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 |