JPH01148985A

JPH01148985A - ドップラー原理で動作する車両からの距離を測定する装置

Info

Publication number: JPH01148985A
Application number: JP63271062A
Authority: JP
Inventors: Ernst Lissel; エルンスト・リッセル; Raimond Holze; ライモント・ホルツエ
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1989-06-12
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2657970B2; DE3835510A1; US4920345A; DE3835510C2

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】この発明は、特許請求の範囲第１項の前段に規定する装
置に関する。

通常使用されている車両のタコメータには、その表示が
種々の避は難い影響量に依存していると言う欠点がある
。それ等は、例えば、車輪のスリップ、車輪の相違と車
輪の空気圧の相違によって生じる変換比の相違等である
。更に、車両のタイプが異なると、異なった設計のタコ
メータも必要になる。

ヨーロッパ特許第０００３６０６号Ａ２．　Ｇ　Ｏｆ　
Ｃ２２１０２公報には、ドツプラー原理で動作するレー
ダー設備、例えば道路交通の速度監視に使用するような
設備を、個々の技術提示なしに距離測定用に使用できる
可能性が示しである。ドツプラー原理を利用した装置に
は、測定した距離のその時の根拠を直接使用しているの
で、上に述べた否定的な影響因子を除去する利点がある
。

この発明の課題は、表示精度、信頼性、及び単純な構造
に関して特に望ましい、特許請求の範囲第１項の前段に
規定する装置を提供することにある。

上記の課題に対するこの発明による解決策は、特許請求
の範囲の主請求項に特徴付けた構成と、従属項に記載し
たこの発明による有利な構成とによっている。

この発明は、公知であるので説明はしない構造を有する
ＰＬＬ回路から出力されたパルス信号を利用し、個々の
パルスを積算距離の距離増分として使用し、進行距離に
対する信号も発生させる。

上記のことから、この発明による装置は進行距離に対す
る信号だけでなく、車両速度に対する信号も出力すると
言う利点を有することが更に理解できる。

誤差の影響は、測定した差周波数、即ちドツプラー周波
数が地面に、つまり道路車両の場合、道路の方向に集束
させたビームを出射する角度に依存することである。こ
の誤差は、特許請求の範囲第２項により、二つのアンテ
ナをＪａｎｕｓ配置で使用して簡単に突き止めることが
できる。

この発明による装置を用いると、距離測定が高精度で行
える。アンテナから出射するビームに対して２４．１２
５　ＧＨｚの周波数を使用し、このビームを傾斜角度４
５°で出射するように前記アンテナを配置すると、８．
８　ｍｍ／パルスの高分解能を得ることができる。この
分解能は、車両の場合距離測定に充分な値である。

差周波数、即ちドツプラー周波数の下限周波数で追従す
るように同調発振器を介して制御されている帯域濾波器
は、低周波数の擾乱を除去するために使用されている。

全体の信号伝送路、即ち帯域濾波器と容量結合している
増幅部との下限周波数を出来る限り低く抑え、従って車
両が出発する場合、あるいは制動をかける場合、換言す
れば、車両が非常に低速度の場合、差周波数を出来る限
り見落とさないか、あるいはどんな場合でも短時間しか
見落とさないことに注意すべきである。

更に、この発明による装置の他の利点は、同じ回路で計
数器が走行方向の各々も符号に合わせて計算する、つま
り反対方向に進行する距離を前方に進行する距離から減
算することができる点にある。

この発明を以下に図面に示した実施例に基づき説明する
。

先ず、第１図を注意すると、個々には詳しく示していな
い車両が速度Ｖで右から左に道路１上を移動している。

アンテナも含めたマイクロ波・モジュール２が集束ビー
ムを道路１に向けて出射する。この道路は反射ビーム３
を傾斜角度θでもたらす。周知のように、モジュール２
の受信ダイオードは差周波数、あるいはドツプラー周波
数ｆｎを次式に従って発生させる。即ち、ｆ　Ｂ　＝　−・ｖ　８ｃｏｓθ λ。

この式で、λ。は搬送振動の波長、■は車両速度及びθ
はアンテナの傾斜角度を意味する。

マイクロ波・モジュールの出力電圧、即ち差周波数を評
価することは、第２図により次の方法で行われる。前記
電圧は初段増幅器４を経由して低周波擾乱信号を抑制す
る帯域濾波器５に導入される。この帯域濾波器は同調発
振器６によって、個々のドツプラー周波数の下限周波数
を追跡ように制御される。第二増幅器７を経由して、帯
域濾波器の出力信号は、フェーズ・ロック・ループ（Ｐ
ＬＬ）回路９が後続している比較器８に達する。

前記ＰＬＬ回路は、この回路に導入されるデジタル信号
によって同期し、出力信号の周波数スペクトラムの重心
の回り振動する。ＰＬＬ回路の追従性によって、それ自
体ガウス分布形を有するこの周波数スペクトラムをある
周波数帯域に狭める。

更に、ＰＬＬははずみ車の方式に従って比較器８から来
る信号の系に依存するパルスの欠損をカバーする働きが
ある。

ＰＬＬのデジタル出力端１０には速度に比例した周波数
の信号が、またアナログ出力端１３には速度に比例した
アナログ電圧が取り出せる。

アナログ電圧は、同調発振器６を制御するために使用さ
れる。この発振器は、上に説明したように、帯域濾波器
５の下限周波数をドツプラー周波数に追従させる。

ＰＬＬのデジタル出力端１０は、計数器１１の入力端に
接続している。この計数器はＰＬＬのデジタル出力信号
の個々のパルスを利用して、距離増分としてパルスを加
算し、出力端側にその時の計数状態として、その時の進
行距離に対する目安である信号を表示ユニット１２に出
力する。この場合、前記表示ユニットは通常のデイスプ
レーであってもよい。このユニットに入力した信号はオ
イル交換又は検査の必要性の示唆するためにも援用でき
る。

許容性の制約又は運転時に生じる種々の車両の傾きによ
るビームの傾斜角の所定の値からのずれが測定結果に影
響を与えないためには、第３図に従って、二つのマイク
ロ波・モジュール２０と２１がジャノス（Ｊａｎｕｓ）
配置にして使用できる。これ等のモジュールの内、最初
に述べたモジュールはビームを前方に対して傾いた方向
に、またこれに反して最後に述べたモジュールは後方に
傾けて道路２２に出射される。反射ビームは引用記号２
３と２４で示しである。これ等のビームは９０６角度を
占める。車両の傾きが変わる度に、両方のビームの傾斜
角度の送度化が生じるので、平均値形成によってモジュ
ール２０と２１に生じた差周波数に及ぼす影、響を除去
できる。

第４図の実施例では、マイクロ波モジュール３０は送信
ダイオードの外に一定間隔ａにした二つの受信ダイオー
ド３２と３３を有する。前記の間隔は波長λ。の四分の
−に相当する。各受信ダイードには、一つの電子回路３
４又は３５が後続されている。これ等の電子回路は、第
２図中に囲みを付けて示した電子回路１４と同じように
した構成されるでいる。従って、電子回路群３４と３５
は９０°はど互いに位相のずれたパルスを前進・後退識
別器３６の別々の入力端に出力する。それ等の出力信号
は、電子開閉器３７に、従って電子回路３５の出力端に
、計数器４０の計数アップ入力端３８又は計数ダウン入
力端３９に応じて印加される。

こめ発明を用いて、車両が進行した距離を無接触で測定
する装置が提唱されている。この装置は簡単で、頑丈な
構造で同時に速度測定用に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一方のマイクロ波・モジュールと他方の車道
間の位置関係を模式的に示す側面図。第２図は、この装置の実施例に対するブロック回路図。第３図は、ヤノシュ形状のアンテナ配置図。第４図は、走行方向（前方／後方）を考慮したブロック
回路図。図中引用記号：１．２２・・・車道、２．２０．２１・・・マイクロ波・モジュール、３・・
・反射ビーム、４・・・前置増幅器、５・・・帯域濾波器、６・・・同調共振器、７・・・増幅器、８・・・比較器、９・・・フェーズ・ロック・ループ回路、１０・・・デ
ジタル電圧、１１・・・ＰＬＬのデジタル出力信号、１２・・・表示
ユニット、１３・・・アナログ出力端、２３．２４・・・反射波、３２．３３・・・受信ダイオード、３４．３５・・・回路群、３６・・・進行・後退弁別器、３７・・・開閉器、３８・・・前進方向、３９・・・後退方向、４０・・・計数器。

Claims

【特許請求の範囲】１、車両に固定したアンテナ装置によって集束させ、床
（車道）に対して所定の傾斜角度で出射されるビームを
発生させる出射器と、出射したビームと反射したビーム
の周波数の間の差周波数を形成する反射ビーム受信装置
とを装備したマイクロ波・モジュールを有し、車両が進
行する距離を測定するための、ドップラー原理で動作す
る装置において、差周波数の下限周波数で追従する帯域
濾波器と、この濾波器に後置接続する比較器（８）フェ
ーズ・ロック・ループ回路（ＰＬＬ）に対する同期信号
を発生させるためにあり、前記フェーズ・ロック・ルー
プ回路は、車両速度に依存する周波数のパルス列を出力
し、前記フェーズ・ロック・ループ回路が発生させたパ
ルスを距離増分として使用する計数器（１１）に後続し
、前記計数器は計数状態用の表示ユニット（１２）に接
続していることを特徴とする装置。２、アンテナ装置は、ヤノシュ配置にした少なくとも二
個のアンテナと、これ等のアンテナが出力する差周波数
の平均値形成用の装置とを保有することを特徴とする請
求項１記載の装置。３、受信装置は四分の一波長ほどずらして配置した二個
の受信ダイオード（３２、３３）を保有し、これ等のダ
イオードには一個の帯域濾波器と、一個の比較器と、一
個のＰＬＬとを装備した一個の電子回路（３４、３５）
がそれぞれ後置接続してあり、前記ＰＬＬの９０゜位相
のずれた出力パルスは開閉器（３７）用の前進・後退弁
別器（３６）を制御し、この開閉器は電子回路（３５）
によって発生させたパルスを計数器（４０）の前進入力
端（３８）又は後退入力端（３９）に導入することを特
徴とする請求項１又は２記載の装置。