JPH03115988A - 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、超音波のドプラ効果を利用して対地速度を検
出する速度検出装置に関する。

（従来の技術） 例えば自動車の如き路面上を移動する移動体においては
、該移動体の路面に対する移動速度、即ち対地速度を高
精度で検出したいという要請がある。

かかる移動体の対地速度を検出する方法の１つに、移動
体に超音波の発信器と受信用センサとを設け、発信器か
ら路面に向けて超音波を送信し該超音波の路面からの乱
反射波を受信用センサで受信し、その乱反射波における
ドプラシフト周波数・を検出し、それによって移動体の
対地速度を検出する方法が知られている。

その様なドプラ効果を利用して対地速度を検出する従来
装置は、例えば特開昭６２−１２（３７８号公報に開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した超音波は空気を媒体として進行
するものであるため風等の外乱により信号の強度変動が
生じやすく、超音波信号の一波毎の周期の変動に基づい
てドプラシフト量を検出する上述した様な従来技術によ
っては該検出が発生するおそれがある。

さらに、超音波の周波数は２０ＫＨｚ以上と高く、その
周期の変動を検出する必要があることから、高度な信号
処理技術が必要とされている。

本発明はこの様な問題を解決するためになされたもので
、風等の外乱を受けても超音波信号のドプラシフト量を
誤検出するおそれがなく、ドプラシフト量を検出する際
に、従来技術に比して信号処理が容易な速度検出装置を
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） 本発明の速度検出装置は、路面上を移動する移動体から
、超音波の複数の波を１パルスとする、いわゆるパルス
化した超音波信号を路面に向けて送信し、このパルス化
した超音波（ｇ号の路面がらの反射信号を検出し、この
検出された反射信号におけるパルスのドプラシフト量を
測定し、このドプラシフト量に基づいて車速を検出する
ことを特徴とするものである。

すなわち、本発明の速度検出装置は、路面上を移動する
移動体に設けられて該移動体の対地速度を検出する速度
検出装置であって、比較的短い周期の連続波電気信号が
比較的長い周期でオンオフされてなる所定周期のオンオ
フ連続波信号を生成する信号生成手段と、このオンオフ
連続波信号を印加されて該オンオフ連続波信号に応じた
オンオフ超音波信号を送信する超音波発信手段と、該送
信されたオンオフ超音波信号の路面からの反射信号を受
信する超音波受信手段と、該受信された反射信号のオン
オフ周期を検出する検出手段と、該検出手段により検出
されたオンオフ周期と前記オンオフ連続波信号のオンオ
フ周期との差に基づいて前記移動体の対地速度を算出す
る速度算出手段とを備えたことを特徴とするものである
。

（作　　用） 上述した構成によれば、路面から反射されてきた超音波
の一波毎のドプラシフト量を検出するのではなく、複数
の超音波の波群からなるパルスのドプラシフト量を検出
することになるので、超音波信号が風等の外乱により強
度変動を受けても複数の波からなる１パルス全体が強度
変動を受ける可能性は極めて低く、シたがって該検出の
おそれは極めて小さい。また、上記パルスの周期は超音
波６波の周期に比べて大きいので、ドプラシフト量を検
出する信号処理において従来技術程は高度な技術が必要
とされない。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第２図は本発明の一実施例の速度検出装置を示すブロッ
ク図である。この装置においては、まず発振器ｌから周
波数２００ＫＨｚの連続波電気信号が出力され、変調部
２においてこの電気信号の複数周期を１周期とするオン
オフ連続波信号（以下パルス化信号と称する。）に変調
し、このパルス比倍号に応じ超音波発信器３からオンオ
フ超音波信号を路面４に向けて送信する。次に、このオ
ンオフ超音波信号の路面４からの乱反射信号を超音波受
信センサ５で受信してこの乱反射信号に応じた断続的な
電気信号（以下反射パルス化信号と称する。）に変換し
、この反射パルス化信号をアンプ６で増幅し、さらに波
形整形部７で矩形状のパルス信号に波形整形する。この
後、このパルス信号をカウンタ部８に入力してそのパル
ス周期を測定し、この測定値から車速算出部９において
パルス周期のドプラシフト量を検出し、さらにこのドプ
ラシフト量に基づいて車速を算出する。なお、上記超音
波発信器３および超音波受信センサ５は例えばＭＡ２０
０　ＡＩ　（材用製作所製）からなる超音波変換器であ
って例えば車体のテンバタイヤ格納部に並列して設置さ
れ、路面４への入射角θを０〜９０″の範囲で変化させ
得るように構成される。

また、これら発信器３および受信センサ５の、路面４か
らの距離は例えば２４ｏ＃に設定する。

次に、上記実施例装置の作用を第１図を用いて説明する
。発振器１から変調部２に人力された２゜０ＫＨｚの連
続波信号は、この変調部２において、いわゆるパルス変
調をうける。すなわち、このパルス変調は、上記連続波
信号を出力するｔｌの期間（オン信号期間）と、上記連
続波信号を出力しないｔ２の期１ｍ（オフ信号ｗｊ間）
とを交互に繰り返すことによってオンオフ連続波信号（
パルス化信号）を形成するものである。上記期間ｔｌ、
ｔ２は例えば両者共０．５ｍ５ｅｃに設定する。超音波
発信器３ではこのパルス化信号に応じ、ｔｌの期間だけ
大きい音圧レベルを有しくこの部分をパルス部と称する
。以下同じ）、この後に続＜ｔ２の期間は音圧レベルが
略０となる（この部分を非パルス部と称する。以下同じ
）というオンオフ超音波信号を出力する。このオンオフ
超音波信号のオンオフ周期Ｔは上記期間ｔ１と期間ｔ２
を加え合わせたものである。この様にして路面４に向け
て送信されたオンオフ超音波信号はこの路面４において
乱反射された後、受信センサ５によって受信されるが、
その受信される際のこのオンオフ超゛音波信号は、ドプ
ラ効果の影響を受けてパルス部の期１１Ｓ１がｔ１′、
非パルス部の期間がｔ２’　となり結局オンオフ周期は
Ｔ−Δｔとなる。すなわちドプラシフト量はΔｔである
。超音波受信センサ５により受信されたオンオフ超音波
信号は、その音圧レベルに対応する振部強度を有する反
射パルス化信号に変換され、波形整形部７においてオン
信号期間と同一のパルス幅を有する矩形パルス信号に変
換される。カウンタ部８において矩形パルス信号のパル
ス周期Ｔ−Δｔが測定される。本実施例ではＴ−＋１■
Ｓであるからパルス周期は１■Ｓ−Δｔということにな
る。この場合のパルス信号の周波数はＩＫＨｚ程度であ
り高周波信号の信号処理を要しないので、信号処理回路
の構成が簡１ｉとなる。さらに、車速算出部９において
はこのドプラシフト量Δｔと車速との関係を与える式 （ｆは受信センサ５によって受信される超音波のパルス
周波数） に基づき車速を求める様にしている。

なお、本発明の速度検出装置としては上述した構成のも
のに限られるものではなく、その他種々の構成の変更が
可能である。また、パルス変調により形成されたパルス
化信号の周期Ｔ、およびオン信号期間ｔ１とオフ信号期
間ｔ２の比率は上記実施例のものに限られるものではな
く、状況に応じて適当な値を選択することができる。な
お、般に上記周期Ｔが短い程検出精度は向上するが、超
音波受信センサ５の減衰特性を考慮するとオン信号期間
ｔ］とオフ信号期間ｔ２が各々０．５ＩＯｓ程度必要と
されることから上記周期Ｔは０．１■Ｓ以上とするのが
望ましい。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明の速度検出装置によれば、複
数の波からなる波群を１つのパルス部とするオンオフ超
音波信号を用い、このパルス部のドプラシフト量に基づ
いて車速を算出する様にしているので、超音波の１つの
波のドプラシフト量に基づいて車速を算出している従来
技術に比べ、風等の外乱による影響を極めて受けに＜　
＜　ｒ、ｊ軸性の高い速度検出を行なうことができる。

また、オンオフ超音波信号のパルス部の周期は超音波６
波の周期に比べて長くドプラシフト量険出における信号
処理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る速度検出装置の作用を
説明するための概略図、第２図は第１図に示す実施例装
置の構成を示すブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 路面上を移動する移動体に設けられて該移動体の対地速
   度を検出する速度検出装置であって、比較的短い周期の
   連続波電気信号が比較的長い周期でオンオフされてなる
   所定周期のオンオフ連続波信号を生成する信号生成手段
   と、 このオンオフ連続波信号を印加されて該オンオフ連続波
   信号に応じたオンオフ超音波信号を送信する超音波発信
   手段と、 該送信されたオンオフ超音波信号の路面からの反射信号
   を受信する超音波受信手段と、 該受信された反射信号のオンオフ周期を検出する検出手
   段と、 該検出手段により検出されたオンオフ周期と前記オンオ
   フ連続波信号のオンオフ周期との差に基づいて前記移動
   体の対地速度を算出する速度算出手段とを備えたことを
   特徴とする速度検出装置。