JPH0447286A - 速度計測器 - 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、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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

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。

〔作用〕

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。

〔実施例〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、本発明に係る実施例を図に基づいて説明する。

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。

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。

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。

また、第２の光源６の三つの発光点ＲＳＲ。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

この相関波形の最大値はｔ−Δｔのところに来る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。。

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。

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。

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。

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。

次に、本発明に係る第３の実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動する被測定物に光ビームを投光する投光手段と
   、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。