JPS62267672A - 周波数測定装置 - 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】 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。

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、樋口大向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。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、カウンタ２はタイミ
ングコントローラ１からのリセット信号によりリセット
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に出力しジスタ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の出力は、カウント時間Ｔ　（＝Ｔｎ＝Ｔ
ｎ＋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
カウント時間Ｔとなっている。

Ｃ２発明が解決しようとする問題点 そのため１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。このような欠点を改良するた
め、出力リフレッシュ間隔を単に短くすると、同時にカ
ウント時間も短くなり、カウント時間内でカウントする
パルスの個数が少なくなり分解能が低下して精度が悪く
なるという問題点があった。

本発明の目的は、カウンタの計数期間を要求される分解
能（精度）に応じて十分長く設定するとともに、出力レ
ジスタの出力リフレッシュ間隔を計数期間に比べて十分
短くすることにより上述した問題点を解決した周波数測
定装置を提供することにある。

Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は、第１図に示すとおり、計数手段１００で所定
計数時間内に計数された最新の計数値と直前の計数値と
の差を計算する減算手段２００と、該減算手段２００の
減算結果を第１の所定数で分割する分割手段３００と、
計数時間を第２の所定数で分割した所定演算時間毎に分
割手段３００で分割された値を累積し、その演算時間毎
に直前の計数値とその累積結果とを加算しその結果を出
力する加算手段４００と、を具備して構成される。

Ｅ０作用 計数手段１００は所定計数時間内に入力するパルス数を
計数する。計数手段１００は計数時間毎にリセットされ
るのでその出力は各計数時間毎の計数値を示す、減算手
段２００は、計数値のうち最新のものと直前のものとの
差を計算し、また１分割手段３００は、その減算結果を
所定数で分割する。分割された値は、計数時間を所定数
で分割した所定の演算時間毎に加算手段４００で累積さ
れる。そして、その演算時間ごとに、累積結果と最新の
計数値とが加算手段４００により加算されて出力される
。

すなわち、加算手段４００の出力リフレッシュ間隔は、
計数手段１００の計数時間に比べて十分短くされる。

Ｆ、実施例 第２図および第３図は本発明の一実施例を示し、以下、
本実施例の構成と作用を、ブロック図を示す第２図及び
動作タイミングを示す第３図を用いて説明する。

第２図において、パルス信号が入力され、所定カウント
（計数）時間Ｔ　（＝　Ｔ　ｎ＝　Ｔ　ｎ＋　１＝Ｔ　
ｎ＋　２）内の入力パルスの個数を計数し出力するカウ
ンタ２には補間計算手段５０が後続している６その補間
計算手段５０は、カウンタ２で計数した最新のカウント
（計数）値Ｃｎ＋１を保存し出力する第１のレジスタ３
１と、最新のカウント値Ｃｎ＋１の１つ前の、すなわち
直前のカウント値Ｃｎあるいは後述のように補間計算さ
れた値を保存する第２のレジスタ３２と、最新のカウン
ト値Ｃｎ＋１と直前のカウント値Ｃｎとの差をとる減算
回路４１と、減算回路４１より出力された減算結果Ｃｎ
＋１−Ｃｎあるいは後述の１／Ｉ！１回路４２の演算結
果ｄｎを保存する第３のレジスタ３３と、減算回路４１
から第３のレジスタ３３に入力された減算結果Ｃｎ÷１
−Ｃｎを所定の数値ｍで等Ｃｎ＋１−Ｃｎ 分してその結果ｄ　ｎ　（＝−）を第３のレジスり３３
に出力する１／ｍ回路４２と、第３のレジスタ３３の出
力ｄｎと第２のレジスタ３２の出力を加算して補間計算
する加算回路４３とから構成される。また、゛タイミン
グコントローラ１１のタイミング信号はカウンタ２およ
び補間計算手段５０に供給されるようになっている。

以上の構成において、カウンタ２が計数手段１００を、
減算回路４１が減算手段２００を、１／１１回路４２が
分割手段３００を、加算回路４３が加算手段４００を構
成している。

次に第３図を参照して作用を説明する。

今、カウンタ２は、タイミングコントローラ１１から出
力されるリセット信号の時間間隔、すなわちカウント時
間Ｔｎ内において入力されるパルス信号のパルス数を計
数し、そのカウント値が第１のレジスタ３１の入力端子
に表れている。タイミングコントローラ１１が所定のタ
イミングでラッチ信号を出力すると、その入力端子に表
れているカウント値Ｃｎが第１のレジスタ３１にラッチ
される。

カウンタ２は、その直後にタイミングコントローラ１１
からのリセット信号によりリセットされ、次のカウント
時間Ｔｎ＋１のカウントを開始する。第２のレジスタ３
２は、第１のレジスタ３１が次のカウント時間Ｔｎ＋１
でのカウント値Ｃｎ＋１をラッチする直前に第１のレジ
スタ３１の内容すなわち１つ前のカウント値Ｃｎをラッ
チする。その直後に第１のレジスタ３１はカウント値Ｃ
ｎ÷１をラッチする。この動作により第１のレジスタ３
１にはカラン１−値Ｃｎ＋１が、第２のレジスタ３２に
はカウント値Ｃｎがラッチされた状態となる。そして、
第１のレジスタ３１の内容から第２のレジスタ３２の内
容を減算回路４１によって減算し、２カウント値の差、
すなわち最新のカウント値と直前のカウント値との差を
第３のレジスタ３３に保存する。この第３のレジスタ３
３の内容は１／ｍ回路４２によって１／ｍに等分され、
その結果が第３のレジスタ３３に保存される。

なおｍが２の倍数であれば、桁をずらす作業を行うだけ
で１／ａ＋が実現できるので１／ｍ回路４２は不要であ
る。

こうして得られた２カウント値の差のｍ等分のＴｎ 値は、タイミングコントローラ１１から□時間（Ｔｎ：
Ｔ）ごとに出力されるタイミング信号に応答して、第２
のレジスタ３２に記憶されているカウント値Ｃｎに加算
回路４３にて加算され、その加算結果が新たな内容とし
て第２のレジスタ３２に保存されるとともに、補間出力
として第２のレジスタ３２から出力される。ここで、Ｔ
は所定のカウント時間である。

この時、第２のレジスタ３２の動作タイミングの時間間
隔が出力リフレッシュ間隔となり、補間計ｎ 算手段５０の出力は第５図に示すとおり、□時間ごとに
Ｃｎ−）Ｃｎ＋ｄｎ−）Ｃｎ＋２ｄｎ−１＝−＋Ｃｎ＋
１−Ｃｎ　　− Ｃｎ　＋　（ｍ−１）　ｄ　ｎのように□スフ７プで漸
増または漸減する。換言すると、加算回路４３は、Ｔｎ □時間ごとに第３のレジスタ３３の内容、すなわＴｎ ちｄｎを累積してその累積結果が□時間毎に最新のカウ
ント値Ｃｎ＋１に加算することになる。

このような周波数測定装置をアナログ式車速表示装置に
用いた場合について以下説明する。

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２７０１
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れるパルス数が
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、１８０ｋ
ｍ／ｈ時に９００個のパルスを計数するのに９００　Ｘ
　１１５００　＝　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秒が呂カレ
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。

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、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９
００個から５０個に減ってしまい分解能が２７０１５０
　＝　５．４度（１８０１５０＝３．６ｋｍ／ｈ）と極
端に悪化するので好ましくない。

そこで、上記実施例のように、カウント時間Ｔを１．８
秒に設定し、第２のレジスタ３２の出力リフレッシュ間
隔をその１／１８に、すなわち０．１秒に設定し、スピ
ードメータの針を振らせる値、すなわ、ち、第２のレジ
スタ３２の内容を、最新のカウント値と直前のカウント
値との差に相応して０．１秒毎にステップ状に変化させ
ることにより、所望の分解能を０．３度に保ちつつ、針
を０．１秒毎に振らせて、なめらかな動きを得ることが
できる。

なお１本発明は上述した車速表示装置以外、カウントし
たパルスに応じて制御対象を駆動制御する種々の装置に
適用できる。

Ｇ６発明の詳細 な説明してきたように１本発明によれば、計数手段の計
数結果を、所定計数時間内の入力パルス数を計数する計
数手段より得られた最新の計数値と直前の計数値との差
を計算する減算手段と。

その減算手段の減算結果を分割する分割手段と、計数時
間を分割した所定演算時間毎に分割手段で分割された値
を累積し、その演算時間ごとに直前の計数値と累積結果
とを加算してその結果を出力する加算手段とにより処理
したので、加算手段の出力リフレッシュ間隔を計数時間
に比べて十分短くでき、これにより分解能を落すことな
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図である。 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 第３図は、実施例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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定計数時間内に入力されたパルス数を計数手段に
   より計数して入力パルスの周波数を測定する装置におい
   て、 前記計数手段の最新の計数値と直前の計数値との差を求
   める減算手段と、 その減算手段の減算結果を第１の所定数で分割する分割
   手段と、 前記計数時間を第２の所定数で分割した所定演算時間ご
   とに前記分割手段で分割された値を累積し、その演算時
   間毎に前記直前の計数値と前記累積結果とを加算しその
   結果を出力する加算手段と、を具備することを特徴とす
   る周波数測定装置。 ２）前記第１の所定数と第２の所定数とが等しいことを
   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。