JPS58176552A - 回転体の回転数測定検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本考案は回転体の回転数測定検出装ａｔ改良したもので
、その目的とするところは、回転体が振動、ひずみ２回
転むら、あるいは傾斜等のため一定の検出が得られない
場合でも確実に回転数の検出ができるように改良し九吃
のである。

以下、図面について説明すれば、Ａは回転体で光の反射
性のないものＫは反射物１を一定の間隔を置いて貼着す
る。Ｂは回転数測定検出部で中央に発光素子（光源）２
を設け、これを中心として同心状に受光素子３を設ける
。９１図は回転体Ａが基板と平行の場合で、発光素子２
より出た光を反射物１により反射して受光−子３に入っ
て感知する。第２図、第３図は回転体が傾斜して角度が
変化した時、受光素子２だけに光が入シ感知する状態を
示したもので、発光素子２を中心とした同心円周上に受
光素子３を配置し回転体Ａの回転数を測定し、更にどの
受光素子３が感知したかＫよって回転体がどの方向く角
度便化を起したか亀測定できるものである。その方法と
しては発光素子２を、例えば受光素子３を中心として４
個設けた場合、発光素子２の発光周期を順にずらし、又
周波数をバンドパスフィルターＦｓ＝Ｆａで分離するこ
と＄によシ角度変化を判定することができる。

次に９４図は以上の装置を使用するための具体的実施例
で、Ｃは器体で４は表示窓、５はパイロットランプ、６
はスタートスイッチ、７は検出部、８１１ｔモードスイ
ツチ、Ｓは表示窓を示す。

次に第５図は自動車の０〜４００ｍ、又は０〜１１００
Ｋ／ｌ（のラップタイム測定の場合を示したもので、第
５図はｌＯ〜２７の電気部品を使用して、その機能が達
成できるよう罠なっている。図に於いて１０は基本クロ
ック発生分周回路であシ、水晶発振子１１と共に極めて
精度の高い時間周期を発振させている。この１０の基本
クロック発生分周回路は、ラップ時間計測に必要な精度
のめる１　７１００秒のクロックと、Ｏ〜１１００Ｋ／
Ｈモード時の時速１１００Ｋ／ＨＫ達したかを調べるた
めの０．３６ｍ１　の周期をもつパルス信号ｔそれ−ｔ
’ｔｔ発生させている。

１２はゲート回路で、基本クロック発生分周回路１０で
発生している１／１００秒の周期をもつパルス信号をタ
イミング回路２１よ〕のコントロール信号で計測時のみ
ラップタイムの計数回路、及び表示駆動回路１３へ送シ
込むコントロールをしている。

１３のラックタイムの計数及び表示駆動回路は、４桁の
ｌＯ進計数回路及び数字表示装置２２を駆動できるため
の駆動回路にて構成されている。

１４１１ｔタイヤ−周の距離数に相当するパルス発生回
路であり、デジタルスイッチにて設定されたタイヤの外
周に相当する（例えば、タイヤの外周が２００　ｃｍの
時は２０Ｇパルスとか）パルス数を発生させ、これはタ
イヤ回転検出センサーの入力により、タイヤが１回転し
九ときｌＩｃ１回だけ動作するように構成されている。

又、１５のゼロ検出回路は、１４のタイヤ−周の距離数
に相当するパルス発生回路内にある。計数回路のセロを
検出する回路であり、此のゼロ検出回路１５は基本クロ
ック発生分周回路１０で発生される時間周期０．３６ｍ
ｍのクロックと１８のＯ〜Ｚｏｏ　Ｋｍ／Ｈモード時の
判定用パルス発生回路よシ発生されたパルスによシ、測
定車の車速か時速ｘｏｏＫｍ／Ｈとなったかを調べる九
めの欠くべからざる構成要素である。この０〜ｔｏｏＫ
ｍ／Ｈモードの検出原理は後述する。

走行距離計数回路及び４００００　ｔｓ倒達検出回路１
６は１４のタイヤ−局の距離数に相当するパルス発生回
路に於いて発生されたパルスを積算計数する計数回路と
それが４００００５１１に達したかを検出する回路で構
成され、その検出されな結果は、タイミング回路２１へ
送られる。このタイミング回路２１Ｆｉモードスイツチ
２４の入力により基本クロック発生分周回路１よりタイ
ヤ−周の距離数に相当するパルス発生回路１４へ送るパ
ルス信号のクロックの時間周期を、このモードスイッチ
２４が０〜１１００Ｋ／Ｈラップタイム測定モードにセ
ットされている時、その送られるクロックの時間周期は
０．３６　ｍｓ又はその整数倍、整数分の１倍とか、そ
れらの近似値が発生し送られる。このモードスイッチ２
４が０〜４００ｍラップタイム測定モード罠なっている
時には上記パルスは、０．３６皐易　よシ短い時間周期
のものが選択され送られる。

このモードスイッチ２４が０〜ｘｏｏＫｍ／Ｈラップタ
イム測定モードとなっている時、Ｏ〜１００Ｋ　ｍ／Ｈ
ラップタイム測定モード時の判定用パルス発生回路１８
より出力されるパルスと、ゼロ検出回路１５よシの出力
により、時速１００　Ｋ　ｍ／Ｈ＆Ｃ達したかを判断し
、時間計数用ゲート回路１３をコントロールする。又こ
のモードスイッチ２４が０〜４００ｍラップタイム測定
モードとなっている時は、このタイミング回路２１に入
力されている走行距離計数回路及び４００００．ａＩ倒
達検出回路１６よプの信号によシ、時間計数用ゲート回
路１２ｔ−コントロールスル。又スタートスイッチ２４
ｍが入力された時、このタイ建ング回路２１内ではラッ
プタイムの計数回路１３．　　タイヤ−周の距離数に相
当するパルス発生回路１４．及び走行距離計数回路１６
内にある計数回路を全てリセットし、時間計数用ゲート
回路１２のゲートを計数可能なように準備する。そして
、０〜ｘｏｏＫｍ／Ｈ９ツブタイム測定モード時の判定
用パルス発生回路１８より発生したパルスがこのタイミ
ング回路２１へ送られ、そのパルスでゲート回路１２を
能動状態に始めてなるように構成されている。即ち、ス
タートスイッチ２４ｍを入力した後、タイヤが回転し始
めて第１番目の反射検出（回転検出）が確認されたらゲ
ート回路１２が開き、時間計測が行なわれる構成となっ
ている。

タイヤの回転検出のなめの光電スイッチは投光器用発振
器及び駆動回路１３にて発振されたパルスを駆動回路で
電力増幅され、複数の投光用発光ダイオード等で２６・
、・・２６皐を駆動し、光エネルギーとして発光する。

又、２５は光センサーであ）、この光センサ−２ｓで受
光され電気信号に変換された微弱な電気信号を、入力信
号の増幅及び波形整形１９に送られ、タイヤ上の反射体
で反射された光は、この回路を通過することＫよシパル
ス信号として現われる。ここで得られたタイヤの回転パ
ルスを０＝１００Ｋｍ／Ｈラップタイム測定モード時の
判定用パルス発生回路１１へ送り、更にその出力を距離
パルス発生指令パルスの発生回路１Ｔへ入力され、この
距離パルス発生指令パルスの発生回路１７で発生された
パルスは、タイヤ−周の距離数に相当するパルス発生回
路１４へ送られ、タイヤ−周の距離に相当するパルスが
発生されることＫなる。

次に第６図は同じく自動車の時速ｔｏｏＫｍ／Ｈの検出
に対するもので、自動車郷の車輪をもった亀のが移動す
る時、その車輪の直径Ｒが与えられていて、その車輪が
１回転する時間周期〒を計測することＫより、車速Ｖが
測定できることはよく知られている。

時速ｔｏｏＫｍ／Ｈは秒速に変換すると、拳・・・・（
１） 上記定数は時速１００　Ｋｍ／Ｈの時、１秒間に！７７
７７　ａｍのスピードで移動することを意味している。

上記１１１式よｆｉ１ｍ＋の距離を進むのく要する時間
を計算すると、 ・　・　・　・　・（２） この１２１式は時速１ｏｏ　Ｋｍ／Ｈで移動している５
時、１ａｍの距離を進むために要する時間は０．０００
３６秒であることを示している。

上記の関係を利用し、車速１ｏｏ　Ｋｍ／Ｈ、を検出す
るように構成されたのが別紙６図であル、その時間的タ
インングチャートを別紙に記載。

１００　Ｋｍ／Ｈ検出の第６図において、デジタルスイ
ッチ２８にてタイヤの外周の長さく例えば２３８５Ｉ）
がセットされていて、３２の距離パルス発生指令パルス
の発生回路にて発生されたパルスは、そのデジタルスイ
ッチ２８のデーターを２８のデータープリセット型減算
計数回路にプリセットするパルスである。そして、その
プリセットパルスがプリセット動作の終了後、このデー
タープリセット型減算計数回路に入力されている、０．
３６　ｍｓ　という、特殊な周期をもったクロックパル
スにて減算計数を実行してゆく。そして、その減算計数
回路２ｓの計数内容はゼロ検出回路３０へ入力され、そ
の減算計数回路２９がゼロになったかを調べる。そして
、ゼロ検出回路３０の出力は、Ｏ〜ｔｏｏ　Ｋｍ／Ｈｍ
−Ｈモード時用パルス発生回路３１よ〕の出力パルスと
共に判断回路３３にて１００　Ｋｍ／ＨＫ達したか否か
を判断させ、スタート保持回路３４をリセットさせ、ラ
ップ時間計数ゲート回路を閉じ、ラップ時間の計測を終
了するように構成されている。

１１００Ｋ／Ｈ検出タイミングチヤ一ト図に於いてＰＫ
　はタイヤの回転パルスで、光電スイッチ等にてタイヤ
の回転を必要な電子回路を通過させることＫよル、波形
整形して得られたパルスである。そしてｎ ＰＩはそのＰＩにより単安定マルチバイブレーター等の
回路によシ発生されたパルスで６９、このパルスによシ
、ｌｏｏ　Ｋｍ／Ｈ以上のスピードになったかを判断さ
せるために作られたパルスである。ＰＩ　はデータープ
リセット型減算計数回路２８へのデータープリセット信
号であシ、やはＦ）、ＰＩ　パルスよシタイ々ングをと
夛、単安定マルチバイブレータ−畔によ）発生される亀
のである。モしてＰｌにて、データーがセットされたデ
ータープリセット型減算計数回路２＠のプリセット後、
Ｐ４　の０．３６　ｍｍのクロックパルスにて減算計数
を開始する。そして、第７図説明図に於いてｔｌが前述
した計算方法、即ち、１ｏｏ　Ｋｍ／Ｈの時、ｌａｍ進
むのＫ　Ｏ，３６ｍｓ　　の時間を要するから、 （＃設定データー）　Ｘ　Ｏ，３６（ｍｌ）　＝ｔ　＠
　＊　＠　＠　＠　（３１となる。ｔＦｉ時速１００　
Ｋｍ／Ｈの速ＵＫて、外周が設定データーの時、タイヤ
が１回転するのに要する時間であることを意味している
。即ち、タイヤ１回転の時間がｔ以上あった時はｔｏｏ
Ｋｍ／Ｈ以下のスピードであり、ｔと等しい時、ｔｏｏ
４ｍ／Ｈで走行していることであシミ　を以下の時は、
ｔｏｏ　Ｋｍ／Ｈ以上のスピードが出ていることになる
。即ち、上記の状態はデータープリセット型減算計数回
路２が判定パルスｐｍの時零になっていた場合、時速１
０ＧＫｍ／Ｈ以下のスピードであ夛、又同様のタイさン
グの時零になっていない場合はｔｏｏｘｍ／Ｈ以上Ｑス
ピードにて走行していることになる。タイｔングチャー
トのゼロ検出出力は零の時、出力が出ているように記述
しである。

以上のように、ｌＯｆｆＫｍ／Ｈのスピードを検出する
ために判定パルスＰｓを設け、そのＰｍと重複せずプリ
セット信号Ｐｓを生成し、０．３６　ｍｓという特殊な
りロックＦ＝を用いて、そのスピードが判断できるよう
になっている。又本方式を用いれば、１００Ｋ　ｍ／Ｈ
だけではなく、クロックＰ４を計算することによシ容易
に種々のスピードを検出することが可能である。又、デ
ーター設定用デジタルスイッチの外周を、例えば実際の
外周の倍の数値を設定すれば５０Ｋｍ／Ｈのスピードが
容易に検出できるととＫなる。又、同じ方法で即ち、倍
の数値を設定すれば、０〜２００ｍのラップタイム全容
易に測定できることになる。

【図面の簡単な説明】

図面箱１図九至第３図は回転体と回転数測定検出部との
関係説明図、第４図は器具の斜視図、第５図。 第６図は配線図、第７図は説明図を示す。 Ａ・・・回転体 Ｂ・・・回転数測定検出部 Ｃ１・器　具 特許出願人　池　　１）　康　　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 口）回転体に光の吸収部分と、反射部分とを等間隔に交
   互に設けた反射光式であって、検出部に発光素子を中心
   として同心円周上に受光素子を設けるか、又逆に受光素
   子を中心として発光素子を同心円周上に設は回転体が振
   動。 ひずみ、傾斜した場合でも回転体の回転数測゛　定検用
   ができるようにしたことを特徴とする回転体の回転数測
   定検出装置。 ゛（２）回転体に光の吸収部分と反射部分とを勢関隔に
   交互に設けた反射光式で、あって、゛検出部に発光素子
   を中心として同心円上に受光素子を設けるか、又は逆に
   受光素子を中心として発光素子を同心円周上に設け、回
   転体が振動。 ひずみ、傾斜した場合で“も回転体の回転数測定検出が
   できるようにしたことを特徴とする回転体の回転数測定
   検出装置であって、且つ基本クロック発生分周回路、ゲ
   ート回路、ラップタイムの計数表示駆動回路、タイヤ−
   周の距離数パルス発生回路、セロ検出回路、θ〜１１０
   ０Ｋ／Ｈモード時の判定用パルス回路。 距離パルス発生回指令回路、入用信号、の増幅波形整形
   勢の電気部品を組合わせて０〜４００ｍ１又はＯ〜１０
   ０　Ｋｍ／Ｈラップタイムｍ１定をできるようにした構
   −を持つ回転体の゛回転体数測定検出装置。 （３）回転体に光の吸収部分と反射部分とを等間隔に交
   互に設けた反射光式であって、検出部に発光素子を中心
   として同心円−上に受光素子を設けるか、又は逆に受光
   素子を中心として発光素子を同心円周上に設け、回転体
   が振動、ひずみ、傾斜した場合でも回転体の回転数測定
   検出ができるようＫしたことを特徴とする回転体の回転
   数測定検出装置であって、且つデジタルスイッチ、デー
   タープリセット型減算計数回路、−１！’ロ検出回路、
   ０”〜１１００Ｋ／Ｈ時のパルス発生回路、距離パルス
   発生指令パルスの発生回路１判断回路、スタート保持回
   路等の電気部品を組合わせて時速１００　Ｋｍ／Ｈの検
   出を行うことができる構成を持つ回転体の回転数測定検
   出装置。