JPH06313769A - 空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車 - Google Patents
空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車Info
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- JPH06313769A JPH06313769A JP12530893A JP12530893A JPH06313769A JP H06313769 A JPH06313769 A JP H06313769A JP 12530893 A JP12530893 A JP 12530893A JP 12530893 A JP12530893 A JP 12530893A JP H06313769 A JPH06313769 A JP H06313769A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力信号の振幅が所定値よりも小さい期間を
検知して、この期間は出力を補完することで、平均化の
際の誤差を少なくした空間フィルタ方式速度測定装置と
それを備えた速度制御システム及び自動車を提供する。 【構成】 振幅判別回路5は、トラッキングフィルタ3
からの出力振幅が所定値よりも大きいか否かを判別し、
この判別結果に応じて、弁別回路7は、振幅が所定値よ
りも大きいと判別された場合に波形整形回路4の出力を
選択し、小さいと判別された場合にPLL回路6の出力
を選択し出力する。この出力パルス数を計測すること
で、速度が検出される。このように、振幅が極めて小さ
い場合であっても、PLL回路6によって出力が補完さ
れる。
検知して、この期間は出力を補完することで、平均化の
際の誤差を少なくした空間フィルタ方式速度測定装置と
それを備えた速度制御システム及び自動車を提供する。 【構成】 振幅判別回路5は、トラッキングフィルタ3
からの出力振幅が所定値よりも大きいか否かを判別し、
この判別結果に応じて、弁別回路7は、振幅が所定値よ
りも大きいと判別された場合に波形整形回路4の出力を
選択し、小さいと判別された場合にPLL回路6の出力
を選択し出力する。この出力パルス数を計測すること
で、速度が検出される。このように、振幅が極めて小さ
い場合であっても、PLL回路6によって出力が補完さ
れる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測定誤差を少なくする
ための処理を施した空間フィルタ方式速度測定装置とそ
れを備えた速度制御システム及び自動車に関する。
ための処理を施した空間フィルタ方式速度測定装置とそ
れを備えた速度制御システム及び自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種の空間フィルタ方式速
度測定装置においては、相対的に移動する測定対象物の
速度に比例する周波数信号を電圧、電流、デジタルコー
ド等に変換して出力している。この周波数信号は、一般
に空間フィルタのピッチ数が有限であり測定対象物がラ
ンダムパターンを有しているので、単一周波数信号では
なく、測定対象物の速度に比例した中心周波数を持つ狭
帯域不規則信号である。従って、速度を精度良く測定す
るためには、周波数信号を他の物理量に変換する際に平
均化を行うことが不可欠である。
度測定装置においては、相対的に移動する測定対象物の
速度に比例する周波数信号を電圧、電流、デジタルコー
ド等に変換して出力している。この周波数信号は、一般
に空間フィルタのピッチ数が有限であり測定対象物がラ
ンダムパターンを有しているので、単一周波数信号では
なく、測定対象物の速度に比例した中心周波数を持つ狭
帯域不規則信号である。従って、速度を精度良く測定す
るためには、周波数信号を他の物理量に変換する際に平
均化を行うことが不可欠である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
平均化処理においては、空間フィルタ出力信号の不規則
性のため、信号振幅が極めて小さく二値化することがで
きなくなる場合があり、その場合には周波数を計測する
ことができないので、平均化の際の誤差要因となり、速
度測定精度が悪くなる。
平均化処理においては、空間フィルタ出力信号の不規則
性のため、信号振幅が極めて小さく二値化することがで
きなくなる場合があり、その場合には周波数を計測する
ことができないので、平均化の際の誤差要因となり、速
度測定精度が悪くなる。
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、出力信号の振幅が所定値よりも小さい期間を検知し
て、この期間はそれ以前の信号によって出力を補完する
ことで、平均化の際の誤差を少なくし、測定精度の高い
空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御
システム及び自動車を提供することを目的とする。
で、出力信号の振幅が所定値よりも小さい期間を検知し
て、この期間はそれ以前の信号によって出力を補完する
ことで、平均化の際の誤差を少なくし、測定精度の高い
空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御
システム及び自動車を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、相対的に移動する測定対象物の速
度に比例する中心周波数を計測することによって速度を
測定する空間フィルタ方式速度測定装置において、上記
測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系から
出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整形回
路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか
否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力するPLL回路と、上記
振幅判別回路により振幅が所定値よりも大きいと判別さ
れた場合には上記波形整形回路出力を、振幅が所定値よ
りも小さいと判別された場合には上記PLL回路出力を
夫々選択し、上記PLL回路入力に出力する弁別回路と
を備えたものである。請求項2の発明は、相対的に移動
する測定対象物の速度に比例する中心周波数を計測する
ことによって速度を測定する空間フィルタ方式速度測定
装置において、上記測定対象物からの反射光を処理する
アナログ処理系から出力された正弦波状信号をパルスに
変換する波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所
定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上
記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力する
PLL回路とを備え、上記PLL回路は、上記振幅判別
回路により振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に該PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電
圧を、それ以前の値にホールドするサンプルホールド回
路を有したものである。
に請求項1の発明は、相対的に移動する測定対象物の速
度に比例する中心周波数を計測することによって速度を
測定する空間フィルタ方式速度測定装置において、上記
測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系から
出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整形回
路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか
否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力するPLL回路と、上記
振幅判別回路により振幅が所定値よりも大きいと判別さ
れた場合には上記波形整形回路出力を、振幅が所定値よ
りも小さいと判別された場合には上記PLL回路出力を
夫々選択し、上記PLL回路入力に出力する弁別回路と
を備えたものである。請求項2の発明は、相対的に移動
する測定対象物の速度に比例する中心周波数を計測する
ことによって速度を測定する空間フィルタ方式速度測定
装置において、上記測定対象物からの反射光を処理する
アナログ処理系から出力された正弦波状信号をパルスに
変換する波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所
定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上
記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力する
PLL回路とを備え、上記PLL回路は、上記振幅判別
回路により振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に該PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電
圧を、それ以前の値にホールドするサンプルホールド回
路を有したものである。
【0006】請求項3の発明は、相対的に移動する測定
対象物の速度に比例する中心周波数を計測することによ
って速度を測定する空間フィルタ方式速度測定装置にお
いて、上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ
処理系から出力された正弦波状信号をパルスに変換する
波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値より
も大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整
形回路から出力されたパルスの周波数を電圧に変換する
F/V変換回路と、上記振幅判別回路により振幅が所定
値よりも小さくなったと判別された場合に上記F/V変
換回路の出力を、それ以前の値にホールドするサンプル
ホールド回路とを備えたものである。請求項4の発明
は、請求項1乃至3記載の空間フィルタ方式速度測定装
置において、上記振幅判別回路には包絡線検波用ローパ
スフィルタが含まれ、この包絡線検波用ローパスフィル
タは検出速度に比例して通過帯域が変化するトラッキン
グローパスフィルタである。
対象物の速度に比例する中心周波数を計測することによ
って速度を測定する空間フィルタ方式速度測定装置にお
いて、上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ
処理系から出力された正弦波状信号をパルスに変換する
波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値より
も大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整
形回路から出力されたパルスの周波数を電圧に変換する
F/V変換回路と、上記振幅判別回路により振幅が所定
値よりも小さくなったと判別された場合に上記F/V変
換回路の出力を、それ以前の値にホールドするサンプル
ホールド回路とを備えたものである。請求項4の発明
は、請求項1乃至3記載の空間フィルタ方式速度測定装
置において、上記振幅判別回路には包絡線検波用ローパ
スフィルタが含まれ、この包絡線検波用ローパスフィル
タは検出速度に比例して通過帯域が変化するトラッキン
グローパスフィルタである。
【0007】請求項5の発明は、請求項1乃至4記載の
空間フィルタ方式速度測定装置において、上記波形整形
回路出力が一定時間以上存在しないことを検知して、出
力を強制的に停止レベルに設定する走停切換回路を備え
たものである。請求項6の発明は、請求項1乃至5記載
の空間フィルタ方式速度測定装置を備え、この装置の出
力によってブレーキもしくはアクセルを制御することで
速度を制御するようにした速度制御システムである。請
求項7の発明は、請求項6記載の速度制御システムを搭
載した自動車である。
空間フィルタ方式速度測定装置において、上記波形整形
回路出力が一定時間以上存在しないことを検知して、出
力を強制的に停止レベルに設定する走停切換回路を備え
たものである。請求項6の発明は、請求項1乃至5記載
の空間フィルタ方式速度測定装置を備え、この装置の出
力によってブレーキもしくはアクセルを制御することで
速度を制御するようにした速度制御システムである。請
求項7の発明は、請求項6記載の速度制御システムを搭
載した自動車である。
【0008】
【作用】請求項1の構成によれば、測定対象物からの反
射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が出力
され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパルス化
して弁別回路に出力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判別
し、この判別結果に応じて、弁別回路は、振幅が所定値
よりも大きいと判別された場合には波形整形回路出力を
選択し、小さいと判別された場合にはPLL回路出力を
選択し、PLL回路に出力する。PLL回路は波形整形
回路出力に位相ロックしたパルスを出力する。弁別回路
が出力したパルス数を計測し、この計測数から速度を算
出する。このように、振幅が所定値よりも小さい場合に
はPLL回路出力を計測することにより、振幅が極めて
小さい場合であっても、その直前の信号によって出力が
補完される。
射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が出力
され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパルス化
して弁別回路に出力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判別
し、この判別結果に応じて、弁別回路は、振幅が所定値
よりも大きいと判別された場合には波形整形回路出力を
選択し、小さいと判別された場合にはPLL回路出力を
選択し、PLL回路に出力する。PLL回路は波形整形
回路出力に位相ロックしたパルスを出力する。弁別回路
が出力したパルス数を計測し、この計測数から速度を算
出する。このように、振幅が所定値よりも小さい場合に
はPLL回路出力を計測することにより、振幅が極めて
小さい場合であっても、その直前の信号によって出力が
補完される。
【0009】請求項2の構成によれば、測定対象物から
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してPLL回路に出力する。振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、PLL回路内蔵のサンプルホールド回路
は、PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電圧を直
前の値にホールドする。PLL回路は波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力する。PLL回路が出力
したパルス数を計測して、この計測数から速度を算出す
る。このように、振幅が所定値よりも小さい場合には制
御電圧を直前の値にホールドすることにより、振幅が極
めて小さい場合であっても、その直前の信号によって出
力が補完される。
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してPLL回路に出力する。振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、PLL回路内蔵のサンプルホールド回路
は、PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電圧を直
前の値にホールドする。PLL回路は波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力する。PLL回路が出力
したパルス数を計測して、この計測数から速度を算出す
る。このように、振幅が所定値よりも小さい場合には制
御電圧を直前の値にホールドすることにより、振幅が極
めて小さい場合であっても、その直前の信号によって出
力が補完される。
【0010】請求項3の構成によれば、測定対象物から
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してF/V変換回路に出力し、この出力をサンプル
ホールド回路に入力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、サンプルホールド回路はF/V変換回路の
出力を直前の値にホールドする。サンプルホールド回路
の出力から速度を算出する。このようにすることによ
り、振幅が極めて小さい場合であっても、その直前の信
号によって出力が補完される。
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してF/V変換回路に出力し、この出力をサンプル
ホールド回路に入力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、サンプルホールド回路はF/V変換回路の
出力を直前の値にホールドする。サンプルホールド回路
の出力から速度を算出する。このようにすることによ
り、振幅が極めて小さい場合であっても、その直前の信
号によって出力が補完される。
【0011】請求項4の構成によれば、振幅判別回路中
の包絡線検波用ローパスフィルタをトラッキングローパ
スフィルタとすることにより、検出速度に応じて通過帯
域を変化させることができ、広い速度範囲検出に対応で
きる。請求項5の構成によれば、走停切換回路により、
波形整形回路出力が一定時間以上存在しないことが検知
された場合、測定対象物が停止した状態にあると判断し
て、出力を強制的に停止レベルに設定する。このことに
より、測定対象物が停止しているにも拘らず、何らかの
速度に対応する速度信号を速度測定装置が出力し続ける
といったことがなくなる。請求項6の構成によれば、こ
の装置の出力によってブレーキもしくはアクセルを制御
することで、効率の良い制動もしくは加速が可能とな
る。請求項7の構成によれば、効率の良い制動・加速能
力が得られる。
の包絡線検波用ローパスフィルタをトラッキングローパ
スフィルタとすることにより、検出速度に応じて通過帯
域を変化させることができ、広い速度範囲検出に対応で
きる。請求項5の構成によれば、走停切換回路により、
波形整形回路出力が一定時間以上存在しないことが検知
された場合、測定対象物が停止した状態にあると判断し
て、出力を強制的に停止レベルに設定する。このことに
より、測定対象物が停止しているにも拘らず、何らかの
速度に対応する速度信号を速度測定装置が出力し続ける
といったことがなくなる。請求項6の構成によれば、こ
の装置の出力によってブレーキもしくはアクセルを制御
することで、効率の良い制動もしくは加速が可能とな
る。請求項7の構成によれば、効率の良い制動・加速能
力が得られる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例につい
て図1乃至図3を参照して説明する。図1は空間フィル
タ方式速度測定装置の処理回路のブロック図である。本
処理回路は、空間フィルタを構成する二組の櫛歯型フォ
トダイオード(以下、PDと記す)1と、二組の櫛歯型
PD1の出力から同相成分を除去する差動増幅回路2
と、検出速度に比例して通過帯域が変化することで雑音
周波数成分を除去するトラッキングフィルタ3と、トラ
ッキングフィルタ3から出力された正弦波状信号をパル
スに変換する波形整形回路4と、トラッキングフィルタ
3から出力された正弦波状信号の振幅が、予め設定され
ている所定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回
路5と、波形整形回路4の出力に位相ロックしたパルス
を出力するPLL(フェーズロックドループ)回路6
と、振幅判別回路5の判別結果に基いて波形整形回路4
の出力かPLL回路6の出力かの何れかを選択して出力
する弁別回路7と、弁別回路7の出力パルス数を計測す
るカウンタ8と、カウンタ8の出力をラッチするラッチ
回路9と、ラッチ回路9の出力をアナログ値に変換する
D/Aコンバータ10とで構成されている。
て図1乃至図3を参照して説明する。図1は空間フィル
タ方式速度測定装置の処理回路のブロック図である。本
処理回路は、空間フィルタを構成する二組の櫛歯型フォ
トダイオード(以下、PDと記す)1と、二組の櫛歯型
PD1の出力から同相成分を除去する差動増幅回路2
と、検出速度に比例して通過帯域が変化することで雑音
周波数成分を除去するトラッキングフィルタ3と、トラ
ッキングフィルタ3から出力された正弦波状信号をパル
スに変換する波形整形回路4と、トラッキングフィルタ
3から出力された正弦波状信号の振幅が、予め設定され
ている所定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回
路5と、波形整形回路4の出力に位相ロックしたパルス
を出力するPLL(フェーズロックドループ)回路6
と、振幅判別回路5の判別結果に基いて波形整形回路4
の出力かPLL回路6の出力かの何れかを選択して出力
する弁別回路7と、弁別回路7の出力パルス数を計測す
るカウンタ8と、カウンタ8の出力をラッチするラッチ
回路9と、ラッチ回路9の出力をアナログ値に変換する
D/Aコンバータ10とで構成されている。
【0013】図2は本実施例の振幅判別回路5の具体構
成を示す。振幅判別回路5は、トラッキングフィルタ3
からの出力を増幅する増幅回路11と、増幅された信号
を全波整流する絶対値回路12と、包絡線を検波するた
めのLPF(ローパスフィルタ)13と、LPF13を
通過した信号の振幅と予め設定されている所定値とを比
較するコンパレータ14とで構成されている。図3は図
2の各部(a)乃至(f)における波形を示す。トラッ
キングフィルタ3からの出力は、図3(a)に示すよう
に、周期が略一定で振幅が時間によって大きく変化する
正弦波状の波形を示し、振幅が極めて小さく周波数の計
測が困難な部分Aを含んでいる。
成を示す。振幅判別回路5は、トラッキングフィルタ3
からの出力を増幅する増幅回路11と、増幅された信号
を全波整流する絶対値回路12と、包絡線を検波するた
めのLPF(ローパスフィルタ)13と、LPF13を
通過した信号の振幅と予め設定されている所定値とを比
較するコンパレータ14とで構成されている。図3は図
2の各部(a)乃至(f)における波形を示す。トラッ
キングフィルタ3からの出力は、図3(a)に示すよう
に、周期が略一定で振幅が時間によって大きく変化する
正弦波状の波形を示し、振幅が極めて小さく周波数の計
測が困難な部分Aを含んでいる。
【0014】トラッキングフィルタ3からの出力は、振
幅判別回路5に入力され、増幅回路11において増幅さ
れ、絶対値回路12において、図3(b)に示すよう
に、全波整流される。そして、図3(c)に示すよう
に、LPF13によって包絡線が検波されることで、振
幅が計測される。そして、コンパレータ14において、
この計測された振幅と予め設定されている所定のしきい
値Bとが比較され、図3(d)に示すように、しきい値
Bよりも振幅が大きいときロー(Lと記す)、小さいと
きハイ(Hと記す)の二値化出力として弁別回路7に出
力される。
幅判別回路5に入力され、増幅回路11において増幅さ
れ、絶対値回路12において、図3(b)に示すよう
に、全波整流される。そして、図3(c)に示すよう
に、LPF13によって包絡線が検波されることで、振
幅が計測される。そして、コンパレータ14において、
この計測された振幅と予め設定されている所定のしきい
値Bとが比較され、図3(d)に示すように、しきい値
Bよりも振幅が大きいときロー(Lと記す)、小さいと
きハイ(Hと記す)の二値化出力として弁別回路7に出
力される。
【0015】一方、波形整形回路4からは、図3(e)
に示すように、トラッキングフィルタ3から出力された
正弦波状信号をパルスに変換して出力される。弁別回路
7において、図3(f)に示すように、振幅判別回路5
の出力がLの場合には波形整形回路4の出力を、振幅判
別回路5の出力がHの場合にはPLL回路6の出力を夫
々選択して、カウンタ8及びPLL回路6の入力部に出
力される。PLL回路6は安定状態における波形整形回
路4の出力に位相ロックしたパルスを出力し続けるの
で、トラッキングフィルタ3の出力振幅がしきい値Bよ
りも小さくなったとき(振幅判別回路5の出力がHのと
き)には、小さくなる直前の波形整形回路4の出力と等
しい周波数のパルスがカウンタ8及びPLL回路6の入
力部に出力される。それ故、カウンタ8に入力されるべ
きパルスの入力漏れがなくなり、安定な周波数計測が可
能となり、平均化の際の誤差を抑えることができる。な
お、本実施例では、弁別回路7の出力をカウンタ8に入
力することとしたが、PLL回路6の出力をカウンタ8
に入力するようにしてもよい。
に示すように、トラッキングフィルタ3から出力された
正弦波状信号をパルスに変換して出力される。弁別回路
7において、図3(f)に示すように、振幅判別回路5
の出力がLの場合には波形整形回路4の出力を、振幅判
別回路5の出力がHの場合にはPLL回路6の出力を夫
々選択して、カウンタ8及びPLL回路6の入力部に出
力される。PLL回路6は安定状態における波形整形回
路4の出力に位相ロックしたパルスを出力し続けるの
で、トラッキングフィルタ3の出力振幅がしきい値Bよ
りも小さくなったとき(振幅判別回路5の出力がHのと
き)には、小さくなる直前の波形整形回路4の出力と等
しい周波数のパルスがカウンタ8及びPLL回路6の入
力部に出力される。それ故、カウンタ8に入力されるべ
きパルスの入力漏れがなくなり、安定な周波数計測が可
能となり、平均化の際の誤差を抑えることができる。な
お、本実施例では、弁別回路7の出力をカウンタ8に入
力することとしたが、PLL回路6の出力をカウンタ8
に入力するようにしてもよい。
【0016】次に、第2実施例について図4を参照して
説明する。本実施例のPLL回路26は、波形整形回路
4の出力とVCO(電圧制御発振回路)24の出力の位
相を比較する位相コンパレータ21と、LPF22と、
LPF22を通過した信号をホールドするS/H(サン
プルホールド)回路23と、入力された制御電圧によっ
て出力する発振周波数を変化させるVCO24とで構成
されている。振幅判別回路5によりトラッキングフィル
タ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に、振幅判別回路5からS/H回路23にサンプ
ルパルスが出力され、S/H回路23によってVCO2
4の制御電圧を直前の値にホールドすることにより、上
記第1実施例と同様の効果が得られる。
説明する。本実施例のPLL回路26は、波形整形回路
4の出力とVCO(電圧制御発振回路)24の出力の位
相を比較する位相コンパレータ21と、LPF22と、
LPF22を通過した信号をホールドするS/H(サン
プルホールド)回路23と、入力された制御電圧によっ
て出力する発振周波数を変化させるVCO24とで構成
されている。振幅判別回路5によりトラッキングフィル
タ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に、振幅判別回路5からS/H回路23にサンプ
ルパルスが出力され、S/H回路23によってVCO2
4の制御電圧を直前の値にホールドすることにより、上
記第1実施例と同様の効果が得られる。
【0017】次に、第3実施例について図5を参照して
説明する。本実施例では、上記第2実施例のPLL回路
26の代わりに、F/V変換回路31及びS/H回路3
3を用いている。振幅判別回路5によりトラッキングフ
ィルタ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別
された場合に、S/H回路33によってF/V変換回路
31の出力電圧を直前の値にホールドすることにより、
波形割れなど急激な出力変化を防ぐことができ、安定な
電圧出力が可能となる。
説明する。本実施例では、上記第2実施例のPLL回路
26の代わりに、F/V変換回路31及びS/H回路3
3を用いている。振幅判別回路5によりトラッキングフ
ィルタ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別
された場合に、S/H回路33によってF/V変換回路
31の出力電圧を直前の値にホールドすることにより、
波形割れなど急激な出力変化を防ぐことができ、安定な
電圧出力が可能となる。
【0018】なお、上記第1乃至3実施例において、振
幅判別の精度を向上させるための方策を述べる。トラッ
キングフィルタ3の出力振幅の変化周期(包絡線周期)
は明らかに信号周期より大きく、かつ、信号周期に比例
して、つまり測定対象物の速度に比例して変化する量で
ある。従って、振幅判別回路5に内蔵されている包絡線
検波用のLPF13を、検出速度に比例して通過帯域が
変化するトラッキングLPFとすることにより、広い速
度範囲に対しても確実な包絡線検波が可能となり、振幅
判別の精度が向上する。
幅判別の精度を向上させるための方策を述べる。トラッ
キングフィルタ3の出力振幅の変化周期(包絡線周期)
は明らかに信号周期より大きく、かつ、信号周期に比例
して、つまり測定対象物の速度に比例して変化する量で
ある。従って、振幅判別回路5に内蔵されている包絡線
検波用のLPF13を、検出速度に比例して通過帯域が
変化するトラッキングLPFとすることにより、広い速
度範囲に対しても確実な包絡線検波が可能となり、振幅
判別の精度が向上する。
【0019】次に、第4実施例について図6及び図7を
参照して説明する。本実施例は補完処理中の特殊な場合
の処理に関する方策である。トラッキングフィルタ3の
出力振幅が所定値よりも小さいままで対象物体が停止す
るといった特殊な場合について考える。このとき、回路
は補完処理中なので、速度測定装置から何らかの速度に
対応する値を出力し続けるという不都合が生じ、測定誤
差の原因となる。そこで、走停切換回路32を用いるこ
とで、この不都合状態を回避する。この走停切換回路3
2は波形整形回路4の出力が一定時間以上存在しないこ
とを検知して、出力を強制的に停止レベルに設定するも
のである。
参照して説明する。本実施例は補完処理中の特殊な場合
の処理に関する方策である。トラッキングフィルタ3の
出力振幅が所定値よりも小さいままで対象物体が停止す
るといった特殊な場合について考える。このとき、回路
は補完処理中なので、速度測定装置から何らかの速度に
対応する値を出力し続けるという不都合が生じ、測定誤
差の原因となる。そこで、走停切換回路32を用いるこ
とで、この不都合状態を回避する。この走停切換回路3
2は波形整形回路4の出力が一定時間以上存在しないこ
とを検知して、出力を強制的に停止レベルに設定するも
のである。
【0020】図7を用いて詳細に説明すると、この走停
切換回路32は、波形整形回路4の出力状態を検知する
リトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータ41
と、停止電圧(例えば1V)を出力する停止電圧出力回
路42と、S/H回路33の出力と停止電圧出力回路4
2の出力とを切換えるスイッチング素子43,44とで
構成されている。リトリガブル・ワンショット・マルチ
バイブレータ41には2つの出力端子Q,Qバーがあっ
て、そこから互いに相対する信号が出力されるので、そ
れに応じてスイッチング素子43,44の内の一つが導
通され、他の一つが非導通とされる。通常の状態では、
スイッチング素子43が導通され、S/H回路33の出
力が走停切換回路32の出力となる。波形整形回路4の
出力が一定時間以上存在しないときには、スイッチング
素子44が導通され、停止電圧出力回路42の出力が走
停切換回路32の出力となり、これにより、対象物体が
停止していることが検出される。
切換回路32は、波形整形回路4の出力状態を検知する
リトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータ41
と、停止電圧(例えば1V)を出力する停止電圧出力回
路42と、S/H回路33の出力と停止電圧出力回路4
2の出力とを切換えるスイッチング素子43,44とで
構成されている。リトリガブル・ワンショット・マルチ
バイブレータ41には2つの出力端子Q,Qバーがあっ
て、そこから互いに相対する信号が出力されるので、そ
れに応じてスイッチング素子43,44の内の一つが導
通され、他の一つが非導通とされる。通常の状態では、
スイッチング素子43が導通され、S/H回路33の出
力が走停切換回路32の出力となる。波形整形回路4の
出力が一定時間以上存在しないときには、スイッチング
素子44が導通され、停止電圧出力回路42の出力が走
停切換回路32の出力となり、これにより、対象物体が
停止していることが検出される。
【0021】なお、上述した空間フィルタ方式速度測定
装置を使用し、この装置の出力によってブレーキもしく
はアクセルを制御するようにすることにより、アンチロ
ックブレーキシステム(ABS)もしくはトラクション
コントロールシステム(TCL)が構築できる。そし
て、乗用車、バス、トラック、トレーラ等の自動車に、
ABSもしくはTCLを搭載することにより、効率の良
い制動・加速能力が得られる。
装置を使用し、この装置の出力によってブレーキもしく
はアクセルを制御するようにすることにより、アンチロ
ックブレーキシステム(ABS)もしくはトラクション
コントロールシステム(TCL)が構築できる。そし
て、乗用車、バス、トラック、トレーラ等の自動車に、
ABSもしくはTCLを搭載することにより、効率の良
い制動・加速能力が得られる。
【0022】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
空間フィルタ出力信号が不規則な信号であるため、信号
振幅が極めて小さく二値化ができなくなるときがあり、
そのときでも、PLL回路により補完することで周波数
を計測することができる。その結果、平均化の際に誤差
を抑えることができ、速度測定値が信頼性の高いものと
なる。請求項2の発明によれば、信号振幅が極めて小さ
く二値化ができなくなるときに、PLL回路内蔵の電圧
制御発振回路の制御電圧を直前の値にホールドして補完
するので、上記請求項1の場合と同様の効果が得られ
る。請求項3の発明によれば、信号振幅が極めて小さく
二値化ができなくなるときに、F/V変換回路の出力を
直前の値にホールドするので、波形割れなど急激な出力
変化が防がれ、安定な電圧出力が可能となり、速度測定
精度が向上する。
空間フィルタ出力信号が不規則な信号であるため、信号
振幅が極めて小さく二値化ができなくなるときがあり、
そのときでも、PLL回路により補完することで周波数
を計測することができる。その結果、平均化の際に誤差
を抑えることができ、速度測定値が信頼性の高いものと
なる。請求項2の発明によれば、信号振幅が極めて小さ
く二値化ができなくなるときに、PLL回路内蔵の電圧
制御発振回路の制御電圧を直前の値にホールドして補完
するので、上記請求項1の場合と同様の効果が得られ
る。請求項3の発明によれば、信号振幅が極めて小さく
二値化ができなくなるときに、F/V変換回路の出力を
直前の値にホールドするので、波形割れなど急激な出力
変化が防がれ、安定な電圧出力が可能となり、速度測定
精度が向上する。
【0023】請求項4の発明によれば、振幅判別回路中
の包絡線検波用ローパスフィルタがトラッキングローパ
スフィルタであるので、検出速度に対応して通過帯域を
変化させることができ、広い速度範囲に対しても確実な
包絡線検波が可能となる。従って、振幅判別回路におけ
る振幅判別の精度が向上するので、速度測定精度が向上
する。請求項5の発明によれば、補完計測中に対象物体
が急停止した場合、一定時間後に強制的に停止レベルが
出力されるので、対象物体の停止時に走行時レベルが出
力され続けることがなくなり、補完処理を施すことによ
る誤動作を回避することができる。請求項6の発明によ
れば、速度測定値が従来と比べて正確なものとなるの
で、この出力によって効率的なブレーキもしくはアクセ
ル制御ができるようになり、制動距離の短縮もしくは良
好な加速性が期待できる。請求項7の発明によれば、制
動距離が短縮され、加速性が良くなるので、自動車の安
全性が高くなる。
の包絡線検波用ローパスフィルタがトラッキングローパ
スフィルタであるので、検出速度に対応して通過帯域を
変化させることができ、広い速度範囲に対しても確実な
包絡線検波が可能となる。従って、振幅判別回路におけ
る振幅判別の精度が向上するので、速度測定精度が向上
する。請求項5の発明によれば、補完計測中に対象物体
が急停止した場合、一定時間後に強制的に停止レベルが
出力されるので、対象物体の停止時に走行時レベルが出
力され続けることがなくなり、補完処理を施すことによ
る誤動作を回避することができる。請求項6の発明によ
れば、速度測定値が従来と比べて正確なものとなるの
で、この出力によって効率的なブレーキもしくはアクセ
ル制御ができるようになり、制動距離の短縮もしくは良
好な加速性が期待できる。請求項7の発明によれば、制
動距離が短縮され、加速性が良くなるので、自動車の安
全性が高くなる。
【図1】本発明の第1実施例による空間フィルタ方式速
度測定装置の処理回路のブロック図である。
度測定装置の処理回路のブロック図である。
【図2】該速度測定装置内の振幅判別回路のブロック図
である。
である。
【図3】図2の各部における波形を示すタイムチャート
である。
である。
【図4】第2実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
置の処理回路のブロック図である。
【図5】第3実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
置の処理回路のブロック図である。
【図6】第4実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
置の処理回路のブロック図である。
【図7】該速度測定装置内の走停切換回路のブロック図
である。
である。
3 トラッキングフィルタ 4 波形整形回路 5 振幅判別回路 6,26 PLL(フェーズロックドループ)回路 7 弁別回路 8 カウンタ 23,33 S/H(サンプルホールド)回路 24 VCO(電圧制御発振回路) 31 F/V変換回路 32 走停切換回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 潤一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力す
るPLL回路と、 上記振幅判別回路により振幅が所定値よりも大きいと判
別された場合には上記波形整形回路出力を、振幅が所定
値よりも小さいと判別された場合には上記PLL回路出
力を夫々選択し、上記PLL回路入力に出力する弁別回
路とを備えたことを特徴とする空間フィルタ方式速度測
定装置。 - 【請求項2】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力す
るPLL回路とを備え、 上記PLL回路は、上記振幅判別回路により振幅が所定
値よりも小さくなったと判別された場合に該PLL回路
内蔵の電圧制御発振回路の制御電圧を、それ以前の値に
ホールドするサンプルホールド回路を有したことを特徴
とする空間フィルタ方式速度測定装置。 - 【請求項3】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路から出力されたパルスの周波数を電圧
に変換するF/V変換回路と、 上記振幅判別回路により振幅が所定値よりも小さくなっ
たと判別された場合に上記F/V変換回路の出力を、そ
れ以前の値にホールドするサンプルホールド回路とを備
えたことを特徴とする空間フィルタ方式速度測定装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3記載の空間フィルタ方式
速度測定装置において、上記振幅判別回路には包絡線検
波用ローパスフィルタが含まれ、この包絡線検波用ロー
パスフィルタは検出速度に比例して通過帯域が変化する
トラッキングローパスフィルタであることを特徴とする
空間フィルタ方式速度測定装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4記載の空間フィルタ方式
速度測定装置において、上記波形整形回路出力が一定時
間以上存在しないことを検知して、出力を強制的に停止
レベルに設定する走停切換回路を備えたことを特徴とす
る空間フィルタ方式速度測定装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至5記載の空間フィルタ方式
速度測定装置を備え、この装置の出力によってブレーキ
もしくはアクセルを制御することで速度を制御するよう
にしたことを特徴とする速度制御システム。 - 【請求項7】 請求項6記載の速度制御システムを搭載
したことを特徴とする自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12530893A JPH06313769A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12530893A JPH06313769A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06313769A true JPH06313769A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14906892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12530893A Withdrawn JPH06313769A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06313769A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652655A (en) * | 1993-06-29 | 1997-07-29 | Omron Corporation | Road surface discriminator and apparatus applying same |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12530893A patent/JPH06313769A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652655A (en) * | 1993-06-29 | 1997-07-29 | Omron Corporation | Road surface discriminator and apparatus applying same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |