JPS63277972A - 光学式速度計 - 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〕 本発明は光学式速度計に係り、特に外乱光の存在する路
面の速度計測を行う車速計などに好適な光学式速度計に
関する。

〔従来の技術〕

従来から光学的に速度計測を行う光学式速度計として空
間フィルタ速度計や相関法速度計など種種の速度計があ
る。

第４図は従来の光学式速度計を例示する空間フィルタ速
度計の構成図である。第４図において。

路面などの対象物１の像はレンズ２によりディテクタ３
の上に結像される。ディテクタ（空間フィルタ）３は短
冊状の光検出素子を複数個並べたもので１つおきに差動
増幅器４の正および負入力に接続される。差動増幅器４
の出力には対象物１の速度Ｖに比例した周波数成分を有
する出力信号Ｅが発生する。中心周波数推定回路５にお
いては出力信号Ｅから最も確からしい信号成分を抽出し
て出力する。この出力に光学系の倍率およびディテクタ
３のピッチなどを考慮した係数を掛けることにより速度
Ｖが算出される。

−ところがこうした空間フィルタセンサのような光学式
速度計を道路などの照明装置のもとで使用すると、商用
周波数成分あるいはその高調波成分が差動増幅器４の出
力に現われ、極端な場合には速度Ｖが零の時にも速度が
誤って検出されることになる。そこでこうした不都合を
避けるため、例えば特開昭５７−１７２２５４号におい
ては光源に特殊な波長成分を有するものを用いて対象物
（路面）を照明し、一方のディテクタにはその波長成分
を通過させるフィルタを用いることにより問題点の解決
をはかつていた。

また従来の光学式速度計の他の例として、相関法速度計
については例えば特開昭５６−３３５５７号に記載され
るものがあるが、やはり道路などの照明装置のもとで使
用すると空間フィルタ速度計の場合と同様の問題点があ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は道路などで使用する場合にあらゆる光源
を考えた場合に万全とは言えず誤動作を生ずる可能性が
あり、たとえば通電の白熱電球などでも長波長の光成分
を含みフィルタを通過して悪影響を及ぼすので、これを
避けるためにはさらに特殊な光源が必要になるうえフィ
ルタのしゃ所持性にも良好なものが要求されるなどの問
題があつた。

本発明の目的はフィルタなどによる波長選択によらずに
良好な雑音除去のはかれる光学式速度計を提供するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、空間フィルタ速度計等の光学式速度計にお
いて、路面等の測定対象物の照明用光源を商用周波数よ
り高く、また空間フィルタ等の光検出器の出力周波数よ
りも高い周波数の一定周期で点滅させ、空間フィルタ出
力（差動増幅器出力）等の光検出器出力を上記一定周期
の信号により同期検波する手段を設けた光学速度計によ
り□達成される。

〔作用〕

上記光学式速度計では、照明用光源からの一定周期の点
滅光は路面等の測定対象物から反射されて空間フィルタ
等の光検出器により検出され、その空間フィルタ出力（
差動増幅器出力）等の光検出器出力は光源の一定周期の
点滅信号によりオンオフ変調された形の信号になってい
るが、外部の照明灯等からの光の検出成分は出力に重量
されているが変調されていないため、空間フィルタ出力
（差動増幅器出力）等の光検出器出力を上記光源の一定
周期の点滅光と同期した信号により同期検波して取り出
すととにより、外部の雑音成分が除去されて本来の信号
成分だけを再生することができるので速度計測の信頼性
が向上する。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図から第３図により説明す
る。

第１図は本発明による光学式速度計の一実施例を示す空
間フィルタ速度計の構成図である。第１図において、第
４図の従来例と同一符号は同一部分を示すもので、その
各々についての説明は一部省略する。路面などの測定対
象物１は発振器８の出力に同期して一定周期で点滅する
光源９により照明される。この点滅の周波数は計測する
速度範囲に対応して決まるディテクタ（空間フィルタ）
３としての最高周波数の２倍以上に選んでおく。

さらに商用周波数よりも高く選んでおく必要があす、実
際にはけい光灯の発光波形は正弦波とは著しく異なって
多くの高調波成分を含むため十分に高く選んでおけばよ
い。測定対象物１よりレンズ２を通してディテクタ（空
間フィルタ）３により検出された差動増幅器４の出力は
発振器８の出力により、掛は算器６において積がとられ
て同期検波される。この掛は算器６はいわゆるミクサと
よばれるものでもよいし、アナログスイッチと称される
ディバイスを用いても簡単に実現できる。この掛は算器
６の出力は低域フィルタフに入力されてベースバンドの
出力かえられる。この出力を中心周波数推定回路５に入
力して中心周波数を抽出したのち、所定の係数を掛けて
速度が算出される。

第２図は第１図のタイミングチャートである。

第２図において１発振器８の出力波形Ａの−１に対応し
て光源９が点灯し、＋１に対応して消灯する。このとき
差動増幅器４の出力に現われる出力波形Ｂのようになり
、本来の信号と外乱光の信号が重畳された波形を示して
おり、この例では外来光の信号によりレベルが持ち上っ
て基準レベルよリ、はみだしていて、本来の信号は波形
Ａで変調がかかった状態になっている。波形Ａと波形Ｂ
の積の出力波形Ｃが掛は算器６により出力され、この波
形Ｃを低減フィルタフに通して本来の信号の再生波形り
が出力される。この外乱光の信号を除去した再生波形り
より速度を算出することができる。

第３図は本発明による光学式速度計の他の実施例を示す
相関法速度計の構成図である。第３図において、相関法
速度計では２点間の信号の遅延時間を測定することによ
り速度を求めるものであり。

対象物（路面）１の信号を２点においてレンズ２１．２
２およびディテクタ３１．３２を用いてそれぞれ採集す
る。このさい対象物１は第１図と同様に発振器８の出力
に同期して点滅する光源９１．９２により照明される。

各ディテクタ３１゜３２の検出信号は増幅器４１．４２
により増幅されたのち、掛は算器６１．６２で発振器８
の出力との積がそれぞれとられる。掛は算器６１．６２
の出力は各低域フィルタ７１．７２を経て相関器５０に
入力される。相関器５０では２系統の信号の相互関係を
計算することにより遅延時間（時間差）を計算する。こ
の遅延時間の逆数が速度に比例することから速度が求ま
る１本実施例においても第１図の実施例の場合と同様に
外乱雑音光を除去した速度計測が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、路面などの対象物を一定周期で点滅す
る光源で照明してえられる信号を同期検波して取り出す
ことにより外乱光による影響を除去できるので、誤動作
の少ない光学式速度計を提第１図は本発明による光学式
速度計の一実施例を示す構成図、第２図は第１図のタイ
ミングチャート、第３図は本発明による光学式速度計の
他の実施例を示す構成図、第４図は従来の光学式速度計
を例示する構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測定対象物を照明する光源と、測定対象物からの反
   射光を結像させる結像光学系と、結像された反射光を検
   出する光検出器と、検出された信号を増幅する増幅器と
   、増幅された信号から測定対象物の速度を算出する手段
   とを備えた光学式速度計において、上記光源を一定周期
   で点滅させる手段と、上記光検出器もしく増幅器の出力
   信号を上記一定周期の信号により同期検波する手段とを
   設けたことを特徴とする光学式速度計。