JPS5965260A - 速度検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車用定速走行装置における自動車の現
在車速を検出する場合のように、被検体の速度に対応し
たパルス数を計数することによシ当該被検体の速度を検
出する方法に関し、特にマイクロコンピュータを利用し
て上記パルスの計数を行なう方法に関するものである。

従来自動車用定速走行装置における車速検出方法として
は、スピードメータケーブルの一端に固定された回転磁
石により生ずる回転磁界をホール素子により検出し、こ
のホール素子の出力パルス数を、例えばフリップフロッ
プで構成したカウンタによって一定時間計数する方法が
あった。

この方法によれば、一定時間内に車速に比例したパルス
数を容易に得ることができるため、このパルス数を利用
しての定速走行装置の処理が容易となるが、短時間に所
望の分解能に対応するパルス数を得るためにはパルスの
繰返し周波数を大きくしなければならず、この繰返し周
波数を抑えて分解能を上げるためにはパルスを計数する
時間を長くする必要がある。前者の方法は、回転磁石の
着磁数に限界がある関係上ある程度以上は技術的に困難
であるとともに経済的にも不利でおる。他方、後者の方
法によれば定速走行装置の非制御時間を長くすることと
なってその制御性を劣化させる等の技術的不利益を生ず
ることとなるのみならず、パルス計数用カウンタの桁数
を増大させる必要が生じて常に小形軽量化の一要求され
る自動車用定速走行装置にとっては技術的、経済的に好
ましくない。

しだがって、このような不都合を回避する方法として、
マイクロコンピュータを利用して上記パルス数を計数す
る方法がある。これは、マイクロコンピュータによる走
行制御のプログラムの一部に、車速検出のだめのプログ
ラムを付加し、タイマによって定められる一定時間内に
発生する車速に対応した周期のパルス数を計数すること
により上記車速を検出するようにしたものである。

ところが、従来のこの種の方法においては、車速検出処
理と他の制御演算処理とをシーケンシャルに行なってい
るため、車速検出処理を行なっている間は他の制御演算
処理を行なうことができないと共に、逆に制御演算処理
を行なっている間は車速検出処理を行なうことができな
い。定速走行装置は、各種のコマンド入力スイッチによ
り運転者の要求に応じ種々の処理を行なう必要があシ、
かつこれらの要求は任意であるため、上述したような処
理方法ではコマンド入力の検出に過誤の生ずるおそれが
ある。また、車速の検出は自動車用定速走行装置の制御
演算の基本となるものであるから常に一定の時間間隔で
行なうことが理想であるのに対し、コマンド入力の有無
によシ上記時間間隔に変動が生じて好ましくない。％に
、コマンド入力直後の車速変動の生ずる危険性がある等
の欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を解決するた
めになされたもので、その目的はマイクロコンピュータ
を利用して被検体の速度に対応して発生するパルス数を
計数することによシ当該被検体の速度を検出する速度検
出方法において、マイクロコンピュータによる他の制御
演算処理にかかわ少なく、かつ一定の時間間隔で速度検
出処理を行なうことが可能な速度検出方法を提供するこ
とにおる。

このような目的を達成するために、この発明は、被検体
の速度に対応した周期のパルスをマイクロコンピュータ
の外部割込み処理の起動入力とし、タイマから発生され
るタイマ信号をタイマ割込み処理の起動入力とし、外部
割込み処理において特定のメモリエリアの内容を所定値
ずつインクリメントし、タイマ割込み処理において上記
メモリエリアの内容を検出しかつ当該メモリエリアをク
リアすると共に、タイマの計時動作を開始させるように
するものである。

すなわち、この発明はマイクロコンピュータの割込み処
理を利用することによシ実現される。ここで割込みとは
、所定の割込み原因の発生によシ、通常の（メインの）
処理ルーチンを中断して所定の処理（割込み処理）を実
行し、再び中断前の処理に復帰することを言い、マイク
ロコンピュータの特定の外部端子に加えられるパルスの
立上シまたは立下がりを発生原因とする外部割込み、特
定の外部端子に加えられたパルスをグログ２ム処理とは
関係なく計数し、一定値に達したことを発生原因とする
イベント割込み、および予め設定された時間の経過を発
生原因とするタイマ割込みに分けられる。

この発明は、上記割込み処理のみによって速度の検出を
行ない、通常の処理をその他の制御演算に解放すること
により、速度検出と制御演算との相互従属性をなくシ、
両者を完全に切離して制御演算の自由度を高めると共に
制御演算の処理状態によシ速度検出の実行に影響を及ぼ
しめないようにしたものである。速度の検出は、基本的
には一定時間内に入力される被検体の速度に対応した周
期のパルス（以下速度パルスという）を計数することに
よシ行なわれる。すなわち、一定時間ＴＯ内に入力され
る速度パルス数をＮＯとすれば、速度ＶはＶ＝ＫＸＮｏ
／Ｔｏとして求められる。ここにＫは定数である。なお
、この場合ある一定のＮＯ個のパルスの計数に要しだ時
間Ｔｏを計時しても同様に速度Ｖが求められることは言
うまでもない。

前述したように速度パルスをマイクロコンピュータの外
部割込み処理の起動入力、すなわち外部割込み処理の発
生原因とし、タイマから発生されるタイマ信号をタイマ
割込み処理の起動入力とし、外部割込み処理において特
定のメモリエリアの内容をインクリメントし、タイマ割
込み処理において上記メモリエリアの内容を検出しかつ
当該メモリエリアをクリアすると共にタイマの計時動作
を開始させるようにすることにより、タイマの設定時間
によシ定まる新たなタイマ信号が発生してから次のタイ
マ信号が発生するまでの一定時間内に入力される速度パ
ルス数を計数することができる。

この場合、上記速度パルス数の計数値の検出は、上記タ
イマの設定時間によシ定まる一定の時間間隔で行なわれ
る。なお、ここにタイマとは、マイクロコンピュータに
対して外部に接続されるもしくは内蔵されるハード構成
のタイマとマイクロコンピータのプログラム処理の一環
として構成されるいわゆるソフトタイマのいずれをも含
むものとする。

以下、自動車用定速走行装置における車速の検出の場合
を例にとり、この発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の実施に使用する車速に対応した周
期のパルス（以下車速パルスという）を発生させるだめ
の構成の一例を示す図である。同図において、（１）は
スピードメータケーブルで、車速に比例してその回転数
が増減する。このスピードケーブル（１）の一端に、外
周に沿って異なる磁極を交互に着磁した回転磁石Ｑ）を
固定し　この磁石の回転により生ずる回転磁界を、ホー
ル素子（３）によシ検出する。すなわち、このホール素
子（３）は、磁石（２）による磁力線の方向が反転する
ごとにその出力電位を反転する。したがって、スピード
メータケーブル（１）の回転数と回転磁石（，２）に着
磁した磁極数との積に比例した車速パルスａが得られる
。

これは従来一般に用いられている構成と同様である。

第２図は第１図の構成によって得られた車速パルスを用
いて車速を検出する車速検出装置の構成例を示す図であ
る。図において（４）はマイクロコンピュータ、（５）
はタイマを示す。また外部割込み信号ａが上述した車速
パルスであり、このパルスの例えば立下がシを外部割込
み処理の起動入力としている。信号すは後述するタイマ
値設定のだめの信号、信号Ｃはタイマ割込み信号、同ｄ
はタイマスタート信号を示す。なお、信号ｅは、後述す
る第２実施例において使用するものであり、本実施例に
は無関係である。

次に、このような車速検出装置を用いて車速を検出する
場合の処理動作の一例について、第３図ないし第５図の
フローチャートを用いて説明する。

したがって、第３図がメインの処理の流れを示すメイン
ルーチンプログラムを示すフローチャート、第４図が外
部割込みルーチンプログラムを示すフローチャート、第
５図がタイマ割込みルーチンプログラムを示すフローチ
ャートである。

マイクロコンピュータ（４）は通電される仁とによシメ
モリの所定の番地からプログラムの実行を開始する。そ
して第３図に示すように、外部割込みの発生回数、すな
わち車速パルスの到来回数を計数するためにメモリの一
部に設けた計数エリアをクリアするとともに、所定時間
の後にタイマ割込み処理の起動入力となるタイマ割込み
信号が生ずるようにタイマ値の設定を行なう。引続き、
外部割込みおよびタイマ割込みを許可し、タイマを起動
した後、通常の各種制御処理に移行する。

これに対し、第４図の外部割込みルーチンでは、上述し
た計数エリアの内容を１ずつインクリメントする。この
所定値が１であれば、計数エリアの計数値は外部割込み
の発生回数、すなわち車速パルスの到来回数自体と一致
するが、後にこの計数値から車速を演ユする際の比例定
数を適当に調整すれば、この所定値は必ずしも１でなく
任意の数であってよい。

また、第５図のタイマ割込みルーテンでは、上記計数エ
リアの内容、すなわち車速パルスの計数値データを各種
演算処理用のデータとして使用するために他の所定のメ
モリエリアに退避させる。

すなわち、ここで計数値の検出が行なわれる。次いで計
数エリアをクリアし、再びタイマ値を設定した後タイマ
を起動する。

したがって、タイマが起動した後に生ずる外部割込みの
発生ごとに計数エリアをインクリメントすることによシ
、はじめに設定したタイマ値にしたがって所定時間後に
タイマ割込みが発生した時には、計数エリアの内容とし
て、上記所定時間Ｔの内に発生しだ車速パルス数を示す
データが得られる。この場合、上記計数エリアのインク
リメントは外部割込みルーチンにおいて実行されるもの
であシ、マイクロコンピュータが通常行なっている処理
とは無関係独立に行なわれる。そして、所定時間Ｔの後
にタイマ割込の発生によシその回の車速検出を一応終了
して得られた計数値Ｎを別のメモリエリアへ退避させれ
ば、メインルーチン処理においてこの値から現在車速を
算出し、その結果に基いて定速走行に必要な各種制御処
理を行なうことができる。また、上記退避後、次の車速
検出動作をタイマ割込みルーチン内において起動させる
。すなわち、通電直後の最初の車速検出動作の起動はメ
インルーチン内で起動させるが、２回目以降はタイマ割
込みの発生ごとに再起動させるため、車速検出を通常の
処理プ「グラムとは無関係に、つ１シそこにおいて個々
の処理ステップの実行に要する時間に変動を生じたとし
てもそれに影響されることなく、一定の時間間隔で連続
的に実行することができる。

上述した方法は簡易であシ、車速パルスの繰返し周波数
が比較的大きい場合には特に有効である。

ところが、前述したように車速パルスの例えば立下がり
を検出して割込み処理を起動させて計数エリアの内容を
インクリメントしているが、その計数時間の設定、すな
わちタイマ割込み信号の発生は上記車速パルスの位相と
は無関係に行なわれるため、その同期の程度によって計
数値に誤差が生じ得る。特に計数時間に対して車速パル
スの繰返し周波数が比較的小さい場合、すなわち周期が
比較的大きい場合にはこの誤差が問題となる。

したがって車速をよシ精度良く求める方法と次に示すよ
うな方法がある。

すなわち、第２図において、信号ｅは後述する時間Ｔ２
の読込み信号である。

そこで、第６図ないし第８図のフローチャートならびに
第９図の車速パルスを示す波形図を用いて処理動作を説
明する。第６図がメインルーチンプログラム、第７図が
外部割込みルーチンプログラム、第８図はタイマ割込み
ルーチンプログラムをそれぞれ示している。

先ず、第６図に示すように計数エリアをクリアし、タイ
マ値の設定を行なうことは先に述べたと同様である。こ
の場合、この設定タイマ値をＴ１とする。引続き外部割
込みおよびタイマ割込を許可することも同様であるが、
次いでタイマを起動する前に、計数処理を行うべきモー
ドであることを示すフラグを特定のメモリエリアに立て
る。その後、タイマを起動した後、通常の各鍾制御処理
に移行する。

これに対し、第７図の割込み処理ルーチンでは、はじめ
に上記フラグによって計数モードか否かを調べ、計数モ
ードであれば計数エリアの内容を所定値、例えば１ずつ
インクリメントする。計数モードでなかった場合は、計
時処理を行なうべきモードであることを示し、この場合
にはタイマを停止してその時のタイマの計時値Ｔ２を他
の所定のメモリエリアに退避した後、改めてタイマ値Ｔ
ｌを設定し、フラグを立てて計時モードを計数モードに
変更した上でタイマを起動する。

また第５図のタイマ割込みルーチンでは、計数エリアの
内容、すなわちＴ１時間内の外部割込み処理、したがっ
て車速パルスの計数値Ｎｓを示すデータを、他の所定の
メモリエリアに退避させる。

次いで計数エリアをクリアした後、フラグを消して計数
モードを計時モードに変更し、タイマをクリアした後こ
のタイマを起動する。

すなわち、第９図に示すように外部割込み信号の到来時
にタイマ値をＴｌに設定したタイマを起動させると同時
に外部割込み発生回数、すなわち車速パルスの計数を開
始する。そしてＴ１時間経過後にタイマ割込みが発生す
ればそれまでの計数値Ｎ１を他のメモリエリアに退避記
憶し、引続き今度は次の外部割込みが発生するまでの時
間Ｔ２をタイマによって計測する。この結果、時間（Ｔ
１十Ｔ２）に発生した外部割込み回数、すなわち車速パ
ルス数が（Ｎ＋１）となるから、結局車速Ｖは比例係数
をＫとして””　（Ｎｌ　＋１）／　（Ｔ１＋Ｔ２）　
　として求められる。したがって、最初の外部割込みが
発生したときに次の車速検出動作を起動させることによ
シ、通常の処理プログラムとは無関係に一定の時間間隔
で連続的に車速検出を実行することができるとともに、
外部割込み信号とタイマ割込み信号の発生が非同期であ
ることによる誤差を避けることができる。

なお、上述した実施例で、１２時間はタイマを起動して
測定したが、他の方法、例えばイベントカウンタを有す
るマイクロコンピュータを用いた場合には外部から一定
周期のパルスをイベントカウンタに印加し、そのパルス
を計数する方法によっても得られる。

また第２図に示したオδ成例では、タイマ（５ンをマイ
クロコンピュータ（４）の外部に設けたが、同一チップ
内にタイマを内蔵したマイクロコンピュータを用いて構
成しても、またいわゆるソフトタイマを用いても良いこ
とは先に述べた通りである。

さらに以上の説明は自動車用定速走行装置における車速
の検出を例にして行なったが、速度に対応した周期のパ
ルスさえ得られれば、他の各種速度を検出する場合に適
用することができる。

以上説明したように、この発明によれば、速度パルスを
マイクロコンピュータの外部割込み処理の起動入力とす
るとともに予め所定のタイマ値を設定したタイマから発
生されるタイマ信号をタイマ割込み処理の起動入力とし
、外部割込み処理において計数エリアの内容をインクリ
メントし、タイマ割込み処理において計数エリアの内容
を検出した後この計数エリアをクリアするとともにタイ
マの計時動作を開始させることによシ、速度検出処理を
割込みルーチンのみにおいて実行するととができるため
、通常の各種制御処理とは全く独立に並行して行なえる
。したがって通常の制御処理プログラムの進行状況の如
何にかかわらず一定の時間間隔で速度検出を行なうこと
ができる。また、プログラムの構成が容易になるととも
に速度の検出がプログラム上で行なえるためカウンタ数
の外部回路を必要とせず、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を自動車用定速走行装置における車速
の検出に適用した場合の車速に対応したパルスを得るた
めの構成例を示す図、第２図は上記パルスを用いて車速
を検出するための車速検出装置の構成例を示す図、第３
図ないし第５図はマイクロコンピュータにおける処理プ
ログラムの一例を示す図、第６図ないし第８図は同じく
他の処理プログラム例を示す図、第９図は計数モードと
計時モードの関係を示す車速パルスの波形図である。 （３）・・−・ホール素子、（４）・・・−マイクロコ
ンピュータ、（５）・・・・タイマ、ｊＬΦ・・・車速
パルス（外部割込み信号）、ｃ＠＠＠＠タイマ割込み信
号。 代理人　　　葛　野　信　− ゑ３０　　　　　　霞４図 ＝３４２− 鰐５図 第６図　　　　　　　　　　　　簡７図筒８図 ３４３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロコンピュータを利用し、タイマによって定めら
   れる一定時間内に発生する被検体の速度に対応した周期
   のパルス数を検出することによシ上記被検体の速度を検
   出する速度検出方法においテ、上記パルスをマイクロコ
   ンピュータの外部割込み処理の起動入力とし、タイマか
   ら発生されるタイマ信号をマイクロコンピュータのタイ
   マ割込み処理の起動入力とし、外部割込み処理において
   特定のメモリエリアの内容を所定値ずつインクリメント
   し、タイマ割込処理において上記メモリエリアの内容を
   検出した後当該メモリエリアをクリアするとともにタイ
   マの計時動作を開始させ、新たな７４１４１号が発生し
   てから次のタイマ信号が発生するまでの間に入力される
   パルス数を計数することによシ被検体の速度を検出する
   ことを特徴とする速度検出方法。