JP5697242B2 - 車両速度検出方法および車両用データ記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動系の所定箇所が所定量回転する毎に現れるパルス信号を車速パルスとして監視しこの車速パルスに基づいて前記車両の走行速度を検出する車両速度検出方法および車両用データ記録装置に関する。

一般的に、自動車などの車両には、車両の移動速度を検出するために車速センサが搭載されている。また、一般的な車速センサは、車両のトランスミッションの出力軸や車輪が所定量回転する毎に車速パルスと呼ばれるパルス信号を出力する。

実際の車速に応じてこの車速パルスの発生周期の長さが変化する。従って、例えば車両に搭載されるスピードメータ、デジタルタコグラフ、ドライブレコーダ、カーナビゲーション装置などの各種機器は、車速センサから出力される車速パルスの状態を監視することにより、現在の車速を把握することができる。すなわち、一定時間の間に発生するパルス数や、パルスの周期を計測することにより、車速を算出することが可能である。

この種の車速検出に関する従来技術としては、例えば特許文献１〜特許文献４に開示された技術が知られている。
特許文献１は、車両用のデジタル表示車速計に関するものである。具体的には、車速パルスを一定ゲート時間計数する車速カウンタを備え、車速パルスの発生間隔が所定時間以上になった場合には表示を強制的に０にすることを提案している。

特許文献２は、車速やエンジン回転数を表示するための自動車のデジタル表示装置に関するものである。具体的には、エンジンの駆動状態に応じた入力信号が所定時間内にいくつ到来するかを計数するカウンタを備え、過去の計数値を一時記憶する保持回路を備え、エンジンの駆動状態に関連した指令信号に従って、現在の計数値と過去の計数値のいずれかを選択して表示することを提案している。

特許文献３は、回転速度計測装置に関するものである。具体的には、所定時間Ｔｓの間に現れたパルスの数Ｎを計数し、更にこれらＮ個のパルスに対応する時間ΔＴを計測し、「Ｎ＞０」の場合にはＮとΔＴに基づいて速度を算出する。また、「Ｎ＝０」の場合には、「Ｎ＝０」になった連続回数ＮＰを計測し、回数ＮＰと時間Ｔｓに基づいて速度を算出することを提案している。

特許文献４は、鉄道車両用の速度検出装置に関するものである。具体的には、所定のサンプリング期間毎に発生した速度パルス数を一方のカウンタで計数し、もう一方のカウンタでクロックパルスを計数して速度パルスの１周期の長さを検出し、これらの検出結果に基づいて速度、加速度、減速度、加速度の変化量、減速度の変化量を算出することを提案している。

特開昭５６−９４２７０号公報 特開昭６０−４６４６３号公報 特開平３−７７０６７号公報 特開平８−１３６５６３号公報

ところで、デジタルタコグラフあるいはドライブレコーダを車両に搭載することにより、時々刻々と変化する車速等のデータを、一定時間毎にサンプリングされた時系列データとして記録することが可能である。例えば、交通事故が発生したような場合に、デジタルタコグラフによって記録された時系列データが存在する場合には、この時系列データを解析することにより事故の状況や原因の特定に役立てることができる。しかし、事故の解析等を行う場合には、例えば１秒毎、あるいはそれより短い一定の周期で記録された精密な車速の時系列データが必要とされる場合もある。

例えば、０．５秒毎のような短い周期で車速をサンプリングし、これと同等の周期でデータを記録しようとする場合、車速が低速になると車速パルスの周期が長くなり、サンプリングの１周期の間でパルスが１つも発生せず、車速の瞬時値を特定できないタイミングが生じる。

例えば、ある種の車速センサを用いる場合には、トランスミッション出力軸の１回転あたり４パルスを出力し、２ｋｍ／ｈの車速の時にパルスの周期が０．７秒程度になる。このような車速パルスを０．５秒周期でサンプリングすると、車速が２ｋｍ／ｈの場合には、あるタイミングでは、０．５秒の間でパルスを全く検出できないことになるので、低速の時に時系列データとして不自然に変化する車速が記録されることがある。つまり、実際には車両が低速で走行を続けている状態であっても、車両が動いたり止まったりを不自然に繰り返したような状態を表す時系列データが記録されることもある。

例えば、車両の運転者に現在の車速を知らせるためにリアルタイムで車速を表示するスピードメータの場合であれば、現在のタイミングで正しい車速の瞬時値が計算できない場合であっても、少し前のタイミングで得られたデータを用いて補完したり、複数のデータの平均化を行うことにより、現在の車速に近い車速を表示することもできる。また、特許文献２のように過去の計数値を表示したり、特許文献３のように通常よりも大きい周期で車速を計算して表示することも可能である。

しかし、デジタルタコグラフ等において車速のデータを記録する場合には各タイミングで実際に測定された車速の瞬時値を正しく記録することが要求されるので、不足するデータを他のデータで補完したり、異なるタイミングで得られたデータを用いて平均化するような処理を行うことは適切でない。

従って、例えば、車両が停止状態から動き始める時や、低速走行状態から停止しようとする時や、渋滞している道路上で車両が走行と停止とを交互に繰り返すような時には、時系列データとして、不自然に変化する車速が記録される可能性が高い。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が低速で走行している状態や停止している状態等においても、不自然な変化を生じることなく、適切な車速の時系列データを出力することが可能な車両速度検出方法および車両用データ記録装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両速度検出方法は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 車両の駆動系の所定箇所が所定量回転する毎に現れるパルス信号を車速パルスとして監視し、この車速パルスに基づいて前記車両の走行速度を検出する車両速度検出方法であって、
前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出すると共に、
第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続した場合を走行開始状態として検出し、
第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続した場合を走行終了状態として検出し、
前記走行開始状態および走行終了状態の検出結果に基づいて、前記車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別し、
前記有効性を反映した前記車速の瞬時値に基づいて生成した車速の情報を表示もしくは記録し、
前記データは、前記第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出から、前記第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出までのデータが有効なデータとして扱われる
こと。
（２） 上記（１）に記載の車両速度検出方法であって、
前記第１の時間周期および第２の時間周期よりも短い第３の時間周期毎に、新たなパルス発生の有無を識別し、
１つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期未満である時には、前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出し、
１つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期以上である時には、車速の瞬時値として停止状態に相当する車速を生成する
こと。
（３） 上記（１）に記載の車両速度検出方法であって、
前記車速の瞬時値の複数の算出結果を過去データとして所定のメモリ上に保存しておき、
前記走行開始状態または走行終了状態の検出結果が確定した時に、その時点から前記第１の時間周期または第２の時間周期以上前の時点までさかのぼって、その範囲内で得られた前記瞬時値の過去データについて有効性を識別する
こと。

上記（１）の構成の車両速度検出方法によれば、車両が低速で走行している状態であっても、走行状態と停止状態とが不自然に繰り返されるような車速の時系列変化が記録されるのを抑制できる。すなわち、走行開始状態および走行終了状態を検出した結果に基づいて、車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別するので、不自然に変化する車速のデータを無効化できる。
上記（２）の構成の車両速度検出方法によれば、新たなパルス発生の有無を識別する間隔が短いので、高精度の時系列データが得られる。また、この間隔よりも十分に長い周期のパルスに対しては、停止状態に相当する車速の瞬時値を生成するので、不自然に変化する車速が記録されるのを抑制できる。
上記（３）の構成の車両速度検出方法によれば、走行開始状態や走行終了状態を判定している途中で記録された過去の車速の瞬時値についても、データの有効性を識別して結果に反映できる。従って、走行開始／走行終了の状態判定に時間がかかる場合であっても、不自然に変化する車速データの発生を抑制できる。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用データ記録装置は、下記（４）〜（６）を特徴としている。
（４） 車両の駆動系の所定箇所が所定量回転する毎に現れるパルス信号を車速パルスとして監視し、この車速パルスに基づいて前記車両の走行速度を検出し、検出された走行速度を含む車両のデータを自動的に記録する車両用データ記録装置であって、
前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出する車速瞬時値算出部と、
第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続した場合を走行開始状態として検出する走行開始状態検出部と、
第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続した場合を走行終了状態として検出する走行終了状態検出部と、
前記走行開始状態および走行終了状態の検出結果に基づいて、前記車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別し、前記有効性を反映した前記車速の瞬時値に基づいて生成した車速の情報を記録する車速データ記録部と
を備え、
前記車速データ記録部は、前記データのうち、前記第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出から、前記第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出までのデータを有効なデータとして扱う
こと。
（５） 上記（４）に記載の車両用データ記録装置であって、
前記車速瞬時値算出部は、
前記第１の時間周期および第２の時間周期よりも短い第３の時間周期毎に、新たなパルス発生の有無を識別し、
１つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期未満である時には、前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出し、
１つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期以上である時には、車速の瞬時値として停止状態に相当する車速を生成する
こと。
（６） 上記（４）に記載の車両用データ記録装置であって、
前記車速瞬時値算出部は、前記車速の瞬時値の複数の算出結果を過去データとして所定のメモリ上に保存しておき、
前記車速データ記録部は、前記走行開始状態または走行終了状態の検出結果が確定した時に、その時点から前記第１の時間周期または第２の時間周期以上前の時点までさかのぼって、その範囲内で得られた前記瞬時値の過去データについて有効性を識別する
こと。

上記（４）の構成の車両用データ記録装置によれば、車両が低速で走行している状態であっても、走行状態と停止状態とが不自然に繰り返されるような車速の時系列変化が記録されるのを抑制できる。すなわち、走行開始状態および走行終了状態を検出した結果に基づいて、車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別するので、不自然に変化する車速のデータを無効化できる。
上記（５）の構成の車両用データ記録装置によれば、新たなパルス発生の有無を識別する間隔が短いので、高精度の時系列データが得られる。また、この間隔よりも十分に長い周期のパルスに対しては、停止状態に相当する車速の瞬時値を生成するので、不自然に変化する車速が記録されるのを抑制できる。
上記（６）の構成の車両用データ記録装置によれば、走行開始状態や走行終了状態を判定している途中で記録された過去の車速の瞬時値についても、データの有効性を識別して結果に反映できる。従って、走行開始／走行終了の状態判定に時間がかかる場合であっても、不自然に変化する車速データの発生を抑制できる。

本発明の車両速度検出方法および車両用データ記録装置によれば、車両が低速で走行している状態や停止している状態等においても、不自然な変化を生じることなく、適切な車速の時系列データを出力することが可能である。従って、例えばデジタルタコグラフやドライブレコーダなどの車載器に搭載することにより、一定の時間間隔でサンプリングされた高精度の車速を含む時系列データを記録することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

実施形態の車両用データ記録装置が実行する走行状態判定処理を示すフローチャートである。 実施形態の車両用データ記録装置が実行する速度サンプリング処理を示すフローチャートである。 デジタルタコグラフのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 図３のデジタルタコグラフに含まれる車両用データ記録装置の機能上の主要な構成を表すブロック図である。 走行開始時の車速パルス状態変化の具体例を示すタイムチャートである。 図５の一部分について時間軸を拡大して示すタイムチャートである。 走行停止時の車速パルス状態変化の具体例を示すタイムチャートである。 図７の一部分について時間軸を拡大して示すタイムチャートである。 データ処理前後の記録データの具体例（１）を示す模式図である。 データ処理前後の記録データの具体例（２）を示す模式図である。 データ処理前後の記録データの具体例（３）を示す模式図である。 データ処理前後の記録データの具体例（４）を示す模式図である。 変形例における走行状態判定処理を示すフローチャートである。 変形例における速度サンプリング処理を示すフローチャートである。 変形例におけるデジタルタコグラフのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 走行開始時の車速パルス状態変化の具体例を示すタイムチャートである。 記録データの具体例を示す模式図である。 記録データの具体例を示す模式図である。

本発明の車両速度検出方法および車両用データ記録装置に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

本発明の車両速度検出方法および車両用データ記録装置は、代表例として業務用の車両に搭載される車載器であるデジタルタコグラフに適用することが想定される。勿論、例えば車速を時系列データとして記録する機能を含むドライブレコーダなどに適用することも考えられる。

デジタルタコグラフ１００のハードウェアの構成例が図３に示されている。また、本実施形態では、図３に示したデジタルタコグラフ１００に図４に示す車両用データ記録装置１０の機能が含まれている。

図３に示すように、このデジタルタコグラフ１００には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０１、速度信号インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０２、エンジン信号インタフェース１０３、電源信号インタフェース１０４、音声処理部１０５、表示器（ＬＣＤ）１０６、通信インタフェース１０７、ＧＰＳモジュール１０８、カードインタフェース１０９、データ処理部１１０、メモリ（ＳＤＲＡＭ）１１１及び１１２が備わっている。

このデジタルタコグラフ１００は、これを搭載した車両の運行状況を表す時系列データを自動的に記録するものであり、時々刻々と変化する情報として、時刻、車速、エンジン回転速度、車両の現在位置などを記録することができる。本実施形態では、車速として適切なデータを記録するための機能を実現する図４の車両用データ記録装置１０がデジタルタコグラフ１００に含まれている。

マイクロコンピュータ１０１は、予め用意された所定のプログラムを実行し、デジタルタコグラフ１００の全体の動作を制御する。図１及び図２に示す各処理や、図４に示す各機能ブロックの動作もマイクロコンピュータ１０１の処理によって実現される。

速度信号インタフェース１０２は、車両側のトランスミッションに装着された車速センサから出力される車速パルス信号（速度パルスとも言う）ＳＧ１を入力し、マイクロコンピュータ１０１が処理可能なレベルの信号に変換してマイクロコンピュータ１０１に与える。

この車速パルス信号ＳＧ１は、二値信号であり、トランスミッション出力軸が所定量回転する毎にパルスが現れる。従って、このパルスの周期（図４中のＴｘ）は車両の移動速度に応じて変化し、低速になると現れるパルスの周期が長くなる。つまり、入力された車速パルス信号ＳＧ１のパルス周期を測定すれば、この周期から現在の車速を算出することができる。

エンジン信号インタフェース１０３は、車両側のエンジンから出力されるエンジンパルス信号ＳＧ２を入力し、マイクロコンピュータ１０１が処理可能なレベルの信号に変換してマイクロコンピュータ１０１に与える。このエンジンパルス信号ＳＧ２には、エンジンの出力軸が所定量回転する毎にパルスが現れる。従って、エンジンパルス信号ＳＧ２を監視することにより、エンジンの回転速度を把握できる。

電源信号インタフェース１０４は、電源に関連する信号、すなわちイグニッションオン／オフを表す信号や、車両上のバッテリーの出力電圧を表す信号などを入力してマイクロコンピュータ１０１に与える。

音声処理部１０５は、音声処理機能を有する集積回路であり、音声等の音響信号を入力してサンプリングし記録可能なデータに変換したり、データを音声に変換して警報や案内用の音響信号として出力するために利用される。

表示器１０６は、必要に応じてデジタルタコグラフ１００の動作状態を表示したり、測定して得られたデータを文字や数値などの情報として表示するために利用される。通信インタフェース１０７は、車両上に搭載された他の機器との間でデータ通信を行うために利用される。

ＧＰＳモジュール１０８は、車両上に搭載された図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）受信機から出力されるデータを入力して車両の現在位置（緯度／経度）の情報を生成する。

カードインタフェース１０９は、所定のメモリカード２００を装着可能なスロットを有している。カードインタフェース１０９に装着するメモリカード２００については、データの書き込み及び読み出しが可能な不揮発性メモリを搭載したカードを用いる。マイクロコンピュータ１０１は、データ処理部１１０を介して、メモリカード２００にアクセスすることができる。

メモリ１１１及び１１２は、データの読み出し及び書き込みが自在な揮発性のメモリ（ＳＤＲＡＭ）であり、生成されたデータを一時的に記録するために利用される。車両の運行中に一定の時間周期でサンプリングされ生成された時刻、車速、エンジン回転速度、車両位置等の情報が時系列データとしてメモリ１１１又は１１２上に記録される。メモリ１１１及び１１２上に記録された時系列データは、車両の運行が中断又は終了し、電源が遮断される前にメモリカード２００上に保存される。

図４に示す車両用データ記録装置１０は、図３に示したデジタルタコグラフ１００に備わっている様々な機能の中で、車速の検出及び記録のために必要な主要な要素だけを表している。なお、図４に示した各要素の機能はマイクロコンピュータ１０１の処理によって実現できる。

図４に示すように、車両用データ記録装置１０にはパルス周期測定部１１、車速瞬時値算出部１２、走行開始状態検出部１３、走行終了状態検出部１４、および車速データ記録部１５が備わっている。

パルス周期測定部１１は、車両側から入力される車速パルス信号ＳＧ１を常時監視して、パルス周期Ｔｘを検出する。本実施形態においては、車速パルス信号ＳＧ１の信号レベルの高レベルから低レベルへの変化、すなわち１つのパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの時間の長さを繰り返し測定し、その測定結果を最新のパルス周期Ｔｘとして出力する。

車速瞬時値算出部１２は、車速を検出するための所定のサンプリング周期毎に、パルス周期測定部１１から出力される最新のパルス周期Ｔｘに基づいて車速の瞬時値を算出する。すなわち、車両の移動量と発生するパルスの数との関係が一定であり、パルスの周波数（１／Ｔｘ）と車速とが比例するので、車速の瞬時値ｖｘは次式により求めることができる。
ｖｘ＝ｋｖ／Ｔｘ
ｋｖ：車速センサの特性等により定まる定数

本実施形態においては、車両が２ｋｍ／ｈの車速で移動する時に、０．７秒程度の周期で車速パルス信号ＳＧ１にパルスが発生する場合を想定している。また、車速瞬時値算出部１２のサンプリング周期を、０．２秒に定めてある。

ところで、車両が停止状態から動き始めるような時には、非常に低速の状態から徐々に車速が上昇するように状態が遷移するので、車速パルス信号ＳＧ１のパルス周期は例えば図５に示すように変化する。また、車両が通常の走行状態から停止しようとする時には、通常の車速から徐々に車速が低下し、車速パルス信号ＳＧ１のパルス周期は例えば図７に示すように変化する。

一方、例えば１秒を経過する毎に車速の時系列変化を表す車速データを記録する場合を想定すると、低速の時にはパルス周期が長すぎるため、１秒を経過する間に、パルス周期を測定できないタイミングが生じる。このような場合には、車速が不規則にあるいは不自然に変化するような時系列データが記録される可能性がある。例えば、車両の事故の解析を行うために記録された時系列データを分析する時には、不規則な車速の変化や、サンプリング間隔の異なるデータや、現実と異なる時系列データの存在は解析の妨げになる可能性が高い。

このような非常に低速の状態において、不規則あるいは不自然な車速の変化が記録されるのを防止するために、走行開始状態検出部１３、走行終了状態検出部１４、及び車速データ記録部１５が車両用データ記録装置１０に備わっている。

走行開始状態検出部１３は、入力される車速パルス信号ＳＧ１に基づいて、車両が走行を開始した状態か否かを識別するための機能を有している。本実施形態では、１秒間に１つ以上のパルスの立ち下がりが検出された状態が５秒間連続的に現れた時に、停止状態から走行開始状態に変化したものとみなす。

例えば、図５に示す例では、走行開始状態に変化したことが基準時刻ｔｒｅｆ１で検出される。但し、実際にはこれよりも５秒前に既に走行開始したとみなすこともできるので、その基準時刻（ｔｒｅｆ１−５秒(sec)）以降の車速の瞬時値は有効なデータとして扱う。

走行終了状態検出部１４は、入力される車速パルス信号ＳＧ１に基づいて、車両が走行を終了した状態か否かを識別するための機能を有している。本実施形態では、１秒間にパルスの立ち下がりが１回も検出されない状態が５秒間連続的に現れた時に、走行状態から走行停止状態に変化したものとみなす。

例えば、図７に示す例では、走行停止状態に変化したことが基準時刻ｔｒｅｆ２で検出される。但し、実際にはこれよりも５秒前に既に走行停止したとみなすこともできるので、その基準時刻（ｔｒｅｆ２−５秒(sec)）以降の車速の瞬時値は無効、あるいは停止状態のデータとして扱う。

車速データ記録部１５は、一定のサンプリング間隔で車速瞬時値算出部１２が算出した車速の瞬時値を時系列データとしてメモリ１１１上に記録する。また、車速データ記録部１５は走行開始状態検出部１３の検出した状態や走行終了状態検出部１４の検出した状態をメモリ１１１上の車速の時系列データに反映する。反映の際には、走行開始状態検出部１３の検出の遅延時間（５秒）や走行終了状態検出部１４の検出の遅延時間（５秒）を考慮して、実際に検出した時点より遅延時間だけ前の時刻までさかのぼって時系列データの有効性を反映する。

図４の車両用データ記録装置１０が実行する走行状態判定処理および速度サンプリング処理の内容が図１および図２にそれぞれ示されている。まず、図２の速度サンプリング処理について説明する。

ステップＳ２１では、デジタルタコグラフ１００がデータを記録すべき状態か否かを識別するために、マイクロコンピュータ１０１がイグニッションのオン／オフを表す信号の状態を参照する。イグニッションオン状態であれば次のステップＳ２２に進み、オフ状態ならこの処理を終了する。また、図示しないがイグニッションオフ状態になった時には、メモリ１１１上に記録された時系列データを、データ処理部１１０およびカードインタフェース１０９を介してメモリカード２００に転送し保存する。

ステップＳ２２では、マイクロコンピュータ１０１がサンプリング周期である０．２秒を経過したか否かを識別する。０．２秒を経過する毎に、ステップＳ２３以降の処理が実行される。

ステップＳ２３では、０．２秒のサンプリング周期を経過する間に１つ以上のパルスの立ち下がりを検出したか否かをマイクロコンピュータ１０１が識別する。検出した場合はステップＳ２４に進み、検出しない場合はステップＳ２７に進む。

ステップＳ２４では、前のステップＳ２３でパルスを検出した時間が、その前のパルスから１秒未満か否かをマイクロコンピュータ１０１が識別する。つまり、最後に検出されたパルス周期の長さが１秒未満か否かを識別する。１秒未満であればステップＳ２５に進み、１秒以上であればステップＳ２７に進む。

例えば、図５に示す時刻ｔ０３の近傍でパルスの立ち下がりを検出した時には、１つ前のパルスとの間隔Ｔ０が１秒以上の長さであるため、ステップＳ２４からステップＳ２７に進む。また、図５に示す時刻ｔ０４の近傍でパルスの立ち下がりを検出した時には、１つ前のパルスとの間隔Ｔ１が１秒未満の長さであるためステップＳ２４からステップＳ２５に進む。

図５の一部分について時間軸を拡大した状態が図６に示されている。図６に示すように、実際には０．２秒毎に図２のステップＳ２３以降の処理が実行される。つまり、０．２秒毎にパルスの有無が検出される。なお、図４に示すパルス周期測定部１１におけるパルス周期の測定については、０．２秒のサンプリングとは無関係にパルスの立ち下がりのタイミングで実行される。

ステップＳ２５では、車速パルス信号ＳＧ１に最後に現れたパルスの立ち下がりと、１つ前のパルスとのパルス周期Ｔｎを検出する。このパルス周期Ｔｎは、図４に示したパルス周期測定部１１の出力として得られる。例えば、図６に示す時刻ｔ１０１では周期Ｔ１が、時刻ｔ１０２では周期Ｔ２が、時刻ｔ１０３では周期Ｔ３がそれぞれパルス周期Ｔｎとして検出される。

ステップＳ２６では、ステップＳ２５で検出した最新のパルス周期Ｔｎに基づいて、現在の車速瞬時値（ｖｘ）を車速瞬時値算出部１２、すなわちマイクロコンピュータ１０１が算出する。

ステップＳ２７では、パルス周期が１秒以上なので、正確な車速瞬時値が算出できないものとみなし、停止状態に相当する車速（０ｋｍ／ｈ）を現在の車速瞬時値として出力する。

なお、図６に示す０．２秒毎のサンプリングタイミングの中で、時刻ｔ１０４等においてはパルスの立ち下がりが検出できないが、１秒未満で１つ以上のパルスを検出している。このような場合には、ステップＳ２７で停止状態の車速（０ｋｍ／ｈ）を出力せずに、直前に検出されたパルス周期Ｔ３を用いて車速瞬時値を算出するか、あるいは直前のステップＳ２６で算出された車速瞬時値をそのまま出力しても良い。

ステップＳ２８では、車速データ記録部１５、すなわちマイクロコンピュータ１０１がステップＳ２６又はステップＳ２７の最新の車速瞬時値を０．２秒間隔の時系列データとしてメモリ１１１上に書き込む。

次に、図１の走行状態判定処理について説明する。
ステップＳ１１では、車速パルス信号ＳＧ１の状態を監視して、最新の１秒周期の間で１つ以上のパルスの立ち下がりを検出したか否かを走行開始状態検出部１３が識別する。検出した場合はステップＳ１２に進み、検出してなければステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１の条件を満たす状態が５秒間連続的に現れたか否かを走行開始状態検出部１３が識別する。５秒間連続した場合はステップＳ１３に進み、それ以外の場合はステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１３では、車両が走行開始状態になったことを走行開始状態検出部１３が認識する。

ステップＳ１４では、車速データ記録部１５が所定の走行開始時処理を行う。すなわち、現在の走行開始状態では記録された車速瞬時値の時系列データが有効であることを反映するように、メモリ１１１上に記録された車速瞬時値の時系列データを処理する。また、走行開始状態検出部１３が走行開始状態を検出する際に５秒間の遅延時間があるので、走行開始状態に切り替わった時点（図５のｔｒｅｆ１）から５秒前（ｔｒｅｆ１−５ｓｅｃ）までさかのぼって、過去のデータも有効なデータとして扱う。処理の具体例については後で説明する。

ステップＳ１５では、車速パルス信号ＳＧ１の状態を監視して、最新の１秒周期の間でパルスの立ち下がりを全く検出できない状態か否かを走行終了状態検出部１４が識別する。パルスを非検出の場合はステップＳ１６に進み、検出してなければステップＳ１５の処理を繰り返す。

ステップＳ１６では、ステップＳ１５の条件を満たす状態が５秒間連続的に現れたか否かを走行終了状態検出部１４が識別する。５秒間連続した場合はステップＳ１７に進み、それ以外の場合はステップＳ１５に戻る。

ステップＳ１７では、車両が走行終了状態になったことを走行終了状態検出部１４が認識する。

ステップＳ１８では、車速データ記録部１５が所定の走行終了時処理を行う。すなわち、現在の走行終了状態では記録された車速瞬時値の時系列データが無効、つまり停止状態であることを反映するように、メモリ１１１上に記録された車速瞬時値の時系列データを処理する。また、走行終了状態検出部１４が走行終了状態を検出する際に５秒間の遅延時間があるので、走行開始状態に切り替わった時点（図７のｔｒｅｆ２）から５秒前（ｔｒｅｆ２−５ｓｅｃ）までさかのぼって、過去のデータも無効なデータとして扱う。

次に、図１のステップＳ１４及びＳ１８に関する処理の具体例について説明する。ステップＳ１４及びＳ１８の処理を実行する前と後の記録データの具体例が図９〜図１２にそれぞれ示されている。

図９及び図１０に示した例では、メモリ１１１上に存在する記録データとして、時刻と、車速瞬時値と、データの有効性を表す情報とが含まれている場合を想定している。この例では、データの有効性の情報の「０」、「１」、「２」は、それぞれ「有効性を未確認である状態」、「データが有効である状態」、「データが無効もしくは停止状態」を表している。

図９に示す例では、最後のデータを記録した時点である時刻ｔｒｅｆ１で、走行開始状態検出部１３が走行開始を検出したため、図１のステップＳ１４の処理を実行した場合を想定している。つまり、この基準時刻ｔｒｅｆ１から５秒さかのぼった時刻（ｔｒｅｆ１−５ｓｅｃ）から最後のデータまでの全てのデータについて、データの有効性の情報を「０」から「１」に書き換えて有効化し、走行開始状態を反映する。

図１０に示す例では、最後のデータを記録した時点である時刻ｔｒｅｆ２で、走行終了状態検出部１４が走行終了を検出したため、図１のステップＳ１８の処理を実行した場合を想定している。つまり、この基準時刻ｔｒｅｆ２から５秒さかのぼった時刻（ｔｒｅｆ２−５ｓｅｃ）から最後のデータまでの全てのデータについて、データの有効性の情報を「１」から「２」に書き換えて無効化し、走行終了状態を反映する。

図１１及び図１２に示した例では、メモリ１１１上に存在する記録データとして、時刻と、車速瞬時値とが含まれている場合を想定している。従って、走行開始状態や走行終了状態を反映するために、記録された車速瞬時値自体を修正している。

図１１に示す例では、最後のデータを記録した時点である時刻ｔｒｅｆ１で、走行開始状態検出部１３が走行開始を検出したため、図１のステップＳ１４の処理を実行した場合を想定している。つまり、この基準時刻ｔｒｅｆ１から５秒さかのぼった時刻（ｔｒｅｆ１−５ｓｅｃ）から最後のデータまでの全てのデータを有効とし、それ以前の無効なデータは停止状態を表す０ｋｍ／ｈの車速瞬時値に書き換える。

図１２に示す例では、最後のデータを記録した時点である時刻ｔｒｅｆ２で、走行終了状態検出部１４が走行終了を検出したため、図１のステップＳ１８の処理を実行した場合を想定している。つまり、この基準時刻ｔｒｅｆ２から５秒さかのぼった時刻（ｔｒｅｆ２−５ｓｅｃ）から最後のデータまでの全てのデータを無効化するために、これらの車速瞬時値を停止状態を表す０ｋｍ／ｈに書き換えて走行終了状態を反映する。

以上のように、走行開始状態と走行終了状態とをそれぞれ検出し、検出した状態を記録データに反映することにより、非常に低速な状態で車両が走行しているような場合であっても、不規則にあるいは不自然に変化を繰り返すような車速の瞬時値が記録されるのを防止できる。

（変形例）
次に、上述の実施形態の変形例について図１３〜図１８を参照しながら以下に説明する。なお、図１３〜図１８において、上述の実施形態と対応する要素及びステップについては共通の符号や番号を付けて示してある。共通の構成や動作については説明を省略する。

この変形例においては、メモリカード等の不揮発性記録媒体にデータを保存するか否かを判断する際に、前述の走行開始状態および走行終了状態の検出結果を利用している。つまり、車両が走行していない時に取得したデータについては無効とみなせるのでこれを保存する必要はなく、保存対象から除外する。これにより、解析対象となる保存データのデータ容量を減らすことができ、データ解析の所要時間を短縮できる。

図１５に示すように、変形例のデジタルタコグラフ１０Ａにおいては、ワークメモリ１６が追加されている。このワークメモリ１６は、データの書き込み及び読み出しが可能なリング状のメモリである。書き込み位置を順次に移動してリング状に繰り返し使用する。つまり、時間的に古いデータを新しいデータで上書きして所定時間内に取得した新しいデータだけを保持する。この例では５秒間のデータを保持可能な容量を有している。

走行開始未確定の状態では、車速データ記録部１５は、車速瞬時値算出部１２が算出した車速を一時データとしてワークメモリ１６上に常時記録する。走行開始が確定すると、このタイミングでワークメモリ１６上に保持されている過去５秒間分の車速データを保存対象の有効な時系列データとしてメモリ１１１あるいはメモリカード２００上に転送する。また、走行開始が確定した後で車速瞬時値算出部１２が算出した車速データについては、ワークメモリ１６を使わずに、直接メモリ１１１あるいはメモリカード２００上に記録（保存）する。

従って、図１３に示す走行状態判定処理においては、ステップＳ１４Ａ、Ｓ１４Ｂ、Ｓ１８Ａの処理が変更されている。また、図１４に示す速度サンプリング処理においては、ステップＳ２８Ａが変更されている。

ステップＳ１４Ａでは、走行開始状態が確定したので、図１５のワークメモリ１６上に保持されている過去５秒間分の車速データを記録対象（保存対象）の時系列データとしてメモリ１１１あるいはメモリカード２００上に転送する。

ステップＳ１４Ｂでは、走行開始状態が確定したタイミング以降に車速瞬時値算出部１２が算出した車速データを記録対象（保存対象）の時系列データとしてメモリ１１１あるいはメモリカード２００上に記録（保存）する。

ステップＳ１８Ａでは、走行終了状態が確定したので、このタイミング以降に車速瞬時値算出部１２が算出した車速データを無効なデータとして記録対象（保存対象）から除外し、メモリ１１１やメモリカード２００上には記録しない。

ステップＳ２８Ａでは、車速瞬時値算出部１２が算出した最新の車速瞬時値を一時データとしてワークメモリ１６上に記憶する。

従って、例えば図１６に示すように走行開始が確定すると、その５秒前の時刻ｔ０３以降のデータが有効とみなされてメモリカードに記録（保存）される。時刻ｔ０３より前のタイミングで得られたデータについては、走行開始状態ではないのでメモリカードには記録しない。

同様に、図１７に示す記録データについても、時刻（ｔｒｅｆ１−５ｓｅｃ）以降のデータがメモリカード上に保存され、それ以前のタイミングのデータは保存対象にならない。また、図１８に示すように、走行停止を検出した５秒前の時刻（ｔｒｅｆ２−５ｓｅｃ）以降のデータはメモリカードへの保存対象から除外され、時刻（ｔｒｅｆ２−５ｓｅｃ）より前のデータのみがメモリカードへ保存される。

以上のように、本発明の車両速度検出方法および車両用データ記録装置は、代表例として業務用の車両等に搭載されるデジタルタコグラフや、車速を記録する機能を備えたドライブレコーダに適用することが想定される。

１０ 車両用データ記録装置
１１ パルス周期測定部
１２ 車速瞬時値算出部
１３ 走行開始状態検出部
１４ 走行終了状態検出部
１５ 車速データ記録部
１００ デジタルタコグラフ
１０１ マイクロコンピュータ
１０２ 速度信号インタフェース
１０３ エンジン信号インタフェース
１０４ 電源信号インタフェース
１０５ 音声処理部
１０６ 表示器
１０７ 通信インタフェース
１０８ ＧＰＳモジュール
１０９ カードインタフェース
１１０ データ処理部
１１１，１１２ メモリ
２００ メモリカード

Claims (4)

1. 車両の駆動系の所定箇所が所定量回転する毎に現れるパルス信号を車速パルスとして監視し、この車速パルスに基づいて前記車両の走行速度を検出する車両速度検出方法であって、
   前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出すると共に、
   第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続した場合を走行開始状態として検出し、
   第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続した場合を走行終了状態として検出し、
   前記走行開始状態および走行終了状態の検出結果に基づいて、前記車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別し、
   前記有効性を反映した前記車速の瞬時値に基づいて生成した車速の情報を表示もしくは記録し、
   前記データは、前記第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出から、前記第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出までのデータが有効なデータとして扱われる
   ことを特徴とする車両速度検出方法。
2. 前記第１の時間周期および第２の時間周期よりも短い第３の時間周期毎に、新たなパルス発生の有無を識別し、
   １つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期未満である時には、前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出し、
   １つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期以上である時には、車速の瞬時値として停止状態に相当する車速を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両速度検出方法。
3. 車両の駆動系の所定箇所が所定量回転する毎に現れるパルス信号を車速パルスとして監視し、この車速パルスに基づいて前記車両の走行速度を検出し、検出された走行速度を含む車両のデータを自動的に記録する車両用データ記録装置であって、
   前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出する車速瞬時値算出部と、
   第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続した場合を走行開始状態として検出する走行開始状態検出部と、
   第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続した場合を走行終了状態として検出する走行終了状態検出部と、
   前記走行開始状態および走行終了状態の検出結果に基づいて、前記車速の瞬時値に関するデータの有効性を識別し、前記有効性を反映した前記車速の瞬時値に基づいて生成した車速の情報を記録する車速データ記録部と
   を備え、
   前記車速データ記録部は、前記データのうち、前記第１の時間周期以内に１つ以上のパルスが検出された状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出から、前記第２の時間周期以内にパルスが全く検出されない状態が所定回数連続したうちの最初の状態検出までのデータを有効なデータとして扱う
   ことを特徴とする車両用データ記録装置。
4. 前記車速瞬時値算出部は、
   前記第１の時間周期および第２の時間周期よりも短い第３の時間周期毎に、新たなパルス発生の有無を識別し、
   １つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期未満である時には、前記車速パルスの発生周期の長さに基づいて車速の瞬時値を算出し、
   １つのパルスを検出してから次のパルスを検出するまでの所要時間が前記第１の時間周期または第２の時間周期以上である時には、車速の瞬時値として停止状態に相当する車速を生成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用データ記録装置。

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