JPH0415912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は自動車の車速を検出する方法に関し、
特に車速に比例した繰返し周波数のパルス信号を
発生する車速センサの前記パルス信号を処理して
車速を検出する車速検出方法に関するものであ
る。

従来技術と問題点 従来のこの種車速検出方法は、例えば第１図ａ
に示すように車速に比例した繰返し周波数のパル
ス信号（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は各パルスを示す）を
マイクロコンピユータの割込み端子に入力し、パ
ルス信号の立下がりで割込みをかけ、この割込み
のタイミングｔ１〜ｔ３を検出することによりパ
ルス信号の周期或は周波数を測定することで行な
われている。

ところで、周方向にＮ、Ｓ極が交互に着磁され
た磁石を自動車の速度ケーブルにより車速に応じ
て回転させ、この磁石に近接したリードスイツチ
のオン、オフ状態をパルス信号として得る形式の
車速センサ等においては、第１図ｂに示すよう
に、リードスイツチのチヤタリングによる幅の狭
いパルスＰ５やノイズによる幅の狭い正極性パル
スＰ５、負極性パルスＰ６が現れることが多い。
なお、同図ｂのパルスＰ３０，Ｐ３１は負極性パ
ルスＰ６によりパルスＰ３が分割された状態を示
す。この為、例えばパルス信号の“１”のレベル
から“０”のレベルへの立下がりで割込みをかけ
ると、正常なパルスの立下がり時刻ｔ１，ｔ２，
ｔ３に割込みがかかる他、チヤタリングによるパ
ルスＰ４によつて時刻ｔ４にも割込みがかかり、
更にノイズパルスＰ５，Ｐ６によつても時刻ｔ
５，Ｔ６に割込みがかかつてしまい、従来の方法
では割込みがかかつた時のタイミングを単純に正
規のパルス信号の立下がりと判別するものである
から、恰もｔ１〜ｔ４、ｔ２〜ｔ５、t6〜ｔ３が
一つの周期であると認識され、算出される速度の
精度が極端に悪くなつてしまう欠点があつた。

このような問題点を改善する為の一方法として
は、パルス信号にフイルタをかけ、チヤタリング
によるパルスやノイズパルスを除去したのちマイ
クロコンピユータの割込み端子に入力することが
考えられる。しかしながら、標準的な車速センサ
のパルス信号におけるチヤタリングによるパルス
の幅の最大値は、正規のパルスの高速時における
レベル“１”、レベル“０”の最小パルス幅であ
る1msecに近くなるので、単純なRCフイルタで
はチヤタリングパルスだけを確実に除去すること
が困難であり、複雑なフイルタを必要とする欠点
がある。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を改善したもの
であり、その目的は、複雑なフイルタを使用しな
くてもチヤタリング及びノイズによる影響を十分
に除去し得るようにすることにある。

発明の構成 一般に、チヤタリングパルスは正規のパルスよ
りパルス幅が狭い。従つて、割込みがかかるとそ
の時から一定時間だけパルス信号のレベルが変化
しないか否かを判別させれば、変化しないときは
正規のパルスであり、変化すればチヤタリングパ
ルスであると識別できる。しかし、この方法だけ
だと、第１図ｂのノイズパルスＰ５のようにパル
ス信号の“０”レベルの中間付近に出現するよう
なノイズパルスの影響を除去できない。そこで、
本発明では、更に、割込み処理以外の一般処理で
前記割込み端子に加わる前記パルス信号のレベル
を所定時間毎に検出し、所定時間以上所定レベル
が継続したとき次回の割込み処理を許可し、割込
み処理においてパルス受付処理が行なわれたとき
次回の割込み処理を禁止させるようにしている。
このようにすれば、パルスＰ１の立下がりの割込
み処理において為された次回の割込み禁止は、ノ
イズパルスＰ５のパルス幅が狭いことから、該ノ
イズパルスＰ５の立下がり時ｔ４でも割込み処理
が禁止されたままであり、ノイズパルスによる影
響を除去することが可能となる。

発明の実施例 本発明の一実施例を第２図ａのパルス信号波形
図を参照して説明する。同図ａは第１図ｂと同一
波形であり、正規のパルスＰ１，Ｐ２以外に、チ
ヤタリングパルスＰ４、ノイズパルスＰ５、ノイ
ズパルスＰ６によつて分割されたパルスＰ３０，
Ｐ３１とが現れている。

マイクロコンピユータは一般処理において、同
図ｂに示すようなタイミングでパルス信号のレベ
ルをサンプリングしている。サンプリング周期
は、パルス信号の所定レベル（ここでは“１”の
レベル）を高速車速においても最低２回連続して
サンプリングできるように、その所定レベルのパ
ルス幅の最小値をTHminとすると、THmin／２
以下に設定する。また、信号の変化なしを判断す
る前記所定時間Ｔとしてはノイズパルスの幅が狭
いことからチヤタリングの最大時間Ｔ（例えば
1msec）が設定される。

第２図ｃは割込みの許可、禁止状態を示す線図
であり、許可は“１”のレベルが連続して２回検
出されたときにマイクロコンピユータのプログラ
ムにより割込みマスクを解除することで行なわ
れ、禁止は割込み処理においてプログラムにより
割込みがマスクされることで行なわれる。即ち、
当初割込みがマスクされているとすると、パルス
Ｐ１の途中で連続して２回“１”レベルが検出さ
れることにより割込みマスクが解除され、パルス
Ｐ１の立下がりにより割込みがかけられる。マイ
クロコンピユータは割込みがかかると、割込み時
ｔ１から所定時間Ｔだけパルス信号のレベルが変
化しないか否かを判別し、変化していればパルス
受付処理および割込みマスク解除の処理を行なわ
ずに速やかに処理を終了し、変化しなければ割込
み時ｔ１或は判別時ｔ１＋Ｔをパルス受付時間と
して一時的に記憶するパルス受付処理と、割込み
をマスクする処理とを行なう。パルスＰ１は正規
のパルスであり、所定時間Ｔだけパルス信号のレ
ベルは変化しないので、時間ｔ１等が記憶される
と共に、割込みのマスクが行なわれる。

割込みマスクが行なわれた後、パルスＰ２の途
中まではパルス信号のレベルは連続して“１”と
ならないので、ノイズＰ５の立下がりによつては
割込みはかからず、立下がり時ｔ４は無視され
る。

パルスＰ２の途中で割込みマスクが解除される
と、パルスＰ２の立下がりで割込みがかかる。し
かし、パルスＰ２の直後にチヤタリングによるパ
ルスＰ４が出るので、割込み時ｔ２から所定時間
Ｔ以内にパルス信号のレベルが変化することにな
り、マイクロコンピユータは割込み時ｔ２等の記
憶処理及び割込みマスクの設定は行なわない。従
つて、次のパルスＰ４の立下がりで割込みが再度
かけられることになる。今回は、割込み時ｔ５か
ら所定時間Ｔだけパルス信号のレベルが変化しな
いので、割込み時ｔ５或は判別時ｔ５＋Ｔがパル
ス受付時間として一時的に記憶され、且つプログ
ラムにより割込みのマスクが行なわれる。

この割込みのマスクはパルスＰ３０の途中まで
続けられる。そして、マスクが解除されると、パ
ルスＰ３０の立下がりで割込みがかかる。しか
し、ノイズパルスＰ６により割込み時ｔ６から所
定時間以内でパルス信号のレベルが変化するの
で、パルス受付処理および割込みマスクの設定処
理は行なわれない。そして、次のパルスＰ３１の
立下がりでかかる割込み処理によりパルス受付処
理と割込みマスクの設定処理が行なわれる。

結局、以上の処理では、パルス受付時間として
時刻ｔ１或は時刻ｔ１＋Ｔ、時刻ｔ５或は時刻ｔ
５＋Ｔ、時刻ｔ３或は時刻ｔ３＋Ｔがそれぞれ記
憶されることになる。従つて、従来方法より精度
良く車速を検出することができるものである。な
お、以上の説明では、パルス信号の立下がりで割
込みをかける場合について説明したが、立上がり
で割込みをかけるようにしても良い。なお、車速
の算出の仕方としては、直前のパルス受付時間か
ら今回のパルス受付時間を引いた値により１パル
ス毎に算出しても良く、或は複数パルスの周期の
平均により算出しても良い。

第３図は上記方法を実施する装置のハードウエ
ア構成の一例を示すブロツク図であり、１は図示
しない速度ケーブルにより車速に応じて回転され
る磁石で、その周方向にはＮ、Ｓ極が交互に合計
４極着磁されている。リードスイツチ２は磁石１
に近接した場所に配置され、磁石１の回転に応じ
てオン、オフ動作を行なう。リードスイツチ２の
一端は接地され、他端は増幅、波形整形、レベル
の調整等を行なうバツフア３に接続され、バツフ
ア３から第２図ａに示したようなパルス信号が得
られる。マイクロコンピユータ４は、割込み端子
INTに加わる入力信号の立下がりで割込みがか
かるか或はかからないかをプログラムにより指定
できるマスクする機能をも有すると共に、
ROM、RAM等がCPUと同一チツプに集積化さ
れた所謂１チツプマイクロコンピユータである。
また割込み端子INTの入力レベルを読取る機能
をも有している。このような機能を有するマイク
ロコンピユータは従来から良く知られている。マ
イクロコンピユータ４は検出した車速をその出力
ポートから外部に送出する車速検出専用のマイク
ロコンピユータであつても良く、他の処理をも行
なう所謂自動車のエンジン制御用や燃料噴射用等
のマイクロコンピユータであつても良い。なお、
V_cは電源である。

マイクロコンピユータ４は、割込み処理以外の
一般処理においてTHmin／２以下の時間毎に例
えば第４図に示すような処理を実施する。即ち、
割込み端子INTのレベルを検出し（S1）、レベル
“０”ならそれを今回の端子レベルとしてRAM
等に記憶して当該処理を終了し（S2，S5）、レベ
ル“１”なら前回の端子レベルが“１”であるか
否かをRAM等の記憶値を参照して判別する
（S3）。そして、前回のレベルが“０”ならステ
ツプS5へ移行して当該処理を終了し、前回のレ
ベルも“１”なら所定時間レベルが“１”である
のでプログラムにより割込み許可を行なつてマス
クを解除したのち（S4）、ステツプS5を経て当該
処理を終了する。

第５図はマイクロコンピユータ４の割込み処理
の一例を示すフローチヤートであり、マイクロコ
ンピユータ４は、割込みがかかると、先ずRAM
領域に設定したループカウンタLPCの値をｎと
する（S11）。このｎは、チヤタリングの最大時
間Ｔを、ステツプS12→S13→S14→S12を一巡す
るのに要する実行時間で割つた値である。なお、
所定時間Ｔの計測は内蔵タイマ等のハードウエア
タイマを使用することもできる。次に、割込み端
子INTのレベルつまりバツフア３から出力され
ているパルス信号のレベルが“０”か否かを判別
し（S12）、“１”であれば割込み時から所定時間
Ｔ以内にパルス信号のレベルが変化したので割込
み処理を終了してメインルーチンへ復帰する。ま
た、割込み端子INTのレベルが“０”であれば
ループカウンタLPCの値を１だけ減算し（S13）、
ループカウンタLPCの値が零か否かを判別する
（S14）処理をループカウンタLPCの内容が零に
なるか或は割込み端子INTのレベルが“１”に
なるまで繰返す。そして、ループカウンタLPC
の内容が零になる前に割込み端子INTのレベル
が“１”になつたら割込み処理を終了し、割込み
端子INTのレベルが“１”になる前にループカ
ウンタLPCの内容が零になつたら、車速パルス
受付処理を実行し（S15）、且つプログラムによ
り割込みマスクを設定したのち（S16）、メイン
ルーチンへ復帰する。ここで、車速パルス受付処
理とは、今回の割込みがかかつた時刻あるいはル
ープカウンタLPCの内容が零となつた時刻を
RAM等のある領域に一時的に記憶する処理をい
う。

なお、メインルーチンにおいては、割込み処理
において順次一時的に記憶されたパルス受付時間
に基づき公知の方法にて車速を検出するものであ
る。また、バツフア３の出力を割込み端子INT
と入力ポートに入力し、パルス信号のレベルが変
化するか否かの監視及びパルス信号のサンプリン
グを入力ポートからの入力で行なうようにしても
良い。

第６図及び第７図は、割込みの禁止、許可を割
込みのマスク設定、マスク解除で行なわず、割込
みは有効にかけるが、かかつた割込みを割込み処
理内において無視するかしないかにより行なうよ
うにした例を示し、第６図は第４図に、第７図は
第５図にそれぞれ対応するものである。

第６図が第４図と相違するところは、第４図の
ステツプS4が割込みを許可するのに対し、RAM
領域等に設定したフラグＡに１をたてることによ
り割込みを許可する旨を指定させた点にある
（S4′）。また、第７図が第５図と相違するところ
は、第５図のステツプS11の前に、フラグＡの内
容が１か否かを判別するステツプS70を付加し、
１であればステツプS11以下の処理を実行し、０
であれば速やかにリターンさせるようにした点
と、ステツプS16をフラグＡに０をたてるステツ
プS16′で置換した点にある。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、ハード
ウエアによる複雑なフイルタを外部に設けなくて
も、チヤタリングによる影響およびノイズによる
影響を除去することができる利点があり、経済的
な車速検出が可能となる。また、チヤタリングの
中には例えば100μsec毎にオン、オフを繰返しチ
ヤタリング継続時間が1msecを越えるようなチヤ
タリングがあるが、本発明ではこのようなチヤタ
リングによる影響も除去することができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車速検出方法の説明図、第２図
は本発明の一実施例の説明図、第３図は本発明を
実施する装置のハードウエア構成の一例を示すブ
ロツク図、第４図はマイクロコンピユータ４の割
込み処理の一例を示すフローチヤート、第５図は
マイクロコンピユータ４の割込み処理以外の一般
処理の一例を示すフローチヤート、第６図はマイ
クロコンピユータ４の割込み処理の他の例を示す
フローチヤート、第７図はマイクロコンピユータ
４の割込み処理以外の一般処理の他の例を示すフ
ローチヤートである。 １は磁石、２はリードスイツチ、３はバツフ
ア、４はマイクロコンピユータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車速に比例した繰返し周波数のパルス信号を
   発生する車速センサの前記パルス信号を処理して
   車速を検出する車速検出方法において、割込み端
   子に加わる信号の所定のエツジで割込みがかかる
   マイクロコンピユータの前記割込み端子に前記パ
   ルス信号を入力し、該割込み処理において、割込
   み時から所定時間だけ前記パルス信号のレベルが
   変化しないか否かを判別させ、変化したときは割
   込み処理を速やかに終了させ変化しなかつたとき
   は前記割込み時或はこれに関連する時間をパルス
   受付時間として記憶させると共に次回の割込み処
   理の禁止処理を行なつて割込み処理を終了させ、
   割込み処理以外の一般処理で前記割込み端子に加
   わる前記パルス信号のレベルを所定時間毎に検出
   し、所定時間以上所定レベルが継続したとき次回
   の割込み処理を許可する処理を行なわせ、複数回
   の割込み処理により順次記憶されたパルス受付時
   間から車速を算出させるようにしたことを特徴と
   する車速検出方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の車速検出方法に
   おいて、前記割込み処理における次回の割込み処
   理の禁止処理は、プログラムで割込みをマスクす
   るものであり、前記一般処理における次回の割込
   み処理の許可処理は、プログラムで割込みのマス
   クを解除することであることを特徴とする車速検
   出方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の車速検出方法に
   おいて、前記割込み処理における次回の割込み処
   理の禁止処理は、割込みがかかつても速やかにリ
   ターンさせるようプログラムを切換える処理であ
   り、前記一般処理における次回の割込み処理の許
   可処理は、前記切換処理により切換わつたプログ
   ラムを元に戻す処理であることを特徴とする車速
   検出方法。