JP3203909B2 - Ａ／ｄ変換装置 - Google Patents
Ａ／ｄ変換装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/26—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being duration, interval, position, frequency, or sequence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/64—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals
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- Theoretical Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力信号を数値化する
Ａ／Ｄ変換装置に関する。
Ａ／Ｄ変換装置に関する。
【０００２】
【０００３】
【従来の技術】従来より、 例えば特開平３−１２５５１
４号公報，特開平３−２２０８１４号公報等に開示され
ているように、検出対象物の位置や回転速度等の物理量
を検出する物理量検出装置（センサ）として、検出対象
物の物理量の変化に応じて特性が変化する検出素子と、
検出素子の特性変化に応じて発振周波数が変化する発振
回路とからなる一対の発振装置を用いて、物理量の変化
に応じて位相差が変化する２個のパルス信号を生成し、
このパルス信号の位相差を、パルス位相差符号化回路
（時間Ａ／Ｄ変換装置）により数値化して出力する物理
量検出装置が提案されている。
４号公報，特開平３−２２０８１４号公報等に開示され
ているように、検出対象物の位置や回転速度等の物理量
を検出する物理量検出装置（センサ）として、検出対象
物の物理量の変化に応じて特性が変化する検出素子と、
検出素子の特性変化に応じて発振周波数が変化する発振
回路とからなる一対の発振装置を用いて、物理量の変化
に応じて位相差が変化する２個のパルス信号を生成し、
このパルス信号の位相差を、パルス位相差符号化回路
（時間Ａ／Ｄ変換装置）により数値化して出力する物理
量検出装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た時間Ａ／Ｄ変換装置を用いて２個のパルス信号の位相
差を数値化する場合、電源電圧や周囲温度等の動作条件
が変動すると、Ａ／Ｄ変換装置の動作特性が変化して、
数値化した値が実際とは異なる値になってしまうことが
あった。
た時間Ａ／Ｄ変換装置を用いて２個のパルス信号の位相
差を数値化する場合、電源電圧や周囲温度等の動作条件
が変動すると、Ａ／Ｄ変換装置の動作特性が変化して、
数値化した値が実際とは異なる値になってしまうことが
あった。
【０００５】例えば、上記時間Ａ／Ｄ変換装置を備えた
物理量検出装置を自動車に搭載してエンジン制御等の各
種制御を行う場合、バッテリ出力が低下している状態で
スタータスイッチをオンしたり、電源供給ラインに誘導
ノイズが重畳されると、物理量検出装置の電源電圧が変
動するため、こうした電源電圧の変動時に物理量検出装
置により得られた値は実際の物理量とは対応しなくな
り、この状態ではエンジン等の制御対象を誤制御してし
まうことになる。
物理量検出装置を自動車に搭載してエンジン制御等の各
種制御を行う場合、バッテリ出力が低下している状態で
スタータスイッチをオンしたり、電源供給ラインに誘導
ノイズが重畳されると、物理量検出装置の電源電圧が変
動するため、こうした電源電圧の変動時に物理量検出装
置により得られた値は実際の物理量とは対応しなくな
り、この状態ではエンジン等の制御対象を誤制御してし
まうことになる。
【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、動作条件の変動に伴い生じる数値化誤差を自己補
正可能なＡ／Ｄ変換装置を提供することを目的としてい
る。
ので、動作条件の変動に伴い生じる数値化誤差を自己補
正可能なＡ／Ｄ変換装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置は、所定
の基準パルス信号を出力すると共に、該基準パルス信号
に対して第１入力信号の特性に応じた位相差を有する第
１パルス信号を出力する第１信号出力手段と、該第１信
号出力手段から出力される基準パルス信号に対して第２
入力信号の特性に応じた位相差を有する第２パルス信号
を出力する第２信号出力手段と、前記第１信号出力手段
から出力される基準パルス信号、第１パルス信号、及
び、前記第２信号出力手段から出力される第２パルス信
号が入力されると、前記基準パルス信号と前記第１パル
ス信号との位相差を数値化して第１数値化信号とし、さ
らに前記基準信号と前記第２パルス信号との位相差を数
値化して第２数値化信号とする時間Ａ／Ｄ変換手段と、
該時間Ａ／Ｄ変換手段にて数値化された前記第１数値化
信号及び前記第１数値化信号を夫々読み込み、該第１数
値化信号と第２数値化信号との比率を演算して、該演算
結果を出力する演算手段と、を備えたことを特徴として
いる。
めになされた請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置は、所定
の基準パルス信号を出力すると共に、該基準パルス信号
に対して第１入力信号の特性に応じた位相差を有する第
１パルス信号を出力する第１信号出力手段と、該第１信
号出力手段から出力される基準パルス信号に対して第２
入力信号の特性に応じた位相差を有する第２パルス信号
を出力する第２信号出力手段と、前記第１信号出力手段
から出力される基準パルス信号、第１パルス信号、及
び、前記第２信号出力手段から出力される第２パルス信
号が入力されると、前記基準パルス信号と前記第１パル
ス信号との位相差を数値化して第１数値化信号とし、さ
らに前記基準信号と前記第２パルス信号との位相差を数
値化して第２数値化信号とする時間Ａ／Ｄ変換手段と、
該時間Ａ／Ｄ変換手段にて数値化された前記第１数値化
信号及び前記第１数値化信号を夫々読み込み、該第１数
値化信号と第２数値化信号との比率を演算して、該演算
結果を出力する演算手段と、を備えたことを特徴として
いる。
【０００８】また請求項２に記載のＡ／Ｄ変換装置は、
請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置において、前記第１入
力信号及び第２入力信号は、同一の検出対象を異なる手
段で観測したときに得られる異なる検出信号であること
を特徴としている。
請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置において、前記第１入
力信号及び第２入力信号は、同一の検出対象を異なる手
段で観測したときに得られる異なる検出信号であること
を特徴としている。
【０００９】
【００１０】上記のように構成された請求項１に記載の
Ａ／Ｄ変換装置においては、第１信号出力手段が、所定
の基準パルス信号を出力すると共に、この基準パルス信
号に対して第１入力信号の特性に応じた位相差を有する
第１パルス信号を出力し、第２信号出力手段が、第１信
号出力手段から出力される基準パルス信号に対して第２
入力信号の特性に応じた位相差を有する第２パルス信号
を出力する。
Ａ／Ｄ変換装置においては、第１信号出力手段が、所定
の基準パルス信号を出力すると共に、この基準パルス信
号に対して第１入力信号の特性に応じた位相差を有する
第１パルス信号を出力し、第２信号出力手段が、第１信
号出力手段から出力される基準パルス信号に対して第２
入力信号の特性に応じた位相差を有する第２パルス信号
を出力する。
【００１１】そして、これら各信号出力手段から出力さ
れる基準パルス信号、第１パルス信号、及び、第２パル
ス信号は、時間Ａ／Ｄ変換手段に入力され、時間Ａ／Ｄ
変換手段は、基準パルス信号と第１パルス信号との位相
差を数値化して第１数値化信号とし、さらに基準信号と
第２パルス信号との位相差を数値化して第２数値化信号
とする。
れる基準パルス信号、第１パルス信号、及び、第２パル
ス信号は、時間Ａ／Ｄ変換手段に入力され、時間Ａ／Ｄ
変換手段は、基準パルス信号と第１パルス信号との位相
差を数値化して第１数値化信号とし、さらに基準信号と
第２パルス信号との位相差を数値化して第２数値化信号
とする。
【００１２】またこのように時間Ａ／Ｄ変換手段にて数
値化された第１数値化信号及び第１数値化信号は、演算
手段に入力され、演算手段は、これら各信号の比率を演
算して出力する。
値化された第１数値化信号及び第１数値化信号は、演算
手段に入力され、演算手段は、これら各信号の比率を演
算して出力する。
【００１３】すなわち、電源電圧や周囲温度等の動作条
件の変動によって時間Ａ／Ｄ変換手段による数値化結果
に誤差が生じた場合、その誤差の比率は、数値化した信
号によらず一定となる。従って、時間Ａ／Ｄ変換手段
に、値の異なる２種の信号の位相差を夫々数値化させた
場合、各数値化結果は、動作条件の変動によって誤差が
生じるものの、その比率は、動作条件の変動にかかわら
ず常に一定の値となる。
件の変動によって時間Ａ／Ｄ変換手段による数値化結果
に誤差が生じた場合、その誤差の比率は、数値化した信
号によらず一定となる。従って、時間Ａ／Ｄ変換手段
に、値の異なる２種の信号の位相差を夫々数値化させた
場合、各数値化結果は、動作条件の変動によって誤差が
生じるものの、その比率は、動作条件の変動にかかわら
ず常に一定の値となる。
【００１４】そこで、本発明では、時間Ａ／Ｄ変換手段
に、基準パルス信号と、この基準パルス信号に対して第
１入力信号の特性に応じた位相差を有する第１パルス信
号と、同じく基準パルス信号に対して第２入力信号の特
性に応じた位相差を有する第２パルス信号とを夫々入力
して、基準信号と第１パルス信号及び第２パルス信号と
の位相差を夫々第１数値化信号及び第２数値化信号とし
て数値化させ、これら各数値化信号の比率を演算手段に
て演算することにより、第１パルス信号と第２パルス信
号との比率、延いては、第１入力信号と第２入力信号と
の特性の比率、を表すＡ／Ｄ変換結果を得るようにして
いるのである。
に、基準パルス信号と、この基準パルス信号に対して第
１入力信号の特性に応じた位相差を有する第１パルス信
号と、同じく基準パルス信号に対して第２入力信号の特
性に応じた位相差を有する第２パルス信号とを夫々入力
して、基準信号と第１パルス信号及び第２パルス信号と
の位相差を夫々第１数値化信号及び第２数値化信号とし
て数値化させ、これら各数値化信号の比率を演算手段に
て演算することにより、第１パルス信号と第２パルス信
号との比率、延いては、第１入力信号と第２入力信号と
の特性の比率、を表すＡ／Ｄ変換結果を得るようにして
いるのである。
【００１５】このため、本発明によれば、時間Ａ／Ｄ変
換手段の動作条件が変動しても、第１入力信号と第２入
力信号との特性の比率を常に正確に数値化できることに
なり、その数値化データから、第１入力信号と第２入力
信号の特性の相対変化及びその変化量を、時間Ａ／Ｄ変
換手段の動作条件の変化に影響されることなく、常に正
確に測定できるようになる。
換手段の動作条件が変動しても、第１入力信号と第２入
力信号との特性の比率を常に正確に数値化できることに
なり、その数値化データから、第１入力信号と第２入力
信号の特性の相対変化及びその変化量を、時間Ａ／Ｄ変
換手段の動作条件の変化に影響されることなく、常に正
確に測定できるようになる。
【００１６】また、例えば、第１信号出力手段に基準と
なる特性（電圧、周波数、時間等）を有する第１入力信
号を入力し、第２信号出力手段に特性（第１入力信号に
対応した電圧、周波数、時間等）が不明な第２入力信号
を入力すれば、第２入力信号の基準特性に対する特性の
ずれを常に正確に数値化できる。
なる特性（電圧、周波数、時間等）を有する第１入力信
号を入力し、第２信号出力手段に特性（第１入力信号に
対応した電圧、周波数、時間等）が不明な第２入力信号
を入力すれば、第２入力信号の基準特性に対する特性の
ずれを常に正確に数値化できる。
【００１７】また、特に、請求項２に記載のように、第
１入力信号及び第２入力信号として、同一の検出対象を
異なる手段で観測したときに得られる異なる検出信号を
入力するようにすれば、検出対象の特性変化やその変化
量を正確に測定できる。
１入力信号及び第２入力信号として、同一の検出対象を
異なる手段で観測したときに得られる異なる検出信号を
入力するようにすれば、検出対象の特性変化やその変化
量を正確に測定できる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は、本発明が適用された物理量検出装置の
構成を表わすブロック図である。なお、本実施例の物理
量検出装置は、時間Ａ／Ｄ変換手段として特開平３−２
２０８１４号公報に開示されたパルス位相差符号化回路
を備え、物理量として磁気の変化を検出するものであ
る。
る。まず図１は、本発明が適用された物理量検出装置の
構成を表わすブロック図である。なお、本実施例の物理
量検出装置は、時間Ａ／Ｄ変換手段として特開平３−２
２０８１４号公報に開示されたパルス位相差符号化回路
を備え、物理量として磁気の変化を検出するものであ
る。
【００２１】図１に示す如く、本実施例の物理量検出装
置は、作用する磁気の強度に応じて抵抗値が変化する一
対の磁気抵抗素子１２，１４を備えている。これら各磁
気抵抗素子１２，１４は、同一形状を有し、同じ磁気の
変化に対して抵抗値が逆方向に変化するよう、互いに９
０度ずらせて配置されている。
置は、作用する磁気の強度に応じて抵抗値が変化する一
対の磁気抵抗素子１２，１４を備えている。これら各磁
気抵抗素子１２，１４は、同一形状を有し、同じ磁気の
変化に対して抵抗値が逆方向に変化するよう、互いに９
０度ずらせて配置されている。
【００２２】次に、これら各磁気抵抗素子１２，１４
は、夫々、各磁気抵抗素子１２，１４の抵抗変化に応じ
て発振周波数が変化する一対の発振器１６，１８に接続
されている。各発振器１６，１８は、波形整形回路を内
蔵しており、各磁気抵抗素子１２，１４の抵抗値によっ
て決定される発振周波数に等しい周波数のパルス信号Ｃ
ＫＡ，ＣＫＢ（図５参照）を生成して、各パルス信号Ｃ
ＫＡ，ＣＫＢを、夫々、カウンタ・デコーダ部２２，２
４に出力する。尚、カウンタ・デコーダ部２２は、本発
明の第１信号出力手段に相当し、カウンタ・デコーダ部
２４は、本ｈつめいの第２信号出力手段に相当する。
は、夫々、各磁気抵抗素子１２，１４の抵抗変化に応じ
て発振周波数が変化する一対の発振器１６，１８に接続
されている。各発振器１６，１８は、波形整形回路を内
蔵しており、各磁気抵抗素子１２，１４の抵抗値によっ
て決定される発振周波数に等しい周波数のパルス信号Ｃ
ＫＡ，ＣＫＢ（図５参照）を生成して、各パルス信号Ｃ
ＫＡ，ＣＫＢを、夫々、カウンタ・デコーダ部２２，２
４に出力する。尚、カウンタ・デコーダ部２２は、本発
明の第１信号出力手段に相当し、カウンタ・デコーダ部
２４は、本ｈつめいの第２信号出力手段に相当する。
【００２３】ここで、発振器１６からのパルス信号ＣＫ
Ａを受けるカウンタ・デコーダ部２２は、図２に示す如
く、パルス信号ＣＫＡをカウントしてカウント信号Ｃ1
Ａ 〜Ｃ4Ａ を出力するカウンタ２２ａと、このカウン
ト信号Ｃ1Ａ 〜Ｃ4Ａ を受け、カウンタ２２ａによる計
数値が計数開始後所定値（本実施例では９）に達するま
での間、パルス信号ＰＡ（図５参照）を出力すると共
に、計数値が所定値（本実施例では８）に達したときに
パルス信号ＰＣ（図５参照）を出力するデコーダ２２ｂ
とから構成されている。
Ａを受けるカウンタ・デコーダ部２２は、図２に示す如
く、パルス信号ＣＫＡをカウントしてカウント信号Ｃ1
Ａ 〜Ｃ4Ａ を出力するカウンタ２２ａと、このカウン
ト信号Ｃ1Ａ 〜Ｃ4Ａ を受け、カウンタ２２ａによる計
数値が計数開始後所定値（本実施例では９）に達するま
での間、パルス信号ＰＡ（図５参照）を出力すると共
に、計数値が所定値（本実施例では８）に達したときに
パルス信号ＰＣ（図５参照）を出力するデコーダ２２ｂ
とから構成されている。
【００２４】また、図示しないが、発振器１８からのパ
ルス信号ＣＫＢを受けるカウンタ・デコーダ部２４は、
上記カウンタ・デコーダ部２２と略同様に、パルス信号
ＣＫＢをカウントするカウンタと、このカウンタによる
計数値が所定値（本実施例では５）に達したときにパル
ス信号ＰＣ（図５参照）を出力するデコーダとから構成
されている。
ルス信号ＣＫＢを受けるカウンタ・デコーダ部２４は、
上記カウンタ・デコーダ部２２と略同様に、パルス信号
ＣＫＢをカウントするカウンタと、このカウンタによる
計数値が所定値（本実施例では５）に達したときにパル
ス信号ＰＣ（図５参照）を出力するデコーダとから構成
されている。
【００２５】なお、カウンタ・デコーダ部２２内のデコ
ーダ２２ｂは、パルス信号ＰＡ，ＰＣを出力するだけで
なく、カウンタ２２ａによる計数値が所定値（本実施例
では９）に達したときに、カウンタ２２ａ及びカウンタ
・デコード部２４内のカウンタを共にリセットさせるリ
セット信号ＲＳＴを出力すると共に、これら両カウンタ
による次回の計数の開始の同期をとるために、発振器１
８に対して同期信号Ｓｙｎｃを出力する。
ーダ２２ｂは、パルス信号ＰＡ，ＰＣを出力するだけで
なく、カウンタ２２ａによる計数値が所定値（本実施例
では９）に達したときに、カウンタ２２ａ及びカウンタ
・デコード部２４内のカウンタを共にリセットさせるリ
セット信号ＲＳＴを出力すると共に、これら両カウンタ
による次回の計数の開始の同期をとるために、発振器１
８に対して同期信号Ｓｙｎｃを出力する。
【００２６】そして、上記各カウンタ・デコーダ部２
２，２４から出力されるパルス信号ＰＡ〜ＰＣの内、パ
ルス信号ＰＡは、パルス位相差符号化回路３０にそのま
ま入力され、パルス信号ＰＢ及びＰＣは、ＯＲ回路２６
を介して、パルス位相差符号化回路３０及びレジスタ回
路４０に入力される。
２，２４から出力されるパルス信号ＰＡ〜ＰＣの内、パ
ルス信号ＰＡは、パルス位相差符号化回路３０にそのま
ま入力され、パルス信号ＰＢ及びＰＣは、ＯＲ回路２６
を介して、パルス位相差符号化回路３０及びレジスタ回
路４０に入力される。
【００２７】次に、パルス位相差符号化回路３０は、図
３に示す如く、ＮＡＮＤ回路及び偶数個の反転回路（イ
ンバータ）をリング状に連結したリング遅延パルス発生
回路３２と、カウンタ３４と、パルスセレクタ３６と、
エンコーダ３８とから構成されており、パルス信号ＰＡ
は、リング遅延パルス発生回路３２を構成するＮＡＮＤ
回路の一方に入力され、パルス信号ＰＢ及びＰＣは、パ
ルスセレクタ３６に入力される。
３に示す如く、ＮＡＮＤ回路及び偶数個の反転回路（イ
ンバータ）をリング状に連結したリング遅延パルス発生
回路３２と、カウンタ３４と、パルスセレクタ３６と、
エンコーダ３８とから構成されており、パルス信号ＰＡ
は、リング遅延パルス発生回路３２を構成するＮＡＮＤ
回路の一方に入力され、パルス信号ＰＢ及びＰＣは、パ
ルスセレクタ３６に入力される。
【００２８】このパルス位相差符号化回路３０は、特開
平３−２２０８１４号に開示されたものと略同様であ
り、次のように動作する。まず、リング遅延パルス発生
回路３２のＮＡＮＤ回路にはパルス信号ＰＡが入力され
ているため、パルス信号ＰＡがLow レベルであれば、Ｎ
ＡＮＤ回路の出力がHighレベルに固定される。次にパル
ス信号ＰＡがHighレベルになると、ＮＡＮＤ回路の出力
がHighレベルからLow レベルに反転し、その後、ＮＡＮ
Ｄ回路の出力に連結されたインバータの出力が順次反転
して行く。またインバータは偶数段であるため、最終段
のインバータの出力はLow レベルとなり、ＮＡＮＤ回路
にLow レベルの信号が入力される。この結果、ＮＡＮＤ
回路の出力はLow レベルからHighレベルに反転し、再
度、ＮＡＮＤ回路の出力に連結されたインバータの出力
が順次反転する。
平３−２２０８１４号に開示されたものと略同様であ
り、次のように動作する。まず、リング遅延パルス発生
回路３２のＮＡＮＤ回路にはパルス信号ＰＡが入力され
ているため、パルス信号ＰＡがLow レベルであれば、Ｎ
ＡＮＤ回路の出力がHighレベルに固定される。次にパル
ス信号ＰＡがHighレベルになると、ＮＡＮＤ回路の出力
がHighレベルからLow レベルに反転し、その後、ＮＡＮ
Ｄ回路の出力に連結されたインバータの出力が順次反転
して行く。またインバータは偶数段であるため、最終段
のインバータの出力はLow レベルとなり、ＮＡＮＤ回路
にLow レベルの信号が入力される。この結果、ＮＡＮＤ
回路の出力はLow レベルからHighレベルに反転し、再
度、ＮＡＮＤ回路の出力に連結されたインバータの出力
が順次反転する。
【００２９】つまり、リング遅延パルス発生回路３２で
は、パルス信号ＰＡがHighレベルでなければ、各インバ
ータの出力が所定レベルに固定（リセット）され、パル
ス信号ＰＡがHighレベルになると、リングを形成してい
る各回路による遅延時間を伴って、パルス信号ＰＡが周
回することになる。
は、パルス信号ＰＡがHighレベルでなければ、各インバ
ータの出力が所定レベルに固定（リセット）され、パル
ス信号ＰＡがHighレベルになると、リングを形成してい
る各回路による遅延時間を伴って、パルス信号ＰＡが周
回することになる。
【００３０】またリング遅延パルス発生回路３２は、そ
の経路の途中から、パルス信号ＰＡが通過したＮＡＮＤ
回路及びインバータの段数によって遅延時間が決まると
ころの複数の遅延パルスを、パルスセレクタ３６に出力
する。そして、パルスセレクタ３６は、パルス信号Ｐ
Ｂ，ＰＣが入力される度に、パルス信号ＰＡが達してい
る段の遅延パルスを選択し、この選択した遅延パルスに
対応する信号をエンコーダ３８に出力する。するとエン
コーダ３８は、その入力に対応する２進数のデジタル信
号を出力する。
の経路の途中から、パルス信号ＰＡが通過したＮＡＮＤ
回路及びインバータの段数によって遅延時間が決まると
ころの複数の遅延パルスを、パルスセレクタ３６に出力
する。そして、パルスセレクタ３６は、パルス信号Ｐ
Ｂ，ＰＣが入力される度に、パルス信号ＰＡが達してい
る段の遅延パルスを選択し、この選択した遅延パルスに
対応する信号をエンコーダ３８に出力する。するとエン
コーダ３８は、その入力に対応する２進数のデジタル信
号を出力する。
【００３１】またリング遅延パルス発生回路３２内での
パルス信号ＰＡの周回回数は、カウンタ３４によりカウ
ントされ、カウンタ３４は、そのカウント結果を、エン
コーダ３８の出力の上位ビットとして出力する。なお、
このカウンタ３４は、入力信号の立上がり及び立下がり
の両エッジでカウント動作する。
パルス信号ＰＡの周回回数は、カウンタ３４によりカウ
ントされ、カウンタ３４は、そのカウント結果を、エン
コーダ３８の出力の上位ビットとして出力する。なお、
このカウンタ３４は、入力信号の立上がり及び立下がり
の両エッジでカウント動作する。
【００３２】この結果、パルス位相差符号化回路３０か
らは、パルス信号ＰＡの立ち上がりからパルス信号ＰＢ
の立ち上がりまでの時間、及びパルス信号ＰＡの立ち上
がりからパルス信号ＰＣの立ち上がりまでの時間、に夫
々対応したデジタル値ＤＢ，ＤＣ（図５参照）が順次出
力されることになる。
らは、パルス信号ＰＡの立ち上がりからパルス信号ＰＢ
の立ち上がりまでの時間、及びパルス信号ＰＡの立ち上
がりからパルス信号ＰＣの立ち上がりまでの時間、に夫
々対応したデジタル値ＤＢ，ＤＣ（図５参照）が順次出
力されることになる。
【００３３】次にレジスタ回路４０は、ＯＲ回路２６を
介して入力されるパルス信号ＰＢ，ＰＣを受けて、パル
ス位相差符号化回路３０から順次出力されるデジタル値
ＤＢ，ＤＣを夫々ラッチするものであり、パルス位相差
符号化回路３０からのデジタル値を直接ラッチするレジ
スタ４２と、このレジスタ４２にラッチされたデジタル
値をラッチするレジスタ４４とにより、所謂シフトレジ
スタとして構成されている。
介して入力されるパルス信号ＰＢ，ＰＣを受けて、パル
ス位相差符号化回路３０から順次出力されるデジタル値
ＤＢ，ＤＣを夫々ラッチするものであり、パルス位相差
符号化回路３０からのデジタル値を直接ラッチするレジ
スタ４２と、このレジスタ４２にラッチされたデジタル
値をラッチするレジスタ４４とにより、所謂シフトレジ
スタとして構成されている。
【００３４】つまり、このレジスタ回路４０では、パル
ス位相差符号化回路３０からデジタル値ＤＢが出力され
ると、パルス信号ＰＢによって、その値ＤＢを一旦レジ
スタ４２にラッチし、次にパルス位相差符号化回路３０
からデジタル値ＤＣが出力されると、パルス信号ＰＣに
よって、その値ＤＣをレジスタ４２にラッチすると共
に、レジスタ４２が今までラッチしていたデジタル値Ｄ
Ｂをレジスタ４４にシフトさせる。
ス位相差符号化回路３０からデジタル値ＤＢが出力され
ると、パルス信号ＰＢによって、その値ＤＢを一旦レジ
スタ４２にラッチし、次にパルス位相差符号化回路３０
からデジタル値ＤＣが出力されると、パルス信号ＰＣに
よって、その値ＤＣをレジスタ４２にラッチすると共
に、レジスタ４２が今までラッチしていたデジタル値Ｄ
Ｂをレジスタ４４にシフトさせる。
【００３５】従って、上記カウンタ・デコーダ２２，２
４がリセット信号ＲＳＴによりリセットされるタイミン
グでは、レジスタ４２によりパルス信号ＰＡとＰＣとの
位相差を表わすデジタル値ＤＣがラッチされ、レジスタ
４４によりパルス信号ＰＡとＰＢとの位相差を表わすデ
ジタル値ＤＢがラッチされることになる。
４がリセット信号ＲＳＴによりリセットされるタイミン
グでは、レジスタ４２によりパルス信号ＰＡとＰＣとの
位相差を表わすデジタル値ＤＣがラッチされ、レジスタ
４４によりパルス信号ＰＡとＰＢとの位相差を表わすデ
ジタル値ＤＢがラッチされることになる。
【００３６】次にこのようにレジスタ回路４０にてラッ
チされたデジタル値ＤＢ，ＤＣは、除算器５０に入力さ
れる。この除算器５０は、デジタル値ＤＢをデジタル値
ＤＣにて除算（ＤＤ＝ＤＢ／ＤＣ）し、その除算結果Ｄ
Ｄを、磁気抵抗素子１２，１４に作用している磁気の強
度を表わす値として出力するものであり、前述の演算手
段に相当する。
チされたデジタル値ＤＢ，ＤＣは、除算器５０に入力さ
れる。この除算器５０は、デジタル値ＤＢをデジタル値
ＤＣにて除算（ＤＤ＝ＤＢ／ＤＣ）し、その除算結果Ｄ
Ｄを、磁気抵抗素子１２，１４に作用している磁気の強
度を表わす値として出力するものであり、前述の演算手
段に相当する。
【００３７】すなわち、まず、レジスタ回路４０にてラ
ッチされたデジタル値ＤＢ，ＤＣの内、パルス信号ＰＡ
とパルス信号ＰＢとの位相差を表わすデジタル値ＤＢ
は、発振器１８から出力されるパルス信号ＣＫＢの５個
分の時間に対応し、発振器１８の発振周波数，換言すれ
ば磁気抵抗素子１４が検出した磁気強度に応じて変化す
るため、当該装置にて検出すべき磁気変化は、このデジ
タル値ＤＢの変化から検出することができる。
ッチされたデジタル値ＤＢ，ＤＣの内、パルス信号ＰＡ
とパルス信号ＰＢとの位相差を表わすデジタル値ＤＢ
は、発振器１８から出力されるパルス信号ＣＫＢの５個
分の時間に対応し、発振器１８の発振周波数，換言すれ
ば磁気抵抗素子１４が検出した磁気強度に応じて変化す
るため、当該装置にて検出すべき磁気変化は、このデジ
タル値ＤＢの変化から検出することができる。
【００３８】しかし、電源電圧や周囲温度等、当該装置
の動作条件が変動すると、発振器１８の発振周波数や、
パルス位相差符号化回路３０内のＮＡＮＤ回路，インバ
ータ等の動作時間が変化して、パルス位相差符号化回路
３０により得られるデジタル値ＤＢも変動する。例え
ば、図５に示す如く、電源電圧ＶDDが変動した場合、実
際には磁気変化が生じていないにもかかわらず、デジタ
ル値ＤＢが５０から４０へと変化することがある。従っ
て、デジタル値ＤＢだけでは磁気変化を正確に検出する
ことができない。
の動作条件が変動すると、発振器１８の発振周波数や、
パルス位相差符号化回路３０内のＮＡＮＤ回路，インバ
ータ等の動作時間が変化して、パルス位相差符号化回路
３０により得られるデジタル値ＤＢも変動する。例え
ば、図５に示す如く、電源電圧ＶDDが変動した場合、実
際には磁気変化が生じていないにもかかわらず、デジタ
ル値ＤＢが５０から４０へと変化することがある。従っ
て、デジタル値ＤＢだけでは磁気変化を正確に検出する
ことができない。
【００３９】そこで本実施例では、発振器１８と同一条
件で動作する発振器１６からのパルス信号ＣＫＡによ
り、パルス信号ＰＡに対してパルス信号ＣＫＡの８個分
の時間に対応した位相差を有するパルス信号ＰＣを生成
し、その位相差をパルス位相差符号化回路３０にて数値
化することにより、動作条件の変動に応じてデジタル値
ＤＢと同じ比率で変化するデジタル値ＤＣを生成し、更
に除算器５０において、デジタル値ＤＢをデジタル値Ｄ
Ｃにて除算することにより、実際に磁気が変化した場合
にのみ変化するデジタル値ＤＤを生成しているのであ
る。
件で動作する発振器１６からのパルス信号ＣＫＡによ
り、パルス信号ＰＡに対してパルス信号ＣＫＡの８個分
の時間に対応した位相差を有するパルス信号ＰＣを生成
し、その位相差をパルス位相差符号化回路３０にて数値
化することにより、動作条件の変動に応じてデジタル値
ＤＢと同じ比率で変化するデジタル値ＤＣを生成し、更
に除算器５０において、デジタル値ＤＢをデジタル値Ｄ
Ｃにて除算することにより、実際に磁気が変化した場合
にのみ変化するデジタル値ＤＤを生成しているのであ
る。
【００４０】この結果、図５に示す如く、例えば電源電
圧ＶDDの変動によってデジタル値ＤＢが５０から４０へ
と変化した場合には、デジタル値ＤＣが１００から８０
へと同じ比率で変化し、除算器５０にて得られるデジタ
ル値ＤＤは一定値（０．５）となる。
圧ＶDDの変動によってデジタル値ＤＢが５０から４０へ
と変化した場合には、デジタル値ＤＣが１００から８０
へと同じ比率で変化し、除算器５０にて得られるデジタ
ル値ＤＤは一定値（０．５）となる。
【００４１】なお、デジタル値ＤＣは、発振器１６の発
振周波数，換言すれば磁気抵抗素子１２が検出した磁気
強度に応じて変化するため、磁気変化が生じた場合に
は、デジタル値ＤＢとは逆方向に変化する。従って、実
際に磁気変化が生じた場合には、デジタル値ＤＤはその
変化量に応じて大きく変化することになる。
振周波数，換言すれば磁気抵抗素子１２が検出した磁気
強度に応じて変化するため、磁気変化が生じた場合に
は、デジタル値ＤＢとは逆方向に変化する。従って、実
際に磁気変化が生じた場合には、デジタル値ＤＤはその
変化量に応じて大きく変化することになる。
【００４２】次に、上記のように除算器５０にて生成さ
れたデジタル値ＤＤは、デジタルコンパレータ６０に入
力される。デジタルコンパレータ６０は、図４に示す如
く、除算器５０から入力されたデジタル値ＤＤをラッチ
するラッチ回路６２と、このラッチ回路６２にてラッチ
された前回のデジタル値ＤＤ(i-1) と除算器５０から今
回入力されたデジタル値ＤＤとの差を演算する減算器６
４と、減算器６４による演算結果が正か負かを表わす符
号ビット信号を、磁気変化を表わす検出信号ＰＯとして
出力するフリップフロップ回路６６とから構成されてい
る。
れたデジタル値ＤＤは、デジタルコンパレータ６０に入
力される。デジタルコンパレータ６０は、図４に示す如
く、除算器５０から入力されたデジタル値ＤＤをラッチ
するラッチ回路６２と、このラッチ回路６２にてラッチ
された前回のデジタル値ＤＤ(i-1) と除算器５０から今
回入力されたデジタル値ＤＤとの差を演算する減算器６
４と、減算器６４による演算結果が正か負かを表わす符
号ビット信号を、磁気変化を表わす検出信号ＰＯとして
出力するフリップフロップ回路６６とから構成されてい
る。
【００４３】つまり、このデジタルコンパレータ６０で
は、除算器５０にて得られた磁気の変化に応じて変化す
るデジタル値ＤＤが増加から減少及び減少から増加へと
転じるときにレベルが反転する信号を生成して、これを
検出信号ＰＯとして外部に出力するのである。従って、
本実施例の物理量検出装置によれば、この検出信号ＰＯ
から磁気変化を検出することができるようになる。
は、除算器５０にて得られた磁気の変化に応じて変化す
るデジタル値ＤＤが増加から減少及び減少から増加へと
転じるときにレベルが反転する信号を生成して、これを
検出信号ＰＯとして外部に出力するのである。従って、
本実施例の物理量検出装置によれば、この検出信号ＰＯ
から磁気変化を検出することができるようになる。
【００４４】以上説明したように、本実施例の物理量検
出装置においては、発振器１６，１８から磁気変化に応
じて変化する発振周波数のパルス信号ＣＫＡ，ＣＫＢを
出力させ、カウンタ・デコーダ部２２，２４により、こ
れら各パルス信号ＣＫＡ，ＣＫＢに基づき、磁気変化に
対応して位相差が変化するパルス信号ＰＡ，ＰＣとパル
ス信号ＰＡに対して発振器１６の発振周波数に応じた所
定の位相差を有するパルス信号ＰＢとを生成し、パルス
位相差符号化回路３０にて、パルス信号ＰＡとＰＣとの
位相差、及びパルス信号ＰＡとＰＢとの位相差を夫々数
値化して、除算器５０により、その数値化されたデジタ
ル値ＤＣ，ＤＢの比率ＤＤ（＝ＤＢ／ＤＣ）を求め、こ
の値ＤＤから磁気変化を検出するようにされている。
出装置においては、発振器１６，１８から磁気変化に応
じて変化する発振周波数のパルス信号ＣＫＡ，ＣＫＢを
出力させ、カウンタ・デコーダ部２２，２４により、こ
れら各パルス信号ＣＫＡ，ＣＫＢに基づき、磁気変化に
対応して位相差が変化するパルス信号ＰＡ，ＰＣとパル
ス信号ＰＡに対して発振器１６の発振周波数に応じた所
定の位相差を有するパルス信号ＰＢとを生成し、パルス
位相差符号化回路３０にて、パルス信号ＰＡとＰＣとの
位相差、及びパルス信号ＰＡとＰＢとの位相差を夫々数
値化して、除算器５０により、その数値化されたデジタ
ル値ＤＣ，ＤＢの比率ＤＤ（＝ＤＢ／ＤＣ）を求め、こ
の値ＤＤから磁気変化を検出するようにされている。
【００４５】従って、本実施例の物理量検出装置によれ
ば、図６に示す如く、電源電圧ＶDD等の変動によって、
パルス位相差符号化回路３０によって数値化されたデジ
タル値ＤＢ，ＤＣが変動しても、除算器５０によって得
られるデジタル値ＤＤが変動することはなく、デジタル
コンパレータ６０から出力される磁気変化を表わす検出
信号ＰＯが変化することはない。
ば、図６に示す如く、電源電圧ＶDD等の変動によって、
パルス位相差符号化回路３０によって数値化されたデジ
タル値ＤＢ，ＤＣが変動しても、除算器５０によって得
られるデジタル値ＤＤが変動することはなく、デジタル
コンパレータ６０から出力される磁気変化を表わす検出
信号ＰＯが変化することはない。
【００４６】つまり、磁気変化が生じた場合には、パル
ス信号ＰＡとパルス信号ＰＢとの位相差を表わすデジタ
ル値ＤＢが変化するため、デジタルコンパレータ６０に
このデジタル値ＤＢをそのまま入力すれば、磁気変化に
応じて変化する検出信号ＰＯを得ることができる。とこ
ろが、このようにすると、電源電圧ＶDD等の装置の動作
条件が変動したとき、その変動に応じてデジタル値ＤＢ
も変化するため、デジタルコンパレータ６０から出力さ
れる検出信号ＰＯは、図６に点線で示すように、実際に
は磁気変化が生じていないにもかかわらず変化するよう
になり、この検出信号ＰＯを受ける制御装置は、制御対
象を誤制御してしまうことになる。しかし、本実施例で
は、電源電圧ＶDD等の装置の動作条件が変動しても、デ
ジタルコンパレータ６０から出力される検出信号ＰＯは
変化せず、実際に磁気変化が生じた場合にだけ、検出信
号ＰＯが変化するようになるため、制御装置側で磁気変
化を正確に検知して制御対象を制御することができ、当
該装置の動作条件の変化による誤制御を確実に防止する
ことができるようになる。
ス信号ＰＡとパルス信号ＰＢとの位相差を表わすデジタ
ル値ＤＢが変化するため、デジタルコンパレータ６０に
このデジタル値ＤＢをそのまま入力すれば、磁気変化に
応じて変化する検出信号ＰＯを得ることができる。とこ
ろが、このようにすると、電源電圧ＶDD等の装置の動作
条件が変動したとき、その変動に応じてデジタル値ＤＢ
も変化するため、デジタルコンパレータ６０から出力さ
れる検出信号ＰＯは、図６に点線で示すように、実際に
は磁気変化が生じていないにもかかわらず変化するよう
になり、この検出信号ＰＯを受ける制御装置は、制御対
象を誤制御してしまうことになる。しかし、本実施例で
は、電源電圧ＶDD等の装置の動作条件が変動しても、デ
ジタルコンパレータ６０から出力される検出信号ＰＯは
変化せず、実際に磁気変化が生じた場合にだけ、検出信
号ＰＯが変化するようになるため、制御装置側で磁気変
化を正確に検知して制御対象を制御することができ、当
該装置の動作条件の変化による誤制御を確実に防止する
ことができるようになる。
【００４７】
【００４８】尚、上記実施例では、物理量検出装置が磁
気変化を検出するものであるとして説明したが、上記実
施例の検出回路を使用すれば、検出対象となる物理量が
磁気以外のものであっても、上記実施例と同様に検出す
ることができる。例えば、磁気抵抗素子１２，１４の代
わりに歪ゲージ抵抗線を使用すれば、物理量として歪を
検出することができる。
気変化を検出するものであるとして説明したが、上記実
施例の検出回路を使用すれば、検出対象となる物理量が
磁気以外のものであっても、上記実施例と同様に検出す
ることができる。例えば、磁気抵抗素子１２，１４の代
わりに歪ゲージ抵抗線を使用すれば、物理量として歪を
検出することができる。
【図１】実施例の物理量検出装置全体の構成を表わすブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】実施例のカウンタ・デコーダ部２２の構成を表
わすブロック図である。
わすブロック図である。
【図３】実施例のパルス位相差符号化回路の構成を表わ
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】実施例のデジタルコンパレータの構成を表わす
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】実施例の物理量検出装置の動作を表わすタイム
チャートである。
チャートである。
【図６】実施例の物理量検出装置におけるデジタル値Ｄ
Ｂの補正動作を表わすタイムチャートである。
Ｂの補正動作を表わすタイムチャートである。
１２，１４…磁気抵抗素子 １６，１８…発振器 ２２，２４…カウンタ・デコーダ部 ２６…ＯＲ回路 ３０…パルス位相差符号化回路 ３２…リング遅延パ
ルス発生回路 ３４…カウンタ ３６…パルスセレクタ ３８…エ
ンコーダ ４０…レジスタ回路 ５０…除算器 ６０…デジタ
ルコンパレータ
ルス発生回路 ３４…カウンタ ３６…パルスセレクタ ３８…エ
ンコーダ ４０…レジスタ回路 ５０…除算器 ６０…デジタ
ルコンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−264336（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−290312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 1/00 - 1/88
Claims (2)
- 【請求項１】 所定の基準パルス信号を出力すると共
に、該基準パルス信号に対して第１入力信号の特性に応
じた位相差を有する第１パルス信号を出力する第１信号
出力手段と、 該第１信号出力手段から出力される基準パルス信号に対
して第２入力信号の特性に応じた位相差を有する第２パ
ルス信号を出力する第２信号出力手段と、 前記第１信号出力手段から出力される基準パルス信号、
第１パルス信号、及び、前記第２信号出力手段から出力
される第２パルス信号が入力されると、前記基準パルス
信号と前記第１パルス信号との位相差を数値化して第１
数値化信号とし、さらに前記基準信号と前記第２パルス
信号との位相差を数値化して第２数値化信号とする時間
Ａ／Ｄ変換手段と、 該時間Ａ／Ｄ変換手段にて数値化された前記第１数値化
信号及び前記第１数値化信号を夫々読み込み、該第１数
値化信号と第２数値化信号との比率を演算して、該演算
結果を出力する演算手段と、 を備えたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置。 - 【請求項２】 前記第１入力信号及び第２入力信号は、
同一の検出対象を異なる手段で観測したときに得られる
異なる検出信号であることを特徴とする請求項１記載の
Ａ／Ｄ変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29656593A JP3203909B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Ａ／ｄ変換装置 |
| US08/348,088 US5525899A (en) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Physical quantity change detection device which detects change by detecting a phase difference between two pulses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29656593A JP3203909B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Ａ／ｄ変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07154256A JPH07154256A (ja) | 1995-06-16 |
| JP3203909B2 true JP3203909B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17835196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29656593A Expired - Lifetime JP3203909B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Ａ／ｄ変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5525899A (ja) |
| JP (1) | JP3203909B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3322067B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2002-09-09 | 株式会社デンソー | 物理量検出装置 |
| JP3435979B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2003-08-11 | 株式会社デンソー | 物理量検出装置 |
| JP3572809B2 (ja) * | 1996-06-17 | 2004-10-06 | 株式会社デンソー | Ａ／ｄ変換器 |
| US5895863A (en) * | 1996-09-04 | 1999-04-20 | Emerson Electric Co. | Smart flowmeter pre-amplifier |
| JP2000241202A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-08 | Denso Corp | センサ装置 |
| JP4008200B2 (ja) * | 2001-01-16 | 2007-11-14 | 株式会社デンソー | フィルタ機能を有する信号レベル検出方法及び装置 |
| US6448875B1 (en) | 2001-03-07 | 2002-09-10 | Matthew J. Sciarrino | Waveguide interconnection system |
| JP4396063B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2010-01-13 | 株式会社デンソー | Ａ／ｄ変換方法及び装置 |
| JP3775258B2 (ja) | 2001-07-31 | 2006-05-17 | 株式会社デンソー | フィルタリング方法及びフィルタ機能を有するａ／ｄ変換装置 |
| JP4000879B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2007-10-31 | 株式会社デンソー | 磁気センサ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0379180B1 (en) * | 1989-01-18 | 1996-11-20 | Nippondenso Co., Ltd. | Magnetic detection device and physical quantity detection device using same |
| JP2868266B2 (ja) * | 1990-01-25 | 1999-03-10 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 信号位相差検出回路及び信号位相差検出方法 |
| JP2757600B2 (ja) * | 1991-07-30 | 1998-05-25 | 株式会社デンソー | 時間ａ／ｄ変換回路 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29656593A patent/JP3203909B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-25 US US08/348,088 patent/US5525899A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5525899A (en) | 1996-06-11 |
| JPH07154256A (ja) | 1995-06-16 |
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