JPH01501417A - 車速検知装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車速検知装置及び方法 技術分野 この発明は一般に車速をめる装置及び方法に関し、特に車両の車輪の角回転速度 を用いて車両の速度をめる装置及び方法に関する。

背景技術 車両の速度つまり車速をめる各種の装置が、広く使われている。かかる装置は通 常、粗だが適切な車速の指示を与える。しかし、このような装置は、車速の正確 な測定が必要な用途では満足し得ない。

そのような精度は、高度技術の最新の用途によって、産業コンビナート内で自動 案内車両を与えるのに必要である。こうした自動案内車両は必然的に、特定施設 内での正確な位置に関する情報を必要とする。かかる情報は、車両の走行中に頻 繁な間隔で得られる車速の正確な指示を含んでいなければならない。

このような正確な速度の測定は、現在法（使われているシステムでは得られない 、また車速は、−ｉ的な自動案内車両に既設されているものに高価及び／又は冗 長の部品及び装置を追加せずにめられることが望ましい。

本発明は、上記した問題の１つ又はそれより多（を解消しようとするものである 。

１皿立鼠丞 本発明の一特徴によれば、少なくとも１つの地表係合車輪を有する車両用の速度 測定装置が提供される。本装置は、車輪へ回転可能に結合されたシャフトを有す るレゾルバ（ｒｅｓｏｌｖｅｒ）を含む。

該レゾルバが、車輪の角回転度に対応した値を有する回転角速度信号を生じる。

レゾルバ／デジタル変換器が回転角速度信号を受け取り、回転角速度に対応した パルス持続時間を持つ回転速度パルス信号を生じる。クロックにより、所定の周 波数を持つクロックパルス信号を実質上連続的に生じる。カウンタが回転速度パ ルス信号とクロックパルス信号を受け取り、該回転速度パルス信号の所定部分の 持続中にクロックから受け取られたクロックパルスの数に対応する時間信号を制 御可能に生じる。論理装置が時間信号を制御可能に受け取り、該時間信号に対応 した値を持つ速度信号を生じる。

本発明の別の特徴によれば、車両の速度を測定する方法が提供される。車両は少 な（とも１つの地表係合車輪と、該車輪へ回転可能に結合されたシャフトＦ持つ レゾルバとを有する。車輪の角回転速度に対応した値を存する回転角速度信号が 発生される。角回転速度に対応したパルス持続時間を持つ回転速度パルス信号が 発生される。所定の周波数を持つクロック信号が発生される０回転速度パルス信 号の所定部分の持続中に受け取られたクロックパルスの数に対応する時間信号が 発生され、更に該時間信号の値に対応した速度信号が発生される。

本発明は、高精度で、しかも既存の自動案内車両に高価な速度測定部品を追加す る必要のない車速をめる装置及び方法を提供する。

回ｆｆ１ＬＬ免説貝 本発明のより明瞭な理解のため、以下の添付の図面を参照されたい： 第１図は本発明の一実施例の概略図： 第２図は本発明の一実施例で使われるソフトウェアを表すフローチャート：及び 第３図は第１図の実施例に関連した波形を表すグラフである。

発明を実施するための最良の形態 先ずｉ１図を参照すると、本発明の原理の一部を実施した装置は、少なくきも一 つの地表係合車輪１２を有する車両１０に付設されている。本発明の特定実施例 において、車輪１２は例えば、三輪式自動案内車両の操舵可能輪である。何れの 場合にも、車輪１２はスリップし易い被駆動輪でない方が好ましい。

車輪１２にはレゾルバ（ｒｅｓｏｌｖｅｒ）　１４が付設されている。レゾルバ １４は外装容器１６内に装着され、車輪１２に回転可能に結合されたシャツ）１ ８を含む。

レゾルバ１４は、レゾルパンデジタル（Ｒ／Ｄ＞変換器２０へ電気的に接続され ている。レゾルバ／デジタル変換器２０は通常の設計で、例えばアナログ・デバ イス社製のモデルＮｕ　ｌ５４５１０とし得る。レゾルバ／デジタル変換器２０ は車輪１２の回転に応じレゾルバ１４から発生されるアナログ信号を受け取り、 マルチビットのパルス持続信号を出力バス２２に生じる。更に、マルチビット信 号の少なくとも１つ、例えば最下位ビットが出力ライン２４に送出される。

出力ライン２４はカウンタ手段２６に接続されている。カウンタ手段２６は、例 えばモトローラ社製の部品番号６８４０である。

カウンタ手段２６は出力バス２８、クロック入力ライン３０、リセット入力ライ ン３２、及び状態出力ライン３４を含む。

好ましい実施例において、論理手段３６はメモリ装置４０が付設されたマイクロ プロセッサ３８を含む。マイクロプロセッサ３８はクロック手段４２を含む。ク ロック手段４２は、クロック入力ライン３０を介してカウンタ手段２６に接続さ れている。マイクロプロセッサ３８はカウンタ出力バス２８、リセットライン３ ２、及び状態ライン３４を介してカウンタ手段２６に接続されている。更にマイ クロプロセッサ３８は、出カッイス２２を介してレゾルバ／デジタル変換器２０ に接続されている。

第１図に示した本発明の実施例に係わる波形が、第３図に示しである。２つの波 形はそれぞれ、クロック入力ライン３０とレゾルバ／デジタル変換器の出力ライ ン２４上に指示されたテスト点に対応している。更に好ましい実施例では、第２ 図にフローチャートの形で示したソフトウェアプログラムがマイクロプロセッサ ３８に備わっている。

産業上の利用可能性 各図を参照すると、車輪１２は車両１０の移動に応じて回転可能である。車輪１ ２の角回転が同様に、レゾルノイ１４のシャフト１８を回転させる。それに応じ レゾルバ１４が、車輪１２０角回転速度に対応した値を有する回転角速度信号を 生じる。

回転角速度信号はレゾルバ／デジタル変換器２０によって受け取られ、これに応 じて該変換器２０が角回転速度に対応した）旬レス持続時間を有するマルチビッ トの回転速度信号を生じる。一般的な自動案内車両では、回転速度パルス信号が 出カッイス２２を介して論理手段３６に送出され、そこで車両１０が走行した距 離をめるのに使われる。出力バス２２を介して論理手段３６に送られる信号は実 際上、車輪１２の角回転速度を表す。既知の直径を持つ車輪１２を用いれば、ア イドラ車輪の直径を車輪１２の全１回転間にレゾルバ／デジタル変換器２０から 生じた回転速度ノ＜）レスの数で割ることによって、１つの回転パルス中に走行 する距離が論理手段３６で容易に計算される。例えば、レゾルノ（／デジタル変 換器２０が全１回転毎に２亀４のパルスを生じるとすると、レゾルバ／デジタル 変換器２０から送出されるｌパルス間に車両１０が走行する距離は、０．０００ ３８ラジアンに等しい。車輪１２の直径が与えられれば、パルス毎のラジアンは 実際の走行距離へ簡単に変換される。

レゾルバ／デジタル変換器２０から生じるパルスつまり最下位ビット毎に車両１ ０が走行する距離が分かれば、レゾルバ／デジタル変換器２０から送出されるパ ルス毎の時間がめられるなら、車両１０が走行している速度をめることができる 。このような測定は、論理手段３６と組み合わせてカウンタ手段２６を用いるこ とによって達成される。角回転速度パルス信号は、レゾルバ／デジタル変換器２ ０からカウンタ手段２６へ出力ライン２４を介して送られる。この回転パルス信 号が、第３図にＴＰ２で示している。更に、所定周波数のクロックパルスからな る連続のクロック信号が、クロック手段４２からカウンタ手段２６ヘクロツタ入 カライン３０を介して送出される。

第２図のフローチャートによれば、車速をめることが必要になる度に、マイクロ プロセッサ３８が“スタート”ブロック１００から始まるフローチャートを通じ て処理を進める。先ずブロック１０２で、マイクロプロセッサ３８からのリセッ ト信号をリセットライン３２を介してカウンタ手段２６へ送ることによって、カ ウンタ手段２６が初期設定される。つまり、このリセット信号がカウンタレジス タをクリアし、カウンタ手段２６がクロックパルス信号を累積する準備を整える 。

これでカウンタ手段２６は、クロック入力ライン３０を介して受信されるクロッ クパルス信号をカウントするようにエネーブルされ整えられる。しかし、回転速 度パルスの前縁が出力ライン２４を介して受け取られるまで、カウントは開始さ れない。すなわち、カウンタ手段２６はＴＰ２の波形で示したように、レゾルバ ／デジタル変換器２０からの負移行パルスを受け取ると、クロックパルスのカウ ントを開始するようにトリガーされる。信号波形ＴＰ２の正移行エツジで示され たようにレゾルバ／デジタル変換器２０から受け取る回転速度パルス信号が停止 するまで、カウンタ手段２６がクロック手段４２から受け取ったクロックパルス を累積する。クロックパルスのカウント終了に応じて、カウンタ手段２６が状態 信号を状態ライン３４上に生じる。

本発明の好ましい実施例では、クロック手段４２から送出されるクロックパルス が所定の周波数、例えば１メガヘルツである。

従って、レゾルバ／デジタル変換器２０からの１回転速度パルスの継続中にカウ ンタ手段２６でカウントされる数は、回転速度パルスの存在中におけるマイクロ 秒数に等しい。勿論、１マイクロ秒パルスの利用は便宜上のためで、適切な比例 （スケーリング）係数と組み合わせてその他所型の周波数を使うこともできる。

ブロック１０４でカウンタ手段２６からの状態でフラグを受け取ると、マイクロ プロセッサ３８が出力バス２８を介してカウンタ手段２６の内容を読み取る。こ れは、ブロック１０６で行われる。論理手段３６がこの時間信号に基づき、時間 信号に対応した値を持つ速度信号を生じる。一実施例では、メモリ要素４０が、 それぞれの時間信号に各々対応した複数の回転速度信号値を有する探索テーブル を含む。従って、時間信号の値を所望メモリロケーションのアドレスとして用い 、メモリ要素４０の該当メモリロケーションへ単にアクセスすることによって、 車両１０の速度は容易にめられる。

あるいは、次式に従って速度をめるように、通常の方法で論理手段３６をプログ ラムするのも可能である：Ｖ＝　（Ｒθ）十Ｔ 但しＲは車輪１２０半径、θは１つの回転速度パルス信号を生じるのに充分な車 輪１２の角回転の大きさ、Ｔは時間信号の価、及びＶは車輪１２の回転速度であ る。

車速をめるのにどの方法を用いるかに関係なく、速度測定装置の精度と分解能は 非常に高い０例えば、０．２２６６メートルの車輪半径で、カウンタ手段２６が １６ビントの容量を持つとすると、速度測定の範囲は毎秒０．００１３メートル の下限から毎秒８６．８９メートルの上限までとなる。この範囲は、自動案内車 両を制御するのに必要な範囲を越えている。

前記した探索テーブルは、勿論上式を使って構成されている。

上記の例の数字を代入すれば、車速はレゾルバ／デジタル変換器２０から送出さ れる１パルス中にカウントされたクロックパルスで８６．８９を割った値に等し い０例えば、１回転パルスの持続中に１７４のクロックパルスがカウントされれ ば、計算による速度は毎秒０．５メートルに等しい、従って、探索テーブル内の ロケーション１７４は値０．５を含んでいる。どんなサイズにせよ特定の用途で 所望なインクレメントを有する対応した速度値を、探索テーブル内に含めること ができる。

ブロック１０８で速度がめられると、プログラムモジュールはブロック１１０で 終了し、論理手段３６は他の車両制御タスクの処理へと進む請求められた車速は 論理手段３６による制御目的のためさまざまな方法で使用、及び／又は操作員の 便宜のために表示可能である。車速の各種考えられる利用法は本発明の一部を形 成しないので、これ以上ここでは論じない。

この発明の上記以外の特徴、目的、利点、及び用途は、図面、開示内容、及び添 付の請求の範囲を検討することによって明らかとなろう。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和　年　月　日 フ １、特許出願ノ表示　ＰＣＴ／ＵＳ８７１０２１９９２、発明の名称　車速検知 装置及び方法３、特許出願人 ４、代理人 ５、補正書の提出年月日　１９８８年２、特許請求の範囲（補正） １、車両用の速度測定装置で、該車両が少なくとも１つの地表係合車輪を有する ものにおいて： 前記車輪の角回転度に対応した値を有する回転角速度信号を生じるレゾルバ手段 で、該レゾルバ手段が前記車輪へ口絵可能に結合されたシャフトを有する； 前記回転角速度信号を受け取り、該回転角速度信号に対応したパルス持続時間を 持つ回転速度パルス信号を生じる変換手段；所定の周波数を持つクロックパルス 信号を実質上連続的に生じるクロック手段； 前記回転速度パルス信号と前記クロックパルス信号を受け取り、該回転速度パル ス信号の所定部分の持続中に前記クロック手段から受け取られたクロックパルス の数に対応する数値時間信号と、前記回転速度パルス信号の所定部分の終了に応 じた状態信号とを制御可能に生じるカウンタ手段（２６）；及び前記状態信号の 受信に応じ、前記数値時間信号を制御可能に受け取った速度信号を生じる論理手 段（３６）で、該速度信号が前記時間信号に対応した値を有する； を備えた速度測定装置。

２、前記論理手段（３６）が探索テーブルを有するメモリ要素（４０）を含み、 該探索テーブルが前記数値時間信号の各１つに各々対応した複数の回転速度信号 値を含む請求の範囲第１項記載の速度測定装置。

３、前記論理手段（３６）が式Ｖ＝　（Ｒθ）＋Ｔ；　（但ＬＲ１を車輪（１２ ）の半径、θは１つの回転速度パルス信号を生じるのに充分な前記車輪（１２） の角回転の大きさ、Ｔは前記数値時間信号の値、及びＶは車輪１２の回転速度で ある）に対応した速度信号を生じる請求の範囲第１項記載の速度測定装置。

４、（削除） ５、（削除） 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．車両用の速度測定装置で、該車両が少なくとも１つの地表係合車輪（１２） を有するものにおいて：前記車輪（１２）の角回転度に対応した値を有する回転 角速度信号を生じるレゾルバ手段（１４）で、該レゾルバ手段（１４）が前記車 輪（１２）へ回転可能に結合されたシャフト（１８）を有する； 前記回転角速度信号を受け取り、該回転角速度信号に対応したパルス持続時間を 持つ回転速度パルス信号を生じる変換器手段（２０）； 所定の周波数を持つクロックパルス信号を実質上連続的に生じるクロック手段（ ４２）； 前記回転速度パルス信号と前記クロックパルス信号を受け取り、該回転速度パル ス信号の所定部分の持続中に前記クロック手段から受け取られたクロックパルス の数に対応する時間信号を制御可能に生じるカウンタ手段（２６）；及び前記時 間信号を制御可能に受け取り、該時間信号に対応した値を持つ速度信号を生じる 論理手段（３６）；を備えた速度測定装置。
2. ２．前記論理手段（３６）が探索テーブルを有するメモリ要素（４０）を含み、 該探索テーブルが前記時間信号の名１つに各々対応した複数の回転速度信号値を 含む請求の範囲第１項記載の速度測定装置。
3. ３．前記論理手段（３６）が式Ｖ＝（Ｒθ）／Ｔ；但しＲは車輪（１２）の半径 、θは１つの回転速度パルス信号を生じるのに充分な前記アイドラ庫輪（１２） の角回転の大きさ、Ｔは前記時間信号の値、及びＶは車輪１２の回転速度である 、に対応した速度信号を生じる請求の範囲第１項記載の速度測定装置。
4. ４．前記カウンタ手段（２６）が前記回転速度パルス信号の前記所定部分の終了 に応じて状態信号を生じ、前記論理手段（３６）が該状態信号の受信に応じて前 記速度信号を生じる請求の範囲第１項記載の速度測定装置。
5. ５．車両（１０）の速度を測定する方法で、該車両（１０）が少なくとも１つの 地表係合車輪（１２）と、該車輪（１２）へ回転可能に結合されたシャフト（１ ８）を持つレゾルバ（１４）とを有するものにおいて： 前記車輪（１２）の角回転度に対応した値を有する回転角速度信号を生じる段階 ； 前記回転角速度信号に対応したパルス持続時間を持つ回転速度パルス信号を生じ る段階； 所定の周波数を持つクロックパルス信号を生じる段階；該回転速度パルス信号の 所定部分の持続中に受け取られたクロックパルスの数に対応する時間信号を生じ る段階；及び前記時間信号の値に対応した速度信号を生じる段階；を含む速度測 定方法。