SE450915B - Sett och anordning for utmatning av verden motsvarande pulsfrekvensen och perioden for tva efter varandra foljande pulser - Google Patents

Description

450 915 g att stå till förfogande för beräkningarna. Hastigheter som varie- rar inom ett stort område är exempelvis hjulhastiqheter hos motor- fordon. I sådana fordon där antiläsninqssystem ingår. övervakas rotationshastigheterna medelst sensorer. Enligt en känd anordning för förhindrande av hjullâsning under bromsning, är en sensor på drivaxeln via en pulsformare ansluten till ingângskretsarna. vilka kommunicerar med matarledningen till en mikroprocessor. Vidare är minnen och räknare anslutna till ledningen. Denna innefattar vid~ are en datamatarledning, en adressmatarledning och en reglermatar- ledning. Mellan tvâ närliggande pulser från sensorn kommer klock- pulserna från en klockgenerator att summeras i räknarna. Förhåll- andet mellan räknade värden i flera pulsperioder lagras i en serie register, från vilka de tas ut av mikroprocessorn för hastighets- beräkning. För varje puls från sensorn krävs ett uppehåll från mikroprocessorn. Detta uppehåll startar hastiqhetsberäkningen om denna kräver kortare tid än en pulsperiod. Om emellertid pulsper- ioden är kortare än den period som krävs för beräkningen, kommer avbrottssignalen att qöras inoperativ genom maskering tills beräk- ningen gjorts färdig. Endast senare avbrottssignaler kommer att medföra en ny hastiqhetsberäkning, (jämför engelska patentskriften 2 052 901). Vid höga hastigheter kan därför denna metod inte ut- nyttja alla pulser från sensorn för hastighetsberäkninq.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod och en anordning av ovan beskrivet slag, men som kräver en mycket kort operationstid för att ge resultat.

Detta åstadkoms med hjälp av det sätt och den anordning som anges i efterföljande patentkrav.

Detta sätt eliminerar behovet av stora beräkningsanstränqninqar för att ge ett omvänt värde till det räknade värdet. Det omvända värdet är därför snabbt tillgängligt. En fördel med denna metod är av 450 915 att den kan användas för att bestämma frekvensen hos snabbt rote- rande delar, exempelvis hjulhastigheter hos motorfordon eller tur- binroterer.

Arrangemanget kräver inte några dyrbar kretsscheman. Vidare er- hålls värden med hög upplösning, även vid mycket korta pulsinter- vall, då pulsgeneratorer med hög repetitionsfrekvens och räknare med hög hastighet används. För detta ändamål kan minnen med för- hållandevis kort accesstid användas.

Räknaren ansluten till oscillatorn och driven framåt är lämpligen inställbar av pulsen till innehållet noll, medan den andra räkna- ren driven bakåt är inställbar till den adress som motsvarar det högsta frekvensvärdet. Den första räknaren kommer därför att räkna framåt, medan den andra räknar bakåt. Detta arrangemang kan enkelt och snabbt anpassas till tabeller med olika magnitud enbart genom att ställa in àterställningsvärdet för den andra räknaren till initialadressen.

Enligt en föredragen utföringsform är buffertminnen anslutna ned- ströms minnet och den andra räknaren, varvid buffertminnenas in- läsning regleras av respektive puls i pulståget och varvid över- föringsingângarna i räknarna är anpassade att pâverkas av klock- pulserna med tidsfördröjning.

Buffertminnena innehåller värden för pulsfrekvensen och perioden efter varje pulsintervall för ytterligare behandling. Exempelvis kan dessa värden tillföras en räknare. vilken med dessa värden be- stämmer fordonshastigheten och hjulens slirning med hjälp av en ytterligare förutbestämd parameter. Efter varje puls kommer buffertminnena att skrivas över av respektive strömpulsfrekvens- värde och periodiska värde. Tidsfördröjninqen anpassas enbart till signalretardationerna då värden läses in i buffertminnena. Endast korta tidsfördröjningarna uppstår i reglerkretsarna. vilket inne- 450 915 bär att innehällen i minnena är tillgängliga under praktiskt taget hela pulsintervallet efter mätningen.

Pulserna från pulståget erhålls lämpligen från en sensor, vilken är päverkbar av rotationen hos ett fordonshjul. Tack vare den enk- la utformningen av arrangemanget kan detta tillverkas billigt. Ef- tersom detta är fallet och samtidigt exakta värden kan erhållas inom ett stort hastighetsområde, 'är arrangemanget niycket lämpligt för att användas för bestämning av hjulhastigheter hos fordon.

Enligt en föredragen utföringsform är minnet ett läsminne. Detta arrangemang är speciellt funktionssäkert.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade figurer.

Fiqur 1 visar ett blockschema över ett arrangemang enligt uop- finningen, för utmatning av värden motsvarande pulsfre- kvensen och perioden för tvâ efter varandra följande pulser i ett pulstâg.

Fiqur 2 visar en tabell över innehållet i minnet i arrangemanget visat i fiqur 1.

Ett arranoemang 1 för utmatning av värden motsvarande pulsfre- kvensen och perioden för tvâ efter varandra följande pulser i ett pulstàq, innefattar en räknare 2 driven framåt och med sin räkne- ingâng ansluten till en oscillator 3. Denna kan vara anordnad inne i arranqemanget 1 eller alternativt externt.

Figur 1 visar en extern oscillator 3, vilken genererar klockpulser med konstant frekvens. Räknaren 2 är med sina parallella utgångar ansluten via ledningar 4 till inqångarna till komparatorn 5, vilk- en avger en signal via en ledning 6 då signalerna till dess in- f: 450 915 gångar överensstämmer. Ledninqen 6 är ansluten till räkneinqången i*en andra räknare 7, vilken drivs bakåt och vilken med sina.para- llella utgångar via ledningar 8 är ansluten till adresskretsen 9 i ett minne 10 och dessutom till ingångar i minnessteq 11. Minnet 10 är ett läsminne som kan programmeras. Utqänqarna från minnet 10 är via ledningar 12 anslutna till de andra inqângarna till kompara- torn 5 och vidare till varje ingång i minnessteaen 13. Antalet steg i nnnnena 11, 13 beror av antalet ledningar 11 respektive 12. De icke visade stegen i minnena 11 och 13 är lämpligen för- dröjnings flip-flops, vars fördröjningsingångar är anslutna till en_av ledningarna 8, 12, var och en av dessa visade som parallell- ledningar i figur 1.

En sensor 14, vilken lämpligen utgörs av en pulsqenerator, med vilken fordonshjulens hastigheter övervakas, står i förbindelse med pulsformare 15, där pulserna från ett pulståq omvandlas så att en toppuls genereras vid ökande pulsbranthet. Som pulsformare an- vänds exempelvis en Schmitt-triqger med en monoflop ansluten ned- ströms. Utgângen från pulsformarna 15 är ansluten till klockin- gångarna i minnena 11, 13 och till en tidsfördröjninqskrets 16.

Utgângen från kretsen 16 matas till överföringsinqånqarna i räk- narna 2 och 7. Räknaren 2 âterställs till referensvärdet noll som svar på en siqnal angiven av tidsfördröjningskretsen 16. Därför används en överföringsinqånq som återställningsinqång.' De åter- ställningsbara inqângarna till räknaren 7 är kopplade till ett organ 17. varigenom ett referensvärde bestäms som når räknaren 7 då överföringsingânqen pâverkas.

Minnet 10 lagrar en tabell visad i figur 2 för ett enkelt utföran- de. Här fixeras allokeringen av adresserna till innehållet i min- nescellerna. Denna allokering är så vald att adresserna motsvarar frekvensvärden, medan associerade minnesceller innehåller de om- vända värdena av dessa frekvensvärden, dvs periodiska värden. 450 915 Allokerade till adresserna 100, 101, 102, 103, 105, 106, 107, 108 oth 109 är exempelvis samma frekvensvärden i Hz etc. Minnesceller- na med adresserna 100 till 109 kommer då att innehålla de period- iska värdena 10; 9, 90; 9,8; 9,7: 9,5; 9,4; 9,3: 9,2: 9,1 milli- sekunder. Graderinqen mellan frekvensvärdena kan vara mindre än den som visas i figur 2. Exempelvis kan graderingen uppgå till en Hz, Det är inte nödvändigt att qraderingen av frekvensvärdena är lika med qraderingen för adresserna.

Nämnda frekvensvärden, periodiska värden och adresser är visade med en decimalkod i figur 2. Dessa värden innehâlls i minnet 10 lämpligen i binär eller hexadecimalkod. I denna kod finns inne- hållet i minnena 11, 13 tillgängligt i parallella utqängsledningar 18, 19 för att kunna behandlas lätt av räknarna, exempelvis mikro- processorer, som är anslutna nedströms. Antalet siffror per min- nescell beror av den önskade upplösningen av de periodiska värde- na. I den utföringsform som visas i figur 2 uppkommer endast mind- re differenser vid frekvenser mellan 100 och 109 Hz, så att en siffra efter decimalkommat är tillräcklig vid en frekvensqraderinq av en Hz.

Då sensorn 14 avger en puls kommer pulsformarna 15 att avge en toppuls, varvid den adress som föreligger vid utgången från räkna- ren 7. överförs till minnena 11, medan det periodiska värde som föreligger vid utgången från minnet 10 överförs till minnena 13.

Minnena 11, 13 arbetar sålunda som buffertminnen för frekvensvär- dena och de periodiska värdena. Efter en kort tidsfördröjning för- orsakad av tidsfördröjningskretsen 16, âterställs räknaren 2 till värdet noll, medan räknaren 7 återställs till sitt förut bestämda värde. De klockpulser som genereras av oscillatorn 3 kommer sedan att summeras i räknaren 2, varvid förhållandet räknade värden jäm- förs med värdena vid utgången från minnet 10. Det värde som sätts i organet 17 motsvarar det högsta adressvärdet eller, exempelvis värdet 109 enligt figur 2. Det periodiska värdet 9,1 millisekund 450 915 kommer därför att finnas tillgängligt vid utgången från minnet 10 vid början av en räkneoperation. Då innehållet i räknaren 2 nått detta värde avger komparatorn 5 en signal till ledningen 6 indike- rande att ingångsvärdena är lika. Som svar på denna signal kommer innehållet i räknaren 7, som arbetar baklänges, att minskas med en enhet. Som ett resultat kommer även adressen i minnet 10 att änd- ras med en enhet, exempelvis till 108. Nu kommer det periodiska värdet 9,2 att uppträda vid utgången från minnet 10, så att kompa- ratorn 5 noterar olikhet hos värdena vid inqângarna. Klockpulserna från oscillatorn 3 fortsätter att öka innehållet i räknaren 2. Om värdet i räknaren och värdet vid utgånget från minnet 10 är lika, kommer komparatorn 5 att avge en ytterligare räknesignal för att reducera innehållet i räknaren 7, vilket därefter minskar adressen i minnet 10 i motsvarande grad. Arbetsordningen fortsätter till dess nästa puls genereras av sensorn 14. Sedan denna formats på motsvarande sätt initieras först överföringen av innehållet i räk- naren 7 till minnena 11 och utqânqsvärdena från minnet 10 till minnena 13. Därefter återställs räknarna 2 eller 7. Summeringen av klockpulserna i räknaren 2 och jämförelsen av räkneinnehâllet med utgångsvärdena i minnet 10 startar sedan åter.

Det ovan beskrivna arrangemanget avger efter varje uppmätt puls från sensorn värdena för frekvenserna och för perioden för följan- de pulsintervall på mycket kort tid. Om kodningen är så vald att minnesadresserna motsvarar frekvensvärdena, behövs ej någon ytter- ligare räkning för att erhålla frekvensen. En räkning blir emel- lertid nödvändig om adresserna är kodade på det sätt som visas i figur 2. Kodningen av alla adresser kan emellertid alltid påverkas på så sätt att någon division ej är nödvändig då frekvensen beräk- nas. Detta eliminerar behovet av tidskrävande räkneoperationer för beräkning av frekvensen. 450 915 Frekvensen för respektive pulsintervall tjänar till att bestämma omkretshastigheten hos ett hjul genom multiplicering med en konstant faktor innehållande 72 , siffran 2 och hjulradien. Om frekvensen är binärt kodad. behövs endast shiftoperationer med motsvarande binära siffror för multiplikationerna. Dessa shiftoperationer tar därför mycket litentid. 'i Den inledningsvis beskrivna enkla utformningen av arrangemanget gör den lämplig för utmatning av periodiska värden och frekvensvärden såväl inom långa som korta pulsintervall. Stor noggrannhet kan erhållas även vid korta pulsintervaller genom högfrekventa klockpulser och genom att en räknare 2 för stora räkneförhållanden används. Det är därför exempelvis ej längre nödvändigt att utelämna individuella pulser från sensorn 14 då frekvensen beräknas.

Claims (1)

1. 9 450 915 P A T E N T K R A V Sätt att utmata värden motsvarande pulsfrekvensen och perioden för två efter varandra följande pulser i ett pulståg, vilket under vissa omständigheter har varierande perioder, k ä n n e t e c k n a t därav, att klockpulser med en konstant frekvens summeras och omvandlas till vilka jämförs med förutbestämda periodiska (10), periodiska värdena i beroende av frekvensvärdena lagras räknevärden, värden från ett minne varvid en tabell- av de i minnet, att minnesadresser för frekvensvärdena alloke- ras till de periodiska värdena samt att de periodiska värdena, med början från det minsta lagrade värdet, ökas till nästa högre periodiska värde genom förändring av efter jämförelseresultat från adressen i varje enskilt fall i minnet (10) adressen positivt tills, pulståget, varje efter mottagande av en ytterligare puls avges som ett frekvensvärde, medan värdet från minnet avges som periodiskt värde för de två sista pulserna, varvid de räknade värdena àterställs som referensvärden. Anordning för utförande av sättet enligt. kravet l, för att utmata värden motsvarande pulsfrekvensen och perioden för tvâ efter varandra följande pulser i ett pulståg, vilket under vissa omständigheter har varierande perioder, k ä n n e t e c k n a d därav, att en åter- ställningsbar räknare (2) är ansluten till en oscillator (3) att utgångarna från räknaren (2) är ansluten till ingàngarna som avger klockpulser med konstant frekvens, till en komparator (5), vars ytterligare ingångar kommu- nicerar med utgångar från ett minne (10) i vars minnes- celler periodiska värden är lagrade, till vilka värden specifika adresser motsvarande frekvensvärdena är alloke- rade, att komparatorn (5) matar en ytterligare återställ- (7), adressingångarna (9) i minnet (10) samt att överförings- (2, 7) av pulserna i pulstàget för återställningen respektive ningsbar räknare vars utgångar är anslutna till ingángarna i räknarna är anordnade att påverkas förinställningen av pulsföljden. 3. 450 915 m Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, -att räknaren (2) ansluten till oscillatorn (3) och räknande framåt är inställningsbar av pulsen) till innehållet noll, medan den ytterligare räknaren (7), räknahde bakåt är inställningsbar till adressen som motsvarar det högsta frekvensvärdet. Anordning enligt kraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att buffertminnen (13, ll) är anslutna nedströms minnet (l0) och räknaren (7), vilkas inläsning styrs av respektive pulser i pulståget samt att överfö- ringsingàngarna i räknarna (2, 7) är anordnade att påverkas av klockpulserna med tidsfördröjning. Anordhing enligt kravet 2 eller något av följande krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att pulserna i pulstáget erhålls från en sensor (14), vilken pâverkas av hjulrota- tion i ett fordon. Anordning enligt kravet 2 eller något av följande krav, k ä I1 n e t e c k n a d därav, att minnet (10) är ett läsminne. rf* '