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JPH1048227A - 自動車速度演算装置 - Google Patents

自動車速度演算装置

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Publication number
JPH1048227A
JPH1048227A JP8225865A JP22586596A JPH1048227A JP H1048227 A JPH1048227 A JP H1048227A JP 8225865 A JP8225865 A JP 8225865A JP 22586596 A JP22586596 A JP 22586596A JP H1048227 A JPH1048227 A JP H1048227A
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JP
Japan
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circuit
signal
vehicle
acceleration
signal corresponding
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JP8225865A
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English (en)
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JP3116833B2 (ja
Inventor
Takae Kihara
原 高 栄 木
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE69713457T priority patent/DE69713457T2/de
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Priority to US08/908,447 priority patent/US6220085B1/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G01P21/02Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車への取り付けが簡単で、重力加速度の
影響のない、自動車速度演算装置を得る。 【解決手段】 自動車速度演算装置10は、自動車のシ
ガレットソケットに接続可能に設けられた入力端子12
を含む。入力端子12には、ノイズフィルタ14の入力
端が接続される。ノイズフィルタ14の出力端には、カ
ウンタ16の入力端が接続される。カウンタ16の出力
端には、速度演算回路18の入力端が接続される。速度
演算回路18は、カウンタ16の出力信号から、脈流成
分の周波数と比例関係にある自動車の走行速度を演算す
るためのものである。速度演算回路18の出力端は、出
力端子20に接続される。出力端子20から、自動車の
走行速度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は自動車速度演算装
置に関し、特にたとえば、自動車のナビゲーションシス
テムにおいて位置算出のために必要な速度情報を得るた
めの自動車速度演算装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のナビゲーションシステムにおいて
は、自動車に装備された車速センサからの信号を利用し
て位置算出のために必要な速度情報を得る装置があっ
た。また、別の従来のナビゲーションシステムにおける
自動車速度演算装置としては、自動車の進行方向におけ
る加速度を検出できるように加速度センサを設置し、そ
の加速度センサの出力信号を時間積分して速度を得る装
置があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
に装備された車速センサからの信号は、外部に自由に取
り出せるようにはなっていない。そのため、車速センサ
からの信号を利用するためには、特別な配線工事が必要
であり不便であった。また、自動車の種類によっては、
車速センサからの信号の出力方法が違ったり、信号が取
り出せない場合があるなどの不都合があった。また、加
速度センサの信号を時間積分して速度を得る装置の場合
には、自動車がたとえば坂道などで傾斜した場合に重力
加速度の積分値が速度として出力されてしまうという問
題があった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、自
動車への取り付けが簡単で、重力加速度の影響のない、
自動車速度演算装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる発明
は、自動車の電源ラインにノイズフィルタを介して接続
され、自動車の発電機で発生する脈流成分の周波数また
は周期に対応した信号を得るためのカウンタと、カウン
タの出力信号から走行速度に対応する信号を得るための
演算回路とを含む、自動車速度演算装置である。
【0006】請求項2にかかる発明は、自動車の電源ラ
インにノイズフィルタを介して接続され、自動車の発電
機で発生する脈流成分の周波数または周期に対応した信
号を得るためのカウンタと、カウンタの出力信号を時間
微分するための微分回路と、微分回路の出力信号から仮
の加速度に対応した信号を得るための演算回路と、演算
回路により得られた仮の加速度に対応した信号を補正す
るための補正信号を得るための加速度センサと、補正信
号に基づき、前記演算回路により得られた仮の加速度に
対応した信号を補正するための補正回路と、補正回路に
より得られた加速度に対応した信号を時間積分して走行
速度に対応した信号を得るための積分回路とを含む、自
動車速度演算装置である。
【0007】
【作用】請求項1にかかる自動車速度演算装置では、カ
ウンタによって、電源ラインに含まれる脈流成分の周波
数または周期が計測され、計測した周波数または周期に
対応した信号が出力される。電源ラインに含まれる脈流
成分は、発電機(オルタネータ)で発生するものであ
り、その周波数または周期は、エンジンの回転数と比例
関係にある。また、エンジン回転数と走行速度とは比例
関係にある。つまり、自動車の発電機で発生する脈流成
分の周波数または周期は、自動車の走行速度と比例関係
にある。この関係に基づき、演算回路によって、カウン
タの出力信号から自動車の走行速度が演算される。
【0008】また、請求項2にかかる自動車速度演算装
置では、カウンタによって、電源ラインに含まれる脈流
成分の周波数または周期が計測され、計測した周波数ま
たは周期に対応した信号が出力される。カウンタの出力
信号は、微分回路によって時間微分される。微分回路の
出力信号は、演算回路に入力され時間微分されて一旦仮
の加速度に対応した信号に変換される。この仮の加速度
対応信号は、たとえばシフトチェンジによるギア比の変
化などによる誤差を含む場合がある。そこで、加速度セ
ンサにより、シフトチェンジに伴う急激な加速度の変化
や後退中であるか否かなどが検知され、仮の加速度に対
応した信号を補正するための補正信号として出力され
る。そして、この補正信号に基づいて、補正回路によ
り、仮の加速度に対応した信号の誤差が補正され、加速
度に対応した信号が得られる。さらに、この信号が、積
分回路によって時間積分されて走行速度に対応した信号
が得られる。
【0009】
【発明の効果】自動車の電源ラインは、たとえばシガレ
ットソケットやオーディオ用の電源供給ソケットなどと
して露出しているので、特別な工事をすることなく、簡
単に自動車速度演算装置を接続できる。そして、容易に
自動車の走行速度を得ることができる。また、この発明
の自動車速度演算装置は、電源ラインに含まれる脈流成
分を利用して自動車速度を演算するので、重力加速度の
影響がない。また、自動車の電源ラインからの電力を動
作電力とすることができるので、装置の簡略化を図るこ
とができる。
【0010】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0011】
【発明の実施の形態】
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示すブロック
図である。図1に示す自動車速度演算装置10は、入力
端子12を含む。この実施例の入力端子12は、自動車
の電源ラインとしてのシガレットソケットに接続できる
ように形成されている。この自動車速度演算装置10で
は、シガレットソケットから自動車の電源ラインに含ま
れる脈流成分を得るとともに動作電力を得る。電源ライ
ンに含まれる脈流成分は、発電機(オルタネータ)で発
生するものであり、その周波数または周期は、エンジン
の回転数と比例関係にある。図2および図3は、自動車
のエンジンの回転数が700rpmおよび2000rp
mであるときの電源ラインから得られる信号の波形をそ
れぞれ示す。なお、入力端子12は、シガレットソケッ
トに限るものではなく、たとえばカーオーディオ用の電
源ソケットなどに接続できるようにしてもよい。
【0012】入力端子12には、ノイズフィルタ14の
入力端が接続される。ノイズフィルタ14は、脈流成分
以外のノイズを除去するためのものである。ノイズフィ
ルタ14の出力端には、カウンタ16の入力端が接続さ
れる。この実施例のカウンタ16は、自動車の電源ライ
ンに含まれる脈流成分の周波数を計測し、サンプリング
して出力するためのものである。カウンタ16からは、
脈流成分の周波数に対応したアナログまたはデジタルの
信号が出力される。
【0013】カウンタ16の出力端には、速度演算回路
18の入力端が接続される。速度演算回路18は、カウ
ンタ16の出力信号から、脈流成分の周波数と比例関係
にある自動車の走行速度を演算するためのものである。
この演算のための変換関数ならびに係数は、あらかじめ
速度演算回路18に設定されている。速度演算回路18
の出力端は、出力端子20に接続され、出力端子20か
ら走行速度に対応した信号が得られる。出力端子20に
は、演算された自動車速度を出力するための装置が接続
される。なお、カウンタ16で脈流成分の周期を測定す
るようにしてもよい。
【0014】この実施例の自動車速度演算装置10は、
たとえばシガレットソケットなどを介して電源ラインに
接続することにより自動車の走行速度を求めることがで
きるため、特別な工事の必要がなく、自動車への取り付
けが簡単である。そして、容易に自動車の走行速度を得
ることができる。また、この実施例の自動車演算装置1
0は、電源ラインに含まれる脈流成分を利用して自動車
速度を演算するので、重力加速度の影響がない。さら
に、自動車の発電機からの出力を電源とすることができ
るので、装置の簡略化が可能である。
【0015】図4は、この発明の他の実施例を示すブロ
ック図である。図4に示す自動車速度演算装置10は、
入力端子12を含む。この実施例の入力端子12は、自
動車の電源ラインとしてのシガレットソケットに接続で
きるように形成されている。シガレットソケットに入力
端子12を接続することにより、自動車の電源ラインに
含まれる脈流成分が得られるとともに、動作電力が得ら
れる。なお、電源ラインとしては、シガレットソケット
に限るものではなく、たとえばカーオーディオ用の電源
ソケットなどに接続できるようにしてもよい。
【0016】入力端子12には、ノイズフィルタ14の
入力端が接続される。ノイズフィルタ14は、図2およ
び図3に示すような脈流成分以外のノイズを除去するた
めのものである。ノイズフィルタ14の出力端には、カ
ウンタ16の入力端が接続される。この実施例のカウン
タ16は、自動車の電源ラインに含まれる脈流成分の周
波数を計測し、サンプリングして出力するためのもので
ある。カウンタ16からは、脈流成分の周波数に対応し
たアナログまたはデジタルの信号が出力される。
【0017】カウンタ16の出力端には、微分回路22
の入力端が接続される。微分回路22は、脈流成分の周
波数に対応した信号を時間微分して、仮の加速度に関連
した信号(Hz/s)にするためのものである。微分回
路22の出力端には、加速度演算回路24の入力端が接
続される。加速度演算回路24は、微分回路22から出
力された信号を仮の加速度に対応した信号に変換するた
めのものである。すなわち、車体にかかる加速度(G)
と、脈流成分の周波数の微分値(Hz/s)との間に
は、たとえば図5に示すような関係がある。図5におい
て、一点鎖線は実測値を結んだ線であり、実線は実測値
から最小自乗法により求めた線である。このようにし
て、この実施例では、あらかじめ最小自乗法により変換
関数および係数を求めておき、それによって脈流成分の
周波数の微分値(Hz/s)を車体にかかる仮の加速度
(G)に対応した信号に変換する。なお、この明細書に
おいて、仮の加速度とは、後述する補正回路による補正
前の演算値をいう。
【0018】加速度演算回路24の出力端は、補正回路
26の一方の入力端に接続される。この実施例の補正回
路26は、加速度演算回路24から出力される仮の加速
度に対応した信号を補正するためのものである。すなわ
ち、上述の係数は、たとえばシフトチェンジによるギア
比の変化や、自動車の後退などの走行状況に応じて変更
する必要がある。そこで、この実施例では、自動車の進
行方向における加速度を検知するための加速度センサ2
8が設けられる。そして、加速度センサ28によって、
シフトチェンジや後退に伴う急激な加速度の変化が検知
される。加速度センサ28の出力信号は、補正のための
信号として、補正回路26の他方の入力端に接続され
る。補正回路26は、加速度センサ28からの出力信号
に基づいて、シフトチェンジがあったかどうかや、後退
中であるかどうかなどを判断し、それに応じた係数を選
択する。そして、補正回路26は、その係数により、仮
の加速度対応信号を補正して出力する。補正回路26の
出力端は、補正された後の加速度対応信号を時間積分す
るための積分回路30の入力端に接続される。加速度対
応信号を積分回路によって時間積分することにより、走
行速度に対応した信号が得られる。積分回路30の出力
端は、出力端子20に接続される。出力端子20には、
演算された自動車速度を出力するための装置が接続され
る。なお、この実施例においても、カウンタ16で脈流
成分の周期を測定するようにしてもよい。
【0019】図4に示す実施例の自動車速度演算装置1
0では、図1に示した実施例と同様の効果が得られると
ともに、補正回路26が設けられているので、より精度
の高い走行速度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】自動車のエンジンの回転数が700rpmであ
るときに電源ラインから得られる信号の波形図である。
【図3】自動車のエンジンの回転数が2000rpmで
あるときに電源ラインから得られる信号の波形図であ
る。
【図4】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】車体にかかる加速度(G)と脈流成分の周波数
の微分値(Hz/s)との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 自動車速度演算装置 12 入力端子 14 ノイズフィルタ 16 カウンタ 18 速度演算回路 20 出力端子 22 微分回路 24 加速度演算回路 26 補正回路 28 加速度センサ 30 積分回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車の電源ラインにノイズフィルタを
    介して接続され、自動車の発電機で発生する脈流成分の
    周波数または周期に対応した信号を得るためのカウン
    タ、および前記カウンタの出力信号から走行速度に対応
    する信号を得るための演算回路を含む、自動車速度演算
    装置。
  2. 【請求項2】 自動車の電源ラインにノイズフィルタを
    介して接続され、自動車の発電機で発生する脈流成分の
    周波数または周期に対応した信号を得るためのカウン
    タ、 前記カウンタの出力信号を時間微分するための微分回
    路、 前記微分回路の出力信号から仮の加速度に対応した信号
    を得るための演算回路、 前記演算回路により得られた仮の加速度に対応した信号
    を補正するための補正信号を得るための加速度センサ、 前記補正信号に基づき、前記演算回路により得られた仮
    の加速度に対応した信号を補正するための補正回路、お
    よび前記補正回路により得られた加速度に対応した信号
    を時間積分して走行速度に対応した信号を得るための積
    分回路を含む、自動車速度演算装置。
JP08225865A 1996-08-07 1996-08-07 自動車速度演算装置 Expired - Fee Related JP3116833B2 (ja)

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