JPH02116775A - 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、対象物に送信し反射してきたドツプラー信号
に基づいて速度検出を行うようにした速度検出装置に関
するものである。

（従来の技術） 例えば、自動車の車速を検出する場合に、従来は車輪の
回転数から検出するようにしていたが、これでは車輪に
スリップが発生した時には正確な値を検出することがで
きず、この検出車速に基づいて後輪転舵角の制御を行う
場合などに、精度のよい制御を行うことはできなくなる
。

上記のように、自動車等における各種コントロールは、
車速感応型による方式が多く、そのために高精度の絶対
車速を検出する対地速度センサが要求され、この要求に
対応するものとしては原理として超音波を用いたドツプ
ラー効果すなわち周波数シフトより求める方法があり、
例えば、特開昭６２−１２３３７８号公報に見られるよ
うに、超音波等の信号を送信部から送信し、受信部で反
射信号を受信し、この受信信号の信号処理によって速度
を検出するようにした技術が公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようなドツプラ一方式の速度センサに
おいては、高精度化、高信頼性を実現するため、送信部
から受信部への送信信号の回り込みを防止する必要があ
り、そのために送信部および受信部にホーンを設置して
おり、コンパクトで小型の速度センサを構成する際の障
害となっていた。

すなわち、送信部から受信部に回り込む送信信号は、速
度情報を得るための反射信号以外の不必要な検出信号と
なり、この回り込み信号を低減することから、センサの
指向性を向上することによって前記高精度化、高信頼性
を実現するために、送信部および受信部に音響ホーンな
どの複雑で大きな付属装置を取り付けて、送信部では送
信信号が直接受信部に回り込まないようにその方向性を
規制し、また、受信部では送信部からの信号を直接受け
ないように入射する信号を規制するようにしている。さ
らに、上記音響ホーンなどでは回り込み信号を完全にな
くすことができないので、受信信号から回り込み信号を
除去しドツプラー信号のみを取り出すために、この受信
信号に対して送信信号をミキシングし、検波を行う複雑
なアナログ処理回路が必要となっている。

しかし、上記のような速度センサでは、前述のように付
属装置のためにセンサまわりの構造が複雑となり、小型
化に支障を与え、しかも、複雑な信号処理回路を有する
ため、信頼性等の面で問題となるものである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、複雑な信号処理回路
を設けることなく高精度に速度検出を可能とし小型化、
高精度化、高信頼性を得るようにした速度検出装置を提
供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の速度検出装置は、対象
物に対して信号を送信する送信用センサと、対象物から
の反射信号を受信する受信用センサとを備え、上記両セ
ンサ同志を、送信信号と反射信号とが干渉し合う位置に
配設し、干渉した信号を受信した受信用センサからの信
号を受け、該信号を検波して、うなりの周波数を測定し
ドツプラー効果に基づく速度を検出する検出手段を備え
るように構成したものである。

（作用） 上記のような速度検出装置では、送信用センサと受信用
ンサとを、送信信号と反射信号とが干渉し合う位置に配
設し、送信用センサから発信された信号は、対象物で反
射されてから受信用センサに受信されると共に、そのま
ま回り込み信号として上記反射信号と干渉した状態で受
信用センサで受信し、検出手段によって上記受信信号を
検波し、うなりの周波数を測定しドツプラー効果に基づ
く速度を検出するものであり、その送信用センサおよび
受信用センサにはホーンなどの指向性を規制する付属装
置が不要で、両者の近接設置で送信信号と反射ドツプラ
ー信号とを積極的に干渉させ、結果的にミキシングと同
等な処理を行い、コンパクトな装置で正確に速度検出を
行うようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は速度検出装置の全体の概略構成を示す。

速度検出装置１は、対象物２（例えば路面）に対して発
振器３によって駆動された超音波信号を送信する送信用
センサ４（送信用超音波センサ）と、対象物２からの反
射信号を受信する受信用センサ５（受信用超音波センサ
）とを備えている。

すなわち、上記発振器３により出力される例えば４０Ｋ
Ｈｚの信号が、送信用センサ４によって超音波信号に変
換され、連続波として路面２に向けて出力される。路面
２で散乱された超音波信号は、対地速度に対応したドツ
プラー信号骨だけ周波数がシフトしている。

そして、上記送信用センサ４と受信用センサ５とは、送
信信号と反射ドツプラー信号とが干渉し合う位置に隣接
して配設されている。上記両センサ４，５の具体的設置
例は、第２図に示すように、自動車の車体６の底部に形
成された四部６ａに、送信用センサ４として４０ＫＨｚ
送信用超音波センサと、受信用センサ５として４ＱＫＨ
ｚ広帯域受信用超音波センサとが斜め前方に、路面２に
向けて配設されている。上記両センサ４．５は前面側の
送受信部４ａ、５ａを除いて緩衝材７を介してホルダー
８の隣接位置に収容され、該ホルダー８がさらに緩衝材
９を介して車体６に固着されている。上記緩衝材７．９
は、送信用センサ４から受信用センサ５に直接振動が伝
わらないように吸収すると共に、車体６の振動等が検出
信号として検出されないようにしている。

送信用センサ４から出力された超音波は、対象物２であ
る路面で反射して相対速度に応じて周波数が変化したド
ツプラー信号となり、受信用センサ５で受信される。ま
た、上記送信用センサ４から出力された超音波信号は、
路面２に反射することなくそのまま回り込み信号として
受信用センサ５に作用し、前記路面２で反射したドツプ
ラー信号と回り込み信号としての送信信号とが干渉した
状態となった超音波信号を上記受信用センサ５は受信す
るものである。

上記のように受信用センサ５で受信した超音波信号は、
送信信号と干渉しているために、結果的にミキシング処
理を行ったと同等となり、この受信用センサ５ではドツ
プラー信号と送信信号とが干渉したうなり信号を検出す
ることになる。

そして、上記のように反射ドツプラー信号と回り込み送
信信号とが干渉したうなり信号を受信した受信用センサ
５からの信号は、検出手段１０によって増幅され、検波
されて、うなりの周波数が測定されドツプラー効果に基
づく速度検出が行われる。すなわち、受信用センサ５の
受信信号は、まず、増幅回路１１で増幅される。増幅後
の信号は、第３図Ａに示すように、ドツプラー信号と送
信信号とが干渉したうなりを生じている。この増幅回路
１１で増幅された受信信号はＡＭ検波回路１２に入力さ
れ、このＡＭ検波回路１２で検波された信号は、第３図
Ｂのように、ドツプラー信号のみ取り出され、波形Ａの
包路線と同じ波形となり、このＡＭ検波後の信号の周波
数は対地速度に比例して生じるものである。

続いて、上記検波後のドツプラー信号の周波数が周波数
カウンタ１３で求められ、速度算出回路１４で対応する
対地速度を算出するものである。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、送信用センサと受信用セ
ンサとを、送信信号と反射信号とが干渉し合う位置に配
設し、干渉した信号を検出手段によって検波しうなりの
周波数を、；ＩＩＩＪ定しドツプラー効果に基づく速度
を検出するようにしたことにより、その送信用センサお
よび受信用センサには音響ホーンなどの指向性を規制す
る複雑な付属装置が不要で、両者の近接設置で送信信号
と反射ドツプラー信号とを積極的に干渉させ、結果的に
ミキシングと同等な処理を行って複雑なミキシング処理
回路などが不要なため、シンプルでコンパクトに構成で
き、正確に速度検出を行うことができるとともに、信頼
性の高い速度センサを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における速度検出装置の概略
構成図、 第２図は送信用センサと受信用センサの具体的設置例を
示す要部断面図、 第３図は信号処理を説明する波形図である。 １・・・・・・速度検出装置、２・・・・・・対象物（
路面）、３発振器、４・・・・・・送信用センサ、５・
・・・・・受信用センサ、１０・・・・・・検出手段、
１２・・・・・・ＡＭ検波回路、１３・・・・・・周波
数カウンタ、１４・・・・・・速度算出回路。 第 図 第 図 ｙ’　　　　／　　／　／　　　　／’　／　　　　／
　　／　／第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象物に対して信号を送信する送信用センサと、
   対象物からの反射信号を受信する受信用センサとを備え
   、上記両センサ同志を、送信信号と反射信号とが干渉し
   合う位置に配設し、干渉した信号を受信した受信用セン
   サからの信号を受け、該信号を検波して、うなりの周波
   数を測定しドップラー効果に基づく速度を検出する検出
   手段を備えたことを特徴とする速度検出装置。