[发明专利]测速方法及系统

说明书

  

技术领域

本发明关于一种测速方法及系统，更特别的是关于一种较精确的测速方法及系统。

背景技术

测速方法及系统通常分为距离量测及时间量测两部分，再利用取得的时间及距离参数进行运算，以取得待测物的速率值或加速度值。距离量测通常使用光学尺或编码器来进行量测，其中光学尺是用来量测物体于直线运动时的距离，而编码器是用来量测圆周运动的距离。至于时间量测则通常是利用一基础频率信号(或定义为已知的时间)来换算出待测物体自距离量测开始到距离量测结束间的时间值。

时间量测法是利用该基础频率信号于待测物体自距离量测开始到距离量测结束间的周期次数及该基础频率信号的默认频率值来取得时间值的，而取得该基础频率信号的周期次数的精准度就影响着所取得的时间值的准确度。

取得该基础频率信号周期次数的作法一般是利用计数法来进行，在一闸门时间也就是开始信号到结束信号的时间，并对闸门时间内的基础频率信号进行周期数量的计数。

然而，由于闸门时间内的基础频率信号的周期数量通常不会是整数值，因此，此种方式容易在闸门时间的开始与结束处造成误差，例如：少计数半个周期数或多计数半个周期数等。基于此，一般在进行时间量测时，会将闸门时间尽量拉长也就是增加量测次数，以涵盖较多的周期数，由此将误差降低，但这样的方式却会大幅增加测试的时间，若待量测时间短暂且量测次数少，分辨率也因闸门时间的短暂而降低。

发明内容

本发明的一目的在于提高测速过程中的指令周期及量测的准确性。

本发明的另一目的在于减少电路占用面积及减少功耗。

为达上述目的及其他目的，本发明提出一种测速方法，其系利用距离量测法及时间量测法取得的距离值及时间值来进行待测物的测速运算，该时间量测法包含：提供一参考信号；基于该参考信号产生具相同频率的多个相位移信号，该等相位移信号间间隔一固定相位；设定一频率屏蔽，其起始于距离量测动作的一开始信号，终止于该距离量测动作的一结束信号；在该频率屏蔽的起始时序点至该参考信号发生第一触发状态的时间区间内，计数该等相位移信号发生第二触发状态的次数Nd1；在该频率屏蔽的时间区间内，基于该第一触发状态，计数该参考信号发生的周期次数Nb；在该频率屏蔽的终止时序点至该参考信号发生第一触发状态的时间区间内，计数该等相位移信号发生第二触发状态的次数Nd2；及依下式取得该待测物之的时间值t，t＝(Nb/Fb)＋[Nd1/(Fb/M)]－[Nd2/(Fb/M)]，其中，Fb为该参考信号的频率，M为该等相位移信号的个数，M≧2。

为达上述目的及其他目的，本发明提出一种测速系统，其包含：一距离量测单元，其用于量测一待测物的移动距离，并据以产生一距离量测值及基于距离量测动作而产生的一开始信号及一结束信号；一距离量测信号输入端，其用于接收该开始信号、该结束信号、及该距离量测值d；一测速器，其连接该距离量测信号输入端以接收该开始信号、该结束信号、及该距离量测值d，以及用于产生频率值为Fb的一参考信号，并基于该参考信号产生具相同频率且彼此互相间隔一固定相位的M个相位移信号，以及用于产生起始于该开始信号且终止于该结束信号的一频率屏蔽，以及用于在该频率屏蔽的起始时序点至该参考信号发生第一触发状态的时间区间内计数该等相位移信号发生第二触发状态的次数Nd1，以及用于在该频率屏蔽的时间区间内基于该第一触发状态计数该参考信号发生的周期次数Nb，以及用于在该频率屏蔽的终止时序点至该参考信号发生第一触发状态的时间区间内计数该等相位移信号发生第二触发状态的次数Nd2，以及用于输出该等数值d、Fb、M、Nb、Nd1、及Nd2；及一运算装置，其连接该测速器，用于接收该等数值并依下式进行运算以取得该待测物之时间值t，以及用于根据该时间值t及该距离量测值d进行该待测物的测速运算，t＝(Nb/Fb)＋[Nd1/(Fb/M)]－[Nd2/(Fb/M)]，其中，M≧2。

在一实施例中，该测速器包含：一基频产生单元，其用于产生一基频信号；一倍频单元，其连接该基频产生单元，用于将该基频信号倍频为该参考信号；及一可编程门阵列，其连接该距离量测信号输入端以接收该开始信号、该结束信号、及该距离量测值d，以及连接该倍频单元以接收该参考信号，以及用于产生该等数值M、Nb、Nd1、及Nd2并输出该等数值d、Fb、M、Nb、Nd1、及Nd2。

在一实施例中，该运算装置可为一控制单元及一计算机装置的二者中的其中之一。