JPH09113529A - 速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動開始初期段階における移動体の速度検出
タイミングを早めることができる速度検出装置の提供。 【解決手段】 移動体の速度に比例した周波数のパルス
を出力する速度検出手段ａと、該速度検出手段ａから出
力されたパルスの１周期の時間から移動体の速度を演算
する速度演算手段ｂと、該速度演算手段ｂで演算された
速度から移動体の移動停止を判断する移動停止判断手段
ｃと、該移動停止判断手段ｃで移動体の移動停止が判断
された後は、パルスの１回目および２回目のレベル変化
を検出するレベル変化検出手段ｄと、該レベル変化検出
手段ｄで検出された１回目のレベル変化から２回目のレ
ベル変化までの半周期で移動体の初期速度を演算する初
期速度演算手段ｅと、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、車両における車速
検出等、移動体の速度検出に用いられる速度検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、速度検出装置としては、例えば、
特開昭５５−４７２号公報に記載されているようなもの
がある。

【０００３】この従来の速度検出装置は、移動体の速度
に比例した周波数のパルスを出力する速度検出手段と、
該速度検出手段から出力されたパルスの立ち下りから次
の立ち下りまでの１周期の時間を計測し、その時間から
移動体の速度を演算する速度演算手段とを備えたもので
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の速度検出装置にあっては、図４の（イ）に示
すように、パルスの立ち下りから次の立ち下りまでの１
周期Ｔの時間を測定し、その時間から移動体の速度を演
算するような構成であったため、例えば、極低速状態に
おいてはパルスの１周期Ｔの時間が長く、このため、特
に、停止状態から移動を開始した直後においては移動体
の速度検出に遅れが生じるという問題点があった。

【０００５】また、図５の（イ）に示すように、パルス
の立ち下り状態で移動体が停止した場合においては、そ
の後の移動開始によるパルスのレベル変化が立ち上りか
ら開始されることから、計測開始が半周期遅れることに
なり、このため、速度検出の遅れがさらに大きくなると
いう問題点もある。

【０００６】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、移動開始初期段階における移動体の速
度検出タイミングを早めることができる速度検出装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するために、本発明請求項１記載の速度検出装置では、
図１のクレーム概念図に示すように、移動体の速度に比
例した周波数のパルスを出力する速度検出手段ａと、該
速度検出手段ａから出力されたパルスの１周期の時間か
ら移動体の速度を演算する速度演算手段ｂと、該速度演
算手段ｂで演算された速度から移動体の移動停止を判断
する移動停止判断手段ｃと、該移動停止判断手段ｃで移
動体の移動停止が判断された後は、パルスの１回目およ
び２回目のレベル変化を検出するレベル変化検出手段ｄ
と、該レベル変化検出手段ｄで検出された１回目のレベ
ル変化から２回目のレベル変化までの半周期で移動体の
初期速度を演算する初期速度演算手段ｅと、を備えてい
る手段とした。

【０００８】また、請求項２記載の速度検出装置では、
前記移動体が車両であり、前記速度検出手段が車両の車
速を検出する車速センサで構成されていて検出された車
速が車両の姿勢制御に用いられるようにした。

【０００９】また、請求項３記載の速度検出装置では、
前記車両の姿勢制御をサスペンションの減衰力特性制御
で行なうようにした。また、請求項４記載の速度検出装
置では、前記車両の姿勢制御を車両の車高制御で行なう
ようにした。

【００１０】

【作用】本発明請求項１記載の速度検出装置では、上述
のように構成されるので、移動停止判断手段ｃで移動体
の移動停止が判断された後は、レベル変化検出手段ｄに
おいて速度検出手段ａから出力されたパルスの１回目お
よび２回目のレベル変化が検出されると共に、初期速度
演算手段ｅでは１回目のレベル変化から２回目のレベル
変化までの半周期で移動体の初期速度の演算が行なわれ
る。

【００１１】即ち、移動体停止状態からの移動開始時点
においては、パルス半周期の時間から初期速度を演算す
るもので、これにより、速度検出タイミングを早めるこ
とができる。

【００１２】しかも、移動体停止状態からの移動開始時
点においては、パルスの立ち上りもしくは立ち下りのい
ずれから開始する場合であっても、パルスの最初のレベ
ル変化から検出することができるもので、これにより、
速度検出タイミングの遅れをなくすことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により詳述する。まず、実施の形態の構成を説明する。

【００１４】図２は、本発明速度検出装置を車両におけ
る車速検出装置に適用した実施の形態のサスペンション
制御装置を示す全体図であり、この図において、１は車
両のバッテリ、２はイグニッションスイッチ、３はハン
ドルに取り付けられていて操舵角を検出する舵角セン
サ、４は車両の車速を検出する車速センサ、５はコント
ロールユニット、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄはサスペンシ
ョン制御を行なうアクチュエータとしてのソレノイドバ
ルブをそれぞれ示している。

【００１５】また、前記コントロールユニット５内に
は、ＣＰＵ５１、電源回路５２、操舵角信号入力インタ
フェース回路５３、車速信号入力インタフェース回路５
４、ソレノイド駆動ドライバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，
５５ｄがそれぞれ設けられている。

【００１６】そして、このサスペンション制御装置で
は、以下に述べるような制御が行なわれる。即ち、ロー
ルの大きさは車速と旋回半径より決定されると共に、高
速走行時においては車両の操縦安定性を重視する観点か
ら、車速センサ４および舵角センサ３で車速と操舵角が
検出されると共に、この車速信号および操舵角信号に基
づき、各ソレノイドバルブ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを駆
動制御して各ショックアブソーバの減衰力特性を制御す
ることにより、操舵時における車両のロールを抑制し、
これにより、車両の操縦安定性を向上させる。

【００１７】また、車両の加速時においては、車両の後
部が沈み込む、いわゆるスカットを生じさせるため、車
速センサ４で検出された車速の変化率から、車両の急激
な加速状態を検出した時は、各ショックアブソーバの減
衰力特性をハードに制御することにより、スカットを抑
制するようになっている。

【００１８】即ち、前記車速センサ４は、請求の範囲の
速度検出手段を構成するもので、スピードメータケーブ
ルにより取り出したトランスミッションの回転をパルス
信号に変換する（図４，図５参照）。そして、この実施
の形態では、スピードメータケーブルの回転により、永
久磁石が回転し、その外側に固定したリードスイッチに
永久磁石の磁極が近付いた時に接点が接触するような構
造の、いわゆるリードスイッチ方式が採用されている。
なお、スピードメータケーブルの回転数は、JIS で車速
６０km/hの時、乗用車では６３７rpm に決められてお
り、この実施の形態では、スピードメータケーブル１回
転につき２パルス出力する車速センサ４が用いられてい
る。

【００１９】また、前記ＣＰＵ５１では、前記車速セン
サ４から出力されたパルス信号の周波数から、車速Ｖを
演算する処理が行なわれるもので、その演算回路部分が
請求の範囲の速度演算手段を構成している。

【００２０】次に、前記車速センサ４による車速Ｖの検
出方法を、図３のフローチャートおよび図４，図５のタ
イムチャートに基づいて説明する。車速Ｖの検出は、所
定の時間毎に図３のフローチャートのスタートＳＴＡＲ
Ｔを実行するもので、まず、ステップ１０１では、停止
フラグＦ-Sが１にセットされているか否かが判定され、
ＮＯである時、即ち、車両が通常の走行状態にある時
は、ステップ１０２に進み、ＹＥＳである時、即ち、車
両が停止状態にある時は、ステップ１２１に進む。

【００２１】前記ステップ１０２では、前回の実行時か
ら今回の実行時までの間に図４（ロ）または図５（ロ）
の〇印で示すパルスの立ち下りがあったか否か、即ち、
パルスの周期計測開始時点であるか否かの判定を行なう
もので、ＹＥＳである時は、ステップ１０３に進み、ま
た、ＮＯである時は、ステップ１１１に進む。

【００２２】前記ステップ１０３では、パルスの１周期
Ｔの時間を示すタイマの値より車速Ｖを算出する。即
ち、〇印でそれぞれ示す前回のパルスの立ち下り時点か
ら今回のパルスの立ち下り時点までの時間、即ち、パル
スの１周期Ｔの時間をタイマの値から計測し、このパル
スの１周期Ｔの時間から、次式(1) に基づき、車両の車
速Ｖを算出した後、ステップ１０４に進む。

【００２３】 Ｖ［km/h］＝３６００／（６３７×２×Ｔ［ sec］）・・・・・・・・・・(1) なお、図６は、前述のようにスピードメータケーブル１
回転につき２パルス出力する車速センサ４を用いた場合
の車速Ｖとパルス１周期Ｔとの関係を示す特性図であ
る。

【００２４】前記ステップ１０４では、前記ステップ１
０３で算出された車速Ｖが１km/h以上であるか否か、即
ち、車両が走行中であるか否かを判定し、ＹＥＳであれ
ば、そのままステップ１０６に進み、また、ＮＯ（車両
停止）であればステップ１０５に進んで停止フラグＦ-S
を１にセットした後ステップ１０６に進む。

【００２５】そして、このステップ１０６では、〇印で
示す今回のパルスの立ち下り時点から新たにパルス周期
Ｔの計測を開始するために、タイマを０にクリア・スタ
ートさせた後、これで１回のフローを終了する。

【００２６】前記ステップ１０２でＮＯと判定された場
合（前回の実行時から今回の実行時までの間にパルスの
立ち下りがない場合）に進むステップ１１１では、タイ
マの値が車速Ｖ＝３km/hに相当する周期Ｔ（＝９４２m
s）を越えているか否かを判定し、ＹＥＳであればステ
ップ１１２に進んで、車速Ｖを２km/hとした後ステップ
１１３に進み、また、ＮＯであれば、これで１回のフロ
ーを終了する なお、所定の車速Ｖ（＝３km/h）に相当するパルス周期
Ｔ（＝９４２ms）は次式(2) により求めることができ
る。

【００２７】 Ｔ［ sec］＝３６００／（６３７×２×Ｖ［km/h］）・・・・・・・・・・(2) ステップ１１３では、タイマの値が車速Ｖ＝２km/hに相
当する周期Ｔ（＝１４１３ms）を越えているか否かを判
定し、ＹＥＳであればステップ１１４に進んで、車速Ｖ
を１km/hとした後ステップ１１５に進み、また、ＮＯで
あれば、これで１回のフローを終了する ステップ１１５では、タイマの値が車速Ｖ＝１km/hに相
当する周期Ｔ（＝２８２６ms）を越えているか否かを判
定し、ＹＥＳであればステップ１１６に進んで、車速Ｖ
を０km/hとした後、ステップ１１７に進んで停止フラグ
Ｆ-Sを１にセットし、これで１回のフローを終了する。
また、ＮＯであれば、これで１回のフローを終了する。

【００２８】即ち、図６に示すように、車速Ｖが遅くな
るにつれて、パルスの立ち下がりから次の立ち下がりま
での１周期Ｔの時間が長くなり、特に車両停止直前の極
低速状態においては、急激に車速Ｖを検出するまでの時
間が長くなってしまうことから、前記ステップ１１１〜
１１７では、次のパルスの立ち下がりがくる前の段階
で、車両停止直前の極低速（２km/h，１km/h，０km/h）
状態を検出することにより、車両停止時の判断遅れを防
止することができる。

【００２９】一方、前記ステップ１０１でＹＥＳと判定
された場合、即ち、車両が一旦停止状態になった後は、
ステップ１２１に進むもので、このステップ１２１で
は、車両の停止後にパルスのレベル変化（▽印で示す立
ち上りもしくは立ち下り）があったか否か、即ち、車両
が走行を開始したか否かが判定され、ＹＥＳ（車両の走
行開始）であればステップ１２２に進み、また、ＮＯ
（停止状態継続）であればこれで１回のフローを終了す
る。

【００３０】前記ステップ１２２では、１回目レベル変
化フラグＦ-Lがすでに１にセットされているか否かを判
定し、ＮＯ（Ｆ-L＝０）である時は、ステップ１２３に
進んで１回目レベル変化フラグＦ-Lを１にセットした
後、ステップ１２４に進んでタイマを０にクリア・スタ
ートさせ、これで１回のフローを終了する。また、ＹＥ
Ｓ（Ｆ-L＝１）であれば、ステップ１３１に進む。

【００３１】前記ステップ１３１では、パルスの半周期
Ｔの時間を示すタイマの値より車速Ｖを算出する。即
ち、図４（ロ）および図５（ロ）に示すように、▽印で
示す車両停止後におけるパルスの１回目のレベル変化か
ら、◎印で示す２回目のレベル変化までの時間、即ち、
パルスの半周期Ｔh の時間をタイマの値から計測し、こ
のパルスの半周期Ｔh の時間から、次式(3) に基づき、
車両の車速Ｖを算出した後、ステップ１３２に進む。

【００３２】 Ｖ［km/h］＝１８００／（６３７×２×Ｔh ［ sec］）・・・・・・・・・・(3) ステップ１３２では、前記ステップ１３１で算出された
車速Ｖが１km/h以上であるか否か、即ち、車両が走行中
であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、ステップ１３
３に進んで停止フラグＦを０にクリアし、かつ、１回目
レベル変化フラグＦ-Lを０にクリアした後ステップ１３
４に進み、また、ＮＯ（車両停止）であればそのままス
テップ１３５に進んでタイマを０にクリア・スタートさ
せ、これで１回のフローを終了する。

【００３３】一方、前記ステップ１３４では、前記◎印
で示す車両停止後におけるパルスの２回目のレベル変化
が立ち下り方向であるか否かが判定され、ＹＥＳ（立ち
下り）であれば、図５（ロ）に示すように、現在のタイ
マは立ち上りパルスからの時間であるため、ステップ１
３５に進んでタイマを０にクリア・スタートさせ、これ
で１回のフローを終了する。また、ＮＯ（立ち上り）で
あれば、図４（ロ）に示すように、現在のタイマは立ち
下りパルスからの時間であり、そのままカウントを継続
させる必要があるため、ステップ１３５を経由すること
なくこれで１回のフローを終了する。

【００３４】次に、実施の形態の作用を説明する。 （イ）車両発進時における車速検出 図４（ロ）および図５（ロ）は、車速センサ４から出力
される車速信号としてのパルスを示すタイムチャートで
あり、I は車両走行時、IIは車両停止時、IIIは車両停
止後における走行開始時におけるパルスをそれぞれ示し
ている。

【００３５】そして、図４（ロ）と図５（ロ）のパルス
の違いは、図４（ロ）が停止時におけるパルスのレベル
が立ち上り状態（ハイレベル）であるのに対し、図５
（ロ）は立ち下り状態（ローレベル）である点である。

【００３６】まず、車両停止時IIにおけるパルスがハイ
レベルで停止している図４（ロ）の場合、走行開始初期
段階におけるパルスの１回めのレベル変化は立ち下りと
なる。このため、従来例では、図４（イ）の▽印で示す
最初の立ち下りから〇印で示す次の立ち下りまでの１周
期Ｔの時間から初期車速Ｖの演算が行なわれるのに対
し、実施の形態では、図４（ロ）の▽印で示す最初のレ
ベル変化（立ち下り）から◎印で示す次のレベル変化
（立ち上り）までの半周期Ｔh の時間から初期車速Ｖの
演算が行なわれるため、☆印でそれぞれ示すように、従
来例に比べ、車速検出タイミングが半周期Ｔh の時間だ
け早まることになる。

【００３７】次に、車両停止時IIにおけるパルスがロー
レベルで停止している図５（ロ）の場合、走行開始初期
段階におけるパルスの１回めのレベル変化は立ち上りと
なる。このため、従来例では、最初の立ち上りから半周
期後である図５（イ）の▽印で示す最初の立ち下りから
〇印で示す次の立ち下りまでの１周期Ｔの時間から初期
車速Ｖの演算が行なわれるのに対し、実施の形態では、
図５（ロ）の▽印で示す最初のレベル変化（立ち上り）
から◎印で示す次のレベル変化（立ち下り）までの半周
期Ｔh の時間から初期車速Ｖの演算が行なわれるため、
☆印でそれぞれ示すように、従来例に比べ、車速検出タ
イミングが１周期Ｔの時間だけ早まることになる。

【００３８】（ロ）車両停止直前における車速検出 図６に示すように、車速Ｖが遅くなるにつれて、パルス
の立ち下がりから次の立ち下がりまでの１周期Ｔの時間
が長くなり、特に車両停止直前の極低速状態において
は、急激に車速Ｖを検出するまでの時間が長くなってし
まう。即ち、図７に示す例において、従来例では、パル
スの立ち下がり時点ｆになって初めて車速Ｖ＝０km/hと
して検出され、それまで（ｂ〜ｆ）の間は車速Ｖ＝５km
/hが検出されたままの状態となる。

【００３９】そこでこの実施の形態では、図７の実線で
示すように、パルスの立ち下がり時点ｂからの時間をタ
イマで測定し、予め算出された極低速（３km/h，２km/
h，１km/h）時の１周期Ｔに相当する時間（Ｔ₁ ＝９４
２ms，Ｔ₂ ＝１４１３ms，Ｔ₃＝２８２６ms）を越えて
いるか否かを順次判定していくことにより、次のパルス
の立ち下がり時点ｆがくる前の段階で、極低速（２km/
h，１km/h，０km/h）状態を検出することができる。

【００４０】これにより、極低速状態における車速検出
タイミングを早めることができるようになり、特に、車
両停止時の判断遅れを防止することができる。

【００４１】（ハ）スカット制御 車速センサ４で検出された車速Ｖから車速Ｖの変化率を
求め、この車速Ｖの変化率の値から車両の急激な加速状
態を検出した時は、各ショックアブソーバの減衰力特性
をハードに切り換えることにより、スカットを抑制する
制御が行なわれる。

【００４２】そして、上述のように、走行開始初期段階
における車速検出タイミングが早まることで、スカット
抑制制御の開始タイミングも早くなり、このため、特
に、車両停止状態から車両が急発進加速した場合に発生
するスカットの抑制効果が高まって、車両姿勢の安定を
図ることができる。

【００４３】以上説明したように、この実施の形態の速
度検出装置にあっては以下に述べるような効果が得られ
る。 車両の走行開始初期段階における車速検出タイミン
グを早めることができるため、車両の急発信加速時にお
ける車両のスカットを早期に抑制して、車両姿勢の安定
を図ることができるようになる。

【００４４】 車両の停止時もしくは停止間際の極低
速走行状態において必要な制御の開始タイミングを早め
ることができる。

【００４５】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があっても本発明に含まれる。

【００４６】例えば、実施の形態では、車両の車速を検
出する場合に適用したが、回転角速度の検出や、その
他、回転や直線運動をする各種の移動体の移動速度を検
出する場合に適用することができる。

【００４７】また、実施の形態では、車両の姿勢制御を
サスペンションの減衰力特性制御で行なうようにした
が、車高制御で行なうようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の速度検出
装置にあっては、移動体の速度に比例した周波数のパル
スを出力する速度検出手段と、該速度検出手段から出力
されたパルスの１周期の時間から移動体の速度を演算す
る速度演算手段と、該速度演算手段で演算された速度か
ら移動体の移動停止を判断する移動停止判断手段と、該
移動停止判断手段で移動体の移動停止が判断された後
は、パルスの１回目および２回目のレベル変化を検出す
るレベル変化検出手段と、該レベル変化検出手段で検出
された１回目のレベル変化から２回目のレベル変化まで
の半周期で移動体の初期速度を演算する初期速度演算手
段と、を備えた構成としたことで、移動開始初期段階に
おける移動体の速度検出タイミングを早めることができ
るようになるという効果が得られる。

【００４９】また、請求項２記載の速度検出装置では、
前記移動体が車両であり、前記速度検出手段が車両の車
速を検出する車速センサで構成されていて検出された車
速が車両の姿勢制御に用いられる構成としたことで、車
両の走行開始初期の段階における車速検出のタイミング
遅れがなくなって、より早いタイミングで車両の姿勢制
御を開始することができるようになるため、特に車両急
発進時におけるスカットの抑制効果を高めて車両姿勢の
安定を図ることができるようになるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明速度検出装置を示すクレーム概念図であ
る。

【図２】本発明の速度検出装置を車両における車速検出
装置に適用した実施の形態のサスペンション制御装置を
示す全体図である。

【図３】本発明実施の形態の速度検出装置における車速
検出方法を示すフローチャートである。

【図４】本発明実施の形態の速度検出装置におけるパル
スの変動に対する車速検出状態を示すタイムチャートで
ある。

【図５】本発明実施の形態の速度検出装置におけるパル
スの変動に対する車速検出状態を示すタイムチャートで
ある。

【図６】本発明実施の形態の速度検出装置における車速
とパルス１周期との関係を示す特性図である。

【図７】本発明実施の形態の速度検出装置における極低
速状態でのパルス変動に対する車速検出状態を示すタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

ａ 速度検出手段 ｂ 速度演算手段 ｃ 移動停止判断手段 ｄ レベル変化検出手段 ｅ 初期速度演算手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の速度に比例した周波数のパルス
   を出力する速度検出手段と、 該速度検出手段から出力されたパルスの１周期の時間か
   ら移動体の速度を演算する速度演算手段と、 該速度演算手段で演算された速度から移動体の移動停止
   を判断する移動停止判断手段と、 該移動停止判断手段で移動体の移動停止が判断された後
   は、パルスの１回目および２回目のレベル変化を検出す
   るレベル変化検出手段と、 該レベル変化検出手段で検出された１回目のレベル変化
   から２回目のレベル変化までの半周期で移動体の初期速
   度を演算する初期速度演算手段と、を備えていることを
   特徴とする速度検出装置。
2. 【請求項２】 前記移動体が車両であり、前記速度検出
   手段が車両の車速を検出する車速センサで構成されてい
   て検出された車速が車両の姿勢制御に用いられることを
   特徴とする請求項１記載の速度検出装置。
3. 【請求項３】 前記車両の姿勢制御をサスペンションの
   減衰力特性制御で行なうようにしたことを特徴とする請
   求項２記載の速度検出装置。
4. 【請求項４】 前記車両の姿勢制御を車両の車高制御で
   行なうようにしたことを特徴とする請求項２記載の速度
   検出装置。