JPH0820456B2 - 車速計測方法及び装置 - Google Patents

車速計測方法及び装置

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JPH0820456B2
JPH0820456B2 JP2060679A JP6067990A JPH0820456B2 JP H0820456 B2 JPH0820456 B2 JP H0820456B2 JP 2060679 A JP2060679 A JP 2060679A JP 6067990 A JP6067990 A JP 6067990A JP H0820456 B2 JPH0820456 B2 JP H0820456B2
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speed sensor
rotation
pulse
time
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般的に、車両の走行に応じて回転される車
速センサがその回転によって発生するパルスに基づいて
車速を計測する方法及び装置に係り、特に、1回転に発
生するパルスの数が異なる多種類の車速センサに対応す
ることができる車速計測方法及び装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、例えば車速情報からなる運行データをデジタル
信号によって記録媒体に記録するデジタル運行計とし
て、第7図に示す構成のものが使用されていた。同図に
おいて、1は車両の走行に応じて回転され、その回転に
よってパルスを発生する車速センサであり、この車速セ
ンサ1は、その種類によって、1回転に発生するパルス
の数が4,8,10,16,20,25個のようにまちまちである。2
は車速センサ1が発生するパルスの整形などを行うイン
ターフェース(IF)、3は予め定められた制御プログラ
ムに従って動作するマイクロコンピュータ(CPU)、4
はジャンパ線の有無によって車速センサ1の種類を設定
する設定器、5はCPU3が車速センサ1からのパルスと設
定器4による設定値などに基づいて測定した車速をデジ
タル表示器6に表示される表示ドライバ、7はCPU1が測
定した車速を示すデジタルデータを記憶する外部メモリ
である。
上述の構成において、CPU1は、車速センサ1としてど
のようなものが使用されているかを設定器4による設定
値を入力することにより知り、車速センサ1として1回
転当たり4パルス、8パルス及び10パルスを発生するも
のが接続されている場合には、パルスの周期を測定する
ことにより車速を演算によって求め、車速センサ1とし
て1回転当たり16パルス、20パルス及び25パルスを発生
するものが接続されている場合には、各センサに対応し
てゲートタイムを設定し、このゲートタイムの間に車速
センサ1によって発生されるパルス数を計測することに
より車速を演算によって求めるように動作する。
このような動作を行うために、CPU3は第8図のフロー
チャート図に示す仕事を実行する。すなわち、CPU3はそ
の電源の投入によって動作をスタートし、その最初のス
テップS1において設定器4による設定値を入力する。続
いてステップS2に進み、ここでステップS1において入力
した設定値により、車速センサ1が1回転当たり4,8又
は10パルスを発生するものであるか否かを判定し、判定
がYESで車速センサ1として1回転当たり4,8又は10パル
スを発生するものが接続されている場合にはステップS3
においてフラグに「1」をセットし、判定がNOで車速セ
ンサ1として1回転当たり16,20又は25パルスを発生す
るものが接続されている場合にはステップS4においてフ
ラグに「0」をセットすると共に、次のステップS5にお
いて接続されている車速センサ1に応じたゲートタイム
を設定する。上記ステップS3及びS5の実行後はステップ
S6に進み、ここでフラグが「1」であるか否かを判定す
る。
上記ステップS6の判定がYESの場合にはステップS7に
進み、IF2を介して車速センサ1から入力されるパルス
を待つ。パルス入力がありステップS7の判定がYESにな
るとステップS8に進み、ここでCPU3内に構成され、一定
周期のクロックによって一定時間毎にインクリメントさ
れるフリーランニングカウンタのカウント値をCPU3内に
構成されたキャプチャレジスタにキャプチャ値としてセ
ットしてからステップS9に進む。ステップS9においては
上記ステップS1において入力した車速センサ1の種類を
示す設定値により車速センサ1が1回転当たり4パルス
を発生するものであるか否かを判定し、このステップS9
の判定がYESのときはステップS10に進む。
ステップS10においてはCPU3内に構成したタイムレジ
スタT1乃至T4にタイムレジスタT2乃至T5の内容をセット
し、その後のステップS11においてタイムレジスタT5
上記ステップS8でキャプチャレジスタにセットしたキャ
プチャ値をセットする。次にステップS12に進み、ここ
で車速センサ1の1回転の周期TをタイムレジスタT5
内容とタイムレジスタT1の内容との差をとることによっ
て、すなわちT=T5−T1を計算することによって求め
る。ステップS12において車速センサ1の1回転当たり
の周期Tが決まったらステップS13に進み、ここで車速
センサ1の1回転当たりの走行距離Aを上記周期Tで割
る演算を行うことによって車速を求める。このようにし
て求められた車速を示すデータは表示ドライバ5に対し
て出力されることによって表示器6に車速が表示され、
また外部メモリ7に対して出力されることによって外部
メモリ7に記憶される。
上記ステップS9の判定がNOのときはステップS14に進
み、ここで車速センサ1が1回転当たり8パルスを発生
するものであるか否かを判定し、この判定がYESのとき
はステップS15乃至S17を実行して周期Tを求め、その後
この求めた周期Tを利用してステップS13で車速演算を
行う。また、ステップS14の判定がNOのときは、車速セ
ンサ1が1回転当たり10パルスを発生するものであると
判断してステップS18乃至S20を実行して周期Tを求め、
その後この求めた周期Tを利用してステップS13で車速
演算を行う。
次に、上記ステップS6における判定がNOで車速センサ
1として1回転当たり4,8,10パルス以外のパルスを発生
するものが接続されているときにはステップS21に進
み、ここでIF2を介して車速センサ1から入力されるパ
ルスを待つ。パルスが入力されステップS21の判定がYES
になるとステップS22に進み、ここでCPU3内に構成され
ているパルスカウンタをインクリメントする。その後ス
テップS23において、上記ステップS5において設定され
たゲートタイムが経過したか否かを判定し、ゲートタイ
ムが経過していなければステップS21に戻って上記ステ
ップS21からの仕事を繰り返し、ステップS23の判定がYE
SのときはステップS24に進み、ここで上記ゲート時間、
パルスカウンタのカウント値などを利用して車速演算を
行い、その後ステップS25でパルスカウンタのカウント
値をクリアしてから上記ステップS21に戻る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように従来は、1回転当たり4,8又は10パルス
を発生する車速センサが使用されているときには車速セ
ンサが1回転するのに要する時間すなわち周期を測定
し、この測定した周期に基づいて車速を演算によって求
め、また1回転当たり16,20又はパルスを発生する車速
センサが使用されているときには各車速センサに対して
セットされるゲートタイムの間に車速センサが発生する
パルス数をカウントし、ゲートタイム、カウント値など
に基づいて車速を演算によって求めるようになってい
る。
このため、第8図のフローチャート図を参照して説明
したように、車速を求めるための手段が各車速センサに
対して別々に設けられていなければならず共通化できな
いので、構成が複雑になり、例示したように制御プログ
ラムで動作するCPUを用いた場合では、制御プログラム
のステップ数が多くそれだけ制御プログラムを格納する
ROMに容量の大きなものが必要になり、またワークエリ
アとして使用するRAMにも容量の大きなものが必要であ
るという問題があった。
また、ゲートタイム方式を使用しているため、例えば
0.1km/hの細かい精度を要するものでは、ゲートタイム
が長くなり、応答性が悪くなり、採用することができな
いという問題があった。
よって本発明は、上述した従来のものの問題点に鑑
み、1回転に発生するパルス数が異なる多種類の車速セ
ンサに高い精度で対応することができるように、車両の
走行に応じて回転される車速センサがその1回転に発生
するパルスに基づいて算出した前記車速センサの1回転
当りの周期と、予め定められた前記車速センサの1回転
当りの走行距離とにより車速を計測する車速計測方法及
び装置を提供することを課題としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため本発明により成された車速計
測方法は、1回転に発生するパルスの数が互いに異なる
所定の複数種類の車速センサが1回転に発生するパルス
の数の最大公約数を求め、該複数種類の車速センサの任
意の1つからのパルスを、該車速センサが1回転に発生
するパルスの数を前記最大公約数で割って求めた数で分
周し、この分周したパルスの出現毎にその出現時刻を示
す時刻データを少なくとも車速センサの1回転分以上記
憶保持し、該記憶保持した各時刻データ毎に、該時刻デ
ータと前記最大公約数に相当する数だけ前にパルスが出
現したときに記憶保持した時刻データとに基づいて車速
センサの1回転当りの周期を算出することを特徴として
いる。
また、上記課題を解決するため本発明により成された
車速計測装置は、第1図の基本構成図に示すように、車
速センサ1が発生するパルスを分周する分周手順3gと、
1回転に発生するパルスの数が互いに異なる所定の複数
種類の車速センサが1回転に発生するパルスの数につい
て求めた最大公約数により、前記複数種類の車速センサ
の任意の1つからのパルス数を割って求めた数を、前記
分周手段の分周比として設定するための設定手段4と、
前記分周手段によって分周したパルスが出現する毎に、
その出現時刻を示す時刻データを少なくとも車速センサ
の1回転分以上記憶する記憶手段3bと、該記憶手段に記
憶した各時刻データ毎に、該時刻データと前記最大公約
数に相当する数だけ前にパルスが出現したときに記憶し
た時刻データとに基づいて車速センサの1回転当りの周
期を求める周期算出手段3hとを備えることを特徴として
いる。
〔作用〕
上記方法においては、所定の複数種類の車速センサか
ら選択した車速センサからのパルスを、この車速センサ
が1回転に発生するパルスの数を所定の複数種類の車速
センサが1回転に発生するパルスの数の最大公約数によ
って割って求めた数で分周しているので、所定の複数種
類の車速センサについては、分周後のパルス数は同じに
なる。
従って、この分周したパルスの出現毎にその出現時刻
を示す時刻データを少なくとも車速センサの1回転分以
上記憶保持し、該記憶保持した各時刻データ毎に、該時
刻データと前記最大公約数に相当する数だけ前にパルス
が出現したときに記憶保持した時刻データとに基づいて
車速センサの1回転当りの周期を算出し、該1回転当り
の周期と車速センサの1回転当りの走行距離とに基づい
て車速を求めることができる。
このように最大公約数の共通な車速センサについて
は、車速を周期によって計測するための手順を全く同じ
にすることができるので、ゲートタイム方式を採用して
手順の共通化を図らなくともよくなり、それだけ多種類
の車速センサに高い精度で対応することができる。
また、第1図の上記装置において、所定の複数種類の
車速センサから選択した車速センサ1からのパルスを分
周する分周手段3gの分周比として、この車速センサが1
回転に発生するパルスの数を所定の複数種類の車速セン
サが1回転に発生するパルスの数の最大公約数によって
割って求めた数を設定手段4が設定しているので、所定
の複数種類の車速センサについては、分周後のパルス数
が同じになる。
従って、分周手段3gによって分周したパルスが出現す
る毎に、その出現時刻を示す時刻データを少なくとも車
速センサの1回転分以上記憶手段3bに記憶し、記憶手段
3bに記憶している時刻データに基づいて車速センサ1の
1回転当りの周期を周期算出手段3hが求め、周期算出手
段3hで求めた周期と車速センサ1の1回転当りの走行距
離とに基づいて車速演算手段3iが車速を演算することが
できる。
このように最大公約数の共通な車速センサについて
は、車速を周期によって計測するための手段を全て同じ
にすることができると共に、分周によって記憶手段に記
憶保持する時刻データ数が少なくなってその記憶容量を
小さくすることができるので、ゲートタイム方式を採用
して手順の共通化を図らなくてもよくなり、それだけ多
種類の車速センサに高い精度で対応することができると
共に構成も簡単になる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図及び第3図は本発明による車速計測方法の一実
施例を説明するための図で、第2図(a)乃至(c)に
は、任意の同一車速で車両が走行いているときに1回転
当たり16個、8個及び4個のパルスをそれぞれ発生する
車速センサの出力波形を示す。16、8及び4の最大公約
数は4であるので、16パルスを発生する車速センサ(16
P車速センサ)の場合は1/4分周、8パルスを発生する車
速センサ(8P車速センサ)の場合は1/2分周することに
よって4パルスを発生する車速センサ(4P車速センサ)
と同じ周期演算を行うことができる。すなわち、4P車速
センサでは1個のパルス毎にその立下り時点の相対時刻
を検出し、各立下り時点毎に検出した相対時刻と4つ手
前で検出した相対時刻との差をとることによって4P車速
センサの1回転の周期を求めることができる。また、8P
車速センサでは2個のパルス毎に、16P車速センサでは
4個のパルス毎にその立下り時点の相対時刻をそれぞれ
検出して4P車速センサの場合と同様な処理を行って1回
転の周期を求めることができる。
具体的には、図中矢印で示すようにパルスの立下りに
おいて、一定時間の周期のクロックによって動作するフ
リーランニングカウンタからなるタイマのデータを読取
り、この読取ったデータを相対時刻として最初の5つの
データを5つのタイムレジスタに格納する。そして、上
記各立下りにおいて、最新のデータと4つ手前のデータ
との差をとって各車速センサの1回転の周期を求める。
一方、第3図(a)乃至(c)には、任意の同一車速
で車両が走行しているときに1回転当たり25個、20個及
び10個のパルスをそれぞれ発生する車速センサの出力波
形を示す。25、20及び10の最大公約数は5であるので、
25パルスを発生する車速センサ(25P車速センサ)の場
合は1/5分周、20パルスを発生する車速センサ(20P車速
センサ)の場合は1/4分周、10パルスを発生する車速セ
ンサ(10P車速センサ)の場合は1/2分周することによっ
て5パルスを発生する車速センサ(5P車速センサ)と同
じ周期演算を行うことができる。すなわち、10P車速セ
ンサでは2個のパルス毎にその立下り時点の相対時刻を
検出し、各立下り時点毎に検出した相対時刻と5つ手前
で検出した相対時刻との差をとることによって10P車速
センサの1回転の周期を求めることができる。また、20
P車速センサでは4個のパルス毎に、25P車速センサでは
5個のパルス毎にその立下り時点の相対時刻をそれぞれ
検出して10P車速センサの場合と同様な処理を行って1
回転の周期を求めることができる。
具体的には、図中矢印で示すようにパルスの立下りに
おいて、一定時間の周期のクロックによって動作するフ
リーランニングカウンタからなるタイマのデータを読取
り、この読取ったデータを相対時刻として最新の6つの
データを6つのタイムレジスタに格納する。そして、上
記各立下りにおいて、最新のデータと5つ手前のデータ
との差をとって各車速センサの1回転の周期を求める。
第4図は上述した本発明による車速計測方法を実施す
る車速計測装置の一実施例を示す図であり、第7図につ
いて上述した従来のものと同一の部分は同一の符号を付
して詳細な説明を省略する。
同図において、CPU3内には、CPU3が有する図示しない
RAMの所定の領域を利用して、キャプチャレジスタ3a、
タイムレジスタ3b、パルスカウンタ3c、フラグレジスタ
3d及び入力レジスタ3e及びフリーランニングカウンタ3f
が構成されている。上記タイムレジスタ3bは第5図に示
すように6つのレジスタT1乃至T6から構成されている。
また、フリーランニングカウンタ3fは図示しないパルス
発生器が発生する短い所定周期のパルスをカウントして
0.○○秒の単位の相対時刻を示すデータを発生する。
以上の構成において、車速計測装置の動作をCPU3が制
御プログラムに従って行う仕事を示す第6図のフローチ
ャート図を参照して説明する。CPU3はその電源の投入に
より動作をスタートし、その最初のステップS31におい
て設定器4による設定値を入力する。設定器4によって
設定される設定値は、2進数によって、4P車速センサの
とき1、8P及び10P車速センサのとき2、16P及び20P車
速センサのとき4、そして25P車速センサのとき5であ
る。続いてステップS32に進み、ここで上記ステップS31
において入力した設定値をパルスカウンタ3cと入力レジ
スタ3eとに格納する。その後のステップS33においてフ
ラグレジスタ3dに車速センサ1の種類に応じて「1」又
は「0」を書込んでフラグをセットする。上記フラグ
は、車速センサ1が4P、8P及び16P車速センサのときに
は「1」に、10P、20P及び25P車速センサのときには
「0」にそれぞれセットされる。
その後ステップS34に進み、ここでIF2を介して車速セ
ンサ1からパルスが入力されるのを待つ、パルスの入力
は例えばその立下りの検知によって行い、パルスが入力
されたと判断するとステップS35に進んで上記フリーラ
ンニングカウンタ3fのカウント値をキャプチャレジスタ
3aに格納すると共に、次のステップS36においてパルス
カウンタ3cのデクリメント、すなわちカウント値を−1
にする。そして、その後のステップS37においてパルス
カウンタ3cのカウンタ値が0であるか否かを判定し、こ
の判定がNOのときは上記ステップS34に戻り、次のパル
スの入力を待つ。
今車速センサ1として4P車速センサが使用されている
場合には、上述したように設定器4によって1が設定さ
れているので、パルスカウンタ3cには上記ステップS32
においてIが格納され、1つのパルスが入力される毎に
ステップS37の判定はYESとなる。これに対して、車速セ
ンサの種類に応じて設定値として2乃至5が設定されて
いる場合には、1つのパルスの入力によってはパルスカ
ウンタ3cのカウント値は0にならず、2乃至5個のパル
スが入力される毎に0になる。以上から明らかなよう
に、上記ステップS34、S35及びS37によって車速センサ
が発生するパルスを設定器4による設定値を用いて分周
する分周手段が構成される。
上記ステップS37の判定がYESとなるとステップS38に
進んでパルスカウンタ3cに上記入力レジスタ3eに格納さ
れている設定値を書込むと共に、次のステップS39にお
いてフラグが「1」であるか否かを判定する。
今、車速センサ1として4P、8P又は16P車速センサが
使用されている場合は、上記ステップS39の判定はNOと
なってステップS40に進む。ステップS40においては、タ
イムレジスタ3bのレジスタT1乃至T4にレジスタT2乃至T5
の内容をそれぞれ書込み、続くステップS41において上
記ステップS35においてキャプチャレジスタ3aに格納さ
れたカウンタ値をキャプチャ値としてタイムレジスタ3b
のレジスタT5に書込む。その後ステップS42に進み、こ
こでレジスタT5の内容とレジスタT1の内容との差をとり
車速センサ1の1回転当たりの周期Tを求める。このス
テップS42において求めた周期Tは次のステップS43にお
いて車速を演算によって求めるために使用される。ステ
ップS43における演算では車速センサ1の1回転当たり
に車両が走行する距離に相当し、車両のタイヤと車速セ
ンサとの回転比αとタイヤの周長Lとの積によって決定
される定数Aを同期Tによって割ることが行われる。ス
テップS43の実行後は上記ステップS34に戻り、上述した
動作を繰り返す。
一方、車速センサ1として10P、20P又は25P車速セン
サが使用されていて、上記ステップS39の判定はYESとな
るとステップS44に進む。ステップS44においては、タイ
ムレジスタ3bのレジスタT1乃至T5にレジスタT2乃至T6
内容をそれぞれ書込み、続くステップS45において上記
ステップS35においてキャプチャレジスタ3aに格納され
たカウント値をキャプチャ値としてタイムレジスタ3bの
レジスタT6に書込む。その後ステップS46に進み、ここ
でレジスタT6の内容とレジスタT1の内容との差をとり車
速センサ1の1回転当たりの周期Tを求める。このステ
ップS46において求めた周期Tは次のステップS43におて
いて車速を演算によって求めるために使用される。ステ
ップS43の実行後は上記ステップS34に戻り、上述した動
作を繰り返す。
上述した本発明の実施例では、6種類の車速センサを
4P車速センサと5P車速センサの2つの処理で共有化して
いるので、プログラムステップの消滅によるROM容量が
少なくてすむようになると共に、CPU中のメモリ容量も
少なくてよくなり、またこの共通化によってゲートタイ
ム方式を使用しなくてもよくなるので、精度の向上を簡
単に行うことができる。
〔効果〕
以上説明したように本発明によれば、1回転に発生す
るパルスの数の最大公約数が共通な車速センサについて
は、車速を周期によって計測するための手順を全く同じ
にすることができるので、ゲートタイム方式を採用して
手順の共通化を図らなくてもよくなり、それだけ多種類
の車速センサに高い精度で対応することができる。
また、1回転に発生するパルスの数の最大公約数が共
通である車速センサについては、車速を周期によって計
測するための手段を全く同じにすることができると共
に、分周によって記憶手段に記憶保持する時刻データ数
が少なくなってその記憶容量を小さくすることができる
ので、ゲートタイム方式を採用して手順の共通化を図ら
なくてもよくなり、それだけ多種類の車速センサに高い
精度で対応することができると共に構成も簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車速計測方法を実施する本発明に
よる車速計測装置の基本構成を示すブロック図、 第2図及び第3図は本発明の車速計測方法の一実施例を
説明するための説明図、 第4図は本発明による車速計測装置の一実施例を示す
図、 第5図は第4図中の一部分の詳細を示す図、 第6図は第4図中のCPUが行う仕事を示すフローチャー
ト図、 第7図は従来の装置の一例を示す図、 第8図は体7図中のCPUが行う仕事を示すフローチャー
ト図である。 1…車速センサ、3b…タイムレジスタ(記憶手段)、3g
…CPU(分周手段)、3h…CPU(周期算出手段)、3i…CP
U(車速演算手段)、4…設定器(設定手段。)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の走行に応じて回転される車速センサ
    がその1回転に発生するパルスに基づいて算出した前記
    車速センサの1回転当りの周期と、予め定められた前記
    車速センサの1回転当りの走行距離とにより車速を計測
    する車速計測方法において、 1回転に発生するパルスの数が互いに異なる所定の複数
    種類の車速センサが1回転に発生するパルスの数の最大
    公約数を求め、 該複数種類の車速センサの任意の1つからのパルスを、
    該車速センサが1回転に発生するパルスの数を前記最大
    公約数で割って求めた数で分周し、 この分周したパルスの出現毎にその出現時刻を示す時刻
    データを少なくとも車速センサの1回転分以上記憶保持
    し、 該記憶保持した各時刻データ毎に、該時刻データと前記
    最大公約数に相当する数だけ前にパルスが出現したとき
    に記憶保持した時刻データとに基づいて車速センサの1
    回転当りの周期を算出する ことを特徴とする車速計測方法。
  2. 【請求項2】車両の走行に応じて回転される車速センサ
    がその1回転に発生するパルスに基づいて算出した前記
    車速センサの1回転当りの周期と、予め定められた前記
    車速センサの1回転当りの走行距離とにより車速を計測
    する車速計測装置において、 前記車速センサが発生するパルスを分周する分周手段
    と、 1回転に発生するパルスの数が互いに異なる所定の複数
    種類の車速センサが1回転に発生するパルスの数につい
    て求めた最大公約数により、前記複数種類の車速センサ
    の任意の1つからのパルス数を割って求めた数を、前記
    分周手段の分周比として設定するための設定手段と、 前記分周手段によって分周したパルスが出現する毎に、
    その出現時刻を示す時刻データを少なくとも車速センサ
    の1回転分以上記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶した各時刻データ毎に、該時刻データ
    と前記最大公約数に相当する数だけ前にパルスが出現し
    たときに記憶した時刻データとに基づいて車速センサの
    1回転当りの周期を求める周期算出手段と を備えることを特徴とする車速計測装置。
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