンドゲート５０と５２のための動作可
能化信号として用いられる。

この測定装置はバーニヤ・カウンタ３６も含み、このバ
ーニヤ・カウンタ３Ｂはそれの端子２７を介してりａツ
ク入力端子に受けた廃速バーニヤ・クロック信号をカウ
ントする。さらに、バーニヤ・カウンタ３Ｂはそれのリ
セット入力端子Ｒへ与えられた各ストローブパルス８Ｔ
Ｂによってリセットされるから、バーニヤ−クロック信
号の増分における歯移行の間の時間周期をカウントする
。

バーニヤ・カウンタ３６の出力であるデジタル信号ＶＣ
Ｔは種々の時刻に、２ツチ３８ｔたは４２のそれぞれの
クロッ！端子ＣＬＫへ入力が与えられるのに応じて、ラ
ッチ３８ｔたは４２へ転送される。

アンドゲート５２の出力が正へ変った時にラッチ３８へ
はバーニヤ・カウントＶＣＴが田−トサ°れ、アンドゲ
ート５０の出力が正へ変った時にラッチ４２ヘパ−ニヤ
・カウントＶＣＴがロードされる。このようにして、ラ
ッチ３８は最後のストローブパルス（このストローブパ
ルスはカウンタ３６をリセットする）とアンドゲート５
２の出力の立上り縁部との間の時間に等しいバーニヤ・
カウント（Ｔｉ−１）　　ｔ−含むようになる。同様に
、ラッチ４２は最後のストローブパルスとアンドゲート
５０の出力の立上り縁部上の間の時間に等しいバーニヤ
・カウント（Ｔｉ）を含むようになる。徒で詳しく説明
するように、時間周期（ＴＩ−１）のことを前の時間間
隔と呼び、時開周期（ＴＩ）のことを次の時間間隔と呼
ぶ。

減算器４０が動作可能状態にされた時に、ラッチ４２の
出力、すなわち、次の時間間隔（ＴＩ）、は減算器４０
ＧＣおいてラッチ３Ｂの出力、す々わち、時間間隔（Ｔ
ｉ−１）、から差し引かれる。アンドゲート５０の出力
の立上フ縁部は遅延器４４によル短い時間だけ遅延させ
られてから減算器４０へ与えられてその減算器を動作可
能状態にする。

この遅延時間によって、ラッチ４２の出力が減算器４０
の被減数として用いられる前に、ラッチ４２を安定させ
ることができる。

第３のカウンタすなわち間隔カウンタ２６が設けられ、
その入力端子ＣＬＫに対し端子２Ｔから与えられた高速
バーニヤ・クロック信号ＶＣＬＫｔ−カウントする。こ
の間隔カウンタ２６は、間隔カウント動作可能化信号Ｉ
ＣＥによｐ動作可能状態にされる時間をバーニヤ−゛ク
ロック信号の増分で測定する。その間隔カウント動作可
能化信号。ＩＣＥはＲ−８フリツプフロツプ２８のＱ端
子の出力である。このフリップフロップ２８がアンドゲ
ート５２の出力の低→高移行によってセットされた時に
信号ＩＣＥは高い録理レベルとして発生される。

カウンタ２６はフリップ７０ツブ２８のＱ出力をクリヤ
して、カウンタ２６を動作不能状態にするアンドゲート
５０の出力の立上シ縁部によって７リツプ７０ツブ２８
がリセットされるまでカウントを続行する。

間隔カウンタの出力である間隔カウント信号ＩＣＴはデ
ジタル数であって、減算器３００１つの入力端子へ与え
られて第２の減算の被減数を形成する。減算器３００減
数を形成する他の入力は減算器４０の出力である。減算
器３０による減算は、アンドゲート５０の出力の立上り
縁部である動作可能化信号が遅延器３４によｐ遅延され
てから減算器３００Ｅ入力端子へ与えられた後で行われ
る。遅延器３４により与えられる遅延時間は、減算器４
０の出力を第２の減算のために用いる前に、その出力を
安定させる時間を与えるためのものである。

減算器３０の出力（この出力を測定の全時間間隔Ｔと呼
ぶことにする）はデジタル数であって、除数として除算
器２４の１つの入力端子へ与えられる。この除算器２４
の他の入力端子へはラッチ２２から歯カウント信号が与
えられる。その歯カウント信号ＴＣＴは被除数となる。

除算器２４が動作可能状態にされると、信号ＴＣＴは全
時間間隔Ｔによシ除されて、速さ測定の指示をデジタル
信号として与える。減算器３０が動作可能状態にされた
後で、遅延器３２により遅延されたアンドゲート５２の
出力の立上シ縁部によって除算器２４は動作可能状態に
される。前に説明したケースと同様に、遅延器３２は、
減算器３０の出力が除算器２４により行われる除算で用
いられる前に、減算器３０の動作を安定にする。

動作可能化信号は変換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮ　　とし
ても用いられる。この変換終了信号は間隔カウンタ２６
と。最大間隔カウンタ４８のリセット端子Ｒへ与えられ
て、それらのカウンタ２６，４Ｂ￥１−リセットするた
めに最初に用いられる。変換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮは
エンジン制御器へも与えられて、速さ測定信号Ｒ，ＰＭ
　ｔ−いま読取ることができるようにする。

したがって、ラッチ４２におけるバーニヤ・カウントが
ラッチ３８におけるバーニヤ・カウントからまず減算さ
れ、それからその差が減算器３０において間隔カラン）
ＩＣＴから引かれる。その後で、全時間間隔Ｔを表すこ
のデジタル信号が歯カウント信号ＴＣＴを除して速さＩ
ＩＩ定信号を得るために用いられる。それら２つの減算
と除算はこの順序で順次行われて最後の結果に適切なタ
イミングを与える。その順次動作は動作可能化信号を発
生し、その動作可能化信号を遅延器４４，３４．３２に
よフ順次遅延させることにょシ行わせることができる。

速さ測定を行う全時間間隔Ｔは、エンジン制御装置から
端子５８へ与えられるベース標本化間隔信号すなわち反
復間隔信号ＩＴにより決定される。

その信号ＩＴの立上シ縁部は測定時間周期の初めを示し
、信号ＩＴの立下９縁部はその測定時間周期の終りを示
す。パルス発生器５４は信号ＩＴの立上り縁部で間隔の
始ｔｖ侶号ＢＩＴ　ｔ−パルスとして発生し、パルス発
生器５６が信号ＩＴの立下り縁部で間隔の終９信号１１
ｉ１ｉＩＴｆｔパルスとして発生してそれらの事象を示
す。

信号パルスＢＩＴは、歯カウンタ１８がらのカウントが
零でなく、それによりアンドゲート５２を動作可能状態
にすることをデコーダ２０が示した時に、アンドゲート
５２から発生される出力信号である。同様に、信号パル
スＢＩＴは、歯カウンタ１８からのカウントが零でなく
、それによりアンドゲート５０を動作可能状態にするこ
とをデコーダ２０が示した時に、アンドゲート５０から
発生される出力信号である。一般に、信号ＢＩＴは、歯
カウンタ１８をリセットし、フリツブフ四ツブ２８をセ
ットし、ラッチ３８を動作可能状態にすることにより測
定を開始させるために用いられる。信号ＥＩＴはラッチ
４２と、減算器４０゜３０と、除算器２４とを動作可能
状態にし、最後に７リツプフロツプ２８とカウンタ２６
金リセツトさせる順次信号として用いられる。パルス信
号ＢＩＴは最大間隔カウンタ４８１ｃクロツクするため
に用いられる。こ１のカウンタのカウント値は各反復間
隔の初めに増加させられる。最大間隔カウンタ４８が変
換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮによってリセットされる前に
カウンタ４８があふれ状態に達したとすると、このカウ
ンタ４８はあふれ信号ＭＩＴを生ずる。この信号ＭＩＴ
はアンドゲート４６を開くために用いられる。このアン
ドゲート４６はそれの第２の入力端子に間隔の終り信号
ＥＩＴ　Ｖ受ける。この信号ＢＩＴは、アンドゲート４
６が信号ＭＩＴにより開かれた時にそのアンドゲート４
６を通って、信号ＢＩＴがアンドゲート５０を通った時
に生ずる信号と同じ動作可能化信号を生ずる。したがっ
て、先に説明したように、この信号は２回の減算と除算
を行わせ、変換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮを更に発生する
。

次に、第２図ａ〜１ｔ−参照してこの装置の測定技術を
詳しく説明する。第２図ａ−ｅ図に示す波形図は正常な
測定を示す。それらの波形図には１つの測定間隔ＩＴ　
の間に信号ＳＴＢから生じた多数のストローブパルスが
示されている。ＳＴＢパルスの周波数は反復間隔ＩＴの
周波数範囲内に入っている。タイミング間隔すなわち測
定間隔ＩＴの始まる前の最後のストローブパルス６０と
その終りとの間にバーニヤ・カウント（Ｔｉ−１）がと
られ、タイミング間隔ＩＴの前および終りの最後のス）
０−ブバルスとその終りとの間にバーニヤ争カウント（
ＴＩ）ｔとるものとすると、市確な歯カウントを測定す
べき全時間間隔１利用できる。この全時間間隔Ｔは前の
間隔（Ｔｉ−１）を加え、次の間隔（Ｔｉ）ｅ差し引く
ことにより得られる間隔ＩＴである。この間隔の間にカ
ウントされる歯の数は測定間隔ＩＴ中に含まれる数、図
示の例では７、である。歯の正確な数がある時間間隔中
にカウントされたから、除算により周波数の正確な測定
を行うことができる。これは、前記米国特許出願に開示
されている方法である。

第２図デジタルｄ〜ｆは、反復間隔ＩＴの間に信号ＳＴ
Ｂのパルスが１個だけ生ずる場合の速さ測定技術を示す
波形図である。前記米国特許出願に開示されている技術
によれば、速さを測定するための反復間隔ＩＴの間に少
くとも１個のＳＴＢパルスが必ず生ずることは明らかで
ある。その反復間隔中にＳＴＢパルスが無いと歯カウン
トは零であり、したがってＲＰＭ信号は零にされる。こ
の作用のためにこの装置の低速周波数応答が１／ｌに制
限される。このｔは反復間隔の周期である。

前に説明した例におけるケースのように、人が関心を持
つ全時間間隔Ｔは、第２図ｅのス）ａ−プバルスＳＴＢ
の２個のパルス６４．６６の間の正確な時間である。こ
の全時間間隔Ｔは、前の時間周期（Ｔｉ−１）に反復間
隔ＩＴを加え、その和から次の間隔Ｔｉミラし引くこと
によシ測定される。

次に、第２［１ｇ−１′ｌｔ参照して、低周波応答の問
題を解決する本発明の技術を詳しく説明する。

第２図ｇは波形ＴＣ８Ｔｈ示すもので、歯カウントパル
スは反復間隔ＩＴの周期よシ低い周波数で生ずる。第２
図りに示されているストローブパルスＳＴＢは１つ以上
の反復間隔だけ分離させられるから、１回の時間周期内
に測定することはできない。この測定装置は、第１のス
トローブパルス６８と、最初の反復間隔Ｉ　Ｔ　（０）
の始まりとの間の時間である前の間隔（ＴＩ−１）に対
するバーニヤ・カウントを最初に発生する。この装置に
より用いられる技術は、間隔の最後に第２のストローブ
パルスＴＯが生ずるまで、反復間隔ＩＴ（１）　、　Ｉ
Ｔ（２）　、・・・ＩＴ（ｎ）の累積を開始する。第２
のヌトロープノくルスが生ずると、そのストローブノ（
ルスからｎ番目の反復間隔ＩＴ（ｎ）の終りまで延びる
次の間隔（Ｔｉ）が生ずる。したがって、２個のストロ
ープノ（ルスの間の正確な全時間Ｔは反復間隔の数ｎ（
ＩＴ）ブ２ス前の間隔（Ｔｉ−１）　　マイナス次の間
隔（ＴＩ）である。

このようにして、第２のパルスが生ずるまで所定のペー
ス反復間隔ＩＴの倍数・たけ測定間隔を延長することに
より、任意の低い周波数を測定できる。もし必要があれ
ば、測定周期がこの時間に等しいか、この時間をこえた
時に速さの測定値寮零としてとられるものとすると、反
復間隔のＷｊ、ｎｔ任意の数Ｎに制限できる。更に、速
さが測定される要素の動作条件に応じてその最大数Ｎを
変えることは当業者にとっては自明のことである。

タトエば、ガスタービン番エンジンの回転速度が測定す
べきパラメータであるとすると、エンジンの動作点に応
じてＮｔプログラムできる。こうすることにより、高度
、温度、推力、始動動作または停止動作、離陸、上昇、
巡航などのような諸条件を基にして挿々の最低速度全測
定できることになる。

次に、第１図とともに第３図ａ−ｈ？参照して、いま説
明した測定技術を実行する装置の動作を説明する。第３
図ｇ”−ｃは上で説明した第２図ｇ〜！ ｉの波形図と同じものであシ、第３図デジタル〜ｈは第
１図に示す回路の種々の信号の波形であって、それらの
波形は同じ時間軸上に同期・して示されていることに注
意すべきである。

再び第１図金参照して、速さの測定が行われるまで歯カ
ウンタ１８は同期回路１６からのストローブパルスＳＴ
Ｂのカウント動作を続け、カウンタ１８があふれてカウ
ント値が零になった時にそのカウント動作を停止する。

そして、その停止した時に動作が再開される。更に、測
定の要求がない期間中は、バーニヤ・カラ・ンタ３６は
、各ストロープパルスによってリセットされるまで、信
号ＶＣＬＫからのバーニヤ・り四ツクパルスをカウント
する。したがって、そのバーニヤ・カウンタ３６は各ス
トローブパルスと次のストロープノくルスノ間ツバーニ
ヤ・クロックパルスのカウントを格納する。

ここで、歯カウンタ１８が零で、第３図すに示すレテい
るストローブパルス６８が生ずると仮定する。仁のスト
ローブパルスは歯カウンタ１８ｔ−非零カウントに初期
設定する。その非零カウントはカウント零信号ＣＴＺ　
ｆｔインバータ２３により零に反転させてアンドゲート
５２を開かせる。信号ＣＴＺの反転された信号が第３図
ｇに示されている。この時にはバーニヤｅカウンタ３６
ｔｉストローブパルス６Ｂから生じた高速クロックパル
スの数をカウントしている。時には、最初のストローブ
パルス６８が発生された後で、エンジンの制御装置が、
信号ＩＴを論理１（第３図デジタル）に移行させること
により、速さ測定の非同期的な要求を開始する。信号Ｉ
Ｔの前縁部がパルス発生器５４に始めの期間信号ＢＩＴ
を形成するパルスを発生させる。

アンドゲート５２は信号ＣＴＺを反転させたものにより
開かれるから、ＢＩＴパルスＴ２　はそのアンドゲート
５２を通って７リツプフロツプ２８へ与えられ、それに
よりその７リツプフロツプ２８のＱ出力を論理１にセッ
トし、間隔カウント２６を動作可能状態にする。これは
第３図りに間隔可能化信号ＩＣＥの零から論理１への移
行により示されている。そうすると、間隔カウンタはフ
リップフロップ２８がリセットされるまで高速クロック
ＶＣＬＫ　’ｉカウントする。ＢＩＴバルースフ２はラ
ンチ３８をクロックして、反復間隔信号ＩＴの初めに一
致するカウンタ２６内の特定のバーニヤ・カウンタＶＣ
Ｔ　’（５記憶させるためにも用いられる。この時に、
カウンタ３６内のバーニヤ・カウントは前の間隔（Ｔｌ
−１）に等しい。切に、カウンタ１８のリセット入力端
子ＲＫＢ工Ｔパルス７２が与えられて歯カウンタ１８を
クリヤする。この動作が行われると、カウント零信号Ｃ
ＴＺが反転されて論理ｌから論理′０へ変る。第３図ｇ
に示されている論理０の信号はアンドゲート５２を閉じ
、ｔ１８　の内容が再び非零となる壕でＢＩＴパルスを
それ以上通さない。

最初の反復間隔ＩＴ（０）が終るとエンジン制御装置は
ＩＴ信号周期を負へ向って移行させる。そのＩＴ信号周
期は第３図ｆに参照番号１４で示されている間隔パルス
ＨＩＴの終りに変えられる。しかし信号ＣＴＺが反転さ
れたものが論理０（カウンタ１８の内容は零）であるか
ら、アンドゲート５０が閉じられているためにＢＩＴパ
ルスは阻止される。したがって、減算器と除算器へ与え
られる動作可能化信号が不能状態にされてＣ０ＮＦＩＮ
信号は発生されない。エンジン制御装置は、最初の間隔
信号ＩＴ（０）ｅ低レベルにした後で、速さ測定装置か
らの変換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮを短時間待つ。この設
定された時間内に信号ＣＯＮ　ＦＩＮ信号が受けられな
いとすると、速さ測定のために別の反復間隔を必要□と
゛することをエンジン制御装置は認める。その理由は、
最初の間隔中はストセーブパルスが歯カウンタ１８でカ
ウントされなかったからである。

したがって、エンジン制御装置はＩＴ　！号を再び論理
ルベルにして、別のＢＩＴパルス７６ｔ−発生させる。

そのＢＩＴパルス７６は閉じられているアンドゲート５
２により阻止されるが、最大間隔カウンタ４８のクロッ
ク入力端子ＣＬＫへ与えられて、別のカラン）ｆ加える
。この一連の事象は、第２のストローブパルスＴＯが歯
カウンタ１Ｂにより受けられるか、または間隔の最大数
Ｎ　′がカウントされるまで続けられる。最大間隔カウ
ンタがあふれ信号ＭＩＴを生ずる前に第２のストローブ
パルスＴＯ（第３図ａ）が生じたとすると、カウント零
信号ＣＴＺの反転されたものが、そのストローブパルス
が生じた時に高レベルとなる（第３図ｇ）。ＣＴＺ信号
の反転されたものはアンドゲート５０を開かせて、間隔
パルスＥＩＴの次の終シ８２（第３図ｆ）を・そのアン
ドゲート５０の出力端子まで通す。このようにして、Ｅ
ＩＴパルス８２はラッチ４２へ与えられ、それによりラ
ッチ４２に、第２のストローブパルスが発生されて以来
バーニヤ・カウンタ３６に格納されていたバーニヤ・カ
ウントＶＣＴ　ｅロードさせる。この時には、バーニヤ
・カラン）ＶＣＴは次の間隔ＴＩに等しい。オた、ＥＩ
Ｔパルス８２は、歯カウンタ１８がＢＩＴパルス７２に
よってリセットされて以来そのカウンタ１８に格納され
ている歯カウントの数（１）ヲラツチ２２にロードする
。それと同時に、ＥＩＴパルス８２はフリップ７０ツブ
２８をリセットすることによって間隔カウンタ２６の動
作を不能状態にし、ＩＣＥ（１号を論理Ｏに変える。

その後で、ＢＩＴパルスが遅延器４４によって遅延させ
られてから減算器４０を動作可能状態にし、（ＴＩ−１
）に等しいカウントからｌ≠Ｍｉ＝廿馳力ｌ−ンーｈ！
３＋−（Ｔｌ）に等しいカウントを差し引かせる。遅延
器４４により遅延させられたＢＩＴパルスは、遅延器３
４によって再び遅延させられた後で減算器３０に与えら
れてその減算器３０を動作可能状態にし、間隔カラン）
ＩＣＴから間隔（ＴＩ−１）と（Ｔｉ　）　　の差を差
し引かせる。この減算によシ全時間間隔Ｔが得られる。

この全時間間隔Ｔはｎ（ＩＴ）に前の間隔（ＴＩ−１）
を加え、これから次の間隔Ｔｌｔ−引いたものである。

ＢＩＴパルスは遅延器３２によって更に遅延させられて
から除算器２４に与えられて、この除算器２４が歯カウ
ント信号ＴＣＴを全時間間隔Ｔで除すことができるよう
にする。ＥＩＴパルス８２は、間隔カウンタ２６をリセ
ットし、変換終了信号Ｃ０ＮＦＩＮ　’に発生させるた
めにも用い′られる。その変換終了信号をよ、正しいＲ
ＰＭ測定信号を除算器２４の出力端子からいま読出すこ
とができるようになったこと全示す。

以上説明した測定動作により、全時間間隔Ｔの間にカウ
ントされたパーニヤークロックパルスの数ごとにストロ
ーブパルスの数を生ずる。このデジタル表現を半径方向
の速さ、すなわち、１分間当りの回転数に変えたいもの
であるとすると、バーニヤ拳クロックの周期と、２個の
ストローブパルスの間の時間により表される角度とを知
る必要がある。この変換の計算は、入力に対する適切な
スケーリングを除算器２４に与えることによって行うこ
とができ、また祉エンジン制御装置のマイクロプロセッ
サ内の短い変換ルーチンによｐ後で行うことができる。

あるいは、変換を行うことなしにデジタル・カウントを
直接使用するようにエンジン制御装置をプ目グラムでき
る。カウンタ４８のあふれ・信号ＭＩＴによって検出さ
れる最大間隔がカウントされた時に歯カウントが受けら
れないとすると、あふれ全生じさせたその最後の間隔Ｉ
ＴＩＮ）のＥＩＴパルスがアンドゲート４６ｔ−通過さ
せられる。このＢＩＴパルスは変換終了信号を発生させ
るとともに、速さ測定のために零に等しいデジタル数を
除算器２４に出力させる。この場合には、歯カウントは
間隔カウンタ２６内の任意の数に対して零であるから、
除算器は除算によって零ＲＰＭ出力を生ずる。

第４図＆−ｄは反復間隔信号ＩＴと、間隔パルスＢＩＴ
、ＢＩＴの□＋１４９および始まりとの間の関係を、延
長された時間フレームで一層明らかに示すものである。

間隔信号ＩＴ（０、１、・・・ｎ）の立下り縁部でＥＩ
Ｔパルス８４が生ずると、エンジン制御装置が非常に短
い時間（遅延器３２，３４゜４４の遅延時間の和より少
し長い）を待って、変換終了信号ＣＯＮ　ＦＩＮ　＝を
調べる。この信号がその設定された時間内に受けられな
かったとすると、別の反復が必要であるから変換が終了
していないとエンジン制御装置は仮定するから、エンジ
ン制御装置は反復信号ＩＴに立上９縁部を与える。その
ために、その立上り縁部に一致して、開始間隔パルスＢ
ＩＴ８６が生ずる。しかし、任意の特定の間隔ＩＴ（ｎ
）の終りに間隔信号ＩＴの立下り縁部が別のＥ’ＩＴパ
ルス８８を生ずる。そうすると、エンジン制御装置は変
換終了４１号ＣＯＮ　ＦＩＮ　　’を再び待ち、求めら
れている時間フレーム内の時刻９０にその信号ＣＯＮ　
ＦＩＮが現われると、エンジン制御装置はＩＴ信号を低
レベルに保って、測定が行われたことをその後で知る。

次に第５図を参照する。この図には本発明の装置の別の
実施例が示されている。この実施例では、内蔵している
プログラムを用いることにより速さ測足ヲ行うためにマ
イクロプロセッサ１０６が用いられる。この実施例では
、ストローブパルス信号ＳＴＢが磁気ピックアップ１０
と、タイミング部材１２と、信号調整回路１４と、同期
回路１６とにより、第１図を参照して説明したのと同様
にして発生される。これによって、エンジンによって駆
動されるタイミング部材１２の歯が磁気ピックアップ１
０の近くを通るたびにストローブパルスが発生される。

先に説明したように、信号ＴＣ８の各方形波の立下り縁
部が生ずる時にストローブパルスＳＴＢが生ずる。

先に説明した方法と同じ方法により、ストローブパルス
から歯カウントＴＣＴとバーニヤ・カラン）ＶＣＴが発
生される。ストローブパルス８ＴＢは歯カウンタ１８で
カウントされる。このカウンタ１８の出力はカウントＴ
ＣＴであり、ストローブパルスはバーニヤ拳カウンタ３
６をリセットする。このカウンタ３６は端子２７ｅ介し
て与えられたイ（−ニヤ・クロックＶＣＬＫからの高速
クロックパルスをカウントする。出力としてカウントＶ
ＣＴを生ずるバーニヤ・カウンタ３６Ｆｉ、ストロ−プ
バルスＳＴＢの間の時間をバーニヤ・クロックの増分で
記録する。パルスがラッチ１００のクロック入力端子Ｃ
ＬＫへ与えられた時に歯カラン）ＴＣＴ　を格納するた
めにラッチ１００が用いられ、パルスがラッチ１０２の
クロック入力端子ＣＬＫに与えられた時にバーニヤ・カ
ウントＶＣＴを格納するためにラッチ１０２が用いられ
る。

各ラッチの出力端子はマイクロプロセッサ１０６のデー
タバス１１０に接続される。ラッチ１００゜１０２は、
それぞれの可能化端子ＥＮ１　が更に選択されるものと
すると、それぞれの可能化入力端子ＢＮ２に与えられた
読出されたデータ信号ＲＤＡに応答して、それぞれの有
するデータを転送する。

ラッチ１００，１０２の可能化入力端子ＥＮＩ　　は、
アドレスバス１１２にアドレスを与えるマイクロプロセ
ッサ１０６に応答して論理ルベルを発生するデコーダ１
０４の信竺線、１０３、または信号線１０５によって選
択される。マイクロプロセッサにより与えられたアドレ
スはラッチ１００，１０２に割肖てられたマイクロプロ
セッサのメモリ場所である。そのアドレスはデコーダ１
０４により復号されて、マイクロプロセッサによｐ選択
された特定の２ツチと、データを転送するために付勢さ
れた共通に読出されたデータ信号ＲＤＡを選択する。

このようにして、マイクロプロセッサの内部メモリ内の
他の任意の場所からデータ全読出すのとほとんど同じゃ
υ方で、データをマイクロプロセッサによシラツチから
読出すことができる。

仁の実施例のための装置のタイミングはマイクロプロセ
ッサ１０６の内部の正確なタイミング源から得られる。

そのタイミング源は、各反復の開始ごとに割込みパルス
ＩＴ　を信号線１０７へ生ずるパルス発生器または内部
クロックとすることができる。それにより、この実施例
は、各間隔の開始時に速さ測定の更新を行う。その間隔
はエンジン制御装置マイクロプロセッサの主タイミング
および演算サイクルのために使用できる。そうすると、
各サイクルの開始時にできるだけ正確に速さ測定が行わ
れる。本発明の装置の好適な実施例においては、たとえ
ば２００ミリ秒ごとにＩＴ傷信号発生されて速さ測定値
を更新する。各反復間隔の開始時に、ＩＴパルスはマイ
クロプロセッサ１０６かも制御バス１０Ｂ　と信号線１
０７　’ｆ−介して送られ、遅延器１０１　により遅延
されてから歯カウンタ１８をリセットし、その歯カウン
トＴＣＴをラッチ１００に保持させるとともに、バーニ
ヤ・カウントＶＣＴｉツチ１０２に保持させる。

速さ測定の所定の更新率また社反復率で生ずる間隔信号
ＩＴが第２図ｊに示されている。次に、第２図ｇ−Ｊと
、第５図と、第７図とを参照してこの実施例の動作を説
明する。第７図は、被測定要素の速さを以上説明した回
路とともに計算するために、マイクロプロセッサ１０６
にプログラムされているサービス・ルーチンの流れ図で
ある。

マイクロプロセッサがそれのエンジン制御プログラム中
のＩＴ傷信号発生される点にくると、マイクロプロセッ
サは、主プログラムからの制御を通常の割込み制御によ
り、第７図に示されているサービスルーチンへ転送させ
る内部割込みフラッグをセットする；その割込みフラッ
グはプログラム制御が転送される前にクリヤされ、サー
ビスルーチンにこのようにして各周期ごとに入れられて
速さ測定値を更新する。第７図に示すサービスルーチン
を良く理解するために、第２図ｇ〜」を参照する。

速さ測定値を計算するためのサービスルーチンへはクロ
ック１１６を通じて入る。このブロックからはプログラ
ムはブロック１１８へ進む。ブロック１１８では内部カ
ウントＩＣＴが保持される。

その内部カラン）　ＩＣＴは、どれ位の時間が積み重ね
られても（ｎ−１）ＩＴプラスもう１つの反復間隔ＩＴ
である。それから、プログラムはブロック１２０へ進み
、そのブロック１−２０においては歯カウンタＴＣＴの
内容が読出される。

この期間が第２図ｊに示されているＩＴパルス９２より
前の期間である。前のＩＴパルスがランチ１００へ送ら
れると、ラッチ１００へ送られると、ラッチ１００はそ
のパルスより前の期間に対する歯カウントＴＣＴ　ｔ−
格納する。ここで、ＴＣＴに対する格納されたカウント
が零であると仮定する。マイクロプロセッサは、ラッチ
１００　のアドレスをアドレスバス１１２に与えて、そ
のラッチの可能化入力端子ＦｉＮ１　　？動作可能化状
態にする　、ことによって、その零カウン）ｆ読出す。

それから、ラッチ１００の入力端子ＥＮ２がＲＤＡ信号
によりＮｂ作可能化状態にされてデータバス１１０上の
カラン）ｔ−送る。そのカウントはマイクロプロセッサ
により受けられて格納される。その後で、マイクロプロ
セッサは、そのカウントが零に等しいかどうかのテスト
ラブロック１２２で行つ。

歯カウントＴＣＴが零であることがわかると、プログラ
ムはブロック１２４へ進む。零の歯カウントは、プログ
ラムのこの段階では測定を行・うことができない仁とを
示す。仁れが最初の測定か、またはマイクロプロセッサ
が別のストローブパルスが生ずることを待っているかの
いずれであるから、付加反復間隔を測定時間に加えねば
ならない。

したがって、サービスルーチンは制御を王プログラムへ
戻す。しかし、制御がブロック１５２の出口を通って戻
される前に、それまでに経過した時間すなわち間隔カラ
ン）ＩＣＴが最大、すなわち反復間隔ＩＴの８倍よシ長
いかどうかを調べるために、間隔カウントＩＣＴｔテス
トせねばならない。そして、もし長くなければプログラ
ムはブロック１５２　を出る。

もしそれが、ブロック１１６〜１２４と　１５２　を含
んでいるループがストローブパルスなしでＮ回実行され
たことを意味するものとすると、プログラムは、ブロッ
ク１５２を出る前に、ブロック１２６．１２８　Ｋ−通
って流れる。それらのブロックは、測定された速さを零
として指示すべきことを指示する。その理由は、ストロ
ーブパルスの周波数が任意のカットオフ周期Ｎ（ＩＴ）
以下だからである。ブロック１２６は、測定される最初
のストローブパルス６°８に対してセットされたと仮定
されているストローブ・７，７ツグをクリヤし、ブロッ
ク１２８は速さ測定信号を零にセットする。

しかし、測定を行うことができると仮定する。

次の工Ｔハルス９２では、プログラムはブロック１１６
．１１８，１２０　を通るサービスルーチンに再び入る
。ブロック１２０で歯カウントＴＣＴ　　ｔ−読出して
からブロック１２２へ戻り、そのブロック１２２でその
歯カウントＴＣＴが零に等しいかどうかの判定が行われ
、もし零に等しくなければプログラムはブロック１３２
へ進み、このブロックにおいて最初のストローブ・フラ
ッグがセットされたか否かの判定が行われる。もし、そ
のストローブ・フラッグがセットされているものとする
と、それは、第２図りに示されているパルス６８が生じ
たこと、および第２のパルスが待たれていることをリア
ルタイムで示すものである。ま友、ストローブΦ７２ッ
グがセットされておらず、歯カウントが零でないとする
と、それは、最初のストローブ・フラッグをブロック１
３４においてセットし、反復間隔Ｉ（ＴＯ）の始シがパ
ルス９２であることを示すものである。その後で、ブロ
ック１３６において、累積されている時間ＩＣＴ　’に
零にセットし、速さ測定を開始する。

それらの条件は、前のストローブ・パルス６８が生じて
、測定を（期間ＩＴ（０）の始゛まりから）行うべきこ
とを示しているから、バーニャーカウ′ントｖｃ’ｒｔ
ｉいｉけブロック１３８においてラッチ１０２から読出
される。ラッチ１０２は、ランチ１００について説明し
たやり方と類似のや多方で、ラッチをアドレッシングし
、データ読出し信号ＲＤＡを可能状態にする仁とにより
、読出される。

この点で、プログラムは測定間隔の始めにあり、バーニ
ヤ・カウントＶＣＴは最後のストローブ・パルス６８か
らの経過時間を表す。したがって、ブロック１４０にお
いては前の時間間隔（Ｔｉ−１）がバーニヤ・カウント
ＶＣＴに等しくセットされる。これが終ってからプログ
ラムはプロ゛、′り１５２を通りて出る。

次の反復間隔およびその後の反復間隔の始まる時に、サ
ービスルーチンにブロック１１６から再び入り、ブロッ
ク１１８において期間が更新され、ブロック１２０にお
いて歯カラン）ＴＣＴが読出される。現在の間隔の終り
に歯カラン）ＴＣＴが終９だとすると、前記のように、
プログラムのうちプ皇ツク１２４１；ら分岐している部
分に入る。

しかし、歯カウントがもはや零でないとすると、プログ
ラムはブロック１３２へ移る。仁のブロン゛　　りにお
けるストローブ・フラッグについての判定結果鉱、今度
は肯定である。

このことは、いくつかの反復間隔が経過し、第２のスト
ローブパルス１０が生じたことを示すものである。次に
、プログラムはブロック１４２へ進み、このブロック１
４２においてはバーニヤ・カウンタのカウントがラッチ
１０２がら続出される。この点で、歯カウンタ１８が少
くとも１個以上のストローブパルスをカウントしたこと
をプログラムは決定しておｐｌ　したがって、それがあ
る反復間隔の始まりであるから、速さの計算を行うこと
ができることになった。バーニヤ・カウンタは、現在の
反復間隔の始まシ（パルス９８）ｔで最後のストローブ
パルス７０からの累積された増分カーラントを含み、し
たがってそれは次の時間間隔（Ｔｉ）に等しい。この等
化はブロック１４４　で行われる。

このようにして、累積された間隔カラン）　ＩＣＴ。

プラス前の時間間隔（Ｔｉ−１）、マイナス次の時間間
隔（Ｔｉ）である全時間間隔Ｔで歯カウントＴＣＴ（１
）’ｉ除すことにより速さを計算できる。この計算はブ
ロック１４６で行われる。このブロックでは、バーニヤ
曇カウント全時間周期に変えることによ９手径方向の周
波数を計算できる。これは、バーニヤ・カウント全バー
ニヤ・クロックの周波数ｆで除すことによ９行われる。

そうすると、半径方向の速さは、歯カウントの商を時間
間隔で除したものに定数Ｋを乗することによって計算で
きる。この定数には歯カウントを歯の間の角度に関係づ
ける。

次に、プログラムはブロック１４８へ進み、そこで時間
ＩＣＴ　’ｔ−零に等しくセットすることにょ９その時
間ＩＣＴの初期設定が行われる。その後で、ブロック１
５０において前の期間（’ｒｔ−。

と次の期間（Ｔｉ）　＠互いに等しいようにセットする
ことによって、それらの期間（Ｔｉ−１）と（Ｔｉ）を
初期設定する。その後でプログラムはブロック１５２ｔ
−通って出る。プログラム最後のステップとして前の期
間と次の期間を尋しくすることにより、次のＩＴパルス
で別の速さ測定を行うことができる。これは有利なこと
である。というのは、１つの間隔の次の期間は、次の間
隔の前の期間だからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の速さ測定装置の詳しいブロック回路図
、第２図ａ乃至第２図ｊは１個のストローブパルス、１
個のストローブパルスＶ、下、マタは多数のストローブ
パルスが１回の反復間隔で生ずる場合の第１図に示す装
置における種々の信号のタイミング波形図、第３図ａ乃
至第３図りは多くの反復間隔が用いられる場合における
第１図に示す装置の種々の信号の波形図、第４図ａ乃至
第４図ｄは第１図に示す装置のための変換終了信号を発
生する信号の波形図、舘５図はバーニヤ・カウントを歯
カウントがマイクロプロセッサにより受けられる場合の
本発明の装置の第２の実施例のブロック図、第６図は第
５図に示す装置のバーニヤ・カウントと歯カウントから
速さの測定値を決定するための割込みサービスルーチン
の流れ図である。 １０・・・・電磁ピックアップ、１６・ｓｅｅ同期回路
、１８・・・・歯カウンタ、２０・拳・・デコーダ、２
２．３８，４２，１００，１０２　　・・・・ラッチ、
２４・・・・除算器、２６・・・・間隔カウンタ、３０
．４０＠・・・減算器、３６・・・ｌｌ　／（−ニヤ・
カウンタ、４８・−・会最大間隔カウンタ、５４．５６
・・・・パルス発生器、−１０６・・・・マイクロプロ
セッサ。 特許出願人　ザ拳ベンデイツクス・コーポレーション代
理人山川政樹（ほか１′名） ト１も、ｚ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、６ 手続補正書働式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８年　特　許願第４７７７４号 ２、発明の名称 回転している物体の速さを測定する方法および装置３、
補正をする者 事件との関係　　特許　　　　出願人 名称（氏名）ザ・ベンディックス・コーポレーション（
３）図面の浄書（内容に変更なし） −３３（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）被測定要素（１２）の速さに比例する周波
   数を有する一連のパルスとしてス）ｏ−プ信号（ＳＴＢ
   ）を発生する過程と、　　　　゛ （ｂ）前記ストローブパルスの周波数よシはるかに高い
   周波数を有する一連のパルスとしてバーニヤ・クロック
   信号（ＶＣＬＫ）を発生する過程と、（ｃ）ス）ａ−プ
   パルス信号（ＳＴＢ）と同期しない所定の期間として最
   初の反復間隔（ＩＴ（０））を発生する過程と、 （ｄ）最初の反復間隔（ＢＩＴ）の初まりと前のストロ
   ーブパルス（ＳＴＢ）の最後との間にバーニヤ・クロッ
   クパルス（ＶＣＴ）ｔカウントして前の時間間隔（’Ｉ
   ’１−ｉ）を形成する過程と、（、）最初の反復間隔（
   ＢＩＴ）の初まりと、その反復間隔の終り（ＥＩＴ）　
   　との間にバーニヤ・クロックパルス（ＶＣＴ）をカウ
   ントして間隔カウント（ＩＣＴ）を形成する過程と、 （ｆ）最初の反復間隔（Ｉ　Ｔ（０）　）内に生じたス
   トローブパルスの数をカウントして歯カウント（ＴＣＴ
   ）を形成する過程と、 （ロ））前記最初の間隔Ｉ　Ｔ（０）の間、または前記
   第１の反復間隔に等しい別の反復間隔ＩＴ（１，２・・
   ・ｎ）の間にストローブパルスがカウントされなかった
   時に前記別の反復間隔ＩＴ（１，２・・・ｎ）を発生し
   、それ以外の場合には過程ｈ−ｊへ飛越す過程と、 （ｈ）前記別の反復間隔ＩＴ　（１，２・・・ｎ）の間
   に生じたストローブパルス（ＳＴＢ）の数をカウントシ
   、それらのカウント数を前記歯カウント（ＴＣＴ）に加
   え合わせる過程と、 Ｑ）前記別の反復間隔ＩＴ（１，２・・−ｎ）の間に生
   じたバーニヤ−クロックパルス（ＶＣＴ　）の数をカウ
   ントし、それらのカウント数を前記間隔カウントに加え
   合わせる過程と、 Ｕ）過程ｇを繰り反えす過程と、 （ｋ）最後の反復間隔ＩＴ（ｎ）の終りと前のストロー
   ブパルスＣ８ＴＢ　）の最後との間のバーニヤ・クロッ
   クパルスの数をカウントし、次の間隔を形成する過程と
   、 （４１曲記前の間隔を前記間隔カウント（工ＣＴ）に加
   え合わせ、前記間隔カラン）（ＩＣＴ）から前記次の間
   隔（Ｔｉ）！ｒ差し引いて全時間間隔（Ｔ）を形成する
   過程と、 （ハ）前記歯カラン）（ＴＣＴ）を前記全時間間隔σ）
   で除して回転要素（１２）の速さに比例するＲＰＰＭ信
   号全発生する過程と、 とからなることを特徴とする拡張された範囲にわたって
   回転する要素（１２）の速さを測定する方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載の回転する要素（１２
   ）の速さを測定する方法であって、過程（ｇ）を繰り反
   えす前記過程は、Ｎを所定の整数として、最高Ｎ−回ま
   で過程（ｇ）を繰９反えし、それから過程（功まで続行
   することを特徴とする方法。 （３）特許請求の範囲第２項記載の回転する要素の速さ
   を測定する方法であって、過程（２））を締Ｊ反えす前
   記過程は、測定される要素（１２）の少くとも１つの動
   作パラメータの関数として整数（Ｎ）　を変える仁とを
   特徴とする方法。 （４）特許請求の範囲第３項記載の回転する要素の速さ
   を測定する方法であって、整数（Ｎ）を変える過程は、
   要素（１２）に対して測定することが望まれる有用な最
   低の速さくＲＰＭＪの関数として整数（ト））ｋ変える
   ことを特徴とする方法。 （５）特許請求の範囲第４項記載の回転する要素（１２
   ）の速さを測定する方法であって、整数（Ｎ）を変える
   過程は、要素の少くとも１つの他の動作パラメータによ
   υ決定されるある特定の動作点に対して要素のルめに測
   定することが望まれる有用な最低の速さくＲＰＭ）の関
   数として整数（Ｎ）ｔ−変えること全特徴とする方法。 （６）％許請求の範囲第１項記載の回転する要素（１２
   ）の速さを測定する方法であって、最初の反復間隔Ｉ　
   Ｔ　（０）を発生する過程Ｌ１要素（１２）の少くとも
   １つの他の動作パラメータの関数として所定の期間を発
   生することを特徴とする方法。 （７）特許請求の範囲第１項記載の回転する要素の速さ
   を測定する方法であって、所定の期間を発生する過程は
   、要素（１２）に対して測定することが望まれる有用な
   最高の速さくＲＰＭ）の関数として整数（Ｎ）ｔ−に生
   ずることを％徴とする方法。 （８）測定すべき速さに従って変化する周波数を有する
   速さパルス信号を発生する要素（１０，１２）と、一様
   な高い周波数のクロックパルス（ＶＣＬＫ）を発生する
   要素（２Ｔ）と、前記速さパルス信号を受けてその速さ
   パルス信号の周波数の方形波パルス信号（Ｔｅ３）を発
   生する信号調整器（１４）と、前記方形波パルス信号（
   Ｔｃｓ）？受けて各方形波パルスごとにストローブパル
   スを有するストローブパルス（ｉ号Ｃ３ＴＢ）を発生す
   る同期回路装置（１６）と、前記ストローブパルスをカ
   ウントする第１のカウンタ（１８）ト、各ストローブパ
   ルス（ＳＴＢ）が生ずるたびにリセットされ、前記高周
   波クロックパルス（ＶＣＬＫ）ｔ−カウントする第２の
   カウンタ（３６）と、測定間隔中に動作可能状態にされ
   ている間に前記高周波りｐツクパルス（ＶＣＬＫ）　ｔ
   −カウントする第３のカウンタ（２６）と、前記測定間
   隔が始った時に前記第２のカウンタ（３６）のカウント
   出力を格納する第１のメモＩ）　（３Ｂ）と、前記測定
   間隔が終った時に前記第２のカウンタ（３６）のカウン
   ト出力を格納する第２のメモリ（４２）と、前記第１の
   メモリと前記第２のメモリに格納されているカウントの
   差をとるための第１の減算器（４０）と、この第１の減
   算器（４０）からの結果と前記第３のカウンタ（２６）
   のカウントとの差をとる第２の減算器（３０）と、前記
   測定間隔が終った（ＥＩＴ）時に前記第１のカウンタ（
   １８）の出力カウントを格納する第３のメモＩＪ　（２
   ２）と、仁の第３のメモＩＪ　（２２）に格納されてい
   るカラントラ前記第２の減算器（３０）から得た結果に
   より除する除算器（２４）とを備える速さ測定装置にお
   いて、前記第１のカウンタ（１８）が測定間隔の延長分
   （ＩＴ（１，２＠＠Ｉｎ））の１つの間にストローブパ
   ルス（ＳＴＢ）’を受けるまで測定間隔（ＩＴ）を測定
   間隔の延長分（ＩＴ（０））ずつ延長し、前記第１のカ
   ウンタ（１８）がストローブパルス（ＳＴＢ）を受けた
   時に前記測定間隔（ＩＴ（０，１゜２・・・ｎ））ｆ：
   終らせるための要素（２０，２３゜２８，５０．５２）
   　′ｆｃ備えること全特徴とする速さ測定装置。 （９）測定すべき速さに従って変化する周波数を有する
   速さパルス信号全発生する要素（１０，１２）と、一様
   な高い周波数のクロックパルス（ＶＣＬＩＯを発生する
   要素（２７）と、前記速さパルス信号を受けてその速さ
   パルス信号の周波数の方形波パルス信号（Ｔｅ３　）を
   発生する信号調整器（１４）と、前記方形波パルス信号
   （Ｔｅ３）’を受けて各方形波パルスごとにストローブ
   パルスを有するストローブパルス信号（ＳＴＢ）を発生
   する同期回路装置（１６）と、前記ストローブパルス全
   カウントする第１のカウンタ（１８）と、各ストローブ
   パルス（ＳＴＢ）が生ずるたびにリセットされ、前記高
   周波クロックパルス（ＶＣＬＫ）ｔカウントする第２の
   カウンタ（３６）と、測定間隔中に動作可能状態にされ
   ている間に前記高周波クロックパルス（ＶＣＬＫ）をカ
   ウントする第３０カウンタ（２６）と、前記測定間隔が
   始った時に前記第２のカラ／り（３６）のカウント出力
   を格納する第１のメモ！ｊ　（３Ｂ）と、前記測定間隔
   が終った時に前記第２のカウンタ（３６）のカウント出
   力を格納する第２のメモ！ｊ　（４２）と、前記第１の
   メモリと前記第２のメモリに格納されているカウントの
   差をとるための第１の減算器（４０）と、この第１の減
   算器（４０）〃１らの結果と前記第３のカウンタ（２Ｂ
   ）のカウントとの差をとる第２の減算器（３ｕ）と、前
   記測定間隔が終った（ＥＩＴ）時に前記第１のカウンタ
   （１８）の出力カウントを格納する第３のメモリ（２２
   ）と、この第３のメモリ（２２）に格納されているカウ
   ントに前記第２の減算器（３０）から得た結果により除
   する除算器（２４）とを備える速さ測定装置において、
   前記第１のカウンタ（１Ｂ）が測定間隔の延長分（ＩＴ
   （１，２ａ＊＊ｎ））　　の１つｑ司にストローブパル
   ス（ＳＴＢ）を受けるまで測定間隔（ＩＴ）’に測定間
   隔の延長分（ＩＴ（０））ずつ延長し、前記第１のカウ
   ンタ（１８〕がストローブパルス（ＳＴＢ）を受けた時
   に前記測定間隔（ＩＴ（０，１゜２・・・ｎ））　　全
   路らせるｆｃめの要素（２０、２３。 ２Ｂ、５０．５２）とＮを正の整数として、前記延長が
   （へ）回目の延長に達した時に前記測定間隔を終らせる
   ための要素（４Ｂ）とを備えることを特徴とする速さ測
   定装置。 （１０〕特許請求の範囲第９墳記載の速さ測定装置であ
   って、■は被測定要素の少くとも１つの動作パラメータ
   の関数として決定されること全特徴とする装置。 （１１）特許請求の範囲第９項記載の速さ測定装置であ
   って、（へ）は要素の測定される有用な最低の速さの関
   数として決定されること全特徴とする装置。 （１２、特許請求の範囲第１１項記載の速さ測定装置で
   あって、（へ）は要素の動作点において測定される有用
   な最低の速さの関数として決定されることを特徴とする
   装置。 （１３）特許請求の範囲第８項記載の速さ測定装置であ
   って、前記延長する要素は、前記第１のカウンタ（１８
   ）の内容が零でない時に可能化信号ＣＴＺ　ｅ与えルｆ
   ｊ−タ（２０，２３）　、！：、前記（Ｌ４ｔＣＴＺに
   より開かれて、測定間隔の各延長の開始時に間隔の始ま
   りパルス（ＢＩＴ）を送るための第１のゲ−）　（５２
   ）と、前記１６号ＣＴＺによシ開かれで、測定間隔の各
   延長か終った時に間隔の終υパルス（ＢＩＴ）を送るた
   めの第２のゲー）　（５０）と、双安定装置（２８）と
   、全備え、この双安定装置の出力り前記第１のゲート（
   ５２）の出力によってセットされ、かつ前記第２のゲー
   ト（５０）の出力によってリセット嘔れ、前記双安定装
   置（２Ｂ）の出力（ＩＣＥ）は前記第２のカウンタ（２
   ６）を動作可能状態にすることを特徴とする装置。 （１４）特許請求の範囲第１３項記載の速さ測定装置テ
   アって、前記間隔パルス（ＢＩＴ）の始りをカウントし
   、それのカウント値が所定の整数に達した時にあぶれを
   生じて最大間隔信号（ＭＩＴ）？ｒ発生する第４のカウ
   ンタ（４８）と、前記最大間隔信号（ＫＩＴ）によシ開
   かれて、前記零でないカウント信号ＣＴＺが無くても前
   記間隔の終ジ信号を通す第３のゲー）　（４６）とを更
   に備えることを特徴とする装置。