JPH0762687B2 - Vehicle speed detector - Google Patents
Vehicle speed detectorInfo
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- JPH0762687B2 JPH0762687B2 JP23597586A JP23597586A JPH0762687B2 JP H0762687 B2 JPH0762687 B2 JP H0762687B2 JP 23597586 A JP23597586 A JP 23597586A JP 23597586 A JP23597586 A JP 23597586A JP H0762687 B2 JPH0762687 B2 JP H0762687B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は車両用の速度検出装置、特に高精度の速度又は
加速度検出が可能な速度検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle speed detection device, and more particularly to a speed detection device capable of highly accurate speed or acceleration detection.
[従来の技術] 車両にとって、速度v及び加速度αは車両走行状態を客
観的に把握する上で極めて重要な要素であり、従って、
各車両の速度検出装置は、前記速度及び加速度を正確に
検出することが要求される。[Prior Art] For a vehicle, the speed v and the acceleration α are extremely important factors for objectively grasping the running state of the vehicle.
The speed detection device of each vehicle is required to accurately detect the speed and acceleration.
特に、エレクトロニクス化の進んだ今日の車両におい
て、検出速度v及び加速度αは、例えばオートドアロッ
ク,パワーステアリング,デジタルスピードコントロー
ラ,エンジンの点火時期調整,ナビゲーションコントロ
ーラ等と各種用途に幅広く用いられており、これらのデ
ータを正確に検出することが、ドライバビリティ及び車
室内環境の向上を図る上で極めて重要なこととなる。In particular, in today's vehicles with advanced electronics, the detected speed v and the acceleration α are widely used for various applications such as an automatic door lock, a power steering, a digital speed controller, an engine ignition timing adjustment, and a navigation controller. Accurate detection of these data is extremely important for improving drivability and the vehicle interior environment.
とりわけ、エレクトロニック スキッド コントローラ
システム(急ブレーキ時に車輪がロックして車体が横
滑りするのを防止するシステム)を搭載した車両では、
速度検出装置を用いて車両の各車輪、すなわち前後左右
の合計4輪の車速,加速度を独自に検出している。そし
て、その検出車速・加速度及びその微妙な変化をコンピ
ュータが記憶している理想的な制御条件と比較し、各車
輪のブレーキ力をコントロールしているため、車速及び
加速度のリアルタイム測定を極めて高い精度を行うこと
が要求される。In particular, in vehicles equipped with an electronic skid controller system (a system that prevents the wheels from locking and rolling sideways during sudden braking),
The speed detecting device is used to independently detect the vehicle speed and acceleration of each wheel of the vehicle, that is, the total of four wheels in the front, rear, left, and right. The detected vehicle speed / acceleration and its subtle changes are compared with the ideal control conditions stored in the computer, and the braking force of each wheel is controlled. Therefore, real-time measurement of vehicle speed / acceleration is extremely accurate. Required to do.
しかし、従来の車速検出装置は、前記エレクトロニック
スキッド コントロール システム(以下ESCシステ
ムと記す)から要求される高い精度では車速及び加速度
を低速から高速(例えば2.5Km/hから250Km/h)の広範囲
に渡って必ずしも正確に検出することができなかった。However, the conventional vehicle speed detection device has a high accuracy required by the electronic skid control system (hereinafter referred to as an ESC system), and has a wide range of vehicle speed and acceleration from low speed to high speed (for example, 2.5 Km / h to 250 Km / h). Could not always be detected accurately.
以下にその理由を詳述する。The reason will be described in detail below.
速度検出 第14図には、ESCシステムに用いられる車速検出装置の
好適な1例が示されており、車輪又はトランスミッショ
ン等の回転部側に回転被検出体10が設けられ、この被検
出体10と対向するよう車両固定部側にセンサ12が設けら
れている。Speed Detection FIG. 14 shows a preferred example of a vehicle speed detecting device used in an ESC system, in which a rotating object 10 is provided on the rotating side of a wheel or a transmission, and the object 10 is detected. A sensor 12 is provided on the vehicle fixing portion side so as to face the vehicle.
このような被検出体10とセンサ12は、被検出体10の回転
を磁気的に検出するよう形成することも可能であり、ま
た光学的に検出するよう形成することも可能である。The detected body 10 and the sensor 12 may be formed so as to magnetically detect the rotation of the detected body 10 or may be formed to optically detect the rotation.
図に示す装置においては、被検出体10を磁性体からなる
タイミングギアとして形成し、その表面に多数のタイミ
ング歯10aを等間隔で突設している。In the device shown in the figure, the detected object 10 is formed as a timing gear made of a magnetic material, and a large number of timing teeth 10a are projected on the surface thereof at equal intervals.
そして、センサ12は、永久磁石とコイル等を用いて形成
し、タイミングギア10の回転を磁気抵抗の変化として検
出している。The sensor 12 is formed by using a permanent magnet, a coil, and the like, and detects the rotation of the timing gear 10 as a change in magnetic resistance.
従って、車輪が回転し、タイミングギア10が回転する
と、磁気センサ12からは各タイミング歯10aが通過する
毎に交流信号Y1がパルス発生回路14に向け出力される。Therefore, when the wheels rotate and the timing gear 10 rotates, the AC signal Y1 is output from the magnetic sensor 12 to the pulse generation circuit 14 every time each timing tooth 10a passes.
そして、パルス発生回路14は、入力された交流信号Y1
を、タイミング歯10aの通過に対応した速度検出パルス
信号Pに変換し、速度演算回路16へ向け出力する。Then, the pulse generation circuit 14 receives the input AC signal Y1
Is converted into a speed detection pulse signal P corresponding to the passage of the timing tooth 10a and output to the speed calculation circuit 16.
このようなパルス信号Pは、タイミングギア10の回転数
に比例し、回転数が増大するに従いその出力時間間隔T
が短く、また回転数が減少するに従いその出力時間間隔
Tが長くなる。Such a pulse signal P is proportional to the rotation speed of the timing gear 10, and the output time interval T thereof increases as the rotation speed increases.
Is shorter and the output time interval T becomes longer as the rotation speed decreases.
そして、速度演算回路16は、パルス信号Pの出力時間間
隔に基づき車速v及び加速度αを演算出力する。Then, the speed calculation circuit 16 calculates and outputs the vehicle speed v and the acceleration α based on the output time interval of the pulse signal P.
ところで、このようにパルス信号Pの出力時間間隔に基
づき車速v及び加速度αを検出する装置では、パルス発
生回路14から、タイミング歯10aがセンサ12の前方を通
過するタイミングに会わせてパルス信号Pを正確な位相
(タイミング)で出力することが必要となる。By the way, in the device for detecting the vehicle speed v and the acceleration α based on the output time interval of the pulse signal P as described above, the pulse signal P is generated from the pulse generation circuit 14 at the timing when the timing tooth 10a passes in front of the sensor 12. Is required to be output at an accurate phase (timing).
しかし、従来より広く用いられているパルス発生回路14
は、第15図に示すゼロクロス法を用いており、交流信号
Y1が山側ピーク値から谷側ピーク値へと変化する区間内
において、該信号Y1が0点とクロスする際パルス信号P
が出力される。However, the pulse generator circuit 14 that has been widely used
Uses the zero-cross method shown in Fig. 15, and the AC signal
In the section where Y1 changes from the peak value on the mountain side to the peak value on the valley side, when the signal Y1 crosses the zero point, the pulse signal P
Is output.
従って、該車速検出装置では、センサ12から各タイミン
グ歯の通過に対応する基本波のみを交流信号Y1として出
力できれば、前記パルス信号Pの出力も正確な位相で行
われることとなり、車速v及び加速度αを正確に検出す
ることが可能となる。Therefore, in the vehicle speed detecting device, if only the fundamental wave corresponding to the passage of each timing tooth can be output as the AC signal Y1 from the sensor 12, the pulse signal P is also output in the correct phase, and the vehicle speed v and the acceleration are increased. It becomes possible to accurately detect α.
誤差原因 しかし、現実には、次に述べられるような原因により、
磁気センサ12から出力される交流信号Y1中には基本波以
外の成分、すなわち低出波のうねり成分や高い周波数の
ノイズ成分が混入するため、検出される車速及び加速度
に比較的大きな誤差が含まれてしまうという問題があっ
た。However, in reality, due to the following causes,
In the AC signal Y1 output from the magnetic sensor 12, components other than the fundamental wave, that is, a swell component with a low output wave and a noise component with a high frequency are mixed, and thus a relatively large error is included in the detected vehicle speed and acceleration. There was a problem of being lost.
(イ)うねりの発生 すなわち、被検出体10としてタイミングギアを使用した
場合には、該タイミングギアはプレス品であるために剛
性が少なく、特にこれを車輪に取付けるとベース側及び
タイミングギアの双方に取付け歪みが発生する。(A) Occurrence of waviness That is, when a timing gear is used as the detected object 10, since the timing gear is a pressed product, the rigidity is low. Especially when this is attached to the wheel, both the base side and the timing gear are attached. Installation distortion occurs.
また、このような取付け歪み以外にも、コーナリングフ
ォース等により歪みが発生する。Further, in addition to such mounting distortion, cornering force or the like causes distortion.
この結果、被検出体10が1回転する間にその表面に設け
られた各タイミング歯10aと磁気センサ12との間隔cが
前記歪みに対応して変化し、第15図に示すごとく、磁気
センサ12の出力Y1中に低周波のうねりWが含まれ、従来
のゼロクロス法によっては、パルス信号Pの位相にε1,
ε2,…という誤差が含まれることになる。As a result, the distance c between each timing tooth 10a and the magnetic sensor 12 provided on the surface of the detected object 10 during one rotation changes corresponding to the strain, and as shown in FIG. The low-frequency swell W is included in the output Y1 of 12 and the phase of the pulse signal P is ε1, depending on the conventional zero-cross method.
An error of ε2, ... Is included.
従って、車両の速度v及び加速度αが一定の場合でも、
第15図に示すようにうねりWが上昇するときにはパルス
信号Pの出力時間間隔が長くなり、またうねりが下降す
るときにはパルスPの出力時間間隔が短くなり、速度v
及び加速度αの検出結果にうねりWに対応した誤差成分
が含まれることになる。Therefore, even if the vehicle speed v and acceleration α are constant,
As shown in FIG. 15, when the waviness W rises, the output time interval of the pulse signal P becomes long, and when the waviness W falls, the output time interval of the pulse P becomes short and the speed v
Also, the detection result of the acceleration α includes an error component corresponding to the waviness W.
(b)ノイズの発生 また、このような速度検出装置をESCシステムに使用し
た場合には、ブレーキからのビビリやその他の影響によ
り、交流信号Y1中には、第16図に示すごとく、基本波よ
り高い周波数のノイズ成分Nが含まれることになる。(B) Generation of noise In addition, when such a speed detection device is used in the ESC system, due to chatter from the brake and other influences, in the AC signal Y1, as shown in FIG. A higher frequency noise component N will be included.
従って、速度v及び加速度αが一定の場合でも、第16図
に示すように、パルス信号Pの位相にε1,ε2という誤
差が発生し、検出速度v及び加速度αに所定の誤差成分
が含まれることになる。Therefore, even when the velocity v and the acceleration α are constant, as shown in FIG. 16, errors of ε1 and ε2 occur in the phase of the pulse signal P, and the detected velocity v and the acceleration α include a predetermined error component. It will be.
特にノイズ成分Nに起因する誤差は、交流信号Y1中に含
まれる基本波すなわち正弦波成分が小さくなる程大きく
なる。In particular, the error caused by the noise component N becomes larger as the fundamental wave, that is, the sine wave component included in the AC signal Y1 becomes smaller.
従って、交流信号Y1中にノイズ成分N以外に大きなうね
り成分Wが含まれると、第17図に示すごとく、うねりに
より波型全体が下がると0レベルとの接続角θが小さく
なり、パルス信号Pの位相誤差とは、ε∝1/sin θなる
関係で増加する。Therefore, when the AC signal Y1 contains a large waviness component W in addition to the noise component N, the connection angle θ with the 0 level becomes small as the entire waveform falls due to the waviness, as shown in FIG. The phase error of is increased by the relation of ε∝1 / sin θ.
(ハ)以上説明したように、センサ12から出力される交
流信号Y1中には、タイミングギア10の歯型と1対1に対
応する基本波以外に、低周波のうねり成分Wと、高い周
波数のノイズ成分Nとが含まれることが多い。(C) As described above, in the AC signal Y1 output from the sensor 12, in addition to the fundamental wave corresponding to the tooth profile of the timing gear 10 in a one-to-one relationship, a low frequency swell component W and a high frequency The noise component N of is often included.
このため、各タイミング歯10aが通過するタイミング
と、パルス信号Pが出力されるタイミングとがずれてし
まい、検出車速v及び加速度αに比較的大きな誤差が含
まれてしまうという問題があった。Therefore, there is a problem in that the timing at which each timing tooth 10a passes and the timing at which the pulse signal P is output are deviated, and a relatively large error is included in the detected vehicle speed v and the acceleration α.
このような測定誤差の発生を抑制するため、従来よりハ
ード、ソフトの両面から各種対策がなされている。In order to suppress the occurrence of such a measurement error, various measures have been conventionally taken in terms of both hardware and software.
ハード処理による対策 (イ)第19図には、特開昭55-83647号公報に係る速度検
出装置が示されており、該速度検出装置は、センサ12の
出力側と、制御増幅器20との間に制御増幅器20からの制
御信号によりカットオフ周波数が制御可能なローパスフ
ィルタ18を設け、基本波より周波数の高い成分を除去し
ている。Countermeasures by hardware processing (a) FIG. 19 shows a speed detection device according to Japanese Patent Laid-Open No. 55-83647. The speed detection device includes an output side of the sensor 12 and a control amplifier 20. A low-pass filter 18 whose cutoff frequency can be controlled by a control signal from the control amplifier 20 is provided between them to remove a component having a frequency higher than that of the fundamental wave.
従って、該装置は、センサ12の交流出力Y1から、第16図
に示すような高い周波数のノイズ成分Nを除去すること
ができるが、この反面、該交流出力Y1に含まれる低周波
のうねり成分Wは除去できず、必ずしも正確な速度V,加
速度αの検出を行うことはできなかった。Therefore, the device can remove the high frequency noise component N as shown in FIG. 16 from the AC output Y1 of the sensor 12, but on the other hand, the low frequency swell component included in the AC output Y1. W could not be removed, and it was not always possible to accurately detect the velocity V and the acceleration α.
(ロ)また、このようなうねり成分を除去するため、セ
ンサ12の出力側にハイパスフィルタを設けることも考え
られる。ハイパスフィルターのクロスオーバー周波数以
上の車速では、うねり成分が除去できず、クロスオーバ
ー周波数以下の車速ではうねりの除去と基本波自身も−
6dB減衰が行われる。広範囲な車速(2.5Km/h〜250Km/
h)を相手とするこのシステムではその時の車速に合わ
せてクロスオーバー周波数を変える必要があり、その
上、車速と比例関係にある出力振幅をもったセンサー出
力にハイパスフィルターを付加することは極めてむずか
しい。(B) Further, in order to remove such a waviness component, a high-pass filter may be provided on the output side of the sensor 12. At vehicle speeds above the crossover frequency of the high-pass filter, the swell component cannot be removed, and at vehicle speeds below the crossover frequency, the swell is eliminated and the fundamental wave itself −
6dB attenuation is done. Wide range of vehicle speed (2.5Km / h ~ 250Km /
In this system that deals with h), it is necessary to change the crossover frequency according to the vehicle speed at that time, and it is extremely difficult to add a high-pass filter to the sensor output having an output amplitude proportional to the vehicle speed. .
従って、このようなフィルタを用いて、低周波のうねり
成分W及び高周波のノイズ成分Nの影響を受けることな
く、速度及び加速度を正確に測定することのできる速度
検出装置の開発は未だ成されていない。Therefore, the development of a velocity detection device capable of accurately measuring velocity and acceleration without being affected by the undulation component W of low frequency and the noise component N of high frequency using such a filter has not yet been developed. Absent.
ソフト処理による対策 また、第20図〜第23図には、特開昭57-158564号公報に
係る提案が示され、該提案は、パルス信号を所定のプロ
グラムに従って演算処理することにより、加速度αを求
める加速度検出装置に関するものである。Measures by Soft Processing Further, FIGS. 20 to 23 show a proposal according to Japanese Patent Laid-Open No. 57-158564, in which the acceleration α is calculated by processing a pulse signal according to a predetermined program. The present invention relates to an acceleration detecting device for obtaining
この加速度検出装置は、速度検出装置から出力される検
出パルス信号Pの周期ずれΔT(主にメカ的な精度の悪
さに起因する)を補償するため、加減速度を検出する期
間を、タイミングギア10のタイミング歯10aの歯数間隔
で逐次n=1,2,4,8,…(第21図に示すモード1,2,3,4,…
に対応)と代えて、相隣る区間の周期差を求める。This acceleration detecting device compensates for the period deviation ΔT (mainly due to poor mechanical accuracy) of the detection pulse signal P output from the speed detecting device, and therefore, the timing gear 10 is used for the period for detecting the acceleration / deceleration. Of the timing teeth 10a are sequentially n = 1, 2, 4, 8, ... (Modes 1, 2, 3, 4, ... Shown in FIG. 21.
Instead of), the period difference between adjacent sections is obtained.
そして、その周期差が基準値S以上のとき加速度αを次
式に基づき求める。Then, when the cycle difference is equal to or greater than the reference value S, the acceleration α is calculated based on the following equation.
α=(1/Tn+1−1/Tn)/{(Tn+1+Tn)/2} また、その周期差がSより小さいとき加速度α=0とし
て求める。α = (1 / T n + 1 −1 / T n ) / {(T n + 1 + T n ) / 2} When the cycle difference is smaller than S, the acceleration α = 0 is calculated.
しかし、この従来装置では、Sより小さな周期ずれΔT
に対する機械的精度の悪さは補償できるが、Sより大き
な周期ずれΔTに対してはほとんど効果を発揮すること
ができなかった。However, in this conventional device, the period deviation ΔT smaller than S is
However, the effect of the mechanical deviation on the cycle deviation ΔT larger than S could hardly be exhibited.
特に、歯数が100前後、ホイルの取付けボルト数が5〜
6本という典型的なタイミングギア10を想定すると、発
生するうねりWの周期はタイミング歯10aの16〜20個分
に相当し、パルス信号の周期ずれのSより極めて大きな
ものとなってしまう。Especially, the number of teeth is around 100, and the number of bolts for mounting the wheel is 5
Assuming a typical timing gear 10 having six gears, the period of the waviness W generated corresponds to 16 to 20 timing teeth 10a, which is significantly larger than the period deviation S of the pulse signal.
従って、該装置は、うねり成分Wの周期がnの倍数に近
いときには、前記成分に影響されることなく加速度の演
算を行うことはほとんどできないという問題があった。Therefore, when the period of the waviness component W is close to a multiple of n, the device has a problem that it is almost impossible to calculate the acceleration without being influenced by the component.
[発明の目的] 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、センサから出力される交流信号に含
まれるうねり成分およびノイズ成分等に影響されること
なく、速度あるいは加速度をリアルタイムで正確に測定
可能な速度検出装置を提供することにある。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of such conventional problems, and its object is to be affected by a swell component and a noise component included in an AC signal output from a sensor, An object of the present invention is to provide a speed detecting device capable of accurately measuring speed or acceleration in real time.
[問題点を解決するための手段及び作用] 前記目的を達成するため、本発明は、 前記交流信号を矩形化処理し山側矩形パルス及び谷側矩
形パルスを出力する矩形処理回路と、 各矩形パルスのパルス時間を測定するパルス時間測定回
路と、 相連続して出力される最新の少なくとも3個以上の矩形
パルスのパルス時間列を順次更新記憶する記憶回路と、 前記パルス時間列から、互いに半周期分重複し、かつ交
流信号の1周期分に相当する演算パルス時間列を2つ以
上選択設定し、所定の平均値演算式に基づき該演算パル
ス時間列の平均値を演算出力する平均値演算回路と、 前記演算パルス時間列の平均値に基づき車速又は加速度
を演算する速度演算回路、 を含み交流信号に含まれる低周波のうねり成分又は高周
波のノイズ成分に影響されることなく車速又は加速度を
検出することを特徴とする。[Means and Actions for Solving Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a rectangular processing circuit that performs rectangular processing on the AC signal and outputs a mountain side rectangular pulse and a valley side rectangular pulse, and each rectangular pulse. A pulse time measuring circuit for measuring the pulse time of, a memory circuit for sequentially updating and storing a pulse time sequence of at least three or more latest rectangular pulses that are continuously output, and a half cycle from the pulse time sequence. An average value calculation circuit that selects and sets two or more calculation pulse time sequences corresponding to one cycle of the AC signal, and calculates and outputs the average value of the calculation pulse time sequences based on a predetermined average value calculation formula. And a speed calculation circuit that calculates the vehicle speed or acceleration based on the average value of the calculation pulse time series, and is affected by the low frequency swell component or high frequency noise component included in the AC signal. It is characterized by detecting vehicle speed or acceleration.
[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。[Embodiment] Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
ESCシステム 第1図には、本発明にかかる速度検出装置をESCシステ
ムに用いた場合の好適な実施例が示されている。なお、
本実施例において前記14図に示す装置と対応する部材に
は同一符号を付しその説明は省略する。ESC System FIG. 1 shows a preferred embodiment when the speed detecting device according to the present invention is used in an ESC system. In addition,
In the present embodiment, members corresponding to those of the device shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
本実施例の速度検出装置は、センサ12の検出する交流信
号Y1を波形処理演算回路30に入力し、ここで車速v及び
加速度αを演算し、これをESC本体32へ向け出力してい
る。In the speed detecting device of the present embodiment, the AC signal Y1 detected by the sensor 12 is input to the waveform processing calculation circuit 30, where the vehicle speed v and the acceleration α are calculated and output to the ESC main body 32.
本発明の特徴的事項は、センサ12の交流信号Y1中に含ま
れる低周波のうねり成分W及び高周波のノイズ成分Nに
影響されることなく速度v及び加速度αを正確に演算出
力可能としたことにある。A feature of the present invention is that the velocity v and the acceleration α can be accurately calculated and output without being affected by the low frequency swell component W and the high frequency noise component N included in the AC signal Y1 of the sensor 12. It is in.
従って、該車速v及び加速度αをESC本体32へ入力する
ことにより、ESC本体32は、対応する車輪の減速度が一
定以上になると、これをスキッド状態と正確に判断し、
対応するブレーキシリンダ34を緩めるように制御するこ
とができ、また車速vが回復したら再度ブレーキが働く
ようにブレーキシリンダ34へ制御指令を出力することが
できる。Therefore, by inputting the vehicle speed v and the acceleration α into the ESC main body 32, the ESC main body 32 accurately determines that this is a skid state when the deceleration of the corresponding wheel becomes a certain value or more,
It is possible to control so as to loosen the corresponding brake cylinder 34, and it is possible to output a control command to the brake cylinder 34 so that the brake works again when the vehicle speed v is restored.
特に、本発明の速度検出装置によれば、従来問題となっ
ていた低周波うねり成分及び高周波ノイズ成分の影響を
ほとんど受けることなく車速v及び加速度αをリアルタ
イム検出することができ、しかも検出データに誤差成分
がほとんど含まれることがないため、ESC本体32は対応
する車輪がスキッド状態であるか否かを誤認することが
ほとんどなく、急ブレーキ時においても、前記ブレーキ
シリンダ34を介して対応する車輪を良好に制動制御する
ことが可能となる。In particular, according to the speed detecting device of the present invention, the vehicle speed v and the acceleration α can be detected in real time with almost no influence of the low frequency swell component and the high frequency noise component, which have been problems in the past, and the detected data can be detected. Since the error component is hardly included, the ESC main body 32 hardly misunderstands whether the corresponding wheel is in the skid state or not, and even during the sudden braking, the corresponding wheel is passed through the brake cylinder 34. It is possible to control the brakes satisfactorily.
波形処理演算回路 次に、前記波形処理演算回路の好適な実施例を説明す
る。Waveform Processing Operation Circuit Next, a preferred embodiment of the waveform processing operation circuit will be described.
第1図には該波形処理演算回路30の概略ブロック図が示
されており、第2図にはその具体的な回路構成が示さ
れ、第3図には回路各部における波形が示されている。FIG. 1 shows a schematic block diagram of the waveform processing arithmetic circuit 30, FIG. 2 shows its concrete circuit configuration, and FIG. 3 shows waveforms at various parts of the circuit. .
まず、センサ12から交流信号Y1が出力されると、該交流
信号Y1は矩形処理回路40へ入力され、ここで所定の矩形
化処理を施され、矩形パルスY2として出力される。実施
例において、この矩形処理回路40は、0レベルを基準値
とするシュミットトリガ回路を用いて形成されており、
該矩形パルスY2は第3図に示すように、交流信号Y1が0V
以上となると、山側矩形パルス100Bとして出力され、0V
以下になると、谷側矩形パルス100Aとして出力されるこ
とになる。First, when the sensor 12 outputs the AC signal Y1, the AC signal Y1 is input to the rectangular processing circuit 40, where it is subjected to predetermined rectangularization processing and output as a rectangular pulse Y2. In the embodiment, the rectangular processing circuit 40 is formed by using a Schmitt trigger circuit whose reference value is 0 level.
As shown in FIG. 3, the rectangular pulse Y2 has an AC signal Y1 of 0V.
When it becomes the above, it is output as mountain side rectangular pulse 100B, and 0V
In the following cases, it will be output as a valley-side rectangular pulse 100A.
そして、該矩形パルスY2は第1のトリガ回路42へ入力さ
れ、ここで第3図に示すように山側矩形パルス100Bの立
上がりに同期してプラス電圧のトリガ信号τ1が出力さ
れる。Then, the rectangular pulse Y2 is input to the first trigger circuit 42, and as shown in FIG. 3, a positive voltage trigger signal τ1 is output in synchronization with the rising of the mountain-side rectangular pulse 100B.
また、前記矩形パルスY2は反転回路44を介して反転さ
れ、この反転出力▲▼は第2のトリガ回路46へ入力
される。Further, the rectangular pulse Y2 is inverted through the inversion circuit 44, and this inversion output (1) is input to the second trigger circuit 46.
この第2のトリガ回路46は、反転出力▲▼の立上が
りに同期してプラス電圧のトリガ信号τ2を出力する。The second trigger circuit 46 outputs the trigger signal τ2 of a positive voltage in synchronization with the rising of the inverted output ▲ ▼.
そして、オア回路48は、前記第1の及び第2のトリガ回
路42,46から出力されるプラス電圧のトリガ信号τ1,τ
2を信号Y3としてパルス時間測定回路50へ向け出力す
る。Then, the OR circuit 48 outputs the positive voltage trigger signals τ1, τ output from the first and second trigger circuits 42, 46.
2 is output as a signal Y3 to the pulse time measuring circuit 50.
実施例において、これら第1及び第2のトリガ回路42,4
6及びオア回路48は、第2図に示すようにコンデンサ
C、抵抗R及びダイオードREを用いて形成された2組の
微分回路を並列接続して形成され、各微分回路は入力さ
れる矩形波の立上がりに同期してスパイク状のパルスを
トリガ信号τ1,τ2として出力する。In the embodiment, these first and second trigger circuits 42,4
The 6 and the OR circuit 48 are formed by connecting in parallel two sets of differentiating circuits formed by using a capacitor C, a resistor R and a diode RE, as shown in FIG. A spike-like pulse is output as the trigger signals τ1 and τ2 in synchronization with the rising edge of.
そして、パルス時間測定回路50は、このようにして出力
されるトリガ信号τ1,τ2に基づき矩形波Y2の山側矩形
パルス100B及び谷側矩形パルス100Aのパルス時間TB,TA
をそれぞれ測定している。Then, the pulse time measuring circuit 50, based on the trigger signals τ1 and τ2 thus output, the pulse times TB and TA of the mountain side rectangular pulse 100B and the valley side rectangular pulse 100A of the rectangular wave Y2.
Are measured respectively.
実施例において、このパルス時間測定回路50は、カウン
タ52と標準クロック発生回路54とから形成されており、
またオア回路48から出力されるトリガ信号Y3は標準クロ
ック発生回路14の出力する標準クロックCLKと同期する
よう形成されている。In the embodiment, the pulse time measuring circuit 50 is composed of a counter 52 and a standard clock generating circuit 54,
The trigger signal Y3 output from the OR circuit 48 is formed so as to be synchronized with the standard clock CLK output from the standard clock generation circuit 14.
なお、標準クロックCLKはトリガ信号Y3より充分短い時
間間隔で出力されるよう設定されており、カウンタ52は
第1のトリガ信号τ1が出力されてから第2のトリガ信
号τ2が出力されるまでの間、標準クロックCLKをカウ
ントし、矩形処理回路40の出力する山側矩形パルス100B
Nのパルス時間TBNを測定する。The standard clock CLK is set so as to be output at a time interval sufficiently shorter than the trigger signal Y3, and the counter 52 outputs the first trigger signal τ1 to the second trigger signal τ2. During this period, the standard clock CLK is counted, and the mountain side rectangular pulse 100B output from the rectangular processing circuit 40.
Measure N pulse time TBN.
また、該カウンタ52は、同様にして、第2のトリガ信号
τ2が出力されてから第1のトリガ信号τ1が出力され
るまでの間、標準クロックCLKをカウントし、矩形処理
回路40の出力する谷側矩形パルス100ANのパルス時間TAN
を測定する。Similarly, the counter 52 counts the standard clock CLK from the output of the second trigger signal τ2 to the output of the first trigger signal τ1 and outputs it from the rectangular processing circuit 40. Valley-side rectangular pulse 100AN pulse time TAN
To measure.
このようにして測定された各パルス時間TAN,TBNは平均
値演算回路56を介して記憶回路58内へパルス時間列とし
て順次書込み記憶される。The respective pulse times TAN and TBN measured in this way are sequentially written and stored in the memory circuit 58 via the average value calculation circuit 56 as a pulse time train.
本発明において、該記憶回路58は、前述したように相連
続して出力される最新の少なくとも3個以上の矩形パル
スのパルス時間TAN-1,TBN-1,TAN,TBN,…を順次新たに更
新記憶するよう形成されている。In the present invention, the storage circuit 58 sequentially adds the latest pulse times TAN-1, TBN-1, TAN, TBN, ... Of at least three rectangular pulses which are continuously output as described above. It is configured to update and store.
そして、平均値演算回路56は、記憶回路58内に書き込ま
れたパルス時間列から、予め定められた複数の演算パル
ス時間列を選択設定する。Then, the average value calculation circuit 56 selects and sets a plurality of predetermined calculation pulse time sequences from the pulse time sequences written in the storage circuit 58.
本発明において、これら各演算パルス時間列は、交流信
号Y1の1周期分に相当し、しかも互いに交流信号半周期
分重複するものとして選択設定される。In the present invention, each of these operation pulse time trains is selected and set so as to correspond to one cycle of the AC signal Y1 and to overlap each other by a half cycle of the AC signal.
そして、選択設定されたこれら各演算パルス時間列を所
定の平均値演算式に代入し、これら各演算パルス時間列
の平均値Tnを演算出力する。Then, each of the selected and set arithmetic pulse time series is substituted into a predetermined average value arithmetic expression, and the average value Tn of each arithmetic pulse time series is arithmetically output.
このようにして、互いに半周期分重複する複数の演算パ
ルス時間列の平均値を求めると、交流信号Y1中に含まれ
る低周波のうねり成分W及び高周波のノイズ成分Nの影
響に起因する誤差成分は互いに相殺され、求められた演
算パルス時間列の平均値は、各タイミング歯10aがセン
サ12の前面を通過する時間間隔を正確に表すことにな
る。In this way, when an average value of a plurality of operation pulse time trains that overlap each other by a half cycle is obtained, an error component due to the influence of the low frequency swell component W and the high frequency noise component N included in the AC signal Y1. Cancel each other out, and the average value of the calculated operation pulse time series accurately represents the time interval in which each timing tooth 10a passes the front surface of the sensor 12.
従って、速度演算回路60は、このようにして求められる
演算パルス時間列の平均値Tnに基づき、前記うねり成分
W及び高周波ノイズ成分Nに影響されることなく、車両
の速度V及び加速度αをリアルタイムでしかも正確に検
出することができる。Therefore, the speed calculation circuit 60 calculates the vehicle speed V and the acceleration α in real time based on the average value Tn of the calculation pulse time series thus obtained without being affected by the swell component W and the high frequency noise component N. Moreover, it can be detected accurately.
平均値TNの演算の第1の具体例 第4図には、交流信号Y1のN番目の出力周期TNを演算す
る場合の好適な1実施例が示されており、実施例の平均
値演算回路56は、記憶回路58から最近の3個の矩形パル
ス出力時間TBN-1,TAN,TBNをそれぞれ読み出す。First Specific Example of Calculation of Average Value TN FIG. 4 shows a preferred example of calculating the Nth output cycle TN of the AC signal Y1. The average value calculation circuit of this example is shown. 56 reads the latest three rectangular pulse output times TBN-1, TAN, and TBN from the memory circuit 58, respectively.
そして、この複数の呼び出しパルス時間から、互いに半
周期分だけ重複する(実施例ではTAN分だけ重複)交流
信号1周期分の演算パルス時間列(TBN-1+TAN)と、
(TAN+TBN)を選択設定し、これを次式に代入し2次の
2項展開をすることにより、該演算パルス時間列の平均
値をTNを演算する。Then, from the plurality of calling pulse times, a calculation pulse time train (TBN-1 + TAN) for one cycle of the AC signal that overlaps each other by a half cycle (in the embodiment, overlaps by TAN),
By selectively setting (TAN + TBN) and substituting this into the following equation to perform quadratic binomial expansion, TN is calculated from the average value of the calculated pulse time sequence.
TN={(TBN-1+TAN)+(TAN+TBN)}/2={TBN-1+2
TAN+TBN}/2 …(1) この平均値TNは、交流信号Y1の(N-1番目のピーク位
置)と、(N番目のピーク位置)との出力時間間隔とし
て求められることになり、以下に詳述する(イ),
(ロ)の理由から、交流信号Y1中に含まれるうねり成分
W及びノイズ成分Nの影響を除去することができる。TN = {(TBN-1 + TAN) + (TAN + TBN)} / 2 = {TBN-1 + 2
TAN + TBN} / 2 (1) This average value TN will be obtained as the output time interval between the (N-1th peak position) and (Nth peak position) of the AC signal Y1. I will explain in detail (a),
For the reason of (b), it is possible to remove the influence of the swell component W and the noise component N contained in the AC signal Y1.
(イ)うねり成分Wが除去される理由 すなわち、第5図に示すように、センサ12から出力され
る交流信号の本来の位置がY1であるにもかかわらず、そ
の位置がうねり成分Wの影響により図中点線で示すよう
に上方Y1′の位置にシフトしてしまったような場合を想
定すると、矩形処理回路40から山側矩形パルスが出力さ
れるタイミングはΔt分だけ早くなり、谷側矩形パルス
が出力されるタイミングはΔt分だけ遅くなる。(B) Reason why the undulation component W is removed That is, as shown in FIG. 5, even though the original position of the AC signal output from the sensor 12 is Y1, that position is affected by the undulation component W. As a result, assuming that the position has been shifted to the upper Y1 ′ position as indicated by the dotted line in the figure, the timing at which the mountain side rectangular pulse is output from the rectangular processing circuit 40 is advanced by Δt, and the valley side rectangular pulse is Is delayed by Δt.
また、これとは逆に、うねり成分Wの影響により、交流
信号が本来の位置Y1から下方Y1″の位置にシフトする
と、山側矩形パルスの出力がΔt分だけ遅くなり、谷側
矩形パルスの出力がΔt分だけ本体の時間より早くな
る。On the contrary, when the AC signal shifts from the original position Y1 to the position Y1 ″ below due to the influence of the waviness component W, the peak-side rectangular pulse output is delayed by Δt, and the valley-side rectangular pulse output. Is faster than the main unit by Δt.
これに対し、本発明のように、交流信号Y1の1周期分の
時間に相当し、しかも互いに半周期分重複する複数の演
算パルス時間列(TBN-1+TAN),(TAN+TBN)の平均値
Tnを求めることにより、矩形パルスY1が出力される時間
のずれΔtを相殺し、うねり成分Wによる影響を受けな
い状態での交流信号Y1一周期分の出力時間TNを求めるこ
とが可能となる。On the other hand, like the present invention, the average value of a plurality of operation pulse time trains (TBN-1 + TAN), (TAN + TBN), which correspond to the time of one cycle of the AC signal Y1 and overlap each other by a half cycle.
By obtaining Tn, it becomes possible to offset the time difference Δt at which the rectangular pulse Y1 is output, and obtain the output time TN for one cycle of the AC signal Y1 in a state where it is not affected by the waviness component W.
(ロ)ノイズ成分Nが除去される理由 また、本発明においては、交流信号Y1中に含まれる高周
波のノイズ成分Nの影響を統計的に低減することが可能
となる。(B) Reason why the noise component N is removed Further, in the present invention, it is possible to statistically reduce the influence of the high frequency noise component N included in the AC signal Y1.
すなわち、交流信号Y1に基づいて山側矩形パルス100B,
谷側矩形パルス100Aを出力する場合に、その出力時間の
タイミングは共に交流信号Y1中に含まれる高周波ノイズ
成分Nの影響をうける。That is, the mountain side rectangular pulse 100B based on the AC signal Y1,
When the valley-side rectangular pulse 100A is output, the timing of its output time is influenced by the high frequency noise component N included in the AC signal Y1.
しかし本実施例のように、前記第1式に基づいて2個の
演算パルス時間列の平均値を求めることにより、該ノイ
ズ成分Nの影響を統計的に に圧縮し、誤差の影響を著しく低減することが可能とな
る。However, as in the present embodiment, the effect of the noise component N is statistically calculated by obtaining the average value of the two operation pulse time sequences based on the first equation. It is possible to significantly reduce the influence of the error by compressing into
以上(イ),(ロ)で説明したように、本発明によれ
ば、交流信号Y1の1周期分に相当し、しかも互いに半周
期分重複する複数の演算パルス時間列の平均値TNを求め
ることにより、交流信号Y1中に含まれる低周波のうねり
成分W及び高周波のノイズ成分Nの影響を効果的に低減
し、各タイミング歯10aがセンサ12の前面を通過する時
間間隔を正確に求めることが可能となる。As described in (a) and (b) above, according to the present invention, the average value TN of a plurality of operation pulse time sequences corresponding to one cycle of the AC signal Y1 and overlapping each other by a half cycle is obtained. By so doing, the effects of the low-frequency swell component W and the high-frequency noise component N contained in the AC signal Y1 can be effectively reduced, and the time interval at which each timing tooth 10a passes the front surface of the sensor 12 can be accurately obtained. Is possible.
従って、このようにして求めた平均値TNに基づき、うね
り成分W及び高周波ノイズ成分Nに影響されることな
く、車速V及び加速度αをリアルタイムで正確に演算可
能であることが理解されよう。Therefore, it will be understood that the vehicle speed V and the acceleration α can be accurately calculated in real time based on the average value TN thus obtained without being affected by the swell component W and the high frequency noise component N.
平均値TNの演算の第2具体例 また、前記第1具体例においては、2つの演算パルス時
間列の平均値を求める場合を例にとり説明したが、本発
明はこれに限らず、必要に応じて3つ以上の演算パルス
時間列の平均値を求め、該平均値に基づき車速v及び加
速度αを演算出力するよう形成することも可能であり、
以下に、その具体的な実施例を説明する。Second Specific Example of Calculation of Average Value TN Further, in the first specific example, the case where the average value of two calculation pulse time series is obtained has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and may be performed as necessary. It is also possible to form an average value of three or more calculation pulse time series and calculate and output the vehicle speed v and the acceleration α based on the average value.
Specific examples will be described below.
第6図には、平均値演算回路56が、記憶回路58から4個
の矩形パルスのパルス時間TAN-1,TBN-1,TAN,TBNを読み
出し、これら各パルス時間を用いて次に示す3組の演算
パルス時間列を選択設定する場合の具体例が示されてい
る。In FIG. 6, the average value calculation circuit 56 reads out the pulse times TAN-1, TBN-1, TAN and TBN of four rectangular pulses from the memory circuit 58, and the pulse times TAN-1, TBN-1, TAN and TBN shown in FIG. A specific example in the case of selectively setting a set of calculation pulse time trains is shown.
まず、第1の演算パルス時間列として、(TAN-1+TBN-
1)を設定し、第2の演算パルス時間列として(TBN-1+
TAN)を選択設定し、第3の演算パルス時間列として(T
AN+TBN)を選択設定する。First, as the first operation pulse time train, (TAN-1 + TBN-
1) is set, and (TBN-1 +
Select (TAN) and set (T
Select AN + TBN).
そして、前記第1及び第2の演算パルス時間列を前記第
1式に代入してその平均値TN′を演算により求め、同様
にして、前記第2及び第3の演算パルス時間列を前記第
1式と同様にして演算処理し、その平均値TN″を求め、
最終的な演算パルス時間列の平均値TNとして前記2つの
平均値TN′とTn2″の平均値を用いれば、うねり成分W
及びノイズ成分Nの影響を更に低減し、車速v及び加速
度αをより正確に演算することができる。Then, the first and second operation pulse time series are substituted into the first equation and the average value TN ′ thereof is calculated, and similarly, the second and third operation pulse time series are calculated as The arithmetic processing is performed in the same manner as in Formula 1, and the average value TN ″ is calculated,
If the average value of the two average values TN ′ and Tn2 ″ is used as the average value TN of the final operation pulse time train, the waviness component W
The influence of the noise component N can be further reduced, and the vehicle speed v and the acceleration α can be calculated more accurately.
すなわち、実施例の平均値演算回路56は、次式に示すよ
うに3次の2項展開をし、中央の演算パルス時間列にの
み3倍の重み付けをして、各演算パルス時間列の平均値
TNを演算することとなり、このようにすることにより、
前記実施例より更に効果的にうねり成分W及びノイズ成
分Nの影響を低減し、各タイミング歯10aがセンサ12の
前面を通過する時間間隔をTNとして正確に求めることが
可能となる。That is, the average value calculation circuit 56 of the embodiment performs the cubic binomial expansion as shown in the following expression, weights the central calculation pulse time train three times, and calculates the average of each calculation pulse time train. value
TN will be calculated, and by doing this,
The effect of the swell component W and the noise component N can be reduced more effectively than in the above embodiment, and the time interval for each timing tooth 10a to pass the front surface of the sensor 12 can be accurately determined as TN.
TN′=(TAM-1+2・TBN-1+TAN)/2 …(2A) TN″=(TBM-1+2・TAN+TBN)/2 …(2B) TN=(TM′+TN″)/2=(TAN-1+3(TBN-1+TAN)+T
BN)/4 …(2C) したがって、このようにして求めた平均時間TNを用いる
ことにより、うねり成分W及び高周波ノイズ成分Nに影
響されることなく、車速v及び加速度αの演算をより正
確に求めることが可能となる。TN ′ = (TAM-1 + 2 ・ TBN-1 + TAN) / 2 (2A) TN ″ = (TBM-1 + 2 · TAN + TBN) / 2… (2B) TN = (TM ′ + TN ″) / 2 = (TAN-1 + 3 ( TBN-1 + TAN) + T
BN) / 4 (2C) Therefore, by using the average time TN thus obtained, the vehicle speed v and the acceleration α can be calculated more accurately without being affected by the swell component W and the high frequency noise component N. It becomes possible to ask.
以上説明したように、前記第1の具体例では、第1式に
示すように、2つの演算パルス時間列がTANの区間で重
複するように選択設定し、また前記第2の具体例におい
ては、第2式で示すように、3つの演算パルス時間列が
TBN-1とTANの区間でそれぞれ重複するよう選択設定する
場合を例にとり説明した。As described above, in the first specific example, as shown in the first equation, the two operation pulse time sequences are selectively set so as to overlap in the TAN section, and in the second specific example, , As shown in the second equation,
The case has been described as an example where selection and setting are made so that they overlap in the sections of TBN-1 and TAN respectively.
しかし、本発明はこれに限らず、複数の演算パルス時間
列がその一部において半周期分だけ重複するよう設定す
れば十分であり、この条件さえ満足されれば、複数の演
算パルス時間列をどのように選択設定しその平均値TNを
演算するよう形成してもよく、このようにすることによ
り、前記各具体例と同様にし、うねり成分W及びノイズ
成分Nの影響を効果的に低減し、車速v及び加速度αを
演算出力できる。However, the present invention is not limited to this, and it suffices to set a plurality of calculation pulse time trains so that a part of them overlaps for a half cycle. It may be formed by any method of selecting and setting the average value TN, and by doing so, the effects of the swell component W and the noise component N can be effectively reduced in the same manner as in each of the specific examples. , Vehicle speed v and acceleration α can be calculated and output.
また、本発明においては、例えば前記第1式又は第2式
に基づく平均値を2つ以上TN′,TN″…と求め、これら
複数の平均値を更に加算平均して期待される1周期分の
演算パルス時間列平均値TNを求めることも可能である。Further, in the present invention, for example, two or more average values based on the first or second equation are calculated as TN ′, TN ″ ... It is also possible to obtain the average value TN of the calculation pulse time series of.
たとえば、前記第2C式においては、中央の演算パルス列
(TBN-1+TAN)のみを3倍に重み付けして各演算パルス
時間列の平均値を求める場合を例にとり説明したが、本
発明はこれに限らず、必要に応じてより高次の2項展
開、即ち中央の演算パルス時間列にそれ以上の重み付け
を与えることも可能であり、またこのような重み付けを
与えることなく各演算パルス時間列を均等に加算しその
平均値を求めることも可能である。For example, in the formula 2C, the case where only the central operation pulse train (TBN-1 + TAN) is weighted three times to obtain the average value of each operation pulse time train has been described as an example, but the present invention is not limited to this. However, it is also possible to give higher order binomial expansion, that is, to give more weight to the central operation pulse time train, if necessary, and to even out each operation pulse time train without giving such weighting. It is also possible to add to and obtain the average value.
このように、前記第1式又は第2式により求めた平均値
を2つ以上利用してその平均値を更に求める場合には、
各矩形パルスのパルス時間を個別に加算していくより
も、前記第1又は第2式を用いて求めた平均値TN′,T
N″…を利用してTN演算を行うほうが能率的であり、こ
のようにすることにより回路設計をより簡単なものとす
ることが可能となる。As described above, when two or more average values obtained by the first or second equation are used to further obtain the average value,
Rather than adding the pulse time of each rectangular pulse individually, the average value TN ′, T obtained using the first or second equation
It is more efficient to perform the TN operation using N ″ ..., By doing so, it becomes possible to simplify the circuit design.
また前記各実施例においては、3個のパルス時間TBN-1,
TAN,TBNを利用し2次の2項展開をした場合と、4個の
パルス時間TAN-1,TBN-1,TAN,TBNを利用し3次の2項展
開をした場合を例にとり説明したが、必要に応じて5個
以上のパルス時間を利用し4次以上の2項展開を行うこ
とも可能である。In each of the above embodiments, three pulse times TBN-1,
An example is given for the case where the second-order binomial expansion is performed using TAN and TBN and the case where the third-order binomial expansion is performed using the four pulse times TAN-1, TBN-1, TAN, TBN. However, it is also possible to use five or more pulse times and perform binomial expansion of the fourth or higher order, if necessary.
しかし、実験によれば、4次以上の2項展開によって決
まるパルス時間列を取り込み平均値を求めても第2式に
示す演算データと同程度の精度しか得ることができない
ことが確認された。However, according to the experiment, it was confirmed that even if the pulse time series determined by the binomial expansion of the fourth or higher order was taken and the average value was obtained, only the accuracy similar to the calculation data shown in the second formula could be obtained.
矩形処理回路の他の実施例 第7図には、第1図に示す矩形処理回路40の第2実施例
が示されており、第8図にはその具体的な回路構成が示
されている。なお、前記実施例と対応する部材には同一
符号を付しその説明は省略する。Another Embodiment of Rectangular Processing Circuit FIG. 7 shows a second embodiment of the rectangular processing circuit 40 shown in FIG. 1, and FIG. 8 shows its concrete circuit configuration. . The members corresponding to those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施例の特徴的事項は、前記実施例が矩形処理のため
の基準値Yrefをゼロレベルに固定しているのに対し、該
矩形処理回路40の基準値Yrefをうねり成分Wに追従さ
せ、交流信号Y1の各出力周期毎にその山側ピーク値と谷
側ピーク値との中間値にその都度設定することにある。The characteristic of the present embodiment is that the reference value Yref for rectangular processing is fixed to zero level in the above-described embodiment, whereas the reference value Yref of the rectangular processing circuit 40 is made to follow the waviness component W, This is to set an intermediate value between the peak value and the valley peak value for each output cycle of the AC signal Y1 each time.
このようにすることにより、例えば第9図に示すよう
に、センサ12の交流出力Y1がうねり成分Wの影響により
大きく上下動し、ゼロボルトラインと交わらないという
事態が発生しても、旧基準電圧Yrefと山側又は谷側のピ
ーク値との間に新たな基準電圧Yrefが設定されるためう
ねり成分Wの大小にかかわりなく、常に矩形パルス100
A,100Bを確実に出力しその測定を更に正確に行うことが
可能となる。By doing so, for example, as shown in FIG. 9, even if the AC output Y1 of the sensor 12 largely moves up and down due to the influence of the swell component W and does not cross the zero volt line, the old reference voltage Since a new reference voltage Yref is set between Yref and the peak value on the mountain side or the valley side, the rectangular pulse 100 is always applied regardless of the magnitude of the swell component W.
It is possible to reliably output A and 100B and perform the measurement more accurately.
以下に、本実施例の矩形処理回路40の具体的な回路構成
について説明する。The specific circuit configuration of the rectangular processing circuit 40 of this embodiment will be described below.
まず、センサ12から第9図に示すような交流信号Y1が出
力されると、該交流信号Y1はAGC(自動利得調整)付増
幅回路61へ入力され、ここで後述するAGC信号に従い約
一定幅のインピーダンス信号Y1′に増幅され、ピークホ
ールド回路62a,62bへ入力される。First, when the sensor 12 outputs an AC signal Y1 as shown in FIG. 9, the AC signal Y1 is input to an amplification circuit 61 with AGC (automatic gain adjustment), and has a constant width according to an AGC signal described later. Is amplified into the impedance signal Y1 'of the above and is input to the peak hold circuits 62a and 62b.
ピークホールド回路62aは、交流信号Y1′の山側のピー
ク値Ymaxをホールドするものであり、具体的には第8図
に示すようにオペアンプOP2,ダイオードRE及びコンデン
サC1を用いて形成されている。The peak hold circuit 62a holds the peak value Ymax on the mountain side of the AC signal Y1 ', and is specifically formed by using an operational amplifier OP2, a diode RE and a capacitor C1 as shown in FIG.
また、他方のピークホールド回路62bは、交流信号Y1′
の谷側のピーク値Yminをホールドするものであり、具体
的には第8図に示すように、オペアンプOP3,ダイオード
RE及びコンデンサC2を用いて形成される。In addition, the other peak hold circuit 62b receives the AC signal Y1 '.
It holds the peak value Ymin on the valley side. Specifically, as shown in FIG. 8, operational amplifier OP3, diode
It is formed using RE and capacitor C2.
そして、基準値設定回路64は、前記ピークホールド値Ym
axとロアーホールド値Yminとを加算平均し、その平均値
を基準値Yrefとして設定する。Then, the reference value setting circuit 64 sets the peak hold value Ym
Ax and the lower hold value Ymin are added and averaged, and the average value is set as the reference value Yref.
実際には後で説明するリセット動作で前々回のピークホ
ールド値は毎回基準値付近にリセットされる。Actually, the peak hold value of the previous two times is reset to the reference value each time by the reset operation described later.
このような基準値Yrefの設定は、具体的には第8図に示
すように、可変抵抗VR2からなる分圧回路を用いて行わ
れており、必要に応じて適当な値に設定することができ
るが、本実施例においては、ピークホールド値とロアー
ホールド値との中間の値に設定されている。Such setting of the reference value Yref is performed by using a voltage dividing circuit composed of a variable resistor VR2, as shown in FIG. 8, and may be set to an appropriate value as necessary. However, in this embodiment, it is set to an intermediate value between the peak hold value and the lower hold value.
そして、比較回路66は、このようにして出力される基準
値Yrefと交流信号Y1′とを比較し、Y1′がYrefを上回っ
た時点で山側矩形パルス100Bを出力し、Y1′が基準値Yr
efを下回った時点で谷側矩形パルス100Aを出力する。Then, the comparison circuit 66 compares the reference value Yref output in this way with the AC signal Y1 ′, and when Y1 ′ exceeds Yref, outputs the mountain side rectangular pulse 100B, and Y1 ′ is the reference value Yr.
When it goes below ef, the valley-side rectangular pulse 100A is output.
また、本実施例の矩形処理回路40は、交流信号Y1の半サ
イクル毎にうねり成分Wに追従した最適基準値Yrefを設
定するよう、オア回路48の出力するトリガ信号Y3をリセ
ットパルスとして各ピークホールド回路62a及び62bへフ
ィードバック入力している。Further, the rectangular processing circuit 40 of the present embodiment uses the trigger signal Y3 output from the OR circuit 48 as a reset pulse for each peak so as to set the optimum reference value Yref that follows the waviness component W for each half cycle of the AC signal Y1. Feedback is input to the hold circuits 62a and 62b.
このようにすることにより、各ピークホールド回路62a
及び62bのホールド値は、交流信号Y1の半サイクルごと
にリセットされ、新たな値に更新されることになる。By doing so, each peak hold circuit 62a
The hold values of 62b and 62b are reset and updated to new values every half cycle of the AC signal Y1.
従って、基準値設定回路40は各半サイクル毎に新たに設
定されるピークホールド値Ymax及びロアーホールド値Ym
inに基づき最適な基準電圧Yrefをその都度設定すること
ができるため、以下(a),(b)に詳述するように、
比較回路66は、交流信号Y1中に含まれる低周波のうねり
成分W及び高周波のノイズ成分Nに影響されることな
く、最適なタイミングで矩形パルス100Aまたは100Bを出
力することが可能となる。Therefore, the reference value setting circuit 40 sets the peak hold value Ymax and the lower hold value Ym that are newly set every half cycle.
Since the optimum reference voltage Yref can be set each time based on in, as described in detail in (a) and (b) below,
The comparison circuit 66 can output the rectangular pulse 100A or 100B at an optimum timing without being affected by the low-frequency swell component W and the high-frequency noise component N included in the AC signal Y1.
(a)うねり成分Wが除去される理由 第18図に示すように、磁気センサ12から本来Y1の位置に
交流信号が出力されるべきにもかかわず、うねり成分W
の影響により交流信号がY1′の位置に出力されるような
場合を想定する。(A) Reason why the swell component W is removed As shown in FIG. 18, the swell component W should be output regardless of the fact that the AC signal should be output from the magnetic sensor 12 to the position of Y1.
It is assumed that an AC signal is output at the position of Y1 'due to the influence of.
この場合に、前記のゼロクロス法では、矩形パルスY2が
本来の位置よりε分だけずれて出力されることになり、
この誤差成分εはうねりが大きくなるに従い増大する。In this case, in the above-mentioned zero-cross method, the rectangular pulse Y2 will be output shifted by ε from the original position,
This error component ε increases as the swell increases.
これに比べて、本実施例の装置では交流信号Y1の各周期
毎に新たに設定されたピークホールド値Ymaxに基づき、
うねり成分Wの変化に追従した最適基準電圧Yref、すな
わち図中破線で示すいわゆる第2のゼロレベルYrefを各
周期毎に設定することができるため、うねり成分Wにか
かわりなく、常に最適な位相で矩形パルスY2を正確に出
力することが可能となる。On the other hand, in the device of the present embodiment, based on the peak hold value Ymax newly set for each cycle of the AC signal Y1,
Since the optimum reference voltage Yref that follows the change of the swell component W, that is, the so-called second zero level Yref shown by the broken line in the figure can be set for each cycle, regardless of the swell component W, the optimum phase is always obtained. It becomes possible to accurately output the rectangular pulse Y2.
(b)ノイズ成分が除去される理由 また交流信号Y1中に含まれるノイズ成分Nの影響は、ゼ
ロレベルで切り出される基本波、すなわち正弦波成分の
大きさにより決定され、ノイズ成分に対する基本波成分
が相対的に大きい程ノイズ成分による影響が小さくな
る。(B) Reason why the noise component is removed Further, the influence of the noise component N contained in the AC signal Y1 is determined by the magnitude of the fundamental wave cut out at zero level, that is, the sine wave component, and the fundamental wave component with respect to the noise component is determined. Is relatively large, the influence of the noise component is small.
すなわち、第17図に示すごとく、基本波(正弦波)に対
しノイズ成分が重畳している場合を想定する。That is, as shown in FIG. 17, it is assumed that a noise component is superimposed on the fundamental wave (sine wave).
この場合に、基準電圧Yrefを正弦波のピーク値付近に設
定すると、ノイズ成分Nによる設定誤差がεと極めて大
きくなるが、基準電圧Yrefを正弦波の傾きが大きな位置
(位相が0,π,2π,…の位置)に設定すると、ノイズ成
分Nによる誤差はε′と大幅に小さくなることが理解さ
れる。In this case, if the reference voltage Yref is set near the peak value of the sine wave, the setting error due to the noise component N will be as large as ε. It is understood that the error due to the noise component N is significantly reduced to ε'when the positions are set to 2π ,.
従って、ゼロクロス法を用いて矩形パルスY2を出力する
場合には、うねり成分Wの影響により、基準電圧である
ところのゼロ電位と正弦波本来のゼロクロス位置とのず
れ量が大きくなると、矩形パルスY2の出力位相が正規な
位置から大幅にずれてしまうことが理解される。Therefore, when the rectangular pulse Y2 is output using the zero-cross method, when the deviation amount between the zero potential, which is the reference voltage, and the original zero-cross position of the sine wave becomes large due to the influence of the waviness component W, the rectangular pulse Y2 is output. It will be understood that the output phase of ∘ will deviate significantly from the normal position.
これに対して、本実施例の装置によれば、基準電圧Yref
を、交流信号Y1の各周期ごとにその正弦波成分の傾きが
最大となる位置にその都度設定することができるため、
交流信号Y1中にノイズ成分Nが含まれている場合や、該
ノイズ成分Nに加えてうねり成分Wが含まれているよう
な場合でも、これらに影響されることなく矩形パルスY2
を正確な位相で出力することができる。On the other hand, according to the device of the present embodiment, the reference voltage Yref
Can be set to a position where the inclination of the sine wave component becomes maximum for each cycle of the AC signal Y1, each time,
Even if the AC signal Y1 contains a noise component N, or if the swell component W is contained in addition to the noise component N, the rectangular pulse Y2 is not affected by them.
Can be output with an accurate phase.
以上(a),(b)で説明したように、本実施例によれ
ば、比較回路66からは、交流信号Y1中に含まれる低周波
のうねり成分Wが、高周波のノイズ成分Nに影響される
ことなく各タイミング歯10aがセンサ12の前面を通過す
る毎に正確な位相で矩形パルス100A及び100Bが出力され
ることになる。As described in (a) and (b) above, according to the present embodiment, the low frequency swell component W included in the AC signal Y1 is influenced by the high frequency noise component N from the comparison circuit 66. Without this, the rectangular pulses 100A and 100B are output in the correct phase each time each timing tooth 10a passes the front surface of the sensor 12.
したがって、このような矩形化処理を施されたパルスに
対し、さらに前記第1式又は第2式に示すような本発明
の演算処理を施すことにより、前述したゼロクロス法を
用いる実施例に比し、うねり成分W及びノイズ成分Nの
影響をさらに大幅に低減し、車速v及び加速度αを検出
可能であることが理解されよう。Therefore, by performing the arithmetic processing of the present invention as shown in the first equation or the second equation on the pulse subjected to such rectangularization processing, as compared with the embodiment using the zero-cross method described above. It will be understood that the effect of the swell component W and the noise component N can be further greatly reduced and the vehicle speed v and the acceleration α can be detected.
また、本実施例の矩形処理回路40は、前記オア回路48か
ら出力されるトリガ信号Y3を差動増幅器68へ入力し、そ
の差動出力をAGC制御電圧設定回路70へ入力している。Further, the rectangular processing circuit 40 of the present embodiment inputs the trigger signal Y3 output from the OR circuit 48 to the differential amplifier 68 and inputs the differential output to the AGC control voltage setting circuit 70.
これら差動増幅器68及びAGC制御電圧設定回路70は、ト
リガ信号Y3の出力タイミングに基づき、センサ12の出力
する交流信号Y1の振幅が一定となるよう所定のAGC信号
をAGC付き増幅回路61へ向け出力している。Based on the output timing of the trigger signal Y3, the differential amplifier 68 and the AGC control voltage setting circuit 70 direct a predetermined AGC signal to the amplification circuit 61 with AGC so that the amplitude of the AC signal Y1 output from the sensor 12 becomes constant. It is outputting.
具体的には、第8図に示すように、反転増幅用オペアン
プOP4によりピークホールド値Ymaxを反転出力し、この
反転出力▲▼とロアーピークホールド値Yminの
中間電圧YDを、アナログスイッチを介して取り込むよう
形成されている。Specifically, as shown in FIG. 8, the peak hold value Ymax is inverted and output by the inverting amplification operational amplifier OP4, and the intermediate voltage YD between the inverted output ▲ ▼ and the lower peak hold value Ymin is output via the analog switch. Formed to capture.
該アナログスイッチは2個のダイオードREを逆並列に接
続することにより、所定の不感帯幅が設定され、回路自
体の発信を防止し、その高速追従性を向上するよう形成
されている。The analog switch is formed by connecting two diodes RE in antiparallel so that a predetermined dead band width is set, the transmission of the circuit itself is prevented, and its high-speed followability is improved.
そして、このように取り込まれた中間電圧YDは、ボルュ
ームVR1より設定された比較電圧YEと比較され、その差
動電圧に基づき、オペアンプOP5,コンデンサc及びリミ
ッタ用ツェナーダイオードTDで振幅が制限される積分回
路を用いて積分出力される。The intermediate voltage YD thus taken in is compared with the comparison voltage YE set by the volume VR1, and the amplitude is limited by the operational amplifier OP5, the capacitor c and the limiter Zener diode TD based on the differential voltage. It is integrated and output using an integrating circuit.
ここにおいて、前述したようにオア回路42から出力され
るトリガ信号Y3は、FET1に入力されることにより、前記
中間電圧YDの積分値と積分期間とを制御し、その積分値
をAGC信号としてAGC付き増幅回路61へ向け出力する。Here, as described above, the trigger signal Y3 output from the OR circuit 42 is input to the FET1 to control the integration value and the integration period of the intermediate voltage YD, and the integration value is used as the AGC signal AGC. It outputs to the attached amplification circuit 61.
なお、第10図に示すように、前記オア回路42から各ピー
クホールド回路62a,62bへ入力される信号Y3′は、差動
増幅回路68へ入力される信号Y3に比べ、遅延回路72を用
いて所定の短時間だけ遅れて出力され、前述したAGC制
御動作及び基準電圧Yrefの設定動作のタイミングを調整
するよう形成されている。As shown in FIG. 10, the signal Y3 ′ input from the OR circuit 42 to each peak hold circuit 62a, 62b uses the delay circuit 72 as compared with the signal Y3 input to the differential amplifier circuit 68. The output is delayed by a predetermined short time, and the timings of the AGC control operation and the reference voltage Yref setting operation described above are adjusted.
なお、第8図に示す具体的な回路において、前記第1の
トリガ回路42,反転回路44,第2のトリガ回路46,オア回
路48,カウンタ52,平坦値演算回路56,標準クロック発生
回路58,遅延回路72及び速度演算回路60はワンチップ素
子として形成されている。In the concrete circuit shown in FIG. 8, the first trigger circuit 42, the inverting circuit 44, the second trigger circuit 46, the OR circuit 48, the counter 52, the flat value calculating circuit 56, and the standard clock generating circuit 58. The delay circuit 72 and the speed calculation circuit 60 are formed as a one-chip element.
実測データの検討 次に本発明に係る速度検出装置を用いて実際に測定した
データを従来装置あるいはその他の装置と比較して検討
する。Examination of Measured Data Next, the data actually measured using the speed detecting device according to the present invention will be examined in comparison with the conventional device or other devices.
第11図には、被検出体10としてその周囲に100個のタイ
ミング歯10aが突設されたタイミングギヤを用い、該ギ
ヤ10を車軸に対し5本の取付けボルトを用いて取付けた
場合に、センサ12から出力される交流信号Y1の波形図が
示されている。In FIG. 11, a timing gear having 100 timing teeth 10a projecting around it is used as the detected body 10, and when the gear 10 is mounted on the axle using five mounting bolts, A waveform diagram of the AC signal Y1 output from the sensor 12 is shown.
同図から明らかなように、この交流信号Y1は、取付けボ
ルトが5本であることとの関係から、5回のうねり又は
5回の振幅変化を呈している。As is clear from the figure, this AC signal Y1 exhibits five undulations or five amplitude changes in relation to the fact that the number of mounting bolts is five.
この内、最初の1.75サイクルはうねり、最後の1.75サイ
クルは振幅変化、中間の1.5サイクルは徐変部とした。
このようにすると、最初の1.75サイクル中に含まれる交
流信号Y1が次式で表され、 Y1=−0.5・cos(0.1π・t)−cos(2π・t) …
(3) 後半の1.75サイクルで出力される交流信号Y1は次式で表
されることになる。Of these, the first 1.75 cycles were undulations, the last 1.75 cycles were amplitude changes, and the middle 1.5 cycles were gradual changes.
By doing so, the AC signal Y1 included in the first 1.75 cycles is expressed by the following equation, and Y1 = −0.5 · cos (0.1π · t) −cos (2π · t) ...
(3) The AC signal Y1 output in the latter half 1.75 cycles is expressed by the following equation.
Y1=−(1−0.5・cos(0.1π・t))・cos(2π・
t) …(4) このような条件の下において、第1図に示す装置(ゼロ
クロス法)を用いて交流信号Y1を矩形化処理し、交流信
号Y1の1周期分の時間TNを、 単純にTN=TAN+TBNとして求めた場合(従来法)と、 前記第1式で示すようにして求めた場合と、 前記第2式で示すようにして求めた場合と、 では、TNに基づき求めた車速v及び加速度αにどの程度
の誤差が含まれるかを実験により求めた。Y1 =-(1-0.5 ・ cos (0.1π ・ t)) ・ cos (2π ・
t) (4) Under these conditions, the device shown in FIG. 1 (zero-cross method) is used to rectangularize the AC signal Y1, and the time TN for one cycle of the AC signal Y1 is simply When TN = TAN + TBN is obtained (conventional method), when it is obtained as shown in the first equation, and when it is obtained as shown in the second equation. And how much error is included in the acceleration α was experimentally determined.
第11図には、該実験データが左から順に正規からの累積
誤差、前後の相対誤差、8波長移動平均誤差として表さ
れている。In FIG. 11, the experimental data are shown in order from the left as the cumulative error from the normal, the relative error before and after, and the 8-wavelength moving average error.
ここにおいて、正規からの誤差とはタイミングギヤーの
1周期中の正規位置からのずれを表わす。Here, the error from the normal represents the deviation from the normal position of the timing gear during one cycle.
前後の相対誤差とは歯1山の相対誤差を表わす。The front-to-back relative error represents the relative error of one tooth crest.
8波長移動平均誤差とは連続した8個のピッチ誤差の平
均値、または正規位置ずれ量の変化分を8で割ったもの
を表わす。The 8-wavelength moving average error represents an average value of eight consecutive pitch errors or a value obtained by dividing the change amount of the regular positional deviation amount by 8.
また、第12図には、このようにして得られた各比較デー
タが数値データに変換して表示されている。Further, in FIG. 12, the respective comparison data thus obtained are converted into numerical data and displayed.
この実験結果からも明らかなようによ、本実施例の装置
によれば、単純に矩形波のパルス時間から車速v及び加
速度αを求める場合に比べて、うねり成分Wに起因する
誤差を少なくとも約1/10程度にまで低減することがで
き、しかもノイズ成分Nに起因する誤差もほぼ無視でき
る程度に小さくすることができるという優れた効果を発
揮可能であることが確認される。As is clear from this experimental result, according to the apparatus of the present embodiment, the error caused by the swell component W is at least about compared to the case where the vehicle speed v and the acceleration α are simply obtained from the pulse time of the rectangular wave. It is confirmed that it is possible to exhibit an excellent effect that the error can be reduced to about 1/10 and the error caused by the noise component N can be reduced to a negligible level.
また、第13図には、矩形処理回路として第7図に示す回
路を用い、同様な実験を行った場合のデータが示されて
おり、第11図には、この比較データを数字データに変換
した値が表示されている。Further, FIG. 13 shows data obtained when the same experiment was performed using the circuit shown in FIG. 7 as the rectangular processing circuit. In FIG. 11, the comparison data was converted into numerical data. The displayed value is displayed.
同図に示すように、交流信号Y1の山側ピーク値と谷側ピ
ーク値から基準電圧Yrefを各半サイクル毎に設定するこ
とにより、該実験結果からも明らかなように、うねり成
分に起因する誤差を更に大幅に低減し、高精度の車速v
及び加速度αの検出が可能となることが理解される。As shown in the figure, by setting the reference voltage Yref for each half cycle from the peak-side peak value and the valley-side peak value of the AC signal Y1, as is apparent from the experimental results, the error due to the swell component is clear. Is significantly reduced, and highly accurate vehicle speed v
It will be appreciated that the acceleration α can be detected.
なお、前記各実施例においては、第1図に示すように、
平均値演算回路56及び速度演算回路60を別体として形成
する場合を例にとり説明しているが、通常本発明のよう
な速度検出装置をESCシステムに用いる場合には、これ
ら各演算回路56及び60はCPUを用いてソフト的に形成さ
れる場合が多く、しかも該CPUは、ESC本体32のCPUとし
ても兼用される場合が多い。In each of the above embodiments, as shown in FIG.
The case where the average value calculation circuit 56 and the speed calculation circuit 60 are separately formed is described as an example. However, when the speed detection device like the present invention is used in an ESC system, each of the calculation circuits 56 and The CPU 60 is often formed as a software using a CPU, and the CPU is often also used as the CPU of the ESC main body 32.
従って、このような場合には、CPUは車速v及び加速度
αの演算と他の演算動作とをほぼ同時に平行して行う場
合が多く、他の演算処理動作の負担が大きい場合には、
カウンタ52から出力されるパルス時間Tを常に受け付け
られるとは限らない。Therefore, in such a case, the CPU often executes the calculation of the vehicle speed v and the acceleration α and other calculation operations in parallel almost at the same time, and when the load of the other calculation processing operation is large,
The pulse time T output from the counter 52 is not always accepted.
従って、このような場合には、カウンタ52から出力され
るパルス時間を読み込み前記第1式又は第2式に基づき
平均値TNを演算した後、所定時間の間カウンタ52からの
読み込みを中止し、他の演算処理動作の負担が軽くなっ
た時点で再度カウンタ52からの読み込みを開始し、前記
第1式又は第2式に基づく平均値の演算を行えばよい。Therefore, in such a case, after the pulse time output from the counter 52 is read and the average value TN is calculated based on the first expression or the second expression, the reading from the counter 52 is stopped for a predetermined time, The reading from the counter 52 may be started again when the load of other arithmetic processing operations is lightened, and the average value may be calculated based on the first or second equation.
この場合、車速vの演算は読み込まれた平均値TNのみに
基づいて行うことができるが、加速度αの演算は平均値
TNの単位時間当りの変化分を検出することにより行われ
るため、このような加速度αを検出する場合には、前回
平均値を演算した時点から次に平均値を演算するまでの
間にカウント歯10aを何個分読み飛ばしたかの情報を同
時に入力しておけば、加速度αの演算も同時に行うこと
が可能となる。In this case, the vehicle speed v can be calculated only based on the read average value TN, but the acceleration α can be calculated.
Since it is performed by detecting the change in TN per unit time, when detecting such an acceleration α, the number of teeth counted from the time when the previous average value is calculated to the time when the next average value is calculated. If the information about how many 10a's are skipped is input at the same time, the acceleration α can be calculated at the same time.
また、前記実施例においては、矩形処理回路40としてシ
ュミットトリガ回路を用いた場合や、第7図に示すよう
に、各ピーク値をホールドし矩形処理を施す回路を用い
る場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、
交流信号Y1を所定の基準値Yrefと比較し、交流信号Y1が
Y1>YrefであるかY1<Yrefかを検出できれば十分であ
る。したがって、例えば矩形処理回路40は、矩形波パル
スそのものを出力するものではなく、矩形はパルスの立
上がり点と立ち下がり点のみを表す信号を出力するよう
形成することも可能である。Further, in the above-described embodiment, the case where the Schmitt trigger circuit is used as the rectangular processing circuit 40 and the case where the circuit for holding each peak value and performing the rectangular processing is used as shown in FIG. 7 have been described as an example. The present invention is not limited to this,
The AC signal Y1 is compared with a predetermined reference value Yref, and the AC signal Y1 is
It is sufficient to be able to detect whether Y1> Yref or Y1 <Yref. Therefore, for example, the rectangular processing circuit 40 does not output the rectangular wave pulse itself, but the rectangular processing circuit 40 can be formed so as to output a signal representing only the rising and falling points of the pulse.
また、該矩形処理回路40は、回路そのものをTTLレベル
で構成した場合、矩形波パルスY2としてLレベルまたは
Hレベルの信号を出力するよう形成すれば十分でありい
ずれにしても基準レベルYrefに対し交流信号Y1がY1<Yr
efかY1>Yrefであるかを検出できるよう形成すれば十分
である。Further, when the circuit itself is configured at the TTL level, it is sufficient that the rectangular processing circuit 40 is configured to output a signal at the L level or the H level as the rectangular wave pulse Y2. AC signal Y1 is Y1 <Yr
It is sufficient to form it so as to detect whether ef or Y1> Yref.
また、前記各実施例においては、各矩形パルスのパルス
時間を表すデータとして標準クロックCLKのカウント値
を記憶回路58にそれぞれ書込み設定する場合を例にとり
説明したが、本発明はこれに限らず、各矩形パルスの出
力時間TAN,TBN…の代りに、これら矩形パルスが出力さ
れる前の累積カウント値を書き込むことも可能であり、
この場合には、前記第1式に替え次式に示す演算を行え
ばよい。Further, in each of the embodiments, the case where the count value of the standard clock CLK is written and set in the memory circuit 58 as the data representing the pulse time of each rectangular pulse is described as an example, but the present invention is not limited to this. Instead of the output time TAN, TBN ... Of each rectangular pulse, it is also possible to write the cumulative count value before these rectangular pulses are output.
In this case, the calculation shown in the following equation may be performed instead of the first equation.
TN={(TBNまでの積算カウント値−TBN-1までの積算カ
ウント値)+(TANまでの積算カウント値−TAN-1までの
積算カウント値)}/2 …(1)′ [発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、センサから出力
される交流信号中に低周波のうねり成分や高周波のノイ
ズ成分が混入しているような場合であっても、これらの
影響を受けることなく、車速Vあるいは加速度αを正確
に検出することが可能であり、従って極めて高い検出精
度が要求される各種車載機器、例えばESCシステム用の
速度検出装置として極めて好適なものとなる。TN = {(total count value up to TBN-total count value up to TBN-1) + (total count value up to TAN-total count value up to TAN-1)} / 2 (1) '[Effect of the invention As described above, according to the present invention, even if a low-frequency swell component or a high-frequency noise component is mixed in the AC signal output from the sensor, these are affected. It is possible to accurately detect the vehicle speed V or the acceleration α without using it, and therefore, it is extremely suitable as various vehicle-mounted devices that require extremely high detection accuracy, for example, a speed detection device for an ESC system.
特に、本発明によれば、交流信号中に含まれるうねり成
分の影響を受け難いため、仮にセンサと対向配置される
被検出体として安価なプレス品のタイミングギヤ等を使
用した場合でも、その速度または加速度の検出をリアル
タイムでしかも精度よく行うことができ、安価でしかも
性能のよい速度検出装置を提供することが可能となる。In particular, according to the present invention, since it is difficult to be affected by the swell component contained in the AC signal, even if a timing gear or the like of an inexpensive pressed product is used as the detected object arranged facing the sensor, its speed Alternatively, the acceleration can be detected in real time and with high accuracy, and it is possible to provide an inexpensive and high-performance speed detecting device.
第1図及び第2図は本発明にかかる車両用速度検出装置
の好適な実施例を示す回路図、 第3図は第1図及び第2図に示す回路各部における波形
説明図、 第4図〜第6図は第1図及び第2図に示す回路を用いて
行われる演算動作の説明図、 第7図及び第8図は第1図及び第2図に示す回路に用い
られる矩形処理回路の他の実施例を示す回路図、 第9図及び第10図は、前記第7図及び第8図に示す回路
を用いて行われる演算動作及び回路各部における波形説
明図、 第11図〜第13図は本発明の装置の効果を実験により求め
たデータを示す説明図、 第14図は一般的な速度検出装置のブロック図、 第15図〜第18図はそれぞれ低周波のうねり成分を含んだ
交流信号あるいは高周波のノイズ成分を含んだ交流信号
の波形説明図、 第19図〜第23図は従来の速度検出装置の説明図である。 10……回転被検出体 12……センサ 32……ESC本体 34……ブレーキシリンダ 40……矩形処理回路 42……第1のトリガ回路 44……反転回路 46……第2のトリガ回路 48……オア回路 50……パルス時間測定回路 56……平均値演算回路 58……記憶回路 60……速度演算回路1 and 2 are circuit diagrams showing a preferred embodiment of the vehicle speed detecting device according to the present invention, FIG. 3 is a waveform explanatory diagram in each part of the circuit shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. ~ Fig. 6 is an explanatory diagram of the arithmetic operation performed by using the circuits shown in Figs. 1 and 2, and Figs. 7 and 8 are rectangular processing circuits used in the circuits shown in Figs. 1 and 2. 9 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams of waveforms in each part of the arithmetic operation performed by the circuit shown in FIG. 7 and FIG. FIG. 13 is an explanatory view showing data obtained by experiments for the effect of the device of the present invention, FIG. 14 is a block diagram of a general speed detecting device, and FIGS. 15 to 18 each include a low frequency waviness component. Waveforms of AC signals or AC signals containing high frequency noise components, Figures 19 to 23 show conventional speed It is an explanatory view of the detection device. 10 …… Rotating object 12 …… Sensor 32 …… ESC main body 34 …… Brake cylinder 40 …… Rectangular processing circuit 42 …… First trigger circuit 44 …… Inversion circuit 46 …… Second trigger circuit 48… … Or circuit 50 …… Pulse time measurement circuit 56 …… Average value calculation circuit 58 …… Memory circuit 60 …… Speed calculation circuit
Claims (5)
被検出体の通過する毎に交流信号を出力するセンサと、 を含み、前記交流信号に基づき車速又は加速度を演算す
る車両用速度検出装置において、 前記交流信号を矩形化処理し山側矩形パルス及び谷側矩
形パルスを出力する矩形処理回路と、 各矩形パルスのパルス時間を測定するパルス時間測定回
路と、 相連続して出力される最新の少なくとも3個以上の矩形
パルスのパルス時間列を順次更新記憶する記憶回路と、 前記パルス時間列から、互いに半周期分重複し、かつ交
流信号の1周期分に相当する演算パルス時間列を2つ以
上選択設定し、所定の平均値演算式に基づき該演算パル
ス時間列の平均値を演算出力する平均値演算回路と、 前記演算パルス時間列の平均値に基づき車速又は加速度
を演算する速度演算回路、 を含み交流信号に含まれる低周波のうねり成分又は高周
波のノイズ成分に影響されることなく車速又は加速度を
検出することを特徴とする車両用速度検出装置。1. A rotary detection object provided on a vehicle rotation side, and a rotation detection object provided on a vehicle fixing portion side so as to face the detection object.
A sensor for outputting an alternating current signal each time a detected body passes, and a vehicle speed detecting device for calculating a vehicle speed or acceleration based on the alternating current signal, wherein the alternating current signal is subjected to a rectangular process to form a mountain side rectangular pulse and a valley. A rectangular processing circuit that outputs side rectangular pulses, a pulse time measurement circuit that measures the pulse time of each rectangular pulse, and a pulse time train of the latest at least three rectangular pulses that are output consecutively are sequentially updated and stored. From the memory circuit and the pulse time train, two or more calculation pulse time trains that overlap each other by a half cycle and correspond to one cycle of the AC signal are selected and set, and the calculation is performed based on a predetermined average value calculation formula. An average value calculation circuit that calculates and outputs the average value of the pulse time series, and a speed calculation circuit that calculates the vehicle speed or acceleration based on the average value of the calculated pulse time series A vehicle speed detecting device for detecting a vehicle speed or acceleration without being affected by a low frequency swell component or a high frequency noise component.
て、 前記矩形処理回路は、 前記交流信号の山側ピーク値及び谷側ピーク値の双方を
ピークホールドするピークホールド回路と、 両ピークホールド値の平均値に基づき基準信号を設定す
る基準値設定回路と、 交流信号と基準値とを比較し山側矩形パルスまたは谷側
矩形パルスを出力する比較回路と、 を含み、矩形パルスが切替わる毎にピークホールド回路
をリセットし、 交流信号に含まれる低周波うねり成分または高周波のノ
イズ成分の影響を低減した矩形パルスを出力することを
特徴とする車両用速度検出装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the rectangular processing circuit has a peak hold circuit that peak-holds both a peak-side peak value and a valley-side peak value of the AC signal, and both peak-hold circuits. A reference value setting circuit that sets a reference signal based on the average value of the values, and a comparison circuit that compares the AC signal with the reference value and outputs a ridge-side rectangular pulse or a valley-side rectangular pulse. A vehicle speed detection device, wherein the peak hold circuit is reset to output a rectangular pulse in which the influence of a low frequency swell component or a high frequency noise component included in an AC signal is reduced.
に記載の装置において、 前記記憶回路は、相連続して出力される最新の少なくと
も3個以上のパルス時間列TBN-1,TAN,TBN…を順次更新
記憶し、 平均値演算回路は、次式に基づき演算パルス時間列の平
均値TNを演算出力することを特徴とする車両用速度検出
装置。 TN={(TBN-1+TAN)+(TAN+TBN)}/2 但し、TBN及びTANはそれぞれ山側又は谷側の矩形パルス
時間を表し、添字のNは各矩形パルスが出力される順番
を表す。3. The apparatus according to any one of claims (1) and (2), wherein the memory circuit has at least three latest pulse time trains TBN-1 that are continuously output. , TAN, TBN ... Are sequentially updated and stored, and the average value calculation circuit calculates and outputs the average value TN of the calculation pulse time sequence based on the following equation. TN = {(TBN-1 + TAN) + (TAN + TBN)} / 2 However, TBN and TAN represent the peak pulse time and the valley pulse time, respectively, and the subscript N represents the output order of each rectangular pulse.
に記載の装置において、 前記記憶回路は、相連続して出力される最新のの少なく
とも4個以上の矩形パルスのパルス時間列TAN-1,TBN-1,
TAN,TBNを順次更新記憶し、 前記平均値演算回路は、次式に基づき演算パルス時間列
の平均値TNを演算出力することを特徴とする車両用速度
検出装置。 TN={(TAN-1+TBN-1)+3(TBN-1+TAN)+(TAN+T
BN)}/4 但し、TAN及びTBNはそれぞれ山側又は谷側の矩形パルス
時間を表し、添字のNは矩形パルスの出力される順番を
表す。4. The apparatus according to claim 1, wherein the storage circuit outputs the latest pulse time of at least four rectangular pulses that are continuously output. Row TAN-1, TBN-1,
A vehicle speed detecting device characterized in that TAN and TBN are sequentially updated and stored, and the average value calculating circuit calculates and outputs an average value TN of a calculation pulse time sequence based on the following equation. TN = {(TAN-1 + TBN-1) +3 (TBN-1 + TAN) + (TAN + T
BN)} / 4 where TAN and TBN represent the rectangular pulse time on the mountain side or the valley side, respectively, and the subscript N represents the output order of the rectangular pulses.
かに記載の装置において、 前記平均値演算回路は、相連続して求められた演算パル
ス時間列の平均値TNをさらに複数個平均し、該平均値を
演算パルス時間列の平均値として出力することを特徴と
する車両用速度検出装置。5. The apparatus according to claim 3 or 4, wherein the average value calculation circuit further includes a plurality of average values TN of operation pulse time sequences obtained consecutively. A vehicle speed detection device characterized by averaging the individual values and outputting the average value as an average value of a calculation pulse time sequence.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23597586A JPH0762687B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Vehicle speed detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23597586A JPH0762687B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Vehicle speed detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390770A JPS6390770A (en) | 1988-04-21 |
| JPH0762687B2 true JPH0762687B2 (en) | 1995-07-05 |
Family
ID=16993970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP23597586A Expired - Fee Related JPH0762687B2 (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Vehicle speed detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762687B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009154157A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | アルプス電気株式会社 | Magnetic sensor and magnetic encoder |
-
1986
- 1986-10-02 JP JP23597586A patent/JPH0762687B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6390770A (en) | 1988-04-21 |
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