JP2614998B2 - 車輪速信号の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車輪速信号の処理装
置に関し、さらに詳細にいえば、複数の車輪の回転速度
を取込んで制動力の制御、駆動力の制御等を行うシステ
ム、あるいは複数の車輪の回転速度を取込んで走行距
離、走行方向等を算出するナビゲーションシステムに適
用される車輪速信号の処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数の車輪から車輪速信号を
取込んで、各車輪速の相対値等に基づいて制動力の制
御、駆動力の制御等を行うため、あるいは全ての車輪速
に基づいて走行距離、走行方向等を算出し、現在位置、
走行方向等の表示を行うためマイクロコンピュータが組
込まれた車両が増加している。

【０００３】前記複数の車輪から取り込まれる車輪速信
号は、よく知られているように、正弦波状のもので、そ
の周波数は車速に比例する。マイクロコンピュータは、
この周波数を読み取ることにより、車速情報を得てい
る。各車輪ごとに検出された車輪速信号は、信号のレベ
ルがマイクロコンピュータの扱えるレベルには通常なっ
ておらず、また波形もパルス状に整形された波形となっ
ていない。したがって、そのままではマイクロコンピュ
ータに供給することができないので、車輪速センサとマ
イクロコンピュータとの間にインターフェース回路を接
続することが必要である。

【０００４】図３は従来から使用されている車輪速イン
ターフェース回路の電気的構成を示すブロック図であ
り、前右（以下、ＦＲと略称する）の車輪速センサ（図
示せず）から出力される車輪速信号、前左（以下、ＦＬ
と略称する）の車輪速センサ（図示せず）から出力され
る車輪速信号、後右（以下、ＲＲと略称する）の車輪速
センサ（図示せず）から出力される車輪速信号、後左
（以下、ＲＬと略称する）の車輪速センサ（図示せず）
から出力される車輪速信号を、それぞれ保護素子２１，
２２，２３，２４を通して二値化回路２５に供給してい
る。そして、二値化回路２５から出力される４種類の二
値化信号をカスタムＩＣ２６の入力段を構成する４個の
Ｄフリップフロップ２７，２８，２９，３０にそれぞれ
供給し、各Ｄフリップフロップ２７，２８，２９，３０
からのＱ出力信号をマイクロコンピュータ３１に供給し
ている。

【０００５】なお、前記二値化回路２５は、各系統に対
応させられる４個のコンパレータを内蔵するＩＣであ
り、また、前記Ｄフリップフロップ２７，２８，２９，
３０のタイミング端子にインバータゲート３２を通して
同一のタイミング信号が供給されているとともに、クリ
ア端子にインバータゲート３３を通して同一のクリア信
号が供給されている。

【０００６】したがって、部品点数の削減、およびカス
タムＩＣのゲート数の削減等が効果的に達成される。図
４は従来から使用されている車輪速インターフェース回
路の他の構成を示すブロック図であり、前記図３の構成
と異なる点は、マイクロコンピュータ３１から出力され
るテスト信号を注入回路３４を通して二値化回路２５に
供給している点のみである。

【０００７】したがって、マイクロコンピュータ３１か
らテスト信号を供給することにより、車輪速インターフ
ェースの状態をチェックすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記図３の構成の車輪
速インターフェースにおいては、二値化回路２５を１個
のＩＣで構成しているので、このＩＣに故障が発生した
場合には、全ての車輪速信号がマイクロコンピュータ３
１に供給されない状態になってしまい、また、前記Ｄフ
リップフロップ２７，２８，２９，３０に供給されるタ
イミング信号、あるいはクリア信号の系統に故障が発生
した場合にも、全ての車輪速信号がマイクロコンピュー
タ３１に供給されない状態になってしまう。そして、こ
のような状態が発生した場合には、マイクロコンピュー
タ３１において前記いずれかの種類の故障が発生してい
ることを検出することは不可能であり、車輪速信号の入
力がない状態、すなわち、車両が停止状態であると誤認
識し、この誤認識状態に基づく制御を継続することにな
ってしまうという問題がある。

【０００９】また、前記図４の構成の車輪速インターフ
ェース回路においては、マイクロコンピュータ３１から
のテスト信号を注入回路３４を通して車輪速インターフ
ェース回路に供給し、車輪速インターフェース回路３４
からの出力信号を元のテスト信号と比較することにより
故障が発生しているか否かを認識することができるので
あるが、注入回路３４が余分に必要になるとともに、マ
イクロコンピュータ３１に組込まれるプログラムについ
ても、立上り動作時等、特定の条件下においてテスト信
号を出力し、車輪速インターフェース回路から出力され
る信号をテスト信号と比較する等の動作を追加しなけれ
ばならず、部品点数の増加に伴なって物理的な構成が複
雑化するとともに、マイクロコンピュータ３１に組込む
ソフトウェアも複雑化してしまうという問題がある。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、車輪速信号をマイクロコンピュータに取込む
場合に、物理的な構成の複雑化、およびソフトウェアの
複雑化を避けながら、フェールセーフ機能を充実させる
ことができる車輪速信号の処理装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪速信号の処
理装置は、四輪車両の各車輪からの車輪速信号に対応し
て、前右および後左の車輪の系統並びに前左および後右
の車輪の系統の２系統に分けてそれぞれ独立して信号を
取り込む二値化回路素子と、二値化回路素子の出力信号
の状態を保持又は解除する状態保持回路素子と、各状態
保持回路素子に対して保持又は解除動作を与える信号を
監視し、該信号が供給されない状態を検知した場合に、
信号処理手段に車両の走行状態に対応する信号の取込み
を停止させる監視手段と、前記監視手段からの取込み停
止命令がないことを条件に、両二値化回路素子から信号
が出力される状態又は両二値化回路素子から信号が出力
されない状態であれば系統は正常とみなして両系統の信
号を車両の走行状態に対応する信号として取込んで車輪
速信号の処理を行い、いずれか一方の二値化回路素子か
らのみ信号が出力される状態であれば、当該出力のない
系統は故障とみなして、信号が出力される二値化回路素
子の系統の信号を車両の走行状態に対応する信号として
取込んで車輪速信号の処理を行う信号処理手段とを有す
ることを特徴とする（請求項１）。

【００１２】前右および後左の車輪の系統並びに前左お
よび後右の車輪の系統の２系統に分けているのは、四輪
車両では、前後加速度がついた場合の前二輪と後二輪と
の回転速度のずれや、カーブ走行での左二輪と右二輪と
の回転速度のずれが比較的多く発生するので、かかる場
合の各車輪の取込み信号に生じるアンバランスに基づく
故障の誤検知を防止するためである。

【００１３】前記の構成によれば、四輪車両の各車輪か
らの車輪速信号に対応して、前右および後左の車輪の系
統並びに前左および後右の車輪の系統の２系統に分けて
それぞれ独立して信号を取り込むので、いずれか一方の
系統からの取込み信号がない状態であっても、故障の発
生していない正常な系統からの信号に基づき車輪速信号
の処理を行うことができる。また、本発明の車輪速信号
の処理装置において、前記信号処理手段(7) が、いずれ
か一方の二値化回路素子(5,6) からのみ信号が出力され
る状態であれば、当該出力のない系統は故障とみなし
て、全系統の信号に基づく処理を中断させるものであっ
てもよい（請求項２）。

【００１４】ただし、前記請求項１又は請求項２記載の
いずれの構成であっても、いずれの系統からの取込み信
号もない状態にあっては、両二値化回路素子から信号が
出力されない状態であるのか、二値化回路素子の出力信
号の状態を保持又は解除するロジック部分すなわち状態
保持回路素子に供給される保持又は解除動作を与える信
号（クロック信号）が異常であるのかが分からないの
で、該信号の停止を検知する監視手段を特に設けて、監
視手段が、該信号が供給されない状態を検知した場合
に、信号処理手段に車両の走行状態に対応する信号の取
込みを停止させるようにしている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図２は、車輪速
インターフェース回路の概略構成を示すブロック図であ
り、ＦＲ車輪速信号、およびＲＬ車輪速信号がそれぞれ
保護素子１，２を通して供給される二値化回路５と、Ｆ
Ｌ車輪速信号、およびＲＲ車輪速信号がそれぞれ保護素
子３，４を通して供給される二値化回路６と、各二値化
回路５，６から出力される２種類ずつの２値信号が供給
されるマイクロコンピュータ７とから構成されている。

【００１６】さらに詳細に説明すると、前記各二値化回
路５，６は、それぞれ２個のコンパレータを内蔵するＩ
Ｃで構成されており、供給電源の配線ミス、供給電源回
路の異常等の故障が発生した状態においては、該当する
二値化回路５又は６から何ら信号が出力されない構成が
採用されている。前記の構成の車輪速インターフェース
回路において、何ら故障が発生していない状態において
は、二値化回路５からＦＲ車輪速信号、およびＲＬ車輪
速信号を二値化した２値信号が出力されるとともに、二
値化回路６からＦＬ車輪速信号、およびＲＲ車輪速信号
を二値化した２値信号が出力されるのであるから、これ
ら各２値信号が大幅に異なる信号になることはない。

【００１７】したがって、マイクロコンピュータ７にお
いて、車輪速インターフェースが正常であることを認識
することができ、前記４種類の２値信号に基づいて必要
な処理を行うことができる。また、前記二値化回路５の
側に故障が発生した場合には、ＦＲ車輪速信号、および
ＲＬ車輪速信号に対応する２値信号が全く出力されず、
ＦＬ車輪速信号、およびＲＲ車輪速信号に対応する２値
信号が車両の走行状態に対応する値として出力される。
すなわち、二値化回路５から出力される信号と、二値化
回路６から出力される信号とが大幅に異なる状態にな
る。

【００１８】したがって、マイクロコンピュータ７にお
いて、車輪速インターフェースのうち、二値化回路５の
側が異常であることを認識することができ、正常な二値
化回路６の側からの２種類の２値信号に基づいて必要な
処理を行うことができる。ただし、全ての２値信号に基
づく処理を中断させることもできる。逆に、二値化回路
６の側に故障が発生した場合には、前記と同様にして、
マイクロコンピュータ７において、車輪速インターフェ
ースのうち、二値化回路６の側が異常であることを認識
することができ、正常な二値化回路５の側からの２種類
の２値信号に基づいて必要な処理を行うことができる。
ただし、全ての２値信号に基づく処理を中断させること
もできる。

【００１９】以上要約すれば、マイクロコンピュータ７
における取込み信号に基づいて故障が全く発生していな
い状態、およびいずれかの二値化回路に故障が発生して
いる状態を検知することができ、各状態に対応する対処
を行うことができる。ただし、両二値化回路に同時に故
障が発生したことは検知することができないのである
が、このような状態になる前に、いずれか一方に故障が
発生する場合が殆どであるから、前段階において故障の
発生を検知することができ、何ら不都合はない。

【００２０】図１は本発明の車輪速信号の処理装置が適
用された車輪速インターフェース回路を示すブロック図
であり、ＦＲ車輪速信号、およびＲＬ車輪速信号がそれ
ぞれ保護素子１，２を通して供給される二値化回路５
と、ＦＬ車輪速信号、およびＲＲ車輪速信号がそれぞれ
保護素子３，４を通して供給される二値化回路６と、各
二値化回路５，６から出力される２種類ずつの２値信号
が供給されるカスタムＩＣ８と、カスタムＩＣ８からの
出力信号が供給されるマイクロコンピュータ７とから構
成されている。

【００２１】さらに詳細に説明すると、前記各二値化回
路５，６は、それぞれ２個のコンパレータを内蔵するＩ
Ｃで構成されており、供給電源の配線ミス、供給電源回
路の異常等の故障が発生した状態においては、該当する
二値化回路から何ら信号が出力されない構成が採用され
ている。また、前記カスタムＩＣ８は、前記二値化回路
５，６から出力される４種類の２値信号がそれぞれＤ入
力端子に供給されるＤフリップフロップ９，１０，１
１，１２と、所定位置にインバータゲート１３が介挿さ
れたタイミング信号ラインと、所定位置にインバータゲ
ート１４が介挿されたクリア信号ラインと、前記インバ
ータゲート１３よりも上流側から分岐したラインに介挿
され、前記Ｄフリップフロップ９，１０のタイミング端
子に対してタイミング信号を供給させるインバータゲー
ト１５と、前記インバータゲート１３よりも下流側から
分岐したラインに介挿され、前記Ｄフリップフロップ１
１，１２のタイミング端子に対してタイミング信号を供
給させるインバータゲート１６と、前記インバータゲー
ト１４よりも上流側から分岐したラインに介挿され、前
記Ｄフリップフロップ９，１０のクリア端子に対してク
リア信号を供給させるインバータゲート１７と、前記イ
ンバータゲート１４よりも下流側から分岐したラインに
介挿され、前記Ｄフリップフロップ１１，１２のクリア
端子に対してクリア信号を供給させるインバータゲート
１８と、前記両インバータゲート１３，１４を通したタ
イミング信号、およびクリア信号が供給される監視回路
１９とから構成されている。

【００２２】前記の構成の車輪速インターフェース回路
において、何ら故障が発生していない状態においては、
二値化回路５からＦＲ車輪速信号、およびＲＬ車輪速信
号を二値化した２値信号が出力されるとともに、二値化
回路６からＦＬ車輪速信号、およびＲＲ車輪速信号を二
値化した２値信号が出力されるのであるから、これら各
２値信号が大幅に異なる信号になることはない。また、
前記監視回路１９に対して正常にタイミング信号、およ
びクリア信号が供給される。

【００２３】したがって、マイクロコンピュータ７、お
よび監視回路１９において、車輪速インターフェースが
正常であることを認識することができ、前記４種類の２
値信号に基づいて必要な処理を行うことができる。ま
た、前記二値化回路５の側に故障が発生した場合には、
ＦＲ車輪速信号、およびＲＬ車輪速信号に対応する２値
信号が全く出力されず、ＦＬ車輪速信号、およびＲＲ車
輪速信号に対応する２値信号が車両の走行状態に対応す
る値として出力される。すなわち、二値化回路５から出
力される信号と、二値化回路６から出力される信号とが
大幅に異なる状態になる。

【００２４】したがって、マイクロコンピュータ７にお
いて、車輪速インターフェースのうち、二値化回路５の
側が異常であることを認識することができ、正常な二値
化回路６の側からの２種類の２値信号に基づいて必要な
処理を行うことができる。ただし、全ての２値信号に基
づく処理を中断させることもできる。逆に、二値化回路
６の側に故障が発生した場合には、前記と同様にして、
マイクロコンピュータ７において、車輪速インターフェ
ースのうち、二値化回路６の側が異常であることを認識
することができ、正常な二値化回路５の側からの２種類
の２値信号に基づいて必要な処理を行うことができる。
ただし、全ての２値信号に基づく処理を中断させること
もできる。

【００２５】さらに、カスタムＩＣ８の内部において、
タイミング信号ラインのうち、インバータゲート１３の
上流側に故障が発生している状態においては、監視回路
１９に対してタイミング信号が供給されないので、監視
回路１９において故障状態であると判定し、判定信号を
マイクロコンピュータ７に供給することにより車輪速信
号取込み動作を停止させる。すなわち、この状態におい
ては、全てのＤフリップフロップ９，１０，１１，１２
が動作しないのであるから、前記のように車輪速信号取
込み動作を停止させるのである。

【００２６】また、カスタムＩＣ８の内部において、イ
ンバータゲート１５が介挿されたタイミング信号ライン
に故障が発生している状態においては、監視回路１９に
対してタイミング信号が供給されているが、Ｄフリップ
フロップ１１，１２を通してのみマイクロコンピュータ
７に対して信号が供給されるのであるから、二値化回路
５の側に故障が発生した場合と同様にしてマイクロコン
ピュータ７により故障が発生している状態を検知するこ
とができる。

【００２７】逆に、カスタムＩＣ８の内部において、イ
ンバータゲート１６が介挿されたタイミング信号ライン
に故障が発生している状態においては、監視回路１９に
対してタイミング信号が供給されているが、Ｄフリップ
フロップ９，１０を通してのみマイクロコンピュータ７
に対して信号が供給されるのであるから、二値化回路６
の側に故障が発生した場合と同様にしてマイクロコンピ
ュータ７により故障が発生している状態を検知すること
ができる。

【００２８】すなわち、インバータゲート１３を介挿し
たタイミング信号ラインにおいて、インバータゲート１
３よりも上流側において故障が発生することにより、両
系統からの信号取込みが同時に行われなくなり、マイク
ロコンピュータ７においては検知不可能になるのである
が、監視回路１９によりこの状態を検知し、必要な対処
を行うことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各車輪か
らの車輪速信号を制御装置に供給する系統を前右および
後左の車輪の系統並びに前左および後右の車輪の系統の
２系統に分けて、各系統を通しての取込み信号のみに基
づいていずれかの系統における故障の発生を確実に検知
することができる。したがって、正常な信号を取り込ん
で確実な信号処理をすることができ、装置全体としての
構成の簡素化、および処理プログラムの簡素化を達成す
ることができる。また、前右および後左の車輪の系統並
びに前左および後右の車輪の系統の２系統に分けている
ので、各車輪の取込み信号に生じるアンバランスに基づ
く故障の誤検知を防止するのに効果的である。

【００３０】さらに、状態保持回路素子に対して供給さ
れる保持又は解除動作を与える信号の停止を検知する監
視手段を特に設けて、監視手段が、該信号が供給されな
い状態を検知した場合に、信号処理手段に車両の走行状
態に対応する信号の取込みを停止させるようにして、誤
検知を防止するのに、より完全を期している。また、請
求項２記載の本発明によれば、いずれか一方の系統から
の取込み信号がないときは、当該出力のない系統は故障
とみなして、当該系統のみならず全系統の信号に基づく
処理を中断させるので、より安全サイドに立った確実な
制御を行うことができるとともに、状態保持回路素子に
対して供給される保持又は解除動作を与える信号の停止
を検知する監視手段を特に設けて、監視手段が、該信号
が供給されない状態を検知した場合に、信号処理手段に
車両の走行状態に対応する信号の取込みを停止させるよ
うにして、誤検知を防止するのに、より完全を期してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車輪速インターフェース回
路の回路的構成を示すブロック図である。

【図２】車輪速インターフェース回路の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】従来から使用されている車輪速インターフェー
ス回路の回路的構成を示すブロック図である。

【図４】従来から使用されている車輪速インターフェー
ス回路の他の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

５ 二値化回路 ６ 二値化回路 ７ マイクロコンピュータ ８ カスタムＩＣ ９，１０，１１，１２ Ｄフリップフロップ １３，１４，１５，１６ インバータゲート １９ 監視回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四輪車両の各車輪からの車輪速信号に対応
   して、前右および後左の車輪の系統並びに前左および後
   右の車輪の系統の２系統に分けてそれぞれ独立して信号
   を取り込む二値化回路素子(5,6) と、 二値化回路素子(5,6) の出力信号の状態を保持又は解除
   する状態保持回路素子(9,10;11,12)と、 各状態保持回路素子(9,10;11,12)に対して保持又は解除
   動作を与える信号を監視し、該信号が供給されない状態
   を検知した場合に、信号処理手段(7) に車両の走行状態
   に対応する信号の取込みを停止させる監視手段(19)と、 前記監視手段(19)からの取込み停止命令がないことを条
   件に、両二値化回路素子(5,6) から信号が出力される状
   態又は両二値化回路素子(5,6) から信号が出力されない
   状態であれば系統は正常とみなして両系統の信号を車両
   の走行状態に対応する信号として取込んで車輪速信号の
   処理を行い、いずれか一方の二値化回路素子(5,6) から
   のみ信号が出力される状態であれば、当該出力のない系
   統は故障とみなして、信号が出力される二値化回路素子
   (5,6) の系統の信号を車両の走行状態に対応する信号と
   して取込んで車輪速信号の処理を行う信号処理手段(7)
   とを有することを特徴とする車輪速信号の処理装置。
2. 【請求項２】四輪車両の各車輪からの車輪速信号に対応
   して、前右および後左の車輪の系統並びに前左および後
   右の車輪の系統の２系統に分けてそれぞれ独立して信号
   を取り込む二値化回路素子(5,6) と、 二値化回路素子(5,6) の出力信号の状態を保持又は解除
   する状態保持回路素子(9,10;11,12)と、 各状態保持回路素子(9,10;11,12)に対して保持又は解除
   動作を与える信号を監視し、該信号が供給されない状態
   を検知した場合に、信号処理手段(7) に車両の走行状態
   に対応する信号の取込みを停止させる監視手段(19)と、 前記監視手段(19)からの取込み停止命令がないことを条
   件に、両二値化回路素子(5,6) から信号が出力される状
   態又は両二値化回路素子(5,6) から信号が出力 されない
   状態であれば系統は正常とみなして両系統の信号を車両
   の走行状態に対応する信号として取込んで車輪速信号の
   処理を行い、いずれか一方の二値化回路素子(5,6) から
   のみ信号が出力される状態であれば、当該出力のない系
   統は故障とみなして、全系統の信号に基づく処理を中断
   させる信号処理手段(7) とを有することを特徴とする車
   輪速信号の処理装置。