JPH08166397A - 回転速度検出方法及び装置 - Google Patents
回転速度検出方法及び装置Info
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- JPH08166397A JPH08166397A JP7126284A JP12628495A JPH08166397A JP H08166397 A JPH08166397 A JP H08166397A JP 7126284 A JP7126284 A JP 7126284A JP 12628495 A JP12628495 A JP 12628495A JP H08166397 A JPH08166397 A JP H08166397A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回転速度センサの検出精度を改善する。
【構成】誘導センサ2においてマグネットホイール1に
より誘導された正弦波信号が、フィルター3,コンパレ
ータ4を経て、マグネットホイール1の回転速度に本質
的に比例する方形波信号に変換され、マイクロコンピュ
ータ5は該方形波信号の立ち上がり,立ち下がりのうち
いずれかの同種エッジをスイッチ6を介して選択的に対
応するエッジの評価論理回路7又は8に入力させ、各エ
ッジを評価して間隔変動が小さいエッジのみを選択して
回転速度演算論理ユニット9に入力して回転速度演算に
使用する。
より誘導された正弦波信号が、フィルター3,コンパレ
ータ4を経て、マグネットホイール1の回転速度に本質
的に比例する方形波信号に変換され、マイクロコンピュ
ータ5は該方形波信号の立ち上がり,立ち下がりのうち
いずれかの同種エッジをスイッチ6を介して選択的に対
応するエッジの評価論理回路7又は8に入力させ、各エ
ッジを評価して間隔変動が小さいエッジのみを選択して
回転速度演算論理ユニット9に入力して回転速度演算に
使用する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転部に接続されたマ
グネットホイールをセンサが感知し、本質的には正弦波
信号であるが所望の場合にはろ過されて方形波信号に変
換される信号を発生し、前記方形波信号を評価して判定
される回転速度に対応する信号を発生する、回転部特に
車両用ホイールの回転速度を検出する回転速度検出方法
及び装置に関する。
グネットホイールをセンサが感知し、本質的には正弦波
信号であるが所望の場合にはろ過されて方形波信号に変
換される信号を発生し、前記方形波信号を評価して判定
される回転速度に対応する信号を発生する、回転部特に
車両用ホイールの回転速度を検出する回転速度検出方法
及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用タイヤその他の回転部の回転測度
を検出するには、いわゆるマグネットホイールを回転部
に取付けるのが一般的である。このマグネットホイール
は、回転部と共に回転するとともに、その外周部に等距
離間隔で配置される突出歯を有する。マグネットホイー
ルの外周部付近に配置された誘導センサが、マグネット
ホイールにより生じる磁界の変化に応答して、理想的
(典型的)な場合には、正弦交流を発生する。磁界変化
は、センサの磁界を交互に通過する歯と、歯と歯の隙間
(以下単に隙間という) と、により発生する。この交流
の周波数は、回転部の回転速度に比例する。このような
センサは、例えば、アンチロック制御装置又は走行スリ
ップ制御装置を備えた車両の車輪回転速度を検出するの
に使用される。
を検出するには、いわゆるマグネットホイールを回転部
に取付けるのが一般的である。このマグネットホイール
は、回転部と共に回転するとともに、その外周部に等距
離間隔で配置される突出歯を有する。マグネットホイー
ルの外周部付近に配置された誘導センサが、マグネット
ホイールにより生じる磁界の変化に応答して、理想的
(典型的)な場合には、正弦交流を発生する。磁界変化
は、センサの磁界を交互に通過する歯と、歯と歯の隙間
(以下単に隙間という) と、により発生する。この交流
の周波数は、回転部の回転速度に比例する。このような
センサは、例えば、アンチロック制御装置又は走行スリ
ップ制御装置を備えた車両の車輪回転速度を検出するの
に使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の回
転速度検出方法あるいは装置においては、マグネットホ
イールの制作公差、破損又は汚れのため、誘導センサに
より発生する交流の形状が、実際には、正弦波形状から
ずれることがたびたびあり、このことは、交流により表
される信号の不正確な評価の原因となる。例えば、検出
された回転速度における誤差が、アンチロックブレーキ
システムの使用に際して現れると、アンチロック制御の
劣化を生じる。
転速度検出方法あるいは装置においては、マグネットホ
イールの制作公差、破損又は汚れのため、誘導センサに
より発生する交流の形状が、実際には、正弦波形状から
ずれることがたびたびあり、このことは、交流により表
される信号の不正確な評価の原因となる。例えば、検出
された回転速度における誤差が、アンチロックブレーキ
システムの使用に際して現れると、アンチロック制御の
劣化を生じる。
【0004】誘導センサにより送られる交流がコンパレ
ータに供給される公知装置において、その方形波出力信
号にも同様に干渉が見られる。通常現れる干渉信号は、
有効な信号と同種の周波数領域にあるので、限定された
範囲までしか可能ではないが、センサ信号をろ過するこ
とによりこの問題を解決することが試みられていた。
ータに供給される公知装置において、その方形波出力信
号にも同様に干渉が見られる。通常現れる干渉信号は、
有効な信号と同種の周波数領域にあるので、限定された
範囲までしか可能ではないが、センサ信号をろ過するこ
とによりこの問題を解決することが試みられていた。
【0005】
【課題を解決するための手段及びその作用、効果】本発
明は、特に誘導センサの干渉を伴う出力信号の場合にお
いて、測定精度を高めるようにして、上記のような種類
の方法と装置を改良することを目的とする。この目的
は、請求項1に記載の特徴部分による方法及び請求項5
に記載の特徴部分による装置により達成される。本発明
の有効な構成及び実施例は従属項に示される。
明は、特に誘導センサの干渉を伴う出力信号の場合にお
いて、測定精度を高めるようにして、上記のような種類
の方法と装置を改良することを目的とする。この目的
は、請求項1に記載の特徴部分による方法及び請求項5
に記載の特徴部分による装置により達成される。本発明
の有効な構成及び実施例は従属項に示される。
【0006】本発明は、マグネットホイールの固定的な
欠陥(例えば、マグネットホイールの歯の高さの欠陥)
のため、定常回転速度状態で立上りエッジ間の時間間隔
は変化するが、立下りエッジ間の時間間隔が変化しない
(又は、その反対に、立下りエッジ間の時間間隔は変化
するが、立上りエッジ間の時間間隔が変化しない)とい
う意味で、コンパレータの出力信号が干渉されるという
認識からスタートしている。これは、図5を参照して、
より詳細に説明する。図において、最下部の図は、正し
い歯の高さZ1と誤った歯の高さZ2の2つの場合につ
いて、マグネットホイールの展開図における3つの歯を
示す。本件では中央の歯が小さい。このすぐ上の部分に
は、定常回転速度での誘導センサの交流の形状が示さ
れ、曲線S1は、正しい歯の高さの場合であり、典型的
な正弦波形状を持つものと考えられる。信号S1のゼロ
交叉点は、それぞれ、歯又は隙間の中央を直接に示すこ
とがわかる。この正弦波信号が、コンパレータ内で方形
波信号に変換されると、最上部の曲線K1となる。図5
の最下部のZ2に示されるように、歯の高さに欠陥があ
る場合、曲線形状S2となり、それによって、コンパレ
ータ信号K2となる。信号S2の形状は、典型的な正弦
波からはかなり逸脱する。しかしながら、信号S2のゼ
ロ交叉点は、垂直の破線に対して正から負の値に移動す
るときに、信号S1のゼロ交叉点と一致する。従って、
コンパレータ信号K2の立下りは、コンパレータ信号K
1の立下りと一致する。両立下りは、高レベルから低レ
ベルへの信号K1とK2の降下であることがわかる。
欠陥(例えば、マグネットホイールの歯の高さの欠陥)
のため、定常回転速度状態で立上りエッジ間の時間間隔
は変化するが、立下りエッジ間の時間間隔が変化しない
(又は、その反対に、立下りエッジ間の時間間隔は変化
するが、立上りエッジ間の時間間隔が変化しない)とい
う意味で、コンパレータの出力信号が干渉されるという
認識からスタートしている。これは、図5を参照して、
より詳細に説明する。図において、最下部の図は、正し
い歯の高さZ1と誤った歯の高さZ2の2つの場合につ
いて、マグネットホイールの展開図における3つの歯を
示す。本件では中央の歯が小さい。このすぐ上の部分に
は、定常回転速度での誘導センサの交流の形状が示さ
れ、曲線S1は、正しい歯の高さの場合であり、典型的
な正弦波形状を持つものと考えられる。信号S1のゼロ
交叉点は、それぞれ、歯又は隙間の中央を直接に示すこ
とがわかる。この正弦波信号が、コンパレータ内で方形
波信号に変換されると、最上部の曲線K1となる。図5
の最下部のZ2に示されるように、歯の高さに欠陥があ
る場合、曲線形状S2となり、それによって、コンパレ
ータ信号K2となる。信号S2の形状は、典型的な正弦
波からはかなり逸脱する。しかしながら、信号S2のゼ
ロ交叉点は、垂直の破線に対して正から負の値に移動す
るときに、信号S1のゼロ交叉点と一致する。従って、
コンパレータ信号K2の立下りは、コンパレータ信号K
1の立下りと一致する。両立下りは、高レベルから低レ
ベルへの信号K1とK2の降下であることがわかる。
【0007】これに対して、垂直の破線に対する立上り
は、欠陥歯に同調して変位するので、期間T22pが短
すぎるとともに、期間T21pとT23pが長すぎるた
め、立上りから次の立上り(T21p,T22p,T2
3p)までのコンパレータ信号K2の期間を使用する評
価が誤ったものとなる。これに対して、欠陥歯Z2の立
下りは正しい。即ち、信号K2の1つの立下りから次の
立下りまでに測定される期間T21nとT22nは長さが
等しく、また、正しい歯Z1の期間T11,T12,T
13の長さと等しい。
は、欠陥歯に同調して変位するので、期間T22pが短
すぎるとともに、期間T21pとT23pが長すぎるた
め、立上りから次の立上り(T21p,T22p,T2
3p)までのコンパレータ信号K2の期間を使用する評
価が誤ったものとなる。これに対して、欠陥歯Z2の立
下りは正しい。即ち、信号K2の1つの立下りから次の
立下りまでに測定される期間T21nとT22nは長さが
等しく、また、正しい歯Z1の期間T11,T12,T
13の長さと等しい。
【0008】上記情報から発生して、本発明は、間隔の
変化が概ね小さい等号 (プラス又はマイナスのいずれ
か) のコンパレータ信号のこれらのエッジを回転速度決
定に利用する原則に基づいている。図5の例において、
立下り間隔、即ち、期間T21nとT22nは等しいの
で、回転速度の決定に使用される。信号K2の立上り間
隔、即ち、期間T21p,T22pとT23pは、かな
り激しく変化するので信号を変形させることになる。
変化が概ね小さい等号 (プラス又はマイナスのいずれ
か) のコンパレータ信号のこれらのエッジを回転速度決
定に利用する原則に基づいている。図5の例において、
立下り間隔、即ち、期間T21nとT22nは等しいの
で、回転速度の決定に使用される。信号K2の立上り間
隔、即ち、期間T21p,T22pとT23pは、かな
り激しく変化するので信号を変形させることになる。
【0009】この基本的概念を適用すると、本発明によ
る装置の基本原則は、評価論理ユニットを選択的に切換
えて、ユニットがコンパレータ信号の立下り又は立上り
のいずれかに応答するとともに、立上り又は立下りを均
一に配分する方法の機能として切換えを行なうことにあ
る。これは、種々の方法で実施できる。評価論理ユニッ
トは、まず、一方のエッジ(例えば立上がり)のみを評
価し、不規則な間隔であることが判定された場合には、
他方のエッジ(例えば立下り)の評価に実験的に切換え
た後に、より良好な、即ち、より規則的な、結果を示す
る方の評価論理ユニットを作動する。他の実施例におい
て、評価論理ユニットは、立上りと立下りについて同時
に作動され、より良好な評価結果を示すユニットが選択
される。
る装置の基本原則は、評価論理ユニットを選択的に切換
えて、ユニットがコンパレータ信号の立下り又は立上り
のいずれかに応答するとともに、立上り又は立下りを均
一に配分する方法の機能として切換えを行なうことにあ
る。これは、種々の方法で実施できる。評価論理ユニッ
トは、まず、一方のエッジ(例えば立上がり)のみを評
価し、不規則な間隔であることが判定された場合には、
他方のエッジ(例えば立下り)の評価に実験的に切換え
た後に、より良好な、即ち、より規則的な、結果を示す
る方の評価論理ユニットを作動する。他の実施例におい
て、評価論理ユニットは、立上りと立下りについて同時
に作動され、より良好な評価結果を示すユニットが選択
される。
【0010】別の実施例において、評価論理ユニット
は、一方のエッジ、例えば立上り、を評価するための機
能だけを有する。他方のエッジへの切換えは、エッジを
切換えるインバータを作動することにより行なわれる。
更に別の実施例によれば、一方のエッジ(例えば立上
り)のみの評価もまた提供される。他方のエッジへの切
換えは、コンパレータの出力信号の制御された極反転に
より行なわれる。
は、一方のエッジ、例えば立上り、を評価するための機
能だけを有する。他方のエッジへの切換えは、エッジを
切換えるインバータを作動することにより行なわれる。
更に別の実施例によれば、一方のエッジ(例えば立上
り)のみの評価もまた提供される。他方のエッジへの切
換えは、コンパレータの出力信号の制御された極反転に
より行なわれる。
【0011】
【実施例】本発明を、添付図面により実施例に基づいて
詳細に説明する。それぞれの図面において、同様の構成
要素又は機能的に対応する構成要素には同種の符号が付
される。まず、図1について述べる。マグネットホイー
ル1が、その回転速度が測定される回転部に接続され
る。このマグネットホイール1は、その外周部に多数の
突出歯を有し、これらの突出歯は、可能な限り同種の形
状及び寸法を有するとともに、マグネットホイール1の
外周部周囲に可能な限り均一且つ正確に配置される。マ
グネットホイール1の回転と同時に略正弦波の信号(図
5のS1又はS2)を発生する誘導センサ2が、マグネ
ットホイール1の外周部付近に配置される。この信号
は、低域フィルター又は帯域フィルターとして形成され
て、回転速度のとして予想される領域の外側にある干渉
周波数を取り除くフィルター3に供給される。フィルタ
ー3の出力信号はコンパレータ4に供給され、このコン
パレータは、ろ過された正弦波信号から方形波信号(図
5のK2又はK3)を形成する。コンパレータ4の出力
信号は、デジタル又はアナログ形式で、マグネットホイ
ール1の回転速度と可能な限り正確に一致する出力信号
を最終的に形成するために、マイクロコンピュータ5に
供給され、ここで評価される。
詳細に説明する。それぞれの図面において、同様の構成
要素又は機能的に対応する構成要素には同種の符号が付
される。まず、図1について述べる。マグネットホイー
ル1が、その回転速度が測定される回転部に接続され
る。このマグネットホイール1は、その外周部に多数の
突出歯を有し、これらの突出歯は、可能な限り同種の形
状及び寸法を有するとともに、マグネットホイール1の
外周部周囲に可能な限り均一且つ正確に配置される。マ
グネットホイール1の回転と同時に略正弦波の信号(図
5のS1又はS2)を発生する誘導センサ2が、マグネ
ットホイール1の外周部付近に配置される。この信号
は、低域フィルター又は帯域フィルターとして形成され
て、回転速度のとして予想される領域の外側にある干渉
周波数を取り除くフィルター3に供給される。フィルタ
ー3の出力信号はコンパレータ4に供給され、このコン
パレータは、ろ過された正弦波信号から方形波信号(図
5のK2又はK3)を形成する。コンパレータ4の出力
信号は、デジタル又はアナログ形式で、マグネットホイ
ール1の回転速度と可能な限り正確に一致する出力信号
を最終的に形成するために、マイクロコンピュータ5に
供給され、ここで評価される。
【0012】図1の実施例において、マイクロコンピュ
ータ5は、電子スイッチとして構成できるスイッチ6を
含み、コンパレータ4の出力信号を第1評価論理ユニッ
ト7又は第2評価論理ユニット8のいずれか一方に供給
する。これら2つの評価論理ユニット7と8は、一方が
コンパレータ4の出力信号の立上がりに応答し、他方が
立下りに応答することで、相互に区別される。ここで、
立上がりが低レベルから高レベルに立ち上がるコンパレ
ータ4の出力信号の上昇であるのに対して、立下りは高
レベルから低レベルへの下降である。両評価論理ユニッ
ト7と8の出力信号が、回転速度演算論理ユニット9に
供給される。
ータ5は、電子スイッチとして構成できるスイッチ6を
含み、コンパレータ4の出力信号を第1評価論理ユニッ
ト7又は第2評価論理ユニット8のいずれか一方に供給
する。これら2つの評価論理ユニット7と8は、一方が
コンパレータ4の出力信号の立上がりに応答し、他方が
立下りに応答することで、相互に区別される。ここで、
立上がりが低レベルから高レベルに立ち上がるコンパレ
ータ4の出力信号の上昇であるのに対して、立下りは高
レベルから低レベルへの下降である。両評価論理ユニッ
ト7と8の出力信号が、回転速度演算論理ユニット9に
供給される。
【0013】マイクロコンピュータ5は次のように作動
する。評価開始時に、スイッチ6は例えば、図に示され
るように、コンパレータ4の出力が、立上りに応答する
評価論理ユニット7に接続される位置にある。評価論理
ユニット7に到達した信号は、連続した2つの立上がり
の間の期間、即ちT11,T12,T13の期間、を測
定する方法で、所定期間評価される。例えば、高周波カ
ウンタが、期間T11の初期で始動されると、期間T1
1の終りにおけるカウンタの計数は、期間T11の時間
的長さの尺度となる。そして、マイクロコンピュータ9
は、これらの連続した測定の計数結果がずれているかど
うかを評価するとともに、特に、両方向における変動が
確認できるかどうか、即ち、連続測定における測定結果
の相違が、頻繁な符号変化を伴うかどうか、更に、この
相違が、より大きな絶対値の変動に基づくものかどう
か、を評価する。所定時間経過後、スイッチ6が切換わ
り、第2評価論理ユニット8が、立下りについて適宜な
測定又は評価を行う。その後、より小さな変動が現れた
評価論理ユニット7又は8がその後の測定用に接続され
るように、回転速度演算論理ユニットが2つの評価論理
ユニット7と8の評価を比較する。
する。評価開始時に、スイッチ6は例えば、図に示され
るように、コンパレータ4の出力が、立上りに応答する
評価論理ユニット7に接続される位置にある。評価論理
ユニット7に到達した信号は、連続した2つの立上がり
の間の期間、即ちT11,T12,T13の期間、を測
定する方法で、所定期間評価される。例えば、高周波カ
ウンタが、期間T11の初期で始動されると、期間T1
1の終りにおけるカウンタの計数は、期間T11の時間
的長さの尺度となる。そして、マイクロコンピュータ9
は、これらの連続した測定の計数結果がずれているかど
うかを評価するとともに、特に、両方向における変動が
確認できるかどうか、即ち、連続測定における測定結果
の相違が、頻繁な符号変化を伴うかどうか、更に、この
相違が、より大きな絶対値の変動に基づくものかどう
か、を評価する。所定時間経過後、スイッチ6が切換わ
り、第2評価論理ユニット8が、立下りについて適宜な
測定又は評価を行う。その後、より小さな変動が現れた
評価論理ユニット7又は8がその後の測定用に接続され
るように、回転速度演算論理ユニットが2つの評価論理
ユニット7と8の評価を比較する。
【0014】上記のことは、一度で即ち車両の始動時に
行うことができる。また、走行途中でも行え、マグネッ
トホイールに少なくとも2つの欠陥箇所が生じ、かつ、
それらが、コンパレータ信号に相反した作用をもって影
響する場合に有効である。図2の実施例は、コンパレー
タ4の出力信号が両評価論理ユニット7と8に連続して
供給されるため、両ユニットが連続して平行して作動す
る点が、図1の実施例とは本質的に異なる。評価論理ユ
ニット7と8の出力は、スイッチ6を介して回転速度演
算論理ユニット9に選択的に供給される。
行うことができる。また、走行途中でも行え、マグネッ
トホイールに少なくとも2つの欠陥箇所が生じ、かつ、
それらが、コンパレータ信号に相反した作用をもって影
響する場合に有効である。図2の実施例は、コンパレー
タ4の出力信号が両評価論理ユニット7と8に連続して
供給されるため、両ユニットが連続して平行して作動す
る点が、図1の実施例とは本質的に異なる。評価論理ユ
ニット7と8の出力は、スイッチ6を介して回転速度演
算論理ユニット9に選択的に供給される。
【0015】ここでは、図1の実施例と同様に、2つの
作動モードが可能である。第1の作動モードにおいて、
2つの評価論理ユニット7と8のうちの一方がスイッチ
6により選択される。この評価論理ユニットが、マグネ
ットホイールの欠陥を示す変動を生じた場合にのみ、他
方の評価論理ユニットへの切換えが行われる。そして、
この他方の評価論理ユニットはその欠陥表示を検査され
る。この第2の評価論理ユニットの誤差が第1評価論理
ユニットの誤差より大きい場合には、システムは第1評
価論理ユニットに切換えられて戻るが、そうでない場合
にば、第2評価論理ユニットの作動が維持される。
作動モードが可能である。第1の作動モードにおいて、
2つの評価論理ユニット7と8のうちの一方がスイッチ
6により選択される。この評価論理ユニットが、マグネ
ットホイールの欠陥を示す変動を生じた場合にのみ、他
方の評価論理ユニットへの切換えが行われる。そして、
この他方の評価論理ユニットはその欠陥表示を検査され
る。この第2の評価論理ユニットの誤差が第1評価論理
ユニットの誤差より大きい場合には、システムは第1評
価論理ユニットに切換えられて戻るが、そうでない場合
にば、第2評価論理ユニットの作動が維持される。
【0016】第2の作動モードにおいては、図1に示さ
れるのと同様に、両評価論理ユニットによって、車両始
動時、又は、一般的には測定初期に、直列又は並列で評
価が行われた後に、最良結果をもたらす論理が選択され
る。一方 (第1の作動モード) の場合は、コンピュータ
のパワーは小さくてよい。他方 (第2の作動モード) の
場合は、より大きなコンピュータのパワーにより正確な
測定結果を活用できる。上記第1の作動モードにおい
て、一方の評価論理ユニットが、設定値より大きい誤差
を示した場合にのみ、一方の評価論理ユニットは、許容
誤差限界値を提供して、他方の評価論理ユニットに切換
わる。
れるのと同様に、両評価論理ユニットによって、車両始
動時、又は、一般的には測定初期に、直列又は並列で評
価が行われた後に、最良結果をもたらす論理が選択され
る。一方 (第1の作動モード) の場合は、コンピュータ
のパワーは小さくてよい。他方 (第2の作動モード) の
場合は、より大きなコンピュータのパワーにより正確な
測定結果を活用できる。上記第1の作動モードにおい
て、一方の評価論理ユニットが、設定値より大きい誤差
を示した場合にのみ、一方の評価論理ユニットは、許容
誤差限界値を提供して、他方の評価論理ユニットに切換
わる。
【0017】この点において、実際には、2つの評価論
理ユニット7と8は、必ずしも個別の構成要素グループ
である必要はなく、代わりに、対応機能を果たすプログ
ラムされたマイクロコンピュータに組み入れることがで
きるのは言うまでもない。このことから、全く同種のマ
イクロプロセッサが、2つの機能、即ち、立上がりと立
下り、による評価を可能な限り実時間で行わなければな
らないので、図2の実施例がより大きなコンピュータパ
ワーを必要とすることが明らかとなる。これに対して、
図1の実施例では、マイクロプロセッサは直列の評価論
理ユニット7と8の2つの機能のうち一方を実施するだ
けでよい。
理ユニット7と8は、必ずしも個別の構成要素グループ
である必要はなく、代わりに、対応機能を果たすプログ
ラムされたマイクロコンピュータに組み入れることがで
きるのは言うまでもない。このことから、全く同種のマ
イクロプロセッサが、2つの機能、即ち、立上がりと立
下り、による評価を可能な限り実時間で行わなければな
らないので、図2の実施例がより大きなコンピュータパ
ワーを必要とすることが明らかとなる。これに対して、
図1の実施例では、マイクロプロセッサは直列の評価論
理ユニット7と8の2つの機能のうち一方を実施するだ
けでよい。
【0018】図3の実施例は、立上がり又は立下りが直
列に評価される図1の実施例と、原則的に対応する。コ
ンパレータ4の出力側が、スイッチ11の位置に応じ
て、直接に又はインバータ10を介して、マイクロコン
ピュータ5に接続される。マイクロコンピュータ5は、
一方のエッジ、即ち、コンパレータ信号の立上がり又は
立下りの一方のみを評価するとともに、図1又は図2に
おける2つの評価論理ユニット7と8、更に、回転速度
演算論理ユニット9、のうち1つだけを機能的に含む。
しかしながら、図1の実施例とは異なり、切換えは、イ
ンバータ10を介して外部で行われる。このように、マ
イクロコンピュータは、一方のエッジのみを評価する。
時間間隔が所定値より大きい値だけ変動すると、マイク
ロコンピュータ5がスイッチ11を切換えるので、コン
パレータの反転信号が評価される。この結果、エッジも
また切換えられるので、立上がりが立下りとなり、また
立下りが立上がりとなる。図3の回路は、その他の点
は、図1の回路と同種の効果を伴って作動する。ここで
もまた、2つの作動モード、即ち、誤差が所定値を越え
た時にのみスイッチ11が切換えられること、又は、ス
イッチが連続して2つの位置を保持した後に、より良好
な信号が得られた位置を維持すること、が可能である。
列に評価される図1の実施例と、原則的に対応する。コ
ンパレータ4の出力側が、スイッチ11の位置に応じ
て、直接に又はインバータ10を介して、マイクロコン
ピュータ5に接続される。マイクロコンピュータ5は、
一方のエッジ、即ち、コンパレータ信号の立上がり又は
立下りの一方のみを評価するとともに、図1又は図2に
おける2つの評価論理ユニット7と8、更に、回転速度
演算論理ユニット9、のうち1つだけを機能的に含む。
しかしながら、図1の実施例とは異なり、切換えは、イ
ンバータ10を介して外部で行われる。このように、マ
イクロコンピュータは、一方のエッジのみを評価する。
時間間隔が所定値より大きい値だけ変動すると、マイク
ロコンピュータ5がスイッチ11を切換えるので、コン
パレータの反転信号が評価される。この結果、エッジも
また切換えられるので、立上がりが立下りとなり、また
立下りが立上がりとなる。図3の回路は、その他の点
は、図1の回路と同種の効果を伴って作動する。ここで
もまた、2つの作動モード、即ち、誤差が所定値を越え
た時にのみスイッチ11が切換えられること、又は、ス
イッチが連続して2つの位置を保持した後に、より良好
な信号が得られた位置を維持すること、が可能である。
【0019】図4の実施例は、機能的に図3の実施例と
同様に作動する。ここでも、マイクロコンピュータ5は
一方のエッジのみを評価する。しかしながら、図3のイ
ンバータ10の代わりに、ここでは、出力信号とこれに
伴って、誘導センサ2の極性が切換えられることを条件
とする。この目的のために、マイクロコンピュータ5に
制御されるとともに、誘導センサ2とフィルター3との
間に配置される二極性切換えスイッチ11が設けられ
る。極性がスイッチ11を切換えることによって交互に
切換わり、コンパレータの出力側で立上がり及び立下り
を生じて、干渉特性に関するこれらの特性を交換する。
センサの極性を切換えた後に、マイクロコンピュータ5
に不良信号が入る場合には、システムは元の極性に切換
わって戻る。ここでもまた、当然ながら、他方の作動モ
ードも可能であり、2つの極性が検性されて、より良好
な結果を得るために一方が保持される。
同様に作動する。ここでも、マイクロコンピュータ5は
一方のエッジのみを評価する。しかしながら、図3のイ
ンバータ10の代わりに、ここでは、出力信号とこれに
伴って、誘導センサ2の極性が切換えられることを条件
とする。この目的のために、マイクロコンピュータ5に
制御されるとともに、誘導センサ2とフィルター3との
間に配置される二極性切換えスイッチ11が設けられ
る。極性がスイッチ11を切換えることによって交互に
切換わり、コンパレータの出力側で立上がり及び立下り
を生じて、干渉特性に関するこれらの特性を交換する。
センサの極性を切換えた後に、マイクロコンピュータ5
に不良信号が入る場合には、システムは元の極性に切換
わって戻る。ここでもまた、当然ながら、他方の作動モ
ードも可能であり、2つの極性が検性されて、より良好
な結果を得るために一方が保持される。
【0020】本発明で重要なのは、マグネットホイール
の完全回転中に、回転部速度信号を発生させるための基
準が一回又は数回変更できることにある。特に、立上が
り又は立下りを評価するかどうかの決定が、所定のパル
ス数の検出毎になされる。この所定のパルス数は、マグ
ネットホイールの完全回転中に受けるパルス数より小さ
い。例えば、この決定は、1回転毎に200パルス発生
するマグネットホイールに関して10パルス毎に行われ
る。従って、回転部速度信号の継続的な発生の間に、発
生した回転部速度信号の基となっている方形波信号のエ
ッジが、マグネットホイールの1回転毎に少なくとも1
回、一般的には2回以上変化する。
の完全回転中に、回転部速度信号を発生させるための基
準が一回又は数回変更できることにある。特に、立上が
り又は立下りを評価するかどうかの決定が、所定のパル
ス数の検出毎になされる。この所定のパルス数は、マグ
ネットホイールの完全回転中に受けるパルス数より小さ
い。例えば、この決定は、1回転毎に200パルス発生
するマグネットホイールに関して10パルス毎に行われ
る。従って、回転部速度信号の継続的な発生の間に、発
生した回転部速度信号の基となっている方形波信号のエ
ッジが、マグネットホイールの1回転毎に少なくとも1
回、一般的には2回以上変化する。
【0021】本発明の付加的様相としては、例えばマイ
クロコンピュータ5と協働するメモリがある。このメモ
リは、マグネットホイールのどの歯について立上がりが
評価されるべきか、また、マグネットホイールのどの歯
について立下りが評価されるべきかに関する情報を記憶
する。前記立上がり又は立下りがマグネットホイール上
の複数の歯の中のグループ毎に評価されるべきかどうか
についての情報がメモリに記憶される。作動する場合、
マグネットホイールが、例えば200の歯を有すると、
装置は、歯の番号1から80についての立上がり評価が
より良好な結果をもたらすのと同時に、歯の番号81か
ら200についての立下り評価がより良好な結果をもた
らすことを検出する。これらの番号がメモリに記憶され
るとともに、装置は、歯番号1−80の立上がり評価か
ら歯番号81−200の立下り評価に自動的に切換わ
る。このメモリは、上記装置の並列作動モード又は直列
作動モードのいずれかと組み合わせると機能的である。
クロコンピュータ5と協働するメモリがある。このメモ
リは、マグネットホイールのどの歯について立上がりが
評価されるべきか、また、マグネットホイールのどの歯
について立下りが評価されるべきかに関する情報を記憶
する。前記立上がり又は立下りがマグネットホイール上
の複数の歯の中のグループ毎に評価されるべきかどうか
についての情報がメモリに記憶される。作動する場合、
マグネットホイールが、例えば200の歯を有すると、
装置は、歯の番号1から80についての立上がり評価が
より良好な結果をもたらすのと同時に、歯の番号81か
ら200についての立下り評価がより良好な結果をもた
らすことを検出する。これらの番号がメモリに記憶され
るとともに、装置は、歯番号1−80の立上がり評価か
ら歯番号81−200の立下り評価に自動的に切換わ
る。このメモリは、上記装置の並列作動モード又は直列
作動モードのいずれかと組み合わせると機能的である。
【0022】要するに、本発明は、回転速度を誘導セン
サで検出する方法と装置を提供するものである。誘導セ
ンサにおいて、正弦電位がマグネットホイールによって
誘導されて、フィルタの下流側に接続されるコンパレー
タを備えるフィルタに供給され、更に、ここからマグネ
ットホイールの回転速度に本来比例する方形波信号にな
る。コンパレータの出力信号はマイクロコンピュータで
評価される。この評価では、コンパレータ信号の同種の
エッジ、特に一定の時間範囲を越えたとみなされた時に
間隔変動の小さいエッジ、のみが評価される。ここで
は、マイクロコンピュータは、まず、2種類のエッジ、
即ち立上がりと立下り、を評価した後に、より小さな変
動、即ち干渉、が判定されるエッジを回転速度の演算に
使用することができる。マイクロコンピュータは、ま
た、一方のエッジのみを、まず評価して、所定値を越え
る干渉を示す場合に、他方のエッジに切換えることもで
きる。他方のエッジが、第1のエッジの干渉より大きな
干渉を示す場合、システムは第1のエッジに切換わって
戻る。切換えは、マイクロコンピュータ内又は外部のい
ずれかで行える。エッジの外部切換えは、外部インバー
タ又は可変スイッチ手段によるセンサ出力信号の極性の
反転により行なうことができる。
サで検出する方法と装置を提供するものである。誘導セ
ンサにおいて、正弦電位がマグネットホイールによって
誘導されて、フィルタの下流側に接続されるコンパレー
タを備えるフィルタに供給され、更に、ここからマグネ
ットホイールの回転速度に本来比例する方形波信号にな
る。コンパレータの出力信号はマイクロコンピュータで
評価される。この評価では、コンパレータ信号の同種の
エッジ、特に一定の時間範囲を越えたとみなされた時に
間隔変動の小さいエッジ、のみが評価される。ここで
は、マイクロコンピュータは、まず、2種類のエッジ、
即ち立上がりと立下り、を評価した後に、より小さな変
動、即ち干渉、が判定されるエッジを回転速度の演算に
使用することができる。マイクロコンピュータは、ま
た、一方のエッジのみを、まず評価して、所定値を越え
る干渉を示す場合に、他方のエッジに切換えることもで
きる。他方のエッジが、第1のエッジの干渉より大きな
干渉を示す場合、システムは第1のエッジに切換わって
戻る。切換えは、マイクロコンピュータ内又は外部のい
ずれかで行える。エッジの外部切換えは、外部インバー
タ又は可変スイッチ手段によるセンサ出力信号の極性の
反転により行なうことができる。
【0023】上記構成及び方法において、本発明の範囲
を逸脱することなく、種々の変更が可能であるので、上
記記載に含まれ、図面に示される全ての内容は、実施例
として理解されるものであって、これに限定されるもの
ではない。
を逸脱することなく、種々の変更が可能であるので、上
記記載に含まれ、図面に示される全ての内容は、実施例
として理解されるものであって、これに限定されるもの
ではない。
【図1】 本発明の第1実施例による回転速度検出装置
の概略回路図。
の概略回路図。
【図2】 本発明の第2実施例による回転速度検出装置
の概略回路図。
の概略回路図。
【図3】 本発明の第3実施例による回転速度検出装置
の概略回路図。
の概略回路図。
【図4】 本発明の第4実施例による回転速度検出装置
の概略回路図。
の概略回路図。
【図5】 欠陥のない場合及び欠陥のある場合それぞれ
の誘導センサの出力信号とコンパレータの出力信号の曲
線及びマグネットホイール断面の展開を示す図。
の誘導センサの出力信号とコンパレータの出力信号の曲
線及びマグネットホイール断面の展開を示す図。
1 マグネットホイール 2 誘導センサ 3 フィルター 4 コンパレータ 5 マイクロコンピュータ 6 スイッチ 7 評価論理ユニット (立上がり用) 8 評価論理ユニット (立下がり用) 9 回転速度演算論理ユニット 10 インバータ 11 スイッチ S1,S2 正弦形波信号 K1,K2 方形波信号 T11,T12,T13 正常時の立上がりエ
ッジの時間間隔 T21p,T22p,T23p 異常時の立上がりエ
ッジの時間間隔 T21n,T22n,T23n 異常時の立下がりエ
ッジの時間間隔 Z1 正しい歯の高さ Z2 誤った歯の高さ
ッジの時間間隔 T21p,T22p,T23p 異常時の立上がりエ
ッジの時間間隔 T21n,T22n,T23n 異常時の立下がりエ
ッジの時間間隔 Z1 正しい歯の高さ Z2 誤った歯の高さ
Claims (14)
- 【請求項1】 回転部に接続されたマグネットホイール
をセンサが感知し、本質的には正弦波信号であるが所望
の場合にはろ過されて方形波信号に変換される信号を発
生し、前記方形波信号を評価して判定される回転速度に
対応する信号を発生する、回転部特に車両用ホイールの
回転速度を検出する方法において、回転速度を判定する
のに、前記方形波信号から立上り又は立下りからなる二
種類のうちの同種のエッジであって該エッジの時間間隔
の変動が所定時間範囲における所定値より小さいエッジ
のみを使用することを特徴とする回転速度検出方法。 - 【請求項2】 発生される回転部速度信号の基となって
いる方形波信号のエッジが、マグネットホイールの一回
転毎に少なくとも二回変化することを特徴とする請求項
1に記載の回転速度検出方法。 - 【請求項3】 前記方形波信号の全てのエッジが調べら
れ、前記二種類のうちの一方のエッジの予め設定された
時間範囲における時間間隔の変動が他方のエッジにおけ
る変動より小さいときに、前記一方のエッジが回転速度
を演算するために評価されることを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載の回転速度検出方法。 - 【請求項4】 前記同種のエッジ間隔の所定値は、予め
設定された時間範囲における他方の種類のエッジの時間
間隔を参照して変化可能であることを特徴とする請求項
1から請求項3のいずれか1つに記載の回転速度検出方
法。 - 【請求項5】 前記二種類のうちの一方のエッジが評価
され、該一方のエッジの時間間隔の変動が、予め設定さ
れた時間範囲において設定された所定値より大きい場合
にのみ他方の第2のエッジが評価され、かつ、該第2の
エッジの時間間隔が、第1のエッジの時間間隔より大き
く変動する場合は、システムが第1のエッジの評価に切
換わって戻ること、を特徴とする請求項1に記載の回転
速度検出方法。 - 【請求項6】 回転部に接続されたマグネットホイール
(1)と、マグネットホイール(1)を感知して正弦波
出力信号を発生するセンサ(2)と、所望ならばフィル
タ(3)を介してセンサ(2)の下流側に接続されて、
方形波出力信号を発生するコンパレータ(4)と、コン
パレータ(4)の方形波出力信号を評価するマイクロコ
ンピュータ(5)と、を備えた、回転部特に車両用ホイ
ールの回転速度を検出する装置において、マイクロコン
ピュータ(5)がコンパレータ(4)からの方形波出力
信号における立上り又は立下りからなる二種類の中の同
種のエッジ間の時間間隔を検出する評価論理ユニット
(7,8)を有し、かつ、前記二種類の中の一方のエッ
ジの時間間隔が、所定の時間範囲において、所定値より
大きく変動する場合に、評価用方形波信号の他方のエッ
ジを供給する切換えユニット(6,11)が設けられる
こと、を特徴とする回転速度検出装置。 - 【請求項7】 前記切換えユニット(6,11)は、同
種の今回評価されたエッジの時間間隔が、所定の時間範
囲において設定された所定値より大きく変動する場合に
のみ切換わることを特徴とする請求項6に記載の回転速
度検出装置。 - 【請求項8】 前記マイクロコンピュータ(5)は、同
種の第1のエッジ用の第1評価論理ユニット(7)と同
種の他方のエッジ用の第2評価論理ユニット(8)とを
有し、切換えユニット(6)は、前記2つの評価論理ユ
ニット(7,8)のうちの一方のみが、後続の回転速度
演算論理ユニット(9)により使用されるような回路構
成を有することを特徴とする請求項6に記載の回転速度
検出装置。 - 【請求項9】 前記切換えユニット(6)は、前記コン
パレータ(4)の出力信号を前記2つの評価論理ユニッ
ト(7,8)のうちの一方のみに選択的に供給すること
を特徴とする請求項8に記載の回転速度検出装置。 - 【請求項10】 前記両評価論理ユニット(7,8)
は、前記コンパレータ(4)の出力側に定常的に接続さ
れ、かつ、切換えユニット(6)は2つの評価論理ユニ
ット(7,8)のうち一方のみを回転速度演算論理ユニ
ット(9)に接続されることを特徴とする請求項8に記
載の回転速度検出装置。 - 【請求項11】 前記マイクロコンピュータ(5)は、
前記コンパレータ(4)の方形波出力信号の一方のエッ
ジのみを評価し、かつ、切換えユニット(11)は、コン
パレータ(4)の出力側を、直接に又はインバータ(1
0)を介して他の位置で、マイクロコンピュータ(5)
に接続することを特徴とする請求項6又は請求項7に記
載の回転速度検出装置。 - 【請求項12】 前記切換えユニット(11)は、前記
センサ(2)の下流側に直接に接続される二極性反転ス
イッチとして構成され、かつ、前記マイクロコンピュー
タ(5)は一方のエッジのみを評価することによって、
切換えユニットを切換えるとともに、前記センサ(2)
の出力信号の極性を切換えることによって評価されるエ
ッジも変換されるようにしたことを特徴とする請求項6
又は7に記載の回転速度検出装置。 - 【請求項13】 前記マイクロコンピュータ(5)は、
第1の時間範囲において単一の同種のエッジがマイクロ
コンピュータに供給されるように切換えユニット(6,
11)を駆動し、その後、切換えユニット(6,11)
を第2の時間範囲用の他方の作動位置に設定して、第1
の時間範囲のエッジとは反対のエッジが評価されるよう
にし、更に、その後、各同種のエッジの時間間隔が最小
変動を示す位置に切換えユニットを設定する構成とした
ことを特徴とする請求項6から12のいずれか1つに記
載の回転速度検出装置。 - 【請求項14】 前記マグネットホイール(1)が、1
つ又はそれ以上の歯のグループで構成される複数の歯を
有し、装置は、更に、第1のエッジ又は第2のエッジが
前記歯のグループ毎に評価されるべきかどうかの情報を
記憶するメモリを含んで構成されることを特徴とする請
求項6〜請求項13のいずれか1つに記載の回転速度検
出装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4418424:7 | 1994-05-26 | ||
DE4418424 | 1994-05-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08166397A true JPH08166397A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=6519044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7126284A Pending JPH08166397A (ja) | 1994-05-26 | 1995-05-25 | 回転速度検出方法及び装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5606252A (ja) |
EP (1) | EP0684480B1 (ja) |
JP (1) | JPH08166397A (ja) |
AT (1) | ATE176052T1 (ja) |
DE (1) | DE59504864D1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2015206679A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-11-19 | コニカミノルタ株式会社 | 回転検出装置及び画像形成装置 |
CN107074260A (zh) * | 2014-08-22 | 2017-08-18 | 克诺尔-布莱姆斯轨道***(英国)有限公司 | 用于铁路制动***的车轴发电机 |
CN113138290A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-20 | 西安热工研究院有限公司 | 一种使用电涡流传感器测量汽轮发电机组转速的方法 |
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-
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- 1995-05-25 US US08/450,807 patent/US5606252A/en not_active Expired - Lifetime
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