JP2005315672A - 車両用動き出し検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輪が停止状態から僅かに動いただけでも、動いた事実並びに動いた方向を検知できる構造を実現する。
【解決手段】 車輪と共に回転する変速機の出力軸１の一部に被検出板２を、この出力軸１と同心に固定する。この被検出板２の外周縁に回転方向に亙って等間隔に形成した複数の凹凸３、３に、検出センサ４の検出部を対向させる。この検出センサ４は、この検出部と上記被検出板２の外周縁との距離の変化に対応してその出力信号を変化させる。従って、上記検出センサ４の出力信号が変化するか否かで上記車輪が停止しているか否かを判定できる。又、変化する傾向により、この車輪が回転する方向を判定できる。
【選択図】 図１

Description

この発明に係る車両用動き出し検知装置は、自動車等の車両が動き出したか否か、動き出した場合には何れの方向に動き出したかを、動き出した直後で移動速度が極低速のうちに検知できる様にするものである。

車両が運転者の意図に反して動き出した場合、その事実を検知して運転者に警報を出したりこの動きを抑える等の対策を行なう事が、車両の運行の安全性確保の面から好ましい。この為に従来から、上記車両の車輪の回転に伴ってこの車輪の回転速度に見合う回転速度で回転する回転部材の回転速度を検知する事により、上記車両の動き出しを検知する装置が提案されている。この様な従来から提案されている車両用動き出し検知装置は、上記回転部材の回転速度を磁気的に検知してその出力電圧を変化させるピックアップセンサを使用するものである。但し、この様な従来構造の場合には、上記回転部材の回転速度に基づいて上記車両の移動速度は検知できるが、この回転部材の回転方向、延てはこの車両の移動方向は検知できない。しかも、この回転部材の回転速度が或る程度以上にならないと、上記ピックアップセンサの出力信号が変化しない。この為、次の様な問題を生じる。

先ず、上記回転部材の回転速度が或る程度以上にならないと、上記ピックアップセンサの出力信号が変化しない為、車両が動き始めた直後で未だ移動速度が低い場合や、動き始めてから時間が経過していても微速走行のままの状態では、上記車両が移動している事実を把握できない。この結果、車両の動き出しの検知が遅れて、車両は動き始めているのに、未だ停止していると誤判定する。或は、微低速のまま走行し続けたり、速度が低下して未だ車両が停止していなくても、既に車両が停止している、或は停止したと誤判定する。この結果、運転者に警報を出したり、車両を停止状態に維持する為の対策が遅れる。

次に、移動方向を検知できない為、上り坂での発進時等に、車両が後退してもその動きを検出できない。即ち、車両が動き出した事のみしか判定できず、車両が運転者の意思と異なった方向に動き出しても、その事実を把握できない。或は、変速機に何らかの故障が発生し、車両が、シフトレバー等により運転者が選択した方向と逆方向に動き出しても、その事実を上記変速機の制御器側で把握できない。この結果、この制御器によるフェールセーフを働かせる事ができない。

尚、現在実際に自動車等の車両に搭載されている自動変速機の場合、遊星歯車式変速機、ベルト無段変速機、トロイダル型無段変速機の何れにしても、制御器の故障により、車両が、シフトレバー等により運転者が選択した方向と逆方向に動き出す事はない。但し、特許文献１等、多くの文献に記載されている様な無段変速装置を自動車用の自動変速機として使用すると、制御器が故障した場合に、車両が、シフトレバー等により運転者が選択した方向と逆方向に動き出す可能性を完全に否定する事はできない。トロイダル型無段変速機の分野で広く知られている様に、上記無段変速装置は、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機と、高速用クラッチと、低速用クラッチとを組み合わせて成る。そして、このうちの高速用クラッチの接続を断って低速用クラッチを接続した、所謂低速モードの状態で、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、エンジン（と共に回転する入力軸）を回転させたまま、（出力軸と共に回転する）車輪を停止させる事ができる。

この様な無段変速装置の場合、上記低速モードの状態では、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、上記車輪の回転方向が、停止状態｛所謂ギヤード・ニュートラル位置（ＧＮ位置）｝を挟んで、前進状態と後退状態とに切り換わる。上記トロイダル型無段変速機の変速比は、上記制御器からの指令信号に基づいて連続的に（無段で）変化する。又、上記トロイダル型無段変速機の変速比に関して、停止状態を実現する為の近傍では、この変速比が僅かにずれただけでも、上記車輪の回転方向が逆転する可能性がある。従って、上記制御器が故障した場合には、この車輪の回転方向が、運転者の意図とは逆方向になる可能性を否定できない。

又、上述の様な無段変速装置は、停止状態を実現する為の、上記ＧＮ位置の近傍では、上記トロイダル型無段変速機を通過するトルクの制御が非常に微妙になる。この為従来から、特許文献２や特願２００３−５６６８１号に記載されている様に、上記ＧＮ位置の近傍で上記トロイダル型無段変速機を通過するトルクの方向及び大きさを適正にすべく、このトロイダル型無段変速機の変速比を微調節する為の構造が、各種提案されている。但し、このトロイダル型無段変速機の変速比を算出すべく、このトロイダル型無段変速機の入力側及び出力側の回転速度を検出する回転検出センサの精度やばらつき等により、上記制御器側からの指令だけでは、上記無段変速装置を確実にＧＮ位置に調整できない可能性がある。この様な場合には、上記制御器が故障していなくても、上記車輪の回転方向が、運転者の意図とは逆方向になる可能性がある。

特開２０００−２２０７１９号公報 特開平１０−１０３４６１号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、車輪が停止状態から僅かに動いただけでも、動いた事実並びに動いた方向を検知できる構造を実現するものである。

本発明の車両用動き出し検知装置は、被検出板と、検出センサとを備える。
このうちの被検出板は、車両の車輪の回転に伴ってこの車輪の回転速度に見合う（応じた、或は比例した）回転速度で、この車輪の回転方向に見合う（応じた）方向に回転する回転部材の一部に固定されたもので、その外周縁に複数の凹凸を、回転方向に亙って（直列に並べて）形成している。
又、上記検出センサは、上記被検出板の外周縁にその検出部を対向させた状態で固定の部分に支持されたもので、これら外周縁と検出部との距離の変化に対応してその出力信号を変化させる。
特に、上記被検出板の外周縁に形成した上記各凹凸の形状はそれぞれ、回転方向に関して非対称形である。そして、上記回転部材の回転中心からこれら各凹凸の先端縁までの距離が、この回転部材の回転方向に関してこれら各凹凸同士の間で同じ傾向で変化している。

上述の様に構成する本発明の車両用動き出し検知装置によれば、車輪が停止状態から僅かに動いただけでも、動いた事実並びに動いた方向を検知できる。即ち、車輪と共に回転部材が回転すると、この回転部材の一部に固定された被検出板の外周縁に設けた凹凸の先端縁と検出センサの検出部との距離が変化する。この凹凸はこの被検出板の外周縁に複数設けられており、上記回転部材が僅かに回転しただけで、上記先端縁と上記検出部との距離が十分に変化し、上記検出センサの検出信号が十分に変化する。従って、上記車輪が停止状態から僅かに動いただけでも、動いた事実を検知できる。又、上記凹凸の形状は、上記被検出板の回転方向に関して非対称である為、上記検出センサの検出信号が変化する状態は、この回転方向、延ては上記車輪の回転方向により異なる。従って、この検出信号が変化する状態を観察する事により、上記車輪が回転した方向、延ては上記車両の移動方向を検知できる。この為、例えば次の(1) 〜(6) の様な作用・効果を得られる。

(1) 運転者の誤操作により生じた事態に対する警告を行なえる。
例えば手動変速機を搭載した車両を上り坂で発進させる際に、クラッチの接続が遅れると、車両が後退する。この様な状況下で、坂が緩い等により運転者が気付かないままでいると、後の車両と衝突する危険がある。
この様な場合に、本発明の車両用動き出し検知装置により車両が運転者の意図に関係なく後退している事を検知し、ブザー等により警報を行なったり、或は自動的にブレーキを作動させる事で、上記衝突を未然に防ぐ事が可能となる。自動的にブレーキを作動させる事は、上記車両が運転者の意図に関係なく後退している事を検知した車両用動き出し検知装置からの信号を、アンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）或はトラクションコントロール装置（ＴＣＳ）の制御器に送る事により、容易に行なえる。

(2) 自動変速機を搭載した車両を急な上り坂で発進させる際に、運転者の誤操作により生じた事態に対する警告を行なえる。
自動変速機を搭載した車両を急な上り坂で発進させる際に、クリープ力を過度に期待してアクセル操作を誤ってしまう（アクセルペダルの踏み込み量が不足する）と、車両が後退する。この様な状況下で、運転者が気付かないままでいると、後の車両と衝突する危険がある。
この様な場合に、本発明の車両用動き出し検知装置により車両が運転者の意図に関係なく後退している事を検知し、ブザー等により警報を行なったり、或は上記アクセル操作と関係なくエンジンの回転速度を上昇させる事で、上記衝突を未然に防ぐ事が可能となる。このエンジンの回転速度を上記アクセル操作と関係なく上昇させる事は、上記車両が運転者の意図に関係なく後退している事を検知した車両用動き出し検知装置からの信号を、上記エンジンの制御器に送る事により、容易に行なえる。

(3) 自動変速機の制御器の故障時の誤作動防止を図れる。
自動車の電子化が進んでおり、今後自動変速機に関しても更なる電子化が進んだ場合には、前進、後退の選択も、機械式ではなく電気式に行なう構造が実現するものと考えられる。この様な自動変速機で何らかの故障が発生し、前進方向を選択したにも拘らず後退方向に変速された場合（或はその逆の場合）、そのまま発進すると、車両が運転者の意図する方向とは逆方向に動き出してしまい、危険である。
本発明の車両用動き出し検知装置を利用すれば、車両が運転者の意図する方向とは逆方向に動き出した事を瞬時に検出して安全確保の為の対策を講じる事ができる。この対策としては、ブザー等の警報により運転者に知らせる他、上記自動変速機の制御器に、上記車両が更に逆方向に移動する事を防止する為のバックアップ制御を行なわせる事が考えられる。このバックアップ制御としては、例えば、自動的にニュートラル位置にしたり、クラッチの接続を断つ事が考えられるが、何れにしても、上記車両が運転者の意図する方向とは逆方向に動き出す事に伴って生じる危険を回避できる。

(4) 本来、車両が動き出すべきではない状況で動き出した場合に、警報を発せられる。
例えば駐車ブレーキを作動させているにも拘らず車両が動き出してしまった場合、その車両の動き出しを瞬時に判定して警報を発する事ができる。
本発明の車両用動き出し検知装置は、車両が僅かに動いただけでも検知できるので、例えば緩い坂道で駐車ブレーキを少しだけ作動させて運転者が車両から離れようとした場合でも、運転者が完全に車両から離れる以前に警報を発する事が可能になる。この為、運転者が乗っていない車両が坂道で暴走する様な事故の防止に役立てる事ができる。

(5) 坂道発進補助装置（ＨＳＡ）の作動可否判定を行なえる。
トラック、バスの如き商用車等で使用されているＨＳＡを作動させる際には、車両が完全に停止しているべきである。ところが、従来のセンサの場合には、車両が微速走行していた場合、これを検知できない。この為、このセンサからの信号が停止状態となってから所定時間経過した後、上記車両が停止状態にあると推定して、上記ＨＳＡを作動させている。
但し、この様にしてＨＳＡの作動を制御すると、本当に車両が停止しているかを判断できず、車両が微速走行を継続していた場合にＨＳＡを作動させる可能性がある。即ち、上記従来のセンサの場合には、運転者が微速走行を行なっているにも拘らず、上記ＨＳＡの作動表示が行なわれてしまう。このＨＳＡは、その時点での制動力を維持する装置である為、微速走行時にＨＳＡが作動しても、実際に制動力が発生する事はなく、運転者の意に反して車両を停止させる事はないが、運転者に、故障が発生したと勘違いする等の不安感を与えてしまう。
これに対して、本発明の車両用動き出し検知装置を使用すれば、車両が停止しているか否かを確実に判定できて、ＨＳＡの表示に関する誤作動を発生させる事がなくなり、運転者に不安感を与える事がなくなる。

(6) トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて成る無段変速装置の誤作動防止を図れる。
前述した様に、特許文献１等に記載された、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを組み合わせて成る無段変速装置の場合、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、エンジンを一方向に回転させたまま車輪の回転方向を、前進方向及び後退方向に切り換えられる事に加えて、停止状態｛所謂変速比無限大の状態（ＧＮ位置）｝を実現できる。この様な無段変速装置の場合には、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、車両の走行方向に見合った変速比に正確に調節する事で、無段変速装置全体としての変速比を目標変速比とする。例えば、シフトレバーがＤレンジを選択していれば前進する方向に変速比を調節し、Ｒレンジにあれば後退する方向に調節する。但し、何らかの原因で、トロイダル型無段変速機の変速比が上記目標変速比を実現する値から少しでもずれると、運転者の意図とは異なる方向に車両が動き出す可能性がある。

上記目標変速比を実現すべく、上記トロイダル型無段変速機の変速比を制御する事は、このトロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと出力側ディスクとの回転速度の比により検出できるが、その精度は、これら両ディスクの回転速度を検出する為の１対の回転速度検出用センサの精度に依存する。そして、これら両回転速度検出用センサの検出精度のばらつきによっては、上記無段変速装置の制御器が認識している上記トロイダル型無段変速機の変速比と、実際の変速比とがずれる可能性がある。そして、このずれが上記ＧＮ位置に対応する値を跨いでいた場合（ずれの途中にこのＧＮ位置に対応する値が存在する場合）には、実際に発進すべく、ブレーキからアクセルに踏み変えた瞬間に、本来発進したい方向とは逆の方向に動き出す可能性がある。

この様な場合に、本発明の車両用動き出し検知装置を利用すれば、車両が運転者の意図する方向とは逆方向に動き出した事を瞬時に検出して、上記トロイダル型無段変速機の変速比を補正する事が可能になる。即ち、無段変速装置全体としての速度比を運転者が意図する方向に車両を動かす方向に一致させるべく、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間に挟持したパワーローラを傾動させて、上記トロイダル型無段変速機の現実の変速比を適正値に調節できる。この為、前述の様に、何らかの原因でトロイダル型無段変速機の変速比が上記目標変速比を実現する値からずれたり、或は、上記両回転速度検出用センサの精度が多少悪くても、車両が運転者の意図とは反対方向に大きく動き出す事を防止できる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、各凹凸を被検出板の回転方向に関して等間隔に形成する。そして、これら各凹凸の形状を互いに同じとし、回転部材の回転中心からこれら各凹凸の先端縁までの距離を、上記被検出板の回転方向に関して、一端側で大きく他端側で小さくする。
この様にすれば、上記被検出板の回転方向の位相に関係なく、車輪の回転方向及び回転速度を正確に求められる。
この場合に、例えば請求項３に記載した様に上記各凹凸を鋸歯状とし、回転方向に関して一方に向かう程、回転する部材の回転中心から先端縁までの距離が大きくなる方向に、この先端縁を傾斜させる。
或は請求項４に記載した様に、上記各凹凸を、回転方向に関して片側が高く他側が低い階段状とする。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、検出センサを、その先端部に設けた検出部と被検出板の外周縁との距離の変化に対応してその出力信号を変化させる、非接触式センサとする。
この様に、上記検出センサとして非接触式のセンサを使用すれば、この検出センサ及び上記被検出板の耐久性及び信頼性を確保できる。
この場合に例えば、請求項６に記載した様に、上記被検出板を磁性材製とし、上記検出センサを、永久磁石と、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子等の磁気検出素子とを備えた磁気検知式のセンサとする。
この様な磁性材製の被検出板と磁気検知式のセンサとを組み合わせた場合、上記磁気検出素子の特性が、検出部と被検出板の外周縁との距離の変化に対応して変化し、上記センサの出力電圧が変化する。そこで、この出力電圧の変化を観察すれば、上記被検出板が回転しているか否か、回転している場合にはその回転方向を検知できる。尚、この回転並びにその方向の検知は、ＣＣＤを利用した画像処理等、光学式にも行なえる。但し、磁気式により行なう方が、小型且つ低コストで構成できる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、車両を自動車とし、回転部材を、この自動車の変速機の内部に設けられて動力を伝達する部材若しくはこの部材と同期して回転する別の部材とする。
この様に構成すれば、本発明の車両用動き出し検知装置をコンパクトに、且つ、外部から物がぶつかる等により生じる損傷を受けにくく、信頼性を確保できる位置に設置できる。
この場合に、例えば請求項８に記載した様に、上記変速機を自動変速機とする。そして、この自動変速機を、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを組み合わせて成り、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、エンジンを一方向に回転させたまま、車輪の回転方向を前進方向、後退方向に切り換えたり、更には停止させる事ができる無段変速装置とする。
この様な無段変速装置に関して本発明を実施すれば、前述した様に、目標変速比位置に関して、この無段変速装置の誤動作を防止し、この無段変速装置の信頼性向上に寄与できる。
この場合に、例えば請求項９に記載した様に、高速用クラッチ及び低速用クラッチ等の、複数のクラッチを備える。そして、この様な複数のクラッチの断接により、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機との間の動力伝達状態を２種類以上に変更可能に構成する。

又、上記請求項８や請求項９に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項１０に記載した様に、被検出板を固定した回転部材を、トロイダル型無段変速機よりも上記自動変速機の出力軸側に存在する部材とする。
上記被検出板をこの様な位置に設置すれば、この被検出板及び検出センサの設置が容易になる。
即ち、トロイダル型無段変速機は、トラニオン、シリンダボディー、バルブボディー、ヨーク等、多くの部材が組み合わされて構成される為、断面積が嵩む。この為、上記トロイダル型無段変速機部分に上記被検出板及び検出センサを設置しようとした場合、これら被検出板又は検出センサが、車両のボディーと干渉し易い。これに対して、上記トロイダル型無段変速機よりも上記出力軸側に存在する部材は少ない為、上記被検出板及び検出センサの設置が容易になる。

更に、上記被検出板及び検出センサを上記位置に設置する事で、これら被検出板及び検出センサを破損しにくくできる。即ち、自動変速機を車両に搭載した状態で、上記トロイダル型無段変速機は、上方及び左右両側を車両のボディーのフロアトンネルにより、下方をオイルパンにより、それぞれ覆われる。この為、上記トロイダル型無段変速機部分に上記被検出板及び検出センサを設置した場合、このトロイダル型無段変速機の搭載作業時にこれら被検出板又は検出センサを破損する可能性がある。これに対して、上記トロイダル型無段変速機よりも上記出力軸側に上記被検出板及び検出センサを設置する場合、このトロイダル型無段変速機を車両に搭載した後、これら被検出板及び検出センサの設置作業を行なえるので、これら被検出板及び検出センサを破損しにくくできる。

図１〜４は、請求項１〜３、５〜１０に対応する、本発明の実施例１を示している。自動車に搭載された変速機を構成し、車輪の回転速度に見合う回転速度でこの車輪の回転方向に見合う方向に回転する回転部材である出力軸１に、軟鋼等の磁性材製の被検出板２を、この出力軸１と同心に外嵌固定している。この被検出板２は、ラチェット歯車の如き物で、その外周縁に鋸歯状の凹凸３、３を、この被検出板２の回転方向に関して等間隔に形成している。これら各凹凸３、３の形状は互いに同じとし、それぞれの先端縁を、回転方向に関して一方（時計方向前方）に向かう程、上記出力軸１の回転中心から先端縁までの距離が大きくなる方向に傾斜させている。従って、上記出力軸１の回転中心からこれら各凹凸３、３の先端縁までの距離は、上記被検出板２の回転方向に関して、一端側（時計方向端部）で大きく、他端側（反時計方向端部）で小さい。尚、上記各凹凸３、３は、上記被検出板２の中心軸に対して平行に形成する事が好ましいが、この被検出板２の軸方向厚さが大きければ、多少傾斜していても良い。

又、上記変速機を収納したケースの内面等の固定の部分に、検出センサ４を設けている。この検出センサ４は、ＡＢＳを制御する為の、車輪の回転速度を検知する為に広く使用されている、アクティブ型の磁気検知式のセンサで、永久磁石と、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子等の磁気検出素子とを備えている。この様な磁気検知式の検出センサ４は、この磁気検出素子の特性変化に対応してその出力電圧を変化させる。即ち、この検出センサ４の検知部と上記被検出板２の外周縁との距離が近い場合には、上記磁気検出素子を通過する磁束の密度が高くなり、反対にこの距離が遠い場合にはこの密度が低くなる。そして、上記検出センサ４の出力電圧も、上記距離が近い場合に高くなり、遠い場合に低くなる。但し、磁束密度と出力電圧との関係は、使用する磁気検出素子の特性や、この特性に基づいて出力電圧を得る為の処理を行なう処理回路の設計により、逆にする事もできる。

何れにしても、上記被検出板２が回転した場合、上記検出センサ４の出力電圧の波形は、この被検出板２の外周縁形状に類似した形状になる。図３は、この被検出板２が回転した場合に得られる、上記検出センサ４の出力電圧の波形を示している。この図３中の実線αは、車両の前進に伴って上記被検出板２が図２の矢印α方向に回転した場合に得られる、上記検出センサ４の出力電圧の波形を示している。これに対して、上記図３中の破線βは、車両の後退に伴って上記被検出板２が図２の矢印β方向に回転した場合に得られる、上記検出センサ４の出力電圧の波形を示している。この様な図３から明らかな通り、上記被検出板２が僅かでも回転すれば、上記検出センサ４の出力電圧の値が変化する。従って、この検出センサ４の出力電圧が変化するか否かを観察すれば、車両が動いているか否かを検知できる。又、上記図３から明らかな通り、上記被検出板２の外周縁部に形成した凹凸部３、３の形状を回転方向に関して非対称にすれば、上記検出センサ４の出力電圧が変化する傾向（変化のパターン）は、上記被検出板２の回転方向に対応して異なる。従って、この変化の傾向を観察する事により、この被検出板２の回転方向、延ては前記車両の進行方向を知る事もできる。

この様に、上記検出センサ４の出力電圧に基づいて、車両が動いているか否か、動いている場合にはその方向を判定する手順に就いて、図４により説明する。
先ず、ステップ１、２で、上記検出センサ４の出力電圧が変化しているか否かを見る。この出力電圧が変化していない場合には、ステップ３で、車両は停止状態にあると判定して判定作業を終了する。尚、上記ステップ１、２では、判定の信頼性確保の為に、逆の面から同様の判定を２回行なっているが、１回で済ませても良い。

上記ステップ１、２で、上記検出センサ４の出力電圧が変化している判断された場合には、ステップ４で車両が走行していると判定し、次のステップ５で、上記出力電圧が変化する傾向を見る。そして、このステップ５で、この出力電圧が減少していると判断される場合には、次のステップ６で、この出力電圧が減少する程度｛この出力電圧の減少量Sig_DOWNが、例えば０．１秒間に所定の範囲内（DOWN_max ＞Sig_DOWN＞DOWN_min ）で減少する｝か否かを判断する。そして、この減少の程度が所定範囲内の場合には、次のステップ７で、車両は前進状態にあると判定して、判定作業を終了する。尚、この場合に、上記出力電圧の減少する程度から、この車両の前進速度を算出しても良い。

逆に、上記ステップ５で、上記出力電圧が増大していると判断される場合には、次のステップ８で、この出力電圧が増大する程度｛この出力電圧の増大量Sig_UPが、例えば０．１秒間に所定の範囲内（UP_max ＞Sig_UP＞UP_min ）で増大する｝か否かを判断する。そして、この増大の程度が所定範囲内の場合には、次のステップ９で、車両は後退状態にあると判定して、判定作業を終了する。尚、この場合に、上記出力電圧の増大する程度から、この車両の後退速度を算出しても良い。

尚、上記ステップ６及びステップ８で、上記出力電圧の変化量（減少量Sig_DOWN、増大量Sig_UP）が所定の範囲内に収まっていない場合には、車両の進行方向に関して新たな判定を行なわず、ステップ１０で、直前に行なった判定を保持する。この理由は、次の通りである。
先ず、上記出力電圧の変化量が極小さい（所定の範囲から小さい側に外れている）場合には、電源電圧の変動や変速機に加わる振動等、外乱による影響が考えられる。そこで、この様な場合には、上記進行方向に関する新たな判定を行なわない。これに対して、上記出力電圧の変化量が大き過ぎる（所定の範囲から大きい側に外れている）場合には、上記検出センサ４の検出部の直前を、前記被検出板２の凹凸３、３の境界部（この被検出板２の直径方向に切り立った部分）が通過したと考えられる。この様な場合に上記進行方向に関して判定を行なっても、この判定の信頼性を確保する事はできない。そこで、この様な場合にも、上記進行方向に関する新たな判定を行なわない。

図５〜８は、請求項１、２、４〜１０に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、被検出板２ａの外周縁部に回転方向に関して互いに等間隔に形成した複数の凹凸３ａ、３ａを、回転方向に関して片側（時計方向前側）が高く他側（時計方向後側）が低い階段状としている。上記被検出板２ａを磁性材製とし、磁気検知式の検出センサ４と組み合わせる点は、上述した実施例１と同様である。上述の様な凹凸３ａ、３ａを形成した被検出板２ａを使用する本実施例の場合、この被検出板２ａの逆転方向（車両が後退する方向）の回転に伴って上記検出センサ４の出力電圧が図７に示す様に変化する。この検出センサ４の出力電圧は、上記被検出板２ａの回転角度が微小である間は、必ずしも十分には変化せず、この被検出板２ａが回転しているか否か、延ては、車両が走行しているか否かを検知できない。但し、上記検出センサ４の感度を確保できる限り、車両が低速で走行している際に走行している事実並びに走行方向を検知する面からは、必要最低限の機能を得られる。

この様な本実施例の場合に、車両が走行しているか否かは、上記検出センサ４の出力電圧が変化するか否かにより判定する。即ち、この出力電圧が変化した場合には上記車両が走行状態にあると判定し、この出力電圧が変化しない場合には、この車両が走行状態にはないと判定する。本実施例の場合、この車両が走行状態にある場合には、上記検出センサ４の出力電圧が大きく変化するので、前述した実施例１の様に（図４のステップ６、８参照）、この出力電圧の変化が所定範囲内にある場合にのみ走行状態と判定する事はしない（変化する限り、走行状態にあると判定する）。

又、回転方向の判定は、上記検出センサ４の出力電圧がどの様な経過で変化したかにより判定する。この判定の手順を、図８のフローチャートに示す。この判定の際には、上記検出センサ４の出力電圧が、上記凹凸３ａ、３ａの高さにより３段階に変化するのに合わせて、その時点での出力電圧と直前の出力電圧とにより、上記回転方向を判定する。
要するに、判定用の制御器は、上記検出センサ４の出力電圧が、ｘ（高）、ｙ（中）、ｚ（低）の３種類（例えば５Ｖ、３Ｖ、−３Ｖ）の値になった事を検知した瞬間に、当該値になった事をメモリに記憶させ（フラグを立て）ると共に、その瞬間の出力電圧の種類と、直前になった値の種類とから、上記回転方向の判定を行なう。この場合に、上記出力電圧がｘ→ｙ→ｚの順番で変化するならば、上記車両は前進状態にあると判定する。これに対して、上記出力電圧がｚ→ｙ→ｘの順番で変化するならば、上記車両は後退状態にあると判定する。この様な判定は、スレッシュホールド電圧が互いに異なる、入力ポートの切り換わりの順番により行なえる他、アナログ電圧のまま判定を行なう事もできる。

尚、図５〜６に示した被検出板２ａの場合、凹凸３ａ、３ａの高い部分と低い部分とが直接連続しているが、図９に示す様に、高い部分と低い部分との間に、更に低い谷部分を形成しても良い。この様に、中間部に両側よりも低い谷部分を有する凹凸３ｂによっても、車両の進行方向を判定できる。

本発明の実施例１を示す略断面図。 図１の部分拡大図。 被検出板の回転に伴う検出センサの出力電圧の変化を示す線図。 この検出センサの出力に基づいて車両が走行しているか否か並びに走行方向を判定する過程を示すフローチャート。 本発明の実施例２を示す略断面図。 図５の部分拡大図。 被検出板の回転に伴う検出センサの出力電圧の変化を示す線図。 この検出センサの出力に基づいて車両の走行方向を判定する過程を示すフローチャート。 実施例２に関して、凹凸の形状の別例を示す、図６と同様の図。

符号の説明

１ 出力軸
２、２ａ 被検出板
３、３ａ、３ｂ 凹凸
４ 検出センサ

Claims (10)

1. 車両の車輪の回転に伴ってこの車輪の回転速度に見合う回転速度で、この車輪の回転方向に見合う方向に回転する回転部材の一部に固定された、その外周縁に複数の凹凸を、回転方向に亙って形成した被検出板と、この被検出板の外周縁にその検出部を対向させた状態で固定の部分に支持され、これら外周縁と検出部との距離の変化に対応してその出力信号を変化させる検出センサとを備え、上記被検出板の外周縁に形成した上記各凹凸の形状はそれぞれ、回転方向に関して非対称形であり、上記回転部材の回転中心からこれら各凹凸の先端縁までの距離が、この回転部材の回転方向に関してこれら各凹凸同士の間で同じ傾向で変化している車両用動き出し検知装置。
2. 各凹凸が被検出板の回転方向に関して等間隔に形成されており、これら各凹凸の形状が互いに同じであり、回転部材の回転中心からこれら各凹凸の先端縁までの距離が、上記被検出板の回転方向に関して、一端側で大きく他端側で小さい、請求項１に記載した車両用動き出し検知装置。
3. 各凹凸は、回転方向に関して一方に向かう程、回転する部材の回転中心から先端縁までの距離が大きくなる方向に、それぞれの先端縁が傾斜した鋸歯状である、請求項１〜２の何れかに記載した車両用動き出し検知装置。
4. 各凹凸は、回転方向に関して片側が高く他側が低い階段状である、請求項１〜２の何れかに記載した車両用動き出し検知装置。
5. 検出センサは、その先端部に設けた検出部と被検出板の外周縁との距離の変化に対応してその出力信号を変化させる非接触式センサである、請求項１〜４の何れかに記載した車両用動き出し検知装置。
6. 被検出板が磁性材製であり、検出センサが、永久磁石と磁気検出素子とを備えた磁気検知式のセンサである、請求項５に記載した車両用動き出し検知装置。
7. 車両が自動車であり、回転部材が変速機の内部に設けられて動力を伝達する部材若しくはこの部材と同期して回転する別の部材である、請求項６に記載した車両用動き出し検知装置。
8. 変速機が自動変速機であり、この自動変速機が、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを組み合わせて成り、このトロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、エンジンを回転させたまま車輪を停止させる事ができる無段変速装置である、請求項７に記載した車両用動き出し検知装置。
9. 自動変速機が、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機との間の動力伝達状態を２種類以上に変更する為の複数のクラッチを備えたものである、請求項８に記載した車両用動き出し検知装置。
10. 被検出板を固定した回転部材が、トロイダル型無段変速機よりも自動変速機の出力軸側に存在する部材である、請求項８〜９の何れかに記載した車両用動き出し検知装置。
    

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