JPH03146871A - 車輪速演算方法および車輪速演算装置 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、車輪の回転に応じて発生するパルスに基づい
てその回転数、あるいは速度などを演算する演算装置に
関するものである。

【従来の技術】

従来、車輪速センサとして、車輪の回転に応じて発生す
るパルスの周期に基づいて車輪速を求める方式のものが
知られている。 この方式の車輪速センサにあっては、車輪速に応じて出
力されるパルスをトリがとして、各パルス間に入力され
るクロックパルスをカウントして周期を演算しているか
ら、車輪速が低くなった場合（パルスの周期が長くなっ
た場合）に、次のパルスが入力される迄、速度が低くな
ったことを識別することができず、測定の迅速性に欠け
るという問題があった。 この点を改良した車輪速測定技術として、特開昭６３−
２２１２５１号公報記載の車輪速度演算方法がある。 この演算方法を第４図により説明すると、センサ信号の
立ち下がりのエツジ（例えばＴ　ｃｉ、ｎ）が検出され
る毎にその周期（図示の場合Ｔ　ｘｎ）を検出し、車輪
速度Ｖ　ｘｎを、 Ｖｘｏ−ＫＩ−Ｔｘ、、・・・・・（１）（ただしに１
は比例定数） なる式により演算するようにしている。 また、車両制動時など、車輪速が急激に減少する場合に
は、次回の立ち下がりエツジが検出される迄に長時間を
要するから、前記立ち下がりエツジＴ。Ｌｎが検出され
る前の立ち上がりエツジＴｃＬｎ−菫から、 ΔＴ　ｎ＝　Ｔ　ＣＬ、、Ｔ　ＣＬｎ−１−−（２）と
定義される周期に基づいて、この周期ΔＴ、、に所定の
低周期Ｔ１を加えた時間［ΔＴ　、、＋　Ｔ　ｏ’］が
経過してもエツジが検出されない場合、この時刻一 から、 （なおＴｘｎ＋−は各仮想タイミングまでの時間であっ
て、仮想演算毎にｍ′は１，２．３’、・・・・・とな
る）なる式による演算をＴ。′の周期で実行させて、そ
の都度車輪速ｖ８を演算するようにしている。 したがって、本来、第４図鎖線で示すように次回のエツ
ジ検出まで前回のサンプリング時のままの一定速度とし
て検出されてしまうはずの車輪速を真の車輪速に近似す
ることができる。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、近年普及しつつあるアンチスキッド制御にお
いては、上記車輪速■８、あるいは、この車輪速ｖｘの
微分値である車輪加速度？、に基づいてブレーキ液圧が
制御されており、このようなアンチスキッド制御を適切
に行なって最短の制動距離を実現するには、さらに正確
かつ迅速な車輪速の値Ｖｘを供給する必要がある。 しかしながら、上記演算方法では、前回のエッジ検出周
期によって変動する値である［ΔＴｎ＋Ｔｏ’］なる時
間が経過しない限り仮車輪速を得ることができず、急激
な制動時のように、△Ｔｎがすでに長くなっている場合
には、しばらくの間、現在の速度からかけ離れた前回の
車輪速に基づくアンチスキッド制御を行わざるを得ない
という問題がある。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の減速
時などにあっても、適正な仮想車輪速を迅速に得ること
のできる車輪速演算方法を提供することを目的とするも
のである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本願の特許請求の範囲第１項
記載の発明は、 車輪速の増減に応じて供給されるセンサパルスを一定の
周期でサンプリングし、 前回のサンプリングと今回のサンプリングとの間で前記
センサパルスのエツジが検出されたか否かを判別し、 センサパルスのエツジが検出された場合には、今回のサ
ンプリングにおける最新のエツジ検出時刻と前回のサン
プリングにおける最新の工・ノジ検出時刻との時間差を
演算するとともに、当該時間内に検出されたエツジ数と
前記時間差とから算出されたエツジ間隔から車輪速を演
算し、センサパルスのエツジが検出されない場合には、
今回のサンプリング時刻とこの時刻以前の最新のパルス
検出時刻との時間差をエツジ間隔と見なして該エツジ間
隔から仮車輪速を演算するとともに、演算された仮車輪
速と前回のサンプリング時に測定された車輪速とを比較
し、 車輪速が減少傾向にあると判断された場合には前記仮車
輪速を今回のサンプリングにおける車輪速とし、 車輪速が増加傾向にあると判断された場合には前回のサ
ンプリング時の車輪速を今回のサンプリングにおける車
輪速とする ようにしたものである。 また特許請求の範囲第２項記載の発明は、上記方法を実
現させるべく、 車輪速の増減に応じて供給されるセンサパルスの入力時
刻を測定する入力時刻測定手段と、前記センサパルスを
一定の周期でサンプリングして、前回のサンプリングと
今回のサンプリングとの間で前記センサパルスのエツジ
が検出されたか否かを判別する入力判別手段と、 今回のサンプリングにおいて前記入力時刻測定手段から
供給された最新のエツジ検出時刻と前回のサンプリング
において前記入力時刻測定手段から供給された最新のエ
ツジ検出時刻との時間差を演算するとともに、当該時間
内に供給されたエツジ数を計数して、前記時間差とエツ
ジ数の計数値とから算出されたエツジ間隔から車輪速を
演算する演算手段と、 該演算手段を前記入力判別手段の判別結果によって制御
する演算制御手段と、 から構成され、 前記演算制御手段は、 前記入力判別手段がエツジ検出を判別した場合に、前記
演算手段の演算結果を車輪速値として出力させ、 前記入力判別手段がエツジ検出を判別しない場合に、今
回のサンプリング時刻とこの時刻以前の最新のエツジ検
出時刻との時間差をエツジ間隔と見なして仮車輪速を演
算するとともに、演算された仮車輪速と前回のサンプリ
ング時に測定された車輪速とを比較して、車輪速が減少
傾向にあると判断された場合には前記仮車輪速を車輪速
値に代入し、車輪速が増加傾向にあると判断された場合
には、前回のサンプリング時の車輪速値を今回のサンプ
リングにおける車輪速値に代入して出力させる よう構成してなるものである。

【作用】

上記構成によれば、車輪速が低下してセンサパルスのエ
ツジ検出間隔が長くなった場合であっても、サンプリン
グ周期毎に速度が演算されるから、少なくともサンプリ
ング周期毎に車輪速を得ることができ、また、センサパ
ルスが入力されないためにエツジが検出されないことに
よって、サンプ１０ リング時刻を用いて仮車輪速を演算した場合であっても
、演算された仮車輪速を前回のサンプリング時の車輪速
と比較して、車輪速が増加傾向にある場合に前回の車輪
速を今回の車輪速として採用し、車輪速が減少傾向にあ
る場合にのみ仮車輪速を車輪速値としてするようにした
から、車輪が現実に減速傾向にある場合にのみ、その減
速傾向に沿った中間値としての仮車輪速を車輪速値とし
て出力することができる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 まず、第１図により、本願の車輪速演算方法の原理を説
明する。 図示のように、本願の方法では、一定の周期Δｔに設定
された各演算タイミングＴ。Ｌｎ、　　Ｔｃｔｎ＋＋＋
Ｔｃｔ、Ｔｈ＋ｓ・・・・・・において速度センサのパ
ルスをサンプリングし、今回の演算タイミングにおける
最新のパルスのエツジ（立ち上がりもしくは立ち下がり
のいじれでもよい）検出時刻と前回の演算タイミングに
おける最新のエツジ検出時刻との間の時間差Ｔ８．．と
、このＴ工。なる時間内にカウントされるエツジ数Ｐｉ
とから速度を演算する。 すなわち、前記時間Ｔ８．．内にカウントされたエツジ
数を　Ｐ、、（Ｐｎは自然数であってこの場合は１であ
る）とすれば、速度Ｖ　ｘｎは、 （ただしに１は比例定数である） すなわち、パルス周期の１／２であるエツジ間隔の逆数
に比例する値として与えられる。 また、次回の演算タイミングＴ。い□においては、新た
なパルスが入力されていないので、その時刻Ｔ。Ｌｎ＋
１と前回のエツジ検出時刻との間の時間差Ｔ　’ｘｎ＋
Ｉをエツジ間隔と見なして、また、エツジ数Ｐｎ＝１と
仮定して、前記（４）式により仮車輪速Ｖ　’ｘｎ＋＋
を演算し、さらにこの仮車輪速Ｖ′ｘｎ＋１と前回のサ
ンプリング時の車輪速Ｖ　ｘｎとを比較して、 Ｖ’ｘｎ＋＋≧Ｖ８ｎ　　　　　　　・・・・・（５）
が成立する場合には、今回の車輪速として前回の車輪速
を採用してこれを代入すべく、 ｖ　ｘｎ＋、＝　ｖ　ｘ、、−−−−・（６）なる演算
を行なう。 一方、 Ｖ　′８ｎ＋、〈　Ｖ８ｎ　　　゛　　　　　　　　　
　　・・・・・・（７）が成立する場合には、今回の車
輪速として仮車輪速を採用してこれを代入すべく、 Ｖ　ｘｎ＋＋＝　Ｖ　’ｘｎ＋１　　　　　　　　　　
　　　＋＋＋　＋＋＋　（８）なる演算を行う。 すなわち、上記判断を行うことにより、車輪速か減速傾
向にある場合にのみ仮車輪速を車輪速として用い、一定
速の場合および増速傾向にある場合には、上記（４）式
に基づく正規の速度演算が次回の演算タイミングで実行
されることになる。なお、上記判断においては、一定速
の場合を（５）式の条件に含ませるようにしたが、（７
）式の条件に含ませるようにしてもよい。 なお図示例の場合、タイミングＴｃい＋、においては上
記（５）の条件が成立して、上記（６）式によ３− リ、前回の車輪速が今回の車輪速として採用されている
。 次いで、タイミングＴ。Ｌｎ＋２では、パルスが入力さ
れているからエツジ数はｌであり、したがって、上記（
４）式に基づき、 なる演算を行なう。 次いで、タイミングＴ　ｃＬｎ＋３では、エツジが検出
されないので、上記ＴｃＬ。ヤ１の場合と同様、前回の
エツジ検出時刻との間の時間差Ｔ　’ｘｎ十。をエツジ
間隔とみなして仮車輪速Ｖ　’ｘｎ＋４＋を演算し、そ
の結果に対して前記（５）または（７）の判断を行う。 この場合、時間差Ｔ　’ｘｎ＋３は、前回の演算に用い
られた時間差Ｔｘｎ＋ｔ（第１図でＴ　’ｘｎ十。の上
方にカッコ書きにて示す）より短いので、エツジ間隔も
短いことになり、したがって、前記（５）のＶ　’ｘｎ
＋３≧Ｖ　ｘｎ＋ｔ が成立し、前回の車輪速をそのまま採用すべく、前記（
６）式にしたがって ４ Ｖ　＋＋ｎ＋ｌ＝　Ｖ　ｘｎ＋２ なる演算を行う。 さらにタイミングＴｃｔ、ｎ＋ｔの場合には、前記タイ
ミングＴｃい＋３の場合と同じエツジ検出時刻を起点と
し、この時刻からの時間差Ｔ′ｘｎ＋４（−Ｔ′８□＋
３＋Δｔ）を演算し、この時間差Ｔ′、。＋４に基づい
て、前記（４）により仮車輪速Ｖ　’ｘｎ＋＋を演算し
て、（５）または（７）の判断を行なう。 この場合、エツジ間隔が長くなっているため、前記（７
）の Ｖ　ｘｎ＋ａ＜　Ｖ　ｘｎ＋３ が成立し、前記（８）式にしたがって Ｖ　’ｘｎ＋４：　Ｖ　ｘｎ＋ａ なる演算を行う。 さらにまた、次回の車輪速パルスのエツジが検出される
迄の各タイミングＴ　ｘｎ＋６＋　Ｔ　ｘｎ＋８＋　Ｔ
　Ｉ＋ｎ＋７．・・・・・・においては、前記タイミン
グＴ　ｘｎ＋４におけるエツジ間隔Ｔ　’＋＋ｎ＋４か
ら、順次サンプリング周期Δｔに相当する時間ずつ等差
級数的に増加するエツジ間隔が測定されることになるか
ら、必ず、前記（７）の条件が成立し、したがって、前
記タイミングＴ８□＋４と同様の判断に基づいて、それ
ぞれ仮車輪速を車輪速として採用して速度値を出力する
。 以上のように、本発明の演算方法によれば、少なくとも
Δｔなる所定の演算周期毎に、実際の速度に近似した車
輪速■ｘｎを得ることができる。 また上記方法は、マイクロプロセッサに実行させるソフ
トウェアにおいても実現が可能であり、この場合、下記
の各ステップＳＰｎにしたがって処理が行われる。 スタート ステップＳＰＩ 速度センサからのパルスの入力の有無を判断し、入力が
あった場合にはＳＦ３へ、なかった場合にはＳＰ３以降
の各ステップへ進む。 ステップＳＰ２ エツジ数Ｐｎと、エツジ間隔（今回の最新のエツジ検出
時刻と前回の最新のエツジ検出時刻との差）Ｔ８□との
検出値を前記（４）式に代入して速度Ｖ　ｘｎを演算し
、この速度Ｖ　ｘｎを車輪速として出力した後、最初の
ステップへ戻る。 ステップＳＰ３ 今回の最新のエツジ検出時刻に代えて今回のサンプリン
グ時刻を用いて、この時刻と前回あるいはそれよりも以
前に検出された最新のエツジ検出時刻との差からエツジ
間隔を演算し、演算されたエツジ間隔　Ｔ　’Ｘｎを用
いて、前記（４）式にしたがって仮車輪速Ｖ　’ｘｎを
演算する。 ステップＳＰ４ 仮車輪速Ｖ　’ｘｎを前回のサンプリング時の車輪速Ｖ
Ｘｎ−１と比較し、これと等しいか上回る場合にはＳＦ
５へ、下回る場合にはＳＦ３へ進む。 ステップＳＰ５ 今回の車輪速Ｖ　ｘｎに前回のサンプリング時の車輪速
ＶＸｎ−１を代入して出力した後、最初のステップへ戻
る。 ステップ５Ｐ６ ＳＦ３で演算された仮車輪速Ｖ　’ｘｎを今回の車輪速
Ｖ　ｘｎに代入して出力した後、最初のステ・ツブ１７ へ戻る。 さらに、上記ソフトウェアを実行するに際して、マイク
クロプロセッサは、第３図に示すような各機能を果して
いる。 車輪速センサから供給されるセンサパルスは、時刻測定
手段１０に入力され、この時刻測定手段１０は、センサ
パルスの入力を条件として、計時手段１１から供給され
ているクロック信号をセンサパルス入力時刻として記憶
手段１２に記憶させるようになっている。また時刻測定
手段ＩＯは、予め設定されたサンプリング周期Δｔに基
づいて、当該周期で順次サンプリング時刻を測定して、
その時刻を前記記憶手段１２に記憶させるようになって
いる。前記記憶手段１２は、少なくとも前回と今回のサ
ンプリングタイミングの間に時刻測定手段１０から供給
された時刻データを記憶し、この時刻データを順次更新
しつつ保持するようになっている。一方、前記センサパ
ルスは入力判別手段１３にも供給されており、この入力
判別手段１３は、センサパルスが入力される毎にそのエ
ツジ８ を検知して、その旨の判別信号を出力するようになって
いる。 前記入力判別手段１３の判別信号は演算制御手段１４に
入力されており、この演算制御手段１４は、所定のサン
プリング周期毎に、演算制御手段１４からの判別信号の
有無を判別して、その判別結果を演算手段Ｉ５に供給し
、判別信号が有る場合には、その入力の回数からエツジ
数をカウントして、その結果を記憶手段１２へ記憶させ
るようになっている。 また前記演算手段１５は、前記演算制御手段１４がパル
スの入力を判別したことを条件として、記憶手段１２か
らエツジ数Ｐ、、およびエツジ検出時刻を読み出し、こ
れらからエツジ間隔を算出するとともに、算出されたエ
ツジ間隔を用いて、前記（４）式に基づいて車輪速Ｖ　
ｘｎを演算し、車輪速Ｖ３゜とじて出力するとともに、
その車輪速Ｖ　ｘｎを記憶手段１２に次回のサンプリン
グまで記憶させ、一方、前記演算制御手段１４がパルス
の入力を判別していないことを条件として、記憶手段１
２から最新のエツジ検出時刻、およびサンプリング時刻
のデータを読み出し、これらから算出されたエツジ間隔
により、前記（４）式に基づいて仮車輪速Ｖ′３、を演
算し、この仮車輪速Ｖ′、。を前記記憶手段１２に記憶
させる。すなわち、新たにエツジが検出されない限り、
最後にエツジが検出された時刻との時間差（エツジ間隔
）が、各タイミング毎に、サンプリング周期に相当する
時間Δｔずつ等差級数的に増加していく。そして、この
ようにして得られたエツジ間隔に基づいて各サンプリン
グタイミング毎に仮車輪速Ｖ　’＊ｎが演算される。さ
らに、この仮車輪速Ｖ　’Ｉｎについての演算制御手段
１４における前記（５）式あるいは（７）式の判断結果
により、今回の車輪速として前回の車輪速または仮車輪
速を採用させるべく前記演算手段１５が制御される。 以上のように、第３図に示す如き各手段の結合により、
本願の演算方法を実現することができる。 なお、上記実施例ではセンサパルスの立ち上がりエツジ
および立ち下がりエツジのいずれが検出された場合にも
、エツジが検出されたものとしてエツジ数を計数し、あ
るいは、その検出時刻からエツジ間隔を求めるようにし
たが、立ち上がり、立ち下がりのいずれか一方のみを計
数するとともに、その検出時刻からエツジ間隔（この場
合はパルス周期と一致する）を求め、このエツジ間隔か
ら得られた車輪速に基づいて、実施例の場合と同様の処
理を行うようにしてもよい。 また、演算装置を構成する各機能の具体的構成が実施例
に限定されるものでないのはもちろんである。

【発明の効果】

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、所定の
サンプリング周期毎にセンサパルスを入力させて、その
エツジの入力時刻を読み取るとともに、その有無の判別
および計数を行い、これらより車輪速を演算するととも
に、エツジが検出されない場合には、前回のエツジ検出
時刻とサンプリング時刻を用いて仮車輪速を演算して、
この仮車輪速に対して所定の判断を行って車輪速を確定
さ１ せるようにしたから、車輪速が低下してセンサパルスの
エツジ間隔が長くなった場合であっても、サンプリング
周期毎に速度を演算して、少なくともサンプリング周期
毎に車輪速を得ることができ、したがって、迅速に車輪
速データを供給することができ、アンチスキッド制御な
どに好適に用いることができる。また、センサパルスの
エツジが検出されない場合にサンプリング時刻を用いて
演算された仮車輪速について、演算された仮車輪速を前
回のサンプリング時の車輪速と比較して、車輪速が増加
傾向にある場合に前回の車輪速を今回の車輪速として採
用し、車輪速が減少傾向にある場合にのみ仮車輪速を車
輪速値としてするようにしたから、車輪が現実に減速傾
向にある場合にのみ、その減速傾向に沿った中間値とし
ての仮車輪速を車輪速値として出力することができ、現
実の車輪速からかけ離れた車輪速か測定されることがな
いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す２ もので、第１図はサンプリングタイミングに沿う車輪速
パルスと車輪速の変化を示すタイミングチャート、第２
図は演算処理のフローチャート、第３図は演算装置の機
能ブロック図、第４図は従来の演算方法による車輪速パ
ルスと車輪速の変化を示すタイミングチャートである。 １０・・・・・・時刻測定手段、１１・・・・・・計時
手段、１２・・・・・記憶手段、１３・・・・・・入力
判別手段、１４・・・演算制御手段、１５・・・・・・
演算手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪速の増減に応じて供給されるセンサパルスを
   一定の周期でサンプリングし、 前回のサンプリングと今回のサンプリングとの間で前記
   センサパルスのエッジが検出されたか否かを判別し、 センサパルスのエッジが検出された場合には、今回のサ
   ンプリングにおける最新のエッジ検出時刻と前回のサン
   プリングにおける最新のエッジ検出時刻との時間差を演
   算するとともに、当該時間内に検出されたエッジ数と前
   記時間差とから算出されたエッジ間隔から車輪速を演算
   し、 センサパルスのエッジが検出されない場合には、今回の
   サンプリング時刻とこの時刻以前の最新のパルス検出時
   刻との時間差をエッジ間隔と見なして該エッジ間隔から
   仮車輪速を演算するとともに、演算された仮車輪速と前
   回のサンプリング時に測定された車輪速とを比較し、 車輪速が減少傾向にあると判断された場合には前記仮車
   輪速を今回のサンプリングにおける車輪速とし、 車輪速が増加傾向にあると判断された場合には前回のサ
   ンプリング時の車輪速を今回のサンプリングにおける車
   輪速とする ことを特徴とする車輪速演算方法。
2. （２）車輪速の増減に応じて供給されるセンサパルスの
   入力時刻を測定する入力時刻測定手段と、前記センサパ
   ルスを一定の周期でサンプリングして、前回のサンプリ
   ングと今回のサンプリングとの間で前記センサパルスの
   エッジが検出されたか否かを判別する入力判別手段と、 今回のサンプリングにおいて前記入力時刻測定手段から
   供給された最新のエッジ検出時刻と前回のサンプリング
   において前記入力時刻測定手段から供給された最新のエ
   ッジ検出時刻との時間差を演算するとともに、当該時間
   内に供給されたエッジ数を計数して、前記時間差とエッ
   ジ数の計数値とから算出されたエッジ間隔から車輪速を
   演算する演算手段と、 該演算手段を前記入力判別手段の判別結果によって制御
   する演算制御手段と、 から構成され、 前記演算制御手段は、 前記入力判別手段がエッジ検出を判別した場合に、前記
   演算手段の演算結果を車輪速値として出力させ、 前記入力判別手段がエッジ検出を判別しない場合に、今
   回のサンプリング時刻とこの時刻以前の最新のエッジ検
   出時刻との時間差をエッジ間隔と見なして仮車輪速を演
   算するとともに、演算された仮車輪速と前回のサンプリ
   ング時に測定された車輪速とを比較して、車輪速が減少
   傾向にあると判断された場合には前記仮車輪速を車輪速
   値に代入し、車輪速が増加傾向にあると判断された場合
   には前回のサンプリング時の車輪速値を今回のサンプリ
   ングにおける車輪速値に代入して出力させる ことを特徴とする車輪速演算装置。