具体实施方式

下面，使用附图，对本发明的实施例进行说明。再者，各图中，对具有同一作用或功能的构件或要素标注同一符号，并酌情省略重复的说明。

图1为表示配备有实施例的车轮反转检测系统的车辆控制系统1的一例的整体构成图。车轮反转检测系统具备对应于各车轮的轮速传感器16A～16D和与轮速传感器16A～16D连接在一起的ABS(Anti-lock Brake System，制动防抱死系统)/ESC(ElectronicStability Control，电子稳定控制)ECU(Electroniccontrol Unit，电子控制单元)30。

轮速传感器16A～16D分别进行对应车轮12A～12D的转动检测。转动检测是检测车轮通过特定的转动角度位置这一情况。轮速传感器的构成的详情将参考图4于后文叙述。ABS/ESC ECU 30对轮速传感器16A～16D各自进行的车轮的转动检测的次数进行计数。

车轮反转检测系统还具备与变速器15内的挡位传感器(图1中未图示)连接在一起的变速器ECU 20、与转向机构14内的转向角度传感器(图1中未图示)连接在一起的转向ECU50、以及自动驻车控制器40。变速器ECU 20、ABS/ESC ECU 30、自动驻车控制器40以及转向ECU 50连接到通信网络(NW)17。自动驻车控制器40经由NW 17从变速器ECU 20获取挡位(D挡/R挡等)的信息、从ABS/ESC ECU 30获取车轮检测的信息、从转向ECU 50获取舵角的信息。

图2为表示配备有实施例的车轮反转检测系统的车辆控制系统1的一例的逻辑构成图。变速器ECU 20包含根据来自挡位检测传感器151的信号检测挡位的挡位检测部21。ABS/ESC ECU 30包含对来自轮速传感器16A～16D的轮速脉冲进行计数的轮速脉冲计数部31(计数部的例子)。

轮速脉冲计数部31对轮速传感器16A～16D各自进行的车轮的转动检测的次数进行计数。自动驻车控制器40包含推定自身车辆位置的自身车辆位置推定部41(转动判定部的例子)。转向ECU 50包含根据来自转向角度检测传感器141的信号检测方向盘的操舵角的操舵角检测部51。

ECU的功能部可以分别通过硬件或者硬件与软件的配合来实现。例如，功能部可以通过按程序进行动作的处理器以及/或者特定的LSI(Large-Scale Integration，大规模集成电路)来实现。

自身车辆位置推定部41将轮速脉冲计数值用于自身车辆位置推定。自身车辆位置推定部41根据轮速脉冲计数部31得到的各车轮的转动检测的计数值来判定所选择的车轮的转动方向。例如，自身车辆位置推定部41根据轮速脉冲计数部31所输出的4个轮子的轮速脉冲计数值、挡位检测部所输出的挡位、以及操舵角检测部51所输出的操舵角而针对轮速脉冲计数值的递增来判定(推定)转动方向，并反映到自身车辆位置推定的计算中。

图3为表示实施例所涉及的ABS/ESC ECU 30的轮速脉冲计数部31的一例的概略逻辑构成图。轮速脉冲计数部31将轮速传感器16检测到的信号加以整形而生成脉冲信号，对该脉冲信号的电压变化的次数进行计数并加以记录。轮速传感器16表示轮速传感器16A～16D中的任意一个。

具体而言，轮速脉冲计数部31包含波形整形部311、转动检测部312以及记录部313。波形整形部311将轮速传感器16A～16D检测到的信号加以整形而生成脉冲信号。在波形整形部311生成的脉冲信号穿过上升阈值从低电位侧跑到高电位侧时、脉冲信号的电压穿过下降阈值从高电位侧跑到低电位侧时，转动检测部312检测到车轮的转动。记录部313对转动检测部312检测到的车轮各自的转动检测的次数进行计数并记录至内部存储器。

图4为说明轮速传感器16的构造的一例的图。轮速传感器16是逐次检测车轮上安装的转子转动规定量这一情况并将其转换为电信号的装置。如图4所示，转子13具有多个沿周向等间隔配置的凸部131和凹部132，例如安装在车轴上。

图4展示的是电磁拾取式轮速传感器16的构成例，轮速传感器16在顶端具有磁化后的电极161。轮速传感器16以电极161的轴162的方向与转子13的径向一致而且电极161的顶端靠近转子13的外周面的方式配置。

轮速传感器16以电信号的形式输出转子13的转动中转子13上的凸部131和凹部132通过轮速传感器16的电极161附近时发生的电压的变化。再者，关于轮速传感器16的检测方式，只要能检测转子13转动中的凸部131和凹部132的通过即可，例如也可为其他的霍尔元件式、MRE(Magnetic Resistance Element：磁阻元件)式等。

在这样的构造下的转动检测中，车轮每转动1圈的转动检测次数取决于转子的凹凸数，此外，车轮每转动1圈的行驶距离也是固定的。因而，各车轮的每1次转动检测的行驶距离(称为转动检测长度)能以转动检测长度＝(车轮每转动1圈的行驶距离)/(车轮每转动1圈的转动检测次数)的形式求出。使用该转动检测长度和转动检测次数可以算出车轮的行驶距离，使用该转动检测长度和转动检测的时间间隔可以算出车轮的行驶速度。

图5展示波形整形部311生成的两个脉冲信号波形例。图5中，横轴表示经过时间，纵轴表示电压。波形551A展示转子13正以一定方向转动的情况下的脉冲信号。波形551B展示转子13的转动方向在图中发生了反转的情况下的脉冲信号。如波形551B所示，脉冲信号交替上升和下降而不论转动方向的变化如何。脉冲信号的上升与下降的时间间隔通常可以通过转动检测长度/转速来求出，但在有转动方向的变化时，时间间隔会变短。

图6A及图6B为说明车辆的行进方向发生了变化时的轮速脉冲计数的递增的情形的图。图6A及图6B的图表分别展示挡位以及四个车轮的轮速脉冲计数值的时间变化。车辆从前进状态起停车，其后驾驶员将挡位从前进挡切换至倒挡而开始后退。

车辆在图中的速度零的时间点上速度变为零，紧接着在减速的反作用下略微朝反方向(后方)运动。在即将达到速度零之前具有递增，从该递增起到速度零的时间点为止只有些许转动量的车轮只是朝反方向略微转动便再次递增。

在转动方向固定的情况下，每隔一定转动量(1计数转动量)递增一次。另一方面，像这样在行进方向的切换附近，若具有最后的递增时间点与行进方向切换时间点的转动量差以上的反方向的转动量，则会再次递增。在车辆的行进方向固定的情况下，各车轮的计数的间隔可以根据各车轮的动作路线上的行驶距离下的转动量和1计数转动量来计算，从而可以推定各车轮的轮速脉冲计数值的递增的顺序。在车辆的行进方向的切换附近，在行进方向的切换附近递增过的车轮的轮速脉冲计数值连续再次递增。

在将轮速计数与其转动方向一同用于自身车辆位置推定时，前进挡时的递增判定为车轮的前进方向的转动下的递增，倒挡时的递增判定为车轮的后退方向的转动下的递增。在图6A的例子中，虽然各车轮出现了略微的反向转动，但没有反向转动下的递增，因此不影响自身车辆位置推定。另一方面，图6B中发生了反向转动下的递增，后退方向的转动的递增被误识别为前进方向的转动的递增。这对自身车辆位置推定的推定精度产生不良影响。

图7A及7B为说明车辆的行进方向发生了变化时的轮速脉冲计数的递增的情形的图。图7及7B的图表分别展示挡位以及四个车轮的轮速脉冲计数值的时间变化。除了参考过图6A及图6B的说明以外，进一步追加说明。

参考图6A及图6B对在车辆的行进方向发生切换的速度零的时间点附近以连续递增的形式发生车轮的反向转动递增这一情况进行了说明。反言之，在该正常递增与反向转动递增的连续递增之间发生了行进方向的切换。因而，如图7A所示，这之后的各车轮的轮速脉冲计数值的递增都可以视为反向转动递增。

此外，在行进方向的切换时间点附近正常递增与反向转动递增成对，在某一车轮的正常递增与反向转动递增之间有别的车轮的递增的情况下，在上述某一车轮的递增之间上述别的车轮的正常递增与反向转动递增成对，成为偶数次递增。

在某一车轮的递增之间别的车轮的递增的次数不是偶数的情况下，该别的车轮的行进方向没有反转，上述某一车轮的行进方向也没有反转。因而，如图7B所示，在各车轮的递增间的递增次数为奇数的情况下，没有发生车辆的行进方向的切换。

图8及图9为说明运算各车轮的递增间的其他车轮的递增数(称为递增间递增数)的方法的图。图8展示了用于运算递增间递增数的计数器的构成。该表中的行意味着在该行所示的车轮具有转动检测时执行属于该行的计数器的重置(退回到初始值(0))。

该表中的列意味着在该列所示的车轮有转动检测时执行属于该列的计数器的递增。例如，在右前轮有转动检测时，计数器CntAB、CntAC、CntAD被重置为零，计数器CntBA、CntCA、CntDA作递增。通过该计数器构成，可以对某一车轮有转动检测起到下一转动检测之间的该车轮以外的车轮的转动检测次数进行计数。

图9为具体说明使用图8的计数器构成来运算各车轮间的计数间计数数的次序的流程图。本流程图所示的次序例如由轮速脉冲计数部31按系统的每一控制周期加以实施。

首先，轮速脉冲计数部31向以与图8的计数器构成同样的构成保持前次值用的计数器(分别称为本次值计数器和前次值计数)复制该时间点的本次值计数器的各计数值(S11)。具体而言，规定与本次值计数器Cntxy相对应的前次值计数器Cntxy_z。此处，x及y分别为A、B、C或D中的任一方且互不相同。轮速脉冲计数部31对x与y的所有组合实施Cntxy_z＝Cntxy。

接着，轮速脉冲计数部31查询各车轮有无转动检测，针对本次值计数器将有转动检测的车轮的行的计数值重置而退回到零(S12)。接着，轮速脉冲计数部31针对本次值计数器和前次值计数器两方使有转动检测的车轮的列的计数值递增一(S13)。

由此，自身车辆位置推定部41只要在其控制周期内在某一车轮有转动检测时参考属于该车轮的行的前次值计数器，就能获得该车轮作2次转动检测的期间内其他车轮发生转动检测的次数。

再者，若该车辆控制系统的控制周期由单位时间(例如10ms)决定，则在相同时间内(相同控制时机)多个车轮有转动检测的情况下，无法识别时间前后关系。在参考了图8及图9的说明中，该车轮的2次转动检测之间的其他车轮的转动检测次数还包含在与该车轮的转动检测相同的控制时机其他车轮发生转动检测的次数。这有可能作出比实际多的其他车轮的转动的计数。

另一方面，在不包含它们的情况下，有可能作出比实际少的其他车轮的转动的计数。即，这意味着将反向转动误判定为正向转动或者将正向转动误判定为反向转动，但只要根据哪一误判定对系统的影响较大来预先决定好包含还是不包含相同控制时机的转动检测即可。

图10为利用车辆的行驶距离和各车轮的位置关系来说明转动检测行驶距离的概念的图。将车辆的行驶距离定义为车辆上的一点(基准点(规定位置)：例如后轮车轴中心)的移动距离(行进距离)。车辆的行驶距离与各车轮的行驶距离(滚动距离)除了直线前进时以外都不一致。在车辆转弯时，车辆的行驶距离以及各车轮的行驶距离与各位置上的转弯半径成比例。在转弯时通过后轮车轴中心外侧的车轮中，相较于直线前进时而言，车辆的每一行驶距离的转动检测次数增加。在转弯时通过后轮车轴中心内侧的车轮中，相较于直线前进时而言，车辆的每一行驶距离的转动检测次数减少。

此处，将车轮的每1次转动检测的车辆的行驶距离定义为转动检测行驶距离。

转动检测行驶距离＝转动检测长度*车辆的基准点的行驶距离/车轮的行驶距离。在车辆转弯时，可为转动检测行驶距离＝转动检测长度*车辆的基准点的转弯半径/车轮的转弯半径。

具体的计算方法如下。如图10所示，将车辆的基准点设为后轮车轴中心点60。将操舵角θ时的车辆转弯半径也就是基准点60的转弯半径表示为R(θ)。将操舵角θ时的右前轮12A、左前轮12B、右后轮12C以及左后轮12D各自的位置上的转弯半径表示为rA(θ)、rB(θ)、rC(θ)以及rD(θ)。将车轮12x(x为A至D中的任一方)的转动检测长度表示为Lx，将转弯半径表示为rx(θ)。

车轮12x的转动检测行驶距离Lpx由下式表示。

Lpx＝Lx*R(θ)/rx(θ)

在上述例子中，转弯半径为操舵角θ的函数，但它们例如也可为GPS(GlobalPositioning System)、加速度传感器、横摆率传感器等的值的函数。此外，转弯半径也可利用之前的车辆车速和各车轮的转动检测间隔(时间)来推定。

根据它们的关系，导出以下内容。针对2个车轮12x、12y(x、y分别为A、B、C或D且互不相同)，设定两个轮子都在朝固定方向转动。在车轮12x的转动检测行驶距离Lpx为车轮12y的转动检测行驶距离Lpy以上的情况下(Lpx＞＝Lpy)，在车轮12x作2次转动检测的期间内，车轮12y必定作1次以上转动检测。否则，车轮12x的第2次转动检测就是参考图6A及图6B说明过的那样的源于反向转动的转动检测。

此外，针对2个车轮12x、12y，设定两个轮子都在朝固定方向转动。在车轮12x的转动检测行驶距离Lpx小于车轮12y的转动检测行驶距离Lpy的情况下(Lpx＜Lpy)，在车轮12x作2次转动检测的期间内，车轮12y作0次或1次转动检测，不可能作2次以上的转动检测。否则，车轮12x的第2次转动检测就是参考图7A及图7B说明过的那样的源于反向转动的转动检测。

进而，在Lpx＜Lpy的情况下，在车轮12x的2次转动检测之间也可能因为车轮以振动方式运动而发生车轮12y的3次以上的转动检测。车轮12y的这些转动检测所检测到的是车轮12y的同一角度位置。例如，车轮12x的转动检测后的车轮12y的转动检测的第1次及第3次为源于正向转动的转动检测，第2次及第4次转动检测为源于反向转动的转动检测。

即，车轮12y的转动检测的第奇数次为源于正向转动的转动检测，第偶数次为源于反向转动的转动检测。车轮12y正向转动后的车轮12x的转动检测为源于正向转动的转动检测，车轮12y反向转动后的车轮12x的转动检测为源于反向转动的转动检测。

因而，在Lpx＜Lpy、车轮12x作2次转动检测的期间内车轮12y作了偶数次(不包括零)转动检测时，车轮12x的第2次转动检测为源于反向转动的转动检测。此外，在Lpx＜Lpy、车轮12x作2次转动检测的期间内车轮12y作了奇数次转动检测时，车轮12x的第2次转动检测为源于正向转动的转动检测。

其中，后一种情况的判定逻辑可以结合Lpx＞＝Lpy时的判定逻辑而像以下那样扩展。在车轮12x作2次转动检测的期间内车轮12y作了奇数次转动检测时，车轮12x的第2次转动检测为源于正向转动的转动检测。

图11为表示用于判定车轮的转动检测是否源于反向转动的处理的流程图。本流程图所示的处理在任一车轮有转动检测的情况下实施，是在实施参考图9说明过的处理之后实施。在只有低速行驶才可能发生反向转动的情况下，也可仅在不到预先设定的车速的低速行驶时才加以实施。

首先，自身车辆位置推定部41通过参考图10说明过的方法来计算各车轮的转动检测行驶距离LpA、LpB、LpC、LpD(S21)。基准点以及各车轮的转弯半径例如以操舵角的函数预先定义好，自身车辆位置推定部41可以从操舵角检测部51获取操舵角的信息。

接着，自身车辆位置推定部41根据以下逻辑来判定车轮有无反向转动。自身车辆位置推定部41从轮速脉冲计数部31接收车轮的转动检测的通知。在有车轮12x的转动检测的情况下，通过以下方法来判定车轮12x(所选择的判定对象车轮)的转动方向(S22)。自身车辆位置推定部41根据车轮12x的转动方向来推定自身车辆位置。

具体而言，对于Cntxy_z(y≠x)，在Lpx＞＝Lpy且Cntxy_z＝0时，自身车辆位置推定部41判定车轮12x的转动检测是源于反向转动的转动检测。在Lpx＜Lpy且Cntxy_z＝偶数时，自身车辆位置推定部41判定车轮12x的转动检测是源于反向转动的转动检测。在Cntxy_z＝奇数时，自身车辆位置推定部41判定车轮12x的转动检测是源于正向转动的转动检测。在这以外的情况下，自身车辆位置推定部41判定车轮12x的转动方向不定。

自身车辆位置推定部41可以从轮速脉冲计数部31获取计数器值。自身车辆位置推定部41例如选择Lpy对应于Lpx满足上述条件的一个车轮12y，根据该车轮12y的计数器值来判定车轮12x的转动方向。

如上所述，在所选择的判定对象车轮12x作2次转动检测的期间内，具有判定对象车轮12x的转动检测行驶距离以下的转动检测行驶距离的参考车轮12y(Lpx＞＝Lpy)连1次转动检测都没有时，自身车辆位置推定部41作出判定对象车轮12x的第2次检测到的转动的转动方向与第1次检测到的转动的转动方向相反这一判定。

此外，在所选择的判定对象车轮12x作2次转动检测的期间内，转动检测行驶距离比判定对象车轮12x的转动检测行驶距离长的参考车轮12y(Lpx＜Lpy)有偶数次转动检测时，自身车辆位置推定部41作出判定对象车轮12x的第2次检测到的转动的转动方向与第1次检测到的转动的转动方向相反这一判定。

此外，在判定对象车轮12x作2次转动检测的期间内，参考车轮12y有奇数次转动检测时，自身车辆位置推定部41作出判定对象车轮12x的第2次检测到的转动的转动方向与第1次检测到的转动的转动方向相同这一判定。

在转动方向不定的情况下，自身车辆位置推定部41可以根据其他判定条件来判定车轮12x的转动方向。其他判定条件例如为驱动转矩方向、坡度方向、加速度传感器值、过去的实绩数据等。

在2个车轮的转动检测长度相等也就是Lx＝Ly时，自身车辆位置推定部41仅靠转弯方向就能判定Lpx＞＝Lpy还是Lpx＜Lpy。在因转弯而使得车轮12x处于车轮12y内侧的情况下，Lpx＞＝Lpy，在车轮12x处于车轮12y外侧的情况下，Lpx＜Lpy。

除了转向角度检测传感器141的信息以外，自身车辆位置推定部41也可使用左右轮的行驶距离差或者加速度传感器、横摆率传感器等的信息作为转弯方向的信息。通常而言，前轮的左和右、后轮的左和右的转动检测长度相等，可以对前轮彼此、后轮彼此运用本方法。

出于上述观点，在车辆直线前进时参考车轮12y的转动检测行驶距离为判定对象车轮12x的转动检测行驶距离以下、车辆的转弯中参考车轮通过判定对象车轮12x外侧时，自身车辆位置推定部41判定转弯中参考车轮12y的转动检测行驶距离比判定对象车轮12x的转动检测行驶距离短。

图12展示转弯的车辆中的基准点60及车轮的转弯半径的关系。在车轮12x为后轮(或者非操舵轮)、车轮12y为车辆直线前进时轨迹与车轮12x大致相同的关系的前轮(或者操舵轮)时，不论车辆的转弯方向是哪一方向，车轮12y的转弯半径都不会小于车轮12x。因而，若Lx＞＝Ly，则Lpx＞＝Lpy。例如，右侧的后轮12C与右侧的前轮12A这一对或者左侧的后轮12D与左侧的前轮12B这一对满足该关系。在该情况下，不需要转向角度传感器等转弯状态相关的信息。

出于上述观点，在操舵轮和非操舵轮在车辆的直线前进中具有大致相同的轨迹、车辆直线前进时的操舵轮的转动检测行驶距离为非操舵轮的转动检测行驶距离以下时，自身车辆位置推定部41不论车辆的转弯方向如何都判定操舵轮的转动检测行驶距离为非操舵轮的转动检测行驶距离以下。

如上所述，本实施例着眼于希望检测源于反向转动的计数的车轮，根据该车轮的2次转动检测之间的其他车轮的转动检测模式而针对该车轮的2次转动检测来判别转动方向互为同一方向还是反方向。由此，例如可以检测车辆停车期间时的车辆回摆或者台阶造成的车辆回弹等所引起的轮速传感器的反向转动计数。通过将车辆回摆或车辆回弹反映到自身车辆位置推定中，可以提高自身车辆位置推定精度。

再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施例。

例如，上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。此外，可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。

此外，上述各构成、功能、处理部等例如可通过利用集成电路进行设计等而以硬件来实现它们的一部分或全部。此外，上述各构成、功能等也可通过由处理器解释并执行实现各功能的程序而以软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以放在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等记录装置或者IC卡、SD卡等记录介质中。

此外，控制线和信息线展示的是认为说明上需要的部分，在产品上未必展示了所有控制线和信息线。实际上，可认为几乎所有构成都相互连接在一起。

符号说明

1…车辆控制系统，12A-12D…车轮，16、16A-16D…轮速传感器，12A-12D…车轮，12x…判定对象车轮，12y…参考车轮，13…转子，14…转向机构，15…变速器，21…挡位检测部，31…轮速脉冲计数部，40…自动驻车控制器，41…自身车辆位置推定部，51…操舵角检测部，60…基准点，131…凸部，132…凹部，141…转向角度检测传感器，151…挡位检测传感器，161…电极，162…轴，311…波形整形部，312…转动检测部，313…记录部。