(57)【要約】 【課題】簡単な構成によって高精度の車両速度をリアルタイム且つ低コストで検出することができ、車載用ナビゲーションシステムに組み込まれた各種センサ系の融合化を図って、システムの総合的な性能向上に寄与することが可能な車両速度検出装置及び方法並びにプログラムを提供する。【解決手段】車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出部１と、車速パルス検出手段１にて検出される車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算部２とを備えている。さらに、車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周部３を設けている。車両速度演算部２は、前記分周部３で出力される分周パルスを用いて車速パルスを間引いた上で車両速度を算出するようになっている。【選択図】図１
2007218702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出手段と、前記車速パルス検出手段にて検出される車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算手段とを備えた車両速度検出装置において、
前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周手段を設け、
前記車両速度演算手段は、前記分周手段で出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出するように構成したことを特徴とする車両速度検出装置。
【請求項２】
前記車両速度演算手段は、
回路のタイミングを制御するクロックを発生させるクロック発生部と、
前記クロック発生部が発生させた前記クロックの立ち上がり時に、前記車速パルスがＨｉｇｈパルスの場合、前記クロックの１周期分Ｈｉｇｈパルスを保持して前記車速パルスを整形する波形整形部と、
前記分周手段で出力される前記分周パルスと前記波形整形部で整形された前記車速パルスを乗算して乗算パルスを求める乗算器と、
前記乗算器の求めた前記乗算パルスの立ち下がりに同期して、一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力するクリア部と、
前記クリア部のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの前記クロックの数をカウントするカウンタ部と、
前記乗算パルスの立ち上がり時において前記カウンタ部がカウントしたカウンタ値をラッチ値として保持するラッチ部と、
前記クロックにおける周波数値と前記ラッチ部に保持されたラッチ値から、前記乗算パルス間の時間を計算するパルス間時間計算部と、
前記パルス間時間計算部にて計算した前記乗算パルス間の時間と、前記車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離とから、車両速度を算出する車両速度算出部、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両速度検出装置。
【請求項３】
コンピュータを利用することにより、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出ステップと、前記車速パルス検出ステップにて検出される車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算ステップとを含む車両速度検出方法において、
前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周ステップを含み、
前記車両速度演算ステップでは、前記分周ステップで出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出することを特徴とする車両速度検出方法。
【請求項４】
コンピュータを利用することにより、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出機能と、前記車速パルス検出機能にて検出された車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算機能をコンピュータに実現させる車両速度検出プログラムにおいて、
前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周機能を含み、
前記車両速度演算機能では、前記分周機能で出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出することをコンピュータに実現させることを特徴とする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、車両から出力される車速パルスを利用して、高精度且つリアルタイムに車両の速度を検出する車両速度の検出技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車載用ナビゲーションシステムには、車両の方位を検出する方位検出装置（ジャイロセンサ）、車両の絶対位置を検出するＧＰＳ、高さ（道路の傾斜）を検出する加速度検出装置（重力センサ）、車両速度を検出する車両速度検出装置など、様々なセンサ系が組み込まれており、これら装置の検出結果に基づいて、自車位置の特定が行われている。この中で、車両速度検出装置は、タイヤ１回転あたりの車速パルス数を検出することで、車両の移動距離を算出する装置である。車速パルスは、車種によって異なるが、国内ではタイヤ１回転当たり２パルス又は４パルスが多用されている。
【０００３】
ここで、図面を参照して、車両速度検出の原理について説明する。図５はタイヤＴの回転に伴う車速パルスの出力状態を示している。例えば、タイヤＴが１回転する時に車速パルスが２パルス出力されるとした場合、パルス間隔は車両の移動距離ｌを示すことになる。この場合、タイヤＴの外周長Ｌの半分になる（数式１）。
（数１）
ｌ＝Ｌ／２
【０００４】
図６は車速パルスからの車両速度の算出方法を説明するためのグラフである。すなわち、単位時間内の車速パルス総数ｐをカウントし、これに１パルス当たりの車両の移動距離ｌを掛けることで車両速度ｖを求めることができる（数式２）。
（数２）
ｖ＝ｐ×ｌ／ｔ
【０００５】
上記の車両速度ｖの算出方法では、単位時間当たりの車速パルス総数ｐを利用しているので、車速パルス係数（タイヤＴの外周長Ｌ／タイヤＴが１回転する時に出力されるパルス数）が大きいほど、つまりタイヤＴの外周長Ｌが同じであればタイヤＴが１回転する時に出力されるパルス数が少ないほど、１パルスの増減で大きな速度誤差が発生することになる。この場合、タイヤＴが１回転する時に出力されるパルス数を単純に多くすれば車速精度を高めることができるが、車速パルスは車両側で発生しているため、これを簡単に変更することはできない。
【０００６】
車速精度を高める方法として、車速パルスをカウントする単位時間を長くすることが考えられるが、これだと、逐次変化する車両速度を検出することは難しくなる。すなわち、図６にて示した段階的な速度変化においてさらに段階数が減って、より大まかな変化を表すだけになってしまう。これにより、図７に示すような実際的な車両速度の変化をリアルタイムに検出することはできなかった。ここでいうリアルタイムとは、時速１００ｋｍ/ｈで走行している時、１０ｍの位置誤差を許容範囲とした場合、０．３ｓｅｃの遅延しか許されないという時間を示している。
【０００７】
また、車両のタイヤＴには種々のサイズのものがあるので、タイヤＴの外周長Ｌも様々である。そのため、タイヤＴの外周長Ｌを標準的な固定値として車両速度ｖを計算すると、実際のタイヤＴの外周長Ｌとの差の分だけ誤差が生じる。特に、自律航法で車両の移動距離を求める際には累積誤差が大きくなる。そこで特許文献１のように、車両に設置した加速度センサの出力から参照車速を計算してタイヤＴの外周長Ｌを推定するといった技術も提案されている。
【０００８】
さらに、車両速度を検出する場合に、単位時間当たりの車速パルス総数ｐをカウントするのではなく、特許文献２で述べられているように、車速パルスの周期から車両速度ｖを算出する技術も提案されている。すなわち、図８に示すように、車速パルスｖのパルス間の時間ｔｐを計測し、１パルス当たりの車両の移動距離ｌを、計測したパルス間の時間ｔｐで割ることによって、車両速度を求めるようになっている（数式３）。
（数３）
ｖ＝ｌ／ｔｐ
【０００９】
図９は車速パルスの周期から車両速度ｖを算出する場合のグラフである。この検出方法では、車速パルスが出力される都度、車両速度ｖを計算することができる。なお、車両速度ｖは車速パルスの間では出力されないが、２点の算出した車両速度ｖから補完することが可能である。図９から明らかなように、車速パルスのパルス間の時間ｔｖによって車両速度ｖを計算した方が、単位時間当たりの車速パルス総数ｐを利用して車両速度を計算した場合に比べて、図７に示した実際的な車両速度ｖの変化を逐次、表すことが可能である。
【特許文献１】特開２０００−１６２２１号公報
【特許文献２】特開平７−２１８５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の車両速度検出技術では、性能の向上が著しい近年のＧＰＳ受信機に対して、検出精度のレベルが脅かされているといった問題があった。ＧＰＳから出力される車両速度値は、車速パルスからの車両速度値と比較することで、ＧＰＳのデータの確からしさを求めている。最近では、ＧＰＳによる車両速度の精度は、０．１ｍ/ｓｅｃ程度と、極めて高くなっている。そのため、これに対応すべく、車速パルスによる車両速度値の検出精度に関しても、さらに高めることが強く要請されていた。
【００１１】
また、車載用ナビゲーションシステムにおいて、加速度検出装置（重力センサ）を用いて高さ検出（道路の傾斜）を行っていることは既に述べたが、この加速度検出装置の出力には重力加速度と一緒に車両の加速度も含まれている。このため、高さ検出の精度を上げるには、加速度検出装置の出力から車両の加速度だけを除去する必要がある。車両の加速度を知るためには車両速度を正確に把握することが不可欠である。つまり、高さ検出への影響を抑える観点からも、車両速度の検出精度を高めることが期待されている。すなわち、車載用ナビゲーションシステムの総合的な性能アップを図るためには、システム内に組み込まれた各センサ系の１つだけが突出して高性能であっても意味が無く、各センサ系の性能レベルを合わせてセンサ系を融合化しつつ、全体的にバランス良く性能を高めていくことが重要となっている。
【００１２】
ところで、図９に示したような車速パルスの周期から車両速度を算出する車両速度検出技術の場合、タイヤの回転速度が低回転速度領域（車両の低速走行時）では、パルス間の時間ｔｐが十分に大きいため、良好な検出精度を得ることができる。しかしその反面、タイヤの回転速度が高回転速度領域（車両の高速走行時）では、パルス間の時間ｔｐが非常に小さくなるので、車速パルスが出力されるたびに車両速度を高い精度で検出することは  困難であった。
【００１３】
例えば、タイヤの外周を２ｍ、車速パルスを２とした時、車速が時速３６ｋｍ／ｈであれば、車速パルスの出力周期は、
（数４）
３６（ｋｍ/ｈ）／３．６（ｍ/ｓｅｃ）／２（ｍ）＊２（ｐｌｕｓｅ）＝１０（Ｈｚ）
となる。
【００１４】
ここで、クロック周波数を１００Ｈｚとした場合、車速パルスの出力周期が１０（Ｈｚ）ではカウンタ値は１０となる。このとき、カウンタ値１０±１の変動と仮定すると、
（数５）
２（ｍ）／２（ｐｌｕｓｅ）／（（１０±１）／１００（Ｈｚ））＊３．６（ｋｍ/ｈ）＝３６±約３．６（ｋｍ/ｈ）
の変化を示すことになる。
【００１５】
次に、車速が上がって時速７２ｋｍ/ｈになると、車速パルスの出力周期は、
（数６）
７２（ｋｍ/ｈ）／３．６（ｍ/ｓｅｃ）／２（ｍ）＊２（ｐｌｕｓｅ）＝２０（Ｈｚ）
となる。
【００１６】
ここで、クロック周波数を１００Ｈｚとした場合、車速パルスの出力周期が２０（Ｈｚ）ではカウンタ値は５となる。このとき、上記の場合と同じく、カウンタ値の変動値を±１と仮定すると、
（数７）
２（ｍ）／２（ｐｌｕｓｅ）／（（５±１）／１００（Ｈｚ））＊３．６（ｋｍ/ｈ）＝７２±約１５（ｋｍ/ｈ）
の変化を示すことになり、検出精度はかなり劣化することになる。
【００１７】
このように、車両速度が大きくなればなるほど、検出精度が劣化する傾向にあり、車両の移動距離に大きな誤差が生じるおそれがあった。高性能な高速演算回路を使うことで優れた検出精度を確保することも可能ではあるが、高性能な演算回路は高価なので、経済的には不利であった。そこで、経済性と性能を両立させた車両速度の検出技術の開発が待たれていた。
【００１８】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、その目的は、簡単な構成によって高精度の車両速度をリアルタイム且つ低コストで検出することができ、車載用ナビゲーションシステムに組み込まれた各種センサ系の融合化を図って、システムの総合的な性能向上に寄与することが可能な車両速度検出装置及び方法並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出手段と、前記車速パルス検出手段にて検出される車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算手段とを備えた車両速度検出装置において、前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周手段を設け、前記車両速度演算手段は、前記分周手段で出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出するように構成したことを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１の発明を方法の観点から捉えたものであり、コンピュータを利用することにより、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出ステップと、前記車速パルス検出ステップにて検出される車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算ステップとを含む車両速度検出方法において、前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周ステップを含み、前記車両速度演算ステップでは、前記分周ステップで出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出することを特徴としている。
【００２１】
さらに、請求項４の発明は、請求項１、３の発明に係る車両速度検出装置及びその方法に関してこれをプログラムの観点から捉えたものであり、コンピュータを利用することにより、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出機能と、前記車速パルス検出機能にて検出された車速パルスの周期から車両速度を演算する車両速度演算機能をコンピュータに実現させる車両速度検出プログラムにおいて、前記車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、前記車速パルスを分周して分周パルスを出力する分周機能を含み、前記車両速度演算機能では、前記分周機能で出力される前記分周パルスを用いて前記車速パルスを間引いた上で車両速度を算出することをコンピュータに実現させることを特徴としている。
【００２２】
以上の構成を有する請求項１、３、４の発明においては、車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、つまり、車両の走行速度が所定値よりも大きくなって車速パルス間の時間が短くなった場合、車速パルスを分周することにより、車速パルスを間引くようになっている。間引かれた車速パルスは、出力周期を実質的に長くすることができるので、パルス間の時間を十分にとることが可能となる。
【００２３】
したがって、車速パルスの周期から車両速度を算出する場合に、たとえ車両の走行速度が大きくなっても、パルス間の時間を長くとることができ、高価な高速演算回路を使用することなく、且つ車両側で発生する車速パルス数の設定を変える必要も無いため、優れた検出精度を、容易且つ低コストで得ることが可能である。これにより、車両の移動距離を正確に導くことが可能となり、車載用ナビゲーションシステムの性能の向上に貢献することができる。
【００２４】
また、本発明の車両速度検出装置では、車速パルスをカウントする単位時間を長くするわけではないので、逐次変化する車両速度をリアルタイムに検出することはできる。しかも、本発明においては、高い検出精度を獲得したことで、性能向上が顕著なＧＰＳ受信機にも十分に対応することができ、加速度検出装置による高さ検出への影響も確実に排除可能である。したがって、車載用ナビゲーションシステム内に組み込まれた各センサ系を高品質なものに対応させることができ、センサ系の融合化を図ってシステムの総合的なレベルアップに寄与することができる。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両速度検出装置において、前記車両速度演算手段は、回路のタイミングを制御するクロックを発生させるクロック発生部と、前記クロックの立ち上がり時に、前記車速パルスがＨｉｇｈパルスの場合、前記クロックの１周期分Ｈｉｇｈパルスを保持して前記車速パルスを整形する波形整形部と、前記分周手段で出力される前記分周パルスと前記波形整形部で整形された前記車速パルスを乗算して乗算パルスを求める乗算器と、前記乗算器の求めた前記乗算パルスの立ち下がりに同期して、一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力するクリア部と、前記クリア部のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの前記クロック数をカウントするカウンタ部と、前記乗算パルスの立ち上がり時において前記カウンタ部がカウントしたカウンタ値をラッチ値として保持するラッチ部と、前記クロックにおける周波数値と前記ラッチ部に保持されたラッチ値から、前記乗算パルス間の時間を計算するパルス間時間計算部と、前記パルス間時間計算部にて計算した前記乗算パルス間の時間と、前記車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離とから、車両速度を算出する車両速度算出部、を備えたことを特徴としている。
【００２６】
以上の請求項２の発明では、車両速度演算手段において、車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短い場合には、次のようにして車両速度の演算を行う。まず、クロックの立ち上がり時に、車速パルスがＨｉｇｈパルスであれば、波形整形部がクロックの１周期分Ｈｉｇｈパルスを保持して車速パルスを整形する。そして、乗算器にて、分周手段で出力される分周パルスと、波形整形部で整形された車速パルスとを乗算して乗算パルスを求める。このようにして分周パルスと整形された車速パルスを乗じることで、車速パルスを間引くことができる。
【００２７】
クリア部は、乗算器の求めた乗算パルスの立ち下がりに同期して、一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力し、カウンタ部は、クリア部のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでのクロック数をカウントする。そして、ラッチ部が、乗算パルスの立ち上がり時においてカウンタ部がカウントしたカウンタ値をラッチ値として保持する。
【００２８】
上述したように、乗算パルスは車速パルスを間引いた出力周期となり、たとえ、車両の走行速度が大きくて車速パルスの出力周期が短く車速パルスの出力周期とクロック周期とが近い場合であっても、乗算パルスの出力周期とクロック周期とは十分に離れることになる。つまり、カウンタ部は十分なクロック数をカウントでき、ラッチ部に保持されるラッチ値も、高い検出精度を得るのに十分な値を確保することが可能である。
【００２９】
したがって、ラッチ部に保持された十分な値を持つラッチ値と、クロックにおける周波数値とに基づいて、パルス間時間計算部は、乗算パルス間の時間を正確に計算可能である。最後に、車両速度算出部が、パルス間時間計算部にて計算した乗算パルス間の時間と、車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離とから、車両速度を高精度に算出することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上述べたように、本発明の車両速度検出装置、その方法及びプログラムによれば、車速パルス間の時間が短くなると、車速パルスを分周して車速パルスを間引くことによって高精度の車両速度をリアルタイム且つ低コストで検出することができ、車載用ナビゲーションシステムに組み込まれた各種センサ系の融合化を図って、システムの総合的な性能向上に寄与することが可能な車両速度検出装置及び方法並びにプログラムを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
続いて、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。図１は本実施形態の機能ブロック図、図２、図３は本実施形態のタイミングチャート、図４は本実施形態のフローチャートである。
【００３２】
なお、本実施形態は、車載用ナビゲーションシステムに組み込まれた車両速度検出装置及びその方法に係り、周辺装置を備えたコンピュータをプログラム制御することで実現する。その場合のハードウェアやプログラムの実現態様は各種変更可能であり、さらに地図データや経路計算のためのアルゴリズムに関しても適宜選択自由である。
【００３３】
また、本発明は、車両速度検出装置及び方法に加えて、上記プログラム、そのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体としても把握でき、当該プログラムは車両速度検出装置に組み込まれたＣＰＵや各種チップセットといった物理的な処理装置を活用することでこの発明の作用効果を実現するものである。
【００３４】
〔１．構成〕
〔１−１．全体構成〕
本実施形態の各構成要素について、図１の機能ブロック図を用いて説明する。各構成要素とは、車両からの車速パルスを検出する車速パルス検出部１と、車両速度を演算する車両速度演算部２と、分周パルスを出力する分周部３である。このうち、分周部３が本実施形態の特徴であり、車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短くなった時、後述する波形整形部５にて整形された車速パルスを分周数ｍに分周するものである。
【００３５】
〔１−２．車両速度演算部２の構成〕
車両速度演算部２は、車速パルス検出部１にて検出される車速パルス間の時間を計測し、車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離を計測した時間で割るようにしたものである。更に詳しくは、車両速度演算部２は、クロック発生部４、波形整形部５、乗算器６、クリア部７、カウンタ部８、ラッチ部９、パルス間時間計算部１０、車両速度算出部１１を有している。
【００３６】
クロック発生部４は、波形整形部５およびカウンタ部８を動かすためのものであって、回路のタイミングを制御するクロックを発生させる部分である。波形整形部５は、車両からの車速パルスの波形を、クロック発生部４の発生させるクロックによって整形するものであって、具体的にはクロックの立ち上がり時に車速パルスがＨｉｇｈパルスの場合、クロックの１周期分Ｈｉｇｈパルスを保持して車速パルスを整形するようになっている。以下、波形整形部５にて整形された車速パルスを整形パルスと呼ぶことにする。乗算器６は、前記分周部３で出力される分周パルスと波形整形部５で出力される整形パルスを乗算して乗算パルスを求める部分である。
【００３７】
クリア部７は、後述するカウンタ値ｎをゼロにするためのクリア信号を作る部分であって、前記整形パルス又は乗算パルスの立ち下がりに同期して一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力するようになっている。カウンタ部８は、クリア部７のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでのクロック数をカウンタ値ｎとしてカウントする部分である。カウンタ部８は常時動作し続け、クリア部７からクリア信号が入るたびにカウンタ値ｎをゼロにするようになっている。ラッチ部９は、前記整形パルス又は乗算パルスの立ち上がり時においてカウンタ部８がカウントしたカウンタ値をラッチ値として保持する部分であって、カウンタ部８がゼロになる前のカウンタ値ｎをラッチ値ｎとして格納するようになっている。
【００３８】
パルス間時間計算部１０は、クロックにおける周波数値とラッチ部９に保持されたラッチ値から、前記整形パルス間又は乗算パルス間の時間を計算する部分である。すなわち、パルス間時間計算部１０が整形パルス間の時間を計算する場合、ラッチ値ｎをクロック周波数ｆで割る、つまりラッチ値ｎにパルスの周期を掛けることで、パルス間の時間ｔｐを求めるようになっている（数式８）。
（数８）
ｔｐ＝ｎ／ｆ
【００３９】
一方、パルス間時間計算部１０が乗算パルス間の時間を計算する場合には、乗算パルスは分周部３で出力される分周パルスと波形整形部５で出力される整形パルスを乗算してパルスなので、上記数式４のｎ部分にｎ／ｍが代入されることになる（数式９）。
（数９）
ｔｐ＝（ｎ／ｍ）／ｆ
【００４０】
車両速度算出部１１は、パルス間時間計算部１０にて計算した前記整形パルス間又は乗算パルス間の時間ｔｐと、車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離ｌとから、車両速度を算出する部分である。すなわち、１パルス当たりの車両の移動距離ｌをパルス間の時間ｔｐで割ることで、車両速度ｖを算出するようになっている（数式１０）。
（数１０）
ｖ＝ｌ／ｔｐ＝ｌ×ｆ／ｎ
【００４１】
〔２．作用〕
次に、本実施形態の作用について説明する。図４のフローチャートではＳＴＥＰ０１〜１１を示している。また、ＳＴＥＰ０１〜０８までは、図２のタイムチャートを参照する。ＳＴＥＰ０１にて、車速パルス検出部１が車両からの車速パルスを検出し、これを波形整形部５に送る（図２の車速パルスの波形参照）。ＳＴＥＰ０２では、クロックの立ち上がり時に、車速パルスがＨｉｇｈパルスであれば、波形整形部５がクロックの１周期分Ｈｉｇｈパルスを保持して車速パルスを整形する（図２の整形後パルスの波形参照）。
【００４２】
車速パルス検出部１の検出した車速パルスの出力周期が、予め決められた基準値以上に長い場合（ＳＴＥＰ０３のＮｏ）、ＳＴＥＰ０４に進む。ＳＴＥＰ０４では、クリア部７が波形整形部５にて整形した車速パルス、つまり整形パルスの立ち下がりに同期して、一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力する（図２のクリアの波形参照）。
【００４３】
続いて、ＳＴＥＰ０５にて、カウンタ部８は、クリア部７のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでのクロック数をカウントする（図２のカウンタ値部分参照）。そして、ラッチ部９が、整形パルスの立ち上がり時においてカウンタ部８がカウントしたカウンタ値ｎをラッチ値ｎとして保持する（ＳＴＥＰ０６、図２のタイムチャートではラッチ値１３となっている）。
【００４４】
次にＳＴＥＰ０７では、ラッチ部９に保持された十分な値を持つラッチ値と、クロックにおける周波数値とに基づいて、パルス間時間計算部１０が、整形パルス間の時間ｔｐを計算する。最後にＳＴＥＰ０８にて、車両速度算出部１１が、パルス間時間計算部１０にて計算した整形パルス間の時間ｔｐと、車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離ｌとから、車両速度ｖを算出する。
【００４５】
一方、車速パルスの出力周期が、予め決められた基準値よりも短ければ（ＳＴＥＰ０３のＹｅｓ）、ＳＴＥＰ０９に進む。以下、ＳＴＥＰ０９〜１３までは、図３のタイムチャートを参照する。ＳＴＥＰ０９では、分周部３が、波形整形部５にて整形された車速パルスを分周数ｍに分周して分周パルスを出力する（図３の分周部の波形参照）。続いて、乗算器６にて、分周部３で出力される分周パルスと波形整形部５で整形される整形パルスを乗算して乗算パルスを求める（ＳＴＥＰ１０）。このようにして分周パルスと整形パルスを乗じることで、車速パルスを間引くことができる（図３の分周後のパルス波形参照）。
【００４６】
ＳＴＥＰ１１では、クリア部７は、乗算器６の求めた乗算パルスの立ち下がりに同期して、一定時間Ｈｉｇｈパルスを出力する（図３のクリアの波形参照）。続いて、ＳＴＥＰ０５に移行して、カウンタ部８は、クリア部７のパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでのクロック数を０から１０までカウントする（図３のカウンタ値部分参照）。そして、ラッチ部９が、乗算パルスの立ち上がり時においてカウンタ部８がカウントしたカウンタ値ｎをラッチ値ｎとして保持する（ＳＴＥＰ０６、図３のタイムチャートではラッチ値１０となっている）。
【００４７】
以上のように、乗算器６にて求めた乗算パルスは、波形整形部５にて整形された整形パルスを間引いたものとなる。車両が高速走行となると通常、車速パルス検出部１の検出する車速パルスの出力周期が短くなるので、車速パルスの出力周期とクロック周期とが近づくが、本実施形態の場合には、乗算パルスの周期とクロック周期とは離れていることになる。つまり、カウンタ部８は十分なクロック数であるカウント値１０までカウントすることができ、ラッチ部９に保持されるラッチ値ｎも１０となる。
【００４８】
すなわち、車速パルスの出力周期が予め決められた基準値よりも短い場合、言い換えると車両が高速走行している場合でも、ラッチ部９に十分な大きさを持つラッチ値を保持している。この状態で、このラッチ値とクロックにおける周波数値とに基づき、パルス間時間計算部１０は、乗算パルス間の時間を正確に計算することができる（ＳＴＥＰ０７）。最後に、車両速度算出部１１が、パルス間時間計算部１０にて計算した乗算パルス間の時間ｔｐと、車速パルスにおける１パルス当たりの車両の移動距離ｌとから、車両速度ｖを算出する（ＳＴＥＰ０８）。
【００４９】
〔３．効果〕
上記の本実施形態によれば、車両の走行速度が所定値よりも大きくなって車速パルス間の時間が短くなったとしても、分周器３が整形パルスを分周することで、整形パルスを間引くようになっている。間引かれた整形パルスの出力周期は実質的に長くなる。
【００５０】
上述したように、タイヤの外周を２ｍ、車速パルスは２のままで、車速が時速７２ｋｍ/ｈであれば、車速パルスの出力周期は２０Ｈｚとなって、クロック周波数が１００Ｈｚとするとカウンタ値は５となる。ここで、カウンタ値の変動値を±１と仮定すると、車速の検出精度は７２±約１５（ｋｍ/ｈ）であった。
【００５１】
これに対して、本実施形態に係る車両速度検出装置において、車速パルスを２分周したとすると、車速パルスの出力周期は１０Ｈｚ、検出精度は３６±３．６（ｋｍ/ｈ）となって、実際の車両速度における検出精度は、
（数１１）
３６±３．６（ｋｍ／ｈ）＊２＝７２±約７．２（ｋｍ／ｈ）
となる。すなわち、速度上昇に伴う車両速度の精度劣化は、従来と比べて、半分以下で済むことになる。
【００５２】
このように、車速パルスの周期から車両速度を算出する場合に、車両の走行速度が大きくなったとしても、車速パルスを分周することにより、車速パルスの出力周期がクロック周期に近づくことがないため、パルス間の時間は短くならず、高価な高速演算回路を使用してパルス間時間を求める必要が無い。したがって、車両側で発生している車速パルスの設定変更は不要であり、良好な検出精度を容易且つ低コストで得ることが可能である。これにより、車両の移動距離を正確に導くことが可能となり、車載用ナビゲーションシステムの性能の向上に貢献することができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、車速精度の向上に際して、車速パルスをカウントする単位時間を長くしている訳ではないので、逐次変化する車両速度をリアルタイムで検出することができる。したがって、０．３ｓｅｃ程度の遅延しか許されないといった要求の厳しいリアルタイム化も実現可能である。
【００５４】
しかも、本実施形態では、高精度で車両速度を検出しているので、近年、飛躍的に性能が向上しているＧＰＳ受信機、例えば車両速度の精度が０．１ｍ/ｓｅｃ程度のＧＰＳであっても、これに十分対応することができる。また、正確な車両速度を得たことで加速度検出装置の出力から車両加速度だけを確実に除外することができ、加速度検出装置による高さ検出への悪影響も確実に回避することができる。その結果、車載用ナビゲーションシステム内に組み込まれた各センサ系をハイグレードなものに対応させることができ、センサ系を調和させて、システムの総合的なレベルアップを図ることが可能である。
【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、各要素の具体的な構成等は適宜変更可能であり、分周手段における分周数や、車速パルスの出力周期を分周させる場合の基準値、クロック周期等は、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る実施の形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本実施形態のタイムチャート（通常モード）。
【図３】本実施形態のタイムチャート（分周実施モード）。
【図４】本実施形態のフローチャート。
【図５】タイヤＴの回転に伴う車速パルスの出力状態を示す説明図。
【図６】単位時間内の車速パルスから車両速度の算出方法を説明するためのグラフ。
【図７】実際的な車両速度の変化を説明するためのグラフ。
【図８】車速パルスの周期から車両速度の算出方法を示す説明図。
【図９】車速パルスの周期から車両速度の算出方法を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００５７】
１…車速パルス検出部
２…車両速度演算部
３…分周部
４…クロック発生部
５…波形整形部
６…乗算器
７…クリア部
８…カウンタ部
９…ラッチ部
１０…パルス間時間計算部
１１…車両速度算出部
ｌ…車両の移動距離
ｍ…分周数
ｔｐ…パルス間の時間
ｖ…車両速度
【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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