JPH01206262A - 速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は速度検出装置に係り、と（に自動車の速度計等
に好適な空間フィルタを用いた速度検出装置に関する。

〔従来の技術〕

航空機などの飛行体を追尾するためには、大空の雲など
背景から飛行体だけを抽出する必要がある。このように
、ある視野内に存在する特定パターンを背景の中から効
率よく探知する方法を、空間フィルタ法と呼んでいる。

空間フィルタ法の計測への応用として最も一般的なもの
が、速度計測である。スリット列状のマスク（空間フィ
ルタ）を通して測定対象上のパターンを見ると、スリッ
トの間隔に対応した空間パターンが抽出される。

第３図に示すスリット列状に配列された太陽電池（空間
フィルタ速度センサ）は、このマスクの働きと同時に光
電変換の役目を行う。移動する測定対象の像を、光学系
を用いてこのスリット列上に投影すると、測定対象の移
動にともなって注目した空間パターンが太陽電池上を１
スリット分移動するごとに１周期の信号が得られる。

この周期信号の数を数えることにより移動量が分かり、
単位時間あたりの移動量（周波数）から速度が得られる
ことになる。

−ｍの光学パターン（たとえば対地速度計の場合には地
面のパターン）の場合は、光スポットの集合と考えられ
、各スポットからの信号の総和が太陽電池の出力に現れ
る。この場合も出力周波数から対象の移動速度がわかる
。

この空間フィルタを用いた方式の大きな特長は、非接触
で対象の移動速度が測定できることで、応用としては自
動車や航空機のスリップ検出や、粉粒状の速度計として
も用いられている。

第３図に、対地速度計の従来例を示す。この第３図にお
いて、地上の模様Ｍの速度をＶ、スリット状に配列され
た太陽電池からなる空間フィルタ速度センサ（クシ形光
電変換素子）６０のスリット間隔（素子ピッチ）をＰ、
地表から受光レンズ５０までの距離をＨ１受光レンズ５
０がら空間フィルタ速度センサ６０までの距離をｂとす
ると、周波数検出手段としての差動増幅器７０の出力周
波数ｆは、 となる。この式（１）より速度■は となり、容易に速度Ｖを求めることが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例においては、（１）式でも明
らかのようにｖ＝０の場合即ち地上の模様Ｍが停止して
いる時にはｆ＝０となるため正しく測定しているのか或
は、測定不能なのか区別するすることが出来ないという
不都合があった。また、速度■の方向を判別することも
不可能であった。

（発明の目的〕 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とく
に、停止状態を確実に認識出来るとともに移動方向を判
別し得る速度検出装置を提供することを、その目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、スリット列状に配列された太陽電池から成
る空間フィルタと、この空間フィルタに対し所定間隔を
隔てて平行に配設された受光レンズとを有している。ま
た、測定対象の像を受光レンズを介してスリット列上に
投影するとともに、各太陽電池の出力周波数を検出する
周波数検出手段を備えている。更に、空間フィルタと受
光レンズとの間に当該両者に平行に一定速度で所定方向
へ移動する透明若しくは半透明フィルムを設置するとと
もに、この透明フィルム上に当該フィルタの移動方向に
沿って等間隔でスリット模様を形成するという構成を採
っている。これによって前述した目的を達成しようとす
るものである。

〔発明の実施例〕

以乍、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

ここで、前述した従来例と同一の構成部材については同
一の符号を用いることとする。

この第１図の実施例は、前述した第３図におけるスリッ
ト列状に配列された太陽電池からなる空間フィルタ速度
センサ（以後「空間フィルタ」という）６０と受光レン
ズ５０との間に等間隔スリットを描いた透明なフィルム
（以後「透明フィルタ」という）１を空間フィルタ６０
と平行に配設した点に特徴を有する。この透明フィルタ
１は、第１図の矢印Ｖｏで示すように同図の右方向に一
定の速度ｖ０で移動するようになっている。

この様な構成にしたことにより、本実施例においては、
空間フィルタ６０のスリット列上には測定対象である地
上の模様Ｍの像と透明フィルタｌの影（フィルタの模様
による影）が合成して写ることになる。透明フィルタの
模様のみによって生じる周波数検出手段としての差動増
幅器７０の出力周波数がｆ６であるとあらかじめわかっ
ているものとする（透明フィルタ１の移動速度が一定だ
から）、いま、本装置を装備した図示しない車体が第１
図中矢印ｖ２で示す速度■２で移動したとすれば、地上
の模様Ｍが速度■２で第１図中右方向に移動することと
なり、空間フィルタ６０上で透明フィルターの影と地上
の模様Ｍの像は同一方向（第１図中左方向）に動くこと
になる。この時、差動増幅器７０からは ｆ＝ｆ、　−ｆ、　　　　　・・・・・・・・・　（３
）（但し、ｆ２は地上の模様Ｍによる信号周波数）とい
う出力周波数を得ることができる。

一方、模様Ｍによる信号周波数ｆ２は式（１）と同様に である。式（３）、式（４）より しかるに、 （但し、ｑは透明フィルターの模様の間隔）であるから
、式（６）を式（５）に代入してが求められる。

一方、図示しない車体が第１図中矢印Ｖ、で示す速度■
、で移動した場合には地上の模様Ｍが速度ｖＩ（第１図
中左方向）（Ｖ、と反対方向）で移動することとなり、
空間フィルタ６０上で透明フィルターの影と地上の模様
Ｍの像は反対方向に動くことになり出力周波数は ｆ＝ｆｏ　＋ｒ、　　　・・・・・・・・・　（８）（
ｆ、は地上の模様による出力周波数）となり、上記Ｖの
場合と同様に より が求められる。また、地上の模様Ｍが停止している場合
は式（８）、式（９）より ｒ＝ｒ、　　・・・・・・・・・（１１）となり、停止
状態を確実に認識することが出来る。

また、ｒとｆｏとの比較から速度の方向を判別すること
が出来る。

従来例における速度と信号周波数との関係をグラフに表
すと第２図（２）に示すようになり、−古本実施例にお
ける速度と信号周波数との関係をグラフに表すと第２図
（１）に示すようになる。

この第２図（１）に示す−Ｖ、分のシフトを充分にとれ
ば、自動車等の移動体の測定には非常に好適なものにな
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成され機能するのでこれによる
と、地上の模様等の測定対象とフィルムの模様の相対的
移動によって生じる出力周波数とフィルムのみの移動に
よって生じる出力周波数とから測定対象の移動速度のみ
ならず移動方向をも知ることが出来る。また、停止状態
にあってもフィルムのみの移動によって生じる周波数を
検出することか出来るので停止を確実に認識することが
出来る。

従って、停止時を含め、移動速度及び移動方向を確実に
検出し得るという従来にない優れた速度検出装置を提供
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す概念図、第２図
（１）は第１図の実施例における速度Ｖと信号周波数ｆ
との関係を示すグラフ、第２図（２）は従来例における
速度■と信号周波数ｆとの関係を示すグラフ、第３図は
従来例を示す説明図、第４図は空間フィルタ速度センサ
を示す説明図である。 １・・・透明フィルタ、５０・・・受光レンズ、６０・
・・空間フィルタ。 特許出願人　鈴木自動車工業株式会社 代理人　弁理士　　高　橋　　勇 第１図　　　カ ｆ（信子層、Ｖ数）　　　　　　　　　　　　ｆＣ化号
固妓ｔつ句’−’ＭＲ４列〉〈４芝釆〉 第３図 ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、スリット列状に配列された太陽電池から成る空
   間フィルタと、この空間フィルタに対し所定間隔を隔て
   て平行に配設された受光レンズとを有し、測定対象の像
   を前記受光レンズを介して前記スリット列上に投影する
   とともに、前記各太陽電池の出力周波数を検出する周波
   数検出手段を備えてなる速度検出装置において、 前記空間フィルタと受光レンズとの間に当該両者に平行
   に一定速度で所定方向へ移動する透明若しくは半透明フ
   ィルムを設置するとともに、この透明フィルム上に当該
   フィルムの移動方向に沿って等間隔でスリット模様を形
   成したことを特徴とする速度検出装置。