JPH02176491A

JPH02176491A - トップラレーダ速度検出方法

Info

Publication number: JPH02176491A
Application number: JP63331138A
Authority: JP
Inventors: Masao Kodera; 小寺　正夫; Shigenobu Mikami; 成信三上; Yoriji Utsu; 宇津　順志
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2600879B2; DE3940404C2; DE3940404A1; US5016017A

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、ドツプラ効果を利用した速度検出方法すなわ
ちドツプラレーダ速度検出方法の特に信号処理に関する
もので、例えば自動車等の移動体用アンチスキッド制御
装置等に用いるものである。

（従来の技術〕この種の方法を使った装置は、自動車に搭載されたアン
テナからマイクロ波やミリ波等の電波、或いは音波を路
面に送波し、路面からの反射波より自動車の速度に応じ
たドツプラ周波数〔ｆｄ）を検出する。ところが実際に
は、第２図（ａ）に示すようにアンテナからのビームは
角θの如く広がりこの結果、第２図（ｂ）に示すように
ドツプラ信号は多くの周波数成分を持ち、さらに各周波
数成分の振幅２位相は路面状態により変化する。

なお、第２図（ａ）は従来より知られるドツプラレーダ
の原理を説明する為のものであり、この第２図（ａ）に
おいて放射ビームの中心と路面１に垂直な方向との成す
角φ、車速をＶ（ｍ／ｓ）、放射されたマイクロ波の波
長をλ（ｍ）とすると理論的なドツプラ周波数（理論周
波数ともいう）は次式％式％また、第２図（ｂ）は、放射したマイクロ波が路面で反
射して帰ってきたのを捕捉して、その捕捉したマイクロ
波からドツプラ信号をとり出し、周波数ごとの電力分布
を測定して表わしたものであり、理論周波数ｆｄを中心
とした山形状の分布になるのが一般的である。

しかし、実際の装置では車両走行中に、０．１（ｓｅｃ
　）毎に車速を電子回路により演算して出力するといっ
たことが行われ、この演算前のサンプリング時間には限
度があり、よって装置がとりこめる反射波からのデータ
には限りがある。よって、この反射波から求められるド
ツプラ周波数のデータにも限度がある。そして、このド
ツプラ周波数を横軸にとり、縦軸に特定のドツプラ周波
数域毎のデータの発生頻度を模式的に表わしたのが、第
３図および第４図である。

ドツプラ周波数の発生頻度は、信号のサンプリング時間
が長く、サンプルデータ数が充分多い時は第３図に示す
ように理論周波数ｆｄで最大となり、この値を中心にほ
ぼ対称な分布となるが、サンプリング時間が短かく、サ
ンプルデータ数が少ないと、第４図に示す如（最大とな
る値が必ずしも理論周波数ｆｄと一致せず、しかも歪ん
だ分布となることが多い。車両等のアンチスキッド制御
装置など走行制御に用いる車速検知装置には応答性の良
好なものが望まれ、従ってサンプルデータ数は限られる
ためドツプラ信号をコンパレータによりパルス列に変換
し、サンプル時間内のパルス数を計数するか、或いはパ
ルスの周期データの平均値からドツプラ周波数を算出す
る従来の方式では誤差を生じると言う問題点がある。

さらに、降雨などによって水腹が路面を被った場合など
のように反射面がなめらかな時には、前記ドツプラ周波
数の発生頻度は第５図に示すよう゛に、低い周波数領域
（左側）まで広がってしまう。

このため、前記従来の信号処理方法では、さらに誤差が
増大する。

なお、特開昭５７−１９４３７１に開示されている方式
では、ドツプラ周波数の発生頻度が理論周波数ｆｄで最
大になることを前提とし、発生頻度の最大値を検出する
ことにより誤差を低減する方式であり、ドツプラ信号の
周期データが少ない場合は前記したように必ずしも発生
頻度の最大値が理論周波数ｆｄに一致しないため、この
方式では応答性を要求される時、有効な手段となり得な
い。

また、特開昭５８−３９９７１では、ドツプラ効果によ
る周波数偏位を受けた反射波のＮ波長骨の時間幅をデー
タとして所定個数収集し、このうち移動体の速度範囲か
ら明らかに外れるものを除いているが、前述の第４図に
関連して説明したような移動体の速度範囲の中の周期デ
ータの変動による誤差が問題になる場合には、この特開
昭５８−３９９７１の方式では該誤差が低減できない。

また、この方式では有効な前記時間幅データをさらに所
定回数収集し、これらの値の平均値、及び標準偏差値を
求め、前記平均値から標準偏差を減じたものと平均値に
標準偏差値を加えたものとの間取外のデータを排除し、
残りのデータの平均値を求めているため、データ数が少
ないと誤差低減効果が低く、特に第５図に示すようなデ
ータの場合、上記信号処理を行なっても誤差はほとんど
低減できない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、ドツプラ信号の各周波数成分の振幅位相が移動
体が移動する路面の状態により変化しても正確に速度を
求め、かつ、この速度を検出するインターバルを短かく
し、応答性の向上を計ることが望まれる。

また、応答性向上の必要から、データのサンプリング時
間が短かくなり、データ数が比較的少ない状態において
も、正確な速度を求めることが望まれる。

更に、路面の状態によって反射波が変化しドツプラ周波
数のバラツキが大きく変化しても正確に速度を求めるこ
とが要求される。

また、ドツプラ周波数の発生頻度が理論周波数〔ｆ　ｄ
）で最大にならなくても誤差の少ない状態で速度を検出
することが望まれる。

本発明は、上記の如き種々の問題点に鑑み、ドツプラ信
号が多くの周波数成分を持ち、かつ、ドツプラ周波数の
発生頻度が理論周波数〔ｆｄ）で最大にならなくても、
いいかえれば、高速応答性のためにサンプリング時間が
短かくても、より正確に真のドツプラ周波数に近い値を
知ることができ、正確な速度を検出することを第１の目
的とするものである。また、本発明の第２の目的は移動
体が走行する路面等の反射波を得る連続物体の表面状態
により、ドツプラ周波数のバラツキが大きく変化しても
、異常データの削除により、より正確に速度を求めるこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このために、本発明のドツプラレーダ速度検出方法は、所定サンプリング時間内にドツプラ周波数の情報を持つ
複数のデータを処理し、このデータから所定のインター
バルで順々に移動体の速度に対応したドツプラ周波数を
示す値を算出するドツプラレーダ速度検出方法であって
、特定周波数の波動エネルギーを走行中の移動体側から実
質的に静止している連続物体に放射し、この物体からの
反射波から前記移動体の走行速度を示すドツプラ周波数
の情報を含む分散した値をもつ計測データを求める第１
ステップ、前記計測データを周波数の低い第１ゾーンと
周波数の高い第２ゾーンとこれら第１および第２ゾーン
の中間に位置し、前回の前記インターバルにおけるドツ
プラ周波数が含まれる第３ゾーンとに区分し、各ゾーン
における前記計測データの発生渉度である度数を計算す
る第２ステップ、前記計測データと前記前回の前記イン
ターバルにおけるドツプラ周波数を示す値との間の変化
量を求める第３ステップ、前記第１ゾーンの度数と前記第２ゾーンの度数との相対
的大小関係から前記移動体の加速状態を表わす補正値を
算出する第４ステップ、および、前記前回のインターバ
ルにおけるドツプラ周波数を示す値と前記変化量と前記
補正値とから今回の前記インターバルにおけるドツプラ
周波数を表わす値を算出し、かつ、この算出した値から
今回の前記インターバルにおける前記移動体の速度を算
出する第５ステップを備えるものである。

〔作用〕

本発明は、基本的には真のドツプラ周波数が前回求めた
ドツプラ周波数に変化分を加えれば求められることを利
用して、所定インターバル毎にドツプラ周波数の真の値
を推定し、速度を求めるものである。

反射波から得られた情報は単一のドツプラ周波数を表わ
すものではなく、分散した値をもっている。そして、単
純にこの分散した値の中央値を真のドツプラ周波数であ
ると推定すると前述の如く誤差を生じる。よって、本発
明では原理を示す第１図において、ドツプラ信号検出手
順２００で得られた計測データＤを前回のインターバル
で求めたドツプラ周波数を基準にして第１〜第３ゾーン
の３ゾーンに手順２０１で区分し、この各ゾーン内の度
数の大小関係から前回から今回にかけて移動体がどのよ
うに加速（マイナスの加速つまり減速も含む）したのか
を判断し、この判断から補正値を手順２０２で見い出し
、手順２０４において前回求めたドツプラ周波数の計測
値から前述の変化分を表わす変化量を手段２０３で求め
、かつ、この変化量と前記補正値と前記前回の計測値と
を使用して、今回のドツプラ周波数の真価、つまり速度
の真値を手順２０５で推定しているのである。

〔発明の効果〕

本発明は基本的には前回求めた車速から今回の車速を補
正を考慮しながら求めていくものであり、かつ、移動体
が走りはじめた直後の速度は零で真値であるため、正確
な速度が検出できる。

特に、高速応答性が求められ短かいインターバルにおい
て順々に現速度を求めていく必要のある場合には、デー
タのサンプリング時間が短かく、単純にデータを平均化
したりすると誤差を生じるが、本発明は前回の値から変
化分を考慮して推定していく方法であるため、データ数
が少なくても誤差がそれ程大とならず、応答性を高めて
も正確な速度が検出できる。よって、この求めた速度を
利用して制御を行う制御システムの正確性、応答性の向
上が計れるという優れた効果がある。

なお、他の請求項においては、分散度合が所定量より大
きい場合に、第１ゾーンに属するデータを削除している
から、反射波が路面等の連続物体の表面状態により乱れ
ても、より正確な速度を検出できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。まず、この
実施例の概要を説明する。この一実施例では、所定サン
プリング時間内のドツプラ信号の周期を測定し、該周期
のデータのバラツキの大きさから、降雨時によって水膜
が路面を被った時など、電波、或いは音波の主ビーム方
向からの反射強度が低下するような路面状況を判別し、
路面が該状況にある場合のみ、収集したデータの一部を
削除し、残ったデータを対象にして、前回のドツプラ周
波数Ｆ　（ｋ−１）を基準とした上限値、下限値を設定
して、該限界値との大小関係を比較し、下限値と上限値
の間のデータの度数（個数）Ｎｍと、前回のドツプラ周
波数Ｆ　（ｋ−１）とデータとの差の積算値Ｓｒを求め
、さらに下限値未満の周期データの度数Ｎ２と、前記上
限値を越える周期データの度数Ｎｈとを計数し、前記積
算値Ｓｆと、計数した度数Ｎｍ、Ｎｈ、及びＮ２を用い
て前回ドツプラ計測値との差を求め、今回の計測値Ｆ　
（ｋ）を算出する。路面が前記状況にない時にはデータ
の削除処理は行わず、収集した全データを対象とし、同
様に、積算値Ｓｆ、計数値Ｎｍ、Ｎｈ。

Ｎ２を求めこれらの値を用い今回の計測値Ｆ（ト）を求
める。

このような処理によって限られたデータサンプル数でも
検出誤差が小さく、しかも、降雨などによって水膜が路
面を被った場合などでも高精度を保持することができる
ものである。

よって、この一実施例を構成する装置は、マイクロ波、
或いは音波を路面に放射し、反射波からドツプラ信号を
増幅、波形整形し、パルス列信号を出力するドツプラ信
号検出手段を有する。また、所定のサンプル時間内のパ
ルス列信号の周期を測定して測定データを作成する周期
測定手段と、得られた測定データの前記車速計測値に対
応したドツプラ周波数（計測値）を基準としたバラツキ
の大きさが所定値を越える時前記測定データの一部を削
除するデータ削除手段を有する。更に、削除後の測定デ
ータを対象として、前回ドツプラ計測値を基準として上
限値、下限値を設定し、該上限値及び下限値と、前記測
定データとの大小関係を比較し、上限値を越える測定デ
ータの個数（Ｎｈ）。

下限値未満の測定データの個数（Ｎｌ）、及び上限値以
下でかつ下限値以上の測定データの個数（Ｎｍ）を各々
計数する計数手段を有する。又、上限値以下で、かつ下
限値以上の測定データと前回計測値との差を積算し積算
値（Ｓｆ）を求める積算手段を有する。そして、前記度
数（Ｎｈ、Ｎｆｆ１、及びＮｍ）と、前記積算値Ｓｆ及
び前回ドツプラ計測値とから今回のド・ノブラ計測値を
算出する演算手段を具備する。

以下、図面に沿って具体的に説明する。一実施例を示す
第６図において、２はマイクロ波を路面１に送信し、路
面１からの反射波を受信し、ド・ンプラ信号を得るドツ
プラレーダ部であり、発振器２１、送受信アンテナ２２
．サーキュレータ２３゜ミクサ２４、増幅器２５および
コンパレータ２６から成る。また、３は、信号処理部で
、ＣＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃ、Ｉ１０回路３
ｄ。

３ｅなどを備えたマイクロコンピュータで構成される。

前記ドツプラレーダ部２及び信号処理部３には、自動車
のイグニッションスイッチがオンされた時に、定電圧が
電源回路（図示せず）から供給される。また前記ドツプ
ラレーダ部２は、自動車の下部に装着され、マイクロ波
ビームが路面１に所定の角度φとなるようにアンテナ２
２を設置する。

以下作動について説明する。

上記構成において、イブニラシリンスイッチがオンされ
ると、電源回路から、ドツプラレーダ部２及び信号処理
部３に定電圧が供給され、ドツプラレーダ部２がマイク
ロ波の送受信を行う。発振器２１からのマイクロ波はサ
ーキュレータ２３を介して送受信アンテナ２２から路面
１へ放射され路面１からの反射波がアンテナ２２で受信
され、前記サーキュレータ２３を介してミクサ２４に入
力される。一方、前記発振器２１からのマイクロ波の一
部は、前記サーキュレータ２３を介してミクサ２４に直
接入力され、前記受信反射波と混合検波される。該検波
信号は、ミクサ２４内の図示せぬコンデンサを通り増幅
器２５で増幅され、コンパレータ２６で所定レベルと比
較され第７図のようなパルス列信号となるが、第７図に
示すようにパルスの立上りから次のパルスの立上りまで
の時間、すなわち、パルス周期ｔはパルス毎に変動する
。該パルス列信号は信号処理部３に入力され、信号処理
部３のＣＰＵ３ａはＲＯＭ３ｂに予め設定されたプログ
ラムに従って演算処理を行う。

この演算処理のプログラムの各ステップの作動説明を行
う前に、先ず第８図〜第９図を用いて、誤差低減の考え
たを概念的に説明する。なお、第８図、第９図はドツプ
ラ周波数の分散状態の例を示す説明図である。

誤差の原因は、ドツプラ信号が広い周波数成分を有する
ためである。今、仮に真のドツプラ周波数ｆｄが判明し
ていると仮定して、第８図に示すようにサンプルデータ
の中から真のドツプラ周波数ｆｄの近傍のデータのみを
取り出すことができれば誤差の低減ができるはずである
。

しかし、真のドツプラ周波数ｆｄは既知ではない。ここ
で、真のドツプラ周波数の代わりに前回ドツプラ計測値
Ｆ　（ｋ−１）を基準とした場合を考えてみると、前回
ドツプラ計測値Ｆ　（ｋ−１）の精度が高ければ、同様
に今回のドツプラ計測値Ｆ（２）も誤差が小さいものに
できる。一方、車両の運転の初期状態、即ち停車状態で
はドツプラ周波数は０で真価である。

従って、前回ドツプラ計測値Ｆ　（ｋ−１）を基準とし
て、所定の限界値を設けることにより誤差を低減できる
のである。

しかし、今、第９図のように前回ドツプラ計測値Ｆ　（
ｋ−１）に対して加速操作を行い、ドツプラ周波数が上
限値Ｆ（ｋ−１）十Δｆとなった場合を想定してみると
、第９図のようにＦ　（ｋ−１）は特性曲線の傾斜に位
置するため、前回のドツプラ計測値Ｆ　（ｋ−１）を基
準とした周波数幅２Δ「の間の平均値はＦ（ｋ−１）＋
Δｆにはなり得ない。即ちこの場合は、加減速に対して
正確に応答し得ない。前記周波数幅Δ２ｆを大きくすれ
ば加減速に対して応答性は改善するもの、今度は誤差が
増大してしまう。ここで上限値Ｆ（ｋ−１）＋Δｒを越
えるデータの個数Ｎｈと下限値Ｆ（ｋ−１）−６１未満
のデータの個数Ｎｈと大小関係をみてみると、加速時に
はＮｈ＞Ｎｌ、減速時にはＮｈ＜Ｎｆｆ１となる。そこ
で加減速の大きさに対応する前記個数Ｎｈ、？ｌ！によ
り前記周波数幅２Δｒの間の平均値を補正すれば加減速
に対する応答性を改善できる。

また、第１０図（ａ）に示すように、通常のアスファル
ト等の比較的その表面に凹凸が存在する路面１の場合、
反射波の強度を示す電力分布は第１０図（ｂ）のように
ビームの中心角θ。で最も強い。しかし降雨などによっ
て水膜が路面を被い、第１１図（ａ）の如くその表面が
なめからになると、ビームの垂直線からの角度θが大き
くなる程、反射してくる電波、或いは音波からなる反射
エネルギーの割合が小さくなり、この結果第１１図（ｂ
）のように反射強度のピークもビームの中心角θ。から
ずれる。このため、第５図に示すようにドツプラ周波数
の発生頻度分布も低域に広がってしまうことが実験で判
明した。これに対して、サンプルデータから路面がこの
第１１図（ｂ）及び第５図のような状況にあることを検
出し、低周波数域のデータを削除し、通常のアスファル
ト１走行時と概略同様な頻度分布とした後に、前記処理
を行うことにより路面状態にともなう誤差を大幅に低減
できる。

次に演算処理のプログラムの各ステップの作動を説明す
る。

第１２図はこの演算処理の主たるものを表わすフローチ
ャートである。

この処理において、まず処理開始時のみ、ステップ１０
１で後続の処理のための初期化、例えば後述する各変数
のクリアなどを実行する。

ステップ１０２では、前記パルス列信号（第７図）の各
周期データを１．．１．．１３・・・ｔ７の如く測定し
、この周期データの逆数から各周期データに対応した周
波数データｒ、、ｒ、、ｒ、・・・ｆ　（ａｌ　を求め
る。ステップ１０３では、得られた周波数データｆ　（
ｎ）が第９図の説明にて述べた範囲Ｎ！、Ｎｈ等のどこ
に入るかを判定し、その範囲に応じて処理をするサブル
ーチンで、第１３図に示すフローチャートに従って作動
する。

第１３図においてサブルーチン１０３のステップ１０３
１では、ステップん１０２で得られた周波数データｆ　
（ｎ）と、前回計測値Ｆ　（ｋ−１）を基準とした上限
値Ｆ　（ｋ−１）＋Δｆと、下限値Ｆ（ｋ−１）−Δ「
との大小関係を比較する。

ｒｎ＞Ｆ　（ｋ−１）十Δｆのときには、ステップ１０
３２で変数Ｎｈをインクリメントし、ｆ、。

＜Ｆ　（ｋ−１）−Δｆの時にはステップ１０３４で変
数Ｎ２をインクリメントする。さらにＦ（ｋｌ）−Δｒ
≦ｆ　（ｎ）≦Ｆ　（ｋ−１）＋Δｆの場合ではステッ
プ１０３３で変数Ｎｍをインクリメントするとともに、
今の変数Ｓ（に前回計測値Ｆ（ｋ−１）と周波数データ
ｆ　（ｎ）との差Ｆ　（ｋ−１）−ｆ　（ｎ）　＝Δｆ
　（ｎ）を加算して変数Ｓｆを更新する。

次に第１２図のステップ１０４で、データ測定開始後、
時間が所定のサンプリング時間Ｔｓに達するか否かを判
別し、所定値Ｔｓに達しない場合には、ステップ１０２
．ステップ１０３．ステップ１０４からなる一連の処理
が所定サンプリング時間Ｔｓに達する迄くり返し実行さ
れる。前記時間Ｔｓに達すると、ステップ１０５は現在
走行している路面が、第１１図（ａ）に示すような正常
な状況にあるか否かを判別するもので、得られた周波数
データｆ、、ｆ２・・・ｆ７の前回計測値Ｆ　（ｋ−１
）を基準とした分散Ｂ（財）を（１）式より求め、さら
にこれを前記計測値Ｆ　（ｋ−１）で正規化した分散値
ｂ（２）を（２）式により求める。

ｂ（２）−Ｂ（２）／〔Ｆ（ｋ−１：］”　　　　　　
　　　（２）すなわち、第３図、第４図および第５図の
ようにドツプラ周波数が種々の分散の仕方をするが、プ
リング中に遂時得られる周波数データｆ、、ｆ２・・・
ｒ７のその時々の値を示す。

なお、分散の具合を数値化した値ｂ　（ｋ）は上述の（
１）、　（２）式によらずとも実施でき、種々の分散（
バラツキを含む）を求める数学的統計的手法を採用でき
る。

さらに正規化した分散値ｂ（ｋ）が所定値ｂ０を越える
か否かを第１２図のステップ１０５で判別する。

第１４図は、通常のアスファルトの進入路から水の散布
により水膜を張った樹脂路（プラスチック製路面）を走
行した走行実験の結果であり、横軸に走行時間、縦軸に
前述の分散値ｂ（２）をとっである。また、Ｚ、はアス
ファルト領域、Ｚ２は水を散布した樹脂路を示している
。この第１４図にて判明する如く、水膜の張った樹脂路
の部分Ｚ２で、前記正規化した分散値ｂ（２）が増加し
ており、明確に路面状況の判別ができる。従って正規化
した分散値ｂ（ｋ）が所定値ｂ０を越える場合は、マイ
クロ波の主ビーム方向からの反射強度が大きく低下する
路面状況にあると判断し、第１２図のステップ１０６へ
進む。

ステップ１０６では前記ステップ１０３で得られた下限
値Ｆ　（ｋ−１）−６１未満の周波数データｆ　（ｎ）
の個数を表わす変数Ｎ！の値を（３）式により書きかえ
低周波数域のデータを削除する。

Ｎ１−Ｎｉ！−（Ｎｊ！＋Ｎｈ＋Ｎｍ）　　・ｃｘ　−
（３）ここではαはデータの削除率を表わし、正規化し
た分散値ｂ　（ｋ）の値に応じて設定される。また（Ｎ
　ｌ　＋Ｎ　ｈ　＋Ｎｍ）はステップ１０２，１０３゜
１０４でサンプリングしたデータ総数である。すなわち
、この総数の何割かを前回のＮｌ値から差シ引いてステ
ップ１０６後の新Ｎｊ２値としている。

このようにしてステップ１０６では、前記路面状況にお
ける異状な低周波数域データの削減を行い、次ステップ
１０７へ進む。

一方、前記正規化した分散値ｂ（ｋ）が所定値ｂ０以下
の時は、前記ステップ１０６は通らず、従って前記低周
波数域データの削除を行うことなく、ステップ１０７へ
進む。

ステップ１０７では前記上限値Ｆ　（ｋ−１）＋Δｒを
越える周波数データの個数Ｎ２と、下限値Ｆ　（ｋ−１
）−６１未満の周波数データｆ　（ｎ）の個数Ｎ２とか
ら度数平均値Ｄ（ｋ）を（５）式により求める。

ＤＱｃ）＝　（Ｎｈ−Ｎｆ）／　（Ｎｈ＋Ｎｆ＋Ｎｍ）
なお、前述したように加速時にはＮｈ＞Ｎｎ、減速時に
はＮｈ＜Ｎｌであるから、このＤ（ｋ）は車両の加減速
の度合を表わしている。

ステップ１０８では第１３図のステップ１０３３で得ら
れた変数ＳｆとＮｍ及びステップ１０７で得られたＤ　
（ｋ）を用い（６）弐により今回ドツプラ計測値Ｆ（ｋ
）を算出し、車速値Ｖ（ｋ）に変換し、出力するととも
に、第１２図のステップ１０９に進む。

この（６）式のＫｆは加減速に対する計測値の応答遅れ
を補正する係数で、実験的に決定する。また、Ｆ（ｋ）
から車速値■（２）への変換は前述の第１図の説明で述
べた如＜ｆｄｏｃＶｓｉｎ　φであるから、計算式また
はコンピュータ内のマツプを用いて求める。

ステップ１０９では、次回での計測のために得られた周
波数Ｆ（２）以外の変数を初期化する。その後、ステッ
プ１０２以下前述した各ステップをくり返し実行する。

第１５図に、上記一実施例の装置の信号処理の効果を表
わす実験結果例を示す。第１５図（ａ）はドツプラ計測
値を評価するための車両に装着した第５輪（計測用車輪
）の車輪速から求めた車速値、第１５図（ｂ）はドツプ
ラレーダ部からのパルス列信号を前述した従来方式で処
理して求めたドツプラ計測値、第１５図（Ｃ）は上記一
実施例装置の信号処理によるドツプラ計測値を示す。

レーダ部の条件は、周波数ｆ＝１０・３　（ＧＨ７］、
アンテナビーム角φ＝４０°、アンテナ半値角１８°、
サンプリング時間Ｔｓは０．１　（ｓｅｃ　）Ａｆ−Ｋ
ｆ＝４０　（Ｈｚ）　であり、前述ノ（３）式で用いた
削除率αは、第１６図に示すように正規化した分散値ｂ
　（ｋ）の値に応じて可変としている。

なお、上記一実施例では、周期データを周波数データに
変換して処理を行ったが、変換せずに周期データのまま
処理しても良い。この場合に例えば前記上限値Ｆ　（ｋ
−１）＋Δｆを１／〔Ｆ（ｋ−１）＋Δｒ］という具合
に変えて、前記変数Ｎｍ、Ｎｌ、Ｎｈ、Ｓｆを用いて処
理することになる。

また、前記データの削除を行うステップ１０６において
、上記一実施例では第１６図の如く正規化分散ｂ　（ｋ
）の大きさに応じて削除率αを設定し、上記（３）弐の
如く変数Ｎｆｆ１を補正したが、このような削除率αを
用いないで、乾いたアスファルト等のマイクロ波の主ビ
ーム方向からの反射波の強度が低下しない路面状況にお
いて、前回計測値Ｆ（ｋ−１）が出力される時に発生し
うる周波数成分のうち最も低いもの（例えば第４図のｆ
ｍ）を基準として、収集したデータ（例えば第５図のデ
ータ）の中から、該基準〔ｆｍ）より低い周波数のデー
タを削除することにより、低周波数域データの削除を行
なってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の処理フローの概要の説明図、
第＋図（ａ）は従来より知られるドツプラレーダ装置の
原理を説明する放射ビームの説明図、え第２図（ｂ）は第を図（ａ）の放射ビームの反射波から
ドツプラ信号を取り出し、周波数毎の電力分布を示した
特性図、第３図ないし第５図は上記従来より知られるド
ツプラレーダ装置で一般的に得られるデータを模式化し
て示すもので、第３図はデータ数が多い場合で、第４図
はデータ数が少ない場合の特性図、また、第５図は放射
ビームの反射波が反射面の状態で乱れた場合を説明する
ための特性図、第６図は本発明方法の一実施例を用いて
構成したドツプラレーダ車速検出装置の概略構成図、第
７図は第６図のマイクロコンピュータに入力されるパル
ス列信号の波形図、第８図は上記一実施例の作動原理を
説明するために用いたもので、得られたブタの周波数毎
の分散度合を説明するための特性図、第９図は第８図と
同じく分散状態を示すもので、上記一実施例において得
られたデータを３つのゾーンに区分する状況を概念的に
説明するための特性図、第１Ｏ図（ａ）、第１０図（ｂ
３．第１１図（ａ）および第１１図℃）は、従来より知
られたドツプラレーダ装置における一般的な放射ビーム
の反射特性を説明するための図面であり、第１０図（ａ
）と第１１図（ａ）は路面の凹凸が互いに異なる状態を
示す説明図、第１０図（１）〕と第１１図（ｂ）は夫々
第１０図（ａ）と第１１図（ａ）の場合における反射特
性図、第１２図は上記一実施例装置の中で実行される処
理の全体を示すフローチャート、第１３図は第１２図の
中の詳細な処理を示すフローチャート、第１４図は従来
から知られるドツプラレーダ装置の反射波が路面表面状
況の影響を受けることを説明するための分散値変化図、
第１５図（ａ）、第１５図（ｂ）および第１５図（Ｃ）
は従来装置と上記一実施例との相違を実験結果から説明
するためのもので、第１５図（ａ）はドツプラレーダ装
置によらず計測用車輪を車両に取付けて車速を実測した
車速実測図、第１５図（ｂ）は従来のドツプラレーダ装
置で求めた車速実測図、第１５図（Ｃ）は上記一実施例
で求めた車速実測図、第１６図は上記一実施例中のデー
タ処理においてデータの削除率をデータの分散度合に応
じて可変とする例を示す削除率の変化特性図である。ｆｄ・・・理論的なドツプラ周波数、２・・・ドンプラ
レーダ部、２２・・・送受信アンテナ、２３・・・サー
キュレータ、２４・・・ミクサ、３・・・信号処理部、
Ｆ（ｋ−１）・・・前回求めたドツプラ周波数の計測値
。Ｎ１・・・低周波数域のデータの度数、Ｎｈ・・・高周
波数域のデータの度数、ｂ（２）・・・分散値、ｂｏ・
・・所定の分散値、Ｓｆ・・・変化量を示すパラメータ
となる積算値。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定サンプリング時間内にドップラ周波数の情報
を持つ複数のデータを処理し、このデータから所定のイ
ンターバルで順々に移動体の速度に対応したドップラ周
波数を示す値を算出するドップラレーダ速度検出方法で
あって、　特定周波数の波動エネルギーを走行中の移動体側から
実質的に静止している連続物体に放射し、この物体から
の反射波から前記移動体の走行速度を示すドップラ周波
数の情報を含む分散した値をもつ計測データを求める第
１ステップ、　前記計測データを周波数の低い第１ゾーンと周波数の
高い第２ゾーンとこれら第１および第２ゾーンの中間に
位置し、前回の前記インターバルにおけるドップラ周波
数が含まれる第３ゾーンとに区分し、各ゾーンにおける
前記計測データの発生渉度である度数を計算する第２ス
テップ、　前記計測データと前記前回の前記インターバルにおけ
るドップラ周波数を示す値との間の変化量を求める第３
ステップ、　前記第１ゾーンの度数と前記第２ゾーンの度数との相
対的大小関係から前記移動体の加速状態を表わす補正値
を算出する第４ステップ、および、　前記前回のインタ
ーバルにおけるドップラ周波数を示す値と前記変化量と
前記補正値とから今回の前記インターバルにおけるドッ
プラ周波数を表わす値を算出し、かつ、この算出した値
から今回の前記インターバルにおける前記移動体の速度
を算出する第５ステップを備えることを特徴とするドッ
プラレーダ速度検出方法。
（２）今回の前記サンプリング時間中にサンプリングし
た前記計測データの分散度合を求める第６ステップ、お
よび　前記分散度合が所定量より大きい場合に前記計測デー
タから前記第１ゾーンに属するデータを削除して補正さ
れた計測データを求める第７図ステップを更に有し、前
記第４ステップにおいては前記補正された計測データの
第１ゾーンの度数と前記第２ゾーンの度数との相対的大
小関係から前記移動体の加速状態を表わす前記補正値を
算出することを特徴とする請求項１記載のドップラレー
ダ速度検出方法。
（３）所定サンプリング時間内にドップラ周波数の情報
を持つ複数のデータを処理し、このデータから所定のイ
ンターバルで順々に車速に対応したドップラ周波数の測
定値を算出するドップラレーダ速度検出方法であって、　特定周波数の電波および音波のうちいずれか一方の波
を車両側から路面に放射し、前記路面からの反射波から
前記車両の走行速度を示すドップラ周波数の情報を含む
複数のパルス列信号をつくる第１ステップ、　前記パルス列信号のパルス周期および周波数のうち少
なくともいずれか一方を含む、分散した値をもつ計測デ
ータを求める第２ステップ、　前記計測データと前回の前記インターバルにおけるド
ップラ周波数の測定値に第１所定量を加減算したものと
の大小関係を判別し、前記計測データを周波数の低い第
１ゾーンと、周波数の高い第２ゾーンと、これらの中間
ゾーンとに区分し、各ゾーンにおける前記計測データの
発生渉度である度数を計算する第３ステップ、　前記計測データの個々の値と前回の前記インターバル
におけるドップラ周波数の測定値を表わす値との差を積
算した積算値を変化量として求める第４ステップ、　今回の前記サンプリング時間中にサンプリングした前
記計測データの分散度合を求める第５ステップ、　前記計測データの分散度合が大きい場合に前記第３ス
テップにおける第１ゾーンの度数を補正して小さくする
第６ステップ、　前記第６ステップにて補正された前記第１ゾーンの度
数と前記第２ゾーンの度数との相対的大小関係から前記
車両の加速状態を表わす補正値を算出する第７ステップ
、　前記前回のインターバルにおけるドップラ周波数の測
定値と、前記第４ステップで求めた積算値と、前記第７
ステップで求めた前記補正値とから今回の前記インター
バルにおけるドップラ周波数を表わす値を算出する第８
図ステップ、および、　前記第８ステップで算出した前
記ドップラ周波数を表わす値から車速を算出する第９ス
テップを備えたことを特徴とするドップラレーダ速度検
出方法。
（４）所定サンプリング時間内にドップラ周波数を示す
複数のデータを処理し、このデータから所定のインター
バルで順々に車速に対応したドップラ周波数の測定値を
算出するドップラレーダ速度検出方法であって、　特定周波数の波動エネルギーを発振器で発振し、この
発振された波動エネルギーを車両側から路面へ放射し、
該路面からの反射波を受信し、この受信信号をミクサに
入力し、一方、前記発振器からの波動エネルギーの一部
を前記ミクサに入力し、前記受信信号と前記発振器から
の波動エネルギーとを混合し、検波することにより検波
信号を形成し、この検波信号を増幅した後、所定レベル
と比較して波形整形し複数の矩形パルスからなるパルス
列信号をつくる第１ステップ、　前記パルス列信号の前記矩形パルス相互間の時間差で
あるパルス周期を所定サンプリング時間にわたって順々
に測定し、前記パルス列信号のパルス周期を示す周期デ
ータおよび前記パルス列信号の周波数を示す周波数デー
タのうち少なくともいずれか一方の分散された計測デー
タ〔ｆ（ｎ）〕を求める第２ステップ、　前記計測データ〔ｆ（ｎ））と、前回の前記インター
バルにおけるドップラ周波数の測定値〔Ｆ（ｋ−１）〕
に第１所定量（Δｆ）を加減算したものとの大小関係を
判別し、前記計測データの値が前記ドップラ周波数の測
定値に前記第１所定量を加えた値よりも大きい前記計測
データの個数を示す第１度数（Ｎｈ）と、前記ドップラ
周波数の測定値から前記第１所定量を引いた値よりも小
さい前記計測データの個数を示す第２度数（Ｎｌ）と、
前記ドップラ周波数の測定値に前記第１所定量を加えた
値と前記ドップラ周波数の測定値から前記第１所定量を
引いた値との間の値を持つ前記計測データの個数を示す
第３度数（Ｎｍ）とを計算する第３ステップ、　今回の前記所定サンプリング時間においてサンプリン
グした前記計測データ〔ｆ（ｎ）〕の夫々の値を前回の
前記インターバルにおいて求めた前記ドップラ周波数の
測定値から差引いた値〔Δｆ（ｎ）＝Ｆ（ｋ−１）−ｆ
（ｎ）〕を夫々加算して合計値となる（Ｓｆ）を変動量
として求める第４ステップ、　今回の前記計測データ〔
ｆ（ｎ）〕の夫々の値と前回の前記インターバルにおけ
るドップラ周波数の測定値〔Ｆ（ｋ−１）〕とから前記
計測データ〔ｆ（ｎ）〕の分散状態を示す分散値〔ｂ（
ｋ）〕を求める第５ステップ、　前記分散値〔ｂ（ｋ）〕と第２所定値（ｂ＿０）との
大小関係を判定し、前記分散値が前記第２所定値を超え
る場合は、前記第２度数（Ｎｌ）から第３所定値を差引
いて前記第２度数（Ｎｌ）を小さくする第６ステップ、　前記第１度数（Ｎｈ）と前記第６ステップ以後の前記
第２度数（Ｎｌ）との相対的大小関係から前記車両が前
回のインターバルから今回のインターバルにかけて、ど
の程度加速および減速のうち少なくともいずれか一方の
操作がなされたかを表わす補正値を算出する第７ステッ
プ、　前記前回のインターバルにおけるドップラ周波数の測
定値〔Ｆ（ｋ−１）〕に前記第４ステップで求めた前記
積算数（Ｓｆ）の平均と前記第７ステップで求めた前記
補正値とを加えて今回の前記インターバルにおけるドッ
プラ周波数の測定値〔Ｆ（ｋ）〕を求める第８ステップ
、および　前記今回のインターバルにおけるドップラ周
波数の測定値〔Ｆ（ｋ）〕から今回の前記インターバル
における車速を算出する第９ステップを備えたことを特
徴とするドップラレーダ速度検出方法。