(57)【要約】【課題】車速パルス間の時間間隔から車両速度を検出する技術において、時間計測用の低速用と高速用の２つのタイマカウンタを速度に応じて切り替えることにより、速度検出の精度とリアルタイム性を両立しながら、タイマカウンタのビット数とＣＰＵ周辺モジュールの負荷も抑制する。【解決手段】車速パルス入力割り込みがあると、判定選択手段３が、自車両の走行速度が高速か低速かを、車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより高速タイマＡ又は低速タイマＢの使用を選択する（判定選択処理）。そして、車速算出手段４が、車速パルスの時間間隔を、選択されている高速タイマＡ又は低速タイマＢで計測することにより車両速度を算出する（車速算出処理）。【選択図】図１
2008076293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両から伝達される車速パルスを検出して自車両の走行速度を算出する車両速度検出装置において、
前記車速パルスの検出を行うパルス検出手段と、
相対的に短い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための高速タイマと、
相対的に長い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための低速タイマと、
前記自車両の走行速度が高速か低速かを、前記車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより前記高速タイマ又は前記低速タイマの使用を選択する判定選択手段と、
前記車速パルスの時間間隔を、前記選択されている前記高速タイマ又は低速タイマで計測することにより車両速度を算出する車速算出手段と、
を備えることを特徴とする車両速度検出装置。
【請求項２】
前記パルス検出手段は、前記車速パルスが検出された時点ごとに割り込み処理を行うことにより、
前記車速算出手段に、車速パルスを前回検出したときから経過した時間間隔を前記高速タイマ又は前記低速タイマに基いて計測させるとともに、
前記高速タイマ及び前記低速タイマをクリアする
ことを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
【請求項３】
前記高速タイマは、
一定時間間隔毎にインクリメントする第１のカウンタと、
前記インクリメントの間隔を制御する第１の制御手段と、
前記車速パルスの検出に基く割り込み処理を開始する時点で、前記第１のカウンタの値を一時的に捕捉しておくキャプチャ手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
【請求項４】
前記低速タイマは、
一定時間間隔毎にインクリメントする第２のカウンタと、
前記インクリメントの間隔を制御する第２の制御手段と、
前記第２のカウンタを、予め決められた所定秒数分のカウンタ値に相当する所定の比較値と比較し、比較値に達したときに前記所定秒数の時間を所定の記憶手段に繰り上げ加算するとともに、前記第２のカウンタをクリアする、比較手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両速度検出装置。
【請求項５】
コンピュータを用いて、車両から伝達される車速パルスを検出して自車両の走行速度を算出する車両速度検出方法において、
割り込みコントローラにより前記車速パルスの検出を行うパルス検出手段と、
相対的に短い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための高速タイマと、
相対的に長い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための低速タイマと、
を用い、
前記自車両の走行速度が高速か低速かを、前記車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより前記高速タイマ又は前記低速タイマの使用を選択する判定選択処理と、
前記車速パルスの時間間隔を、前記選択されている前記高速タイマ又は低速タイマで計測することにより車両速度を算出する車速算出処理と、
をコンピュータの演算制御部で実行する
ことを特徴とする車両速度検出方法。
【請求項６】
前記パルス検出手段は、前記車速パルスが検出された時点ごとに割り込み処理を行うことにより、
前記車速算出処理において、車速パルスを前回検出したときから経過した時間間隔を前記高速タイマ又は前記低速タイマに基いて計測させるとともに、
前記高速タイマ及び前記低速タイマをクリアする
ことを特徴とする請求項５記載の車両速度検出方法。
【請求項７】
前記高速タイマは、
所定の第１のカウンタを一定時間間隔毎にインクリメントし、
前記インクリメントの間隔を、所定のレジスタに設定された周波数により制御し、
前記車速パルスの検出に基く割り込み処理を開始する時点で、前記第１のカウンタの値を一時的に捕捉しておくキャプチャ処理を実行する
ことを特徴とする請求項６記載の車両速度検出方法。
【請求項８】
前記低速タイマは、
所定の第２のカウンタを一定時間間隔毎にインクリメントし、
前記インクリメントの間隔を、所定のレジスタに記憶された周波数により制御し、
予め決められた所定秒数分のカウンタ値に相当する所定の比較値を所定のコンペアレジスタに予め設定し、
前記第２のカウンタを前記比較値と比較し、比較値に達したときに前記所定秒数の時間を所定の記憶手段に繰り上げ加算するとともに、前記第２のカウンタをクリアする、比較処理を実行する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の車両速度検出方法。
【請求項９】
コンピュータを用いて、車両から伝達される車速パルスを検出して自車両の走行速度を算出する車両速度検出プログラムにおいて、
割り込みコントローラにより前記車速パルスの検出を行うパルス検出手段と、
相対的に短い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための高速タイマと、
相対的に長い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための低速タイマと、
を有するコンピュータの演算制御部及び周辺モジュールを制御することにより、
前記自車両の走行速度が高速か低速かを、前記車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより前記高速タイマ又は前記低速タイマの使用を選択する判定選択処理と、
前記車速パルスの時間間隔を、前記選択されている前記高速タイマ又は低速タイマで計測することにより車両速度を算出する車速算出処理と、
を実行させることを特徴とする車両速度検出プログラム。
【請求項１０】
前記パルス検出手段は、前記車速パルスが検出された時点ごとに割り込み処理を行うことにより、
前記車速算出処理において、車速パルスを前回検出したときから経過した時間間隔を前記高速タイマ又は前記低速タイマに基いて計測させるとともに、
前記高速タイマ及び前記低速タイマをクリアさせる
ことを特徴とする請求項９記載の車両速度検出プログラム。
【請求項１１】
前記高速タイマにおいて、
所定の第１のカウンタを一定時間間隔毎にインクリメントさせ、
前記インクリメントの間隔を、所定のレジスタに設定された周波数により制御させ、
前記車速パルスの検出に基く割り込み処理を開始する時点で、前記第１のカウンタの値を一時的に捕捉しておくキャプチャ処理を実行させる
ことを特徴とする請求項１０記載の車両速度検出プログラム。
【請求項１２】
前記低速タイマにおいて、
所定の第２のカウンタを一定時間間隔毎にインクリメントさせ、
前記インクリメントの間隔を、所定のレジスタに記憶された周波数により制御させ、
予め決められた所定秒数分のカウンタ値に相当する所定の比較値を所定のコンペアレジスタに予め設定させ、
前記第２のカウンタを前記比較値と比較し、比較値に達したときに前記所定秒数の時間を所定の記憶手段に繰り上げ加算するとともに、前記第２のカウンタをクリアする、比較処理を実行させる
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の車両速度検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーションに用いる車速検出の技術を改良するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理技術の進歩に伴い、ナビゲーション装置の普及が目ざましい。ナビゲーション装置は、自動車等の車両に搭載し、地図データをもとに、ＧＰＳなどで特定する自車位置を周辺地図上に表示したり、利用者が施設検索やカーソルなどで指定する目的地への経路を探索計算して設定し、地図表示や合成音声などで進行方向や交差点での右左折等の誘導案内を行うものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置において車両の移動量や現在位置などを正しく把握するためには、車両から伝達される車速パルスから車速を精度良く検出することが重要である。実際には、一定時間内に検出したパルス数、例えばパルス数／秒をパルス速度とし、これに、既知もしくは学習によって求めたパルススケーリングファクタ（例えばメートル／パルス数）を乗じて現在の車速を得る。例えばこの車速をもとにジャイロセンサの角速度を加味しながら累積的に積分をとることにより、車両の現在位置も算出できる。
【０００４】
このように、車速パルスによる速度の検出は、自律走行システムの精度改善にとって重要な要素である。具体的に、
パルス速度＝一定時間に検出されたパルス数／一定時間
を考えるとき、パルス速度検出の精度向上のために、
（１）検出する一定時間を長くして検出パルス数を多くとる（図８）、
（２）パルス数の分解能そのものを上げる（図９）、
（３）時間計測のための単位時間（刻み）ΔＴを細かくして分解能を上げる（図１０）
といった改善案が考えられる。
【特許文献１】特開平８−３１３２７９号公報
【特許文献２】特開平９−３２９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の改善案は、次のような問題があった。
（１）まず、パルス数を多くとれば（図８）車両が遅いほどリアルタイム性が劣化する問題があった。
（２）また、パルス数の分解能については、車両が出力するパルスに依存するため、ナビゲーション装置の側で対処できず（図９）、改善案の適用対象が限定される制限があった。
【０００６】
（３）さらに、時間計測の分解能の向上については、計測に用いられるタイマカウンタ（単に「タイマ」とも呼ぶ）のビット数が増大するため（図１０）、タイマをマイコンの周辺モジュールとして捉えたとき、タイマカウンタを全ビット非同期に読み込むことが出来なければカウント値に矛盾を生じるなど、制御の困難さや、必要な性能が上昇してコスト高を招く問題点もあった。
【０００７】
他に、車輌の走行距離の検出及び距離の補正係数の更新を高い精度で短時間に行う提案もあるが（例えば、特許文献１参照）、同様に負荷増大のデメリットがあり、また、車速に応じてカウントするパルス数を２段階に切り替える提案もあるが（例えば、特許文献２参照）、パルスの時間間隔計測における分解能自体は低速でも高速でも変わらないため、低速でのリアルタイム性劣化や高速での精度劣化は十分回避できない限界があった。
【０００８】
さらに、以上のどの手法をとるにしても、従来では、車速パルス発生をＣＰＵなどの割込みで検出し処理する場合、ＣＰＵはパルスエッジが発生してから割込みに入るまでにロスタイムを生じていたため、これが検出精度改善を妨げるとうい問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、車速パルス間の時間間隔から車両速度を検出する技術において、時間計測用の低速用と高速用の２つのタイマカウンタを速度に応じて切り替えることにより、速度検出の精度とリアルタイム性を両立しながら、タイマカウンタのビット数とＣＰＵ周辺モジュールの負荷も抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、車両から伝達される車速パルスを検出して自車両の走行速度を算出する車両速度検出装置において、前記車速パルスの検出を行うパルス検出手段と、相対的に短い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための高速タイマと、相対的に長い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための低速タイマと、前記自車両の走行速度が高速か低速かを、前記車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより前記高速タイマ又は前記低速タイマの使用を選択する判定選択手段と、前記車速パルスの時間間隔を、前記選択されている前記高速タイマ又は低速タイマで計測することにより車両速度を算出する車速算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、車速パルス間の時間間隔から車両速度を検出する技術において、時間計測用の高速用と低速用のタイマカウンタを速度域に応じて切り替え、高速用では細かい時間刻みで速度検出の精度と即応性を両立することにより、ナビゲーションでの的確な自立走行処理処理を実現し、低速用では長い時間刻みにより、同期性を要するタイマカウンタのビット数を抑え、タイマを含むＣＰＵ周辺モジュールの負荷とコストも抑制し費用の低廉化も可能となる。
【００１２】
本発明の他の態様は、さらに、前記パルス検出手段は、前記車速パルスが検出された時点ごとに割り込み処理を行うことにより、前記車速算出手段に、車速パルスを前回検出したときから経過した時間間隔を前記高速タイマ又は前記低速タイマに基いて計測させるとともに、前記高速タイマ及び前記低速タイマをクリアすることを特徴とする。
【００１３】
このように、車速パルス検出時点ごとの割り込みを処理の契機とすることにより、時間間隔の計測やタイマのクリアを、確実かつ容易に実行させる実装が可能となる。
【００１４】
本発明の他の態様は、さらに、前記高速タイマは、一定時間間隔毎にインクリメントする第１のカウンタと、前記インクリメントの間隔を制御する第１の制御手段と、前記車速パルスの検出に基く割り込み処理を開始する時点で、前記第１のカウンタの値を一時的に捕捉しておくキャプチャ手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このように、車速パルス入力時の割り込みに際し、時間計測に用いるカウンタ値を、ハードウェアによるキャプチャ機構で捕捉することにより、ＣＰＵによるその後の割り込み処理を待つ等のタイムラグを排除し、優れた精度で車速パルスの間隔を計測可能となる。
【００１６】
本発明の他の態様は、さらに、前記低速タイマは、一定時間間隔毎にインクリメントする第２のカウンタと、前記インクリメントの間隔を制御する第２の制御手段と、前記第２のカウンタを、予め決められた所定秒数分のカウンタ値に相当する所定の比較値と比較し、比較値に達したときに前記所定秒数の時間を所定の記憶手段に繰り上げ加算するとともに、第２のカウンタをクリアする、比較手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
このように、低速タイマのカウンタについて、インクリメント間隔を用途や使用状況に応じ、周波数設定により任意に制御するとともに、予め決められた所定秒数分ごとに他の記憶手段に繰り上げて記録することにより、カウンタに必要なビット数が一層抑制できる。
【００１８】
なお、方法及びプログラムにおいても以上の各態様に準じる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明では、車速パルス間の時間間隔から車両速度を検出する技術において、時間計測用の低速用と高速用の２つのタイマカウンタを速度に応じて切り替えることにより、速度検出の精度とリアルタイム性を両立しながら、タイマカウンタのビット数とＣＰＵ周辺モジュールの負荷も抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は適宜省略する。
【００２１】
〔１．構成〕
本実施形態は、車両から伝達される車速パルスを検出して自車両の走行速度を算出する車両速度検出装置（以下「本装置」と呼ぶ）に関するもので、本装置に対応する方法及びプログラムとしても把握可能である。
【００２２】
まず、本装置の構成例を図１に示す。すなわち、本装置は、複数のタイマを持つマイコン、もしくは、マイコンに２つ以上のタイマモジュールを設置した構成であり、一例として、ＣＰＵ（たとえばＳＨ２のＭＴＵ）がアーキテクチャとして有しているものを利用可能である。
【００２３】
図１において、高速タイマＡは、相対的に短い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための手段で、一定時間間隔毎にインクリメントする第１のカウンタ（説明の便宜上、タイマと同じ符号Ａを用いて「カウンタＡ」と呼ぶ）と、前記インクリメントの間隔を制御する第１の制御手段として、レジスタＡと、を有する。
【００２４】
すなわち、高速タイマＡは、発振器（典型的にはＣＰＵのクロック）を分周する形で、レジスタＡに事前に設定する周波数ＡでカウンタＡをインクリメントするタイマであり、周波数ＡはカウンタＡのインクリメントの時間間隔（周期）を制御する設定値である。
【００２５】
また、本装置では、車速パルスの検出に基づいて割り込み処理を行うが、高速タイマＡのキャプチャ部Ａ２は、外部信号（ここでは車速パルス）をトリガとした割り込み処理を開始する時点で、ハードウェア機能を用いたキャプチャ割り込みにより、その時点のカウンタＡの値を所定のレジスタ（キャプチャレジスタ）にコピーして一時的に補足しておくキャプチャ手段である。すなわち、ＣＰＵはパルスエッジが発生してから割り込みに入るまでロスタイムを生じることから、この割り込みのタイミングでカウンタＡの値を一時的に捕捉する。このキャプチャ機能の動作とともに、割り込みコントローラはＣＰＵの演算器に向かって割り込みを発生する。
【００２６】
低速タイマＢは、相対的に長い時間間隔を単位としてカウントすることにより時間間隔を計測するための手段で、一定時間間隔毎にインクリメントする第２のカウンタ（説明の便宜上、タイマと同じ符号Ｂを用いて「カウンタＢ」と呼ぶ）と、前記インクリメントの間隔を制御する第２の制御手段として、レジスタＢと、を有する。
【００２７】
また、低速タイマＢの比較処理部Ｂ２は、カウンタＢを、予め決められた所定秒数（ここでは１秒）分のカウンタ値に相当する所定の比較値と比較し、比較値に達したときに１秒の時間を所定の記憶手段（図中の「メモリ」などであり、その記憶内容を「秒時間」と呼ぶ）に繰り上げ加算するとともに、カウンタＢをクリアする（比較処理）。
【００２８】
このような低速タイマＢは、事前に設定する周波数ＢでカウンタＢをインクリメントするタイマである点は高速タイマＡと共通であるが、本実施形態では、周波数Ａは周波数Ｂより大きく設定するので、低速タイマＢより高速タイマＡの方がインクリメントが短い間隔で頻繁となる。また、低速タイマＢは、上記のように、比較値Ｂに基づいて割り込みコントローラに信号を送るように設定可能であり、比較値Ｂを所定のレジスタ（コンペアレジスタ）を設定しておくことにより、カウンタＢが比較値Ｂになった時点で自動的にクリアされ、このタイミングで割り込みコントローラはＣＰＵの演算器に向かって割り込みを発生できる。
【００２９】
なお、このような比較値を持たないカウンタＡは、ビット数で表現できる最大値（例えば１６ビットならば６５５３５）を越えると０に戻る。
【００３０】
また、割り込みコントローラ１は、車速パルス検出を行うパルス検出手段で、レジストレーションされた割り込みに対する演算を要求するものであり、演算器からは高速タイマＡ、低速タイマＢ、ＲＡＭの空間が読み書き可能である。
【００３１】
また、ＣＰＵの演算器を含む演算制御部２は、プログラムにより、判定選択手段３と、車速算出手段４と、を実現する。これら各手段３，４は、後述する機能作用を実現実行する処理手段である。
【００３２】
〔２．作用〕
以上のように構成された本実施形態は、以下のように働く。
〔２−１．作用の概要〕
まず、初期化として、高速タイマＡに周波数Ａを設定し、低速タイマＢには、周波数Ｂと、割り込みコントローラ機能を比較値Ｂに周波数Ｂを代入して設定する。ここで周波数Ａ＞周波数Ｂとする。そして、両カウンタＡ、Ｂをクリアし、高速タイマＡ、Ｂのカウントを開始する。また、割り込みコントローラ１は、車速パルス入力が有るか、または、低速タイマＢのカウンタＢが比較値Ｂ＝周期Ｂになると、割り込みを発生するように設定し待機させる。
【００３３】
その後、車速パルス入力割り込みがあると、判定選択手段３が、自車両の走行速度が高速か低速かを、車速パルスに関する所定の閾値で判定することにより高速タイマＡ又は低速タイマＢの使用を選択する（判定選択処理）。また、車速算出手段４は、車速パルスの時間間隔を、選択されている高速タイマＡ又は低速タイマＢで計測することにより車両速度を算出する（車速算出処理）。
【００３４】
具体的には、車速パルス入力割り込みがあると、まず、通常は許可されている低速タイマＢの割り込みを一旦禁止する。そして、高速か低速かを判断するための低速閾値をカウンタＢが超えるか、または、秒時間に値が存在する場合、低速タイマＢで、１パルス当たりの時間（パルス速度）を計算し、一方、カウンタＢが低速閾値を超えないか、または、秒時間に値が存在しない場合は、高速タイマＡで同様に、１パルス当たりの時間（パルス速度）を計算する。そのうえで、カウンタＡ、Ｂ、秒時間をクリアし、低速タイマＢの割り込みを許可する。
【００３５】
また、低速タイマＢのカウンタＢが周期Ｂに等しくなった時の割り込みでは、秒時間＜初期秒時間のときは秒時間を増分し、カウンタＢ＝カウンタＢ−周波数Ｂとし、割り込みを終了する。
以下、より具体的に説明する。
【００３６】
〔２−２．初期化〕
まず、初期化の際は、図２に示すように、「秒時間」に｛初期秒時間｝を代入する（ステップＳ２１）。この「初期秒時間」は、初期化後初めのパルスが入るまでの時間が短い場合に異常に大きい速度を検出することを回避するための十分大きな適宜な値であり、「パルス速度」計算の際に分母を非常に大きくすることにより、パルス速度を非常に小さい値に抑えるためのものである。
【００３７】
また、高速タイマＡについて、｛周波数Ａ｝で「カウンタＡ」が増分（インクリメント）されるように設定し、「カウンタＡ」を０にクリアする（ステップＳ２２）。また、パルス入力によるキャプチャ割り込みを割り込みコントローラ１に設定する（ステップＳ２３）。ここで、キャプチャ割り込みとは、高速タイマＡにおける「カウンタＡ」の値を、パルス入力後即時に（ハードウエアを使用して割り込み前に）キャプチャレジスタにコピーすることを意味する。これはパルス入力から割り込みまでの遅延によってタイマカウンタが進んでしまうことによる誤差を回避するためである。
【００３８】
また、低速タイマＢについては、｛周波数Ｂ｝で「カウンタＢ」が増分されるように設定し、「カウンタＢ」を０にクリアする（ステップＳ２４）。また、カウンタＢが｛周波数Ｂ｝となったときに割り込みが起こるように所定のレジスタ（コンペアレジスタ）の「比較値Ｂ」に｛周波数Ｂ｝を代入し、割り込みコントローラを設定する（ステップＳ２４）。
【００３９】
これらの初期化を行ったうえで、高速タイマＡ、低速タイマＢのタイマによるカウントを開始し（ステップＳ２５）、パルスの入力及び低速タイマＢの割り込みを待機する。
【００４０】
〔２−３．パルス入力割り込み〕
その後、パルス検出手段である割り込みコントローラ１は、車速パルスが検出された時点ごとに割り込み処理を行うことにより、車速算出手段４に、車速パルスを前回検出したときから経過した時間間隔を高速タイマＡ又は低速タイマＢに基いて計測させるとともに、高速タイマＡ及び低速タイマＢをクリアする。
【００４１】
具体的には、車速パルスが入力されると、パルス入力割り込みが発生し、このパルス入力割り込みでは、図３に示すように、まず、低速タイマＢの割り込みを禁止する（ステップＳ３１）。そして、「カウントＢ」が｛低速スレッシュホールド（スレッショルド）｝値を超えているとき、または、「秒時間」に値が存在するときは（ステップＳ３２）、車速は低速域であり、「パルス速度」として
｛周波数Ｂ｝／（「秒時間」×｛周波数Ｂ｝＋「カウントＢ」）
として、１パルス当たりの時間を計算する（ステップＳ３３）。
【００４２】
ステップＳ３２の条件が成立する場合以外ならば、高速域であり、「パルス速度」として
｛周波数Ａ｝／「カウントＡキャプチャ」（キャプチャレジスタ値）
として、同様に１パルス当たりの時間を計算する（ステップＳ３４）。これらの計算後、「カウンタＡ」、「カウンタＢ」、「秒時間」を０にクリアし（ステップＳ３５）、低速タイマＢの割り込みを元通り許可し、処理を終了する（ステップＳ３６）。
【００４３】
〔２−４．低速タイマＢ割り込み〕
また、低速タイマＢの比較値Ｂの割り込み、すなわち、「カウンタＢ」が「周期Ｂ」を超えているときの割り込みでは、図４に示すように、「秒時間」が｛初期秒時間｝を超えていないとき、「秒時間」を増分（インクリメント）する（ステップＳ４１）。このインクリメントは、低速時、カウンタＢが比較値Ｂ＝周期Ｂに達した時点では、前回のパルス入力又は前回の同じ図４の割り込みから丁度１秒が経過していることから、この１秒を繰り上げて保持しておくためで、初期秒時間を超えていないときに限定するのは、「秒時間」が、表現できる値を超えないためである。そしてその後、「カウンタＢ」から｛周波数Ｂ｝を減算し（ステップＳ４２）、処理を終了する。
【００４４】
〔２−５．タイマと車速の関係〕
続いて、高速タイマＡと車速パルスの関係を図５に、また、低速タイマＢと車速パルスの関係を図６に示す。すなわち、高速タイマＡにおけるカウンタのインクリメント間隔（図５）の方が、低速タイマＢにおけるカウンタのインクリメント間隔より短く、高速時の計測における車速パルス時間間隔Ｔａ（図５）は、
Ｔａ＝（６０−１０）×インクリメント時間間隔
のように、細かく刻まれた短いインクリメント時間間隔を単位とするため、速度検出の精度とリアルタイム性が両立できる。
【００４５】
これに対し、低速時の計測における車速パルス時間間隔Ｔｂ（図６）は、
Ｔｂ＝（６００−１００）×インクリメント時間間隔
のように、粗く刻まれた長いインクリメント時間間隔を単位とするため、時間間隔の数やカウンタのビット幅が少なくて済み、ＣＰＵ周辺モジュールの負荷も抑制されて低価格化も実現できる。
【００４６】
なお、通常、車速パルスはタイヤ１回転当たり２又は４パルスであり、タイヤの直径は既知である。したがって、車両の時速も、上記のように得られた車速パルス時間間隔ＴａやＴｂ（秒）と、パルスゲイン（１パルスあたりで車両が走行する距離）、時速の換算係数から計算できる。
【００４７】
〔２−６．切替の基準〕
次に、実際のシステム運用における車両速度と誤差の関係を図７に示し、この図から、高速タイマＡと低速タイマＢの切替の基準を考察する。図７の例は、高速カウンタである高速タイマＡを｛周波数Ａ｝＝３０００００Ｈｚ、低速タイマＢを｛周波数Ｂ｝＝３００００Ｈｚを設定し、｛低速スレッシュホールド｝＝３６００としたときの速度と誤差の関係を示す。
【００４８】
この場合、速度が上がれば、パルスあたりの時間分解能が下がるため、どちらのタイマの場合も、誤差が大きくなる。したがって、全速度域に高速なタイマを利用すれば、誤差は少ないが、カウンタのビット数を必要とする。この例では、低速スレッシュホールドを３６００としているので、高速タイマＡは３６０００となり、時速５ｋｍ以下で１５ビット以上（２の１５乗＝３２７６８）のカウンタが必要となる。
【００４９】
なお、軸の数値や、単位そのものは、各車両が持つパラメータ（パルスゲイン：１パルスあたりで車両が走行する距離）によって異なるため、明記していない。ある車両において、高速タイマＡ、低速タイマＢをある周波数で定義したとき、横軸は、「パルス速度」からある車両におけるパルスゲインを用いて計算された時速すなわち速度を表し、縦軸は、高速タイマＡ、低速タイマＢにある周波数Ａ、Ｂを設定したときに、カウントＡ、Ｂが１カウント分ずれたときに計算される時速の誤差である。
【００５０】
例えば、低速タイマＢにおいて、パルス速度は下記のように計算される。
「パルス速度」＝｛周波数Ｂ｝／（「秒時間」×｛周波数Ｂ｝＋「カウンタＢ」）
したがって、時速は下記のように計算される
「時速」＝パルスゲイン×時速の換算係数×「パルス速度」
なお、非同期でパルスは入るので、タイマの周波数が高ければ、分解能が高いので誤差は少ない。すなわち、図７において縦軸で選んだ誤差は
α＝｛周波数Ｂ｝／（「秒時間」×｛周波数Ｂ｝＋「カウンタＢ」−１）
で計算し、
「カウントあたりの誤差」＝パルスゲイン×時速の換算係数×（α―「パルス速度」）
としたものを速度毎にプロットしたものである。
【００５１】
この図７からわかるように、低速タイマは高速での誤差が大きく（右上方の楕円）、高速タイマは低速でカウンタのビット数を多く要し（左下方の楕円）、これら速度検出用タイマの低速走行と高速走行時における切り替えとしては、速度とカウント当たりの誤差から、５ｋｍ／ｈ近辺で切り替えると（斜め右下向きの矢印で示す）効果があることがわかる。
【００５２】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、車速パルス間の時間間隔から車両速度を検出する技術において、時間計測用の高速用と低速用のタイマカウンタを速度域に応じて切り替え、高速用では細かい時間刻みで速度検出の精度と即応性を両立することにより、ナビゲーションでの的確な自立走行処理処理を実現し、低速用では長い時間刻みにより、同期性を要するタイマカウンタのビット数を抑え、タイマを含むＣＰＵ周辺モジュールの負荷とコストも抑制し費用の低廉化も可能となる。
【００５３】
また、本実施形態では、車速パルス検出時点ごとの割り込み処理を契機とすることにより、時間間隔の計測やタイマのクリアを、確実かつ容易に実行させる実装が可能となる。また、本実施形態では、車速パルス入力時の割り込みに際し、時間計測に用いるカウンタ値を、ハードウェアによるキャプチャ機構で捕捉することにより、ＣＰＵによるその後の割り込み処理を待つ等のタイムラグを排除し、優れた精度で車速パルスの間隔を計測可能となる。
【００５４】
また、本実施形態では、低速タイマのカウンタについて、周波数設定によりインクリメントする時間間隔を用途や使用状況に応じて任意に制御し速度検出制度を改善できると共に、１秒分ごとに他の記憶手段に繰り上げて記録することにより、カウンタに必要なビット数が一層抑制できる。
【００５５】
〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するもの及びそれ以外の他の実施形態も含むものである。例えば、上記実施形態では、本発明の各機能をＣＰＵの周辺モジュールで実現する例を示したが、各機能のうち、どの範囲をそのようなモジュールチップなどのハードウェアやワイヤードロジックで実現し、どの範囲をプログラムやマイクロプログラムなどで実現するか等の詳細は自由に決定して実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態における初期化の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施形態におけるパルス入力割り込み時の処理手順を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施形態におけるタイマ割り込み時の処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態における車速パルスと高速タイマＡの関係を示す概念図。
【図６】本発明の実施形態における車速パルスと低速タイマＢの関係を示す概念図。
【図７】本発明の実施形態における車両速度と誤差の関係を示す図。
【図８】従来技術における改善策の一例を示す説明図。
【図９】従来技術における改善策の一例を示す説明図。
【図１０】従来技術における改善策の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１…コントローラ
２…演算制御部
３…判定選択手段
４…車速算出手段
Ａ…タイマ（タイマカウンタ）Ａとそれに関連する符号
Ａ２…キャプチャ部
Ｂ…タイマ（タイマカウンタ）Ｂとそれに関連する符号
Ｂ２…比較処理部
Ｔａ…車速パルス時間間隔
Ｔｂ…車速パルス時間間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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