JPH06201712A

JPH06201712A - 走行状態検出装置

Info

Publication number: JPH06201712A
Application number: JP36016592A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ida; 靖井田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】スリップやジャンプ時の車輪の空転による誤
差を伴うことなく、走行状態を検出する。【構成】Ｓ４では、車輪の単位時間当たりの回転数に
基づき、時間変化（Δｔ）における回転数が基準以上か
否かを判別する。すなわち、自転車が加速している状態
にあると、回転速度（ｒｐｍ）は、直線的に増加する。
また、加速している状態で車輪がスリップすると、その
回転速度は急激に増加する。Δｔの前後の回転数を基準
として、Δｔにおける回転数と比較しこの回転数が前記
基準以上であることにより、スリップの発生を検出する
ことができる。そして、スリップにより車輪が回転した
場合には、スリップ時の回転数増加分を算出し、スリッ
プが発生していた時間を補正時間として記憶し、さらに
車輪の空転により発生した実際には走行していない距離
を補正距離として算出して記憶しておく（Ｓ５，Ｓ
６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車等のように、接
地している車輪の回転に伴って走行する移動体の走行状
態を検出する走行状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図８に示したように、自転車に搭
載されるサイクルコンピュータと称される装置が知られ
ている。すなわち、自転車１に設けられた前輪２には、
そのスポーク３に磁石４が取り付けられている。一方、
自転車１の車体５には、前記磁石４の回転軌道の外側に
送信機及び磁気検出部６が固定されており、また、該送
信機及び磁気検出部６の上方には受信機及び表示部７が
装着されている。

【０００３】かかる構成において、自転車１の走行に伴
って前輪２が回転すると、スポーク３に取り付けられて
いる磁石４は送信機及び磁気検出部６の内側を通過す
る。すると、該送信機及び磁気検出部６は磁石４の通過
時に磁気を検出して、これを受信機及び表示部７に送信
し、該受信機及び表示部７は磁石４の通過をカウントす
る。したがって、予め受信機及び表示部７に、前輪２の
周長を入力しておくことにより、「積算カウント数×周
長」により積算距離を求めることができる。また、「36
00／カウント周期×周長」により時速を求めることが
き、該時速と前記積算距離とは受信機及び表示部７に表
示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自転車１を
走行させると、泥道や砂利道等の悪路を走行した場合の
スリップ、あるいはジャンプした場合の空転により、車
輪が走行に寄与することなく回転する場合がある。しか
し、前述したサイクルコピュータにあっては、スポーク
３に取り付けられている磁石４の回転周期に基づき、時
速や積算距離を算出することから、スリップやジャンプ
時に前輪２が正常な走行時より高速で空転しても、正常
な走行時と同様に時速や積算距離が算出される。よっ
て、算出結果には、スリップやジャンプ時の実際の誤差
分が含まれてしまうことになり、正確に速度や積算距離
を得ることができない。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、スリップやジャンプ時の車輪の空
転による誤差を伴うことなく、走行状態を検出すること
ができる走行状態検出装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、車輪の回転状態に基づいて、走行
速度を検出する走行速度検出手段と、前記回転周期の異
常変化を検出する異常変化検出手段と、該異常変化検出
手段により前記異常変化が検出されたとき、前記走行速
度を補正する補正手段とを備えている。

【０００７】

【作用】前記構成において、走行時に車輪が回転する
と、その回転周期や回転速度等の回転状態に基づき走行
速度検出手段は走行速度を検出する。このとき、車輪が
スリップしあるいはジャンプにより空転すると、無負荷
状態で車輪が回転することにより、回転周期は突如増加
して異常変化する。すると、異常変化検出手段は、この
回転周期の異常変化を検出するとともに、補正手段はこ
れに応じて前記走行速度を補正する。したがって、補正
手段により走行速度が補正されることにより、スリップ
時やジャンプ時の車輪の回転に起因する誤差が排除され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。すなわち、図１は、本発明の第１実施例を適用
した自転車の側面図であり、自転車１に設けられた前輪
２には、そのスポーク３に磁石４が取り付けられてい
る。一方、自転車１のホークフレイズ８には、前記磁石
４の回転軌道の外側に送信機９が固定されており、該送
信機９には前記磁石４の磁気を検出する検出部、及び磁
気を検出するごとにパルス信号を発信する発信部等が設
けられている。前記送信機９の上方には、自転車１のハ
ンドル部１０に受信機１１が装着されている。該受信機
１１は、図２に示したように外部ケース１２を有し、該
外部ケース１２の上面にはキー群１３及び表示部１４が
設けられている。

【０００９】図３は、前記キー群１３に設けられたキー
操作により設定されるモード応じた表示部１４の表示例
を示すものであり、モードＡでは現在時刻（１６：３
４）、走行開始時刻（１３：００）、走行終了時刻（１
５：２５）及び走行総合時間（２ｈ２４ｍｉｎ）が表示
される。また、モードＢでは走行総合時間に代わって走
行距離（６５Ｋ３４５ｍ）が表示され、モードＣでは走
行距離に代わって平均速度（４５１ｍ／ｍｉｎ）が表示
されるとともに、モードＤでは平均速度に代わって最高
速度（５６７ｍ／ｍｉｎ）が表示される。

【００１０】図４は、前記受信機１１の内部構造を示す
ブロック回路図であり、車輪回転数センサ１５は、前記
送信機９より送信されたパルス信号を受信してマイクロ
コンピュータ１６に信号を送る。また、マイクロコンピ
ュータ１６には、電源回路１８が接続されているととも
に、前記キー群１３の操作情報が入力するキー入力装置
１７、アラーム回路１９、発振回路２０が接続されてい
る。そして、マイクロコンピュータ１６はこれらの入力
源からの情報及びＲＯＭに記憶されているプログラムに
基づいて、この受信機１１全体を制御するとともに、必
要な演算処理を実行し、前記表示部（ＬＣＤ）１４やＬ
ＥＤからなる表示装置２１を制御する。

【００１１】前記マイクロコンピュータ１６のＲＡＭに
は、図５に示したフォーマットからなるレジスタ群が設
けられている。すなわち、現在時刻レジスタａには、発
振回路２０から出力されるクロックに基づく現在時刻が
格納され、タイヤサイズレジスタｂには予めキー群１３
のいずれかのキー操作に入力された前輪２のタイヤサイ
ズが格納される。走行開始時刻レジスタｃと走行終了時
刻レジスタｄには、キー操作により入力された走行開始
時刻と走行終了時刻とが格納され、走行総合時間レジス
タｅには走行開始から走行終了までの時間（後述するス
トップウオッチにより計時された時間）が格納される。

【００１２】走行休息時間レジスタｆには、走行開始か
ら走行終了までに間に休息した時間が格納され、走行距
離レジスタｇと最高速度レジスタｈ、及び平均速度ｉに
は、走行開始から走行終了までの間における走行距離、
最高速度、平均速度が格納される。スリップ補正レジス
タｊには、後述する補正を行った累積距離である補正累
積距離、補正回数、補正開始時間、距離１〜５が格納さ
れるとともに、スリップ基準許容範囲レジスタｋには基
準許容範囲内のスリップ回数が格納される。

【００１３】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
について、図６に示したフローチャートにしたがって説
明する。すなわち、受信機１１はキー群１３に設けられ
ている電源スイッチを操作することにより、このフロー
チャートに従って動作を開始し、キー操作により入力さ
れた日、時、分、秒を読み込むとともに（Ｓ１）、入力
されたタイヤサイズを読み込む（Ｓ２）。この状態で、
走行を開始すると、前輪２の回転に伴って磁石４が送信
機１１の内側を通過し、この磁石２の通過が送信機１１
から送信されて受信機９に送信される。これにより、該
受信機９に設けられている車輪回転数センサ１５が前輪
２の回転を検出すると、マイクロコンピュータ１６は、
内蔵されているストップウオッチを自動スタートさせる
（Ｓ３）。

【００１４】引き続き、車輪回転数センサ１５が検出す
る単位時間当たりの回転数に基づき、時間変化（Δｔ）
における回転数が基準以上か否かを判別する（Ｓ３）。
すなわち、自転車１が加速している状態にあると、図７
の（Ａ）に実線で示したように、回転速度（ｒｐｍ）
は、直線的に増加する。また、加速している状態で前輪
２がスリップすると、点線で示した前輪２の回転速度は
急激に増加する。したがって、実線で示した直線の傾き
を検出して、Ｓ４でこの検出した傾きにおけるスリップ
が発生するΔｔ前後の回転数を基準として、Δｔの回転
数と比較する。そして、このΔｔにおける回転数が基準
以上であることによりスリップが発生したことを検出す
ることでき、また、基準未満であることによりスリップ
の発生なく走行を行っていることを検出することができ
る。さらに、図７の（Ｂ）に示した等速時、及び（Ｃ）
に示した減速時においても同様であって、各々実線で示
した傾き直線におけるスリップが発生する前後の回転数
を基準として、Δｔにおける回転数と比較することによ
り、スリップの発生の有無を検出することができる。

【００１５】そして、Ｓ４の判別がＮＯであって、スリ
ップが発生していない状態にあれば走行継続処理を行っ
て（Ｓ７）、磁石４の通過カウント値に基づき、「3600
／カウント周期×周長」を演算して走行速度の表示し、
「積算カウント数×周長」により積算距離を演算し、最
高速度を更新しつつ記憶する等の、通常走行時に行われ
る処理を実行する。そして、自転車１が一時停止した場
合には、ストップウオッチを自動ストップさせるととも
に（Ｓ８）、この自動ストップさせた時刻を記憶してお
く（Ｓ９）。

【００１６】また、自転車１が再スタートした場合に
は、ストップウオッチを再自動スタートさせた後（Ｓ１
０）、キー群１３に設けられているストップスイッチが
押されたか否かを判別する（Ｓ１１）。したがって、ス
トップスイッチが操作されず、かつ、スリップが発生し
ない状態では、Ｓ４→Ｓ７〜Ｓ１１→Ｓ４のループが繰
り返され、走行している時間のみがストップスイッチに
より計時されるとともに、ストップウオッチが停止した
時間が記憶される。

【００１７】このループが実行されている状態で前輪２
がスリップすると、前輪２における回転数が基準値以上
となって、Ｓ４からＳ５に進み、Δｔにおける回転数の
増加分を計算するとともに、補正時間、補正距離を記憶
する（Ｓ６）。すなわち、スリップにより前輪２が回転
した場合には、実際の走行はないことから、スリップ時
の回転数増加分を算出するとともに、スリップ発生して
いた時間を補正時間として記憶し、さらに前輪２の空転
により発生した実際には走行していない距離を補正距離
として算出して記憶しておく。

【００１８】そして、スリップが発生しない状態となる
と、Ｓ４の判別はＮＯとなることから、Ｓ４からＳ７に
進み、前述した走行継続処理を実行する。このとき、従
前にスリップが発生していれば、「3600／カウント周期
×周長」を演算して走行速度の表示する際に、Ｓ５で計
算されたスリップの増加分の回転数を除くことにより、
スリップの発生による影響を受けることなく、実際の走
行速度を表示することができる。また、このとき、スリ
ップにより前輪２が急回転することにより最高速度が得
られても、これを記憶することなく除外する。

【００１９】そして、走行を終了する際に、キー群１３
に設けられているストップスイッチを操作すると、Ｓ１
１の判別がＹＥＳとなって、走行表示処理を実行し、前
述したモードに応じて、表示部１４には走行開始時刻、
終了時刻、走行距離、走行総合時間、最高速度等が表示
される。このとき、「積算カウント数×周長」により走
行距離を算出する際に、予めＳ６で記憶されている補正
距離を差し引くことにより、実際の走行距離を正確に演
算することができる。

【００２０】また、走行時間に関しては、一時停止した
際の時間はストップウオッチの自動停止により計時され
ていないが、さらにこのストップウオッチの値からＳ６
で記憶した補正時間差し引けば、実際の走行時間をより
正確に得ることができる。また、最高速度に関しては、
スリップにより前輪２が空転した場合に発生した急速度
は除外されていることから、実際の走行時における最高
速度が記憶されている。したがって、表示部１４に、ス
リップによる影響のない正確な走行距離、走行総合時
間、最高速度を表示することができる。

【００２１】なお、実施例においては、スリップが発生
した場合を示したが、ジャンプにより車輪が空転した場
合も同様である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、車輪の回
転周期に異常変化があった場合には、車輪の回転周期に
基づき検出している走行速度を補正するようにした。よ
って、車輪のスリップやジャンプに伴う空転に起因する
速度誤差を含まない、実際の速度を正確に検出すること
ができ、その結果、正確な走行距離、平均速度、最高速
度等の情報を得て、これを表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した自転車の側面図で
ある。

【図２】受信機の平面図である。

【図３】表示部のモードに応じた表示例を示す図であ
る。

【図４】受信機の構成を示すブロック図である。

【図５】ＲＡＭに設けられているレジスタ群を示す図で
ある。

【図６】本実施例の動作フローチャートである。

【図７】加速時、等速時、減速時における時間変化と回
転速度との関係を示す図である。

【図８】従来のサイクルコンピュータを自転車に搭載し
た状態の斜視図である。

【符号の説明】

１自転車４磁石９送信機１１受信機１４表示部１５車輪回転数センサ１６マイクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接地して回転する車輪の回転状態に基づ
いて、走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記回転状態の異常変化を検出する異常変化検出手段
と、該異常変化検出手段により前記異常変化が検出されたと
き、前記走行速度を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする走行状態検出装置。
【請求項２】前記速度検出手段により検出された走行
速度と、前記補正手段により補正された走行速度とに基
づいて、走行距離、平均速度、最高速度等の走行情報を
発生する走行情報発生手段を設けたことを特徴とする請
求項１記載の走行状態検出装置。
【請求項３】前記走行情報発生手段が発生した前記走
行情報を表示する表示手段が設けられたことを特徴とす
る請求項２記載の走行状態検出装置。