JPH1038906A - パルス幅検出装置及び回転速度検出装置 - Google Patents

パルス幅検出装置及び回転速度検出装置

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JPH1038906A
JPH1038906A JP8194799A JP19479996A JPH1038906A JP H1038906 A JPH1038906 A JP H1038906A JP 8194799 A JP8194799 A JP 8194799A JP 19479996 A JP19479996 A JP 19479996A JP H1038906 A JPH1038906 A JP H1038906A
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pulse
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detecting
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JP8194799A
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Hiroshi Hakata
浩 博田
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】パルス信号の所定変化が検出できない演算タイ
ミングにおけるパルス幅を精度よく推定できるパルス幅
検出装置及び回転速度検出装置を提供する。 【解決手段】所定時間毎の演算タイミングにパルス信号
のパルス幅を検出するパルス幅検出装置において、演算
タイミングにおいて、パルス検出手段によりパルス信号
の所定変化が検出される時にはパルス信号のパルス幅
(ΔT2 、ΔT1 )を計測する実パルス幅計測手段と、
パルス検出手段によりパルス信号の所定変化を検出でき
ない時には、実パルス幅計測手段で計測された最新のパ
ルス幅(ΔT 1 )と最新のパルス幅の1つ前のパルス幅
(ΔT2 )との差に基いて、演算タイミングにおけるパ
ルス幅(ΔT)を推定するパルス幅推定手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス信号のパル
ス幅を検出するパルス幅検出装置に係り、特に、ABS
装置等、回転体の回転速度をパルス幅に基いて推定演算
できる回転速度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ABS(アンチロック・ブレーキ・シス
テム)装置を備えた車両では、短時間毎(演算タイミン
グと称し、例えば、5ms)に回転体である車輪の速度
を検出してブレーキ圧を制御している。車輪速度が小さ
く、且つ演算周期が非常に短い時には、車軸に設置され
た車速センサから出力され、波形整形されたパルス幅が
演算周期(演算タイミングとその次の演算タイミング間
の時間)よりも長くなり、演算タイミングにおいてパル
ス幅が検出できない場合が生ずる。そのような時には、
パルス幅が検出できる演算タイミングまでの間は車輪速
度が算出できず、古い車輪速度のままでデータが更新さ
れないことになる。それではブレーキ制御が遅れるの
で、パルス幅が検出できなかった演算タイミングにおい
ては車輪速度を推定する方法が採られている。
【0003】図3は車輪速度演算装置の構成を示すブロ
ック図である。図4は従来の車輪速度演算装置の演算方
法を説明するための図である。以下、図を用いて説明す
る。1は車軸4に連結された車速センサで、車軸の回転
にともなう磁界の変化に対応して正弦波を出力するもの
である。2は車速センサ1からの正弦波を波形整形して
回転数に対応したパルス幅のパルス波形の信号を出力す
る波形整形部である。3はCPUからなり、所定の演算
タイミング毎に波形整形部2が検出した出力パルスの立
上り及び立下りエッジからパルス幅を計測して、そのパ
ルス幅を基に車輪速度を演算する演算部である。尚、波
形整形部2、演算部3は1つのECU(エレクトロニッ
ク・コントロール・ユニット)内で構成される。
【0004】図4は演算部3における仮想入力による車
輪速度演算方法を説明するもので、車速センサ1から出
力された正弦波は波形整形部2に入力され、波形整形部
2からはA1 、A2 、A3 、A5 の立上り、立下りエッ
ジをもつパルスが出力されている。このパルスを5ms
間隔の演算タイミング(X1 〜X8 )でみると、演算タ
イミングX1 、X2 、X3 、X5 ではそれぞれA1 、A
2 、A3 、A5 が演算部3に入力されているが、演算タ
イミングX4 、X6 、X7 、X8 では演算部3には入力
がなく車輪速度は算出できない。そこで、この演算タイ
ミング(X4 、X6 、X7 、X8 )においてB4
6 、B7 、B8 が演算部3に仮想入力されたものとし
てパルス幅を演算するものである。
【0005】パルス幅の算出方法には一例として中間エ
ッジ演算法があり、この方法は今回のパルスの立上り又
は立下りの中点と前回のパルスの立上り又は立下りの中
点間の時間を今回のパルス幅とするものである。演算タ
イミングX3 におけるパルス幅ΔT13(検出パルス幅)
は、入力A1 と入力A2 の中点(a2 )と、入力A2
入力A3 の中点(a3 )の時間として求められ、実測車
輪速度は図4のV13に示される。
【0006】演算タイミングX4 におけるパルス幅ΔT
14(仮想パルス幅)は、入力A2 と入力A3 の中点(a
3 )と、入力A3 と仮想入力B4 の中点(b4 )の時間
として求められ、推定車輪速度は図4のV14に示され
る。演算タイミングX5 におけるパルス幅ΔT15(検出
パルス幅)は、入力A2 と入力A3 の中点(a3 )と、
入力A3 と入力A5 の中点(a5 )の時間として求めら
れ、実測車輪速度は図4のV15に示される。
【0007】演算タイミングX6 におけるパルス幅ΔT
16(仮想パルス幅)は、入力A3 と入力A5 の中点(a
5 )と、入力A5 と仮想入力B6 の中点(b6 )の時間
として求められ、推定車輪速度は図4のV16に示され
る。演算タイミングX7 におけるパルス幅ΔT17(仮想
パルス幅)は、入力A3 と入力A5 の中点(a5 )と、
入力A5 と仮想入力B7 の中点(b7 )の時間として求
められ、推定車輪速度は図4のV17に示される。
【0008】以下、同様にして演算タイミングX8 にお
いて仮想入力B8 が演算部3に入力されたものとしてパ
ルス幅が算出され、それぞれのパルス幅に対応する車輪
速度が演算される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法では、今回
の演算タイミングにおいて演算部3に実際には入力がな
いが、仮想入力があったものとしてパルス幅を演算して
車輪速度を算出しているので、一般にパルス幅が小さく
算出される。そのパルス幅に基いて車輪速度を推定する
と、実際の車輪速度よりも高く算出されるという問題が
生ずる。
【0010】本発明は、パルス信号の所定変化が検出で
きない演算タイミングにおけるパルス幅を精度よく推定
できるパルス幅検出装置及び回転速度検出装置を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、パルス幅を有するパルス信号を検出するパ
ルス検出手段を備え、所定時間毎の演算タイミングに前
記パルス検出手段により検出されたパルス信号の前記パ
ルス幅を検出するパルス幅検出装置において、前記演算
タイミングにおいて、前記パルス検出手段により前記パ
ルス信号の所定変化が検出される時には該パルス信号の
パルス幅を計測する実パルス幅計測手段と、前記パルス
検出手段により前記パルス信号の所定変化を検出できな
い時には、前記実パルス幅計測手段で計測された最新の
パルス幅と該最新のパルス幅の1つ前のパルス幅との差
に基いて、前記演算タイミングにおけるパルス幅を推定
するパルス幅推定手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
【0012】また、前記パルス幅推定手段は、前記最新
のパルス幅と該最新のパルス幅の1つ前のパルス幅の時
間に対する変化が一定であることを条件として推定する
ものであることを特徴とするものである。また、前記パ
ルス幅推定手段により推定されたパルス幅が所定の値を
超えたときには、前記推定されたパルス幅を無効とする
パルス幅無効手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
【0013】また、回転体の回転速度に対応したパルス
幅を有するパルス信号を検出するパルス検出手段を備
え、所定時間毎の演算タイミングに前記パルス検出手段
により検出されたパルス信号の前記パルス幅に基いて前
記回転体の回転速度を検出する回転速度検出装置におい
て、前記演算タイミングにおいて、前記パルス検出手段
により前記パルス信号の所定変化が検出される時には該
パルス信号のパルス幅を計測する実パルス幅計測手段
と、前記パルス検出手段により前記パルス信号の所定変
化を検出できない時には、前記実パルス幅計測手段で計
測された最新のパルス幅と該最新のパルス幅の1つ前の
パルス幅との差に基いて、前記演算タイミングにおける
パルス幅を推定するパルス幅推定手段と、前記実パルス
幅計測手段あるいは前記パルス幅推定手段により検出さ
れたパルス幅に基いて前記回転体の回転速度を検出する
回転速度検出手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例の車輪速度演算装置
の演算部の行う処理フローチャートである。図2は本発
明の一実施例の車輪速度演算装置の演算方法を説明する
ための図で、(a)は減速の場合、(b)は加速の場合
である。以下、図及びフローチャートを用いて説明す
る。
【0015】本車輪速度演算装置による車輪速度推定方
法は前回の演算タイミングと今回の演算タイミングの間
において演算部に入力がなかった時に、過去に検出され
た2つのパルス幅(最新のパルス幅ΔT1 、その1つ前
のパルス幅ΔT2 )を基に、パルス幅の変化率が一定で
あると仮定して、今回の演算タイミングにおけるパルス
幅ΔTを推定するものである。そして、その推定パルス
幅ΔTに基いて対応する今回の演算タイミングにおける
車輪速度を求める。尚、本装置のハード的な構成は図3
の車輪速度演算装置の構成と同じであるため説明は省略
する。また、パルス幅とは従来例で説明した中間エッジ
演算法により求めたものである。先ず、5ms毎に本処
理が開始され、車速が演算された後、本処理が終了し、
更に、別の処理にてこの車速に基づきABS制御がなさ
れる。次に、各ステップ毎の説明をする。
【0016】ステップS1では、入力(エッジ検出)が
あったか否かを判断して入力があればステップS2に移
り、なければステップS4に移る。つまり、今回の演算
タイミングにおいて、その演算タイミングの時点でエッ
ジ入力があった、あるいは、前回とはその入力値が変化
した(演算タイミングの間でエッジ入力があった)か否
かを判断するもので、前回と今回の演算タイミングの間
で入力パルスの立上り又は立下りの変化があったか否か
で決まる。
【0017】ステップS2では、パルス幅を計測してス
テップS3に移る。つまり、実際に入力(入力パルスの
立上り又は立下りを検出した)があったので、中間エッ
ジ演算法によりパルス幅を計測する。ステップS3で
は、車輪速度を算出してステップS1に戻る。つまり、
パルス幅に対応した車輪速度を算出するもので、車軸に
連結された車速センサ1が車軸の1回転当たりに出力す
るパルス数を基に算出できる。尚、ステップS2、S3
は従来法における演算タイミング時に入力があった場合
の車輪速度算出方法と全く同じである。
【0018】ステップS4では、パルス幅ΔTを推定し
てステップS5に移る。つまり、今回の演算タイミング
において入力がなかったので、過去のパルス幅の状態か
ら今回のパルス幅を推定する。この推定方法について図
2を用いて詳細に説明する。演算タイミングを5ms間
隔、最新(前回)の検出パルス幅をΔT1 、その1つ前
の検出パルス幅をΔT2 とすると、時間ΔT1 の間にパ
ルス幅がΔT2 からΔT1 に変化したことになるので、
この間のパルス幅の変化率a(図2における勾配)は
(1)式で示される。
【0019】 a=(ΔT1 −ΔT2 )/ΔT1 ・・・・・(1)式 今回の推定パルス幅ΔTは前回の検出パルス幅ΔT1
ら変化率aで変化したものと仮定すると(加速の場合は
aが負、減速の場合aが正となるが計算式は共通)、次
の演算タイミング、つまり5ms後の推定パルス幅ΔT
は(2)式で示される。
【0020】 ΔT=a×5ms+ΔT1 ・・・・・(2)式 尚、次回の演算タイミング(10ms後)においても入
力がない時には、同様にしてパルス幅は(2)式の代わ
りに(2)’式により推定できる。 ΔT=a×10ms+ΔT1 ・・・・・(2)’式 以下、同様に実際の入力がある演算タイミングまで、こ
の方法によりパルス幅の変化率aが一定と見做して車輪
速度を算出(推定)する。
【0021】ステップS5では、推定パルス幅ΔTが設
定パルス幅を超えているか否かを判断して、設定パルス
幅を超えておればステップS7に移り、超えていなけれ
ばステップS6に移る。つまり、この判断は演算タイミ
ング毎に連続して入力がない時に、この方法により際限
なくパルス幅ΔTを推定していくと、あまりにも古いデ
ータ(2つの検出パルス幅ΔT1 、ΔT2 )から今回の
パルス幅ΔTを推定(外挿)することになり、特に減速
の場合には誤差が大きくなるのを防ぐためである。
【0022】ステップS6では、車輪速度を推定してス
テップS1に戻る。つまり、推定パルス幅ΔTに対応し
た車輪速度Vxを算出するもので、前回の演算タイミン
グにおける車輪速度Vx(n-1) は実際に検出されたパル
ス幅ΔT1 に基いて既に実測車輪速度として算出されて
おり、今回の演算タイミングにおける車輪速度をVxと
すると、車輪速度(推定)Vxはパルス幅に逆比例する
ことより(3)式により推定される。
【0023】 Vx=Vx(n-1) ×(ΔT1 /ΔT)・・・・・(3)式 また、(1)、(2)式を(3)式に代入して、5ms
後の今回の演算タイミングにおける車輪速度Vxは
(4)式により算出(推定)される。 Vx=Vx(n-1) ×(ΔT1 /((ΔT1 −ΔT2 )×5+ΔT1 2) ・・・・・(4)式 (4)式に示すように、今回の演算タイミングにおける
車輪速度Vxは、前回の演算タイミングにおける車輪速
度Vx(n-1) 、最新の検出パルス幅ΔT1 、その1つ前
の検出パルス幅ΔT2 の関数として導かれる。
【0024】このように、実際にパルスが過去2回検出
されていると、その次の演算タイミング(更にその後の
演算タイミングにおいても同様に)にパルスが検出され
ていなくても今回の演算タイミングにおけるパルス幅Δ
Tが推定でき、車輪速度を演算することが可能になる。
ステップS7では、車輪速度の推定を中止してステップ
S1に戻る。つまり、連続して演算タイミングにおいて
入力がなく、本方法により際限なくパルス幅を推定する
と誤差が大きくなるので、本実施例による車輪速度の推
定を止める。尚、その場合の車輪速度は前回の車輪速度
をそのまま使用するか、車輪速度を0km/h、つまり
停止していると判断する。
【0025】次に、図2(a)を用いて本例の時間的な
動作を説明する。先ず、時刻t1 においてΔT2 のパル
ス幅が検出され、また、時刻t2 においてΔT1 のパル
ス幅が検出されている。しかし、時刻t3 においてはパ
ルスの変化が検出されていない。つまり、車速を演算す
るためのパルス幅が計測できない。このような状態の時
(時刻t3 の時)のパルス幅ΔTを推定するものであ
る。
【0026】非常に限られた範囲(短い時間)において
はパルス幅の変化の割合は一定であると見做すことがで
きるので、今回の演算タイミングにおけるパルス幅ΔT
はA点とB点を直線で外挿したC点に対応するパルス幅
が妥当であると考える(計算式(2)式による)。以上
のように本実施例では、実際に車速センサから過去に出
力された検出パルス幅を基に、今回の演算タイミングに
おけるパルス幅ΔTを推定して、その推定パルス幅ΔT
に対応する車輪速度Vxを求めており、車輪速度が精度
よく演算できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
過去の演算タイミングにおいて実際に検出されたパルス
幅を基に、パルス信号の所定変化が検出できない演算タ
イミングにおけるパルス幅を推定しているので、演算精
度の高いパルス幅検出装置及び回転速度検出装置が提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の車輪速度演算装置の演算部
の行う処理フローチャートである。
【図2】本発明の一実施例の車輪速度演算装置の演算方
法を説明するための図で、(a)は減速の場合、(b)
は加速の場合である。
【図3】車輪速度演算装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図4】従来の車輪速度演算装置の演算方法を説明する
ための図である。
【符号の説明】
1・・・・車速センサ、 3・・・・演算
部、2・・・・波形整形部、 4・・・・
車軸。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス幅を有するパルス信号を検出する
    パルス検出手段を備え、所定時間毎の演算タイミングに
    前記パルス検出手段により検出されたパルス信号の前記
    パルス幅を検出するパルス幅検出装置において、 前記演算タイミングにおいて、前記パルス検出手段によ
    り前記パルス信号の所定変化が検出される時には該パル
    ス信号のパルス幅を計測する実パルス幅計測手段と、前
    記パルス検出手段により前記パルス信号の所定変化を検
    出できない時には、前記実パルス幅計測手段で計測され
    た最新のパルス幅と該最新のパルス幅の1つ前のパルス
    幅との差に基いて、前記演算タイミングにおけるパルス
    幅を推定するパルス幅推定手段を備えたことを特徴とす
    るパルス幅検出装置。
  2. 【請求項2】 前記パルス幅推定手段は、 前記最新のパルス幅と該最新のパルス幅の1つ前のパル
    ス幅の時間に対する変化が一定であることを条件として
    推定するものであることを特徴とする請求項1記載のパ
    ルス幅検出装置。
  3. 【請求項3】 前記パルス幅推定手段により推定された
    パルス幅が所定の値を超えたときには、前記推定された
    パルス幅を無効とするパルス幅無効手段を備えたことを
    特徴とする請求項1記載のパルス幅検出装置。
  4. 【請求項4】 回転体の回転速度に対応したパルス幅を
    有するパルス信号を検出するパルス検出手段を備え、所
    定時間毎の演算タイミングに前記パルス検出手段により
    検出されたパルス信号の前記パルス幅に基いて前記回転
    体の回転速度を検出する回転速度検出装置において、 前記演算タイミングにおいて、前記パルス検出手段によ
    り前記パルス信号の所定変化が検出される時には該パル
    ス信号のパルス幅を計測する実パルス幅計測手段と、前
    記パルス検出手段により前記パルス信号の所定変化を検
    出できない時には、前記実パルス幅計測手段で計測され
    た最新のパルス幅と該最新のパルス幅の1つ前のパルス
    幅との差に基いて、前記演算タイミングにおけるパルス
    幅を推定するパルス幅推定手段と、前記実パルス幅計測
    手段あるいは前記パルス幅推定手段により検出されたパ
    ルス幅に基いて前記回転体の回転速度を検出する回転速
    度検出手段とを備えたことを特徴とする回転速度検出装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1696240A1 (en) 2005-02-23 2006-08-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rotating speed detecting apparatus
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JP2016017953A (ja) * 2014-07-11 2016-02-01 株式会社日立ビルシステム モータ速度検出装置

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