JP2014010013A - 走行距離積算装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行距離積算装置において、パルス数の誤積算抑制を図る。
【解決手段】走行距離積算装置は、ロータが所定角度回転する毎に出力されるパルスの数を積算し、その積算値に基づき車両の走行距離を算出するにあたり、以下の条件を満たした場合にパルス数の積算を許可する。すなわち、パルスの出力周期が所定時間Ｔｔｈ未満であり、かつ、その所定時間未満の出力周期のパルスが所定回数Ｎｔｈ１連続して出力されたか否かを判定する判定手段Ｓ１６と、判定手段により肯定判定されたことを条件として、積算値への積算を許可する許可手段Ｓ１５、Ｓ１８と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行距離の積算値を計測する走行距離積算装置に関する。

この種の走行距離積算装置は、車輪の回転に連動して回転するロータと、ロータの外周端に複数設けられた歯部を検出するセンサと、センサの出力波形をパルス状の信号に変換して出力する出力手段とを備える。そして、ロータが所定角度回転する毎に出力されるパルスの数を積算していき、その積算値に基づき車両の走行距離を算出する（特許文献１参照）。

特開２００９−２６２７６２号公報

しかしながら、車両の走行停止時であっても、エンジンのアイドル運転時の振動やドア開閉に伴い生じる振動等により、ロータが振動して僅かに回動してしまい、パルスが発生する場合がある。この場合、走行していないにも拘わらず走行距離として誤積算されてしまう。特に、道路渋滞等、走行停止時間が継続して長くなる場合には、エンジンの振動等により誤積算されていくパルス数が多くなる。すると、渋滞で停車中であるにも拘わらず、走行距離積算装置の表示値が増大するように表示変化してしまい、ユーザに違和感を与えることになる。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、パルス数の誤積算抑制を図った走行距離積算装置を提供することにある。

上記目的を達成する発明は以下の点を特徴とする。すなわち、車両の走行速度に応じた回転速度で回転するロータが、所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力する出力手段と、前記パルスの数を積算し、その積算値に基づき車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記パルスの出力周期が所定時間未満であり、かつ、その所定時間未満のパルスが所定回数連続して出力されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により肯定判定されたことを条件として、前記積算値への積算を許可する許可手段と、を備えることを特徴とする。

さて、走行停止時にロータが振動してパルスが発生したとしても、このような振動起因のパルスは不定期で発生するものであり、所定周期で連続して発生する可能性は極めて低い。つまり、振動起因のパルスは、所定時間未満の周期で所定回数連続して発生する可能性は極めて低い。

この点を鑑みた上記発明では、パルスの出力周期が所定時間未満であり、かつ、所定回数連続してパルスが出力されたことを条件として、積算値への積算が許可される。そのため、振動起因で発生したパルスは積算されなくなるので、誤積算の抑制を図ることができる。したがって、例えば道路渋滞等、長時間走行停止させた場合において、走行距離積算装置の表示値が停車の最中に表示変化することを抑制でき、ユーザに違和感を与えるおそれを低減できる。

本発明の一実施形態にかかる走行距離積算装置を示す概略図。 図１のセンサで検出されたパルス信号を示す図。 図１のＥＣＵによる演算処理の手順を示すフローチャート。

以下、本発明にかかる走行距離積算装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すロータ１０は、車両の走行速度に応じた回転速度で回転する回転軸２０に取り付けられている。回転軸２０の具体例としては、左右の車輪の回転速度差を生じさせるデファレンシャル装置を構成する回転軸や、駆動輪へ動力を伝達するドライブシャフト、プロペラシャフト等が挙げられる。そして、このような回転軸２０と一体となってロータ１０は回転する。

ロータ１０は、回転軸２０に固定される円盤形状の本体部１１と、本体部１１の外周端に等間隔に設けられた複数の歯部１２と、を備えて構成されている。図１の例では歯部１２は２８個である。また、複数の歯部１２は、全て等間隔で配置されており、所定の歯部を削除した欠け歯状の部分は設けられていない。

センサ３０は、ロータ１０の外周端面に対向する位置に配置されており、センサ３０のセンシング領域を歯部１２が通過することによる電圧変化を、アナログのセンサ検出信号として出力する。

電子制御装置（ＥＣＵ４０）は、ＣＰＵおよびメモリを有するマイクロコンピュータや、ＥＣＵ４０へ入力されてくる各種信号を入力処理する入力処理回路等を有する。この入力処理回路により、センサ検出信号は図２（ａ）に例示するパルス状の信号（パルス信号）に変換される。したがって、ロータ１０が所定角度回転する毎に、パルス信号中にパルスＰが現れることとなり、車速が速いほど、出力周期Ｔの短いパルスＰが現れる。図２（ａ）に例示するパルス信号は、車速が徐々に遅くなっていくことに伴い、出力周期Ｔが徐々に長くなっている。なお、センサ検出信号をパルス信号に変換している時のＥＣＵ４０、およびセンサ３０が、「パルス状の信号を出力する出力手段」に相当する。

ＥＣＵ４０は、上記パルス信号に基づき車速を算出する。例えば、パルスＰの出力周期Ｔに基づき車速を算出してもよいし、所定時間に発生したパルスＰの個数に基づき車速を算出してもよい。さらにＥＣＵ４０は、上記パルス信号に基づき車両の走行距離の積算値を算出する。具体的には、パルス信号中に出現したパルスＰの数を積算してカウントし、その積算値に基づき走行距離積算値を算出する。

車両の室内に取り付けられたメータユニット５０は、車速表示部５１および走行距離表示部５２を備える。ＥＣＵ４０は、先述の如く算出した走行距離積算値および車速に基づき、走行距離表示部５２および車速表示部５１の作動を制御する。図１に例示する車速表示部５１は、指針５１ａを回動させて目盛り５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅを指示することにより車速を表示する。また、走行距離表示部５２は、７セグメント等の液晶表示にて走行距離積算値を表示する。ちなみに、目盛り５１ｂは車速ゼロを示し、目盛り５１ｃは車速３ｋｍ／ｈである。つまり、車速表示部５１にて表示可能な最小車速は３ｋｍ／ｈである。

ここで、車両の走行停止時であっても、エンジンのアイドル運転時の振動やドア開閉に伴い生じる振動等により、ロータ１０が振動して僅かに回動してしまい、図２（ｂ）に示す如くパルス（振動起因パルスＰｆ）が発生する場合がある。また、電気ノイズにより、走行停止時であっても図２（ｃ）に示す如く瞬時的なパルス（ノイズ起因パルスＰｎ）が発生する場合がある。

これらのパルスＰｆ、Ｐｎを走行距離積算値として誤積算することを回避するために、ＥＣＵ４０のマイコンは図３の処理手順にしたがって走行距離積算値を算出する。なお、図３の処理は、パルスが検出される毎に実行される。或いは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

先ず、ステップＳ１０において、パルス信号に基づき、前回検出のパルスから今回検出のパルスまでの時間であるパルス周期Ｔを算出する。例えば、前回パルスの立上りエッジ検出時点から今回パルスの立上りエッジ検出時点までの時間をパルス周期Ｔとして算出する。

続くステップＳ１１では、算出したパルス周期Ｔが所定時間Ｔｔｈ未満であるか否かを判定する。この判定で用いる所定時間Ｔｔｈの値は例えば８０ミリ秒であり、その数値は、車速表示部５１にて表示可能な最小車速（例えば３ｋｍ／ｈ）に対応するパルス周期に設定されている。つまり、８０ミリ秒のパルス周期Ｔでパルスが出現している状態では、車速が３ｋｍ／ｈになっている。

ここで、図２（ｂ）に示すように、振動起因パルスＰｆのパルス周期Ｔｆは、車両走行に伴いロータ１０が正常に回転している場合に比べて極端に長くなる。この点を鑑み、Ｔ≧Ｔｔｈ（Ｓ１１：ＮＯ）であれば、振動起因パルスＰｆである疑いがあるとみなして、次のステップＳ１２にてパルスカウンタをゼロにリセットする。そして、次のステップＳ１３にて積算許可フラグをゼロにセットして、今回のパルスを積算距離カウンタにてカウントアップすることを禁止する。一方、Ｔ＜Ｔｔｈ（Ｓ１１：ＹＥＳ）であれば、次のステップＳ１４にてパルスカウンタの値を１つ加算する。

続くステップＳ１５（許可手段）では、積算許可フラグが１にセットされているか否かを判定する。積算許可フラグ＝１でなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６（判定手段）に進み、ステップＳ１４で加算されていくパルスカウンタの値が第１所定回数Ｎｔｈ１に達したか否かを判定する。例えば、ロータ１０が１回転した場合に出力されるパルス数を、前記第１所定回数Ｎｔｈ１の値に設定する。

ここで、図２（ｃ）に示すように、ノイズ起因パルスＰｎのパルス周期Ｔｎは、車両走行に伴いロータ１０が正常に回転している場合に比べて、突発的に不連続で現れる。この点を鑑み、パルスカウンタ＜Ｎｔｈ１（Ｓ１６：ＮＯ）であれば、突発的に生じたノイズ起因パルスＰｎである疑いがあるとみなし、積算許可フラグを１にセットすることなく図３の処理を終了する。一方、パルスカウンタ＝Ｎｔｈ１（Ｓ１６：ＹＥＳ）であれば、次のステップＳ１７（第１積算手段）にて第１所定回数Ｎｔｈ１の積算分をまとめて積算する。ここでは、Ｎｔｈ１＝２８としているので、積算距離カウンタの値を２８個加算する。そして、次のステップＳ１８（許可手段）にて積算許可フラグを１にセットして、今回のパルスを積算距離カウンタにてカウントアップすることを許可する。

要するに、所定時間Ｔｔｈ未満の出力周期のパルス（振動起因の疑いの無いパルス）が第１所定回数Ｎｔｈ１連続して出力された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ、Ｓ１６：ＹＥＳ）に、振動起因およびノイズ起因の疑いの無いパルスとみなして、今回のパルスを積算距離カウンタにてカウントアップすることを許可する。そして、続くステップＳ２１にてパルスカウンタの値をゼロにリセットする。

ステップＳ１５にて積算許可フラグ＝１と判定された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４で加算されていくパルスカウンタの値が第２所定回数Ｎｔｈ２に達したか否かを判定する。第２所定回数Ｎｔｈ２は第１所定回数Ｎｔｈ１よりも小さい値に設定されている。例えば、ロータ１０が１／４回転した場合に出力されるパルス数（７個）を、前記第２所定回数Ｎｔｈ２の値に設定する。パルスカウンタ＜Ｎｔｈ２（Ｓ１９：ＮＯ）であれば、積算許可フラグを１としたまま図３の処理を終了する。

一方、パルスカウンタ＝Ｎｔｈ２（Ｓ１９：ＹＥＳ）であれば、次のステップＳ２０（第２積算手段）にて第２所定回数Ｎｔｈ２の積算分をまとめて積算する。ここでは、Ｎｔｈ２＝７としているので、積算距離カウンタの値を７個加算する。そして、積算許可フラグを１としたまま、次のステップＳ２１にてパルスカウンタの値をゼロにリセットする。

要するに、振動起因の疑いの無いパルスが第１所定回数Ｎｔｈ１連続して出力された以降は、第２所定回数Ｎｔｈ２毎に、その積算分をまとめて積算距離カウンタに加算していく。そして、図３の処理により加算されていく積算距離カウンタの値に基づき、ＥＣＵ４０は走行積算距離を算出する。なお、車両をバック走行させた場合に発生したパルスも、図３の処理にかかるパルスとして同様に取り扱い、積算距離カウンタの加算対象とする。つまり、バック走行による走行距離も、積算距離として加算される。

＜作用効果１＞
以上により、本実施形態によれば、所定時間Ｔｔｈ未満の出力周期のパルスが第１所定回数Ｎｔｈ１連続して出力された場合に、積算距離カウンタにてカウントアップすることを許可する。そのため、振動起因パルスＰｆおよびノイズ起因パルスＰｎは積算されなくなるので、誤積算の抑制を図ることができる。したがって、例えば道路渋滞等、長時間走行停止させた場合において、走行距離表示部５２の表示値が停車の最中に表示変化することを回避でき、ユーザに違和感を与えるおそれを無くすことができる。

＜作用効果２＞
ここで、所定時間Ｔｔｈを過剰に短く設定すると、低速で走行する場合には、ロータ１１が正常に回転してパルス信号が出力されているにも拘わらず、そのパルス周期が所定時間Ｔｔｈより長いため、振動起因パルスＰｆと誤判定されてしまう。すると、長時間に亘って低速走行した場合、いつまで経っても走行距離表示部５２の表示値がインクリメントされないので、ユーザに違和感を与えてしまう。一方、所定時間Ｔｔｈを過剰に長く設定すると、振動起因パルスＰｆを正常回転時のパルスＰと誤判定する可能性が高くなる。

これらの点を鑑み、本実施形態では、車速表示部５１にて表示可能な最小車速（３ｋｍ／ｈ）に対応するパルス周期（８０ミリ秒）を、振動起因パルスＰｆの判定に用いる所定時間Ｔｔｈとして設定している。最小車速未満で長時間に亘って低速走行する可能性は極めて低いので、上記設定によれば、正常パルスＰを振動起因パルスＰｆと誤判定するおそれの低減と、振動起因パルスＰｆを正常パルスＰと誤判定するおそれの低減との両立を図る上で、好適な値に所定時間Ｔｔｈを設定することができる。そして、いつまで経っても走行距離表示部５２の表示値がインクリメントされないといった先述の違和感を回避できる。

＜作用効果３＞
さらに本実施形態では、所定回数Ｎｔｈ１、Ｎｔｈ２連続してパルスが生じた毎に、その積算分をまとめて積算する。そのため、ノイズ起因パルスＰｎを正常パルスＰと誤判定するおそれを低減できる。

＜作用効果４＞
但し、上述の如くまとめて積算すると以下の問題が懸念される。すなわち、ロータ１１が正常に回転して第１所定回数Ｎｔｈ１のパルス数をまとめて積算した以降において、正常回転に伴いパルスカウンタをカウントアップさせているときにノイズ起因パルスＰｎが発生すると、その発生時点までのカウント値がリセットされるので、そのリセットされた分の走行距離は積算されなくなる。つまり、積算距離カウンタの積算値が実際の走行距離に対応する値よりも少なくなる。

この懸念に対し、本実施形態では、走行距離算出手段として機能するＥＣＵ４０は、判定手段（Ｓ１１、Ｓ１６）により肯定判定（Ｓ１６：ＹＥＳ）された時点で、第１所定回数Ｎｔｈ１の積算分をまとめて積算する第１積算手段（Ｓ１７）と、判定手段（Ｓ１１、Ｓ１６）により肯定判定（Ｓ１６：ＹＥＳ）された以降、判定手段により否定判定（Ｓ１１：ＮＯ）されるまでの期間、第２所定回数Ｎｔｈ２毎にその積算分をまとめて積算する第２積算手段（Ｓ２０）と、を有する。そして、第２所定回数Ｎｔｈ２を第１所定回数Ｎｔｈ１よりも少ない値に設定している。

そのため、上述の如くリセットされてしまうカウントを少なくできるので、積算距離カウンタの積算値が実際の走行距離に対応する値よりも少なくなる、といった上記懸念を抑制できる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・図３に示す例では、第２所定回数Ｎｔｈ２を第１所定回数Ｎｔｈ１よりも少ない値に設定しているが、Ｎｔｈ１＝Ｎｔｈ２としてもよい。

・図３に示す例では、第２所定回数Ｎｔｈ２連続してパルスが生じた毎に、その積算分をまとめて積算距離カウンタに積算しているが、パルスが生じた毎に、１個ずつ積算距離カウンタに積算してもよい。

・図１に示す例では、車速表示部５１にて表示可能な最小車速が３ｋｍ／ｈであるが、表示可能な最小車速の別例として、２ｋｍ／ｈ、５ｋｍ／ｈ、１０ｋｍ／ｈ等が挙げられる。

・上記実施形態では、表示可能な最小車速に対応するパルス周期を、所定時間Ｔｔｈとして設定しているが、指針５１ａにより車速を表示する場合において、最小車速を示す目盛り５１ｂの次の目盛り５１ｃの車速に対応するパルス周期を、所定時間Ｔｔｈとして設定してもよい。或いは、最小車速未満の所定の車速に対応するパルス周期を、所定時間Ｔｔｈとして設定してもよい。

・図１に示す例では、メータユニット５０の外部に設けられたＥＣＵ４０が、パルス信号の生成や、走行距離積算値および車速の演算を実施しているが、これらの生成および演算を、メータユニット５０に備えられた電子制御装置が実施してもよい。

３０…センサ（出力手段）、４０…ＥＣＵ（出力手段、走行距離算出手段）、Ｎｔｈ１…所定回数、Ｓ１５、Ｓ１８…許可手段、Ｓ１６…判定手段、Ｔｔｈ…所定時間。

Claims (3)

1. 車両の走行速度に応じた回転速度で回転するロータ（１０）が、所定角度回転する毎にパルス状の信号を出力する出力手段（３０、４０）と、
   前記パルスの数を積算し、その積算値に基づき車両の走行距離を算出する走行距離算出手段（４０）と、
   前記パルスの出力周期が所定時間（Ｔｔｈ）未満であり、かつ、その所定時間未満の出力周期のパルスが所定回数（Ｎｔｈ１）連続して出力されたか否かを判定する判定手段（Ｓ１６）と、
   前記判定手段により肯定判定されたことを条件として、前記積算値への積算を許可する許可手段（Ｓ１５、Ｓ１８）と、
   を備えることを特徴とする走行距離積算装置。
2. 前記出力周期に基づき算出された走行速度を表示する車速表示部（５１）を備え、
   前記車速表示部にて表示可能な最小車速に対応するパルス周期が、前記所定時間として設定されていることを特徴とする請求項１に記載の走行距離積算装置。
3. 前記判定手段の判定で用いられる前記所定回数を第１所定回数（Ｎｔｈ１）と呼ぶ場合において、
   前記走行距離算出手段は、
   前記判定手段により肯定判定された時点で、前記第１所定回数の積算分をまとめて積算する第１積算手段（Ｓ１７）と、
   前記判定手段により肯定判定された以降、前記判定手段により否定判定されるまでの期間、第２所定回数（Ｎｔｈ２）毎にその積算分をまとめて積算する第２積算手段（Ｓ２０）と、
   を有し、
   前記第２所定回数は、前記第１所定回数よりも少ない回数に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の走行距離積算装置。

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