JPH0447286A - Speed measuring device - Google Patents
Speed measuring deviceInfo
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- JPH0447286A JPH0447286A JP15650590A JP15650590A JPH0447286A JP H0447286 A JPH0447286 A JP H0447286A JP 15650590 A JP15650590 A JP 15650590A JP 15650590 A JP15650590 A JP 15650590A JP H0447286 A JPH0447286 A JP H0447286A
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Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、移動する被測定物上の光の照射点から得られ
る距離情報より、被測定物の移動速度を検出する速度計
測器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a speed measuring device that detects the moving speed of a moving measured object from distance information obtained from a light irradiation point on the moving measured object. It is.
従来は、被測定物の光学的移動速度計測に、空間フィル
タによる速度検出方式が提案されていた。Conventionally, a speed detection method using a spatial filter has been proposed for optically measuring the moving speed of an object to be measured.
第１０図はその原理を示したものである。同図（ａ）中
、被測定物１１の表面パターンは対物レンズ１つにより
、センサー１８の受光面上に結像される。センサー１８
の受光面は同図中の円内に示される様に、複数の細長い
受光部が間隔ｐで配置された構造になっている。ここで
被測定物１１か速度Ｖで移動すると、対物レンズ１つに
よってセンサー１８の受光面上に結像された被測定物１
１の表面パターンも受光面上を移動する。FIG. 10 shows the principle. In the figure (a), the surface pattern of the object to be measured 11 is imaged onto the light-receiving surface of the sensor 18 by one objective lens. sensor 18
The light-receiving surface has a structure in which a plurality of elongated light-receiving parts are arranged at intervals p, as shown in the circle in the figure. When the measured object 11 moves at a speed V, an image of the measured object 1 is formed on the light receiving surface of the sensor 18 by one objective lens.
The surface pattern No. 1 also moves on the light receiving surface.
同図（ｂ）は前述の空間フィルタによる速度検出方式の
信号処理回路を示したものである。同図（ｂ）の左側に
示す如く、センサー１８の受光面上の各受光部の信号取
り出し電極は交互に結線されている。従って、このセン
サー１８から得られる二つの光電流はオペアンプＵ
ＳＵ により電流−電圧変換され、差動アンプＵ２ｏ
により二つの信号の差分が出力される。FIG. 2B shows a signal processing circuit using the above-mentioned speed detection method using a spatial filter. As shown on the left side of the figure (b), the signal extraction electrodes of each light receiving section on the light receiving surface of the sensor 18 are connected alternately. Therefore, the two photocurrents obtained from this sensor 18 are generated by the operational amplifier U
Current-voltage conversion is performed by SU, and differential amplifier U2o
The difference between the two signals is output.
これにより差動アンプＵ２ｏの出力は、センサー１８の
受光部パターンと結像された表面パターンとの相互相関
になり、出力波形は移動速度Ｖが高速になるほど高い周
波数成分を持つことになる。As a result, the output of the differential amplifier U2o becomes a cross-correlation between the light-receiving pattern of the sensor 18 and the imaged surface pattern, and the output waveform has higher frequency components as the moving speed V becomes faster.
この周波数成分を検出することにより、被測定物の移動
速度を得ることかできる。By detecting this frequency component, the moving speed of the object to be measured can be obtained.
前述の空間フィルタ法による速度計測の場合、センサー
１８の受光面に結像された被測定物１１の表面パターン
のコントラストが高く、その空間周波数が受光部間隔ｐ
に相当する時には安定した速度計測が可能であるが、コ
ントラストが低くなると計測精度が落ち、さらに、受光
部間隔ｐの周波数成分か存在しないときには計測不可能
となる。In the case of velocity measurement using the above-mentioned spatial filter method, the contrast of the surface pattern of the object to be measured 11 imaged on the light receiving surface of the sensor 18 is high, and the spatial frequency thereof is equal to the distance between the light receiving parts p.
Stable speed measurement is possible when the distance corresponds to , but as the contrast decreases, the measurement accuracy decreases, and furthermore, it becomes impossible to measure when the frequency component of the light receiving part interval p does not exist.
従って、空間フィルタ法による速度計測器を自動車に搭
載し、地面に対する自動車の速度を計測する場合、路面
のパターン条件は砂利道とアスファルトでは異なり、ま
たコントラストも低く計測精度が落ちる。さらに路面が
濡れている場合、あるいは路面上の白線部や雪道の場合
は、計測は不可能という問題点があった。Therefore, when a speed measuring device using the spatial filter method is mounted on a car to measure the speed of the car relative to the ground, the pattern conditions of the road surface are different between gravel roads and asphalt, and the contrast is low, reducing measurement accuracy. Furthermore, there is a problem in that measurements are impossible when the road surface is wet, or when there are white lines on the road surface or snowy roads.
また、速度ベクトルの向き（正か負か）の判別が不可能
であり、自動車が前進しているのか後進しているのか判
断もてきないという問題点があった。Another problem is that it is impossible to determine the direction (positive or negative) of the speed vector, and it is also impossible to determine whether the vehicle is moving forward or backward.
本発明は、この様な問題点を解決する目的でなされたも
のである。The present invention has been made to solve these problems.
本発明に係る速度計測器は、対になった第１及び第２の
距離検出手段と、これらの出力を処理する速度検出手段
出を備える。ここで、第１及び第２の距離検出手段は、
それぞれ、移動する被測定物に光ビームを投光させる投
光手段と、この被測定物から反射される光を検出光とし
て受光し集光させる受光レンズと、その集光位置に受光
面が配置されると共にその集光位置に応じた光電流を出
力する光入射位置検出素子と、この光入射位置検出素子
から得られる光電流を処理して前述の被測定物上の照射
点までの距離情報を求める信号処理回路とを有し、光ビ
ームによる一対の照射点を結ぶ直線か被測定物の移動方
向と平行になるよう設置されている。The speed measuring instrument according to the present invention includes a pair of first and second distance detecting means and a speed detecting means output that processes the outputs thereof. Here, the first and second distance detection means are
Each includes a light projecting means that projects a light beam onto a moving object to be measured, a light receiving lens that receives and focuses the light reflected from the object as detection light, and a light receiving surface located at the focusing position. and a light incident position detection element that outputs a photocurrent according to the focused position of the light, and a light incidence position detection element that processes the photocurrent obtained from this light incidence position detection element to obtain distance information to the irradiation point on the object to be measured. It is installed so that the straight line connecting the pair of irradiation points with the light beam is parallel to the moving direction of the object to be measured.
また、速度検出手段は、これら距離検出手段によって得
られる前述の距離情報の相関関係に基づいて、被測定物
上の同一点を一対の光ビームで照射する時間差を求め、
この時間差と前述の一対の照射点の間隔とから、被測定
物の移動速度を検出するよう構成されていることを特徴
とするものである。Further, the speed detection means determines the time difference between irradiating the same point on the object with the pair of light beams based on the correlation of the distance information obtained by the distance detection means, and
The apparatus is characterized in that it is configured to detect the moving speed of the object to be measured from this time difference and the interval between the pair of irradiation points described above.
本発明によれば、前述の距離検出手段を用いることによ
って、移動している被測定物上の一対の照射点の距離情
報を得ることができ、その距離情報の相関関係に基づい
て被測定物の移動速度を検出することができる。According to the present invention, by using the distance detecting means described above, it is possible to obtain distance information of a pair of irradiation points on a moving object to be measured, and based on the correlation of the distance information, can detect the moving speed of
次に第１図を用い、本発明に係る速度計測器の計測法の
原理を説明する。Next, the principle of the measurement method of the speed measuring device according to the present invention will be explained using FIG.
この速度検出器は、第１及び第２の距離検出器によって
距Ｍ測定すべき一対の測定位置（これを結ぶ直線を測定
基準線とする。）か、被測定物の移動方向と平行方向に
配置され、かつこの一対の測定位置が所定の距離ｇを隔
てて配置されることを特徴としている。このため、被測
定物上の２点の距離情報を用いて演算処理を行う結果、
被Ｍ］定物の移動速度か検出される。This speed detector is connected to a pair of measurement positions where the distance M is to be measured by the first and second distance detectors (the straight line connecting these is taken as the measurement reference line), or in a direction parallel to the moving direction of the object to be measured. and the pair of measurement positions are arranged at a predetermined distance g. Therefore, as a result of performing arithmetic processing using distance information of two points on the object to be measured,
M] The moving speed of a fixed object is detected.
第１図において第１の距離検出器は、第１の光源１、第
１の投光レンズ２、第１の受光レンズ３、第１の光入射
位置検出素子４、及び第１の信号処理回路５から構成さ
れている。第１の光源１からの発光光束は、第１の投光
レンズ２により被測定物１１上に集光される。その測定
面から反射された光は検出光として、第１の投光レンズ
２の光軸から所定の間隔（以下、基線長という。）で配
置された第１の受光レンズ３により、第１の光入射位置
検出素子４の受光面上に集光される。In FIG. 1, the first distance detector includes a first light source 1, a first light projecting lens 2, a first light receiving lens 3, a first light incident position detecting element 4, and a first signal processing circuit. It consists of 5. The emitted light flux from the first light source 1 is focused onto the object to be measured 11 by the first projecting lens 2 . The light reflected from the measurement surface is used as detection light by the first light receiving lens 3 arranged at a predetermined interval (hereinafter referred to as base line length) from the optical axis of the first light projecting lens 2. The light is focused on the light receiving surface of the light incident position detection element 4.
同様に第２の距離検出器は、第２の光源６、第２の投光
レンズ７、第２の受光レンズ８、第２の光入射位置検出
素子９、及び第２の信号処理回路１０から構成されてい
る。第２の光源６からの発光光束は第２の投光レンズ７
により被測定物１１上に集光され、その測定面から反射
された光は検出光として、第２の受光レンズ８により第
２の位置検出用受光素子９の受光面上に集光される。Similarly, the second distance detector includes a second light source 6, a second light projecting lens 7, a second light receiving lens 8, a second light incident position detecting element 9, and a second signal processing circuit 10. It is configured. The luminous flux from the second light source 6 is transmitted to the second light projecting lens 7.
The light is focused on the object to be measured 11 and reflected from the measurement surface, and is focused as detection light by the second light receiving lens 8 onto the light receiving surface of the second position detection light receiving element 9.
ここで、第１及び第２の距離検出器の基線長方向を４１
定基準線と同一方向に設定しているが、必ずしもこの方
向に限定する必要はない。Here, the base line length direction of the first and second distance detectors is 41
Although it is set in the same direction as the fixed reference line, it is not necessarily limited to this direction.
この第１の距離検出器中の第１の光入射位置検出素子４
から得られる二つの光電流■Ａｌと■Ｂｌの値は、受光
面上に集光されたスポット光の重心位置に対応しており
、第１の信号処理回路５て増幅され、■Ａｌ” Ｂｌま
たは（■Ａ１−ＩＢ１）／（ＩＡ１＋ Ｉ Ｂ、）の演
算が実行される。この演算値の時間的な変動波形をｆ
とする。同様に、第２の距Ｆ（ｔ）
離検出器中の第２の光入射位置検出素子９の光電流出力
■Ａ２と■Ｂ２を第２の信号処理回路１０で処理するこ
とにより、演算値’ Ａ２／ＩＢ２または（ｌＡ２−■
Ｂ２）／（■Ａ２＋ＩＢ２）を求め、この時間的変動波
形をｆ とする。そして、変動波形Ｒ（ｔ）
ｆＦ（ｔ）を実線、変動波形ｆ を点線で示すと、Ｒ
（ｔ）
これらは第２図に示す様な関係になる。The first light incident position detection element 4 in this first distance detector
The values of the two photocurrents ■Al and ■Bl obtained from Or, the calculation (■A1-IB1)/(IA1+IB,) is executed.The temporal fluctuation waveform of this calculation value is f
shall be. Similarly, by processing the photocurrent outputs ■A2 and ■B2 of the second light incident position detection element 9 in the second distance F(t) distance detector in the second signal processing circuit 10, the calculated value 'A2/IB2 or (lA2-■
B2)/(■A2+IB2) is determined, and this temporal fluctuation waveform is set as f. Then, if the fluctuation waveform R(t) fF(t) is shown as a solid line and the fluctuation waveform f is shown as a dotted line, then R
(t) These have a relationship as shown in Figure 2.
即ち第２図に示されている様に、前述の二つの変動波形
ｆ 及びｆ は形状は同一であるが、Ｆ（ｔ）
Ｒ（ｔ）
被測定物１１の移動に伴い各変動波形の振幅が最大とな
るときは時間Δｔだけずれている。この時間差Δｔは被
測定物１１の移動速度■の逆数に比例しており、被測定
物１１上に照射されている二つのスポット光の間隔βと
の間に次の（１）式の関係か成り立つ。That is, as shown in FIG. 2, the two fluctuating waveforms f and f described above have the same shape, but F(t)
R(t) When the amplitude of each fluctuating waveform reaches its maximum as the object to be measured 11 moves, there is a difference of time Δt. This time difference Δt is proportional to the reciprocal of the moving speed ■ of the object to be measured 11, and the relationship between the interval β between the two spot lights irradiated onto the object to be measured 11 is expressed by the following equation (1). It works.
ｖ−１／Δ ｔ ・・
・ （１）本発明ではこの様な原理に基づいて、速度計
測を行う。v-1/Δt...
- (1) In the present invention, speed measurement is performed based on such a principle.
ここで、前述の時間差Δｔは、被測定物上のある地点を
、第１の距離検出器が距離測定した時点から、第２の距
離検出器が距離測定する時点までの時間差に対応してい
る。従って前述の様に、二つの変動波形ｆＦ（ｔ）、
Ｒ（ｔ）の相関関係を調べることによって時間差Δｔを
求め得ることは当然であるが、次の様な手法によっても
時間差Δｔを求めることができる。第１は、被測定物ま
での距離の極大値の同一性、あるいは極小値の同一性を
調べる手法である。第２は、被測定物の凹凸の特徴的部
分を、第１及び第２の距離検出器による距離情報の間で
対比する手法である。よって、本発明は下記実施例に示
す様な、二つの変動波形間の相関関係を調べる手法に限
定されるものではない。Here, the above-mentioned time difference Δt corresponds to the time difference from the time when the first distance detector measures the distance to a certain point on the object to be measured to the time when the second distance detector measures the distance. . Therefore, as mentioned above, the two fluctuating waveforms fF(t),
It goes without saying that the time difference Δt can be found by examining the correlation of R(t), but the time difference Δt can also be found by the following method. The first method is to check the identity of the maximum value or the identity of the minimum value of the distance to the object to be measured. The second method is to compare the characteristic parts of the unevenness of the object to be measured between the distance information obtained by the first and second distance detectors. Therefore, the present invention is not limited to the method of examining the correlation between two fluctuating waveforms as shown in the following example.
次に、本発明に係る実施例を図に基づいて説明する。Next, embodiments according to the present invention will be described based on the drawings.
第３図は、本発明の速度計測器における第１の実施例の
光学系を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the optical system of the first embodiment of the speed measuring instrument of the present invention.
第１の距離検出器は、第１の光源１、第１の投光レンズ
２、第１の受光レンズ３、及び第１の光入射位置検出素
子４を有し、この基線長Ｃの方向は測定基準線方向に設
定されている。The first distance detector has a first light source 1, a first light projecting lens 2, a first light receiving lens 3, and a first light incident position detecting element 4, and the direction of the base line length C is It is set in the direction of the measurement reference line.
これに対し第２の距離検出器は、３個の発光点Ｒ、Ｒ、
Ｒ２が基線長Ｃに直交する方向に配列された第２の光源
６と、これら３個の発光点の配列幅に応じて受光面積が
拡大された第２の光入射位置検出素子９を有し、かつ投
光レンズ７と受光レンズ８とを有している。この時、第
１の光源１の発光点Ｆ と第２の光源６の発光点Ｒ８を
結ぶ直線は、基線長Ｃ方向と平行に設定しである。On the other hand, the second distance detector detects three light emitting points R, R,
It has a second light source 6 arranged in a direction in which R2 is perpendicular to the base line length C, and a second light incident position detection element 9 whose light receiving area is expanded according to the arrangement width of these three light emitting points. , and has a light projecting lens 7 and a light receiving lens 8. At this time, a straight line connecting the light emitting point F of the first light source 1 and the light emitting point R8 of the second light source 6 is set parallel to the direction of the base line length C.
また、第２の光源６の三つの発光点ＲＳＲ。Moreover, the three light emitting points RSR of the second light source 6.
Ｒ２はそれぞれ時分割でパルス点灯し、被測定物上の各
照射点までの距離を独立して検出できる様になっている
。Each of R2 is pulse-lit in a time-division manner so that the distance to each irradiation point on the object to be measured can be independently detected.
次に、この構成を備えた計７１１１器を用いて移動速度
を検出するための処理を説明する。Next, a process for detecting the moving speed using a total of 7111 devices having this configuration will be explained.
第４図は、被測定物かその表面の平坦な所にか所だけ半
球状の突起１２を有している場合の、照射光の照射パタ
ーンと突起１２の関係を示す図である。同図（ａ）では
被測定物が測定基準線方向へ移動した場合の照射パター
ンを斜線で示している。時点ｔ−０の時、前述の半球状
の突起１２か実線の位置にあるとすると、発光点Ｆ。の
照射パターンＦｏの中心点は突起１２の頂点に一致して
いる。この場合、被測定物は測定基準線方向、即ち照射
パターンＦｏとＲｏ各々の中心点を結ぶ直線上を移動す
るため、時間を一Δｔでの半球状突起１２の位置は点線
の円で示される様になる。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the irradiation pattern of the irradiation light and the protrusions 12 in the case where the object to be measured has hemispherical protrusions 12 only in some flat places on its surface. In FIG. 3A, the irradiation pattern when the object to be measured moves in the direction of the measurement reference line is indicated by diagonal lines. At time t-0, if the aforementioned hemispherical protrusion 12 is at the position indicated by the solid line, then the light emitting point F is. The center point of the irradiation pattern Fo coincides with the apex of the protrusion 12. In this case, since the object to be measured moves in the direction of the measurement reference line, that is, on a straight line connecting the center points of each of the irradiation patterns Fo and Ro, the position of the hemispherical protrusion 12 at a time of Δt is indicated by a dotted circle. It will be like that.
即ち照射パターンＲｏの中心点が突起１２の頂点と一致
する。That is, the center point of the irradiation pattern Ro coincides with the apex of the projection 12.
これに対し同図（ｂ）の様に、被測定物の移動方向か、
Ｍ］定基準線方向から角度θだけすれた場合には、照射
パターンＲｏの中心点は突起１２の頂点からずれる。即
ち、時点を一Δｔ／ｃｏｓθての半球状突起１２の位置
は、測定基準線の下側よりの点線で示される円の位置に
到達することになる。On the other hand, as shown in the same figure (b), the direction of movement of the object to be measured,
M] When the angle θ deviates from the direction of the fixed reference line, the center point of the irradiation pattern Ro deviates from the apex of the protrusion 12. That is, the position of the hemispherical protrusion 12 at a time point of one Δt/cosθ reaches the position of the circle indicated by the dotted line below the measurement reference line.
次に、この様な照射パターンからどの様な距離情報か得
られるかを説明する。Next, it will be explained what kind of distance information can be obtained from such an irradiation pattern.
第５図は、第４図に示した各照射パターンＦｏ、Ｒ、Ｒ
、Ｒ２で計測される距離情報の出力波形を８れぞれｆＦ
（ｔ）Ｒｏ（ｔ） ＋ｎ（ｔ） ’ｆ
、ｆ
ｆＲ□（、）とし、それぞれの相互相関処理を実行した
ときの出力波形を示したものである。第５図（ａ）は、
第４図（ａ）の状態に対応しており、被測定物の移動速
度Ｖが一定で、その移動方向が測定基準線方向に一致し
ている状態での波形を示す。ここで、ｆＦ（〒）＊ｆＲ
Ｏ（ｔ）は照射パターンＲでの相関波形、ｆＦ（〒）＊
４ Ｒ１＜〒）は照射パタ−ンＲでの相関波形、ｆＦ
（〒＞ ＊ ｆ Ｒ２＜〒）は照射■
パターンＲ２での相関波形を示している。これら三つの
相互相関波形を比較すると、相関波形ｆ、（〒）＊ｆｌ
？０（〒）のピーク値が最大となり、相関波形ｆＦ（〒
）＊ｆＲ１（〒）”−ｆＰ（〒）＊ｆＲ２（〒）′）ｌ
：′−り値は等しくなっている。従って、照射パターン
Ｆ 及びＲ６各々の中心点か共に突起］２の頂点に一致
したことかわかる。FIG. 5 shows each irradiation pattern Fo, R, R shown in FIG.
, the output waveform of the distance information measured by R2 is 8 fF
(t) Ro(t) +n(t) 'f
, f fR□(, ), and show the output waveforms when the respective cross-correlation processes are executed. Figure 5(a) shows
Corresponding to the state shown in FIG. 4(a), the waveform is shown in a state where the moving speed V of the object to be measured is constant and the moving direction thereof coincides with the direction of the measurement reference line. Here, fF(〒)*fR
O(t) is the correlation waveform in the irradiation pattern R, fF(〒)*
4 R1<〒) is the correlation waveform in the irradiation pattern R, fF
(〒> *f R2<〒) indicates the correlation waveform in the irradiation pattern R2. Comparing these three cross-correlation waveforms, the correlation waveforms f, (〒)*fl
? The peak value of 0 (〒) is the maximum, and the correlation waveform fF (〒
)*fR1(〒)”-fP(〒)*fR2(〒)′)l
:'-values are equal. Therefore, it can be seen that the center points of each of the irradiation patterns F 1 and R 6 coincide with the apex of the protrusion ] 2 .
これに対し、第４図（ｂ）の状態に対応する第５図（ｂ
）の場合には、相関波形ｆＦ（〒）＊ｆＲ□（〒）とｆ
Ｆ（〒）＊ｆＲ２（ｔ）のピーク値を比較すると、ｆＦ
（〒）＊ｆＲ１（ｔ）のピーク値の方が大きくなってい
る。従って、突起１２の頂点は、照射パターンＲ１の方
向にずれていることが′わかる。そこで、この二つのピ
ーク値を比較しながら、これら双方のピーク値が等しく
なる方向に、第３図に示した光学系全体を回動させれば
、相関波形ｆＰ（τ）＊ｆＲ□（〒）とｆＦ（〒＞ ＊
ｆ Ｒ２＜１）のピーク値が等しくなったときに、相
関波形ｆＦ＜１）＊ｆＲＯ（〒〉のピーク値か最大とな
る。このため、ずれ角θ−０で、第４図（ａ）に示す条
件を保つ事ができ、ずれ角θによる誤差が生じなくなる
。しかし実用的な面を考えた場合、第５図に示す三つの
相互相関演算を実行することは、処理回路が大型化し、
処理時間も長くなる事になる。この様な問題点を回避す
るためには、ずれ角θを零にすれば良い。On the other hand, FIG. 5(b) corresponds to the state in FIG. 4(b).
), the correlation waveform fF(〒)*fR□(〒) and f
Comparing the peak values of F(〒)*fR2(t), fF
The peak value of (〒)*fR1(t) is larger. Therefore, it can be seen that the apex of the protrusion 12 is shifted in the direction of the irradiation pattern R1. Therefore, by comparing these two peak values and rotating the entire optical system shown in Figure 3 in the direction in which both of these peak values become equal, the correlation waveform fP(τ) * fR□(〒 ) and fF(〒＞*
When the peak values of fR2<1) become equal, the peak value of the correlation waveform fF<1)*fRO(〒> becomes the maximum. Therefore, at the deviation angle θ-0, the correlation waveform fF<1)*fRO(〒〉) becomes the maximum. The conditions shown in Figure 5 can be maintained, and errors due to the deviation angle θ will not occur.However, from a practical point of view, executing the three cross-correlation calculations shown in Figure 5 requires a larger processing circuit.
The processing time will also be longer. In order to avoid such problems, the deviation angle θ may be set to zero.
そこで第６図を参照して、このずれ角θを零とするため
の処理を示す。Therefore, with reference to FIG. 6, a process for making this deviation angle θ zero will be described.
同図（ａ）は、第４図（ａ）及び第５図１）で述べたと
同様に、被測定物の移動速度〜か一定でその移動方向が
測定基準線方向に一致している場合の出力波形を示す。Figure (a) shows the case where the moving speed of the object to be measured is constant and the moving direction coincides with the direction of the measurement reference line, as described in Figures 4 (a) and 5 (1). Shows the output waveform.
同図に示す波形のうち、Ａ −Ａ 及びＡ −Ａ
８の横軸は時間軸であり、縦軸は波形の振幅に対応さ
せている。Among the waveforms shown in the same figure, A-A and A-A
The horizontal axis of 8 is the time axis, and the vertical axis corresponds to the amplitude of the waveform.
ここで、各波形について説明する。ＡＩは照射パターン
Ｆ ての距離情報の出力波形ｆ であＯＦ（ｔ）
す、時間１−０のとき振幅は最大となる。Ａ２は出力波
形ｆ を遅延回路によってｔ−Δを遅延Ｐ（ｔ）
させた出力波形ｆｐ（ｔ−ユ、）を示す。この場合、振
幅の大きさはＡ１に示される照射パターンＦｏての出力
波形と変わらず、振幅の最大値はｔ−Δｔの所に来る。Here, each waveform will be explained. AI is the output waveform f of the distance information of the irradiation pattern F, OF(t), and the amplitude is maximum at time 1-0. A2 shows an output waveform fp(t-u,) obtained by delaying the output waveform f by t-Δ P(t) by a delay circuit. In this case, the magnitude of the amplitude is the same as the output waveform of the irradiation pattern Fo shown in A1, and the maximum value of the amplitude comes at t-Δt.
Ａ は照射パターンＲｏでの距離端報の出力波形ｆＲＯ
（ｔ）を示す。この時には、被測定物の移動方向と、７
１ＦＩ定基準線方向とが一致しているので、Ａ て示さ
れる照射パターンＲｏての出力波形はＡ て示される出
力波形ｆｐ（を−ユ、）と一致する。Ａ は出力波形ｆ
Ｆ（ｔ）とｆＲＯ（ｔ）の相互相関を実行したときの出
力波形を示し、相互相関の演算として＊を用いて表示す
ると、次の（２）式で表せる。A is the output waveform fRO of the distance report in the irradiation pattern Ro
(t) is shown. At this time, the moving direction of the object to be measured and the
1FI coincides with the fixed reference line direction, so the output waveform of the irradiation pattern Ro indicated by A coincides with the output waveform fp indicated by A. A is the output waveform f
The output waveform when performing cross-correlation between F(t) and fRO(t) is shown, and when expressed using * as the cross-correlation calculation, it can be expressed by the following equation (2).
ｆｆ（ｔ） ＊ ｆ Ｒ石（１）
＝ ｆｆ Ｆ（、） ｆ ＲＯ（、−ｔ）ｄｔ
＝・（２）式から明らかな如く、相互相関の出力波形
における横軸は時間軸ではなく相関軸ｔになっている。ff(t) * f R stone (1) = ff F(,) f RO(,-t)dt
= As is clear from equation (2), the horizontal axis in the cross-correlation output waveform is not the time axis but the correlation axis t.
この相関波形の最大値はｔ−Δｔのところに来る。The maximum value of this correlation waveform comes at t-Δt.
Ａ 及びＡ は照射パターンＲ１及びＲ２で計測された
距離情報の出力波形ｆ 及びｆＲｌ（ｔ） 、
Ｒ２（ｔ）
を示す。Ａ 及びＡ８の斜線で示される部分は、前述し
たＡ 及びＡ７に示される照射パターンＲ及びＲ２での
それぞれの出力波形と、Ａ２て示される出力波形ｆＰ（
ｔ−ユ、）との差分演算をそれぞれ実行ししたときの出
力波形を表わしている。A and A are the output waveforms f and fRl(t) of the distance information measured in the irradiation patterns R1 and R2,
R2(t) is shown. The hatched portions of A and A8 are the respective output waveforms in the irradiation patterns R and R2 shown in A and A7 mentioned above, and the output waveform fP (shown as A2).
It shows the output waveforms when performing the difference calculations with t-yu, ), respectively.
照射パターンＲｏの中心点が突起１２の頂点を通り、従
って照射パターンＲＳＲ２による変動波形は同一となる
ため、この図においてＡ６及びＡ８の斜線で示す積分値
は等しくなっている。Since the center point of the irradiation pattern Ro passes through the apex of the protrusion 12, and therefore the fluctuating waveforms due to the irradiation pattern RSR2 are the same, the integral values indicated by diagonal lines at A6 and A8 in this figure are equal.
これに対し第６図（ｂ）は、第４図（ｂ）、第５図（ｂ
）と同様に、被ルｊ定物の移動方向が測定基準線方向か
ら角θすれているときの各照射点での出力波形を示した
ものである。被測定物の移動速度Ｖが一定の場合、照射
パターンＦｏ及びＲ。On the other hand, Fig. 6(b), Fig. 4(b), Fig. 5(b)
), it shows the output waveform at each irradiation point when the moving direction of the fixed object is deviated by an angle θ from the direction of the measurement reference line. When the moving speed V of the object to be measured is constant, the irradiation patterns Fo and R.
で計測される各々の距離情報の出力波形ｆＦ（ｔ）１（
Ｂ ・に示す。）と
（Ｂ に示す。）とｆＲＯ（ｔ） ３の時間差はｔ
−Δｔ／ｃｏｓθとなり、角度θのずれによる誤差を生
じる。また、照射パターンＲ０では半球状の突起１２の
頂点が通らないため、出力波形ｆ はＢ の様に振
幅が小さくなり、ＲＯ（ｔ） ３
しかも出力波形ｆ をｔ−Δｔ／ｃｏｓθだけ遅ｐ（
ｔ）
延させたＢ２に示される出力波形
ｆＦ（ｔ−ユ、／。。８．）と一致せず、従ってｆ
とＦ（ｔ）
の相互相関の演算出力の最大値もＢ４に示される様に小
さくなる。そして、突起１２の頂点は、照射パターンＲ
ｏからＲ１の方向にすれているため、変動波形ｆ
の方かｆ よりも大きくなＲ１（ｔ）
Ｒ２（ｔ）っている。ここで、Ｂ２で示さ
れる出力波形と、Ｂ 及びＢ７で示される出力波形との
差分を示しでいる出力波形Ｂ 及びＢ８を比較すると、
斜線て示すように明らかな差が現われ、その積分値を比
較すると８８の方か大きくなっている。従って、Ｂ と
Ｂ８て示される積分値が等しくなる方向に第３図に示し
た光学系全体を回動制御させれば、被測定物の移動方向
を測定基準線方向に一致させることかできる。The output waveform fF(t)1(
Shown in B. ) and (shown in B) and fRO(t) 3 are t
-Δt/cos θ, which causes an error due to the deviation of the angle θ. In addition, since the irradiation pattern R0 does not pass through the apex of the hemispherical protrusion 12, the output waveform f has a small amplitude as shown in B, and the output waveform f is delayed by t-Δt/cosθ p(
t) does not match the output waveform fF (t-yu, /..8.) shown in extended B2, and therefore f
The maximum value of the calculation output of the cross-correlation between and F(t) also becomes small as shown in B4. The apex of the protrusion 12 is the irradiation pattern R
Since it is sliding from o in the direction of R1, the fluctuation waveform f
R1(t) which is larger than f
R2(t). Here, when comparing the output waveforms B2 and B8, which show the difference between the output waveforms B2 and the output waveforms B7 and B7,
A clear difference appears as shown by the diagonal line, and when the integral values are compared, 88 is larger. Therefore, by controlling the entire optical system shown in FIG. 3 to rotate in the direction in which the integral values indicated by B and B8 become equal, the moving direction of the object to be measured can be made to coincide with the direction of the measurement reference line.
次に、この様に検出された距離情報の出力波形の演算処
理を説明する。Next, arithmetic processing of the output waveform of the distance information detected in this way will be explained.
第７図は、被測定物上に照射された各スポ・ント光位置
までの距離に対応した、信号波形ｆｐ（ｔ）、ｆＲＯ（
ｔ） Ｒ１（ｔ） Ｒ２（ｔ） ”信号処理を
実行ｆ 、ｆ
するためのブロック図である。被１ｌＰＩ定物（図示せ
ず）上の照射パターンＦ 、Ｒ、Ｒ、Ｒ２て計測され
た距離情報の出力波形ｆＦ（ｔ）、ｆＲＯ（ｔ）ｆＲｔ
（ｔ） Ｒ２（ｔ）は、相関器Ｕ１て出力波形、
ｆ
ｆＰ（ｔ）とｆＲＯ（ｔ）の相互相関の演算が実行され
る。FIG. 7 shows the signal waveforms fp(t) and fRO(
t) R1(t) R2(t) "This is a block diagram for performing signal processing f, f. The irradiation pattern F, R, R, R2 on the target PI constant object (not shown) is measured. Output waveform of distance information fF(t), fRO(t) fRt
(t) R2(t) is the output waveform of the correlator U1,
A calculation of the cross-correlation of f fP(t) and fRO(t) is performed.
この演算により、出力波形ｆＰ（ｔ）とｆＲＯ（ｔ）の
時間差Δｔが検出され遅延回路Ｕ２に送られる。遅延回
路Ｕ ては、出力波形ｆＦ（ｔ）に対して時間差Δｔた
け遅延処理され、遅延後の波形ｆＦ（１−ユ、）は差動
回路Ｕ 及びＵ４に送られ、出力波形及びｆ との差
分演算
ｆＲｌ（ｔ） （Ｒｔ）
ｆＦ（ｔ−Δｔ） −ｆＲｌ（ｔ）及びｆＦ（を−贋）
−ｆｔ？２（ｔ）が実行される。この二つの差分演算値
は積分回路Ｕ 及びＵ６に送られ所定積分された後、比
較口路Ｕ７によって二つの積分値の大小が判定される。Through this calculation, the time difference Δt between the output waveforms fP(t) and fRO(t) is detected and sent to the delay circuit U2. In the delay circuit U, the output waveform fF(t) is delayed by a time difference Δt, and the delayed waveform fF(1-U,) is sent to the differential circuits U and U4, and the output waveform and f are Difference calculation fRl(t) (Rt) fF(t-Δt) -fRl(t) and fF(-false)
-ft? 2(t) is executed. These two difference calculation values are sent to integration circuits U and U6, where they are integrated by a predetermined amount, and then the comparison port U7 determines whether the two integrated values are large or small.
この判定信号は、第３図の光学系全体の方向制御を実行
するための回動駆動回路（図示せず）に送られ、二つの
積分値が等しくなる方向（ずれ角θ−Ｏ）に回動制御さ
れる。This determination signal is sent to a rotation drive circuit (not shown) for controlling the direction of the entire optical system in Fig. 3, and is rotated in the direction (shift angle θ - O) in which the two integral values are equal. dynamically controlled.
この様なことから、被測定物の移動方向を、測定基準線
方向に一致させることができる。また時間差Δｔは速度
演算回路Ｕ８におくられ照射点Ｆ とＲ６の間隔ｇから
被測定物の移動速度（Ｖ＝（１／Δｔ）を求めることが
できる。。Because of this, the moving direction of the object to be measured can be made to match the direction of the measurement reference line. Further, the time difference Δt is sent to the speed calculating circuit U8, and the moving speed of the object to be measured (V=(1/Δt)) can be determined from the distance g between the irradiation points F and R6.
次に、第８図に本発明にかかる速度計測器の第２の実施
例の光学系を示す。Next, FIG. 8 shows an optical system of a second embodiment of the speed measuring instrument according to the present invention.
同図中の光源装置２０は、第１の距離検出器用の光源を
構成する発光点Ｆ、Ｆ、Ｆ２と、第２の距離検出器用の
光源Ｒ、Ｒ、Ｒとを有し、これらはそれぞれ基線長方向
Ｃと直交する方向に配列されている。さらに位置検出用
受光装置１５は二つの光入射位置検出素子１６及び１５
を有し、これらがそれぞれ第１及び第２の距離検出器用
の光入射位置検出素子を構成している。発光点Ｆ 、
Ｆ 、Ｆ 及びＲ，Ｒ，％Ｒ２からの光束は、投光
レンズ１３によって被測定物に照射され、照射パターン
として被測定物上にＦ。、Ｆｌ、Ｆ 及びＲＳＲ１Ｒ２
を形成する。これら照射パターンＦ 、Ｆｌ、Ｆ２から
の反射光は受光レンズ１４により、位置検出用受光装置
１５上の検出素子１６の受光面上に集光され、照射パタ
ーンＲ、Ｒ、Ｒからの反射光は検出素子１７の受光面上
に集光される。これらの照射パターンＦ 、Ｆ Ｓ
Ｆ ＳＲ、ＲＳＲ２て０ １、 ２
０ １計測された距離情報の出力波形を
それぞれｆ ｆ ｆ
ｆＰＯ（ｔ） Ｆｌ（ｔ） Ｆ２（ｔ）
Ｒｏ（ｔ） ’ｆＲ１（ｔ） Ｒ２（ｔ）と
して前述の（２）式の他に、 ｆ
以下の信号処理を実行する。The light source device 20 in the same figure has light emitting points F, F, and F2 constituting a light source for the first distance detector, and light sources R, R, and R for the second distance detector, and these are respectively They are arranged in a direction perpendicular to the base line length direction C. Further, the position detection light receiving device 15 includes two light incident position detection elements 16 and 15.
These constitute light incident position detection elements for the first and second distance detectors, respectively. Luminous point F,
The light beams from F, F, and R, R, %R2 are irradiated onto the object to be measured by the light projecting lens 13, and the light beams from F, F, and R, R, %R2 are irradiated onto the object to be measured as an irradiation pattern. , Fl, F and RSR1R2
form. The reflected light from these irradiation patterns F, Fl, and F2 is focused by the light receiving lens 14 onto the light receiving surface of the detection element 16 on the position detection light receiving device 15, and the reflected light from the irradiation patterns R, R, and R is The light is focused on the light receiving surface of the detection element 17. These irradiation patterns F , F S
F SR, RSR2 0 1, 2
0 1 The output waveform of the measured distance information is f f f f PO (t) Fl (t) F2 (t)
Ro(t) 'fR1(t) In addition to the above-mentioned equation (2) as R2(t), the following signal processing is performed.
ｆＦＯ（ｔ−Δｔ） ’Ｒ１（ｔ） −（３
）ｆＦＯ（ｔ−Ａ ｔ） −ｆＰ２（ｔ） ・
・・（４）ｆＦｌ（ｔ−Δｔ） −ｆＰ２（ｔ）
”’ （５）ｆＦ２（ｔ−Δｔ） −ｆＲｌ（ｔ）
’“（６）ここでは、まず（３）、（４）式
を所定時間積分し、二つの積分値の比較を実行するとと
もに、（５）、（６）式を所定時間積分しこの二つの積
分値の比較も実行する。この二段階の判定によりずれ角
θの制御能力を向上させることができる。fFO(t-Δt)'R1(t)-(3
)fFO(t-A t) -fP2(t) ・
...(4) fFl(t-Δt) -fP2(t)
”' (5) fF2(t-Δt) −fRl(t)
'''(6) Here, first, equations (3) and (4) are integrated for a predetermined time, and the two integral values are compared, and then equations (5) and (6) are integrated for a predetermined time and these two Comparison of integral values is also performed.This two-step determination can improve the ability to control the deviation angle θ.
但し第８図の実施例では、照射パターンＦ。及びＲｏの
間隔ｇは被測定物までの距離に比例して変化するため、
速度を求める時には間隔ｇの値を距離情報の出力波形ｆ
ＦＯ（ｔ）またはｆＲＯ（ｔ）で補正する必要がある。However, in the embodiment shown in FIG. 8, irradiation pattern F is used. Since the interval g between and Ro changes in proportion to the distance to the object to be measured,
When calculating the speed, the value of the interval g is used as the distance information output waveform f
It is necessary to correct with FO(t) or fRO(t).
次に、本発明に係る第３の実施例について説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
第９図は、その第３の実施例の光学系を示したものであ
る。光源装置２０は、第１の距離検出器用の光源として
一つの発光点と、第２の距離検出器用の光源として前述
の一つの発光点を中心にして所定の半径の円周上に配列
され順次点灯される複数個の発光点とを有している。こ
れらの各発光点から時分割で照射される光束は、テレセ
ントリック絞りミラー２１で反射されて、その光を集光
でき得る様にマスク（同図中の斜線で示された部分）さ
れた投受光レンズ２２に向かう。同図では、この時の第
１の距離検出器用の光源からの光束を二点鎖線で示し、
第２の距離検出器用光源であり順次点灯される複数個の
発光点からの光束を一点鎖線で示している。この時、テ
レセントリック絞すミラー２１を投受光レンズ２２の焦
点距離の位置に配置すると、投受光レンズ２２によって
被測定物１１に集光される二つの光束の光軸は平行とな
り、中心照射点とその半径上の周照点の間隔は一定とな
る。被測定物からの反射された検出光は、前述の投受光
レンズ２２のマスクされていない部分を通過し、位置検
出用受光装置１５上に集光される。FIG. 9 shows the optical system of the third embodiment. The light source device 20 has one light emitting point as a light source for a first distance detector, and is arranged on a circumference of a predetermined radius around the above-mentioned one light emitting point as a light source for a second distance detector. It has a plurality of light emitting points that are lit. The light flux irradiated from each of these light emitting points in a time-division manner is reflected by the telecentric diaphragm mirror 21, and the projected and received light is masked (the shaded area in the figure) so that the light can be focused. Head toward the lens 22. In the figure, the light flux from the light source for the first distance detector at this time is shown by a chain double-dashed line,
The light beams from a plurality of light emitting points, which are the light sources for the second distance detector and are sequentially turned on, are shown by dashed lines. At this time, if the telecentric aperture mirror 21 is placed at the focal length of the light emitting/receiving lens 22, the optical axes of the two beams condensed onto the object 11 by the light emitting/receiving lens 22 will be parallel, and the central irradiation point and The distance between the circumferential points on the radius is constant. The detection light reflected from the object to be measured passes through the unmasked portion of the light projecting/receiving lens 22 and is focused on the position detection light receiving device 15.
この位置検出用受光装置１５は、光源装置２０と光学的
に共役な位置に設置されており、かつ光入射位置検出素
子１６及び１７は、前述の投光手段にそれぞれ対応して
配置されている。光入射位置検出素子１６には二つの電
極Ｔ 及びＴ２か形成されており、被測定物１１上の中
心照射点からの検出光か集光され、前述の検出素子１６
の受゛光面上の集光位置に対応して分割された光電流値
が得られる。これに対して光入射位置検出素子１７の場
合、前述の検出素子１６の中心位置を回転中心とする所
定の半径上にそれぞれの電極Ｔ３及びＴ４が形成されて
おり、被測定物１１上の半円周状に照射された照射点か
らの検出光か集光される。This position detection light receiving device 15 is installed at a position optically conjugate with the light source device 20, and the light incident position detection elements 16 and 17 are arranged corresponding to the above-mentioned light projecting means, respectively. . Two electrodes T and T2 are formed on the light incident position detection element 16, and the detection light from the central irradiation point on the object to be measured 11 is focused, and the light incident position detection element 16 is
Divided photocurrent values are obtained corresponding to the condensing positions on the light-receiving surface. On the other hand, in the case of the light incident position detection element 17, the respective electrodes T3 and T4 are formed on a predetermined radius around the center position of the detection element 16 mentioned above as the rotation center, and the electrodes T3 and T4 are formed in half on the object to be measured 11. Detection light from irradiated points in a circumferential manner is focused.
この検出素子１７ては、この半径方向に移動する集光位
置に対応して分割された光電流値か得られる。The detection element 17 obtains photocurrent values divided in accordance with the condensing position moving in the radial direction.
この様な光学系を用いることによって、被測定物の全移
動方向における速度ベクトルを検出することができる。By using such an optical system, velocity vectors in all moving directions of the object to be measured can be detected.
本発明の速度計測器によれば、前述の距離検出手段を用
いる二とによって、移動している被測定物上の一対の照
射点の距離情報を得ることかでき、その距離情報の相関
関係に基づいて被測定物の移動速度を検出することがで
きる。従って、被測定物の表面におけるコントラストの
高低及びバタンの空間周波数帯域分布には影響されるこ
となく、被測定物の移動速度を検出することができる。According to the speed measuring instrument of the present invention, distance information of a pair of irradiation points on a moving object to be measured can be obtained by using the above-mentioned distance detecting means, and the correlation of the distance information can be determined. Based on this, the moving speed of the object to be measured can be detected. Therefore, the moving speed of the object to be measured can be detected without being affected by the contrast level on the surface of the object and the spatial frequency band distribution of the bang.
例えば、自動車に搭載して対地速度検出器に利用する場
合、従来技術では不可能であった雪道や白線等の路面条
件での計測を可能にすることができる。For example, when mounted on a car and used as a ground speed detector, it is possible to perform measurements under road conditions such as snowy roads and white lines, which were impossible with conventional techniques.
また、時間差Δｔの正負を検出することにより、移動速
度Ｖの速度ベクトルの向き（正・負）が得られるため自
動車の前進、後進の速度が判定できる。さらに、直接対
路面までの距離を計測しているため、自動車の車高検出
器としても応用でき、距離情報の１つまたは、検出され
た全ての距離情報の平均値によって、車高制御が可能と
なる。Furthermore, by detecting the sign or the negative of the time difference Δt, the direction (positive or negative) of the speed vector of the moving speed V can be obtained, so that the forward or backward speed of the automobile can be determined. Furthermore, since it directly measures the distance to the road surface, it can also be used as a car height detector, and vehicle height can be controlled using one piece of distance information or the average value of all detected distance information. becomes.
第１図は本発明に係る速度計測器の基本構成を示す図、
第２図は本発明で得られる演算値の時間的変動波形を示
す図、第３図は本発明に係る第１の実施例の光学系を示
す図、第４図は第１の実施例での被測定物上における照
射パターンを示す図、第５図及び第６図は第１の実施例
の各照射部における出力波形を示す図、第７図は出力波
形の演算処理系統を示すブロック図、第８図は本発明に
係る第２の実施例の光学系を示す図、第９図は本発明に
係る第３の実施例の光学系を示す図、第１０図は従来技
術を用いた速度検出方式を示す図である。
１・・・第１の光源、２・・・第１の投光レンズ、３・
・・第１の受光レンズ、４・・・第１の光入射位置検出
素子、５・・・第１の信号処理回路、６・・第２の光源
、７・・第２の投光レンズ、８・・・第２の受光レンズ
、９・・・第２の光入射位置検出素子、１０・・・第２
の信号処理回路、１１・・・被測定物、１２・・・半球
上の突起、１３・・投光レンズ、１４・受光レンズ、１
５・・位置検出用受光装置、１６及び１７・・・光入射
位置検出素子、２０・・・光源装置、２１・・テレセン
トリック絞りミラー ２２・・・投受光レンズ。
Ｖ
距蹟検出手段を用い島求度計測器の基本構成図第 １
図
出力される変動）模形
第２図
第１の実施例の光学系ン示す図
第 ３図
閲定基竿線力向への移動の場合
移動方向ｆ胛淀築竿腺より角θず゛れた場合第１の実施
例での被測定物上１ｚおける照射ノｖターンを示劣図第
４図
第４図（０）の条件し二対応し７−各出力）皮形第
の実施例の各照射部での出力波形（前牛〕第５図（１）
第４図（ｂ）の条件［こ対応した各比刀波形第１の実施
例の各照射部での出力波形（夜半）第 ５図（２）
１＝０
ｔ＝Δを
第
の実施例の各照射部ズ゛の出力波形（前半）第 ６図（
１）
第４図（ｂ）の条件［こ対応した＠出力波形第１図の実
施例の各照射部での出力厨気イ痩半）第６図（２）FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a speed measuring instrument according to the present invention,
Fig. 2 is a diagram showing the temporal fluctuation waveform of the calculated value obtained by the present invention, Fig. 3 is a diagram showing the optical system of the first embodiment according to the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the optical system of the first embodiment according to the present invention. FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing the output waveforms of each irradiation section of the first embodiment, and FIG. 7 is a block diagram showing the arithmetic processing system of the output waveforms. , FIG. 8 is a diagram showing the optical system of the second embodiment according to the present invention, FIG. 9 is a diagram showing the optical system of the third embodiment according to the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing the optical system of the third embodiment according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a speed detection method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... 1st light source, 2... 1st light projection lens, 3...
... first light receiving lens, 4... first light incident position detection element, 5... first signal processing circuit, 6... second light source, 7... second light projecting lens, 8... Second light receiving lens, 9... Second light incident position detection element, 10... Second
signal processing circuit, 11... object to be measured, 12... protrusion on hemisphere, 13... light projecting lens, 14... light receiving lens, 1
5... Light receiving device for position detection, 16 and 17... Light incident position detection element, 20... Light source device, 21... Telecentric aperture mirror 22... Light projecting/receiving lens. V. Basic configuration diagram of island measurement instrument using distance detection means No. 1
Fig. 2: A diagram showing the optical system of the first embodiment Fig. 3: When moving in the direction of the reference rod line, the direction of movement f is deviated by an angle θ from the rod line. In this case, the irradiation no. Output waveform at each irradiation section (front) Fig. 5 (1) Conditions in Fig. 4 (b) [corresponding waveforms] Output waveform at each irradiation section (midnight) of the first embodiment Figure 5 (2) 1 = 0 t = Δ is the output waveform (first half) of each irradiation section in the first embodiment Figure 6 (
1) Conditions shown in Fig. 4 (b) [corresponding @output waveforms] Fig. 6 (2)
Claims (1)
、前記被測定物から反射される光を検出光として受光し
集光させる受光レンズと、その集光位置に受光面が配置
されると共にその集光位置に応じた電流を出力する光入
射位置検出素子と、前記光入射位置検出素子から得られ
る光電流を処理して前記被測定物上の照射点までの距離
情報を求める信号処理回路とをそれぞれ有し、前記光ビ
ームによる一対の照射点を結ぶ直線が前記被測定物の移
動方向と平行になる様設置された第１及び第２の距離検
出手段と、 前記第１及び第２の距離検出手段により得られた前記被
測定物上の一対の照射点の距離情報の相関関係に基づい
て、前記被測定物上の同一点を一対の前記光ビームで照
射する時間差を求め、この時間差と前記一対の照射点の
間隔とから、前記被測定物の移動速度を検出する速度検
出手段とを備えることを特徴とする速度計測器。 ２、前記第１及び第２の距離検出手段は、前記距離情報
を時間的に変動する波形として出力し、前記速度検出手
段は、前記時間的に変動する一対の出力波形の相関演算
を実行する相関器を有することを特徴とする、請求項１
記載の速度計測器。 ３、前記第１及び第２の距離検出手段の少なくともいず
れか一方は、前記投光手段として前記被測定物の移動方
向と直交する方向に複数個の発光点が配列された光源を
含み、かつ当該投光手段に対応する前記光入射位置検出
素子は、前記複数個の発光点のそれぞれから投光される
光ビームによる前記検出光をそれぞれ受光可能に構成さ
れていることを特徴とする、請求項１記載の速度計測器
。 ４、前記速度検出手段は、前記投光手段が有する複数個
の発光点からの光ビームによる距離情報の相関関係に基
づき、前記被測定物上での前記一対の照射点を結ぶ測定
基準線方向と前記被測定物の移動方向とのずれを求める
よう構成され、かつ前記第１及び第２の距離検出手段に
よる一対の照射点を結ぶ方向を補正する回動手段を更に
備えたことを特徴とする、請求項３記載の速度計測器。 ５、前記第１及び第２の距離検出手段のいずれか一方は
、前記投光手段として一つの発光点を形成する光源を含
み、 他方の前記距離検出手段は、前記投光手段として前記一
つの発光点を中心にして所定の半径の円周上に配列され
て順次点灯される複数個の発光点を形成する光源を含み
、 かつ当該投光手段に対応した光入射位置検出素子は、前
記複数個の発光点のそれぞれから投光される光ビームに
よる前記反射光をそれぞれ受光可能に構成されているこ
とを特徴とする、請求項１記載の速度計測器。 ６、前記第１及び第２の距離検出手段を自動車に設置し
、前記第１及び第２の距離検出手段のいずれか一方また
は双方から得られる距離情報の平均値によって自動車の
車高制御を行うことを特徴とする、請求項１記載の速度
計測器。[Scope of Claims] 1. Light projecting means for projecting a light beam onto a moving object to be measured, a light receiving lens that receives and focuses light reflected from the object as detection light, and the focusing lens. A light incident position detecting element is provided with a light receiving surface and outputs a current according to the light focusing position, and the photocurrent obtained from the light incident position detecting element is processed to detect the irradiation point on the object to be measured. first and second distance detection circuits each having a signal processing circuit for obtaining distance information from the target object, and installed so that a straight line connecting the pair of irradiation points with the light beam is parallel to the moving direction of the object to be measured; and a pair of said light beams that target the same point on said object to be measured based on the correlation of distance information of said pair of irradiation points on said object to be measured obtained by said first and second distance detecting means. A speed measuring device comprising speed detecting means for determining a time difference between irradiation with a beam and detecting a moving speed of the object to be measured based on the time difference and the interval between the pair of irradiation points. 2. The first and second distance detecting means output the distance information as a temporally varying waveform, and the speed detecting means executes a correlation calculation between the pair of temporally varying output waveforms. Claim 1 characterized in that it has a correlator.
The speed measuring instrument mentioned. 3. At least one of the first and second distance detecting means includes, as the light projecting means, a light source in which a plurality of light emitting points are arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the object to be measured, and The light incident position detection element corresponding to the light projecting means is configured to be able to receive each of the detection lights from the light beams projected from each of the plurality of light emitting points. The speed measuring device according to item 1. 4. The speed detecting means detects the direction of a measurement reference line connecting the pair of irradiation points on the object to be measured based on the correlation of distance information by the light beams from the plurality of light emitting points of the light projecting means. and a moving direction of the object to be measured, further comprising a rotating means for correcting a direction connecting a pair of irradiation points by the first and second distance detecting means. The speed measuring device according to claim 3. 5. Either one of the first and second distance detection means includes a light source forming one light emitting point as the light projection means, and the other distance detection means includes a light source that forms one light emitting point as the light projection means. A light incident position detection element that includes a light source forming a plurality of light emitting points that are arranged on a circumference of a predetermined radius around a light emitting point and are sequentially lit, and that corresponds to the light projecting means. 2. The speed measuring device according to claim 1, wherein the speed measuring device is configured to be able to receive each of the reflected lights from the light beams projected from each of the light emitting points. 6. The first and second distance detecting means are installed in the automobile, and the vehicle height of the automobile is controlled based on the average value of the distance information obtained from either or both of the first and second distance detecting means. The speed measuring instrument according to claim 1, characterized in that:
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|---|---|---|---|
| JP2156505A JPH0782089B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Speed measuring instrument |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2156505A JPH0782089B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Speed measuring instrument |
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|---|---|
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| JPH0782089B2 JPH0782089B2 (en) | 1995-09-06 |
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ID=15629232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2156505A Expired - Fee Related JPH0782089B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Speed measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782089B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233386A (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Seruko Kk | Material body detector |
| JPS62887A (en) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Toyota Motor Corp | Detecting device for state of road surface |
| JPS63277972A (en) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Hitachi Ltd | Optical speed indicator |
| JPH01212384A (en) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | Object detector by laser beam |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP2156505A patent/JPH0782089B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233386A (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Seruko Kk | Material body detector |
| JPS62887A (en) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Toyota Motor Corp | Detecting device for state of road surface |
| JPS63277972A (en) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Hitachi Ltd | Optical speed indicator |
| JPH01212384A (en) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | Object detector by laser beam |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0782089B2 (en) | 1995-09-06 |
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