SE454220B - En metod och en anordning for generering av numeriska verden proportionella mot frekvensen hos de uppmetta pulserna i ett pulstag - Google Patents

Description

454 220 ligt en känd anordning för förhindrande av hjullâsning under bromsning, är en sensor anordnad på drivaxeln och ansluten via pulsformarkretsar till ingângskretsar, vilka senare kommunicerar med matarledningen till en mikroprocessor. Dessutom är minnen och räknare anslutna till matarledningen. Den senare innefattar data - adress och reglermatarledning. Mellan två närliggande pulser hos sensorn, kommer klockpulserna från en klockgenerator att summeras i räknarna. De beräknade värdena i flera pulsperioder lagras i en serie register från vilka mikroprocessorn hämtar dem för hastig- hetsberäkning. För varje puls sensorn avkänner begärs ett uppehåll av mikroprocessorn. Detta uppehåll startar hastighetsberäkningen om beräkningsperioden som krävs är kortare än pulsperioden. Om e- mellertid pulsperioden är kortare än den förutbestämda perioden för beräkningen, kommer avbrottssignalen att förbli overksam tills beräkningsperioden är färdig. Enbart senare avbrottssignaler kom- mer att ge nya hastighetsberäkningar, se engelska patentansökning- en 2 052 901. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod av det slag som beskrivits ovan vilken trots att den ger hög pre- cision inom hela mätområdet, ger värdena på basis av små dataform- at och gör dem tillgängliga på kort tid. ' Detta åstadkoms med hjälp av den metod och den anordning som anges i efterföljande patentkrav.

Med hjälp av denna metod och denna anordning är det möjligt att registrera ett stort antal periodiska värden, utan att någon stor minneskapacitet krävs för frekvensvärdena. Mindre beräkningsarbete krävs för att allokera de avlästa frekvensvärdena till det data- format som är anpassat till hela frekvensområdet. Detta innebär att frekvensvärdena är tillgängliga på kort tid. 454 220 Metoden innebär vidare att pulstâg vars perioder är kortare än re- ferenstidsintervaller, liksom längre pulstâg kan bearbetas. I det fall pulsperioderna är korta, kommer endast en kort tid att behöv- as för att avge ett värde proportionellt mot frekvensen. För att avge ett värde proportionellt mot frekvensen vid långa pulsperiod- er krävs något längre tid. I detta fall finns emellertid mera tid tillgänglig. _ En annan fördel med uppfinningen är att ett mycket stort antal o- lika pulsperioder och pulsfrekvenser kan behandlas. Frekvenspro- portionella värden kommer att vara tillgängliga även om korta pulsperioder med hög frekvens kan behandlas vidare för att bestäm- ma gapet mellan fordonshjulshastigheten och fordonshastigheten.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kännetecknas av, att en första räknare är avpassad att påverkas av klockpulser från en klockgenerator och är ansluten med sin datautgâng till datamatar- ledningen i en mikrodator, att utgången från räknaren âterförs till en återställningsingång till datamatarledningen, att ett räk- neregister är anordnat matat av de uppmätta pulserna, att en av- brottsingång till mikrodatorn påverkas av de upnnätta pulserna samt att minnen är anslutana med sina ingångar till adressmatar- ledningen och med sina utgångar till datamatarledningen till mik- rodatorn.

Då en mikrodator används, kan arrangemanget anpassas till att ut- föra olika mätningsoperationer på ett snabbt och enkelt sätt.

Eftersom nâgra långvariga beräkningar ej krävs för att bestämma frekvensvärdena, tar denna bestämning mycket liten tid, även om mikrodatorn arbetar sekvensiellt. Mikrodatorn möjliggör ytterlig- are omedelbar och snabb behandling av erhållna frekvensvärden, med avsikt att beräkna ytterligare värden, exempelvis värden för hjul- ens slirning. 454 220 De numeriska värdena lagras lämpligen i minnen med 8 bitars bytes.

Ett dataformat med 8 bitar är lämpligt för de flesta praktiska applikationer. Den minneskapacitet som krävs för ett stort fre- kvensområde är därför ganska liten.

Minnena är lämpligen programmerade som talminnen. Härigenom undgâs störningar. _ Enligt en utföringsform är datastorleken för de numeriska värderna angiven i 16 bitar.

Mätpulsräknaren är lämpligen ansluten via pulsformsteg till en pulsgenerator pâverkbar av hjulrotationen. Det här beskrivna arrangemanget är lämpligt att använda för reglering av hjulhastig- heter, eftersom det är billigt att tillverka men samtidigt mycket exakt.

Kretsarna för generering av de numeriska värdena proportionella mot frekvensen för de uppmätta pulserna är lämpligen integrerade i en chip. Utrymmesbehovet är därigenom mycket litet och dessutom är systemet mycket okänsligt för störningar.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisningen till bifo- gade figurer.

Figur l visar ett blockschema över ett arrangemang för generering av numeriska värden, vilka är proportionella mot fre- kvensen hos de uppmätta pulserna i ett pulståg.

Figur 2 visar ett blockschema över en annan utföringsform av samma anordning.

Figur 3 visar ett diagram för processtegen som sker vid ett arrangemang enligt figur 2. 454 220 Figur 4 visar detaljer av diagrammet enligt figur 3.

Ett arrangemang för generering av numeriska värden proportionella mot frekvensen hos uppmätta pulser i ett pulstâg innefattar en klockgenerator 1, vilken ger klockpulser med konstant frekvens. En första räknare 2, som med sin ingång är ansluten till klockgenera- torn 1. Üverföringsutgângen hos räknaren 2 âterförs till en åter- ställningsingâng. De parallella utgângarna från den första räkna- ren 2 är anslutna till ingångar till minnen, vilka nedan refereras till som ett första klockpulsräknevärdesminne 3. Dessa minnen 3, vilka används som buffertminnen, kan utgöras av fördröjningsflip- flopminnen vars fördröjningsingângar är anslutna till utgângarna från räknaren 2.

En sensor 4, vilken övervakar rotationshastiqheten hos ett for- donshjul med hjälp av en pulsgenerator ej visad här. matar signal- erna proportionella mot rotationshastigheten till en pulsformare 5, vilken avger nålpulser. Pulsformaren 5 är med sin utgång an- sluten till räkneingângen i en andra räknare 6 och till ingången till minnet 3. Den andra räknaren 6 kallas nedan mätpulsräknare.

De parallella utgângarna från räknaren 6 matar ingângarna till ett första mätpulsräknevärdesminne 7, vilket innehåller en serie för- dröjningsflipflops, vars antal motsvarar antalet utgångar från räknaren 6. Räknarutgångarna matar fördröjningsingângen till dessa flipflops, vars klockingângar är anslutna till transmissionsut- gângen i räknaren 2 via en tidsfördröjningskrets 8. Transmissions- utgången från räknaren 2 matar via en andra tidsfördröjningskrets 9 återställningsingången i räknaren 6. De parallella utgångarna från det första minnets 7 fördröjningsflipflops ansluts till in- gångarna till ett andra mätpulsräknevärdesminnes 10 fördröjnings- flipflops. Klockingângarna i minnets 10 fördröjningsflipflops står i direkt förbindelse med transmissionsutgången från den första räknaren 2. Utgångarna från minnet 7 är anslutna till en kompara- ' tor ll, medan utgångarna från minnet 10 är anslutna till en kompa- 454 220 _ L rator 12. Komparatorerna 11 och 12 läser av innehållen i minnena 7 och 10 och avgör om värdet 0 gäller. De parallella utgångarna från minnets 3 fördröjningsflipflop matar ett andra klockpulsräknevärd- esminnes 13 fördröjningsflipflop, vars utgångar dels är anslutna till ett tredje klockpulsräknevärdesminnes 14 fördröjningsflipflop och å andra sidan till ingången till en subtraktor 15. Utgångarna från minnets 14 fördröjningsflipflop matar subtraktionsingångarna i subtraktorn 15. ~ Till komparatorns utgångar 11 och 12 är en logisk omkopolingskrets 16 med tre utgångar 17, 18 och 19 ansluten. Utgângen 17 matar klockingângen i det tredje klockpulsräknevärdesminnet 14 och åter- ställningsingången i en tredje räknare 20, vars räkneingâng är an- sluten till utgângen 18. Denna är dessutom ansluten, via en tidre- läkrets 21, till klockingångarna i det andra minnets 13 fördröj- ningsflipflop. Utgângep 19 är ansluten till återställningsingângen i det andra minnet 13. De parallella utgångarna från subtraktorn 15 är var och en via omkopplare 22 dels anslutna till en formatom- vandlare 23, dels till en andra formatomvandlare 24. Utgângarna från formatomvandlaren 23 är anslutna till en adresskrets i minnet 25 där en nedan beskriven tabell kommer att införas. Utgångarna från formatomvandlaren 24 är anslutna till adressingångarna i ett ytterligare minne 26, där en andra tabell kommer att lagras.

Utgångarna från det första minnet 7 står via omkopplare 27 i för- bindelse med regleringångarna i formatomvandlaren 23, ingångarna i en tabellväljare 28, genom vilken de individuella tabellvärdena i minnet 25 kan utväljas, med ingångarna i multiplikatorn 29, in- gånqarna i en tredje formatomvandlare 30 och med ingångarna i en summerare 31. Multiplikatorn 29 är ansluten till utgångarna från minnet 25. Formatomvandlaren 30 är ansluten till utgângarna från multiplikatorn 29 och matar de andra ingângarna i summeraren 31, vars utgångar är anslutna till minnen 32, vilka mottager frekvens- värdena. Ingångarna till minnet 32 är vidare anslutna till utgång- . ..._ ......_....~.:...... . . . an... ... 454 220 arna från divideraren 33, vars ingångar var och en är anslutna till utgängarna från minnet 26 och utgângarna från den tredje räk- naren 20. Utgångarna från den tredje räknaren 20 reglerar även de andra ingângarna till den andra formatomvandlaren 24 liksom in- gângarna till en tredje komparator 34, vars utgångar definierar läget för omkopplarna 22 och 27.

Ett referenstidsintervall med konstant varaktighet bestäms av räk- naren 2. Denna varaktighet beror av det föreliggande värdet för räknaren 2. Denna adderar klockpulserna, vilka kommer med konstant frekvens upp till ett förutbestämt värde och återställs till värd- et noll av en återgångssignal. Därefter kommer klockpulserna åter att summeras upp till räknevärdet. Referenstidsintervallet kan ä- ven utgöras av en tidsperiod, vilken designeras av TF i det följande.

Då sensorn 4 avger en signal som omvandlas till en puls i puls- formaren 5, kommer räknevärdet i det första minnet 2 att överföras till det första klockpulsräknevärdesminnet 3. Med varje puls från pulsformarens 5 utgång kommer även innehållet i mätpulsräknaren 2 att ökas med en enhet. Dä återgângssignalen uppträder i den första räknaren 2, kommer innehållet i det första minnet 7 att tillföras det andra minnet 10. Efter en kort fördröjning beroende på tids- fördröjningskretsen 8, kommer innehållet i räknaren 6 att över- föras till det första minnet 7. Därefter âterförs räknaren 6 till noll genom tidsfördröjningskretsen 9, vars fördröjning är något större än fördröjningen i kretsen 8. Ãterföringsutgången i räkna- ren 2 är på samma sätt ansluten till logikkretsen 16. Beroende på återföringssignalen kommer grindkretsar 70 att överföra signaler till utgângarna 17, 18 och 19. Innehållet i minnena 7 och 10 refe- reras till som Zw 1 och ZW 2 i det följande.

ZN 1 och ZW 2 avkänns i komparatorerna 11 och 12 för att bestämma om de har värdet noll. Först antas att båda är skilda från noll. 454 220 Detta innebär att flera uppmätta pulser uppträder i två efter var- andra följande referenstidsintervaller TF. Då komparatorerna 11 och 12 avläser värden för Zw 1 och Zw 2 skilda från noll, tjänar âterföringssignalen i räknaren 2 till att avge en puls vid utgång- en 17, genom vilken överföringen av innehållet i det andra minnet 13 överförs till det tredje minnet 14. Samtidigt återförs räknaren 20 till ett förutbestämt värde. Detta förutbestämda värde är nym- mer 1. Därefter, efter en tidsfördröjning beroende av kretsen 21, kommer en puls vid utgången 18 att generera överföringen av inne- hållet i det första klockpulsräknevärdesminnet 3 till det andra minnet 13. Innehâllen i de andra och tredje klockvärdesminnena 13, 14 refereras till som ZN 11 och Zw 12. Varje överföring av ett värde till ett av minnena 3, 7, 10, 13 resp 14 medför att minnes- innehållet minskas med det överförda värdet. Periodlängden Tp för de uppmätta pulserna beroende på minnesinnehâllen ZN 2, ZN 11 och Zw 12, liksom referenstidsintervallet TF styrs enliqt följ- ande formel: Tp = TF + ZW ll - ZW 12 . K, ZW 2 där K är en konstant. Frekvensen f för de uppmätta pulserna är det omvända värdet därav: f=1=|<1. zwz (1) 'TE TF+ zw 11- zw 12 Detta innebär att frekvensen f är en proportionell mot minnesinne- hâllet Zw 2. Enligt det ovan beskrivna arrangemanget adderas ett korrigeringstabellvärde till varje approximerat värde ZW 2, varvid korrigeringsvärdet innehâlls i minnet 25. Inqänqsvärdena för ta- bellerna härleds ur differensen ZW 11 - ZW 12. Det är speciellt fördelaktigt om tabellingângsvärdena, dvs adresserna i minnet 25, har litet adressformat. Detta är möjligt om frekvensen f bestäms enligt följande: 454 220 fA=|<2.zw2+zw2( :<1 -k2) (z) TF+ zw11- zw 12 I detta samband är konstanten K1 det Omvända värdet för K, medan konstanten Kg i sin egenskap av en annan konstant Iiksom K beror av vaïet av enheter för perioden eïïer frekvensen. I tabeïïen i minnet 25 Iagras värdena motsvarande differensvärdena ZW ll 2 ZW 12: K1 - Kg TF + ZN 11 - ZW 12 Värdet Kg . Zw 2 representerar frekvensvärdet i den första approximeringen. Därför är värdet zw2.( kl -k2) iF+zw11-zw1z endast ett korrigeringsvärde för Kg . ZN 2.

Det mera exakta Kg . ZN 2 approximerar frekvensvärdet f, vari- genom korrigeringsvärdet görs mindre. Detta innebär att endast ett litet adress - och dataformat behövs för korrigeringsvärdet. En viss minneskapacitet kan härigenom insparas.

Referenstidsintervaïïet TF kan exemplevis vara 4,0 ms. Den hastighet som skall övervakas kan exempeivis iigqa inom intervaïl- et 5 ti11 280 km/tim. Vid 280 km/tim är frekvensen omkring 6600 Hz. Innehå11et i minnet 25 uppdeïas i fiera kïasser. Dessa kïasser kan exempeivis innefatta hastighetsomrâden 5-20, 10-40, 30-80, 70-160 och 150-280 km/tim. Korrigeringsvärdet har samma format för a11a kïasser, ïämpiigen 8 bitar. 454 220 I det följande antas att frekvensvärdena anges och bearbetas i ett format av 16 bitar. Korrigeringsvärdena i minnet 25 allokeras nu till olika värden. Denna allokering beror av klassen och den ex- akthet som krävs för denna klass. Exempelvis i klassen 150-280 km/tim har korrigeringsvärdena binära värden mellan 24 och 212. Detta medger att frekvensvärdena kan definieras inom om- râdet 150-280 km/tim med tillräcklig exakthet. Inom omrâdet 70-160 km/tim är motsvarande värden 25 upp till 213. Värdet för korrigeringsvärdena inom de återstående områdena förändras med ett tecken i varje kod och uppgav :in 26 :in 214, 27 tm 215 och 28 till 215. De tecken med lägre värde som saknas kan approximeras.

Antalet korrigeringsvärden per klass är likaledes beroende av den exakthet som krävs. Detta antal bestämmer den kapacitet hos minnet 25 som krävs. Differensen ZH 11 - ZW 12 kan vara positiv eller ne- gativ beroende på om hastigheten ökar eller minskar. För detta än- damål krävs olika minnesutrymmen för positiva och negativa värden hos differensen. Då den är positiv betyder detta ett negativt korrigeringsvärde. Motsvarande värden innehâlls då i minnet 25 som ett komplement till det negativa värdet.

Vid ett maximalt fel av fyra binära enheter inom omrâdet 150-280 km/tim är det ej nödvändigt att adressformatet i sin helhet, såsom det föreligger vid subtraherarens 15 utgång, tillförs till minnet 25. Då ett adressformat av 16 bitar föreligger vid subtraherarens 15 utgång, kommer adressen att reduceras med 23 att vara nöd- vändig för att generera den första klasstabellen i minnet. Ut- gângsadressen från subtraheraren 15 kommer därför att divideras med värdet 23 i formatomvandlaren 23. Denna styrs av innehållet i mätpulsräknevärdesminnet 7. Om referenstidsintervallet är 4,0 ms med en frekvensvariation av 6600 Hz till 2983 Hz inom omrâdet 160 till 280 km/tim, kan innehållet i minnet 7 variera mellan värdena 16 och 27. Motsvarigheter till dessa värden är därför en division ...aa-m ............ . »__-Än ...u-...ß-...æ 454 220 med värdet 23 i formatomvandlaren 23. Utgângarna från denna är exempelvis anslutna till linjeadresskretsen i ett matrisminne 25.

Utgångarna från minnet 7 är anslutna till kolumnadresskretsen för val av tabellens klass. Värdena 16 till 27 resp deras motsvarande binära värden väljer sålunda tabellklassen som motsvarar hastig- hetsomrâdet 150-280 km/tim. Tabellklassen för omrâdet 150-280 km/ tim innehåller lämpligen 48 minnesplatser om vardera 8 bitar_för negativa differensvärden, medan för positiva differensvärden 56 minnesplatser om vardera 8 bitar krävs. Nedanstående tabell visar tabellklasserna för de olika hastighetsomrâdena, den minneskapaci- tet som krävs per klass, liksom minnets 7 innehâllsomrâde och adressförändringens omfattning hos formatomvandlaren 23. 454 220 Vi »an m x ma ufln w x wm HN >~ _ P o~ ... m aan w x mm aan w x mer mw . m ... N av ... of nan w x mw ufln w x 0» mw ß .fl. w om ... om ufln w x >« ßfln w x om fiww .mr ... w om? ... øß van w x mw ufln w x mm m~ ßw ... mf omm ... omr =wwLm>m=wLw++«v =wwLw>m=w;w»»«u mp =w;~>w;@L%@=m _ =w__w@~» gm» =mL» »wn»m>mm=mm»= N vwccws W pw_Fw=w==w e@p\sx v >~L¥w»wu«u~Q~¥ww==ws Lww LOuxmn-.mtøwm gm» wwW»sow=Q?»mTL~> wUmLEo www: _ 45.4 “220 Den totala minneskapacitet som krävs är sålunda 541 x 8 bitar.

Eftersom frekvensvärdena är mycket exakta, krävs en mycket liten minneskapacitet för varje hastighetsområde.

De korrigeringsvärden som utläses frân minnet 25 i form av 8 bit- ars bytes kommer till multiplikatorn 29, där de multipliceras med innehållet i minnet 7. Frekvensvärdena önskas i formatet 16 bit- ar. Därför blir de numeriska värdena allokerade till respektive klasser multiplicerade i formatomvandlaren 30. De siffror som re- dan används för divisionen av motsvarande klass används för multi- plikationen. De fem klasserna visade i tabellen multipliceras sä- lunda var och en med 23, 24, 25, 25 eller 27. Multipli- kationen utförs i binärkod, varvid faktorn 2 motsvarar en omställ- ningsoperation utförd med en enhet till vänster. Omkopplingen med en enhet till höger innebär binärdivision med faktorn 2. Sedan multiplikationen utförts i formatomvandlaren 30 är korrigeringsda- ta i formatet 16 bitar tillgängligt med korrekt värde. Till dessa data adderas innehållet i minnet 7. Härigenom erhålles frekvens- värdet f enligt ovannämnda korrelation (2). Detta frekvensvärde tillförs från summeraren 31 till minnet 32, vilket avger resultat- et.

Då komparatorerna 11 och 12 upptäcker att innehållet i minnet 7 är noll, medan innehållet i minnet 10 är större än noll, initierar logikkretsen 16 överföring av innehållet i minnet 13 till minnet 14. Därefter återställs innehållet i minnet 13 till noll. Samtid- igt ökas innehållet i minnet 20 med en enhet.

Då komparatorerna 11 och 12 upptäcker att innehållet i minnena 7 och 10 är lika med noll, ökar logikkretsen 16 innehållet i räkna- ren 20 med en enhet, medan innehållet i minnet 13 återställs till noll och innehållet i minnet 14 behålls.

Om å andra sidan, innehållet i minnet 7 är större än noll, medan innehållet i minnet 10 fortfarande är noll, kommer komparatorerna 454 220 7, 10 att påverka logikkretsen 16 till att överföra innehållet i minnet 3 till minnet 13. Innehållet i minnet 14 behålls, medan lo- gikkretsen 16 ökar innehållet i räknaren 20. Medan innehållet i räknaren behålls i enlighet med ovan, kommer periodlängden av de uppmätta pulserna att vara längre än referenstidsintervallet TF. Periodlängden Tp för de uppmätta pulserna kommer därvid att påverka innehâllen i räknaren 20 och minnena 13 och 14 enligt korrelationen: Tp = K . (Z 3 . TF + ZH ll - ZW 12).

I denna korrelation är K en konstant, Z 3 är innehållet i räknaren 20, TF är referenstidsintervallet och ZW 11 och ZW 12 innehâllen i klockpulsräknevärdesminnena 13, 14.

Frekvensen för de uppmätta pulserna F beror av de omvända värdena för Tp enligt följande korrelation: F = 1 = K 3 (3) Tp Z 3 . TF + ZN 11 - ZW 12 Vid sidan av ZN 11 - ZN 12 innehåller korrelationen fortfarande termen Z 3 . TF. F kan sålunda ej bestämmas enligt den ovan be- skrivna metoden. En nåqot modifierad metod används istället. Fre- kvensen F beror av korrelationen (3) genom omvandling enligt kor- relationen: F = l . K 3 (4) Z 3 TF + (ZW ll - ZW 12) Z 3 En tabell är lagrad i minnet 26, vars adresser härrör ur diffe- rensen Zw 11 - ZH 12, genom att adresserna åter divideras i formatomvandlaren 24 med innehållet i räknaren 20. Eftersom den uppmätta pulsperioden är längre än referenstidsintervallet, er- 454 220 15 hålls ett relativt exakt frekvensvärde redan av innehållet i räk- naren 20. Därför kan tabellvärdena tillåtas att vara mindre exakt- a. För detta ändamål divideras referensvärdena ZN 11 - Zw 12 i formatomvandlaren 24 för att erhålla den lägsta graden av preci- sion som ovan indikerats med 27 i tabellminnet 25. Med denna adress kommer värdena i tabellen för K 3 _ 1 TF + 'zw 11 _ zw 12 z 3 att utvärderas och avläsas.

Utgångsvärdena från minnet 26 överförs till divideraren 33, i vilken de divideras med innehållet i räknaren 20. Vid dividerarens 33 utgång finns nu tillgängligt frekvensvärdet F, vilket införs i minnet 32. Omkopplarna 22, 27 styrs av komparatorn 34, vilken övervakar räknaren 20 för att konstatera om värdet överskrider ett. Om så är fallet kommer komparatorn 34 att slå om omkopplaren 22 till ingången till formatomvandlaren 24, medan den påverkar om- kopplaren 27 till öppet läge. Minnet 26 adresseras nu och dess in- nehåll tillförs minnet 32 som frekvensvärde F sedan det omvandlats på motsvarande sätt.

Divisionen av det utlästa värdet ur minnet 26 representerar en formatomvandling. Ytterligare formatomvandling krävs ej, eftersom i minnet 26 enbart sådana värden är lagrade vilka, avser låga hastigheter som kräver litet datautrymme.

Med undantag av sensorn 4 är omkopplingselementen visade i figur 1 lämpligen integrerade i en chip för minimerinq av vikt och volym.

Enligt en annan utföringsform för erhållande av värden vilka mot- svarar frekvenserna för närliggande pulser, har klockqeneratorn 1 454 220 lá sin utgång ansluten till räknaren 2, vars överföringsutgâng åter- leds till âterställningsingângen. De parallella utgângarna 35 från räknaren 2 är anslutna till matarledningen 36 för mikrodatorn 37.

'Matarledningen 36 innefattar styrsystem, data och adresslinjer ej visade här, data och adressmatarledning. Adressformatet är lämp- ligen 16 bitar och dataformatet 8 bitar. Räknaren 2 har 16 pa- rallella utgångar. Enligt detta arrangemang kan räknaren 2 vara en binär räknare. Eftersom dataformatet är 8 bitar måste den binära räknarens 16 bitar omformas till 8 bitar. Datatransmissionen ut- förs lämpligen via ett buffertminne, vilket kan utgöras av minnes- utrymmen i ett slumpaccessminne 38 anslutet till matarledningen 36. Utgången från räknaren 2 ansluts till reglermatarledningen. En mikroprocessor 39 samt minnen 40, 41 och ingângs- och utgångs- kretsar 42 är även anslutna till matarledningen 36. Sensorn 4 av- ger signaler för att avbryta -ingången till mikrodatorn 37 via pulsformarkretsar 5 och ingångs- och utgângskretsen 42. Minnena 40, 41 innehåller vart och ett en av tabellerna som beskrivits o- van i anslutningen till minnena 25 och 26. Samtidigt avger klock- generatorn 1 systemtakten för mikroprocessorn 39. Räknaren 2 ut- görs lämpligen av en komponent i mikroprocessorn 39.

I grafen visad i figur 3 kallas innehållet i räknaren 2 för Z 1. I minnet 38 (RAM), kan en del av minnet utgöras av ett räkneminne, vars innehåll ökas med en enhet för varje uppmätt puls. Innehållet i detta räkneminne i minnet 38 kallas Z 2. Räkneminnet kan lämp- ligen utgöras av ett register i mikroprocessorn 39. Ett annat re- gister i denna tjänar till att mottaga innehållet i räknaren 2.

Innehållet i detta register kallas ZN 11. För att memorera inne- hållet i räknaren 2 finns ytterligare ett register kallat ZW 12 i mikroprocessorn 39. Två ytterligare register vars innehåll kallas Zw 2 respektive ZW 21 i figur 3, tjänar som buffertminnen för in- nehâllet Z 2 i räkneminnet.

Sedan värdena för frekvensen f eller F avgivits i ett steg 43, in- 454 220 förs värdet ZW 2 i registret med ZH 21, vilket då innehåller data från ZW 2. Z 2 överförs till ZW 2 i ett steg 44. I ett steg 45 kontrolleras om ZN 2 är lika med noll. Om detta villkor är upp- fyllt kommer härefter ett steg 46, vilket inkluderar en annan frâ- geställning huruvida ZN 21 även är noll. Om detta gäller börjar ett steg 47, där innehållet i ett ytterligare register i mikropro- cessorn 39 ökas med en enhet. Detta innehåll betecknas med 2-3.

Därefter bestäms frekvensvärdet f eller F i en operation kallad 48 i figur 3. Efter operationen 48 återkommer steget 43. Om det kon- stateras i steget 46 att ZN 21 ej är lika med noll. följer ett steg 49 i vilket ZN 11 överförs till ZW 12. Samtidigt âterställs ZW 11 till noll, medan Z 3 sätts till 2. Steget 49 följs äter av steget 48.

Om Z 2 skiljer sig från noll i steget 45, följer ett steg 50 vilk- et implicerar en fråga refererande till ZW 21. Om ZW 21 är lika med noll, startar ett steg 51 där Z 1 överförs till Zw 11. Samtid- igt återförs Z 2 och Z 3 till noll innan operation 48 startar. Om emellertid, ZH 21 i steget 50 är skilt från noll, följer ett steg 52, vilket innefattar överföring av ZW 11 till ZW 12, överföring av Z 1 till ZN 11 och âterföring av Z 2 och Z 3 till noll. Sedan följer åter operation 48.

Såsom visas mera i detalj i figur 4, startar operation 48 med ett 'steg 53 där Zw 12 subtraheras från Zw ll. Sedan görs kontrollen i steg 54 huruvida innehållet Z 3 är större än noll. Om detta ej är fallet följer en omkopplingsoperation i steg 55. Differensen Zw 11 - ZW 12 divideras med 23 medelst flera omkopplinoar. Detta mot- svarar klassen med det minsta hastighetsomrâdet, enligt den tabell som beskrivits ovan, vilken föreligger i minnet 26. I nästa steg 56 divideras resultatet erhållet i steg 55 med 2 3. Dä denna divi- sion utföres erhâlls ett värde. vilket tjänar till att adressera en tabell identisk med tabellen i minnet 26. Denna tabell inne- hålls i minnet 41 enligt arrangemanget visat i figur 2. Adresse- 454 220 ringen av minnet 41 utförs i ett följande steg 57 som ett resultat av värdet i minnesutgângen_dividerat med Z 3 och sedan multiplice- rat med 28. Resultatet av steg 57 tillförs följande steg 58 till ett register SP 2 eller till en minnesdel SP 2 i minnet 38. Detta gäller för de åtta lâgvärdesbitarna i minnet. De åtta högvärdes- bitarna återställs till noll. Sedan följer steg 43.

Om emellertid, Z 3 är skilt från noll, följer ett steg 59 där differensen ZW 11 - ZW 12 utsätts för en omkopplingsoperation, vilken motsvarar en division med 2. Efter denna operation kon- trolleras i ett steg 60, huruvida ZW 2 motsvarar värdena för ta- 'bellens högsta hastighetsklass. Dm detta är fallet följer som steg 61 en adressering av minnet 40 med resultatet av steget 59 som adress, multiplicering av utgângsvärdet från minnet med ZN 2 och Tormatanpassning genom en binär multiplikation erhâllen från en omkopplingsoperation. Korrigeringsvärdet blir då tillgängligt med rätt värde. Detta korrigeringsvärde lagras i SP 2 i ett steq 62, vilket bildar de åtta lågvärdesbitarna i en byte innefattande 16 bitar. De åtta högvärdesbitarna bildas av innehållet ZW 2, vilket överförs till minnesutrymmet med de åtta högvärdesbitarna. Detta minnesutrymme kallas SP 1 i figur 4. Efter steget 62 följer steget 43.

Om det i steg 60 upptäcks att Zw 2 är större än det förutbestämda värdet för den högsta klassen, utförs ett andra omkopplingssteg 63 där differensen Zw 11 - ZW 12 divideras med ett binärt tal. Sedan kontrolleras i ett steg 64, huruvida ZN 2 är större eller lika med det förutbestämda värdet för nästa lägre klass i tabellen i minnet 40. Om detta är sant följer ett steg 64, vilket implicerar en min- nesoperation och multiplikation av utgångsvärdet från minnet med ZH 2. Resultatet av denna multiplikation överförs i nästa steg 65 till det nödvändiga format i vilket en multiplikation av tvâ bi- nära tal utförs, innan steget 62 följer. Sedan följer en sekvens av steg motsvarande 63, 64 och 65 efter steget 64 för varje min- 454 220 ' W 1 nesklass. I figur 4 visas detta med streckade linjer 66 och 67, vilka var och en slutar i formatomvandlingssteg 68 och 69, varef- ter följer ett steg 62.

Det är möjligt att utnyttja arrangemanget visat i figur 2 för tidsdivisionmultiplexberäkninqar av frekvensvärden. För detta än- damål ansluts flera sensorer via motsvarande pulsformare öch mellanliggande kretsar till matarledningen 36. Den sekvens av steg som visas i figur 3 och 4 utförs för varje sensor enligt en förut- bestämd ordning.

Kretskonfigurationer visade i figur i 4 är. med undantag av sen- sorn 4 och pulsformaren 5, integrerade i en chip.

Nedanstående tabell visar för varje frekvens i ett specifikt fre- kvensomrâde det ungefärliga värdet och korrigeringsvärdet i minnet i decimalform. Dessa värden avser referenstidsintervaller TF = 4 ms för K 1 = 1 liksom för K 2 = 100 för ovannämnda frekvensomrâde.

I tabellen visas frekvensvärden och periodiska värden för signaler avgivna av sensorn 4. Vidare visar tabellen ungefärliga värden för frekvenserna. Dessa värden erhålls i mätpulsräknevärdesminnena 7, 8 och i mikrodatorn 37. I motsvarande kolumn i tabellen anges att de ungefärliga värdena skall multipliceras med en konstant. Dess- utom innehåller tabellen differensvärden för formningen av minnes- adresserna och korrigeringsvärdena lagrade under de indikerade adresserna. Dessa differensvärden utsätts för formatomvandling ex- empelvis såsom sker i formatomvandlaren 23. En annan kolumn i ta- bellen innehåller resultatet av multiplikationen av de lagrade korrigeringsvärdena och de approximerade värdena. Detta resultat föreligger exempelvis vid utgången av multiplikatorn 29. Slutligen visar tabellen i en kolumn resultaten av bestämningen av period- längderna på basis av de approximerade värdena och korrigerings- värdena. 33 39 om. To. . oofio ä. . 3 S26 83 oooo ooofl om. o 2. . ä 3.6 oooo oo... oo... om. . o S. . 2 2.6 8.... oooo oooo om. o o... . oo ooïo . ooom 33 ooä om. 72 . äoå 2. . o. ._36 oo...- oofl ooâ om. .o s. . o. 2.6 . 82 . 2.- 23 o... To. . ...fo ä. . o. ...Nå . ooï ooo. oo; om. .o ä. . o. 936 ooo.. 22 22 3. To. . ._26 ä. . o. ...26 oo... oo.. oo.~ .o om. o S. . I ...äïo ._ oo.. 3.2 32 . S. To. . 2.6 ä. .. 2 326 U oofi Ö _. n.. coon oo... om. o ä. . o. 22.6 ooon 32 ä! . E.. 72.. äfio 9. . .. 2.26 ooä 32 oo... om. . o ä. . o. oo-.o ooâ oo- oo! m... . ouo. . Små ä.. . o . 2.2.0 oo- .. ooo~ oofi . . om. _ o S. . o oofio ooofl å... äo. S. ....o. . ...to ä. . _. omfio ooo.. nu now.. oo.. oo... om. _ o 3:.. o .Sfio oo.. 4. .oofl oo.. oo~ To. . 22.6 .Q . ~ .Hoå h oo... _ . . % ooo. oo» om. o ä. . . . ooo. . ïzv 35 »mšfzofi oowmooooooooš .osv omwomåooh. ooïooo.. »oïowoooooï .. wok? >o moïooooom å.. E: wok? ...ä ooëoä Et o ...omoom >o -SPSLoom -s_..o.5.==_ -mmotoPrfzox =ooom>2o._ot..o ...caoooo .Éooïoo ...åtog wâzzt. 454 220 21 Enligt tabellen ovan uppdelas frekvensområdet relativt grovt. Det framgår emellertid klart att adresserna i de olika områdena är likvärdiga med tabellvärdena. Detta innebär en besparing av min- nesutrymmet. Dessutom kommer korrigeringsvärden med tre siffror att vara tillräckliga för att ge numeriska värden med hög preci- sion

Claims (2)

1. 454 220 - _' '22 ' - I PATsNTkRAv Metod för generering av numeriska värden proportionella mot fre- kvensen hos de uppmätta pulserna i ett pulstâg. k ä n n e - t e c k n a d därav, att i oföränderliga förut bestämda tidsin- tervaller (TF) är antalet perioder av uppmätta pulser i varje fall antaget som ett ungefärligt värde för frekvensen till vilket värde ett korrigeringsvärde tilläggs, att korrigeringsvärdena in- nehålls i ett minne (25, 40) i form av tabellvärden under adress- er, vilka värden_ erhålls från differensen mellan tidsförloppen uppmätta i efter varandra följande referenstidsintervaller (Ty) till den sista uppmätta pulsen i intervallet samt att tabellvärde- na är proportionella mot det omvända värdet för summan av det totala referenstidsintervallet (TF) och nämnda differens. Metod enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje lagrat tabellvärde har samma databredd, att tabellvärdena är upp- delade i klasser tillhörande olika frekvensomrâden, att klasserna skiljer sig från varandra genom allokering av värdena för data- bredderna samt att i varje fall tabellvärdena för platserna med de högsta värdena lagras, medan platserna med de lägsta värdena som överskrider databredden approximeras. Metod enligt kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att efter avläsning tabellvärdena multipliceras_ med en siffra vilken motsvarar siffran för de approximerade platserna i respekt- ive klass. Metod enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att tabellvärdena allokerade till klasserna innehålls i minnesav- snitt med olika adressbredd samt att adressbredden differentieras av antalet approximerade platser. Metod enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d därav, att differensen mellan de efter varandra följande tidsintervaller- na är, beroende på respektive klass. uppdelad i ett antal som mot- svarar antalet approximerade platser. 454 220 Metod enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att taktpulserna med konstant frekvens summeras under en förutbe- stämd referenstid i varje fall fram till den sist uppmätta pulsen i referenstidsintervallet. vilket räknevärde lagras 1 ett buffert- minne, att en kontroll görs efter varje uppmätt puls huruvida pulsintervallet är större eller mindre än referenstidsintervallet, att om det uppmätta pulsintervallet är mindre, det näst sista värdet .i buffertminnet subtraheras från det sista värdet. att differensen mellan räknevärdena införs som en adress i minnet be- roende av det uppmätta pulsräknevärdet vilket erhålls genom en summering av de uppmätta pulserna per referenstidsintervall då detta differensvärde tillförs den allokerade klassen av tabell- värden, i vilket minne tabellen lagras och där under varje adress som motsvarar ett periodiskt värde minst ett tal memoreras, vilket innehåller en konstant och en totalsumma av referenstidsintervall- et samt differensen mellan de två värdena, att värdet vid utgången från minnet multipliceras med det uppmätta pulsvärdet och med det tal som härleds från den aktuella klassen och tilläggs till det uppmätta pulsräknevärdet, att i det fall referenstidsintervallet är mindre, räknevärdet under denna referenstidsintervall med den nästsista uppmätta pulsen subtraheras från räknevärdet under det respektive sista referenstidsintervallet innan den uppmätta pulsen och nämnda räknevärde iniörs som en adress i ett ytterligare minne (26, 41) beroende på antalet referenstidsintervaller, utan de upp- mätta pulserna som uppträder mellan närliggande uppmätta pulser och efter division med nämnda antal referenstidsintervaller utan uppmätta pulser, i vilket minne en ytterligare tabell lagras där under varje adress memoreras värden som motsvarar ett periodiskt värde innefattande_i täljaren en konstant och i nämnaren summan av referenstidsintervallen och kvoten av differen- sen mellan räknevârderna och antalet referenstidsinter- valler utan uppmätta pulser samt att utgángsvärdet från minnet (26, 41) divideras med antalet referenstiasinter- valler utan uppmätta pulser. 454 220 Metod enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att det uppmätta pulsräknevärdet för tvâ efter varandra följande referens- tidsintervaller kontrolleras med avseende på om värdena noll före- ligger, att om tvâ referenstidsintervaller utan uppmätta pulser föreligger, ett räknevärde för referenstidsintervaller utan upp- mätta pulser ökas med en enhet, att om det sista referenstidsin- tervallet utan uppmätta pulser och en eller flera uppmätta pulser i det näst sista referenstidsintervallet föreligger, räknevärdet för referenstidsintervallen utan uppmätta pulser âterförs till ett referensvärde 1, och att i fallet det näst sista referenstidsin- tervallet utan uppmätta pulser och en eller flera uppmätta pulser i det sista referenstidsintervallet, skillnaden mellan räknevärde- na från referenstidsintervallet med den näst sista uppmätta pulsen och-de från referenstidsintervallet med den sista uppmätta pulsen tillförs till en ytterligare räknare (26, 41) sedan de dividerats med räknevärdet för referenstidsintervallen utan uppmätta pulser. Metod enligt kraven 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att i det fall de uppmätta pulsräknevärdena i tvâ efter varandra följande tidsintervaller är skilda från noll, tillförs räknevärde- na i det näst sista referenstidsintervallet till ett minne (26, 41). Anordning för utförande av metoden enligt krav 1 eller något av följande krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att klockpulserna från en pulsgenerator (1) är anordnad att tillföras en första för- inställd räknare (2) vars överföringsutgâng âterförs till åter- ställningsingången och med tidsfördröjning är ansluten till äter- föringsingängen i en andra räknare (6) vilken pâverkas av uppmätta pulser och är dessutom ansluten till klockingângarna i ett första och ett andra mätpulsräknevärdesminne (7, 10), att ett första klockpulsräknevärdesminne (3) är anslutet till utgânoen från den första räknaren (2) och med sin klockutgång är anordnad att pâ- verkas av de uppmätta pulserna samt är med sina utgångar ansluten 454 220 ' 25 till ett andra klockpulsräknevärdesminne (13), varvid ett tredje klockpulsräknevärdesminne (14) är infört nedströms det senare min- net, att det första mätpulsräknevärdesminnet (7) med sin ingång är anslutet till mätpulsräknaren (6) och med sin utgång till ingången i ett andra mätpulsräknevärdesminne (10), att utgångarna från mät- pulsräknevärdesminnena (7. 10) var och en är anslutna till kompa- ratorer (11, 12), vilka är anslutna till en logisk omkopplings- krets (16) ansluten till klockingângarna i de andra och tredje klockpulsräknevärdesminnena (13, 14), med återställningsingângen i det andra minnet (13) och med räkneingången, liksom med återställ- ningsingången i räknaren (20) för referenstidsintervaller utan uppmätta pulser, att det andra mätpulsräknevärdesminnet (10) är anslutet till utgången från det första mätpulsräknevärdesminnet (7), att ingångarna till en subtraherare (15) är anslutna till ut- gângarna från de andra och tredje klockpulsräknevärdesminnena (13, 14), att utgångarna från subtraheraren (15) alternativt är anslut- ningsbara till en första eller andra formatomvandlingskrets (23, 24) genom påverkan av omkopplare (22, 27) vilka är påverkbara av en tredje komparator (34) ansluten till en räknare (20) för refe- renstidsintervaller utan uppmätta pulser, att den första formatom- vandlingskretsen (23) inställbar via utgången från det första mät- pulsräknevärdesminnet (7), kommunicerar med minnet (25), medan den andra formatomvandlingskretsen (24) inställbar via utgångarna från den tredje komparatorn, kommunicerar med ett ytterligare minne (26), att utgångarna från minnet (25) är anslutna till ett buff- ertminne (32) via seriekoppling av en multiplikator (29), en tred- je formatomvandlingskrets (30) och en summerare (31), vilken sen- are påverkas av utgången från det första nätpulsräknevärdesminnet (7), varvid buffertminnet (32) vidare är anslutet till en divide- rare (33), vilken påverkas av utgångssignalerna från den tredje komparatorn (34) och varvid divideraren har sina ytterligare in- gångar anslutna till utgångarna från ett ytterligare minne (25). 10 ll 12 13 14 15 454 220 _ 26 Anordning för utförande av metoden enligt kravet l eller något av kraven 2-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att en första räknare (2) är anordnad att påverkas av klockpulser från en pulsgenerator (1) och med sina utgångar är ansluten till matarledningen (36) till en mikrodator (37), att överföringsutgången från räknaren (2) áterförs till återställningsingången och är ansluten till matarlednigen, att ett räkneregister är anordnat, vilket påverkas av uppmätta pulser, att avbrottsingángen till mikrodatorn (37) påverkas av de uppmätta pulserna samt att minnen (40, 41) är anslutna med sina ingångar till adressmatarledningen och med sina utgångar till matarledningen till mikrodatorn (37). Anordning enligt kravet 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att klockpulserna inmatade till räknaren (2) härleds från mikrodatorns (37) systemklockpulståg. Anordning enligt något av kraven 10 eller ll, k ä n- n e t e c k n a d därav, att de numeriska värdena lagras i minnena (25, 26, 40, 41) i åttabitars bytes. Anordning enligt något av kraven 9 - 12, k ä n n e- t e c k n a d därav, att minnena (25, 26, 40, 41) är programmerade läsminnen. ' Anordning enligt något av kraven 9 ~ 13, k ä n n e- t e c k n a d därav, att datastorleken för de numeriska värdena är 16 bitar. Anordning enligt något av kraven 9 - 14, k ä n n e- t e c k n a d därav, att mätpulsräknaren (6) via pulsformarsteg (5) är ansluten till en pulsgenerator (4), vilken påverkas av rotationen hos ett fordonshjul. lä 15 454 220 Anordning enïigt något av kraven 9-15, k ä n n e t e c k n a d därav, att kretsarna (1, 2, 3, 5-16, 20-35; 1.

2. , S, 36, 37) för genereringen av de numeriska värdena, viïka senare är proportion- e11a mot frekvensen för de uppmätta pulserna. är integrerade i en chip.