JPS5926899B2 - 交流電圧の周期をディジタル測定する回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、製造公差のため回転子の歯の幅と歯溝の幅と
の間に差がありかつ回転数に比例する正弦波信号を発生
する回転発信器と、この回転発信器の信号を方形波信号
に変換する正弦波一方形波変換器と、少なくとも１つの
刻時パルス発生器から供給されて方形波信号または回転
発信器信号の半波または半周期の持続時間に含まれる刻
時パルスを数えることによりこれらの半波または半周期
の持続時間を測定する測定装置とを備えている、回転す
る構造部分特に固着防止される制御装置をもつ車両の車
輪の回転数を検出するため交流電圧の周期をデイジタル
測定する回路装置に関する。

このような装置は、車輪回転数（速度）における許容で
きない滑りを測定して、車輪の固着を防止するのに役立
つ。この要求を満たすため電子回路装置において、全周
期を測定に用いることが公知であり、また歯と歯溝が同
じ幅をもつように回転発信器の回転子を経済的に製造す
ることが実際上不可能なことを考慮して、回転発信器の
交流電圧の正の半波または負の半波のみを測定に用いる
ことも公知である。

これらの回路装置では、いかなる場合にも１回の測定の
ために１つの周期全部が経過するので、特に低い速度で
は情報の中断が生じて、調整性能を悪化し、その結果固
着防止される制動装置の電子調整装置を一時的に遮断す
るか、または停止前に早く遮断することが必要になる。
すでに述べたように、回転発信器の回転子の製造条件お
よび正弦波一方形波変換器のヒステリシスのため信号中
断時間が同じでないので、歯および歯溝によるパルス発
生器の励磁によつて生ずる正および負の半波の連続測定
は不可能であつた。

したがつて本発明の基礎になつている課題は、情報の中
断をなくしかつ分解能を改善するために、回転発信器の
交流電圧の正および負の半波を個々に連続して速度測定
に利用し、発信器回転子の歯および歯溝の異なる寸法に
よつて生ずるマーク対スペース比の非対称を補償するこ
とである。この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴に
よつて解決される。本発明の有利な構成は、特許請求の
範囲第２項ないし第１０項に示されている。

本発明により得られる利点は特に、電子的に得られるパ
ルスの１対１のマーク対スペース比により半波を別々に
回転数（速度）の検出に利用でき、それによりこれまで
に存在していた情報中断を５００１）だけ減少できるこ
とである。

したがつて本発明による回路装置では、回転発信器の交
流電圧または正弦波一方形波変換器の方形波電圧の正お
よび負の半波が別々に測定され、それにより高い測定精
度および大きい分解能が得られる。本発明による回路装
置では、常にそれぞれ１つの半周期が測定され、測定結
果はそれぞれ半周期の間隔で５存在する。本発明によれ
ば、マーク対スペース比の電子的な修正により、製造技
術上生ずる発信器回転子における歯および歯溝の幅の公
差を認容できるので、回転発信器の製造費用を高くしな
いですむという大きい利点もある。本発明の実施例を図
面に示し、以下に詳述する。

図示しない車輪に設けられる回転発信器の回転子２０の
周囲のすぐそばにパルス発生器２１が配置されている。
発信器回転子２０は、歯溝２３と一致しない幅の歯２２
をもつている。パルス発生器２１と修正素子１との間に
は正弦波一方形波変換器２が設けられている。

本発明による回路装置の個々の構成部品は、市販または
それ自体すでに公知の部品である。

交流電圧の正の半波の持続時間測定のために設けられて
いる周期カウンタ３ａの前にＡＮＤゲート５があり、一
定のパルス周波数をもつ刻時パルス発生器７の刻時パル
スが、正の半波の持続時間中ＡＮＤゲート５を介して周
期カウンタ３ａへ与えられる。正弦波一方形波変換器２
側からの負の半波の作用を反転しかつ周期カウンタ３ｂ
の前にあるＮ１ゲート６を制御するため、正弦波一方形
波変換器２とＡＮＤゲート６との間にＮＯＴゲート４が
設けられているので、発生される交流電圧の負の半波の
持続時間中、電圧により制御される刻時パルス発生器８
の可変パルス周波数をもつ刻時パルスが周期カウンタ３
ｂへ与えられる。

正の半波用の周期カウンタ３ａはデータメモリ９ａに接
続され、負の半波用の周期カウンタ３ｂはその測定値を
他のデータメモリ９ｂへ送る。

両方のデータメモリ９ａおよび９ｂは、記憶された測定
値を比較するため比較器１０に接続されている。比較器
１０は、２つの出力端１０ａおよび１０ｂをもち、これ
らの出力端は、比較器１０により測定値差を決定する際
電圧メモリ１１を制御する。

この電圧メモリ１１は、電圧で制御される刻時パルス発
生器８に接続されて、このパルス発生器８のパルス周波
数を修正する。さらに車輪の制動過程の間修正過程を中
断するため、制動圧力装置に接続されている制動灯スイ
ツチ１２が電圧メモリ１１に設けられている。

データメモリ９ａおよび９ｂから導線１３および１４が
分岐して、図示しない固着防止調整電子回路へ通じてい
る。さて車輪に固定的に接続されている回転発信器の回
転子２０が回転すると、歯２２および歯溝２３は交互に
パルス発生器２１の所を通過する。

歯２２は製造技術上の理由から歯溝２３と同じ幅をもつ
ていないので、パルス発生器２１に発生する交流電圧に
おいては、負の半波および正の半波は互いに異なる持続
時間をもつている。その結果刻時パルス発生器７および
８の刻時パルスがそのつど通過するＡＮＤゲート５およ
び６の開放時間も、図示した実施例では、図示された歯
２２の幅と対応する歯溝２３の幅との比と同じ比になつ
ている。

したがつてまず正の半波の長さすなわちＡＮＤゲート５
の開いている時間が、刻時パルス発生器７の一定周波数
により周期カウンタ３ａで数えられ、正の半波の終りに
データメモリ９ａへ与えられる。

次の負の半波の長さは、正の半波と同じように、ただし
電圧で制御される刻時パルス発生器８により周期カウン
タ３ｂで数えられ、負の半波の終りにデータメモリ９ｂ
へ与えられる。両方のデータメモリ９ａおよび９ｂの値
は比較器１０へ送られ、データメモリ９ａからの半周期
測定値がデータメモリ９ｂからの半周期測定値よりも大
きいとき、比較器１０の出力端１０ａが電圧メモリ１１
を制御し、一方データメモリ９ａからの半周期測定値が
データメモリ９ｂからの半周期測定値より小さいとき、
比較器１０の出力端１０ｂが電圧メモリ１１を制御する
。

こうして電圧メモリ１１のそのつどの出力電圧が変えら
れ、それにより電圧で制御される刻時パルス発生器８の
パルス周波数が修正されて、両方の半周期測定値の差が
常に小さくなるようにする。電圧メモリ１１は必要に応
じて電圧で制御される刻時パルス発生器８のパルス周波
数を増減して、半周期測定値の差が除去され、また車輪
運動が一様のとき正の半波用の周期カウンタ３ａが負の
半波用の周期カウンタ３ｂと同じ測定値を数えるように
する。

修正過程は一般に短時間後に終了するが、車両が制動さ
れると中断される。

なぜならばこの場合生ずる車輪の加速または減速のため
、半周期測定値の大きい差が認められるからである。し
たがつて電圧メモリ１１の修正値は、制動装置の圧力回
路に圧力が生じた際制動灯スイツチ１２を介して固定さ
れて、大きい制動値または減速値においては、回転子２
０およびパルス発生器２１における歯２２の通過と歯溝
２３の通過との間に生ずる大きな時間差が、電圧で制御
される刻時パルス発生器８を介して周期カウンタ３ｂに
作用しないようにする。こうして電圧で制御される刻時
パルス発生器８の修正されたパルス周波数は、制動期間
中不変である。なお両方の周期カウンタ３ａ，３ｂのデ
イジタル測定値Ｔ１およびＴ２の差を修正するために、
一方の周期カウンタ３ａの測定値Ｔ１に対する他方の周
期カウンタ３ｂの測定値Ｔ２の修正ＴＪが次式によつて
行なわれ、ｍ＝１，２，３・・・またはｍ＝２ｎ（ｎ＝
１，２，３・・・）であるようにするのがよい。

正の半波および負の半波の測定値の修正は、上述したよ
うに電圧で制御される刻時パルス発生器８の補助周波数
を変える代りに、パルス発生器２１により規定されるＡ
ＮＤゲート５および６の開放時間の制御によつて行なう
こともできる。

すなわち両方の半波に関係する導通時間のうち短い方の
導通時間が、測定すべき周波数により制御される時間だ
け長くされる。例えばパルス発生器２１の負の半波が正
の半波より短い場合、図示しない手段により負の半波用
ＡＮＤゲート６の開放時間を延長することができる。そ
れにより両方の半波の持続時間が再び同じ長さになる。
さらに正弦波一方形波変換器２のヒステリシスの制御に
よつて修正を行なうこともできる。それにより歯２２と
歯溝２３とのマーク対スペース比の前述した自動的修正
と同様に、このような測定装置の機能を５０％だけ改善
することができる。さらにデイジタルの形で存在するそ
のつどの半周期の測定値をデイジタル演算で修正するこ
ともできる。

図示しない固着防止電子回路において検出されて同様に
デイジタルの形で存在する回転数または速度の測定値差
をデイジタル演算によつて修正することによつて、同じ
結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による回路装置の持続図である。 １・・・・・・修正素子、２・・・・・・正弦波一方形
波変換器、３ａ，３ｂ・・・・・・測定装置（周期カウ
ンタ）、７，８・・・・・・刻時パルス発生器、１０・
・・・・・比較器、２０・・・・・・回転子、２１・・
・・・・パルス発生器、２２・・・・・・歯、２３・・
・・・・歯溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製造公差のため回転子の歯の幅と歯溝の幅との間に
   差がありかつ回転数に比例する正弦波信号を発生する回
   転発信器と、この回転発信器の信号を方形波信号に変換
   する正弦波一方形波変換器と、少なくとも１つの刻時パ
   ルス発生器から供給されて方形波信号または回転発信器
   信号の半波または半周期の持続時間に含まれる刻時パル
   スを数えることによりこれらの半波または半周期の持続
   時間を測定する測定装置とを備えている回路装置におい
   て、比較器１０が設けられ、この比較器１０が正弦波−
   方形波変換器２の信号の順次に続く半波または半周期の
   持続時間に対応する測定装置３ａ、３ｂの測定値を互い
   に比較して、その差に関係する出力信号を発生し、この
   比較器１０の出力端が修正素子１に接続され、この修正
   素子１が回転発信器の回転子２０の歯２２と歯溝２３の
   幅の差により生ずる回転発信器２０、２１の出力信号の
   マーク対スペース比の非対称を修正することを特徴とす
   る、回転構造部分の回転数を検出するため交流電圧の周
   期をディジタル測定する回路装置。 ２ それぞれ２つの順次に続く半波または半周期の持続
   時間を数えるために別々の刻時パルス発生器７、８が設
   けられ、修正素子１が比較器１０の出力端に接続される
   電圧メモリ１１をもち、この電圧メモリ１１が刻時パル
   ス発生器７、８の１つ８のパルス周波数を電圧に関係し
   て変化するためこの刻時パルス発生器８に接続されてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の回
   路装置。 ３ 測定装置が測定すべき回転発信器２０、２１または
   正弦波−方形波変換器２の周期の半波または半周期にそ
   れぞれ対応する周期カウンタ３ａ、３ｂをもち、これら
   の周期カウンタ３ａ、３ｂの計数結果がデータカウンタ
   ９ａ、９ｂに記憶可能であり、これらデータカウンタ９
   ａ、９ｂの出力端が比較器１０に接続されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の回路装置。 ４ 正弦波−方形波変換器２の出力端と一方の刻時パル
   ス発生器７の出力端が第１のＡＮＤゲート５の入力端に
   それぞれ接続され、このＡＮＤゲートの出力端が一方の
   周期カウンタ３ａの入力端に接続され、正弦波−方形波
   変換器２の出力端がさらにＮＯＴゲート４を介して他方
   の刻時パルス発生器８の出力端と共に第２のＡＮＤゲー
   ト６に接続され、このＡＮＤゲート６の出力端が他方の
   周期カウンタ３ｂの入力端に接続されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載の回路装置。 ５ 両方の周期カウンタ３ａ、３ｂのディジタル測定値
   Ｔ＿１およびＴ＿２の差を修正するために、一方の周期
   カウンタ３ａの測定値Ｔ＿１に対する他方の周期カウン
   タ３ｂの測定値Ｔ＿２の修正Ｔ＿２′が次式Ｔ＿２′＝
   Ｔ＿２±Ｔ＿１／ｍによつて行なわれ、ｍ＝１、２、３
   …またはｍ＝２＾ｎ（ｎ＝１、２、３…）であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の回路装置。 ６ 修正が段階的に行なわれることを特徴とする、特許
   請求の範囲第５項に記載の回路装置。 ７ 修正が半波または半周期に対応する測定時間の変化
   により行なわれることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項に記載の回路装置。 ８ マーク対スペース比の修正が正弦波−方形波変換器
   ２のヒステリシスの制御により行なわれることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項に記載の回路装置。 ９ 小さい持続時間をもつ半波または半周期に対応する
   ＡＮＤゲート（５または６）の導通時間を測定周波数に
   関係する時間だけ延長することによつて修正が行なわれ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載の回
   路装置。 １０ 回転発信器のマーク対スペース比の非対称を修正
   するため、回転数のディジタル測定値に基いて修正が行
   なわれることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
   載の回路装置。