JP2001124792A - 車両の走行状態検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両が基準速度以上の高速走行をしているか
否かを弁別することができ走行状態検知装置を提供する
こと 【解決手段】 振動センサ１の出力を増幅器２で増幅
し、ＢＰＦ３を通過させて所望の周波数帯域の信号のみ
を抽出する。そして、コンパレータ４にてしきい値処理
してパルス信号を生成する。つまり、走行中は、比較的
大きな振動が発生するので、それ以外の雑音成分はここ
で除去される。パルス信号をパルス間隔検知回路５に与
える。この回路５は、オフディレータイマからなり、パ
ルス信号の周期が短い場合には、ひとまとめのパルス幅
の長いパルスに変換される。よって、低速走行の場合に
は、オフディレー期間経過後にオフとなる。従って、回
路５から出力されるパルス幅が長い場合には、高速走行
と判定できる。これを行うのが判定回路６であり、具体
的には積分回路で構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、少なくとも基準速
度以上で走行している（高速走行）か否か２つの走行状
態を弁別できる車両の走行状態検知装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動車には各種の電子装置が実装されて
いる。そして、係る電子装置の中には、予め自動車の製
造時に組み込まれるものもあるが、ユーザーが自動車を
購入後に取り付けるものもある。そして、製造時に組み
込まれた電子装置の駆動電源は、自動車に設置されたバ
ッテリーを用いるのが一般的である。また、購入後に後
付けで取り付けるものの場合には、シガレットライター
ソケットを介して前記バッテリーから電力供給を受ける
ものもあれば、電子装置内に一次電池或いは二次電池を
内蔵させ、その内蔵した電池から電力供給を受けるもの
もある。

【０００３】そして、各種の電子装置は、少なくとも人
が乗っていない駐車・停車中は稼働する必要がないた
め、バッテリーの過放電による劣化防止のために、製造
時に組み込まれた多くの電子装置は、イグニッションス
イッチと連動させている（室内灯等を除く）。しかし、
後付けの電子装置の場合には、係るイグニッションスイ
ッチと連動させることはできず、通常は使用する際に
は、手動により電源をオンにし、使用しなくなった時に
手動により電源をオフにするようになっている。

【０００４】しかし、切り忘れるおそれもあり、係る場
合には、シガレットライターソケットから電力を受けて
いるものの場合には、バッテリーが過放電するおそれが
ある。また、電池の場合には、無駄に消耗してしまい、
電池の交換回数が増加し、エネルギーの有効利用もでき
ない。

【０００５】そこで、従来特開昭６０−１２４５５０号
公報等に開示された自動電源スイッチのように、自動車
の人の乗車と下車を弁別して検知し、停止した場合に
は、自動車に実装された電子装置の電源を自動的にオフ
にする装置がある。係る電源スイッチは、車内の音や振
動の有無を検知し、音等を検出した場合には電源をオン
にし、音等がない場合には電源をオフにするようになっ
ている。これにより、電子装置のスイッチを切り忘れて
も自動的にバッテリーからの電力供給をオフにし、バッ
テリーの過放電を防止することができるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の自動電
源スイッチの発明で用いられた装置では、自動車が走行
中か、停車中かは弁別することができるが、低速走行を
しているか高速走行をしているかの弁別をすることはで
きなかった。

【０００７】一方、走行時の追突防止等を図り、安全運
転を行うための補助装置として、前を走っている自動車
との車間距離を測定し、予め定めた一定の車間距離より
も短くなった時に警告を発するような装置がある。

【０００８】係る場合に、例えば徐行運転や、一定の低
速走行時には車間距離が短くても追突のおそれは少ない
ため、消費電力を抑えるためには、一定の速度以上で走
行した時に始めてオンになるようにしたり、センシング
自体は継続して行っても大きな電力が必要な警告の出力
を停止するようにしたり、或いは、警告を出力する際の
基準となる基準車間距離を速度に応じて変化させたり
（高速走行時には、車間距離を長くとる）したいという
要求があるが、上記したように従来の後付の装置では、
低速走行と高速走行の弁別ができなかったため、係る要
求を解決することができなかった。

【０００９】また、マイクロ波検出器の場合にも、高速
走行時に動作すれば良いので、無駄な電力の消耗を抑制
するために、低速走行時にはセンシング自体を停止した
り、警報出力を停止したりし、高速走行になった時に正
常な検出動作を開始するように構成すると良いが、やは
り、従来の装置ではできない。

【００１０】そして、後付けの独立した装置の場合に
は、自動車に実装された各種計器から出力される車速パ
ルスなどの実測の速度情報を得ることはできないので、
従来例のように音や振動等の周囲の環境から発せられる
情報に基づいて弁別できるようにしなければならないと
いう要求もある。

【００１１】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、車両が基準速度以上の高速走行をしているか否かの
少なくとも２つの走行状態を弁別することができ、係る
弁別の判断を簡易な構成で、振動に基づいて行うことが
でき、小型かつ携帯性に富んだ車両の走行状態検知装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る車両の走行状態検知装置では、振動
を検出する振動センサと、前記振動センサから出力され
る信号に基づいて生成される振動波形信号に対し、一定
以上の振幅を有する部分の発生間隔を検出する手段を有
し、前記発生間隔が一定の基準よりも短い場合に検出基
準速度以上（実施の形態では、「高速走行」に対応）で
走行していると判定するようにした。

【００１３】また、別の解決手段としては振動を検出す
る振動センサと、前記振動センサから出力される信号に
基づいて生成される振動波形信号に対し、しきい値処理
してパルス信号を生成するパルス生成手段（実施の形態
では、「コンパレータ」に相当）と、前記パルス生成手
段の出力を受け、前記パルス信号の発生間隔を求めるパ
ルス間隔検知手段と、前記パルス間隔検知手段の出力を
受け、発生間隔が一定の基準を越えたか否かに基づいて
走行状態を判定する判定手段とを備えて構成することで
ある。

【００１４】本明細書でいう走行状態とは、ある一定の
基準速度以上で走行（高速走行）しているか、基準速度
以下で走行（低速走行）しているかを含むのはもちろん
であるが、その基準速度は任意のものとすることがで
き、高速走行と低速走行とは弁別する両速度間の相対的
なものである。そして、基準速度は０ｋｍ／ｈとしても
よく、係る場合には、低速走行は停止・停車を意味す
る。走行状態には、走行しない停車状態のものも含む概
念である。

【００１５】また、前記判定手段が、前記パルス間隔検
知手段の出力が一定時間以上のパルス幅を有する場合に
検出基準速度以上で走行していると判定するようにする
となおよい。

【００１６】ここで、パルス発生間隔とは、実施の形態
では、パルス間隔検知手段から出力されるパルス列のあ
るパルスがオフ（Ｌ）に落ちてから、次のパルスがオン
（Ｈ）になるまでの間隔としたが、これは請求項３に対
応するようにオフディレータイマを設けたためであり、
例えば、パルス生成手段から出力されるパルス列に対し
てオフディレー処理することなく判断する場合には、各
パルスの立ち上がり（或いは立ち下がり）を検知し、そ
の発生間隔を求めるようにしても良い。そして、その間
隔が短いものほど走行速度は速いものとなるので、その
間隔に基づいて走行状態を判定することができる。な
お、オフディレータイマを設けない場合でも、実施の形
態のようにパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上
がりまでを検出するようにしてももちろん良い。そし
て、請求項１に規定する発生間隔も同様である。

【００１７】また、オフディレータイマとは、入力値が
１から０に変化したとき、出力を指定した時間遅延させ
る機能を備えたもので、本発明では、その指定した時間
以内に入力値が１に戻った場合には、出力は変化せずに
もとの状態のまま保持するような機能を有するものであ
る。つまり、入力値が１から０に変化し、その０の状態
が指定した時間以上保持されたときに初めて出力も変化
するように機能するものである。

【００１８】上記の構成にすると、自動車等の車両が走
行すると、その路面からの振動が車体を伝わって振動セ
ンサに加わる。これにより、振動センサからは、伝達さ
れた振動に応じた振動波形が出力される。そして、その
振動波形は、一定速度で走行していても路面及びタイヤ
の状態などによりその周期及び振幅は常に異なるランダ
ムな振動となる。しかし、例えば、未舗装の凹凸の激し
い道路は、たとえ低速走行していても振幅は大きくな
り、高速道路上を高速走行している場合の振幅と大差な
くなることがあり、単純に振幅だけに着目しても走行状
態を弁別することは困難となる。

【００１９】但し、走行速度との関係でその振動波形の
特徴は、一般的には走行速度が速くなるほど振幅は大き
くなる傾向にある。また、走行速度が速くなるほど、振
動波形信号が高周波となり、パルス間隔が短く（周期が
短く）なる傾向がある。そこで、２つの特徴的傾向を加
味し、総合的に判断することにより、上記したように未
舗装道路と高速道路のように路面状態が顕著に違う場合
でも精度良く走行状態を弁別できるようにした。

【００２０】つまり、振動波形信号から一定の振幅以上
のものを抽出することにより、ある速度以上で走行して
いる場合に発生する信号成分を抽出し、その発生間隔
（パルス発生間隔）が、一定の基準よりも短い場合に
は、一定の基準速度以上の高速走行をしていると判定で
きる。そして、発生間隔が長い場合には、基準速度以下
の低速走行（或いは停止中）と判断できる。なお、停止
中と低速走行の判断は、実施の形態で説明するように各
種の方法でできる他、例えば本装置を走行しているとき
に動作させるようにすると、高速走行でなければ低速走
行と判定できる。

【００２１】つまり、本発明では、ある一定の基準速度
以上で走行していることを検知することを主目的として
いるので、高速走行であるか否かを弁別できれば足りる
のである。また、判定基準を複数設けることにより、よ
り細かな速度領域単位での弁別が可能となる。

【００２２】さらに、請求項２以降のように構成する
と、簡単な回路構成で走行状態の弁別が行える。また、
パルス間隔検知手段から出力されるパルス幅が、一定値
以上（一定時間以上パルスが「オン」状態）になった場
合に判定手段の出力が反転する機能を具備するための具
体的な構成としては、積分回路やオンディレータイマで
構成できる。

【００２３】また、さらに別の解決手段としては、振動
を検出する振動センサと、前記振動センサから出力され
る信号に基づいて生成される振動波形信号に対し、しき
い値処理してパルス信号を生成するパルス生成手段と、
前記パルス生成手段の出力を受け、前記パルス信号の発
生間隔を求めその発生間隔に応じたパルスを出力するパ
ルス間隔検知手段と、前記パルスを検出するための一定
時間を計測するタイマ手段と、前記タイマ手段で計測さ
れる一定時間内に前記パルス間隔検知手段から出力され
るパルスの発生状態に基づいて走行状態を判定する判定
手段とを備えて構成することができる。

【００２４】そして、上記の判定手段の具体的な構成と
しては、前記一定時間中に、一定値以上のパルスの発生
間隔がない場合に検出基準速度以上で走行していると判
定し、一定値以上のパルスの発生間隔がある場合に検出
基準速度以下と判定するようにすることができる。

【００２５】振動を検出する振動センサと、前記振動セ
ンサから出力される信号に基づいて生成される振動波形
信号に対し、しきい値処理してパルス信号を生成するパ
ルス生成手段と、前記パルス信号を検出するための一定
時間を計測するタイマ手段と、前記タイマ手段で計測さ
れる一定時間内に前記パルス生成手段から出力されるパ
ルス信号を構成するパルス数が基準値よりも多い場合に
検出基準速度以上で走行していると判定する判定手段と
を備えて構成しても良い。

【００２６】上記した各構成にすると、より正確な判断
が行える。つまり、サンプリングの取り方やノイズ・誤
差などに起因して、低速走行中でありながら、発生間隔
が一定の基準よりも短かったり、高速走行中でありなが
ら発生間隔が一定の基準よりも長いおそれがある。特に
前者の方が可能性が高い。そこで、ある一定の時間内に
発生するパルスの状態に基づいて、発生間隔が基準より
も短い傾向にあるか否かを判断することにより、確実な
判定をすることができる。さらに、上記したように、低
速走行でありながら発生間隔が短くなる可能性の方が高
いので、請求項６のように判定するとより正確となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る車両の走行
状態検知装置の一実施の形態のブロック図を示してい
る。同図に示すように、振動センサ１を内蔵し、その振
動センサ１にて振動を電気信号に変換し、その変換した
信号を低周波増幅器２に入力し、増幅するようになって
いる。さらに、その低周波増幅器２の出力をバンドパス
フィルタ３に与え、そこにおいて必要な周波数帯域以外
を減衰させる。バンドパスフィルタ３の出力は、パルス
生成手段たるコンパレータ４の一方の入力端子に与えら
れ、そこにおいて他方の入力端子に与えられた基準電圧
と比較し、その基準電圧以上の時に出力が「Ｈ」となる
ようになっている。そして、走行速度が速いほど、振動
も大きくなるので、コンパレータ４の出力が「Ｈ」にな
る期間・回数が長くなる。

【００２８】コンパレータ４の出力は、パルス間隔検知
回路５に与えられる。このパルス間隔検知回路５は、コ
ンパレータ４から出力されるパルス列のうち、あるパル
スが「Ｌ」になってから次のパルスが「Ｈ」になるまで
の間隔、つまり、原則としてコンパレータ４の出力が
「Ｌ」の間隔を求めるものである。

【００２９】そして、具体的には、コンパレータ４の出
力が「Ｈ」に切り替わるとそれに追従して瞬時にパルス
間隔検知回路５の出力も「Ｈ」に切り替わり、コンパレ
ータ４の出力が「Ｈ」のままであると、パルス間隔検知
回路５の出力「Ｈ」の状態を保持する。ところで、コン
パレータ４への入力信号は、振動波形であるため、たと
え高速走行中であっても、入力信号が連続してしきい値
（基準電圧）以上を保持するのではなく、コンパレータ
４への入力値（瞬時値）は、しきい値を越えたり、しき
い値よりも低くなったりするのを交互に繰り返す。従っ
て、コンパレータ４の出力は、「Ｈ」と「Ｌ」を交互に
繰り返すパルス列となる。しかも、高速走行の時には、
振動波形の周波数が高いため、パルス間隔が短く、パル
スが短時間に多数発生する。

【００３０】但し、上記パルス間隔はランダムで一定と
はならず、さらにノイズその他の影響から、高速走行を
している時であっても、一定期間コンパレータ出力が
「Ｌ」を継続することもある。そこで、上記原因に起因
する高速走行中にコンパレータ出力が「Ｌ」になる場合
であっても、それが高速走行中の場合には、パルス間隔
検知回路５の出力は「Ｈ」を保持するのが好ましい。そ
こで、本例では、たとえコンパレータが「Ｌ」に切り替
わっても、一定期間（例えば、上記ばらつきを考慮した
高速走行中の最大パルス間隔等）は「Ｈ」の状態を保持
し、一定時間経過してもコンパレータ出力が「Ｌ」を継
続している場合に始めてパルス間隔検知回路を「Ｈ」か
ら「Ｌ」に切り替えるようになっている。

【００３１】つまり、一種のオフディレータイマを用い
て構成することになる。そして、上記した「原則として
コンパレータ４の出力が「Ｌ」の間隔を求める」とは、
実際には上記オフディレー時間経過後に「Ｌ」に落ちて
から次のパルスが「Ｈ」になるまでの間隔を求めること
を意味する。

【００３２】パルス間隔検知回路５の出力を判定回路６
に与え、そこにおいて現在の走行速度が高速走行か低速
走行かを弁別し、判定結果を出力するようになってい
る。具体的には、パルス間隔検知回路５で検知されたパ
ルス間隔が、一定の間隔よりも常に短い間隔であれば高
速走行と判断し「Ｈ」を出力し、パルス間隔が一定の間
隔よりも長い間隔が発生すれば低速走行とみなして
「Ｌ」を出力するようにしている。

【００３３】実際には積分回路或いはオンディレータイ
マを用いて構成し、一定時間（例えば１秒）パルス間隔
検知回路５の出力が「Ｈ」を継続している（パルス間隔
が長い）場合に判定回路の出力が「Ｈ」となり、それ以
外は「Ｌ」となるように構成する。つまり、パルス間隔
検知回路５の出力が「Ｌ」が続いている（パルス間隔が
長い）と、判定回路の出力も「Ｌ」となる。また、ノイ
ズその他の影響により、低速走行中でありながらパルス
間隔検知回路５の出力が「Ｈ」になっても、それが一定
時間（本例では１秒）未満の場合には、判定回路６の出
力は「Ｌ」のままとなる。

【００３４】また、上記したパルス間隔検知回路５と、
判定回路６の機能を別の観点からみると、前者は高速走
行中に発生するノイズの影響を可及的に抑制し、本当に
低速走行している時のみ出力を「Ｌ」にし、後者は、低
速走行中に発生するノイズの影響を可及的に抑制し、本
当に高速走行している時のみ出力を「Ｈ」にするように
しているとみることもできる。この様に２つの回路５，
６を設けることにより、高速走行時並びに低速走行時に
発生するノイズを効率よく除去し、簡単な構成で精度良
く弁別できるようになる。

【００３５】そして、上記したセンサ１及び各電子素子
（回路）は、同一あるいは複数の基板に実装されて、結
線される。そして、その基板ごと図示省略の筐体に装着
される。なお、この筐体は本発明の走行状態検知装置が
単体の装置として機能する場合には、係る検知装置の筐
体を意味する。また、他の電子装置に組み込まれる場合
には、その電子装置を構成する各回路とともに電子装置
の筐体内に実装される。つまり、上記したセンサ１等を
実装するための筐体とは、電子装置の筐体を意味する。

【００３６】次に、上記した実施の形態の作用について
説明する。図１に示す回路が実装された筐体を例えば自
動車のダッシュボードの上などに設置する。すると、ア
イドリング時のエンジンの回転並びにそれに伴う各装置
の振動やドアの開け閉めや人の乗り降り等の際に生じる
振動が、車体を伝わり筐体内のセンサ１に伝わる。ま
た、当然のことながら自動車の走行中は、路面からの振
動が車体を伝わり、やはり筐体内のセンサ１に伝わる。
そして、アイドリング時などによる振動の振幅は、走行
中の振動の振幅に比べて小さい。また、路面の状態など
が一定であれば、走行速度が速いほど振幅は大きくな
る。しかし、実際には、路面状態は走行にともない時々
刻々と変化するため、同一速度で定速運行しても、振幅
や周期が常に異なるランダムな振動となる。

【００３７】そして、上記のように各種の原因により発
生した振動がセンサ１に伝わると、その振動を電気信号
に変換し、低周波増幅器２で増幅された後、バンドフィ
ルタ３で所望の周波数帯域だけ抽出される。これによ
り、路面からの振動でない周波数成分の雑音を除去す
る。

【００３８】そのようにして抽出された信号をコンパレ
ータ４に与え、振幅が一定の基準電圧を越えている間、
出力を「Ｈ」にする。つまり、大きな振幅のみ取り出す
ことになる。これにより、アイドリング等のエンジンか
らの振動や、エアコンのファンの振動、その他の原因に
より生じる振動等、比較的振幅の小さい振動が除去され
る。また、超低速走行時は、路面からの振動はほとんど
ないため、コンパレータ出力は「Ｌ」のままとなる。

【００３９】その結果、コンパレータ４の出力は、図２
（Ａ）に示すように、走行中はコンパレータ４の出力
が、「Ｌ」と「Ｈ」が適宜切り替わるパルス列となる。
そして、低速走行中は、単位時間当たりのパルス
（「Ｈ」の部分）の出現回数が少ない。

【００４０】なお、ワイパーを作動させた際のワイパー
ブレードの折り返し時に生じる振動や、カーオーディオ
のスピーカーから出力される大きな音に基づく振動等、
比較的大きい振動が発生した場合にも、コンパレータ４
の出力は、「Ｈ」となる。つまり、コンパレータ出力に
は、抽出したい路面からの振動にともなうパルスの他
に、係るワイパーなどの雑音成分に基づくパルスも含ま
れる。

【００４１】そして、このコンパレータ４の出力を次段
のパルス間隔検知回路５に与え、所定の間隔よりも短い
間隔でパルスが発生している場合に、出力を「Ｈ」に保
持する。つまり、パルスの発生タイミング（「Ｌ」にな
ってから次の「Ｈ」の立ち上がりまでの期間）が、パル
ス間隔検知回路５に設定されたオフディレー時間よりも
短いと回路５の出力は「Ｈ」を維持し続け、オフディレ
ー時間よりも長い間隔でパルスが発生する場合には、パ
ルス間隔検知回路５の出力は「Ｌ」に落ちる。つまり、
パルス列となる（図２（Ｂ）参照）。

【００４２】したがって、パルス間隔が短い高速走行時
には、パルス間隔検知回路５の出力は「Ｈ」のままとな
り、パルス間隔の長い低速走行時やワイパー作動時など
の雑音成分が発生した時は、パルス間隔検知回路５の出
力は時々「Ｈ」になることもあるが、多くの場合は
「Ｌ」となる。なお、速度が上昇するにつれて、「Ｌ」
になっている時間は短くなる。なおまた、停車中や、超
低速走行時等の振動がないか、あったとしても振幅が非
常に小さい場合には、パルス間隔検知回路５の出力は
「Ｌ」の状態を保持する。

【００４３】そして、そのパルス間隔検知回路５の出力
は、次段の判定回路６に与えられる。判定回路６は、上
記したように積分回路で構成されるので、パルス間隔検
知回路５の出力が「Ｈ」の時に積算（充電）され、一定
時間「Ｈ」が続くと、判定回路６の出力が「Ｈ」とな
る。また、パルス間隔検知回路５の出力が「Ｌ」に落ち
ると、瞬時に積算値がクリア（放電）されて判定回路の
出力は「Ｌ」になる。

【００４４】したがって、低速走行時は、図２（Ｃ）に
示すように、パルス間隔検知回路５の出力が時々「Ｈ」
になることはあるが、その「Ｈ」の期間が一定時間未満
であるので、判定回路６の出力は「Ｌ」のままとなる。
よって、低速走行であることがわかる。

【００４５】一方、高速走行時は、同図（Ｂ）に示すよ
うに、パルス間隔検知回路５の出力が「Ｈ」を保持しつ
づけるので、同図（Ｃ）に示すように、一定時間経過後
判定回路６の出力も「Ｈ」となる。よって、高速走行で
あることがわかる。このようにして判定回路６の出力
「Ｌ／Ｈ」により低速走行か高速走行かの弁別を行うこ
とができる。

【００４６】なお、図２の後半部分に示したように、パ
ルス間隔検知回路５の出力が瞬間的に「Ｌ」に落ち、そ
の後すぐに「Ｈ」に復帰するような場合には、判定回路
６の出力は、パルス間隔検知回路５が「Ｌ」に切り替わ
ったのに追従して「Ｌ」となる。そして、パルス間隔検
知回路５がすぐに「Ｈ」に切り替わったとしても、一定
時間（本例では１秒）遅れて判定回路６の出力は「Ｈ」
に戻る。つまり、この判定出力をそのまま解釈すると、
１秒間だけ低速走行を行ったことになるが、この走行状
態検知装置の出力に基づいて制御されるアプリケーショ
ンが例えば低速走行時に電源をオフにしたりする場合に
は、１秒間だけオフになり、その後電源が再投入される
ことになる。また、速度に応じて感度を切り替えるよう
なアプリケーションに適用する場合には、１秒間の間に
感度を２回切り替えることになる。

【００４７】したがって、より正確な判断を行うために
は、その判定回路６の出力をＣＰＵ等に接続し、「Ｌ」
と「Ｈ」の発生状況（継続時間や発生タイミング等）か
ら総合的にさらに詳細な判定を行うと、より正確に走行
状態を弁別できる。

【００４８】つまり、前記パルスを検出するための一定
時間を計測するタイマをさらに設け、そのタイマで計測
される一定時間（サンプリングタイム）内に前記パルス
間隔検知回路から出力されるパルスの発生状態に基づい
て、各種判断を行える。一例を示すと、一定値以上のパ
ルスの発生間隔がない場合に検出基準速度以上で高速走
行していると判定し、一定値以上のパルスの発生間隔が
ある場合に検出基準速度以下の低速走行していると判定
するようにすることができる。

【００４９】また、前記一定時間中にパルス間隔検知回
路５から出力されるパルスの数が基準値よりも少ない場
合に検出基準速度以上で高速走行していると判定し、パ
ルスの数が基準値よりも多い場合に検出基準速度以下で
低速走行していると判定するようにしてもよい。そし
て、係る判定処理は、図１に示す判定回路（積分回路）
とは別の回路・ＣＰＵで実施してもよく、或いは、回路
を工夫して一体にしてもよい。そして、いずれの場合に
も、発生間隔やパルス数に基づいて行う判断処理部分も
含んで本発明の判定手段を構成することになる。

【００５０】さらにまた、図１に示す判定回路の別の構
成として、例えば、一定時間中に発生するパルスのパル
ス幅の総和が、基準値よりも大きい場合に検出基準速度
以上で高速走行していると判定し、前記パルス幅の総和
が基準値よりも小さい場合に検出基準速度以下で低速走
行していると判定するようになっていてもよい。

【００５１】この機能を達成するための具体的な回路構
成としては、図３に示すように、通常の抵抗Ｒとコンデ
ンサＣ及びコンパレータを用いた積分器に加え、入力側
にダイオードＤを直列接続し、コンデンサを短絡するた
めのスイッチＳも設けて構成することができる。

【００５２】これにより、パルス間隔検知回路５の出力
が「Ｈ」の場合には、コンデンサＣに充電され、出力が
「Ｌ」の場合には、ダイオードＤにより逆流が防止され
るので、コンデンサＣに充電された電荷量はほぼ維持す
る。したがって、コンデンサＣには、パルスがオンにな
っている時のみ充電されるため、コンデンサＣの端子間
電圧は、パルス幅の総和に相当する。さらに、図外のタ
イマにより計測され一定時間が経過すると、スイッチＳ
が閉じてコンデンサＣに充電された電荷が瞬時に放電さ
れる。つまり、パルス幅の積算値がクリアされ次の判定
に移る。

【００５３】よって、スイッチが開いている間に、パル
ス間隔検知回路５の出力が「Ｈ」となっている時間が一
定の基準値以上の場合には、判定出力が「Ｈ」となり、
高速判定と判別できる。一方、パルス間隔検知回路５の
出力に「Ｌ」が一定以上あると、コンデンサＣに十分電
荷が蓄えられず、判定出力は「Ｌ」となり、低速走行と
判別できる。

【００５４】さらにまた、判定回路６の別の構成として
は、前記一定時間中に発生するパルスがオンの総時間
と、パルスがオフの総時間との比率（一種の総デューテ
ィ比）が基準値よりも大きい場合に検出基準速度以上の
高速走行をしていると判定し、前記比率が基準値よりも
小さい場合に検出基準速度以下の低速走行をしていると
判定するようにしてもよい。

【００５５】そして、係る機能を実現するための回路と
しては、図４に示すようにダイオードＤ１と低抵抗Ｒ１
を直列接続し、さらにその直列回路に高抵抗Ｒ２を並列
接続した直並列回路を介してコンデンサＣに対して充放
電可能としているとともに、このコンデンサＣの端子電
圧が一定以上になると判定回路６の出力が「Ｈ」に判定
するようなっている。

【００５６】つまり、パルス間隔検知回路５の出力が
「Ｈ」の時は、低抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣに充電
され、パルス間隔検知回路５の出力が「Ｌ」の時はダイ
オードＤ１は逆方向になるので、高抵抗Ｒ２を介してコ
ンデンサＣに充填された電荷は徐々に放電される。

【００５７】したがって、各抵抗Ｒ１，Ｒ２等の大きさ
にもよるが、パルス間隔検知回路５の出力が「Ｈ」の総
時間の方が長いと、コンデンサＣに充電される量が、放
電される量よりも大きくなるので、判定回路の出力は
「Ｈ」となり、高速走行していると判定できる。

【００５８】上記して各変形例のように構成すると、高
速走行中に何らかの原因により一瞬パルス間隔検知回路
５の出力が「Ｌ」に落ちたとしても、判定回路の出力
は、「Ｈ」のまま保持されるため、より正確な判断がで
きる。

【００５９】また、アプリケーション側で、「Ｈ」から
「Ｌ」に切り替わっても、一定時間電源をオンの状態を
保持したり、感度の切り替えを行わないようにし、係る
時間経過しても「Ｌ」のままの時に始めて電源をオフに
したり感度を切り替えるようにすることにより対応して
もよい。

【００６０】さらにまた、図示は省略するが、図１の回
路からパルス間隔検知回路５を取り除き、コンパレータ
４の出力を判定回路６に直接入力するようにし、判定回
路６では、一定時間以内に受信したパルス数を計数し、
そのパルス数が一定以上の場合には、高速走行と判定す
るようにしても良い。つまり、速度が増すにつれて振動
の周波数が高くなるので、一定時間内に発生するパルス
数も多くなるからである。

【００６１】本発明の効果を実証するため、図１に示す
回路・装置を自動車のダッシュボードの上に設置し、走
行速度を変えた時のセンサ出力，コンパレータ出力
，パルス間隔検知回路出力及び判定回路出力をそ
れぞれ測定した。その時の結果を図５以降に示す。な
お、各図において縦軸に記載した丸数字は、上記した各
出力の番号と対応している。また、図中「丸十字マー
ク」は、各グラフの基準レベルである。つまり、アナロ
グ出力の場合には０レベルであり、２値出力の場合は
「Ｌ」である。

【００６２】また、コンパレータ出力は、本来は２値
出力であるが、プロッターの応答速度の関係で出力の変
動に追従できないために、「Ｈ」レベルに達しないパル
スが存在する。さらに、コンパレータ出力が見えない
期間（オフディレー時間経過後）でもパルス間隔検知回
路の出力が「Ｈ」になっていることもあるが、これは、
さらに高速にコンパレータ出力が変動したため、プロッ
ターが応答できなかったためである。

【００６３】以下図をおって説明すると、図５は、エン
ジン停止時の状態を示している。同図から明らかなよう
に、センサ出力の振幅がほとんど小さいため、それ以
降の出力も「Ｌ」となる。また、図６は、アイドリング
時の状態を示している。図５と比較すると明らかなよう
に、センサ出力は、エンジンの回転にともなう振動が
あるので停止時よりは大きくなるが、コンパレータでの
比較対象となる基準電圧よりは小さいため、コンパレー
タ出力以降の各回路出力も、やはり常時「Ｌ」のまま
となる。

【００６４】図７は、１０ｋｍ／ｈで走行した時の結果
である。図からわかるように、センサ出力は、さらに
振幅が大きくなり、コンパレータでの基準電圧（しきい
値）を越えるため、コンパレータ出力にパルス列が出
現する。それにともない、パルス間隔検知回路出力も
「Ｈ」の部分が現れる。但し、たとえ「Ｈ」となって
も、瞬間的ですぐに「Ｌ」に落ちてしまう。したがっ
て、パルス間隔検知回路５の出力が連続して１秒以上
「Ｈ」が継続しないため、判定回路出力は、「Ｌ」の
ままとなる。したがって、低速走行であると認定され
る。

【００６５】なお、判定回路６の出力だけをみると、こ
の低速走行と、図５，図６に示す停車中とを弁別するこ
とはできない。そこで、仮にそれも弁別する場合には、
従来の停車中と走行中とを弁別する回路を併設（センサ
を共用することも可能）し、その併設した回路の判定結
果と、判定回路６の判定結果の両者に基づいて総合的に
判断するようにしても良い。

【００６６】さらには、実際に装置にてパルス間隔検知
回路５の出力を判定回路６に与えるとともに、外部にも
出力できるようにする。すると、停車中はパルス間隔検
知回路５の出力は常時「Ｌ」となるが、走行中は、パル
ス列が出力する。したがって、パルスが出力されている
場合には走行中と弁別することもできる。このように回
路を適宜改良・付設することにより、３つ以上の状態を
弁別することが可能となる。

【００６７】図８は、２０ｋｍ／ｈ〜３０ｋｍ／ｈの間
で走行した時の結果である。図から明らかなように、セ
ンサ出力の振幅がさらに大きくなり、また、コンパレ
ータ出力のパルス列も、パルスの発生数が増加してい
る。それにともない、パルス間隔検知回路５の出力も
「Ｈ」が継続する時間が長くなる。つまり、「Ｌ」とな
っているパルス間隔が短くなる。そして、パルス間隔検
知回路出力が１秒以上継続して「Ｈ」になる期間があ
るので、判定回路出力も「Ｈ」となる期間が出現す
る。

【００６８】さらに速度を増加させ、４０ｋｍ／ｈとし
たときの結果が図９である。図から明らかなように、コ
ンパレータ出力に出現するパルス数が増加し、パルス
間隔検知回路出力も常時「Ｈ」を保持する。よって、
判定回路出力も「Ｈ」を継続して出力する。これによ
り高速走行していることがわかる。また、具体的な図示
は省略するが、速度を６０ｋｍ／ｈとして同様の実験を
行った結果、センサ出力の振幅がさらに大きくなり、
振動波形の周波数もさらに高くなったことが確認でき
た。

【００６９】なお、図８に示した実験結果では、判定回
路出力は、「Ｌ」と「Ｈ」が混在している。したがっ
て、係る状態をそのまま使用するか、或いは上記したよ
うに、その判定結果に基づいてさらに所定の判定を行
い、アプリケーションを制御することになり、いずれの
態様を採るかは、自由に行える。

【００７０】一方、ワイパーの影響を調べるために、ア
イドリング時にワイパーを作動させ、その時の各部の出
力を求めた。すると図１０に示すように、ワイパーブレ
ードが折り返す時に、センサ出力の振幅が大きくな
り、それにともないコンパレータ出力も、その時期だ
けパルスが多数出現する。したがって、パルス間隔検知
回路出力もその折り返し時期だけ「Ｈ」となり、それ
以外のワイパーブレードが移動している間は「Ｌ」とな
る。そして、パルス間隔検知回路出力は、パルス間隔
が長く１秒以上「Ｈ」になっていないので、結局、判定
回路出力は「Ｌ」のままとなる。つまり、ワイパーが
動作しても誤検出することはないことが確認された。

【００７１】また、図示省略するが、エアコン（ファン
の回転等にともない発生する振動）の影響を調べるため
に、ワイパーと同様に、アイドリング時にエアコンを作
動させ、その時の各部の出力を求めた。すると、図６に
示したアイドリング時の実験結果の時に比べてセンサ出
力の振幅が若干増加したものの、コンパレータ出力が
「Ｈ」になるほどは大きくはならず、結局、コンパレー
タ出力が常時「Ｌ」となり、判定回路出力も「Ｌ」のま
まとなった。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る車両の走行
状態検知装置では、振動センサで検知した出力となる振
動に基づく信号に対し、単に振動があるか否かではな
く、特徴量としてその振動の振幅と発生タイミング（周
期）を抽出し、振幅が一定以上のものが短時間で発生
し、それが継続している場合に一定の基準速度以上の高
速走行をしていると判断できるようになった。これによ
り、走行しているか否かではなく、ある一定以上の速度
で走行していることを弁別できるので、一定速度以上で
走行しているときに動作させる必要がある電子装置に対
する電源の自動オン／オフ機能や、出力許可／停止機能
並びに速度に応じた感度の切替などに対する制御信号と
して用いることができる。特に請求項２以降のように構
成すると、簡単な回路構成で、弁別することができる。

【００７３】さらに、振動センサとそのセンサから出力
される信号を処理する回路により構成できるので、小型
となる。しかも、車両側から直接信号を得る必要がない
ので、独立した装置として構成でき持ち運びが可能でか
つ携帯性に富んだ装置として実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の走行状態検知装置の一実施
の形態を示すブロック図である。

【図２】その作用を説明する図である。

【図３】判定回路の別の構成を示す図である。

【図４】判定回路のさらに別の構成を示す図である。

【図５】実験結果を示す図である。

【図６】実験結果を示す図である。

【図７】実験結果を示す図である。

【図８】実験結果を示す図である。

【図９】実験結果を示す図である。

【図１０】実験結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 振動センサ ２ 低周波増幅器 ３ バンドパスフィルタ ４ コンパレータ ５ パルス間隔検知回路 ６ 判定回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動を検出する振動センサと、 前記振動センサから出力される信号に基づいて生成され
   る振動波形信号に対し、一定以上の振幅を有する部分の
   発生間隔を検出する手段を有し、 前記発生間隔が一定の基準よりも短い場合に検出基準速
   度以上で走行していると判定するようにしたことを特徴
   とする車両の走行状態検知装置。
2. 【請求項２】 振動を検出する振動センサと、 前記振動センサから出力される信号に基づいて生成され
   る振動波形信号に対し、しきい値処理してパルス信号を
   生成するパルス生成手段と、 前記パルス生成手段の出力を受け、前記パルス信号の発
   生間隔を求めるパルス間隔検知手段と、 前記パルス間隔検知手段の出力を受け、発生間隔が一定
   の基準を越えたか否かに基づいて走行状態を判定する判
   定手段とを備えた車両の走行状態検知装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段が、前記パルス間隔検知手
   段の出力が一定時間以上のパルス幅を有する場合に検出
   基準速度以上で走行していると判定するようにしたこと
   を特徴とする請求項２に記載の車両の走行状態検知装
   置。
4. 【請求項４】 振動を検出する振動センサと、 前記振動センサから出力される信号に基づいて生成され
   る振動波形信号に対し、しきい値処理してパルス信号を
   生成するパルス生成手段と、 前記パルス生成手段の出力を受け、前記パルス信号の発
   生間隔を求めその発生間隔に応じたパルスを出力するパ
   ルス間隔検知手段と、 前記パルスを検出するための一定時間を計測するタイマ
   手段と、 前記タイマ手段で計測される一定時間内に前記パルス間
   隔検知手段から出力されるパルスの発生状態に基づいて
   走行状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
   る車両の走行状態検知装置。
5. 【請求項５】 請求項４に規定する判定手段が、 前記一定時間中に、一定値以上のパルスの発生間隔がな
   い場合に検出基準速度以上で走行していると判定し、 一定値以上のパルスの発生間隔がある場合に検出基準速
   度以下と判定するようにしたことを特徴とする車両の走
   行状態検知装置。
6. 【請求項６】 振動を検出する振動センサと、 前記振動センサから出力される信号に基づいて生成され
   る振動波形信号に対し、しきい値処理してパルス信号を
   生成するパルス生成手段と、 前記パルス信号を検出するための一定時間を計測するタ
   イマ手段と、 前記タイマ手段で計測される一定時間内に前記パルス生
   成手段から出力されるパルス信号を構成するパルス数が
   基準値よりも多い場合に検出基準速度以上で走行してい
   ると判定する判定手段とを備えたことを特徴とする車両
   の走行状態検知装置。