JPH0450533B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0450533B2 JPH0450533B2 JP58016894A JP1689483A JPH0450533B2 JP H0450533 B2 JPH0450533 B2 JP H0450533B2 JP 58016894 A JP58016894 A JP 58016894A JP 1689483 A JP1689483 A JP 1689483A JP H0450533 B2 JPH0450533 B2 JP H0450533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- acceleration
- speed
- detection
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/16—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by evaluating the time-derivative of a measured speed signal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は速度検出データを利用して加速度検
出を行なう装置に関する。
出を行なう装置に関する。
従来技術
従来知られた加速度計は、液体の慣性を利用し
て角加速度をアナログ的に求めるものであり、検
出分解能及び検出範囲に限界があつた。このよう
な欠点を克服するために、特開昭57−70465号公
報においては、位相シフト型（位相変調型）の回
転位置検出気を用いた加速度検出装置すなわち回
転加速度計が提案されている。そのような位相シ
フト型位置検出器を用いた加速度検出装置によれ
ば、高分解能かつ超広域で加速度検出を行なうこ
とができるという利点がある。しかし、上記公報
に示されたものにおいては、位相シフト型位置検
出気の出力信号と基準交流信号との周波数または
周期のずれを演算によつて測定することにより速
度を求め、こうして求めた速度の単位時間当りの
変化分を演算回路を用いて計算することにより回
転加速度を検出するようにしているだけであり、
加速度検出分解能を自由に切り換えることができ
るようにはなつていなかつた。
て角加速度をアナログ的に求めるものであり、検
出分解能及び検出範囲に限界があつた。このよう
な欠点を克服するために、特開昭57−70465号公
報においては、位相シフト型（位相変調型）の回
転位置検出気を用いた加速度検出装置すなわち回
転加速度計が提案されている。そのような位相シ
フト型位置検出器を用いた加速度検出装置によれ
ば、高分解能かつ超広域で加速度検出を行なうこ
とができるという利点がある。しかし、上記公報
に示されたものにおいては、位相シフト型位置検
出気の出力信号と基準交流信号との周波数または
周期のずれを演算によつて測定することにより速
度を求め、こうして求めた速度の単位時間当りの
変化分を演算回路を用いて計算することにより回
転加速度を検出するようにしているだけであり、
加速度検出分解能を自由に切り換えることができ
るようにはなつていなかつた。
実開昭53−134880号においては、速度発電機を
使用して速度を対応する周波数を持つインクリメ
ンタルパルス列を発生し、このインクリメンタル
パルス列のパルス数を一定サンプリング周期Ｔ毎
にカウントすることにより速度データを求め、こ
の速度データを該サンプリング周期Ｔ毎に順次記
憶し、この記憶データに基づき所定の演算を行う
ことにより、応答性と分解能の相関関係を可変調
整して速度検出及び加速度検出を行うことが示さ
れている。例えば、サンプリング周期Ｔでカウン
トした速度データをそのまま出力した場合は時間
Ｔの応答性を持ち、かつ時間Ｔ分の最小可能カウ
ント値に対応する分解能を持つ速度検出データを
得ることができ、この速度検出データの時間Ｔ当
たりの差分を求めれば、それに対応する応答性と
分解能を持つ加速度検出データを得ることができ
る。また、サンプリング周期Ｔの２周期でそれぞ
れカウントした速度データを加算したものを速度
検出データとして出力した場合は、応答性は時間
2Tとなり、分解能は時間2T分の最小可能カウン
ト値に対応するものなる。この速度検出データの
時間2T当たりの差分を求めれば、それに対応す
る応答性と分解能を持つ加速度検出データを得る
ことがでる。
使用して速度を対応する周波数を持つインクリメ
ンタルパルス列を発生し、このインクリメンタル
パルス列のパルス数を一定サンプリング周期Ｔ毎
にカウントすることにより速度データを求め、こ
の速度データを該サンプリング周期Ｔ毎に順次記
憶し、この記憶データに基づき所定の演算を行う
ことにより、応答性と分解能の相関関係を可変調
整して速度検出及び加速度検出を行うことが示さ
れている。例えば、サンプリング周期Ｔでカウン
トした速度データをそのまま出力した場合は時間
Ｔの応答性を持ち、かつ時間Ｔ分の最小可能カウ
ント値に対応する分解能を持つ速度検出データを
得ることができ、この速度検出データの時間Ｔ当
たりの差分を求めれば、それに対応する応答性と
分解能を持つ加速度検出データを得ることができ
る。また、サンプリング周期Ｔの２周期でそれぞ
れカウントした速度データを加算したものを速度
検出データとして出力した場合は、応答性は時間
2Tとなり、分解能は時間2T分の最小可能カウン
ト値に対応するものなる。この速度検出データの
時間2T当たりの差分を求めれば、それに対応す
る応答性と分解能を持つ加速度検出データを得る
ことがでる。
発明が解決しようとする課題
上述の従来技術においては、応答性と分解能の
相関関係を可変調整して速度検出及び加速度検出
を行うことが可能であるが、その場合、応答性と
分解能の関係は反比例となり、所望の高応答性を
維持しつつ分解能を可変制御することはできなか
つた。また、インクリメンタルパルス列をカウン
トする方式であるため、最高応答はパルスの発生
間隔つまり速度に依存してしまい、速度に依存し
ない高応答性を達成することはできなかつた。ま
た、分解能も時間当たりの発生パルス数つまり速
度に依存してしまい、速度に依存しない分解能制
御はできなかつた。
相関関係を可変調整して速度検出及び加速度検出
を行うことが可能であるが、その場合、応答性と
分解能の関係は反比例となり、所望の高応答性を
維持しつつ分解能を可変制御することはできなか
つた。また、インクリメンタルパルス列をカウン
トする方式であるため、最高応答はパルスの発生
間隔つまり速度に依存してしまい、速度に依存し
ない高応答性を達成することはできなかつた。ま
た、分解能も時間当たりの発生パルス数つまり速
度に依存してしまい、速度に依存しない分解能制
御はできなかつた。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
高応答性を達成しつつ、しかも検出分解能を可変
設定することができるようにした加速度検出装置
を提供しようとするものである。
高応答性を達成しつつ、しかも検出分解能を可変
設定することができるようにした加速度検出装置
を提供しようとするものである。
課題を解決するための手段
この発明に係る加速度検出装置は、検出対象の
位置に応じて基準交流信号を位相シフトした出力
交流信号を生じるセンサ部と、前記センサ部の出
力交流信号と前記基準交流信号の位相差を該出力
交流信号の周期に周期したサンプリングタイミン
グで演算し、前記検出対象の位置データとして出
力する位置演算手段と、前記サンプリングタイミ
ングに同期した時間間隔毎に前記位置データの変
化分を演算し、前記検出対象の速度データとして
出力する速度演算手段と、この速度演算手段で求
めた速度データを前記サンプリングタイミングに
同期した時間間隔毎に次々に取り込み、記憶する
記憶手段と、前記記憶手段に記憶した速度データ
を利用して、或る時点で取り込んだ速度データと
そのＮ回前（ただしＮは整数）の取り込み時点で
取り込んだ速度データとの差を演算し、加速度デ
ータとして出する加速度演算手段と、前記Ｎの値
を可変設定するまたは前記サンプリングタイミン
グの周期を可変分周することにより前記加速度演
算手段で用いる２つの速度データ間の取り込み時
間差を可変設定し、これにより前記加速度データ
の分解能を可変設定する設定手段とを具えるもの
である。
位置に応じて基準交流信号を位相シフトした出力
交流信号を生じるセンサ部と、前記センサ部の出
力交流信号と前記基準交流信号の位相差を該出力
交流信号の周期に周期したサンプリングタイミン
グで演算し、前記検出対象の位置データとして出
力する位置演算手段と、前記サンプリングタイミ
ングに同期した時間間隔毎に前記位置データの変
化分を演算し、前記検出対象の速度データとして
出力する速度演算手段と、この速度演算手段で求
めた速度データを前記サンプリングタイミングに
同期した時間間隔毎に次々に取り込み、記憶する
記憶手段と、前記記憶手段に記憶した速度データ
を利用して、或る時点で取り込んだ速度データと
そのＮ回前（ただしＮは整数）の取り込み時点で
取り込んだ速度データとの差を演算し、加速度デ
ータとして出する加速度演算手段と、前記Ｎの値
を可変設定するまたは前記サンプリングタイミン
グの周期を可変分周することにより前記加速度演
算手段で用いる２つの速度データ間の取り込み時
間差を可変設定し、これにより前記加速度データ
の分解能を可変設定する設定手段とを具えるもの
である。
作 用
センサ部は、検出対象の位置に応じて基準交流
信号を位相シフトした出力交流信号を生じる位相
型のセンサからなる。前記センサ部の出力交流信
号と前記基準交流信号の位相差が検出対象の位置
に対応しており、該位相差は該出力交流信号の１
周期毎に測定可能である。従つて、位置演算手段
では、前記センサ部の出力交流信号と前記基準交
流信号の位相差を該出力交流信号の周期に同期し
たサンプリングタイミングで演算し、これを前記
検出対象の位置データとして出力する。このサン
プリングタイミングつまり応答性は、交流信号の
電気的周期に一義的に依存し、検出対象の速度に
は全く依存しない。例えば、交流信号の周波数が
1kHzであれば、0.001秒の応答性を持ち、これは
検出対象の速度には全く依存しない。
信号を位相シフトした出力交流信号を生じる位相
型のセンサからなる。前記センサ部の出力交流信
号と前記基準交流信号の位相差が検出対象の位置
に対応しており、該位相差は該出力交流信号の１
周期毎に測定可能である。従つて、位置演算手段
では、前記センサ部の出力交流信号と前記基準交
流信号の位相差を該出力交流信号の周期に同期し
たサンプリングタイミングで演算し、これを前記
検出対象の位置データとして出力する。このサン
プリングタイミングつまり応答性は、交流信号の
電気的周期に一義的に依存し、検出対象の速度に
は全く依存しない。例えば、交流信号の周波数が
1kHzであれば、0.001秒の応答性を持ち、これは
検出対象の速度には全く依存しない。
速度演算手段では、前記サンプリングタイミン
グに周期した時間間隔毎に前記位置データの変化
分を演算し、前記検出対象の速度データとして出
力する。この速度演算も前記サンプリングタイミ
ングに同期した時間間隔で行なわれるので、速度
検出の応答性も、検出対象の速度には全く依存せ
ず、交流信号の電気的周期に一義的に依存する。
グに周期した時間間隔毎に前記位置データの変化
分を演算し、前記検出対象の速度データとして出
力する。この速度演算も前記サンプリングタイミ
ングに同期した時間間隔で行なわれるので、速度
検出の応答性も、検出対象の速度には全く依存せ
ず、交流信号の電気的周期に一義的に依存する。
この速度演算手段で求めた速度データを前記サ
ンプリングタイミングに同期した時間間隔毎に記
憶手段に次々に取り込まれ、記憶される。加速度
演算手段では、記憶手段に記憶した速度データを
利用して、或る時点で取り込んだ速度データとそ
のＮ回前（ただしＮは整数）の取り込み時点で取
り込んだ速度データとの差を演算し、加速度デー
タとして出力する。この加速度演算も、取り込み
周期毎に行なうことが可能であるので、前記サン
プリングタイミングに同期した時間間隔で行なう
ことができ、従つて、加速度検出の応答性も、検
出対象の速度には全く依存せず、交流信号の電気
的周期に一義的に依存する。
ンプリングタイミングに同期した時間間隔毎に記
憶手段に次々に取り込まれ、記憶される。加速度
演算手段では、記憶手段に記憶した速度データを
利用して、或る時点で取り込んだ速度データとそ
のＮ回前（ただしＮは整数）の取り込み時点で取
り込んだ速度データとの差を演算し、加速度デー
タとして出力する。この加速度演算も、取り込み
周期毎に行なうことが可能であるので、前記サン
プリングタイミングに同期した時間間隔で行なう
ことができ、従つて、加速度検出の応答性も、検
出対象の速度には全く依存せず、交流信号の電気
的周期に一義的に依存する。
こうして、検出対象の速度に依存せず、交流信
号の電気的周期に一義的に依存する加速度検出が
可能である。電気的交流信号の周期に依存する応
答性はかなり高応答性である。
号の電気的周期に一義的に依存する加速度検出が
可能である。電気的交流信号の周期に依存する応
答性はかなり高応答性である。
また、検出対象の機械的動きに応じたインクリ
メンタルパルスをカウントするものとは異なり、
電気的位相差を測定するものであるので、検出分
解能も検出対象の速度に全く依存しない。
メンタルパルスをカウントするものとは異なり、
電気的位相差を測定するものであるので、検出分
解能も検出対象の速度に全く依存しない。
分解能の可変設定は設定手段により行なうこと
ができる。設定手段では、前記Ｎの値を可変設定
するまたは前記サンプリングタイミングの周期を
可変分周することにより前記加速度演算手段で用
いる２つの速度データ間の取り込み時間差を可変
設定する。これにより、例えば取り込み時間差を
大きくするほど分解能を高くすることができ、取
り込み時間差を小さくするほど分解能を低くする
ことができ、こうして加速度データの分解能を可
変設定することができる。従つて、用途に応じた
適切な分解能を設定することにより効率的な加速
度検出を行うことができる。
ができる。設定手段では、前記Ｎの値を可変設定
するまたは前記サンプリングタイミングの周期を
可変分周することにより前記加速度演算手段で用
いる２つの速度データ間の取り込み時間差を可変
設定する。これにより、例えば取り込み時間差を
大きくするほど分解能を高くすることができ、取
り込み時間差を小さくするほど分解能を低くする
ことができ、こうして加速度データの分解能を可
変設定することができる。従つて、用途に応じた
適切な分解能を設定することにより効率的な加速
度検出を行うことができる。
実施例
以下添付図面を参照してこの発明の実施例を詳
細に説明しよう。
細に説明しよう。
第１図において、速度検出装置１０は検出対象
の回転運動または直線運動に応答して該検出対象
の現速度を示す速度データDVを出力する。つま
り、この速度データDVは、検出対象の速度が時
間的に変化した場合、この変化のレートつまり加
速度に従つて値が時々刻々と変化する。１段につ
き１つの速度データDVの全ビツトをストアし得
るＮ段のシフトレジスタ１１の１段目に速度検出
装置１０の出力データDVが与えられる。シフト
レジスタ１１はサンプリングパルスＳによつてシ
フト制御される。サンプリングパルスＳが発生し
たとき、シフトレジスタ１１の１段目に速度検出
装置１０からの現速度データがサンプリングさ
れ、同時に各段の速度データが次段にシフトされ
る。こうして、速度検出装置１０が求められた速
度データDVが時間経過に従つて次々にサンプリ
ングされ、サンプリングされたものが相次いでシ
フトレジスタ１１に記憶される。
の回転運動または直線運動に応答して該検出対象
の現速度を示す速度データDVを出力する。つま
り、この速度データDVは、検出対象の速度が時
間的に変化した場合、この変化のレートつまり加
速度に従つて値が時々刻々と変化する。１段につ
き１つの速度データDVの全ビツトをストアし得
るＮ段のシフトレジスタ１１の１段目に速度検出
装置１０の出力データDVが与えられる。シフト
レジスタ１１はサンプリングパルスＳによつてシ
フト制御される。サンプリングパルスＳが発生し
たとき、シフトレジスタ１１の１段目に速度検出
装置１０からの現速度データがサンプリングさ
れ、同時に各段の速度データが次段にシフトされ
る。こうして、速度検出装置１０が求められた速
度データDVが時間経過に従つて次々にサンプリ
ングされ、サンプリングされたものが相次いでシ
フトレジスタ１１に記憶される。
速度検出装置１０の出力データDVが演算器１
２のＢ入力に与えられ、シフトレジスタ１１のＮ
段目の出力DVNが演算器１２のＡ入力に与えられ
る。演算器１２はＡ−ＢつまりDVN−DVなる引算
を行ない（この逆にＢ−Ａであつてもよい）、現
在のサンプリングタイミングの速度データDVと
そのＮ回前にサプリングした速度データDVNとの
差を求める。尚、演算器１２のＢ入力に与える速
度データはシフトレジスタ１１の任意の段の出力
信号であつてもよく、要するにＡ入力とＢ入力に
加わる位置データのサンプリングタイミングが所
定回ずれていればよい。
２のＢ入力に与えられ、シフトレジスタ１１のＮ
段目の出力DVNが演算器１２のＡ入力に与えられ
る。演算器１２はＡ−ＢつまりDVN−DVなる引算
を行ない（この逆にＢ−Ａであつてもよい）、現
在のサンプリングタイミングの速度データDVと
そのＮ回前にサプリングした速度データDVNとの
差を求める。尚、演算器１２のＢ入力に与える速
度データはシフトレジスタ１１の任意の段の出力
信号であつてもよく、要するにＡ入力とＢ入力に
加わる位置データのサンプリングタイミングが所
定回ずれていればよい。
こうして演算器１２から出力された速度データ
の差△DVは、サンプリングパルＳのＮ周期に相
当する単位時間当りの検出対象の速度変化量を表
わしており、検出対象の加速度に対応している。
の差△DVは、サンプリングパルＳのＮ周期に相
当する単位時間当りの検出対象の速度変化量を表
わしており、検出対象の加速度に対応している。
ところで、第１図のように差△DV（つまり加速
度）を測定するための単位時間を固定した場合、
広範囲の速度領域すべてにわたつて効率的な加速
度検出を行なうのは困難である。例えば、上記単
位時間（Ｎの値）を高加速度検出に適したものに
設定したとすると、低加速度域では十分な有効桁
を持つ差△DVが得られない。反対に、上記単位
時間（Ｎの値）を低加速度検出に適したものに設
定すると、高加速度域では不必要に多くの有効桁
を持つ差△DVが得られてしまい、またそのため
に演算器１２のビツト数を徒らに多く設けなけれ
ばならなくなる。一般に加速度検出においては、
高加速度域と低加速度域の検出分解能を同じにす
る必要はなく、高加速度になるほど下位桁を無視
して、どの加速度領域でも同じ程度の有効桁で加
速度検出が行なえるようにするのが効率的であ
る。
度）を測定するための単位時間を固定した場合、
広範囲の速度領域すべてにわたつて効率的な加速
度検出を行なうのは困難である。例えば、上記単
位時間（Ｎの値）を高加速度検出に適したものに
設定したとすると、低加速度域では十分な有効桁
を持つ差△DVが得られない。反対に、上記単位
時間（Ｎの値）を低加速度検出に適したものに設
定すると、高加速度域では不必要に多くの有効桁
を持つ差△DVが得られてしまい、またそのため
に演算器１２のビツト数を徒らに多く設けなけれ
ばならなくなる。一般に加速度検出においては、
高加速度域と低加速度域の検出分解能を同じにす
る必要はなく、高加速度になるほど下位桁を無視
して、どの加速度領域でも同じ程度の有効桁で加
速度検出が行なえるようにするのが効率的であ
る。
上述の点に鑑みて、演算器１２で演算する速度
データDV、DVN間のサンプリング回数差Ｎの値を
可変設定するようにした例が第２図に示されてい
る。第１図ではＮを或る固定された整数として扱
つているが、第２図ではＮは可変の整数である。
シフトレジスタ１１の段数Ｍは固定の整数であ
り、Ｎの最大設定可能値がＭである。シフトレジ
スタ１１の各段に記憶されている相次いでサンプ
リングされた速度データがデータセレクタ１３に
夫々入力される。Ｎ設定回路１４は上記Ｎの値を
可変設定するものであり、この回路１４で設定し
たＮの値を示すデータがセレクタ１３の選択制御
入力に加えられ、このＮの値に対応するシフトレ
ジスタ１１の１つの段が選択され、そのだに記憶
されてる速度データをDVNとして演算器１２のＡ
入力に与える。尚、第２図では演算器１２のＢ入
力に速度検出装置１０の出力データDVが与えら
れているが、この代わりにシフトレジスタ１１の
１段目の出力データを与えてもよい。
データDV、DVN間のサンプリング回数差Ｎの値を
可変設定するようにした例が第２図に示されてい
る。第１図ではＮを或る固定された整数として扱
つているが、第２図ではＮは可変の整数である。
シフトレジスタ１１の段数Ｍは固定の整数であ
り、Ｎの最大設定可能値がＭである。シフトレジ
スタ１１の各段に記憶されている相次いでサンプ
リングされた速度データがデータセレクタ１３に
夫々入力される。Ｎ設定回路１４は上記Ｎの値を
可変設定するものであり、この回路１４で設定し
たＮの値を示すデータがセレクタ１３の選択制御
入力に加えられ、このＮの値に対応するシフトレ
ジスタ１１の１つの段が選択され、そのだに記憶
されてる速度データをDVNとして演算器１２のＡ
入力に与える。尚、第２図では演算器１２のＢ入
力に速度検出装置１０の出力データDVが与えら
れているが、この代わりにシフトレジスタ１１の
１段目の出力データを与えてもよい。
Ｎ設定回路１４には演算器１２で求められた差
データ△DV（つまり加速度データ）が与えられて
おり、検出対象の加速度（加速度領域）に応じて
Ｎの値を自動的に設定するようになつている。勿
論、Ｎの値を手動でも切換えることができるよう
にしてもよいのは言うまでもない。Ｎ設定回路１
４の一例を示すと、第３図のように、Ｎテーブル
１５とこのテーブル１５から読み出したＮ値デー
タを一時記憶するバツフアレジスタ１６とを含ん
でおり、演算器１２から与えられる差データ△
DV（加速度データ）とバツフア１６から与えられ
るＮ値データとをアドレス入力としてテーブル１
５からＮ値データを読み出す。Ｎ値データは差デ
ータ△DVを重みづけるものであり、両者によつ
て実際の加速度が設定される。Ｎテーブル１５で
は複数の加速度領域に対応してＮの値を予め記憶
しており、差データ△DVと現在のＮ値データと
の組合せにより加速度に応じたＮ値データを読み
出す。Ｎの値は加速度に反比例するような関係で
設定さえている。例えば、現在の加速度が設定の
最低加速度領域に属するときシフトレジスタ１１
の最後段（Ｍ段目）の出力を選択し、加速度領域
が徐々に高くなるにつれて順次前の段から出力を
選択するようになつている。
データ△DV（つまり加速度データ）が与えられて
おり、検出対象の加速度（加速度領域）に応じて
Ｎの値を自動的に設定するようになつている。勿
論、Ｎの値を手動でも切換えることができるよう
にしてもよいのは言うまでもない。Ｎ設定回路１
４の一例を示すと、第３図のように、Ｎテーブル
１５とこのテーブル１５から読み出したＮ値デー
タを一時記憶するバツフアレジスタ１６とを含ん
でおり、演算器１２から与えられる差データ△
DV（加速度データ）とバツフア１６から与えられ
るＮ値データとをアドレス入力としてテーブル１
５からＮ値データを読み出す。Ｎ値データは差デ
ータ△DVを重みづけるものであり、両者によつ
て実際の加速度が設定される。Ｎテーブル１５で
は複数の加速度領域に対応してＮの値を予め記憶
しており、差データ△DVと現在のＮ値データと
の組合せにより加速度に応じたＮ値データを読み
出す。Ｎの値は加速度に反比例するような関係で
設定さえている。例えば、現在の加速度が設定の
最低加速度領域に属するときシフトレジスタ１１
の最後段（Ｍ段目）の出力を選択し、加速度領域
が徐々に高くなるにつれて順次前の段から出力を
選択するようになつている。
第４図はＮ設定回路１４の別の例を示すもの
で、所定の上限基準値Rnax、下限基準値Rnioと演
算器１２からの差データ△DVとを比較器１７で
比較し、この比較器１７の出力に応じてアツプ／
ダウンカウンタ１８でカウントを行ない、このカ
ウンタ１８のカウント出力をＮ値データとする。
演算器１２の出力データ△DVがRnio≦△DV≦
Rnaxの範囲ではカウンタ１８の内容は変化せず、
そのときのＮ値データが保持される。加速度が増
して△DV＞Rnaxとなると、ダウンカウント信号
がカウンタ１８に与えられ、Ｎの値が１減少され
る。反対に△DV＜Rnioとなつてときはアツプカ
ウント信号がカウンタ１８に与えられ、Ｎの値が
１増加される。
で、所定の上限基準値Rnax、下限基準値Rnioと演
算器１２からの差データ△DVとを比較器１７で
比較し、この比較器１７の出力に応じてアツプ／
ダウンカウンタ１８でカウントを行ない、このカ
ウンタ１８のカウント出力をＮ値データとする。
演算器１２の出力データ△DVがRnio≦△DV≦
Rnaxの範囲ではカウンタ１８の内容は変化せず、
そのときのＮ値データが保持される。加速度が増
して△DV＞Rnaxとなると、ダウンカウント信号
がカウンタ１８に与えられ、Ｎの値が１減少され
る。反対に△DV＜Rnioとなつてときはアツプカ
ウント信号がカウンタ１８に与えられ、Ｎの値が
１増加される。
第２図の例において、演算器１２の出力データ
△DVは検出した加速度の有効桁を示しており、
Ｎ設定回路１４で現在設定しているＮの値を示す
データ（Ｎ値データ）は上記加速度の有効桁デー
タ△DVの重みを示している。従つて、データ△
DVとＮ値データとを用いて加速度の絶対値が特
定される。
△DVは検出した加速度の有効桁を示しており、
Ｎ設定回路１４で現在設定しているＮの値を示す
データ（Ｎ値データ）は上記加速度の有効桁デー
タ△DVの重みを示している。従つて、データ△
DVとＮ値データとを用いて加速度の絶対値が特
定される。
また、第２図の例では、サンプリングパルスＳ
の周期を変えずにサンプリング回数の差（Ｎ）を
変えることにより速度データ差△DVの演算単位
時間を切換えるようにしているが、サンプリング
回数の差（Ｎ）は一定にしてサンプリングパルス
Ｓの周期をＮ設定回路１４の出力に応じて切換え
る、もしくは、サンプリング回数の差（Ｎ）とサ
ンプリングパルスＳの周期の両方を切換えるよう
にしてもよい。
の周期を変えずにサンプリング回数の差（Ｎ）を
変えることにより速度データ差△DVの演算単位
時間を切換えるようにしているが、サンプリング
回数の差（Ｎ）は一定にしてサンプリングパルス
Ｓの周期をＮ設定回路１４の出力に応じて切換え
る、もしくは、サンプリング回数の差（Ｎ）とサ
ンプリングパルスＳの周期の両方を切換えるよう
にしてもよい。
速度検出装置１０としては、特開昭57−70460
号公報に示されたような位相シフト（変調）型位
置検出切を用いて演算によつて速度データを求め
るものを用いてもよい。
号公報に示されたような位相シフト（変調）型位
置検出切を用いて演算によつて速度データを求め
るものを用いてもよい。
速度検出装置１０の一例として、第１図、第２
図と同様の考え方で速度検出を行なうようにした
例が第５図、第６図に示されている。第５図は第
１図と同様の考えで速度検出装置１０を構成した
ものであり、第６図は第２図と同様の考え方で速
度検出装置１０を構成したものであり、シフトレ
ジスタ１１′、演算器１２′、セレクタ１３′、Ｎ
設定回路１４′は夫々第１図、第２図の１１，１
２，１３，１４に対応している。位置検出器３０
は検出対象の回転変位または直線変位に応答して
該検出対象の現位置を示す位置データDXを出力
する。この位置データDXは検出対象が時間的に
変位した場合にこの変位のレートつまり速度に従
つてその値が時々刻々と変化する。従つて上述と
同様の手法によつて、時々刻々と変化する位置デ
ータDXにもとづき速度データDVを求めることが
できる。
図と同様の考え方で速度検出を行なうようにした
例が第５図、第６図に示されている。第５図は第
１図と同様の考えで速度検出装置１０を構成した
ものであり、第６図は第２図と同様の考え方で速
度検出装置１０を構成したものであり、シフトレ
ジスタ１１′、演算器１２′、セレクタ１３′、Ｎ
設定回路１４′は夫々第１図、第２図の１１，１
２，１３，１４に対応している。位置検出器３０
は検出対象の回転変位または直線変位に応答して
該検出対象の現位置を示す位置データDXを出力
する。この位置データDXは検出対象が時間的に
変位した場合にこの変位のレートつまり速度に従
つてその値が時々刻々と変化する。従つて上述と
同様の手法によつて、時々刻々と変化する位置デ
ータDXにもとづき速度データDVを求めることが
できる。
第５図、第６図に示す位置検出器３０として
は、位相シフト型のアブソリユート位置検出器を
使用する。中でも、以下で示す可変磁気抵抗型の
位相シフト型位置検出器を用れば様々の点で有利
である。
は、位相シフト型のアブソリユート位置検出器を
使用する。中でも、以下で示す可変磁気抵抗型の
位相シフト型位置検出器を用れば様々の点で有利
である。
第７図に示された位置検出器３０は、ロータ１
９の回転位置θに応じて基準交流信号sinωtまた
はcosωtを位相シフトした出力信号Ｙ＝sin（ωt−
θ）を生じる回転型のセンサ部２０と、この出力
信号Ｙと基準交流信号sinωtとの位相ずれ量θを
測定してこのθに対応するデイジタルの位置デー
タDXを求める変換部２１とを含んでいる。セン
サ部２０は、複数の極Ａ〜Ｄが円周方向に所定間
隔（一例として90度）で設けられたステータ２２
と、各極Ａ〜Ｄによつて囲まれたステータ空間内
に挿入されたロータ（可動鉄心）１９とを具えて
いる。ロータ１９は、回転角度に応じて各極Ａ〜
Ｄのリラクタンスを変化させる形状を名してお
り、一例として偏心円筒形である。ステータ２２
の各極Ａ〜Ｄには１次コイル１Ａ〜１Ｄ及び２対
コイル２Ａ〜２Ｄが夫々巻回されている。半径方
向で対向する２つの極ＡとＣは差動的に動作する
ようにコイルが巻かれ、かつ差動的なリラクタン
ス変化が生じるようになつている。もう一方の極
Ｂ、Ｄの対も同様である。一方の極対Ａ、Ｃの１
次コイル１Ａ，１Ｃは正弦信号sinωtで励磁され、
他方の極対Ｂ、Ｄの１次コイル１Ｂ，１Ｄは余弦
信号によつて励磁される。その結果、２次コイル
２Ａ〜２Ｄの合成出力Ｙとして、基準信号sinωt
（またはcosωt）をロータ１９の回転角度θに応
じた角度だけ位相シフトした信号Ｙ＝sin（ωt−
θ）が得られるようにすることができる。尚、ロ
ータ１９が或る速度で回転している場合はθはθ
（ｔ）によつて表現される。つまり、θが時々
刻々と変化する。
９の回転位置θに応じて基準交流信号sinωtまた
はcosωtを位相シフトした出力信号Ｙ＝sin（ωt−
θ）を生じる回転型のセンサ部２０と、この出力
信号Ｙと基準交流信号sinωtとの位相ずれ量θを
測定してこのθに対応するデイジタルの位置デー
タDXを求める変換部２１とを含んでいる。セン
サ部２０は、複数の極Ａ〜Ｄが円周方向に所定間
隔（一例として90度）で設けられたステータ２２
と、各極Ａ〜Ｄによつて囲まれたステータ空間内
に挿入されたロータ（可動鉄心）１９とを具えて
いる。ロータ１９は、回転角度に応じて各極Ａ〜
Ｄのリラクタンスを変化させる形状を名してお
り、一例として偏心円筒形である。ステータ２２
の各極Ａ〜Ｄには１次コイル１Ａ〜１Ｄ及び２対
コイル２Ａ〜２Ｄが夫々巻回されている。半径方
向で対向する２つの極ＡとＣは差動的に動作する
ようにコイルが巻かれ、かつ差動的なリラクタン
ス変化が生じるようになつている。もう一方の極
Ｂ、Ｄの対も同様である。一方の極対Ａ、Ｃの１
次コイル１Ａ，１Ｃは正弦信号sinωtで励磁され、
他方の極対Ｂ、Ｄの１次コイル１Ｂ，１Ｄは余弦
信号によつて励磁される。その結果、２次コイル
２Ａ〜２Ｄの合成出力Ｙとして、基準信号sinωt
（またはcosωt）をロータ１９の回転角度θに応
じた角度だけ位相シフトした信号Ｙ＝sin（ωt−
θ）が得られるようにすることができる。尚、ロ
ータ１９が或る速度で回転している場合はθはθ
（ｔ）によつて表現される。つまり、θが時々
刻々と変化する。
変換部２１においては、所定の高速クロツクパ
ルスCPをカウンタ２３でカウントし、このカウ
ンタ２３の出力にもとづきサイン・コサイン発生
回路２４で正弦信号sinωtと余弦信号cosωtを
夫々発生し、これを前述の通り、１次コイル１
Ａ，１Ｃ，１Ｂ，１Ｄに夫々印加する。２次コイ
ル２Ａ〜２Ｄの出力信号Ｙ＝sin（ωt−θ）はゼロ
クロス検出回路２５に与えられ、この信号Ｙの電
気位相角ゼロのタイミングに同期してパルスＬが
出力される。この回路２５の出力パルスＬはラツ
チ回路２６のラツチパルスとして使用される。ラ
ツチ回路２６は回路２５から与えられたパルスＬ
の立上りに応じてカウンタ２３のカウント出力を
ラツチする。カウンタ２３のカウント値が１巡す
る期間と正弦信号sinωtの１周期とを同期させる
ことができ、そうすると、ラツチ回路２６には基
準交流信号sinωtとセンサ部出力信号Ｙ＝sin（ωt
−θ）との位相差θに対応するカウント値がラツ
チされることになり、これが位置データDXとし
て出力される。
ルスCPをカウンタ２３でカウントし、このカウ
ンタ２３の出力にもとづきサイン・コサイン発生
回路２４で正弦信号sinωtと余弦信号cosωtを
夫々発生し、これを前述の通り、１次コイル１
Ａ，１Ｃ，１Ｂ，１Ｄに夫々印加する。２次コイ
ル２Ａ〜２Ｄの出力信号Ｙ＝sin（ωt−θ）はゼロ
クロス検出回路２５に与えられ、この信号Ｙの電
気位相角ゼロのタイミングに同期してパルスＬが
出力される。この回路２５の出力パルスＬはラツ
チ回路２６のラツチパルスとして使用される。ラ
ツチ回路２６は回路２５から与えられたパルスＬ
の立上りに応じてカウンタ２３のカウント出力を
ラツチする。カウンタ２３のカウント値が１巡す
る期間と正弦信号sinωtの１周期とを同期させる
ことができ、そうすると、ラツチ回路２６には基
準交流信号sinωtとセンサ部出力信号Ｙ＝sin（ωt
−θ）との位相差θに対応するカウント値がラツ
チされることになり、これが位置データDXとし
て出力される。
第７図に示すような位相シフト型の位置検出器
１０を用いた場合、第１図、第２図、第５図、第
６図のシフトレジスタ１１，１１′で使用するサ
ンプリングパルスＳとして、位相差測定タイミン
グ（つまり第７図のラツチ回路２６のラツチパル
スＬのタイミング）に同期した信号を用いること
ができる。すなわち、ラツチパルスＬをそのまま
サンプリングパルスＳとして用いる、もしくはこ
のパルスＬを適宜分周したものをサンプリングパ
ルスＳとして用いるのである。同様に、第２図の
Ｎ設定回路１４で設定されたＮ値データに応じて
第８図に示すように可変分周器２７をコントロー
ルし、Ｎの値に応じて上記ラツチパルスＬを可変
分周したものをサンプリングパルスＳとして用い
てもよい。
１０を用いた場合、第１図、第２図、第５図、第
６図のシフトレジスタ１１，１１′で使用するサ
ンプリングパルスＳとして、位相差測定タイミン
グ（つまり第７図のラツチ回路２６のラツチパル
スＬのタイミング）に同期した信号を用いること
ができる。すなわち、ラツチパルスＬをそのまま
サンプリングパルスＳとして用いる、もしくはこ
のパルスＬを適宜分周したものをサンプリングパ
ルスＳとして用いるのである。同様に、第２図の
Ｎ設定回路１４で設定されたＮ値データに応じて
第８図に示すように可変分周器２７をコントロー
ルし、Ｎの値に応じて上記ラツチパルスＬを可変
分周したものをサンプリングパルスＳとして用い
てもよい。
尚、第７図のセンサ部２０は回転型に限らず直
線型のもの（例えば実開昭57−135917号に示され
たような可変磁気抵抗型のもの）を用いてもよ
い。
線型のもの（例えば実開昭57−135917号に示され
たような可変磁気抵抗型のもの）を用いてもよ
い。
以上では、シフトレジスタ１１，１１′、演算
器１２，１２′、セレクタ１３，１３′、Ｎ設定回
路１４，１４′がデイスクリート回路によつて構
成されるように示されているが、これらの部分を
マイクロコンピユータを用いて構成することも可
能である。
器１２，１２′、セレクタ１３，１３′、Ｎ設定回
路１４，１４′がデイスクリート回路によつて構
成されるように示されているが、これらの部分を
マイクロコンピユータを用いて構成することも可
能である。
発明の効果
以上の通りこの発明によれば、加速度検出のた
めの専用センサを設ける必要がなく、しかも、簡
単な演算によつて容易に加速度検出を行なうこと
ができる、という優れた効果を奏する。更に、既
に相次いで記憶してある速度データを用いて簡単
な演算によつて加速度検出を行なうので、時間遅
れのない高応答正の加速度検出を行なうことがで
きる。特に、位相型の位置センサの出力交流信号
と基準交流信号の位相差を該出力交流信号の周期
に同期したサンプリングタイミングで演算し、こ
れを位置データとして出力し、この位置データに
基づき、速度演算及び加速度演算を行なうので、
検出応答性は交流信号の電気的周期に一義的に依
存し、検出対象の速度には全く依存しないものと
なるので、どのような速度のときでも高応答性で
加速度検出を行なうことができる。また、検出分
解能も検出対象の速度の影響を受けないので、高
分解能化が可能である。また、高応答性を維持し
つつ、加速度検出分解能を自由に可能設定するこ
ともできる。
めの専用センサを設ける必要がなく、しかも、簡
単な演算によつて容易に加速度検出を行なうこと
ができる、という優れた効果を奏する。更に、既
に相次いで記憶してある速度データを用いて簡単
な演算によつて加速度検出を行なうので、時間遅
れのない高応答正の加速度検出を行なうことがで
きる。特に、位相型の位置センサの出力交流信号
と基準交流信号の位相差を該出力交流信号の周期
に同期したサンプリングタイミングで演算し、こ
れを位置データとして出力し、この位置データに
基づき、速度演算及び加速度演算を行なうので、
検出応答性は交流信号の電気的周期に一義的に依
存し、検出対象の速度には全く依存しないものと
なるので、どのような速度のときでも高応答性で
加速度検出を行なうことができる。また、検出分
解能も検出対象の速度の影響を受けないので、高
分解能化が可能である。また、高応答性を維持し
つつ、加速度検出分解能を自由に可能設定するこ
ともできる。
第１図はこの発明における加速度検出の基本的
構成を示すブロツク図、第２図はこの発明の一実
施例を示すブロツク図、第３図及び第４図は第２
図のＮ設定回路の一例を夫々示すブロツク図、第
５図及び第６図は第１図、第２図における速度検
出装置をこの発明と同等の考え方を用いて構成し
た例を示すブロツク図、第７図は第１図及び第２
図における位置検出器として回転型の位相シフト
型位置検出器を用いた例を示す説明図、第８図は
第１図及び第２図、第５図、第６図のサンプリン
グパルスを発生する回路の一例を示すブロツク
図、である。 １０……速度検出装置、１１……シフトレジス
タ、１２……演算器、１３……データセレクタ、
１４……Ｎ設定回路、３０……位相検出器、２０
……センサ部、２１……変換部、２２……ステー
タ、１９……ロータ。
構成を示すブロツク図、第２図はこの発明の一実
施例を示すブロツク図、第３図及び第４図は第２
図のＮ設定回路の一例を夫々示すブロツク図、第
５図及び第６図は第１図、第２図における速度検
出装置をこの発明と同等の考え方を用いて構成し
た例を示すブロツク図、第７図は第１図及び第２
図における位置検出器として回転型の位相シフト
型位置検出器を用いた例を示す説明図、第８図は
第１図及び第２図、第５図、第６図のサンプリン
グパルスを発生する回路の一例を示すブロツク
図、である。 １０……速度検出装置、１１……シフトレジス
タ、１２……演算器、１３……データセレクタ、
１４……Ｎ設定回路、３０……位相検出器、２０
……センサ部、２１……変換部、２２……ステー
タ、１９……ロータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 検出対象の位置に応じて基準交流信号を位相
シフトした出力交流信号を生じるセンサ部と、 前記センサ部の出力交流信号と前記基準交流信
号の位相差を該出力交流信号の周期に同期したサ
ンプリグタイミングで演算し、前記検出対象の位
置データとして出力する位置演算手段と、 前記サンプリングタイミングに同期した時間間
隔毎に前記位置データの変化分を演算し、前記検
出対象の速度データとして出力する速度演算手段
と、 この速度演算手段で求めた速度データを前記サ
ンプリングタイミングに同期した時間間隔毎に
次々に取り込み、記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶した速度データを利用し
て、或る時点で取り込んだ速度データとそのＮ回
前（ただしＮは整数）の取り込み時点で取り込ん
だ速度データとの差を演算し、加速度データとし
て出力する加速度演算手段と、 前記Ｎの値を可変設定するまたは前記サンプリ
ングタイミングの周期を可変分周することにより
前記加速度演算手段で用いる２つの速度データ間
の取り込み時間差を可変設定し、これにより前記
加速度データの分解能を可変設定する設定手段と を具える加速度検出装置。 ２ 前記設定手段は、検出した前記検出対象の加
速度に応じて前記可変設定を行うものである特許
請求の範囲第１項記載の加速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689483A JPS59143965A (ja) | 1983-02-05 | 1983-02-05 | 加速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689483A JPS59143965A (ja) | 1983-02-05 | 1983-02-05 | 加速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143965A JPS59143965A (ja) | 1984-08-17 |
| JPH0450533B2 true JPH0450533B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=11928858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1689483A Granted JPS59143965A (ja) | 1983-02-05 | 1983-02-05 | 加速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143965A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154127U (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | ||
| DE4117811A1 (de) * | 1991-05-31 | 1992-12-03 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur aufprallerkennung bei fahrzeugen |
| JP6893257B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2021-06-23 | 太平洋工業株式会社 | 加速度検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53134880U (ja) * | 1977-03-31 | 1978-10-25 |
-
1983
- 1983-02-05 JP JP1689483A patent/JPS59143965A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59143965A (ja) | 1984-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4839834A (en) | Speed detecting apparatus | |
| US4612503A (en) | Rotation speed detection device having a rotation angle detector of inductive type | |
| US4527120A (en) | System for converting mechanical movement to a digital signal | |
| EP0239026A2 (en) | Method and apparatus for determining shaft position and for providing commutation signals | |
| JPH0373808B2 (ja) | ||
| CN115001458A (zh) | 一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法 | |
| JP2004223511A (ja) | アンバランスダイナミックロード発生器 | |
| KR910003518B1 (ko) | 싱크로 전기기계를 이용한 회전검출장치 | |
| JPS61137011A (ja) | エンコ−ダ出力の精度向上方法 | |
| JPH0635932B2 (ja) | アブソリュート回転位置検出装置 | |
| JPH0743389B2 (ja) | 位置検出器を用いた速度検出装置 | |
| JPS59143965A (ja) | 加速度検出装置 | |
| JP6452210B1 (ja) | 速度検出装置 | |
| JPH0350457Y2 (ja) | ||
| JP2551680B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| SU974173A1 (ru) | Измерительное двухканальное устройство к балансировочному станку | |
| JPH063443Y2 (ja) | オープンループ制御装置 | |
| JPS6038616A (ja) | 位相信号−インクリメンタル信号変換器 | |
| SU960556A1 (ru) | Измеритель мощности | |
| JPH0972707A (ja) | 多機能検出装置 | |
| KR19990043005A (ko) | 증분형 엔코더를 이용한 전동기 속도 검출 장치 | |
| SU1043700A1 (ru) | Преобразователь скорости перемещени в код | |
| JP2003307438A (ja) | 一致検出装置及び方法 | |
| JPS645202Y2 (ja) | ||
| SU470845A1 (ru) | Преобразователь код-угол |