JPH06107178A - 車両用走行距離算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 滑走による走行上の誤差を極力排除すると共
に計算上の誤差も生じ難く、車両の走行距離を精度良く
算出する。 【構成】 パルス周期測定手段３ａ，３ｂでは、各車軸
の回転に対応する入力パルスＰｉａ，Ｐｉｂの周期Ｔｉ
ａ，Ｔｉｂを個別に測定し、補正パルス周期演算手段５
ａ、５ｂでは、測定が完了している最新のパルス周期Ｔ
ｉａ，Ｔｉｂ及び対応する車輪径Ｄａ，Ｄｂに基づいて
補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂを演算する。そし
て、選択手段７では、入力された補正パルス周期ＡＴｉ
ａ，ＡＴｉｂ同士を比較して短い方を選択し、出力パル
ス発生手段８が、選択手段７で選択された短い周期に該
当するパルスを出力パルスＰｏとして出力する。走行距
離算出手段９は、供給された出力パルスＰｏを所定の距
離測定時間にわたってカウントし、出力パルスＰｏの個
数とパルス１個の距離より走行距離を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、速度発電機からのパル
スに基づいて車両の走行距離を算出する車両用走行距離
算出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車軸に取り付けた速度発電機
からのパルスに基づいて、車両の走行距離を算出する車
両用の走行距離算出装置が知られている。この走行距離
算出装置の速度発電機は、例えば車両の前輪及び後輪の
非駆動軸にそれぞれ取り付けられており、軸の回転に伴
って一回転当り所定数のパルスを発生する。そして、走
行時の車輪の滑走による誤差を防止するために、所定時
間内の両速度発電機からのパルス数を比較し、パルス数
の多い方のパルスを取り出していた。

【０００３】これは、車輪が滑走するとその回転数が相
対的に少なくなり、滑走の無い通常の回転に比べるとパ
ルス数が少なくなるため、所定の距離計測時間内におけ
るパルス数の多い方が滑走の少ない方となるからであ
る。例えば、距離計測時間内に前輪軸からのパルス数が
９８８個、後輪軸からのパルス数が９９０個だったとす
る。この場合には、走行距離の算出に、後輪軸からのパ
ルス数９９０個を用いることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルス
数を比較する時間が長いと、その比較時間内において前
輪及び後輪が何度も滑走してしまう可能性がある。例え
ば、上述の例における前輪軸からのパルス数９８８個、
後輪軸からのパルス数９９０個は、共に比較時間内にお
いて何回かの滑走が存在した結果のパルス数であり、滑
走の無い場合のパルス数は比較時間内において１０００
個だったとする。この場合、上述の後輪軸からのパルス
数９９０個を用いても１０パルス分の誤差が生じてしま
う。

【０００５】一方、例えば、比較時間を１００分の１に
して比較回数を１００回とし、比較する各回において、
前輪軸からのパルス数及び後輪軸からのパルス数の多い
方を取り出し、１００回分のパルス数を積算することも
考えられている。これは、比較時間を短くすることで、
滑走していない方のパルス数を取り出し易くするもので
ある。

【０００６】ところが、比較時間を短くすると、今度は
計算上の誤差が大きく影響してくる。それは、比較時間
内のパルスの「数」を積算するため、積算されたパルス
数には、パルスの最小単位つまり、パルス１個分の誤差
が見込まれてしまうからである。上述の１０００個程度
のパルスを積算して比較する場合であれば、１０００個
に対する１個は０．１％の誤差で済むが、１０個程度の
パルスを積算して比較する場合であれば、１０個に対す
る１個は１０％の誤差となる。

【０００７】そのため、１００回の比較区間の各回に最
大１０％程度の誤差が生じ、全体として１０％の算出誤
差が生じてしまうと、例えば１０ｋｍに対し１ｋｍもの
算出誤差となってしまう。そこで本発明は上記の課題を
解決することを目的とし、滑走による走行上の誤差を極
力排除すると共に計算上の誤差も生じ難く、車両の走行
距離を精度良く算出することのできる車両用走行距離算
出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた本発明の車両用走行距離算出装置は、複数
の非駆動輪それぞれの回転に対応するパルスを発生させ
るパルス発生手段と、該パルス発生手段より入力した各
パルスの周期をそれぞれ測定するパルス周期測定手段
と、測定が完了している最新の上記パルス周期及び対応
する車輪径に基づいて、補正パルス周期を演算する補正
パルス周期演算手段と、演算された上記複数の非駆動輪
に対応する補正パルス周期同士を比較し、最短のものを
選択する選択手段と、選択された上記最短補正パルス周
期を持つ出力パルスに基づいて、車両の走行距離を算出
する走行距離算出手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】前記構成を有する本発明の車両用走行距離算出
装置によれば、パルス発生手段が複数の非駆動軸それぞ
れの回転に対応するパルスを発生させ、パルス周期測定
手段が入力された各パルスの周期をそれぞれ測定する。
そして、補正パルス周期演算手段が、測定の完了してい
る最新のパルス周期及び対応する車輪径とに基づいて補
正パルス周期を演算し、選択手段が、その演算された複
数の非駆動輪に対応する補正パルス周期同士を比較して
最短のものを選択する。その選択された最短補正パルス
周期を持つ出力パルスに基づいて、算出手段が車両の走
行距離を算出する。

【００１０】例えば、所定の距離測定時間にわたり出力
パルス数をカウントし、この出力パルス数に出力パルス
１個に対応する走行距離を乗算する等して走行距離を算
出することができる。このように、非駆動輪の回転パル
スを検出するため車輪の空転による影響はない。また、
複数の非駆動軸からのパルスは、その車輪径が微小に異
なることによって周期も位相も異なることが多いが、本
発明によれば、各軸からのパルス周期を位相に関係なく
個別に測定し、距離測定に用いる補正パルス周期を決定
する時点で測定が完了している最新の補正パルス周期同
士を比較して最短のものを選択する。従って、比較され
る補正パルス周期の区間は厳密には一致しないが、ずれ
ていたとしても１パルス区間以内での周期比較が可能で
ある。また、最短の補正パルス周期を選択するため、滑
走が発生していないか、あるいは滑走が発生していたと
しても最も滑走が少ない軸からのパルス周期に基づいて
車両の走行距離を算出でき、算出精度を向上させること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例である車両用走行
距離算出装置の概略を示すブロック図である。図１に示
すように、本実施例の車両用走行距離算出装置は、図示
しない前後の非駆動輪（以下単に前輪、後輪と言う。）
の車軸に取り付けられ、車軸の回転に対応するパルスを
発生させるパルス発生手段１ａ，１ｂと、パルス発生手
段１ａ，１ｂから出力されるパルスの周期を測定するパ
ルス周期測定手段３ａ，３ｂと、車輪径等に基づき補正
パルス周期を演算する補正パルス周期演算手段５ａ，５
ｂと、選択手段７と、走行距離算出手段９と、を備えて
いる。なお、添字ａは前輪用の構成要素を示し、同じく
添字ｂは後輪用の構成要素を示す。

【００１２】パルス発生手段１ａ，１ｂの構成を説明す
る。前輪用と後輪用とはその構成が同じなので、以下前
輪用のパルス発生手段１ａについて説明する。前輪には
磁性体から成るタイミングギア１１ａが設けられてお
り、その周囲には多数のタイミング歯１３ａが等間隔で
形成されている。

【００１３】タイミングギア１１ａに対向して磁気セン
サ１５ａが設けられている。磁気センサ１５ａは永久磁
石とコイルとを用いて形成されており、タイミングギア
１１ａの回転を磁気抵抗の変化として検出している。従
って、前輪の回転に伴いタイミングギア１１ａが回転す
ると、磁気センサ１５ａからは各タイミング歯１３ａが
通過する毎に交流信号が出力され、波形整形回路１７ｂ
によって所定の波形のパルスに整形されてからパルス周
期測定手段３ａに出力されるように構成されている。

【００１４】また、後輪用のパルス発生手段１ｂも、後
輪用のタイミングギア１１ｂ、磁気センサ１５ｂ、波形
整形回路１７ｂをそれぞれ備えており、波形整形された
入力パルスＰｉａ，Ｐｉｂがパルス周期測定手段３ｂに
出力されるよう構成されている。

【００１５】パルス周期測定手段３ａ，３ｂでは、各車
軸の回転に対応する入力パルスＰｉａ，Ｐｉｂの周期Ｔ
ｉａ，Ｔｉｂを位相の違いに関係なく個別に測定する。
補正パルス周期演算手段５ａ、５ｂでは、測定が完了し
ている最新のパルス周期Ｔｉａ，Ｔｉｂ及び対応する車
輪径Ｄａ，Ｄｂに基づいて、後述する補正パルス周期Ａ
Ｔｉａ，ＡＴｉｂを演算する。

【００１６】一方、選択手段７では、補正パルス周期演
算手段５ａ、５ｂから入力された補正パルス周期ＡＴｉ
ａ，ＡＴｉｂ同士を比較し、それらの内の短い方を選択
する。そして、出力パルス発生手段８が、選択手段７で
選択された短い周期に該当するパルスを出力パルスＰｏ
として走行距離算出手段９に出力するように構成されて
いる。

【００１７】走行距離算出手段９はカウンタ等で構成さ
れ、出力パルス発生手段８から供給された出力パルスを
所定の距離測定時間にわたってカウントし、その距離測
定時間内に入力された出力パルスの個数を算出できるよ
うに構成されている。こうして構成された本実施例の車
両用走行距離算出装置の作動について、図１に加え、図
２のタイムチャートも参照しながら説明する。

【００１８】車両の走行時に車輪が回転すると、パルス
発生手段１ａ，１ｂにより、前輪、後輪それぞれの回転
に対応する入力パルスＰｉａ，Ｐｉｂが発生され、パル
ス周期測定手段３ａ，３ｂにおいて、各車軸の回転に対
応する入力パルスの周期Ｔｉａ，Ｔｉｂが個別に測定さ
れる。図２では、（Ａ）に示すように、前輪の車軸に対
応する入力パルスをＰｉａ１，Ｐｉａ２，…と時系列で
表し、（Ｂ）に示すように、対応するパルス周期をＴｉ
ａ１，Ｔｉａ２，…と表す。また、（Ｃ）に示すよう
に、後輪の車軸に対しても同様に入力パルスをＰｉｂ
１，Ｐｉｂ２，…と表し、（Ｄ）に示すように、対応す
るパルス周期をＴｉｂ１，Ｔｉｂ２，…と表す。

【００１９】次に、補正パルス周期演算手段５ａ、５ｂ
において、演算時に測定が完了している最新のパルス周
期Ｔｉａ，Ｔｉｂ及び対応する車輪径Ｄａ，Ｄｂ等に基
づいて、補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂを演算す
る。まず、前輪車軸に対する入力パルス周期Ｔｉａと補
正パルス周期ＡＴｉａとの間には次の式に示すような関
係があり、補正パルス周期ＡＴｉａは以下の（３）式の
ように求められる。

【００２０】

【数１】

【００２１】 但し、Ｌｉａ…前輪車軸に対応する入力１パルスの距離 Ｌｏ…出力１パルスの距離 Ｎｒ…前輪車軸に対応する１回転のパルス数 Ｄａ…前輪の車輪径 一方、後輪車軸に対する入力パルス周期Ｔｉｂと補正パ
ルス周期ＡＴｉｂとの間には次の式に示すような関係が
あり、補正パルス周期ＡＴｉｂは以下の（６）式のよう
に求められる。

【００２２】

【数２】

【００２３】 但し、Ｌｉｂ…後輪車軸に対応する入力１パルスの距離 Ｌｏ…出力１パルスの距離 Ｎｒ…後輪車軸に対応する１回転のパルス数 Ｄｂ…後輪の車輪径 なお、車輪径Ｄａ，Ｄｂは前輪と後輪とで異なる場合が
あるが、１回転のパルス数は、最初に同一に設定すれば
車輪径の違いに関わらず同じになるので、ここでは同数
とする。

【００２４】このように演算された補正パルス周期ＡＴ
ｉａ，ＡＴｉｂは選択手段７において周期の短い方が選
択され、その短い方の周期に該当するパルスが図２
（Ｅ）に示すように、出力パルスＰｏとして走行距離算
出手段９に出力する。ここで、時系列順に区別を付けた
場合、どの補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂ同士が選
択手段７において比較されるかを説明する。

【００２５】図２（Ｆ）に本実施例の場合の結果が示し
てある。例えば、図２（Ｅ）中の１番目の出力パルスＰ
ｏ１を決定するために補正パルス周期演算手段５ａ、５
ｂにおいて演算が開始されるとき、その時点で測定が完
了している最新のパルス周期はＴｉａ１，Ｔｉｂ１であ
る。そのため、それらの補正パルス周期ＡＴｉａ１，Ａ
Ｔｉｂ１が、選択手段７における比較対象周期となり、
それらの内の短い方が選択される。

【００２６】同様に、２番目の出力パルスＰｏ２を決定
する場合にも、測定が完了している最新のパルス周期は
Ｔｉａ１，Ｔｉｂ１であるため、それらの補正パルス周
期ＡＴｉａ１，ＡＴｉｂ１が比較対象周期となる。ま
た、例えば、４番目の出力パルスＰｏ４を決定する場合
には、測定が完了している最新のパルス周期は前軸に対
応するものはＴｉａ２であり、後軸に対応するものはＴ
ｉｂ３であり、それらの補正パルス周期ＡＴｉａ２，Ａ
Ｔｉｂ３が比較対象周期となる。このように必ずしも同
一番目の補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂが比較対象
になるとは限らない。

【００２７】そして、走行距離算出手段９においては、
所定の距離測定時間にわたり出力パルスＰｏがカウント
され、その距離測定時間内に入力された出力パルスＰｏ
の個数が算出される。このパルス数に出力パルス１個に
対応する走行距離Ｌｏを乗算することにより、距離測定
時間内の走行距離が算出される。

【００２８】選択手段７において比較されるパルス周期
の区間は厳密には一致せず、最大で１パルス分の遅れが
あることは既に述べた。その誤差を以下の式に基づいて
検討してみる。

【００２９】

【数３】

【００３０】但し、 Ｖｎ…現在の速度 Ｖｆ…１パルス前の速度 Ｔ…現在のパルス周期 ａ…加速度 Ｎｒ…１回転のパルス数 Ｄ…車輪径 ε…速度誤差 上記（９）式で表される速度誤差εは瞬時の速度誤差で
あり、例えば、Ｖｎ＝５０ｋｍ／ｈ、ａ＝２ｋｍ／ｈ／
ｓ、Ｄ＝８１０ｍｍ、Ｎｒ＝６０とすると、速度誤差ε
は０．０１％となる。

【００３１】また、停止状態（初速度０ｋｍ／ｈ）から
加速度ａで時間ｔ秒だけ走行した場合の距離誤差Ｅは、
上記（９）式の時間積分の時間平均より、下式のように
求められる。

【００３２】

【数４】

【００３３】この（１０）式において、ａ＝２ｋｍ／ｈ
／ｓ、ｔ＝２５ｓの場合（到達速度が５０ｋｍ／ｈ）に
は、距離誤差Ｅは０．０１％となる。このように、実用
範囲では、速度・距離共に精度は十分である。上述した
ように、本実施例の車両用走行距離算出装置によれば、
非駆動輪からのパルスを検出するため車輪の空転による
影響はない。また、複数（本実施例では２つ）の非駆動
軸からのパルスは、その車輪径Ｄａ，Ｄｂが微小に異な
ることによって周期も位相も異なることが多いが、パル
ス周期Ｔｉａ，Ｔｉｂを位相に関係なく個別に測定し、
距離測定に用いる補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂを
決定する時点で測定が完了している最新の補正パルス周
期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂ同士を比較して最短のものを選択
する。

【００３４】従って、比較される補正パルス周期ＡＴｉ
ａ，ＡＴｉｂの区間は厳密には一致しないが、ずれてい
たとしても１パルス区間以内での周期比較が可能であ
る。また、短い方の補正パルス周期ＡＴｉａ，ＡＴｉｂ
を選択するため、滑走が発生していないか、あるいは滑
走が発生していたとしても滑走が少ない車軸から得た出
力パルスＰｏに基づいて車両の走行距離を算出でき、算
出精度を向上させることができる。

【００３５】なお、上記実施例では前後の２軸からの入
力パルスに基づいて算出したが、非駆動輪の車軸であれ
ば３軸以上からの入力パルスに基づいて算出してもよ
い。その場合は、比較される３つ以上の補正パルス周期
の内、最短のものを選択するようにすればよい。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の車両用走行
距離算出装置によれば、比較される補正パルス周期の区
間がずれていたとしても１パルス区間以内での周期比較
が可能である。また、最短の補正パルス周期を選択する
ため、滑走が発生していないか、あるいは滑走が発生し
ていたとしても最も滑走が少ない軸からのパルス周期に
基づいて車両の走行距離を算出でき、滑走による走行上
の誤差を極力排除すると共に計算上の誤差も生じ難く、
車両の走行距離を精度良く算出することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の概略を示すブロック図であ
る。

【図２】 本実施例の作動を説明するためのタイムチャ
ートである。

【符号の説明】 ＡＴｉａ，ＡＴｉｂ…補正パルス周期、 Ｄａ，Ｄｂ…
車輪径、Ｐｉａ，Ｐｉｂ…入力パルス、
Ｐｏ…出力パルス、Ｔｉａ，Ｔｉｂ…入力パルス周期、
１ａ，１ｂ…パルス発生手段、３ａ，３ｂ…パルス
周期測定手段、 ５ａ，５ｂ…補正パルス周期演算手
段、７…選択手段、 ８…出力パルス発生手段、
９…走行距離算出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の非駆動輪それぞれの回転に対応す
   るパルスを発生させるパルス発生手段と、 該パルス発生手段より入力した各パルスの周期をそれぞ
   れ測定するパルス周期測定手段と、 測定が完了している最新の上記パルス周期及び対応する
   車輪径に基づいて、補正パルス周期を演算する補正パル
   ス周期演算手段と、 演算された上記複数の非駆動輪に対応する補正パルス周
   期同士を比較し、最短のものを選択する選択手段と、 選択された上記最短補正パルス周期を持つ出力パルスに
   基づいて、車両の走行距離を算出する走行距離算出手段
   と、 を備えたことを特徴とする車両用走行距離算出装置。