JPH0915332A - 対地車速検出装置 - Google Patents
対地車速検出装置Info
- Publication number
- JPH0915332A JPH0915332A JP16626095A JP16626095A JPH0915332A JP H0915332 A JPH0915332 A JP H0915332A JP 16626095 A JP16626095 A JP 16626095A JP 16626095 A JP16626095 A JP 16626095A JP H0915332 A JPH0915332 A JP H0915332A
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- JP
- Japan
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- road surface
- signal
- vehicle speed
- angle
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- Pending
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- Regulating Braking Force (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は対地車速検出装置に関し、路面状況
によって検出車速が影響を受けることを防止し、常時、
高精度に車速を検出できることを目的とする。 【構成】 センサ手段Ｍ１で所定周波数の信号を路面に
向け所定角度で送信し、路面で反射された信号を受信
し、演算手段Ｍ２で送信信号と受信信号との周波数の偏
差から車両の対地車速を演算する。路面状況検出手段Ｍ
３は、受信信号の強度に基づき路面状況を検出する。角
度補正手段Ｍ４は検出された路面状況に基づいて、対地
速度の演算に用いられる、路面で反射された信号を受信
する角度を補正する。
によって検出車速が影響を受けることを防止し、常時、
高精度に車速を検出できることを目的とする。 【構成】 センサ手段Ｍ１で所定周波数の信号を路面に
向け所定角度で送信し、路面で反射された信号を受信
し、演算手段Ｍ２で送信信号と受信信号との周波数の偏
差から車両の対地車速を演算する。路面状況検出手段Ｍ
３は、受信信号の強度に基づき路面状況を検出する。角
度補正手段Ｍ４は検出された路面状況に基づいて、対地
速度の演算に用いられる、路面で反射された信号を受信
する角度を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は対地車速検出装置に関
し、特にドップラー方式の対地車速検出装置に関する。
し、特にドップラー方式の対地車速検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステ
ム）やＴＲＣ（トランクションコントロールシステム）
等の車両制御では精度の良い対地車速データが必要とさ
れ、超音波やマイクロ波を用いたドップラー方式の対地
車速検出装置が開発されている。
ム）やＴＲＣ（トランクションコントロールシステム）
等の車両制御では精度の良い対地車速データが必要とさ
れ、超音波やマイクロ波を用いたドップラー方式の対地
車速検出装置が開発されている。
【０００３】このような対地車速検出装置としては、例
えば特開平２−３０７０８７号公報に記載のものがあ
る。これは、超音波のドップラー効果を利用した対地車
速検出装置であり、送信する超音波の路面上の反射点を
車輪の通過位置とし、車輪通過によって降雨時に路面の
水分を排除し、また積雪や氷結時に路面にタイヤのトレ
ッドパターンを付けることにより、路面での超音波の反
射を大きくし、対地車速の検出を確実なものとしてい
る。
えば特開平２−３０７０８７号公報に記載のものがあ
る。これは、超音波のドップラー効果を利用した対地車
速検出装置であり、送信する超音波の路面上の反射点を
車輪の通過位置とし、車輪通過によって降雨時に路面の
水分を排除し、また積雪や氷結時に路面にタイヤのトレ
ッドパターンを付けることにより、路面での超音波の反
射を大きくし、対地車速の検出を確実なものとしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、車輪通過位
置の路面は他の部位より反射波の強度が大きくなるもの
の、反射波の強度が路面状況によって左右されることか
ら、路面状況によっては必ずしも車輪の通過位置で反射
波の最大強度を得られるとは限らない。
置の路面は他の部位より反射波の強度が大きくなるもの
の、反射波の強度が路面状況によって左右されることか
ら、路面状況によっては必ずしも車輪の通過位置で反射
波の最大強度を得られるとは限らない。
【０００５】また、路面が粗い場合と滑らかな場合とで
は反射波の中心と路面のなす角及び反射波の周波数が変
化し、路面が滑らかなほど、上記角度が大きくなり、反
射波の周波数が低くなる。これによって算出される車速
が低くなるような誤差を生じるという問題があった。更
に、超音波の送受信センサの配置位置が限られるため、
装置の設計的にも制約が生じる等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、路面状況を検
出し、その路面状況に基づいて信号を受信する角度を補
正することにより、路面状況によって検出車速が影響を
受けることを防止し、常時、高精度に車速を検出できる
車速検出装置を提供することを目的とする。
は反射波の中心と路面のなす角及び反射波の周波数が変
化し、路面が滑らかなほど、上記角度が大きくなり、反
射波の周波数が低くなる。これによって算出される車速
が低くなるような誤差を生じるという問題があった。更
に、超音波の送受信センサの配置位置が限られるため、
装置の設計的にも制約が生じる等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、路面状況を検
出し、その路面状況に基づいて信号を受信する角度を補
正することにより、路面状況によって検出車速が影響を
受けることを防止し、常時、高精度に車速を検出できる
車速検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示す如
く、センサ手段Ｍ１で所定周波数の信号を路面に向け所
定角度で送信し、路面で反射された信号を受信し、演算
手段Ｍ２で送信信号と受信信号との周波数の偏差から車
両の対地車速を演算する対地車速検出装置において、路
面が粗いか滑らかかの路面状況を検出する路面状況検出
手段Ｍ３と、上記検出された路面状況に基づいて、上記
対地速度の演算に用いられる、路面で反射された信号を
受信する角度を補正する角度補正手段Ｍ４とを有する。
く、センサ手段Ｍ１で所定周波数の信号を路面に向け所
定角度で送信し、路面で反射された信号を受信し、演算
手段Ｍ２で送信信号と受信信号との周波数の偏差から車
両の対地車速を演算する対地車速検出装置において、路
面が粗いか滑らかかの路面状況を検出する路面状況検出
手段Ｍ３と、上記検出された路面状況に基づいて、上記
対地速度の演算に用いられる、路面で反射された信号を
受信する角度を補正する角度補正手段Ｍ４とを有する。
【０００７】
【作用】本発明においては、路面が粗いか滑らかかの路
面状況を検出し、この検出路面状況に基づいて路面で反
射された信号を受信する角度、つまり散乱ビーム角度を
補正して車速を求めるため、路面が滑らかなほど受信信
号の強度が低下し、散乱ビーム角度が大きくなって車速
が低下するという誤差を補正でき、車速を高精度に検出
することができる。
面状況を検出し、この検出路面状況に基づいて路面で反
射された信号を受信する角度、つまり散乱ビーム角度を
補正して車速を求めるため、路面が滑らかなほど受信信
号の強度が低下し、散乱ビーム角度が大きくなって車速
が低下するという誤差を補正でき、車速を高精度に検出
することができる。
【０００８】
【実施例】図２は本発明装置の一実施例のブロック図を
示す。同図中、センサ手段Ｍ１としてのレーダセンサ１
０はドップラー方式のもので、車両の進行方向とは逆向
きに、路面に対して角度（仰角）θとなるようにレーダ
ビームを照射し、路面での反射レーダビームを受信す
る。レーダセンサ１０は上記照射レーダビームと反射レ
ーダビームのビート信号を生成して出力する。
示す。同図中、センサ手段Ｍ１としてのレーダセンサ１
０はドップラー方式のもので、車両の進行方向とは逆向
きに、路面に対して角度（仰角）θとなるようにレーダ
ビームを照射し、路面での反射レーダビームを受信す
る。レーダセンサ１０は上記照射レーダビームと反射レ
ーダビームのビート信号を生成して出力する。
【０００９】車両が車速Ｖで走行するとき、レーダセン
サ１０に対して相対的に路面は速度−Ｖで移動するた
め、ドップラー効果によってビート信号の周波数はドッ
プラー周波数ｆｄとなる。上記レーダセンサ１０が出力
するドップラー周波数ｆｄのビート信号は増幅器１２で
増幅された後、波形整形器１４及び検波器１６夫々に供
給される。
サ１０に対して相対的に路面は速度−Ｖで移動するた
め、ドップラー効果によってビート信号の周波数はドッ
プラー周波数ｆｄとなる。上記レーダセンサ１０が出力
するドップラー周波数ｆｄのビート信号は増幅器１２で
増幅された後、波形整形器１４及び検波器１６夫々に供
給される。
【００１０】波形整形器１４は図３に示す如く、コンパ
レータ２０で構成されている。同図中、端子２１には増
幅器１２の出力するビート信号が入来しコンパレータ２
０の非反転入力端子に供給される。コンパレータ２０の
反転入力端子には電源電圧＋Ｖss，−Ｖssを抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 で分圧した基準電圧Ｖref が印加されている。コン
パレータ２０はビート信号のレベルが基準電圧Ｖref 以
上のときハイレベルとなり、基準電圧Ｖref 未満のとき
ローレベルとなる矩形波信号を生成して端子２２より出
力する。この波形整形器１４で矩形化されたビート信号
は車速演算ＥＣＵ（電子制御回路）１８に供給される。
レータ２０で構成されている。同図中、端子２１には増
幅器１２の出力するビート信号が入来しコンパレータ２
０の非反転入力端子に供給される。コンパレータ２０の
反転入力端子には電源電圧＋Ｖss，−Ｖssを抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 で分圧した基準電圧Ｖref が印加されている。コン
パレータ２０はビート信号のレベルが基準電圧Ｖref 以
上のときハイレベルとなり、基準電圧Ｖref 未満のとき
ローレベルとなる矩形波信号を生成して端子２２より出
力する。この波形整形器１４で矩形化されたビート信号
は車速演算ＥＣＵ（電子制御回路）１８に供給される。
【００１１】検波器１６は図４に示す如く、ダイオード
Ｄ1 とコンデンサＣ1 と抵抗Ｒ3 とから構成されてい
る。同図中、端子２５には増幅器１２の出力するビート
信号が入来し、ダイオードＤ1 のアノードに供給され
る。ダイオードＤ1 はビート信号の正極性部分で導通し
て正の半波を取り出す。この正の半波はコンデンサＣ1
及び抵抗Ｒ3 で平滑されることにより、ビート信号の正
の半波におけるピークレベルに応じた電圧の強度信号Ｓ
ｒを生成して端子２６より出力する。この強度信号Ｓｒ
は車速演算ＥＣＵ１８に供給される。
Ｄ1 とコンデンサＣ1 と抵抗Ｒ3 とから構成されてい
る。同図中、端子２５には増幅器１２の出力するビート
信号が入来し、ダイオードＤ1 のアノードに供給され
る。ダイオードＤ1 はビート信号の正極性部分で導通し
て正の半波を取り出す。この正の半波はコンデンサＣ1
及び抵抗Ｒ3 で平滑されることにより、ビート信号の正
の半波におけるピークレベルに応じた電圧の強度信号Ｓ
ｒを生成して端子２６より出力する。この強度信号Ｓｒ
は車速演算ＥＣＵ１８に供給される。
【００１２】なお、検波器１６としては全波整流を行っ
ても良いのは勿論である。更に検波器１６はビート信号
の強度を検出しているが、このビート信号の強度は反射
レーダビームの受信信号の強度によって決定されるもの
であるから、レーダセンサ１０における受信信号の強度
を直接検出することと等価である。
ても良いのは勿論である。更に検波器１６はビート信号
の強度を検出しているが、このビート信号の強度は反射
レーダビームの受信信号の強度によって決定されるもの
であるから、レーダセンサ１０における受信信号の強度
を直接検出することと等価である。
【００１３】ここで、図５（Ａ）に示す如く、車両３０
に固定したレーダセンサ１０からレーダビームの中心軸
が路面に対して仰角θ、俯角ψ（ψ＝９０°−θ）とな
るように設定しても、レーダビームはある程度広がり、
路面において最大仰角θ’で最小仰角θ”となるビーム
幅を持つ。
に固定したレーダセンサ１０からレーダビームの中心軸
が路面に対して仰角θ、俯角ψ（ψ＝９０°−θ）とな
るように設定しても、レーダビームはある程度広がり、
路面において最大仰角θ’で最小仰角θ”となるビーム
幅を持つ。
【００１４】また、レーダビームをレーダセンサ１０方
向に反射する確率である散乱係数は、図５（Ｂ）に示す
如く路面状況によって大きく異なる。路面が粗い場合は
実線Ｉａに示す如く俯角ψによらず大きな散乱係数が得
られる。路面の滑らかさが増加するに従って一点鎖線Ｉ
ｂ，破線Ｉｃの順に散乱係数が低下する。路面が滑らか
になると俯角ψが大きいほど散乱係数が低下する傾向に
あり、その傾向は滑らかな路面ほど大きくなる。
向に反射する確率である散乱係数は、図５（Ｂ）に示す
如く路面状況によって大きく異なる。路面が粗い場合は
実線Ｉａに示す如く俯角ψによらず大きな散乱係数が得
られる。路面の滑らかさが増加するに従って一点鎖線Ｉ
ｂ，破線Ｉｃの順に散乱係数が低下する。路面が滑らか
になると俯角ψが大きいほど散乱係数が低下する傾向に
あり、その傾向は滑らかな路面ほど大きくなる。
【００１５】この結果、路面で反射されたレーダビーム
をレーダセンサで受信する角度である散乱ビーム角度は
路面が滑らかになるに従って仰角θより大きな値とな
る。この現象をドップラー周波数の信号スペクトラムで
見ると、路面が滑らかになるに従って図５（Ｃ）の実線
IIa,一点鎖線IIb,破線IIc の順にピークの周波数が低く
なり、かつピークレベル（反射ビーム強度）が低くな
る。
をレーダセンサで受信する角度である散乱ビーム角度は
路面が滑らかになるに従って仰角θより大きな値とな
る。この現象をドップラー周波数の信号スペクトラムで
見ると、路面が滑らかになるに従って図５（Ｃ）の実線
IIa,一点鎖線IIb,破線IIc の順にピークの周波数が低く
なり、かつピークレベル（反射ビーム強度）が低くな
る。
【００１６】ここで、従来、車速Ｖは（１）式を用いて
算出している。
算出している。
【００１７】
【数１】
【００１８】但し、ｆｄはドップラー周波数、ｆ0 は送
信周波数、Ｃは光速、θは仰角である。しかるに、散乱
ビーム角度は路面状況によって変化するにも拘らず、固
定値である仰角θを用いると、路面が滑らになるにつ
れ、算出される車速は低車速側に誤差を生じることにな
る。本実施例では反射ビーム強度、つまり強度信号に応
じて上記誤差を検出し、誤差の補正を行う。
信周波数、Ｃは光速、θは仰角である。しかるに、散乱
ビーム角度は路面状況によって変化するにも拘らず、固
定値である仰角θを用いると、路面が滑らになるにつ
れ、算出される車速は低車速側に誤差を生じることにな
る。本実施例では反射ビーム強度、つまり強度信号に応
じて上記誤差を検出し、誤差の補正を行う。
【００１９】なお、路面が滑らかなほどピークの周波数
が低くなる理由について説明する。（１）式を変形した
（１’）式を得る。
が低くなる理由について説明する。（１）式を変形した
（１’）式を得る。
【００２０】
【数２】
【００２１】仰角θが大きくなった場合、（１’）式の
右辺分母は一定とみなすことができ、右辺分子のｃｏｓ
θが減小するためにドップラー周波数ｆｄが低くなる。
図６は車速演算ＥＣＵ１８が実行する車速演算処理の一
実施例のフローチャートを示す。この処理は所定時間毎
に繰り返し実行される。同図中、ステップＳ１０では強
度信号Ｓｒの読み取りを行う。勿論、強度信号ＳｒはＥ
ＣＵ１８の内蔵する入力回路でＡ／Ｄ変換された値であ
る。
右辺分母は一定とみなすことができ、右辺分子のｃｏｓ
θが減小するためにドップラー周波数ｆｄが低くなる。
図６は車速演算ＥＣＵ１８が実行する車速演算処理の一
実施例のフローチャートを示す。この処理は所定時間毎
に繰り返し実行される。同図中、ステップＳ１０では強
度信号Ｓｒの読み取りを行う。勿論、強度信号ＳｒはＥ
ＣＵ１８の内蔵する入力回路でＡ／Ｄ変換された値であ
る。
【００２２】次に路面状況検出手段Ｍ３及び角度補正手
段Ｍ４に対応するステップＳ２０で上記の読み取った強
度信号Ｓｒを用いて、図７に示すマップを参照して散乱
ビーム角度φを検出する。前述の如く路面が滑らかであ
ればドップラー信号強度Ｓｒは小さくなり、散乱ビーム
角度φは仰角θより大きくなり、路面が粗ければドップ
ラー信号強度Ｓｒは大きくなり、散乱ビーム角度φは小
さくなり、仰角θに近付く。このことから図７に示すマ
ップが形成されている。勿論、このマップは線形であっ
ても非線形であっても良い。
段Ｍ４に対応するステップＳ２０で上記の読み取った強
度信号Ｓｒを用いて、図７に示すマップを参照して散乱
ビーム角度φを検出する。前述の如く路面が滑らかであ
ればドップラー信号強度Ｓｒは小さくなり、散乱ビーム
角度φは仰角θより大きくなり、路面が粗ければドップ
ラー信号強度Ｓｒは大きくなり、散乱ビーム角度φは小
さくなり、仰角θに近付く。このことから図７に示すマ
ップが形成されている。勿論、このマップは線形であっ
ても非線形であっても良い。
【００２３】次にステップＳ３０で波形整形器１４から
供給されるビート信号の周波数、つまりドップラー周波
数ｆｄを演算してステップＳ５０に進む。演算手段Ｍ２
に対応するステップＳ４０では（２）式を用いて車速Ｖ
を算出する。
供給されるビート信号の周波数、つまりドップラー周波
数ｆｄを演算してステップＳ５０に進む。演算手段Ｍ２
に対応するステップＳ４０では（２）式を用いて車速Ｖ
を算出する。
【００２４】
【数３】
【００２５】但し、ｆｄはドップラー周波数、ｆ0 は送
信周波数、Ｃは光速、φは散乱ビーム角度である。この
ステップＳ５０によって車速Ｖを算出した後、処理を終
了する。 このように、受信信号の強度に基づいて路面
が粗いか滑らかかの路面状況を検出し、この検出路面状
況に基づいて路面で反射された信号を受信する角度、つ
まり散乱ビーム角度を補正して車速を求めるため、路面
が滑らかなほど受信信号の強度が低下し、散乱ビーム角
度が大きくなって車速が低下するという誤差を補正で
き、車速を高精度に検出することができる。
信周波数、Ｃは光速、φは散乱ビーム角度である。この
ステップＳ５０によって車速Ｖを算出した後、処理を終
了する。 このように、受信信号の強度に基づいて路面
が粗いか滑らかかの路面状況を検出し、この検出路面状
況に基づいて路面で反射された信号を受信する角度、つ
まり散乱ビーム角度を補正して車速を求めるため、路面
が滑らかなほど受信信号の強度が低下し、散乱ビーム角
度が大きくなって車速が低下するという誤差を補正で
き、車速を高精度に検出することができる。
【００２６】なお、上記実施例では、受信信号の強度に
基づいて路面状況を検出しているが、例えば光学センサ
を用いて路面状況を検出したり、又は車高センサで検出
した車高値の変位状況から路面状況を検出しても良く、
上記実施例に限定されない。
基づいて路面状況を検出しているが、例えば光学センサ
を用いて路面状況を検出したり、又は車高センサで検出
した車高値の変位状況から路面状況を検出しても良く、
上記実施例に限定されない。
【００２７】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、路面が粗
いか滑らかかの路面状況を検出し、この検出路面状況に
基づいて路面で反射された信号を受信する角度、つまり
散乱ビーム角度を補正して車速を求めるため、路面が滑
らかなほど受信信号の強度が低下し、散乱ビーム角度が
大きくなって車速が低下するという誤差を補正でき、車
速を高精度に検出することができ、実用上きわめて有用
である。
いか滑らかかの路面状況を検出し、この検出路面状況に
基づいて路面で反射された信号を受信する角度、つまり
散乱ビーム角度を補正して車速を求めるため、路面が滑
らかなほど受信信号の強度が低下し、散乱ビーム角度が
大きくなって車速が低下するという誤差を補正でき、車
速を高精度に検出することができ、実用上きわめて有用
である。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明装置のブロック図である。
【図３】波形整形器の回路図（一例）である。
【図４】検波器の回路図（一例）である。
【図５】本発明を説明するための図である。
【図６】車速演算処理のフローチャートである。
【図７】散乱ビーム角度のマップを示す図である。
１０ レーダセンサ １２ 増幅器 １４ 波形整形器 １６ 検波器 １８ ＥＣＵ ２０ コンパレータ Ｃ1 コンデンサ Ｄ1 ダイオード Ｒ1 〜Ｒ3 抵抗 Ｍ１ センサ手段 Ｍ２ 演算手段 Ｍ３ 路面状況検出手段 Ｍ４ 角度補正手段
Claims (1)
- 【請求項１】 所定周波数の信号を路面に向け所定角度
で送信し、路面で反射された信号を受信し、送信信号と
受信信号との周波数の偏差から車両の対地車速を演算す
る対地車速検出装置において、 路面が粗いか滑らかかの路面状況を検出する路面状況検
出手段と、 上記検出された路面状況に基づいて、上記対地速度の演
算に用いられる、路面で反射された信号を受信する角度
を補正する角度補正手段とを有することを特徴とする対
地車速検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16626095A JPH0915332A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 対地車速検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16626095A JPH0915332A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 対地車速検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915332A true JPH0915332A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15828090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16626095A Pending JPH0915332A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 対地車速検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002014166A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nippon Soken Inc | 音波計測装置 |
| CN104345309A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种车辆测速方法和装置 |
| WO2015040815A1 (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | 株式会社デンソー | 物体検知装置及び物体検知システム |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16626095A patent/JPH0915332A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002014166A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nippon Soken Inc | 音波計測装置 |
| CN104345309A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种车辆测速方法和装置 |
| WO2015040815A1 (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | 株式会社デンソー | 物体検知装置及び物体検知システム |
| JP2015059764A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 物体検知装置及び物体検知システム |
| US9880273B2 (en) | 2013-09-17 | 2018-01-30 | Denso Corporation | Object detection apparatus and object detection system |
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