JPH0153434B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両速度測定装置に関し、特にドツ
プラレーダ車両速度測定装置の出力から擬似信号
成分を取り除くための装置に関する。

多くの形式の車両において、対地速度を測定す
るために、車両の駆動系に結合された速度計が用
いられる。しかしながら、この速度測定技術は、
駆動系の速度と車両の速度との間に既知で不変の
相関関係があることを仮定している。従つて、車
両の車輪が、使用可能期間中、スリツプしなかつ
たり、半径の大きさが実質的に変化しない場合に
のみ正確な速度測定が行なわれるだろう。これら
の状態のうちのいずれかが生じると、未知の誤差
が速度測定に入つてくる。例えば、鉄道車両にお
いては、車輪の直径は、使用可能期間に数インチ
程度すり減ることがある。それ故、車輪の車軸の
回転速度と車両の対地速度との間の相関関係は、
車輪の使用可能期間中変化する。他の例として、
農業用トラクタ、全地域走行車両などの場合、車
輪のスリツプが生じ、駆動系の回転速度が車両の
対地速度に直接関連づけられない。

ドツプラレーダ速度測定器は、車両のより直接
的な速度測定を行なうために、いくつかの用途に
おいて使用されてきた。これらの適用例において
は、無線周波RF信号が、車両の通過する大地に
向かつて送信され、また大地から反射される。送
信された信号に対する反射された信号の周波数の
変化は、車両の対地速度を示す。この方法を使つ
た装置を開示する特許には、オーガステイン
（Augustine）氏に付与された米国特許第3833906
号、オーガステイン（Augustine）氏らに付与さ
れた米国特許第3859660号、クローフエイン
（Clorfeine）氏に付与された米国特許第4050071
号、およびカプラン（Caplan）氏に付与された
米国特許第4107680号がある。

前述のドツプラ速度測定方法は、車輪のスリツ
プ、車輪の摩耗、およびそれに関連した問題の影
響を受けないが、その反面それ自体の問題があ
る。ただ１つのドツプラ検出器を使用するドツプ
ラレーダ測定装置は、大地に対して所定の角度位
置にある、ドツプラ速度測定器と関連した受信ア
ンテナの中心軸線に依存する。しかしながら、車
両の縦ゆれが変わると、この角度位置が変わり、
それによつて速度測定に誤差が入る。前述の特許
は、異なつた方向に向けられた２つのドツプラ速
度測定器と、車両の縦ゆれをある程度補償するた
めに、２つの測定器の出力を組合わせるための回
路とを設けることによつてこの問題に対処するも
のである。

更に他の誤差成分が、ある形式の車両がでこぼ
この土地の上で運転される場合に生じる、十分に
大きくかつ大幅に変化する直線加速度および角加
速度によつて生じる。このことは、特に、非常に
荒れたでこぼこの土地で通常運転される農業用ト
ラクタのような道路外を走行する車両の場合に当
てはまる。車両がでこぼこの土地を通過する場合
に受ける不規則な直線加速度および角加速度によ
つて、ある状況においては所望の線形速度測定を
完全に妨害する十分に大きい擬似成分がドツプラ
出力に入つてくる。

対地速度を測定するためにドツプラレーダを使
用する航空機の航行装置においては、航空機の縦
ゆれ、横ゆれおよび揺首（ヨーイング）を検出
し、ついでそれに従つてドツプラ出力を補正する
ために、慣性台が用いられたきた。このような装
置に関する特許には、パール（Parr）氏らに付
与された米国特許第3028592号、ソーリー
（Tholey）氏らに付与された米国特許第3462586
号、グレー（Gray）氏に付与された米国特許第
3810176号がある。

パール（Parr）氏らに付与された特許に開示
された慣性装置は、航行データを発生するため
に、ジヤイロスコープ式に安定化された台上に取
り付けられたいくつかの加速度計を使用してい
る。この慣性装置は、装置の動作形式に従つてド
ツプラレーダ装置とはいろいろな程度で互いに影
響し合う。

本発明は、ドツプラレーダ速度測定器の中心軸
線に沿つた加速度を検出するために取付けられた
加速度計を使用する。加速度計の出力は、ドツプ
ラレーダ測定器の出力信号中の擬似成分に本質的
に対応する信号を与えるように処理される。つい
で、この擬似成分信号は、車両の直線速度をより
精密に表わす補正された出力信号を導出するため
に、ドツプラ出力信号と組合わされる。

この形式の擬似信号相殺方法は、１つもしくは
複数のドツプラ速度測定器を使用する装置におい
て用いることができる。

本発明の前述およびその他の態様および利点
は、添付図面を参照しつつ行なう以下の詳細な説
明によつて明らかにされるであろう。

以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に
説明する。

第１図は、背中合わせの配列で車両１４に取り
付けられた２個のドツプラ速度測定器１０および
１２を用いた、従来技術によるドツプラ速度測定
装置のブロツク図である。２個のドツプラ速度測
定器１０と１２の各々には、それぞれの中心軸線
１６と１８に沿つて無線周波数の電磁エネルギを
送受信するための単一のアンテナ、送信機、受信
機、および関連した信号混合回路が含まれてい
る。これらの構成要素は通常のものであり、その
ため詳細に示してない。第１図の例の場合、単一
の無線周波発振器２２が、ドツプラ速度測定器１
０と１２とによつて送信される無線周波搬送信号
を発生するために設けられている。

動作時には、ドツプラ速度測定器１０および１
２は、発振器２２によつて発生された無線周波信
号をそれぞれの中心軸線１６および１８に沿つて
送信し、同一の経路に沿つて大地で反射される信
号を受信する。よく知られたドツプラ効果によつ
て、反射信号の周波数は、アンテナの中心軸線に
沿つての反射物体（この場合、大地）の速度に直
接依存した量だけ送られた信号の周波数と相違す
る。ドツプラ速度測定器の中心軸線に直角な方向
における反射物体の移動は反射される信号の周波
数には何の影響も与えない。

ドツプラ速度測定器１０と１２の各々は、対応
するドツプラ信号FD１，FD２を発生するために
それぞれの受信信号と、発振器２２によつて供給
される搬送信号とを混合することによつてそれぞ
れの受信信号を復調する。それぞれのドツプラ信
号は、送受信信号の周波数差に等しい周波数の交
流信号であり、それは中心軸線に沿つて測定され
た、無線周波信号を反射した物体の速度に直接依
存する。これら２つのドツプラ信号FD１，FD２
とはそれぞれ周波数カウンタ２６と２４とに供給
される。周波数カウンタ２６および２４は、その
入力に供給された信号の周波数を示す信号を発生
する。カウンタの出力信号は、加算器２８におい
て組合わされる。加算器２８は、信号を加算して
大地２０に対する車両１４の直線速度を示す合計
信号LVを発生する。

ドツプラ速度測定器は、その中心軸線に沿つた
移動のみを感知するが、ドツプラ速度測定器の中
心軸線は車両の速度ベクトルと一致しないので、
それぞれのドツプラ速度測定器によつて供給され
る出力信号は、車両の直線速度の１つの成分のみ
を表わす。

それにもかかわらず、ドツプラ出力信号は車両
の速度ベクトルとドツプラ速度測定器の中心軸線
との間の方位角度が一定である限り、車両速度を
表わすために使用することができる。残念なこと
に、この方位角度は変化する。第１図に示された
ジエイナス（Janus）形構成は、測定系における
速度測定の精度に及ぼす方位角の変化の影響を最
小限にするために採用されたものである。

第２Ａ図を参照すると、車両１４の直線速度ベ
クトルLVは、それぞれの中心軸線１６，１８と
大地２０の表面との交点における２つの直交成分
に分解される。それぞれの中心軸線における一方
の成分Ｒ１，Ｒ２は、中心軸線に平行であり、他
方の成分Ｔ１，Ｔ２は、それらに直角である。さ
らに、２つの中心軸線のそれぞれの成分Ｒ１，Ｒ
２及びＴ１，Ｔ２の大きさは、２つのドツプラ速
度測定器が、大地２０に対して共通の角度Ａで傾
いている限り、それぞれ相等しい。

直線の速度ベクトルLVの２つの成分ＲとＴと
の相対的な大きさは、ドツプラ速度測定器の中心
軸線と大地との間の角度Ａに依存して変化するこ
とがわかる。かくして、それぞれのドツプラ速度
測定器によつて測定される速度は、たとえ車両の
直線速度が変わらなくても、角度Ａが変わると変
化する。しかしながら、２つのドツプラ速度測定
器の出力が加算されると、２つの測定器の出力に
おける変化は、互いに相殺され、角度Ａの変化に
影響されない出力が発生される。例えば、車両が
ドツプラ速度測定器１２の中心軸線１８と大地２
０との間の角度Ａが減少するように下に傾くと、
ドツプラ速度測定器１０の中心軸線１６と大地２
０との間の角度A′は増加する。かくしてベクト
ルＲ２の大きさが増加する一方、ベクトルＲ１の
大きさは減少する。このようにして、Ｒ１とＲ２
との合計は、実質的に一定のままである。

しかしながら、他の誤差成分が、縦揺れ以外の
車両の運動形態に従つて発生する。また、車両の
回転運動が縦揺れ軸と横揺れ軸のまわりに生じ、
これによつて他の擬似信号成分が導入される。も
し２つのドツプラ速度測定器１０と１２との中心
軸線の交点Ｉと一致した回転の中心を持つ回転が
生じると、回転運動は必然的に中心軸線に対して
垂直になり、従つてドツプラ速度測定器の出力に
は現われない。しかしながら凸凹のある地形上で
運転される農業用トラクタのような車両は、多く
の回転の中心が２つのドツプラ速度測定器の中心
軸線の交点Ｉから十分に離れているところの、変
化する回転の中心のまわりの角加速度を受ける。

第２Ｂ図は、このような回転成分の１つを示す
ものである。この図において、車両１４は、２つ
のドツプラ速度測定器の中心軸線の交点Ｉからず
れている回転の中心CRのまわりの角回転Ｂの影
響を受ける。この角回転によつて、中心軸線１６
と大地との交点に回転速度成分RV１が、中心軸
線１８と大地との交点に回転速度成分RV２が生
じる。この２つの回転速度成分RV１とRV２と
は、中心軸線１６および１８に平行な成分と垂直
な成分とに分解され、第２Ｂ図において中心軸線
１６および１８に平行な成分はそれぞれベクトル
Ｒ３およびＲ４で示される。２つの平行な成分の
振幅が等しくないことは容易に分るだろう。これ
らが等しくないために、これらの信号成分を加算
器２８によつて加算しても相殺されない。

このような形式の回転運動は、車両の飛び上り
によつて生じ、それ故、振動的である。従つて、
加算器２８の出力中に含まれる擬似信号成分は、
交流特性の成分と同様なものである。車両の直線
速度を表わす直流成分を失うことなく交流信号成
分を濾波することは理論上可能である。しかしな
がら、実際には信号処理装置２４および２６によ
つて供給される信号をフイルタにかけることは容
認できない時間の遅延をもたらし、信号処理装置
２４および２６の出力は、加速および減速中にお
ける車両の実際の直線速度を正確に追跡すること
ができない。

本発明によれば、車両の回転運動によつて生じ
る擬似信号成分は、まずそれらを直線速度成分か
ら分離し、次にそれらとドツプラ信号処理装置の
出力とを組合わせることにより出力から相殺され
る。第３図は、第１図に示したようなドツプラ速
度測定器を用いた速度測定装置を図解している
が、それは本発明による擬似信号相殺技術を使用
している。

第１図の実施例と同様に、第３図の実施例は、
２つのドツプラ速度測定器１０および１２を含ん
でいる。これらのドツプラ速度測定器は、第１図
において開示した形式のものでよく、無線周波電
波信号のドツプラ・シフトを検出するものであつ
てもよいし、また音響信号、光信号などのドツプ
ラ・シフトを検出するものであつてもよい。ドツ
プラ信号出力は周波数−電圧変換器２５および２
７のそれぞれに供給される。２つの周波数−電圧
変換器２５および２７の出力は、それぞれのドツ
プラ速度測定器の中心軸線に沿つて測定される車
両速度を表わすアナログ電圧である。アナログ信
号は大きさを表わしており、速度の方向を表わす
ものではないことに注意しなければならない。従
つて、速度測定器が取り付けられた車両が大地に
沿つてなめらかに進行するときは両方の周波数−
電圧変換器の出力は等しくなるであろう。それ
は、それぞれのドツプラ速度測定器の中心軸線に
沿つて測定された速度成分は、方向が反対である
けれども振幅が等しいことによる。

周波数−電圧変換器２５および２７の出力に生
じるアナログ信号から擬似信号成分を除去するた
めに、ドツプラ速度測定器１０および１２はそれ
ぞれ関連した加速度計３０および３２を有する。
各々の加速度計３０および３２は、速度測定器の
中心軸線に沿つた加速度を検出するために、関連
したドツプラ速度測定器に対して配置される。ま
た、ドツプラ速度測定器１０は、中心軸線１６を
有し、加速度計３０は、その検知方向が中心軸線
１６と一致するように配置される。加速度計３０
は、検知方向に沿つての直線加速度を直接表わす
出力信号を発生する。加速度計３０は、検知方向
に対して直角な方向の加速度には本質的に無感応
である。加速度計の出力信号は、それぞれ対応し
た信号処理回路３４および３６において処理され
る。

加速度計３０および３２は、車両が受ける角加
速度の期待された周波数を包含するのに十分な広
帯域の周波数応答特性を持つていなければならな
い。異なつた大きさと構成の車両は、異なつた角
加速度周波数を有することを理解されたい。おも
りが弾性のダイヤフラムに取り付けられ、加速度
の指示を得るためにおもりの運動を検知する形式
の加速度計が用いられることが好ましい。

加速度は、速度の導関数であるので、加速度の
値を積分すると速度の値に変換することができ
る。従つて加速度計３０および３２の出力が積分
されると、その積分処理の結果は、関連したドツ
プラ測定器１０および１２によつてそれぞれ行な
われる速度の測定に正確に適応する信号となるは
ずである。しかしながら、加速度計の出力信号を
積分する前に、信号処理回路３４および３６は、
車両の直線速度成分を表わす直流および低周波成
分を取り除くために、これらの信号を濾波する。
この高域濾波の後は、加速度信号の中の交流部分
のみが残る。しかしながら、この交流部分は、そ
れぞれ関連したドツプラ速度測定器の中心軸線に
沿つた車両の振動的な加速度によつて生じたもの
である。加速度計出力信号処理装置３４および３
６は、高域濾波された信号を積分し、これらの振
動的な加速度によつて生じた速度変化を表わす出
力信号を発生する。それ故、これらの出力信号は
関連した周波数−電圧変換器２５および２７の出
力の中の擬似速度成分に適応する。

加速度計出力信号処理回路３４および３６に関
連した積分器は、車両が停止した時はいつでも零
にリセツトされることが望ましい。それは、積分
器中に誤差が累積することを防ぐためである。車
両が停止した時を決定するために図示しない検出
器が駆動されない車輪に結合される。次に、短い
遅延の後にリセツト信号が発生され、減速の過渡
状態が終了したことを確実にするために挿入され
る。

擬似信号を相殺するために、加速度計出力信号
処理回路３４および３６の出力は、関連した信号
減算回路３８および４０において、それぞれ対応
する周波数−電圧変換器２５および２７の出力か
ら差引かれる。周波数電圧変換器２５および２７
と信号処理回路３４および３６とは、それぞれ速
度の急激な変化の増分に応答して同じ大きさだけ
変化する出力を与えるための利得を持つように設
計される。この応答特性の適合は、加速度計およ
びドツプラ測定器の特性が知られており、かつ信
号処理回路および周波数−電圧変換器の利得が設
計者の制御可能範囲内にあるゆえ容易に実現でき
る。このように応答特性を等化することにより、
各加速度計の出力は対応する変換器の出力中の擬
似成分に適応することにより、従つて最適な信号
の相殺が行なわれる。

信号減算器の出力は、従来装置の場合と同様に
信号加算回路２８において組合わされる。信号加
算回路２８によつて与えられる合計信号は、速度
測定装置が取り付けられた車両の直線速度成分に
相当し、大幅に減らされた擬似信号成分を含んで
いる。

第４図と第５図とは、信号処理の多くが、第３
図の実施例の場合のようにアナログ信号ではなく
デイジタル信号で行なわれる実施例を示すブロツ
ク図である。第４図図示の実施例において、信号
処理回路５０および５２は、それぞれ加速度計３
０とドツプラ速度測定器１０とによつて発生され
る出力信号を処理するために設けられる。同様な
信号処理回路（第４図には図示せず）が、他の１
つのドツプラ速度測定器１２とそれに関連した加
速度計３２の出力を処理する。信号処理回路５０
および５２は、それぞれの出力５４と５６に多ビ
ツトのデイジタル語を供給する。第３図の実施例
の場合と同様に、２つの信号処理回路５０および
５２の出力は、減算器５８によつて一方から他方
が差引かれる。次に、同減算器の出力は、信号加
算器６０において、他のチヤネルの減算器の出力
に加算される。この実施例の減算器５８および加
算器６０は、第３図の実施例の加算器および減算
器とは異なり、デイジタル回路で構成されてお
り、減算や加算の演算をデイジタル的に実行す
る。

第４図において、ドツプラ信号処理回路５２に
は、ドツプラ速度測定器１０の出力が供給される
帯域フイルタ６２が含まれている。この帯域フイ
ルタ６２は、ドツプラ速度測定器１０によつて実
行されるドツプラ信号復調過程で生じる周波数成
分を除去する。帯域フイルタ６２の出力は、零交
乂検出器ZCDと、一定期間内に生じる零交乂の
回数を計数するカウンタ回路６４とに供給され
る。この回数は信号の周波数に直接関連してい
る。その理由は、周波数が高くなれば零交乂の回
数が多くなり、周波数が低くなると零交乂の回数
が少なくなるからである。

零交乂の回数が計数される期間は、クロツク回
路６６によつて発生されるクロツク信号の中の１
つ位相のクロツク信号Ｃ３によつてセツトされ
る。同クロツク回路６６においては、クロツク信
号パルスのおのおのがカウンタを零の状態にリセ
ツトするように、規則正しく生じるクロツクパル
スが零交乂検出・計数回路６４のリセツト入力に
供給される。連続するリセツト信号の間の期間
中、カウンタは以前の最後のリセツトパルスの後
に生じた零交乂の回数を表わす計数値を累積す
る。次のリセツトクロツクパルスによつてリセツ
トされる直前にカウンタ６４の中に貯えられてい
る計数値は、直接ドツプラ周波数を表わす。カウ
ンタ６４内に貯えられている多ビツトの２進語の
形式の計数値は、異なつた位相のクロツク信号Ｃ
２が印加されると計数値を貯えるデイジタル・ラ
ツチ回路６５は並列に供給される。このクロツク
信号C₂のパルスは、リセツトパルスＣ３の直前
にＣ２のクロツクライン上に現われる。かくし
て、ラツチ回路６５に貯えられた計数値は、カウ
ンタ６４の各計数期間の終了とともに更新され
る。ラツチ回路６５に貯えられた計数信号は、出
力ライン５６を介してデイジタル信号減算器５８
の一方の入力に供給される。

第４図において、加速度計出力信号処理回路５
０は、別々のブロツク６８と７０とで示された帯
域フイルタと積分回路とを有するように示されて
いる。これらの素子の機能は、第３図の実施例の
ブロツク３４に関連してすでに説明した。積分器
７０の出力は、擬似速度成分を表わすアナログ信
号である。このアナログ信号を回路の残りの部分
で使用できるようにデイジタル信号に変換するた
めに、積分器７０のアナログ出力はアナログ−デ
イジタル変換器７２のアナログ入力に供給され
る。また、クロツク回路６６によつて発生される
第３番目の位相のクロツク信号Ｃ１は、アナログ
−デイジタル変換器７２の「変換」入力に供給さ
れる。「変換」入力にクロツクパルスが送られる
度に、アナログ・デイジタル変換器７２は積分器
７０の出力に生じるアナログ信号の大きさを直接
表わす値のデイジタル信号を発生する。

アナログ−デイジタル変換器７２は、従来のい
ずれの形式のものでもよい。場合によつては、費
用効率の観点から、ドツプラ信号処理回路と同様
な周波数測定回路が後に続いた電圧−周波数変換
器を使用してもよい。

積分器７０によつて供給されるアナログ信号の
大きさと変換器７２によつて供給されるデイジタ
ル信号の値との比（すなわちアナログ−デイジタ
ル変換器７２の利得）は、アナログ−デイジタル
変換器７２の利得入力に利得制御信号を供給する
抵抗分割器７４によつて決定される。抵抗分割器
７４は、アナログ−デイジタル変換器７２の出力
によつて表わされる擬似信号成分の大きさが、零
交乂検出カウンタ６４の出力中の同一の擬似信号
成分の大きさに対応するように設計される。第３
図の実施例の場合には、測定装置の他の素子の応
答特性が分つているので、適当な利得の設定値を
容易に決定することができる。

Ａ／Ｄ変換器７２の出力に与えられる多ビツト
のデイジタル語は、ラツチ機能がクロツク回路６
６によつて供給される位相Ｃ２のクロツク信号に
よつて制御されるもう一つのラツチ回路７５に供
給される。従つて、ラツチ回路７５と６５とは、
Ａ／Ｄ変換器７２と零交乂検出カウンタ６４との
それぞれの出力を同時にラツチする。ラツチ回路
７５の出力５４は、先の説明と同様に、デイジタ
ル信号減算器５８の他方の入力に供給される。

以上の作用の順序を要約すると、零交乂検出カ
ウンタ回路６４は、Ｃ３のクロツクライン上の連
続するリセツトパルス間の期間中、ドツプラ信号
の零交乂回数を計数する。所定の計数期間の終り
近くに、まずＣ１、次にＣ２、最後にＣ３の各ク
ロツクライン上に順次パルスが現われる。Ｃ１ク
ロツクパルスはＡ／Ｄ変換器７２をトリガし、最
初に積分器７０の出力のデイジタル表示を与え
る。次に、Ｃ２クロツクパルスがラツチ回路７５
および６５に印加され、それぞれＡ／Ｄ変換器７
２およびカウンタ６４の出力をラツチする。最後
に、カウンタ６４が、次の計数期間に備えてクロ
ツクパルスＣ３によつてリセツトされる。３つの
位相のクロツク信号Ｃ１，Ｃ２およびＣ３と同一
のクロツク信号が、第２のドツプラ速度測定器と
それに関連した加速度計との出力信号の処理回路
の対応する素子の対応する入力に供給される。

第５図は、第４図の実施例で使用された２つの
加速度計出力信号処理回路の一方を省いた第２の
実施例を示す。それは、アナログ信号減算回路７
８において最初に２つの加速度計３０および３２
の出力の減算を行なうことによつて達成される。
次に、このアナログ信号減算回路７８のアナログ
出力は、本質的には第４図に示した形式の単一の
加速度計出力信号処理回路５０に供給される。

第４図の実施例の場合のように、ドツプラ速度
測定器１０および１２の出力は、それぞれ対応し
たドツプラ信号処理回路５２において処理され
る。ドツプラ信号処理回路５２のおのおのは、第
４図のドツプラ信号処理回路５２と同じ形式のも
のでよい。信号処理回路５２の出力は、次にデイ
ジタル加算回路８０で組合わされ、車両の走行方
向における速度を示すが、相殺されるべき擬似信
号成分を含んでいる信号を発生する。同擬似信号
成分は、デイジタル減算回路８２において、デイ
ジタル加算回路８０の出力から加速度計出力信号
処理回路５０の出力を差引くことによつて相殺さ
れる。デイジタル減算回路８２の出力は、車両の
直線速度成分に相当し、第４図の加算器６０によ
つて与えられ出力と実質的に同一である。しかし
ながら、第５図の装置は、第４図の実施例におい
て必要とされた２つの加速度計出力信号処理回路
５０の代わりに唯一つの加速度計出力信号処理回
路５０の使用により信号の導出を行なう。

もちろん第４図および第５図図示のデイジタル
信号を使用する実施例においては、デイジタル信
号処理回路の代わりにマイクロコンピユータを使
つてもよい。これを具体化した実施例が第６図に
示されている。この実施例のマイクロコンピユー
タ８４は、デイジタル加算器、デイジタル減算器
および第５図図示の３つの位相のクロツク信号に
代わつて、加速度計出力信号処理回路５０とドツ
プラ信号処理回路５２とにに応答し、かつそれら
を制御する。各周期的時間間隔の終りに、マイク
ロコンピユータ８４は、３つの処理回路のすべて
の出力を読み取り、２つのドツプラ信号処理回路
５２の出力を加算し、加速度計出力信号処理回路
５０の出力を適当にスケールし、２つのドツプラ
信号処理回路５２の出力の合計からスケールされ
た加速度計出力信号処理回路５０の出力を差引
き、その結果を出力バス８６の上に出力する。

第７図は、以上説明した正確な対地速度測定回
路を用いた車両速度制御装置を示す。この回路の
機能は、車輪のスリツプの百分率を決定し、次に
測定された車輪のスリツプが所望の車輪スリツプ
量にほぼ等しくなるように車輪速度を制御するこ
とである。従来技術による車輪スリツプ量測定お
よび制御装置を開示した特許には、カールソン
（Carlson）氏に付与された米国特許第3834481号
およびバツクマン（Bachman）氏に付与された
米国特許第4086563号がある。

第３図より第６図までを参照して説明した形式
の対地速度測定回路１００は、車両の真の対地速
度を示す大きさの信号（この例ではアナログ信
号）を発生するために設けられている。出力ライ
ン１０２に送り出される出力信号は、次に車両の
車輪速度を表わす第２の速度信号から差引かれ
る。

車輪速度測定回路１０４は、例えば車両の駆動
系に結合された回転速度計によつて車両の車輪１
０５の運動に直接応答する。車輪速度測定回路１
０４の出力は、車両の車輪速度を表わす値を持つ
た信号（アナログ信号）である。一般に車輪速度
は、車輪のスリツプのために車両の真の対地速度
よりも幾分大きい。このことは、特に駆動される
車両がゆるんだ粒状の表面、ぬれた表面、又は地
面の凸凹のために車輪がはね上がり、ある時間、
車輪が大地と接触しなくなるような場所を通過す
るときに生じる。

信号減算器１０６は、回路１０４により供給さ
れる車輪速度測定値から回路１００により供給さ
れる対地速度測定値を差引く。信号減算器１０６
の出力は、車輪のスリツプ量を表わす値を持つた
信号である。アナログの割算器１０８は、前記車
輪スリツプ量信号を、車輪スリツプの百分率値に
変換するために設けられている。このアナログ割
算回路は、真の対地速度を表わす測定回路１００
の出力で、車輪スリツプの絶対値を表わす信号減
算器１０６の出力を割るものである。

車輪スリツプの百分率を示す値を持つたアナロ
グ割算器１０８の出力は、速度制御装置１１０に
供給される。同速度制御装置１１０においては、
アナログ割算器１０８の出力はポテンシオメータ
１１２の設定によつて示された所望のスリツプ値
と比較される。速度制御装置１１０は、アナログ
割算器１０８の出力信号が示すスリツプ百分率値
が、ポテンシオメータ１１２の設定によつて示さ
れた所望のスリツプの大きさにほぼ等しくなるよ
うに、原動機（一般的には内燃機関）の回転速度
を制御する。車輪の実際のスリツプ量が所望の値
よりも大きいときは、速度制御装置１１０は車輪
速度を減速させ、スリツプ百分率値が所望の値未
満であると、車輪速度を増加させるであろう。こ
のようにして車輪速度は所望の車輪スリツプ量を
生じる速度に自動的調節される。

以上本発明を好ましい実施例について説明した
けれども、特許請求の範囲に記された本発明の精
神と範囲から逸脱することなく、種々の部分的変
更を行ないうることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による、車両および大地に
対する２つのドツプラ・レーダ速度測定器の配置
および方向を示す概略図である。第２Ａ図および
第２Ｂ図は、ドツプラ速度測定器の出力信号中の
擬似および直線速度成分の性質および発生を理解
するために有用なベクトル図である。第３図は、
本発明による擬似信号相殺技法を用いたドツプラ
速度測定装置を示すブロツク図である。第４図、
第５図および第６図は、第３図のドツプラ速度測
定装置の他の実施例のブロツク図である。第７図
は、本発明による速度測定装置によつて供給され
る出力信号を用いた車両速度制御装置のブロツク
図である。 （符号の説明） １０，１２……ドツプラ速度
測定器、１４……車両、１６，１８……中心軸
線、２０……大地、２２……無線周波発振器、２
４，２６……周波数カウンタ、２８……加算器、
２５，２７……周波数電圧変換器、３０，３２…
…加速度計、３４，３６……信号処理回路、３
８，４０……減算回路、５０，５２……信号処理
回路、５８……減算器、６０……加算器、６２…
…帯域フイルタ、６４……零交乂検出カウンタ、
６５……ラツチ、６６……クロツク、６８……帯
域フイルタ、７０……積分器、７２……Ａ／Ｄ変
換器、７４……抵抗分割器、７５……ラツチ、７
８……アナログ信号減算回路、８０……デイジタ
ル加算回路、８２……デイジタル減算回路、８４
……マイクロコンピユータ、１００……対地速度
測定回路、１０４……車輪速度測定回路、１０６
……信号減算器、１０８……アナログ割算器、１
１０……速度制御装置、１１２……ポテンシオメ
ータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の速度を決定するためにドツプラ速度測
   定器が使用され、同ドツプラ速度測定器の中心軸
   線方向の大地に対する前記車両の移動を示すドツ
   プラ出力信号を発生するドツプラ速度測定装置で
   あつて、前記ドツプラ速度測定器の中心軸線方向
   の前記車両の加速度を測定するように構成され、
   前記中心軸線に対し直角方向の加速度に対しては
   鈍感であるため、前記中心軸線方向の加速度のみ
   を示す加速度計出力信号を発生する加速度計と、
   被測定車両速度成分以外の車両の速度成分を示す
   速度誤差信号を導出するように前記加速度計の出
   力信号を処理するための処理装置と、被測定速度
   成分を示す補正された出力信号を導出するため
   に、前記速度誤差信号と前記ドツプラ出力信号と
   を組合せるための組合せ装置とを包含したドツプ
   ラ速度測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記処理装置は、前記中心軸
   線方向の前記車両の対地振動加速度のみを示す交
   流加速度計出力信号を発生するために前記加速度
   計出力信号から直流成分を除去するための直流阻
   止装置と、前記交流加速度計出力信号を、前記速
   度誤差信号を表わす交流速度出力信号に変換する
   ための変換装置とを包含したドツプラ速度測定装
   置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記変換装置は、前記交流速
   度出力信号を表わす積分信号を発生するために、
   前記交流加速度計出力信号を積分するための積分
   器を包含したドツプラ速度測定装置。 ４ 車両の速度を決定するために第１および第２
   のドツプラ速度測定器が使用され、前記第１およ
   び第２のドツプラ速度測定器は、それぞれの中心
   軸線の方向の大地に対する前記車両の移動を示す
   ドツプラ出力信号を発生し、同ドツプラ出力信号
   は組合わされて速度指示信号を形成するようにさ
   れたドツプラ速度測定装置であつて、前記第１お
   よび第２のドツプラ速度測定器のそれぞれの中心
   軸線の方向の前記車両の加速度を測定するための
   第１および第２の加速度計であつて、前記それぞ
   れの中心軸線に対し直角方向の加速度に対しては
   鈍感であるため、前記それぞれの中心軸線の方向
   の加速度のみを示す加速度計出力信号を発生する
   ように構成された第１および第２の加速度計と、
   被測定車両速度成分以外の前記車両の速度成分を
   示す少なくとも１つの速度誤差信号を導出するよ
   うに前記加速度計出力信号を処理するための処理
   装置と、被測定速度成分を表わす補正された速度
   指示信号を導出するために、前記ドツプラ出力信
   号と前記少なくとも１つの速度誤差信号とを組合
   せるための第１の組合せ装置とを包含したドツプ
   ラ速度測定装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記処理装置は、被測定速度
   成分以外の前記第１および第２のドツプラ速度測
   定器のそれぞれの中心軸線の方向の車両の速度成
   分を示す第１および第２の速度誤差信号を導出す
   るために、前記第１及び第２の加速度計よりそれ
   ぞれ発生される加速度計出力信号を処理するため
   の第１および第２の個々の加速度計出力信号処理
   装置を包含しているドツプラ速度測定装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記第１の組合せ装置は、第
   １及び第２の補正されたドツプラ出力信号を発生
   するために、前記第１および第２の速度誤差信号
   をそれぞれ前記第１および第２のドツプラ出力信
   号と組合せるための第１および第２の誤差信号組
   合せ装置と、前記補正された速度指示信号を導出
   するために、前記第１および第２の補正されたド
   ツプラ出力信号を組合せるための装置とを包含し
   たドツプラ速度測定装置。 ７ 特許請求の範囲第４項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記処理装置は、組合された
   加速度計出力信号を発生するために、前記第１お
   よび第２の加速度計により発生される加速度計出
   力信号を組合せるための第２の組合せ装置と、被
   測定車両速度成分以外の車両速度成分を示す速度
   誤差信号を導出するように、前記の組合された加
   速度計出力信号を処理するための装置とを包含し
   たドツプラ速度測定装置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記加速度計は、その所定の
   動作線の方向に生じる加速度のみに対して敏感で
   あり、かつ、前記加速度計は、前記所定の動作線
   が前記ドツプラ速度測定器の中心軸線に対して平
   行になるように配設されているドツプラ速度測定
   装置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載のドツプラ速度
   測定装置において、前記加速度計は、おもりをつ
   り下げた弾性のダイヤフラムを含んだ形式のもの
   であるドツプラ速度測定装置。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載のドツプラ速
   度測定装置において、前記組合せ装置は、前記ド
   ツプラ出力信号から前記速度誤差信号を差引くこ
   とにより、前記の補正された出力信号を表わす差
   信号を得るための装置を含んでいるドツプラ速度
   測定装置。 １１ 特許請求の範囲第４項に記載のドツプラ速
   度測定装置において、前記加速度計のおのおの
   は、その所定の動作線の方向に生じる加速度のみ
   に対して敏感であり、かつ、前記加速度計のおの
   おのは、その前記所定の動作線が関連した前記ド
   ツプラ速度測定器の中心軸線に対して平行になる
   ように配設されているドツプラ速度測定装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載のドツプラ
   速度測定装置において、前記加速度計のおのおの
   は、おもりをつり下げた弾性のダイヤフラムを含
   んだ形式のものであるドツプラ速度測定装置。 １３ 特許請求の範囲第４項に記載のドツプラ速
   度測定装置において、前記第１の組合せ装置は、
   前記ドツプラ出力信号から前記速度誤差信号を差
   引くことにより、前記の補正された出力信号を表
   わす差信号を得るための装置を含んでいるドツプ
   ラ速度測定装置。 １４ 自動車を含む陸上用車両の速度を決定する
   ためにドツプラ速度測定器が使用され、同ドツプ
   ラ速度測定器の中心軸線方向の大地に対する前記
   車両の移動を示すドツプラ出力信号を発生するド
   ツプラ速度測定装置であつて、 その動作線が前記ドツプラ速度測定器の中心軸
   線に対して平行になるように配設された線形加速
   度計であつて、前記中心軸線に対して平行方向の
   加速度のみに対して敏感であつて、前記の加速度
   のみを示す加速度計出力信号を発生するようにさ
   れた前記線形加速度計と、 前記加速度計出力信号から直流成分及び低周波
   数成分を除去し、それにより前記中心軸線方向の
   前記車両の対地振動加速度のみを示す交流加速度
   計出力信号を発生するように前記加速度計出力信
   号をろ波するためのフイルタ装置と、 交流速度出力信号を発生するために前記交流加
   速度計出力信号を積分するための積分装置と、 前記車両の速度を示す補正された出力信号を導
   出するために、前記ドツプラ出力信号から前記交
   流速度出力信号を差引くための減算装置とを包含
   したドツプラ速度測定装置。