JPH04113271A - 車両のタイヤ回転速度検出装置 - 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〕 本発明は車両のタイヤ回転速度検出装置、特にパルスを
計数することによりタイヤの回転速度を検出する装置に
関する。

〔従来の技術〕

タイヤの回転速度は、車両速度を求めるための基本とな
る量であり、車両の動的挙動を把握する上で重要な要素
になる。従来、一般に用いられているタイヤ回転速度検
出装置の基本原理は、タイヤが１回転するごとに所定数
のパルスを発生させ、所定のゲート時間内に発生される
このパルスの数を計数することによりタイヤの回転速度
を求めるというものである。通常は、このタイヤ回転パ
ルスをカウンタに与え、このカウンタに計数開始時期と
終了時期を指示するゲート信号を与えることにより、ゲ
ート時間内のパルス数を計数している。

たとえば、実開昭５６−８８１４４号公報には、このよ
うな原理のタイヤ回転速度検出装置が開示されている。

このようにして求めた単位時間あたりのタイヤの回転数
にタイヤ周の長さを乗じれば、車両速度を求めることが
できる。

し発明が解決しようとする課題〕 自律走行車の車庫入れ作業などでは、これを制御するコ
ンピュータは数Ｃｍ／ｓｅｅ単位て車両速度を知る必要
かあり、非常に低速度の領域でのタイヤ回転速度を検出
する必要か生じてくる。しかも、この車両か１１００ｋ
／ｈ程度の速度で走行している場合にも、タイヤ回転速
度を検出てきなければならない。近年、このように低速
から高速に至るまでの広い範囲について、精度良い速度
検出を行う装置の需要が高まりつつある。しかしながら
、上述した従来のタイヤ回転速度検出装置は、タイヤが
比較的高速回転している領域での検出には適しているが
、タイヤの低速回転領域から高速回転領域に至るまでの
幅広い領域についての検出をうまく行うことがてきない
という問題かある。

すなわち、低速回転領域において精度良い検出を行うた
めには、タイヤ１回転あたりの発生パルス数を増やす必
要があるが、そうすると、高速回転領域ではパルスの計
数値が非常に大きくなり、デジタル処理を行う場合によ
り多くのビット数か必要になるという問題か生しる。た
とえば、時速０、．３６ｋｍという車両速度を測定しよ
うとすると、タイヤ周の長さを２ｍとした場合、０．０
５回転／ｓｅｃという低速回転を検出する必要がある。

計数のためのゲート時間を１０ｍ５ｅｃに設定すれば、
このゲート時間内に０．０００５回転という微小回転を
検出する必要が生しる。検出精度を１／１００にとれば
、タイヤ１回転あたり２０万パルスという膨大な数のパ
ルスを発生させる必要かある。しかも、このような検出
装置を実現したとしても、同じ装置を用いて、たとえば
時速２１６ｋｍという車両速度を検出するには、１ゲト
時間内に６万パルスもの計数を行う必要か生しる。この
ような計数値をデジタル処理するには、１７ビツトもの
データ幅をもったハードウェアが必要になり、非実用的
なものとならざるを得ない。

そこで本発明は、低速から高速に至るまでの広い範囲に
ついて精度良い検出か可能な車両のタイヤ回転速度検出
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は車両のタイヤ回転速度検出装置において、タイ
ヤの回転に同期したタイヤ回転パルスを発生する手段と
、所定の固定周波数をもった基準パルスを発生する手段
と、この基準パルスをゲート信号としてタイヤ回転パル
スを計数する第１の動作と、タイヤ回転パルスをゲート
信号として基準パルスを計数する第２の動作と、を切り
替えて実行する計数手段と、この計数手段による計数値
をタイヤ回転速度として出力する手段と、を設けたもの
である。

〔作　用〕

本発明のタイヤ回転速度検出装置では、固定周波数をも
った基準パルスと、タイヤの回転角度に同期したタイヤ
回転パルスと、に基づいてタイヤ回転速度か検出される
。高速領域では、基準パルスに比べてタイヤ回転パルス
の周波数が高くなるため、基準パルスの１周期をゲート
期間としてタイヤ回転パルスを計数することにより、タ
イヤ回転速度の検出が行われる。一方、低速領域では、
基準パルスに比べてタイヤ回転パルスの周波数が低くな
るため、タイヤ回転パルスの１周期をゲート期間として
基準パルスを計数することにより、タイヤ回転速度の検
出が行われる。このように、高速領域と低速領域とて、
計数の方法を切り替えるようにしたため、広い範囲につ
いて精度良い検出が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明の一実施例に係るタイヤ回転速度検出装置
の基本構成を示すブロック図である。基準パルス発生回
路１０は、固定周波数（１００ｋＨｚ）の基準パルスを
発生する回路であり、この基準パルスの出力路は途中で
分岐され、分周回路１１によって１／１０００に分周さ
れる。

一方、タイヤ回転パルス発生回路２０は、タイヤの所定
回転角分の回転に同期したタイヤ回転パルスを発生する
。すなわち、タイヤが所定の回転角度たけ回転するごと
に１つのタイヤ回転パルスを発生する。本実施例の回路
では、タイヤが１／１、００００回転することに１つの
タイヤ回転パルスを発生している。したかつて、タイヤ
が１回転することに１００００個のタイヤ回転パルスが
発生することになる。このタイヤ回転パルスの出力路は
途中で分岐され、分周回路２１によって１／１０に分周
される。

こうして、１００ｋＨｚの基準パルス、これを分周した
１００Ｈｚの基準パルス、タイヤ回転パルス、そしてこ
れを分周した分周タイヤ回転パルス、の４種類のパルス
信号か生成される。カウンタ３０は、この４種類のパル
ス信号のうちの１つをクロック入力、もう１つをクリア
入力として受は取り、クリア入力した信号をゲート信号
としてクロック入力した信号のパルス数を計数する。す
なわち、クリア入力に１つのパルスか到来してから次の
パルスが到来するまでの間、クロ・ツク人力に入ってく
るパルスを計数する。この計数値は、バッファ４０に送
られて一時的に保持される。ノ〈ラフ７４０のラッチ人
力には、カウンタ３０のクリア入力と同し信号が与えら
れており、／〈・ソファ４０はこのラッチ人力に同期し
たラッチ処理を行う。すなわち、ラッチ人力があるたび
に、保持していた計数値をコンピュータに出力する。こ
うして、カウンタ３０のクリア入力にパルスが到来する
たびに、コンピュータに最新の計数値か出力されること
になる。カウンタ３０の各入力にとの信号を与えるかは
、リレー５１．５２の動作によって選択される。リレー
５１．５２は、コンピュータからの指示に基づいて、信
号路の切り替え動作を行う。

続いて、この装置の動作を、高速走行時と低速走行時と
に分けて説明する。ます、高速走行時の動作から説明す
る。高速走行時の検出を行うときには、リレー５１５２
は第１図に示す方向に切り替えられる。すなわち、カウ
ンタ３０のクロック入力には、タイヤ回転パルスか与え
られ、クリア入力には、分周された１００Ｈｚの基準パ
ルスが与えられる。第１図では、選択された信号路を太
線で示しである。第２図は、このときカウンタ３０に与
えられるタロツク入力およびクリア入力の一例を示すタ
イムチャートである。クリア入力に与えられる基準パル
スの周波数は１００Ｈｚであるから、１０ｍ５ｅｃ周期
で１ノくルスか到来することになる。一方、クロック人
力に与えられるタイヤ回転パルスは、タイヤの回転速度
に応じた周期で到来する。そして、高速時の検出である
ため、タイヤ回転パルスの周期は基準パルスの周期より
も短くなる。カウンタ３０は、第２図に示す基準パルス
ｐＨが到来した時点からＰＩ３か到来するまでの１０ｍ
５ｅｃの期間、到来するタイヤ回転パルスの数を計数し
てこの計数値を）＜・ソファ４０に送る。続いて、基準
パルスＰ１２が到来した時点からＰｌＢが到来するまで
の１０ｍ５ｅｃの期間、到来するタイヤ回転パルスの数
を計数してこの計数値をバッファ４０に送る。カウンタ
３０がこのような計数動作を継続すると、バッファ４０
からは１０ｍ５ｅｃ周期で最新の計数値がコンピュータ
に出力される。この計数値はタイヤの回転速度（こ比例
したものとなる。

上述した高速走行時における回転速度の検出動作の原理
は、従来装置において用いられていた原理と同しである
。ところが、タイヤの回転速度が低下してくると、タイ
ヤ回転パルスの周期か延び、精度良い検出ができなくな
ってくる。そこで、低速走行時の検出を行うときには、
リレー５１゜５２を第３図に示す方向に切り替える。す
なわち、カウンタ３０のクロック入力には、１００ｋＨ
ｚの基準パルスが与えられ、クリア入力には、分周され
たタイヤ回転パルスか与えられる。第３図では、選択さ
れた信号路を太線で示しである。第４図は、このときカ
ウンタ３０に与えられるクロック入力およびクリア入力
の一例を示すタイムチャートである。クリア入力に与え
られるタイヤ回転パルスは、タイヤの回転速度に応じた
周期で到来する。一方、基準パルスの周波数は１００ｋ
Ｈｚであるから、１０μＳｅＣ周期で１パルスが到来す
ることになる。そして、低速時の検出であるため、基準
パルスの周期はタイヤ回転パルスの周期よりも短くなる
。カウンタ３０は、第４図に示す基準パルスＰ２１が到
来した時点からＰ２２が到来するまての期間、到来する
基準パルスの数を計数してこの計数値をバッファ４０に
送る。続いて、基準パルスＰ２２か到来した時点からＰ
２Ｂか到来するまでの期間、到来する基準パルスの数を
計数してこの計数値をバッファ４０に送る。カウンタ３
０かこのような計数動作を継続すると、バッファ４０か
らはタイヤ回転パルスの周期で最新の計数値がコンピュ
ータに出力される。この計数値はタイヤの回転速度に反
比例したものとなる。

第５図は、バッファ４０が出力するパルス計数値と、タ
イヤ回転速度との関係を示すグラフである。ここて、グ
ラフＡは上述の高速走行時の方法による計数値であり、
グラフＢは上述の低速走行時の方法による計数値である
。高速走行時の方法では、計数値はタイヤ回転速度に比
例し、低速走行時の方法では、計数値はタイヤ回転速度
に反比例する。前述の実施例に示した各数値設定を行う
と、タイヤ回転速度が１回転／ｓｅｅのときの計数値は
、いずれの方法でも１００となる。すなわち、１回転／
ｓｅｃの回転速度では、タイヤ回転パルスは１００００
パルス／ｓｅｃとなり、高速走行時の方法では、これを
１０ｍ５ｅｃことに計数するので、計数値は１００とな
る。また、低速走行時の方法では、１００ｋＨｚの基準
パルスを、分周した１０００パルス／　ｓｅｅのタイヤ
回転パルスをケート信号として計数するので、計数値は
やはり１００となる。したかって、第５図に示す区間ａ
内の領域で、切り替え動作を行うようにすると都合がよ
い。こうすると、グラフＡおよびＢの図に太線で示した
部分だけか検出に用いられることになり、常にほぼ１０
０以上の計数値の部分を利用できるので、精度１／１０
０以上の良い検出結果が得られる。タイヤ周を２ｍとす
ると、１回転／ｓｅｃというタイヤ回転速度は、時速７
．２ｋｍに相当する。したかって、この実施例では、時
速７．２ｋｍを境として高速走行領域および低速走行領
域を定義し、リレー５１．５２の切り替え動作を行えば
よい。第５図に示すグラフにおけるタイヤ回転速度Ｖｌ
　（０，０５回転／５ｅｅ）は、車両速度にして１０　
ｃ　ｍ／ｓｅｅに相当し、タイヤ回転速度Ｖ２　（３０
回転／５ｅｃ）は、車両速度にして２１６ｋｍ／ｈに相
当する。このように、本実施例の装置によれば、低速度
領域から高速度領域までの広い範囲にわたってのタイヤ
回転速度の検出を、１／１００を越える高精度て行うこ
とがてきる。また、デジタル処理を行う場合にも、１２
ビット程度のデータ長を取り扱える安価な論理回路を用
意すれば十分であり、扱う信号帯域もこれらの安価な論
理回路に適したものとなる。

以上本発明を図示する一実施例に基づいて説明したが、
本発明はこの実施例のみに限定されるものではなく、種
々の態様で実施可能である。たとえば、基準パルス発生
回路の発生するパルス周波数や、分周周波数は、上述の
実施例で用いた数値に限定されるものではなく適宜設定
可能である。

また、分周回路１１および２１は、同一の回路を共用す
るような構成にしてもかまわない。また、検出精度を上
述の実施例における１／１００から１１５０にまで低下
させてよいのであれば、第５図に示す切り替えのための
区間ａはより広がり、車両速度にして時速３．６〜１５
．２ｋｍのあたりにまで広がる。すなわち、通常の車両
における加減速領域にもってくることかてき、切り替え
動作をよりスムーズに行うことができるようになる。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、車両のタイヤ回転速度検
出装置において、高速領域と低速領域とて、パルスの計
数の方法を切り替えるようにしたため、広い範囲につい
て精度良い検出か可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタイヤ回転速度検出装
置の高速走行時における動作状態を示すブロック図、第
２図は第１図に示す装置のカウンタ３０に与えられるク
ロック入力およびクリア入力の一例を示すタイムチャー
ト、第３図は第１図に示す装置の低速走行時における動
作状態を示すブロック図、第４図は第３図に示す装置の
カウンタ３０に与えられるクロック入力およびクリア入
力の一例を示すタイムチャート、第５図は第１図および
第３図に示す装置が出力するパルス計数値と、タイヤ回
転速度との関係を示すグラフである。 １０・・・基準パルス発生回路、１１・・分周回路、２
０・・・タイヤ回転パルス発生回路、２１・・・分周回
路、３０・・・カウンタ、４０・・・バッファ、５１，
５２・・・リレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タイヤの回転に同期したタイヤ回転パルスを発生する手
   段と、所定の固定周波数をもった基準パルスを発生する
   手段と、前記基準パルスをゲート信号として前記タイヤ
   回転パルスを計数する第１の動作と、前記タイヤ回転パ
   ルスをゲート信号として前記基準パルスを計数する第２
   の動作と、を切り替えて実行する計数手段と、前記計数
   手段による計数値をタイヤ回転速度として出力する手段
   と、を備えることを特徴とする車両のタイヤ回転速度検
   出装置。