JPH03502239A - 速度／回転数伝達機 - 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】 本発明は、車両速度センサおよび車両エンジン回転数センサが発した信号を標準 化した出力信号に変換し、この信号を表示するか、さもなくば利用する電子速度 メーター及び／またはエンジン回転数メーターその他の機器に伝達する装置に関 する。

最近の車両、特に、積載重量の大きいトラックには、通常、車輪またはエンジン 回転速度に比例してパルス状出力を発する電子エンジン回転数センサや速度セン サが発した信号を表示するか、さもなくば利用する一または二辺上の機器が取り 付けられている。

これらの機器には電子速度メーター、電子エンジン回転数メーター、およびその 他の機器、例えば距離計が含まれる。当然のことながら、上記のような信号はこ れらの信号を用いる各装置によって校正されるよりも、単一の機器によって校正 され、伝達される方が望ましい。単一の機器を用いて校正を行えば、受信した複 数の機器が示す値が相互に一致しないという従来技術における問題を回避するこ とができる（例えば、距離計は車両が６５マイル／時で走行していることを示し ているのに対して、速度計は６０マイル／時を示しているような場合）。そのう え、単一の機器を用いる場合はその機器の正確性をチェックし、調整することも できる。当然のことながら、各受信装置ごとに複数の機器を用いるよりも単一の 機器を用いる方がより経済的であ・る。

本発明は上述の目的を達成するだけではなく、二個のみの内部タイマーを有する 単一のマイクロ制御器を用いて速度信号およびエンジン回転数信号の双方を校正 する手段を備える。一般的には、−のタイマーは入力信号を校正するために用い られ、第二のタイマーはマイクロ制御器の出力ポートにおける信号の期間を計時 するために用いられる。本発明は単一のマイクロ制御器を用いて車両速度信号お よびエンジン回転数信号の双方の校正および伝達を行う。

本発明のこれらの利点および他の利点は図面を参照して行う以下の説明によって 明らかになる。

第１図は本発明において用いられるマイクロ制御器と、このマイクロ制御器に出 入力される入力および出力との関係を示す概略図、 第２図および第３図はマイクロ制御器に入力される入力信号の時間とマイクロ制 御器から出力される出力信号の時間との関係を示す経時的グラフ、 第４図は、マイクロ制御器への各種入力が校正され、出力ポートへ伝達される全 体系を示す概略図、 第５図乃至第１１図は第４図に示した校正が行われる手順を示したブロック図で ある。

第１図には速度／回転数校正装置１０が示されている。装置ｌＯはマイクロプロ セッサ１２（例えば、インテル社（Ｉｎｔｅｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）の ８０ｃ５１マイクロプロセツサ）を備えており、このマイクロプロセッサ１２は 速度センサ１６と連結している第一人力ポート１４を有する。遠度センサ１６は 車両のブレーキシステム用として一般に用いられているもので、例えば車輪ある いはトランスミッション軸とともに回転し得る有歯トーンホイールと、このトー ンホイールに隣接して配置された電磁石ピックアップ機構とを備えている。この ため、電磁石ピックアップ機構によってパルス状出力が生じ、このパルスの周波 数は車輪の回転速度とともに変化する。同様なセンサ１８が設けられており、こ のセンサ１８はエンジン・クランクシャフトの回転速度を表す同様な信号を発す る。回転数センサ１８からの信号はマイクロプロセッサ１２の入力ポート２０に 伝達される。校正スイッチ２２はマイクロプロセッサ１２の他のポート２４に連 結しており、二速度アクスルスイッチ２６はマイクロプロセッサ１２のポート２ ８に連結している。二速度アクスルスイッチ２６は、車両操縦者が選択したアク スル比によって大小が決まる入力を発生し、それをポート２８に送る。

速度出力ポート３０および回転数出力ポート３２は、それぞれ、一または二辺上 の速度利用機器３４および回転数利用機器３６に連結している。利用機器３４． ３６は、例えば、電子ディジタル速度計、電子ディジタル回転数計、または車両 距離計等である。

利用機器３４．３６はそれらのそれぞれの出力ポート３０，３２の状態が変化す ると計数を開始し、次の状態の変化によって計数を終了する。各出力ポート３０ ．３２における状態の変化の間の時間の長さは、それぞれの対応するセンサ１６ ．１８が発したパルスの周波数に比例するように計算される。すなわち、マイク ロプロセッサ１２の機能はセンサ１６．１８からのパルス状入力を校正し、ポー ト３０における速度出力信号、またはポート３２における回転数出力信号に変換 することである。

マイクロプロセッサ１２は二つの内部タイマーを備えている。

二つのタイマーのうちの一方のタイマーはセンサ１６．１８からの入力信号を校 正するために用いられる。もう一方のタイマーは、利用機器３４．３６に伝達さ れた速度出力信号の期間および回転数出力信号の期間を計時するために用いられ る。本発明におけるンサの入力を校正し、他方のタイマーを用いてポート３０に おける速度信号出力とポート３２における回転数信号出力の双方の出力期間を計 算することである。これまでの装置では、入力信号の各々に対して別個のマイク ロプロセッサを用いることが必要であった。従って、本発明が用いるマイクロプ ロセッサは二つの内部タイマーを包含するものであるが、単一のマイクロプロセ ッサを用いて双方の信号を処理することによって実質的な経済的効果を奏するも のである。

第２図を参照すると、入力信号は矩形波形の入力として示されている。この入力 信号は速度信号あるいは回転数信号のいずれであってもよい（これは、同じタイ マーを用いて、双方の信号に対して同じ校正作業が行われるからである）。速度 信号あるいは回転数信号を表す矩形波形の状態の変化を以後「外部中断」と呼ぶ 。

タイマー期間は第２図において時間ｔ、とじて示されている。本実施例において は、時間ｔ、は２０ミリ秒に等しく設定されているが、任意の小さな時間帯を設 定してもよい。タイマーは第２図における時間ｔｘ、ｔｙ、ｔｚにおいて計時が 終了する。これらの時間を今後「タイマー中断」と呼ぶ。

時間ｔＸ以前の第一計時期間ｔ、は部分的なサイクルしか示されていない。これ は、速度信号または回転数信号の状態変化が常にタイマーの計時終了時と同時に 起こるとは限らないからである。

計測時間の開始時刻ｔ、と第一のタイマー中断の時刻ｔＸとの間の時間、および 、計測時間内での最後のタイマー中断の時刻ｔ２と次の外部中断の時刻ｔｃとの 間の時間は加算され、今後この値を「正味時間」と呼ぶ。第２図に示された信号 の計測した出力期間は、例示期間（ｔ、）の数を計数し、タイマー期間（定数） のによって求められる。

出力ポート３０．３２における速度出力期間を求めるためには、計測された期間 に速度あるいは回転数のファクタを乗じなければならない。速度ファクタは特定 の車両においては定数であり、タイヤの回転半径と有歯トーンホイールの歯数と から計算することができる、あるいは、車両を所定の距離だけ走行させて速度セ ンサが発するパルスの数を計数することによって測定することかできる。回転数 ファクタも同様の方法によって計算または測定することができる。速度出力期間 は第３図に示すグラフの上方の曲線で表されており、回転数出力期間は同図の下 方の曲線で表されている。

第３図に示す回転数出力期間が状態変化を起こす毎にポート３２のトグルを行う こと、および第３図に示す速度出力期間が状態変化を起こす毎に速度出力ポート ３０のトグルを行うことが必要である。本発明においては、これは−個のタイマ ーを用いることによってなされる。第一に、タイマーを短い方の時間（この場合 には回転数期間）にセットし、ポート３２をタイマー計時終了時にトグルする。

タイマー行列に時間ｔ！がロードされ、以下に述べる計算が幾つかの状態変化の 後に行われる。次いで、タイマー期間ｔ、の長さが時間ｔ１から減じられる。タ イマーの計時終了毎にタイマーは時間ｔ、で再ロードされる。この場合、時間ｔ 。

は回転数出力期間を表しており、時間ｔ１と時間ｔ、との差が負になるまで時間 １＋から減じられた結果値を示している。この差は第３図において時間ｔ、とし て示されている。次いで、タイマーは時間ｔ、でロードされ、速度出力ポート３ ｏはタイマーの計時終了時にトグルされる。タイマーは時間ｔ４で再ロードされ る。

時間へは時間ｔ２と時間ｔ１との差である。そして、ポート３”八 ２はタイマーの計時終了時にトグルされる。時間ｔ、または時間ｔ４がタイマー のロード制限値よりも小さい場合には、ポート３０．３２の双方は同時にトグル されるが、この不正確な値が蓄積されることを防ぐため、上記の差は次のサイク ルの期間に加えられるか、あるいはそれから減じられる。これがなされる手順に ついては後述する。

前述の信号処理が行われる手順を第４図乃至第１１図のブロック図を参照して述 べる。第４図を参照すると、処理は初期化処理３８から開始される。初期化処理 ３８は、ブロック４０，４２においてそれぞれ速度出力期間および回転数出力期 間の計算を行うサブルーチンを呼び出す。しかしながら、速度および回転数出力 期間の計算か行われる前に、速度データを収集すること（ブロック４４）および 回転数データを収集すること（ブロック４６）が必要である。初期化サブルーチ ンは第５図に示され、速度出力期間サブルーチン４０は第９図に示され、回転数 出力期間サブルーチン４２は第１Ｏ図に示され、速度データ収集サブルーチン４ ４は第６図に示され、回転数データ収集サブルーチン４６は第７図に示されてい る。速度および回転数出力期間を計算する前に、ブロック４８．５０に示すよう に中断の制御を行わなければならない。速度および回転数の計算の双方に対して 別々のサブルーチンが示されているが、これらのサブルーチンはともに第８図に 示されている。速度出力期間および回転数出力期間について計算された値はブロ ック４０．４２において示され、そしてこれらの値を用いて、ブロック５２に示 すように、出力データ期間およびビット状態が計算される。これを行うサブルー チンは第１１図に示されている。ブロック５２において計算されたタイマー期間 とビット状態゛贅出力タイマーおよびビット行列５４に送られ、出カタイマー５ ６をセットするために用いられる。ビット行列５４と出力タイマー５６は通常の ものであるので、ここでは詳細には示さない。

第５図には初期化ルーチン３８が示されている。初期化ルーチン３８が開始する と、ブロック５８においてすべてのＲＡＭがクリアーされ、速度ファクタおよび 回転数ファクタ（これらの用い方については後述する）がブロック６０に示すよ うにメモリーから取り出され、ブロック６２においてタイマーがロードされ、ブ ロック６４においてタイマー中断が行われる。タイマー〇は入力信号の校正を行 うためのタイマーであり、タイマー１は出力ポート３０．３２の出力期間を計時 するために用いるタイマーである。

いで、初期化ルーチン３８はブロック６６において速度データ有効性フラグをチ ェックする。速度データ有効性フラグは計測サイクルの終期においてセットされ る。このため、速度データ有効性フラグがセットされていた場合には、プログラ ムはブロック６８に示すように、計算済みの速度出力期間ルーチンを呼び出す。

この計算済みの速度出力期間ルーチンはブロック４０に示され、その詳細は第９ 図に示されている。次いで、回転数データ有効性フラグがブロック７０において テストされる。回転数データ有効性フラグは、速度データ有効性フラグが速度出 力期間の計算の間にセットされるのと全く同様にして、回転数出力期間の計算が 行われている間にセットされる。回転数データ有効性フラグがセットされると、 第４図のブロック４２および第１Ｏ図に示すようなルーチンを用いて、ブロック ７２に示すように、回転数出力期間の計算が行われる。

速度出力期間および回転数出力期間の計算が開始可能となる前に、車輪速度およ び回転数データは初期化されていなければならない。収集速度データルーチンは 第４図のブロック４４に示され、また第６図、第６Ａ図および第６Ｂ図に詳細に 示されている。収集速度データルーチンが開始されると、ブロック７４に示すよ うに、車両速度センサから第一の速度中断を受信する。前述したように、この速 度中断は速度センサからの出力信号の状態における２度目の変化として定義され るものである。第一の速度中断が受信された後、ルーチンはブロック７６に示す ように速度行列におけるアドレスに進む。速度行列は、それが別個の指示を受け ない限り、通常は第６Ａ図に示す開始速度ルーチンに進むようにプログラムされ る。したがって、第一の中断が受信されると、ルーチンは第６Ａ図に示されるル ーチンに進む。ブロック７８に示すように、速度開始時間はメモリーに蓄積され 、タイマー〇の現在の値として等置される。次いで、ブロック８０に示すように 、速度行列におけるアドレスは第６Ｂ図に示す走行速度ルーチンのアドレスに変 えられる。したがって、次の中断を受信すると、ルーチンは第６Ａ図の代わりに 第６Ｂ図に進む。以下に述べる計算の一部として、速度中断の数が計数され、メ モリーに蓄えられる。第６Ａ図に示すルーチンにおいて、速度中断の数は、ブロ ック８２に示すように、０に等置される。これも後述することであるが、計算で は、速度計算の間にタイマー〇によってなされた中断の数をも計数することが必 要である。この数は速度タイマー中断の数としてメモリーに蓄積され、次いで、 ブロック８４に示すように、０に等置される。

連続して生じる速度中断においては、速度行列は第６Ａ図のブロック８０におい て変わっているので、ブロック７６において速度行列内にセットされたアドレス は第６Ｂ図に示す走行速度ルーチンとなる。第６Ｂ図に示すルーチンの開始時に おいて、後の計算において述べるように、最終速度ランフラグはすでにそれがセ ットされたか否かがテストされる。これは第６Ｂ図のブロック８６に示されてい る。次いで、ブロック８８に示されるように、速度中断の数が増分され、その結 果はメモリーに蓄積される。その後、ルーチンはリターンする。最終速度ランフ ラグが１に等置されていた場合には、速度中断の数はブロック９０において増分 される。速度センサからの速度中断はブロック９２に示すように抑止され、速度 停止時間はブロック９４に示すように、タイマー〇の現在の値としてメモリーに 記憶される。ブロック９６に示すように、最終速度ランフラグは０に等置され、 速度データランニングフラグは０に等置され、速度データ有効性フラグは１に等 置される。

回転数データも速度データが収集されるのと同様にして収集される。収集された 回転数データのルーチンは第７図に詳細に示されており、また第４図のブロック ４６に概略的に示されている。

ブロック９８に示すように、回転数中断が受信されると、ブロック１００に示す ように、ルーチンは回転数行列に記憶されたアドレスに進むように命令される。

リアドレスされていない限り、回転数行列に記憶されたアドレスは第７Ａ図に示 された開始回転数ルーチンである。第７Ａ図を参照すると、ブロック１０２に示 すように、回転数開始時間はタイマー〇の現在の値としてメモリーに記憶される 。ブロック１０４に示すように、回転数行列１００のアドレスは第７Ｂ図に示す ラン回転数ルーチンのアドレスに変えられる。メモリーに記憶されている回転数 中断の数は、ブロック１０６に示すように、０に初期化され、メモリーに記憶さ れる回転数タイマー中断はブロック１０８に示すように初期化される。

前述したように、「回転数中断」とは、第２図に図式的に示すように、回転数セ ンサの出力の状態の２度目の変化である。

第７Ｂ図に示すラン回転数ルーチンを参照すると、回転数中断が連続して生じる ことによって回転数行列は第７Ｂ図に示すルーチンの開始ブロックに進む。これ は、回転数行列のアドレスが第７Ａ図のブロック１０４に示すように、既にリア ドレスされているからである。次いで、回転数中断の数はブロック１１０に示す ように増分され、ブロック１１２に示すように、最終回転数ランフラグがテスト される。最終回転数ランフラグがすでにセットされている場合には、回転数行列 のアドレスは、ブロック１１４に示すように、第７Ｃ図に示す停止回転数ルーチ ンのアドレスに変えられる。最終回転数ランフラグがまだセットされていない場 合には、第４図のブロック４２及び第１０図に示すように、プログラムは回転数 出力期間の計算を続行する。

第７Ｃ図を参照すると、第１０図及び第４図のブロック４２に示すサブルーチン を用いて回転数出力期間が計算された後、次の回転数中断によってプログラムは 第７Ｃ図に示すルーチンに進む。

これは、第７Ｂ図のブロック１１４に示すように、回転数行列がリアドレスされ ているためである。このルーチンは、ブロック１１６に示すように回転数中断を 抑止し、ブロック１１８に示すように回転数中断の数を増分し、ブロック１２０ に示すように回転数停止時間をタイマー〇の現在の値としてメモリーにセットす る。

このルーチンは、次いで、ブロック１２２に示すように、最終回転数ランフラグ をＯに等置し、回転数データランニングフラグを０に等置し、回転数データ有効 性フラグを１に等置する。第５図に示すように、速度データ有効性フラグおよび 回転数データ有効性フラグは、それぞれ速度出力期間または回転数出力期間の計 算を続行すべきか否かの決定を行うために用いられる。

第２図に示すように、速度及び回転数の双方についての出力期間はタイマー中断 の所定の数にわたって計算される。第２図には三つのタイマー中断が示されてい る。速度信号出力期間は三つのタイマー中断にわたって計算されるが、回転数出 力期間は二つのタイマー中断のみにわたって計算される。第８図に示すルーチン を用いてタイマー中断は計算及び増分され、出力期間の計算を続行するか否か、 あるいは計算は既に終了しているか否かについての決定がなされる。第４図に示 すように、第８図において計算された中断は速度出力期間（ブロック４０）およ び回転数出力期間（ブロック４２）を計算するために用いられ、また第９図及び 第１０図に詳細に示すように、そして既に述べたように、ブロック４４．４６に おいて収集回転数データルーチンおよび収集回転数速度データルーチンにおいて も用いられる。

第８図を参照すると、タイマー〇の中断が生じるときタイマー０が、ブロック１ ２４に示すように、再ロードされ、さらに、ブロック１２６に示すように中断は 解除される。ブロック１２８に示すように、回転数データ有効性フラグがチェッ クされる。回転数データ有効性フラグが１に等置されていた場合には、ルーチン はプログラムの速度データ部分に枝分かれする。回転数データ有効性フラグは第 ７Ｃ図に示す停止回転数ルーチンによって１に等置されており、これは回転数計 測期間の終了を表している。回転数データ有効性フラグがセットされていない場 合には、ルーチンはブロック１３０に示すように、回転数データランニングフラ グをチェックする。このフラグは後述するように、セットおよびリセットされる 。回転数データランニングフラグが１に等置されている場合には、ブロック１３ ２に示すように、メモリーに記憶された回転数タイマー中断の数が増分される。

ブロック１３４に示すように、メモリーに記憶された回転数タイマー中断の数は ２に等しいか否かが確かめられる。回転数タイマー中断の数が２に等しい場合に は、ブロック１３６に示すように、終了回転数フラグがセットされる。したがっ て、回転数出力期間の計算が行われる時間は、二つのタイマー中断の間の時間と 中断前後の正味時間（これについては後述する）との和である。

メモリーに記憶された回転数タイマー中断の数が２に等しくない場合には、ブロ ック１３６に示すように、その数が３に等しいか否かが確かめられる。回転数タ イマー中断の数が３に等しくない場合には、これは計測期間がまだ終了していな い（タイマー中断の数が１あるいは０に等しい場合）ことか、または、回転数タ イマー中断が３に等しくなる場合に次の中断において開始する新しい回転数出力 期間の計算が可能になることを示している。したがって、少なくとも１回の回転 数タイマー中断が連続的な計測期間の計算の間に生じることが確認できる。回転 数タイマー中断の数が３に等しい場合には、ブロック１３８に示すように回転数 中断の数は０に等置され、さらに、ブロック１４０に示すように回転数データ有 効性フラグ、回転数データランニングフラグ、および終了回転数ランフラグはリ セットされる。

回転数データランニングフラグが１に等置されていない場合、すなわちこれは少 なくとも１回のタイマー中断が計測期間の終了後に生じたことを示すものである が、そのような場合にはメモリーに記憶された回転数中断の数およびタイマー中 断の数は、ブロック１４２に示すように、０に等しくなるようにリセットされる 。

ブロック１４４に示すように、回転数行列のアドレスは開始回転数ルーチンのア ドレスと等しくなるようにリセットされ、またブロック１４６に示すように、回 転数データランニングフラグは１に等しくなるようにリセットされ、これによっ て、ブロック１４８に示すように、新しい計測期間の開始が可能になる。

速度中断の計算は第８図に示すルーチンの部分４８によって行われる（第４図参 照）。この計算は前述した回転数中断の計算と同様な手順によって行われる。ブ ロック１５０に示すように、新しい速度出力期間を計算すべきか否かを決定する ために速度データ有効性フラグがテストされる。速度データ有効性フラグは、第 ９図に示す計算について、また第６図に示す停止速度ルーチンについて、後述す るように、セットおよびリセットされる。次いで、ブロック１５２に示すように 、新しい速度出力期間が現在計算されているか否かを求めるために速度データラ ンニングフラグがテストされる。速度データランニングフラグが１に等置されて いる場合には、メモリーに記憶された速度タイマー中断の数は、ブロック１５４ に示すように、増分される。次いで、ブロック１５６に示すように、メモリーに 記憶された速度タイマー中断の数が３と等しいか否かがテストされる。第２図に 示すように、しかし３回の完全な速度タイマー中断（後述するように、正味時間 も加えられる）にわたって、速度計測期間が計算される。速度タイマー中断の数 が３と等しい場合には、ブロック１５８に示すように、最終速度ランフラグがセ ットされる。速度タイマー中断の数が３と等しくない場合には、メモリーに記憶 された数は、ブロック１６０に示すように、その数が７と等しいか否かを確かめ るためにテストされる。速度タイマー中断の数が７と等しい場合、すなわちこれ は速度出力期間の計算の間に数回のタイマー期間が起こったことを示すものであ るが、ブロック１６２に示すように速度中断の数は０に等置され、また、ブロッ ク１６４に示すように各種フラグがセットされる。

決定ブロック１５２に戻って考えると、速度データランニングフラグが１に等置 されていない場合、すなわちこれは新しい速度計測期間を計算できる状態にある ことを示しているが、この場合は速度タイマー中断数は、ブロック１６６に示す ように、再び０に等置され、速度行列に記憶されているアドレスはブロック１６ ８に示すように開始速度ルーチンのアドレスと等置される。ブロック１７０に示 すように、速度データランニングフラグは再びｌに等置される。ブロック１７２ に示すように、速度タイマー中断の数は増分され、そしてブロック１７４に示す ように速度中断は解除される。

第９図を参照すると、ブロック４４（第６図）において収集された速度およびブ ロック４８（第８図）において計算された速度中断を用いて速度出力期間が計算 される。第９図を参照すると、ブロック１７６に示すように、校正ボート２４は それが能動か否かを判定するためにテストされる。操縦者はメートル校正ポート が所定の出力期間を示すように制御することができ、これよって速度利用機器３ ４の一または二辺上が正常に作動しているが否かを判定することができる。メー トル校正ポートが能動である場合には、ブロック１７８に示すように、速度出力 期間は１時間当たり５０マイルの期間に等置される。したがって、毎時５０マイ ルの表示が、例えば、車両の電子速度計になされ、操縦者はこの機器が正常に作 動しているか否かを判定することができる。メートル校正ポートが能動でない場 合には、ブロック１７９に示すように、速度中断数はそれが０と等しいか否かを 判定するためにテストされる。速度中断数が速度計測期間の計算の間、０に等し い場合には、ブロック１８０に示すように、速度計測期間は単に０に等置される 。

次いで正味時間が計算される。正味時間とは、第２図に示すように、時間ｔ、と 時間ｔ、との間の時間と、時間ｔ２と時間ｔｃとの間の時間との和である。ブロ ック１８２に示すように、速度停止時間がチェックされ、それが速度開始時間と 等しいか否か、あるいは速度開始時間より大きいか否かが判定される。この判定 がＹＥＳであれば、ブロック１８４に示すように、正味時間は単に停止時間と開 始時間との差に等しい。判定がＮＯであれば、ブロック１８６に示すように、正 味時間は２０，０００（タイマー期間は２０ミリ秒に専属されているので）から 速度開始時間を減じ、速度停止時間を加えたものである。ここでブロック１８８ に示すように、計測速度時間を計算することができる。すなわち、計測速度時間 は速度タイマー中断の数にタイマーの長さくこの場合は２０ミリ秒である）を乗 じたものに正味時間を加算し、その値を速度中断数で除したものである。換言す れば、第２図を参照すると、速度タイマー中断数にタイマーの長さを乗じた値は 時間１、と時間ｔ２との間の時間を表し、この時間に正味時間を加算した値は時 間ｔ、とｔ８との間の時間、および時間ｔ、とｔｃとの間の時間を表す。次いで 、ブロック１９０において、二速度アクスルポートがテストされる。二速度アク スルポート２８は、それが二速度のうちの一方にセットされていれば能動である が、他の速度にセットされれば能動ではない。当然のことながら、速度出力期間 の計算の基礎となる速度ファクタは、二速度アクスルがいずれの速度範囲に設定 されているかによって変化する。二速度アクスルボートが能動である場合には、 ブロック１９２に示すように、速度値はメモリーに記憶されている第２速度ファ クターに専属され、二速度アクスルボートが能動でない場合には、ブロック１９ ４に示すように、速度値はメモリーに記憶されている第１速度ファクターに専属 される。次いで、ブロック１９６に示すように、速度出力期間が計算される。速 度出力期間はブロック１８８において計算した計測速度期間に速度値を乗じ、定 数で除した値である。次いで、ブロック１９８に示すように、速度データ有効性 フラグが再び０に専属される。

第１θ図を参照すると、第９図に示すルーチンを用いて速度出力期間の計算が行 われたのと同様な手順で回転数出力期間が計算される。ブロック２００において メートル校正ボート２４がテストされる。メートル校正ポート２４が能動である 場合には、ブロック２０２に示すように、回転数出力期間は１５００ｒｐｍに対 する期間に専属され、これによって回転数利用機器３６のテストが可能になる。

校正ボート２４が能動でない場合には、ブロック２０４に示すように、回転数中 断数が０に等しいか否かがテストされる。回転数中断数がＯに等しい場合には、 ブロック２０６に示すように、回転数出力期間はそれが回転数開始時間と等しい か否か、あるいは回転数開始時間より大きいか否かを判定するためにテストされ る。その判定がＹＥＳである場合には、ブロック２１０に示すように、正味時間 は回転数停止時間から回転数開始時間を減じた値として計算される。回転数停止 時間が回転数開始時間と等しくないか、あるいは回転数開始時間より大きくない 場合、すなわち判定がＮＯの場合には、ブロック２１２に示すように、正味時間 は２０，０００から回転数開始時間を減じた値に回転数停止時間を加算した値と して計算される。ブロック２０８．２１０．２１２で行った計算は、速度出力期 間についてブロック１８２．１８４．１８６で行った計算と同様のものであり、 ここではこれ以上詳細には述べない。次いで、ブロック２１４において計測回転 数期間が計算される。計測回転数期間は回転数タイマー中断数にタイマーの長さ く２０ミリ秒）を乗じた値に正味時間（ブロック２１０またはブロック２１２で 計算した値）を加算した値を回転数中断数で除した値である。このようにして計 算された計測回転数期間は、第２図を参照すると、時間ｔ、とｔｅとの間の正味 時間を回転数中断数で除した値に等しい。計測回転数期間は、第９図のブロック １８８で計算した計測速度期間と同様に、速度センサ１６および回転数センサ１ ８が発するパルスの周波数に比例して変化する。次いで、ブロック２１６に示す ように、回転数出力期間が計算される。回転数出力期間は計測回転数期間に回転 数ファクタを乗じた値を定数で除した値である。その後、ブロック２１８に示す ように、回転数データ有効性フラグがリセットされる。

このように、速度出力期間とよび回転数出力期間は、速度センサ１６および回転 数センサ１８がそれぞれ発したパルスの周波数に比例して変化する。したがって 、ボート３０は速度出力期間の開始時においてオンおよびオフされ、ボート３２ は回転数出力期間の開始時および終了時にオンおよびオフされる。したがって、 速度利用機器３４および回転数利用機器３６は、それぞれボート３０．３２の状 態の変化の間における期間の間、計数を行うことができる。前述したように、本 発明の重要な特徴はボート３０およびボート３２は一つのタイマー（ここではタ イマー１として述べている）によって制御することができ、それによって、ボー ト３０およびボート３２に対する出力期間が異なる場合であっても、単一のマイ クロプロセッサ１２によって機器３４．３６の双方の制御を行うことができるこ とである。ボート３０．３２を制御する手順は第１１図に示されている。

第１１図を参照すると、ルーチンはブロック２２０に示すように可変値ｔ、を０ に専属し、さらにフラグＢｉｔｌを０に専属することによって初期化される。ブ ロック２２２においては、可変値１＋は第１Ｏ図で述べたようにして計算された 回転数出力期間に専属され、ｔ２は第９図において計算された速度出力期間に専 属される。ブロック２２４に示すように、可変ショートビットはｔｌに専属され 、可変ロングビットはｔ、に専属される。後にこの「ショートピット」は補充さ れる。すなわち、この状態はタイマー１の終了時に変化する。ショートビットお よびロングビットの期間がブロック２２４に示すようにしてセットされると、ボ ート３０のビット状態は、第１１図のフローチャートがロングビットが補充され た状態に達したときに変化し、回転数出力ポート３２は、第１１図のフローチャ ートがショートピットが補充されていることを示したときに、ボート３２の状態 を変化させる。しかしながら、ブロック２２６に示すように、期間ｔ１およびｔ ！はチェックされ、期間ｔ１は期間ｔ！より大きいか否かが判定される。期間ｔ １が期間ｔ、より大きくない場合には、ブロック２２８に示すように期間ｊ＋、 ｔｔは交換される。すなわち、ブロック２３０に示すように、ショートピットは ｔｔ出力期間に専属され、ロングビットはｔ、出力期間に専属される。したがっ て、第１１図のフローチャートがブロック２２８における期間ｉ＋　と期間ｔ、 との交換の後に１＋ポートが補充されたことを示す場合には、回転数出力ポート ３２も補充される。

フラグＢｉｔｌはブロック２３２に示すように、ｌと等しいか否かが判定される 。前述したように、フラグＢｉｔｌはこのシステムがブロック２２０において初 期化されたときに０に専属されており、したがって第１１図のフローチャートの 開始時においては、ＢｉｔｌはＯに等しく、さらに計算はブロック２３４に進み 、ここでｔ、は（ｉ＋＋ｔ＋）に等置される。このｔ４は計算の当初においては ０に等しくなっている。次いで、計算はブロック２３６に進み、ここで可変値ｔ 、はｔ４に等置され、また、ｔ４は（ｔ、−ｔｚ　）として計算される。次いで 、可変値ｔ４は、ブロック２３８に示すように、０より小さいか否かが判定され る。判定がＮｏであれば、ブロック２４０において、ｔ４は０と等しいか否かが 判定され、ｔ４が０と等しくない場合には、タイマー行列５４は短い方の期間ｔ ２の値をもってロードされ、タイマー行列５４はブロック２４２に示すようにタ イマーの終了時にショートビットを補充するように指示される。その後、ルーチ ンはブロック２３６に戻り、ここで短い方の期間ｔ２の増分がｔ４から減じられ る。第３図を参照すると、ブロック２３６．２４０．２４２においてなされた計 算では期間ｔ１から期間ｔ、が減じられ、この減算値が０より小さくなるまで減 算が行われる。ブロック２４０の判定において減算値がＯに等しくなった場合に は、これは、時間ｔ１は時間ｔ２の倍数であることを示す。タイマー行列はブロ ック２４４に示すように時間ｔ、をもってロードされ、タイマー行列はタイマー １に指示を出し、タイマーの終了時にビット３０．３２の双方を補充させる。

しかしながら、減算値が０より小さくなった場合には、ｔ、の値（これは、ｔ、 がブロック２３６においてｔ４と等置されているので、ｔ、の古い値である）が タイマーのロード制限値より小さいか否かが判定される。タイマーの物理的制限 によって極めて小さな時間をタイマーにロードすることはできない。ブロック２ ４６においてテストされたように、ｔ、がタイマーロード制限値より小さい場合 には、ブロック２４８に示すように、ｔ８は（−ｔｓ）に等置され、さらにショ ートピットが補充され、これによってタイマー期間の終了が示され、さらにＢｉ ｔｌは１に等置される。次いで、プログラムはブロック２２２に戻り、したがっ て、連続する出力期間を計算する際には、Ｂｉｔｌはブロック２３２においてテ ストされるときに１に等置されることになるので、プログラムはブロック２３２ からブロック２５０へ進む。これが起こると、ｔ、がｔｌから減じられ、Ｂｉｔ ｌはＯにリセットされる。このように、連続する出力期間が計算されると、長い 方の出力期間から時間ｔ、とロード制限値との間の小さな差が減算される。これ によって期間ｔ１の計測にわずかな誤差が生じるが、このわずかな誤差によって ロード制限値の上記の小さな差が連続する計算において蓄積することを防止する ことができる。小さな差でもそれが蓄積されると計算においては大きな誤差にな るからで−ある。

時間ｔ、がタイマーロード制限値より大きい場合には、時間ｔ。

と短い方の期間ｔ、との差であるｔ４は、ブロック２５２に示すように、ロード 制限値より小さいか否かが判定される。ｔ４がロード制限値より小さい場合には 、ブロック２５３に示すように、タイマー行列はｔ、でロードされる。ここで時 間ｔ、は、時間ｔ！が時間ｊ＋から減じられて時間ｔ１と時間ｔ２との差が負に なったときにおける時間ｔ１と時間ｔ！との差を表している。ｔ４はタイマーロ ード制限値内にあるので、タイマー行列は双方のビットがタイマー終了時に同時 に補充されるようにｔｓ　　（第３図参照）でロードされる。ｔ４　（第３図参 照）がタイマーロード制限値より小さいという事実は期間１．がほぼｔ、の倍数 であるということを示すものである。次いで、ｔ４は（−ｔ４）に等置され、こ こでｔ４は期間（ブロック２３４参照）を調節するために用いられ、タイマーロ ード制限値より小さいこれらの極めて小さな差が蓄積して計算中における大きな 誤差になることを許容している。

よくある状況はブロック２５２でテストされたｔ４がタイマーロード制限値より 大きい場合である。ブロック２５４に示すように、タイマー行列５４は時間ｔ、 でロードされ、かつ終了時にショートピットを補充するように指示される。さら に、タイマー行列５４はｔ、でロードされ、このため時間ｔ、の終了時には即座 に、タイマーはｔ、でロードされ、ロングビットを補充するように指示される。

したがって、第３図を参照すると、ブロック２５４はタイマーをｔ、で示される 値でロードする。ここでｔ、は期間ｔ、の先端と期間ｔ１の後端との間の差であ る。したがって、ｔ、を表すビットがｔ、でロードされているタイマーの終了時 に補充された場合には、他のビットはタイマー期間ｔ、の終了時に補充すること が必要となる。したがって、短い方のタイマー期間ｔ２を期間ｔ１の測定器とし て用いることによって、単一のタイマーおよび列で出力ポート３０．３２の双方 の出力状態を制御することができる。

Ｆ；ダ、／ Ｆ１５．２ ｌフＡ 、４．、１０ 平成　　年　　月　　日 １．特許出願の表示　　ＰＣＴ／ＵＳ　８８１０１３４９２、発明の名称　　　 速度／回転数伝達機３、特許出願人 名　称　　アライド　シグナル　インコーホレーテッド４、代理人 ５、補正書の提出年月日　　１９８９年１０月１７日逍玉Ω輻皿 （１）　　地上走行車両の校正された車両速度およびエンジン回転数を表す出力 信号を発するプログラム可能なタイマーを備えた単一のマイクロ制御器を使用し て車両の速度および回転数信号を表示用に転換する方法であって、前記マイクロ 制御器は速度利用機器および回転数利用機器とそれぞれ連結した一対の出力ポー トと、車両の車輪の回転に応答して信号を発する第一信号発信手段と車両のエン ジン・クランクシャフトの回転に応答して信号を発する第二信号発信手段とにそ れぞれ連結した一対の入力ポートとを備え、 前記第一および第二信号発信手段が発した信号を読み取り、前記信号を校正して 車両速度およびエンジン回転数に対応する出力信号であって、異なる期間を有す る出力信号を発し、前記出力信号を分類して長い方の期間を有する出力信号と短 い方の期間を有する出力信号とを求め、前記長い方の期間から前記短い方の期間 を減算し、その差を求め、 前記差または連続的な減算後の新しい差から前記短い方の期間を連続的に減算し 、 前記新しい差が前記短い方の期間の値より小さくなったときにその新しい差を第 −記憶差として記憶し、各減算の後に短い方の出力期間の値で前記タイマーをロ ードし、 前記タイマーがロードされる毎に前記タイマーを開始させ、前記タイマーが短い 方の出力期間の値でロードされた後に前記タイマーが終了する毎に短い方の出力 期間と連結した前記出力ボートをトグルし、 前記新しい差が前記短い方の期間の値より小さくなったときに前記第−記憶差で タイマーをロードし、前記タイマーを開始させ、 前記第−記憶差でロードされた後における終了時の後に、長い方の出力期間と連 結した出力ポートをトグルする、ことからなる方法。

（２）前記タイマーが前記第−記憶差を計時した後における前記短い方の出力期 間の値と前記第一記憶値との差を表す第二記憶値で前記タイマーをロードし、 前記タイマーを開始させ、 前記タイマーが前記第二記憶値でロードされた後において前記タイマーが終了し たときに、短い方の出力期間と連結した前記出力ポートをトグルする工程をさら に備えることを特徴とする請求項（１）記載の方法。

（３）　　前記第一記憶値が前記タイマーのロード制限値を表す所定の値より小 さい場合には前記出力ポートの双方を同時にトグルする工程をさらに備えること を特徴とする請求項（２）記載の方法。

（４）　　前記記憶値が前記所定値より小さいときに連続計測サイクルにおいて 前記第一記憶値によって長い方の出力期間の値を調節する工程をさらに備えるこ とを特徴とする請求項（３）記載の方法。

（５）前記第二記憶値が所定のロード制限値よりも小さいが否がを求め、 前記タイマーを前記第一記憶値でロードし、前記タイマーを開始させ、 グルする工程をさらに含むことを特徴とする請求項（２）記載の方法。

（６）前記第二記憶値が前記所定のロード制限値より小さい場合には連続計測サ イクルにおいて長い方のタイマー期間の値を調節する工程をさらに含むことを特 徴とする請求項（５）記載の方法。

国際調査報告 ｌＩ＋＋−ａｍ−＾１６＠ｔＩｆ、＠−”＝　ＰＣＴ／ＵＳ　１１８１０１３４ ９国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）別々の出力期間を有する二つの別々の時間可変値の出力期間の開始と終了 を示す信号をマイクロ制御器の一対の出力ポートにおいて発するプログラム可能 なタイマーを備えた単一のマイクロ制御器の使用方法であって、 前記出力期間のうち長い方の出力期間と短い方の出力期間を決定し、 長い方の出力期間から短い方の出力期間を連続的に減算し、長い方の出力期間と 短い方の出力期間との差が短い方の出力期間の値より小さくなるときに、その差 を第一記憶差として記憶し、 各減算の後に短い方の出力期間の値で前記タイマーをロードし、 前記タイマーがロードされる毎に前記タイマーを開始させ、前記タイマーが短い 方の出力期間の値でロードされた後に前記タイマーが終了する毎に短い方の出力 期間と連結した前記出力ポートをトグルし、 前記二つの期間の差が短い方の期間の値より小さくなるときに前記第一記憶差で 前記タイマーをロードし、前記タイマーを開始させ、 前記第一記憶差でロードされた後における終了時の後に、長い方の出力期間と連 結した出力ポートをトグルすることからなる方法。
2. （２）前記タイマーが前記第一記憶差を計時した後における前記短い方の出力期 間の値と前記第一記憶値との差を表す第二記憶値で前記タイマーをロードし、 前記タイマーを開始させ、 前記タイマーが前記第二記憶値でロードされた後において前記タイマーが終了し たときに、短い方の出力期間と連結した前記出力ポートをトグルする工程をさら に備えることを特徴とする請求項（１）記載のマイクロ制御器の使用方法。
3. （３）地上走行車両の校正された車両速度およびエンジン回転数を表す出力信号 を発するプログラム可能なタイマーを備えた単一のマイクロ制御器の使用方法で あって、前記マイクロ制御器は速度利用機器および回転数利用後器とそれぞれ連 結した一対の出力ポートと、車両の車輪の回転に応答して信号を発する第一信号 発信手段と車両のエンジン・クランクシャフトの回転に応答して信号を発する第 二信号発信手段とにそれぞれ連結した一対の入力ポートとを備え、 前記第一および第二信号発信手段が発した信号を読み取り、前記信号を校正して 車両速度およびエンジン回転数に対応する出力信号であって、異なる期間を有す る出力信号を発し、前記出力信号を分類して長い方の期間を有する出力信号と短 い方の期間を有する出力信号とを求め、短い方の期間を有する前記出力信号のタ イミングをとり、かつ短い方の期間を有する前記出力信号Ａのタイミングをとる タイマーが終了する毎に短い方の期間を有する前記出力信号に対応する出力ポー トをトグルし、 前記出力信号Ａと短い方の期間を有する前記出力信号との関係を求めることによ って長い方の期間を有する前記出力信号のタイミングをとり、 長い方の出力信号が短い方の士力信号と所定の関係になる毎に長い方の期間を有 する前記出力信号に対応する前記出力ポートをトグルする、 ことからなるマイクロ制御器の使用方法。
4. （４）前記出力信号間の関係を求める工程は、長い方の期間を有する出力信号か ら短い方の期間を有する出力信号を連続的に減算し、 前記タイマーを用いて前記出力信号間の差を計時して、前記出力信号間の差が前 記短い方の期間より小さくなるような第一の量を求め、 前記タイマーが前記第一の量を計時し終わるときに長い方の出力信号に対応する 出力ポートをトグルすることによってなされることを特徴とする請求項（３）記 載のマイクロ制御器の使用方法。
5. （５）前記出力信号間の関係を求める工程は、前記第一の量の計時終了後に前記 タイマーを用いて第二の量を計時し、 前記第二の量の時間経過時に前記短い方の出力信号に対応する出力ポートをトグ ルすることによってなされ、前記第二の量は前記短い方の出力信号と前記第一の 量との差に等置されていることを特徴とする請求項（４）記載のマイクロ制御器 の使用方法。
6. （６）地上走行車両の校正された車両速度およびエンジン回転数を表す出力信号 を発するプログラム可能なタイマーを備えた単一のマイクロ制御器の使用方法で あって、前記マイクロ制御器は速度利用機器および回転数利用機器とそれぞれ連 結した一対の出力ポートと、車両の車輪の回転に応答して信号を発する第一信号 発信手段と車両のエンジン・クランクシャフトの回転に応答して信号を発する第 二信号発信手段とにそれぞれ連結した一対の入力ポートとを備え、 前記第一および第二信号発信手段が発した信号を読み取り、前記信号を校正して 車両速度およびエンジン回転数に対応する出力信号であって、異なる期間を有す る出力信号を発し、前記出力信号を分類して長い方の期間を有する出力信号と短 い方の期間を有する出力信号とを求め、長い方の出力期間から短い方の出力期間 を連続的に減算し、長い方の出力期間と短い方の出力期間との差が短い方の出力 期間の値より小さくなるときに、その差を第一記憶差として記憶し、 各減算の後に短い方の出力期間の値で前記タイマーをロードし、 前記タイマーがロードされる毎に前記タイマーを開始させ、前記タイマーが短い 方の出力期間の値でロードされた後に前記タイマーが終了する毎に短い方の出力 期間と連結した前記出力ポートをトグルし、 前記二つの期間の差が短い方の期間の値より小さくなるときに前記第一記憶差で 前記タイマーをロードし、前記タイマーを開始させ、 前記第一記憶差でロードされた後における終了時の後に、長い方の出力期間と連 結した出力ポートをトグルする、ことからなるマイクロ制御器の使用方法。
7. （７）前記タイマーが前記第一記憶差を計時した後における前記短い方の出力期 間の値と前記第一記憶値との差を表す第二記憶値で前記タイマーをロードし、 前記タイマーを開始させ、 前記タイマーが前記第二記憶値でロードされた後において前記タイマーが終了し たときに、短い方の出力期間と連結した前記出力ポートをトグルする工程をさら に備えることを特徴とする請求項（６）記載のマイクロ制御器の使用方法。
8. （８）前記第一記憶値が前記タイマーのロード制限値を表す所定の値より小さい 場合には前記出力ポートの双方を同時にトグルする工程をさらに備えることを特 徴とする請求項（７）記載のマイクロ制御器の使用方法。
9. （９）前記記憶値が前記所定値より小さいときに連続計測サイクルにおいて前記 第一記憶値によって長い方の出力期間の値を調節する工程をさらに備えることを 特徴とする請求項（８）記載のマイクロ制御器の使用方法。
10. （１０）前記第二記憶値が所定のロード制限値よりも小さいか否かを求め、 前記タイマーを前記第一記憶値でロードし、前記タイマーを開始させ、 前記第二記憶値が前記所定のロード制限値より小さい場合に前記タイマーの計時 が終了したときには双方の出力ポートをトグルする工程をさらに含むことを特徴 とする請求項（７）記載のマイクロ制御器の使用方法。
11. （１１）前記第二記憶値が前記所定のロード制限値より小さい場合には連続計測 サイクルにおいて長い方のタイマー期間の値を調節する工程をさらに含むことを 特徴とする請求項（１０）記載のマイクロ制御器の使用方法。
12. （１２）一対のタイマーを有するマイクロ制御器の使用方法であって、前記タイ マーは車両のエンジン回転数および車輪速度の信号を校正し、かつ前記車両の校 正されたエンジン回転数および車輪速度を表す信号を前記マイクロ制御器の出力 ポートにおいて発するものである方法において、 エンジン回転数と車両速度を表すパルス状の入力信号を前記マイクロ制御器に送 り、 前記タイマーの一方を用いて、車両速度を表すパルス状入力の周波数に比例して 大きさが変わる速度出力期間信号と、エンジン回転数を表すパルス状入力の周波 数に比例して大きさが変わる回転数出力期間信号の双方を発し、前記タイマーの 他方を用いて、前記出力期間信号の短い方を計時し、前記マイクロ制御器の対応 する出力を制御し、前記短い方の出力期間信号の値を用いて他方の出力期間信号 を計時し、前記マイクロ制御器の他方の対応する出力ポートを制御する、 ことを特徴とするマイクロ制御器の使用方法。
13. （１３）タイマーが短い方の期間を有する出力信号Ａの計時を終了する毎に短い 方の期間を有する出力信号に対応する出力ポートをトグルし、 前記出力信号Ａと短い方の期間を有する前記出力信号との関係を求めることによ って長い方の期間を有する出力信号を計時し、 前記長い方の出力信号が前記短い方の出力信号と所定の関係になる毎に長い方の 期間を有する前記出力信号に対応する出力ポートをトグルする工程をさらに備え ることを特徴とする請求項（１２）記載のマイクロ制御器の使用方法。
14. （１４）長い方の期間を有する出力信号から短い方の期間を有する出力信号を連 続的に減算し、 前記タイマーを用いて前記出力信号間の差を計時して、前記出力信号間の差が前 記短い方の期間より小さくなるような第一の量を求め、 前記タイマーが前記第一の量を計時し終わるときに長い方の出力信号に対応する 出力ポートをトグルする工程をさらに備えていることを特徴とする請求項（１２ ）記載のマイクロ制御器の使用方法。
15. （１５）前記一方のタイマーは計時終了時に一定の所定時間で再ロードされ、 前記出力期間信号を発する工程は、 前記第一タイマーの計時終了時に生じる少なくとも所定数のタイマー遮断を含む 期間にわたって対応入力信号からなるパルスを計数し、 パルスの開始と終了の間の正味時間と対応タイマー期間のそれぞれ開始および終 了とをタイマー期間の数とタイマー期間の長さとの積に加算し、 パルス数で除し、 所定の校正ファクターを乗じる工程を有する、ことを特徴とする請求項（１２） 記載のマイクロ制御器の使用方法。
16. （１６）前記一方のタイマーは計時終了時に一定の所定時間で再ロードされ、 前記出力期間信号を発する工程は、 前記第一タイマーの計時終了時に生じる少なくとも所定数のタイマー遮断を含む 期間にわたって対応入力信号からなるパルスを計数し、 パルスの開始と終了の間の正味時間と対応タイマー期間のそれぞれ開始および終 了とをタイマー期間の数とタイマー期間の長さとの積に加算し、 パルス数で除し、 所定の校正ファクターを乗じる工程を有する、ことを特徴とする請求項（１４） 記載のマイクロ制御器の使用方法。