JPH03128718A - 路面粗さ検出方法及び装置と路面情報検出装置 - Google Patents

路面粗さ検出方法及び装置と路面情報検出装置

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JPH03128718A
JPH03128718A JP26720389A JP26720389A JPH03128718A JP H03128718 A JPH03128718 A JP H03128718A JP 26720389 A JP26720389 A JP 26720389A JP 26720389 A JP26720389 A JP 26720389A JP H03128718 A JPH03128718 A JP H03128718A
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speed
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surface roughness
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Masanori Sudo
正則 須藤
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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、車載のレーダによって路面の粗さを検出する
路面粗さ検出方法及び装置と、この路面粗さ検出装置を
含む路面情報検出装置に関する。
[従来の技術] 車両の安全性、走行性、乗り心地等を確保する上で、車
両の走行に係る路面上の障害物を検知し、車載の制御機
器等へ信号を発する装置が、近年多く開発されている。
これらの装置の内、路面の粗さを検出し、もってサスペ
ンションコントロールにより乗り心地を向上させる路面
粗さ検出装置としては、例えば特開昭63−18211
号公報に開示されたものが知られている。
この従来装置は、画面の粗さ、例えばコンクリートの継
目等を検出する装置であり、電波を路面に送信し、路面
の乱反射による反射波を受信して、この反射波と送信波
のビート信号から路面の粗さ情報を抽出する装置である
更に、この装置に付加して、ビート信号からドツプラー
周波数により車両の速度を検出するようにした路面情報
を検出する装置も知られている。
この路面情報検出装置としては、例えば特開昭63−1
18678号公報に開示されたものがある。
従来においては、従って、車両走行時に路面の粗さを検
出し、更に車両の速度情報等と合せてサスペンションコ
ントロール、ブレーキコントロール等の装置に指令が発
せられ、車両の乗り心地の確保等の効果が得られる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来においては、路面粗さの検出対象と
なる路面観測域が一定に設定されていたため、例えば高
速走行時におけるサスペンションの衝撃ダンパの追随が
遅れる等の問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、車両の速度が変化した際にも好
適にサスペンションコントロール等に信号を供給し、車
両の乗り心地等を確保することが可能な路面粗さ検出方
法、路面粗さ検出装置及び路面情報検出装置を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本発明は、車載のレーダに
よって路面の粗さを検出する路面粗さ検出方法において
、車両の速度に応じて、路面の粗さ検出の対象となる路
面観測域を変更し、更に、この路面観測域の変更は、車
両の速度が上昇した場合にはより遠方に、車両の速度が
低下した場合にはより近方に、それぞれ路面観測域が変
更されるように行うことを特徴とする。
また、本発明は、路面に対して電波を送信し反射波を受
信して所定の処理を施す送受信部と、この送受信部にお
いて所定の処理を施された反射波から、路面の粗さ情報
を抽出する粗さ検出回路と、を含む車載の路面粗さ検出
装置において、粗さ検出回路が、外部から供給される車
両の速度情報に基づいて、反射波における路面の粗さ情
報の抽出対象領域を変更する領域変更手段を備えたこと
を特徴とする。
また、本発明の路面情報検出装置は、前述のような構成
を有する路面粗さ検出装置と、送受信部において所定の
処理が施された反射波から車両の速度情報を抽出する速
度検出回路と、を備え、速度検出回路から粗さ検出回路
に速度情報が供給されることを特徴とする。
更に、前記送受信部において反射波に施される処理が、
送信波と受信波のビート信号を発生させるビート処理を
含み、速度検出回路における速度情報抽出が、前記ビー
ト信号からの送信波に対する受信波のドツプラー周波数
の抽出であってもよい。
また、前記粗さ検出回路が、ドツプラー周波数に応じて
周波数変換幅が変更されるビート信号の周波数変換手段
を含むこととしてもよい。加えて、前記周波数変換手段
が、ドツプラー周波数に応じて発振周波数が変更される
局部発振器と、この局部発振器から出力される局部発振
信号と前記ビート信号のミキシングを行うミキサ回路と
、を含むようしてもよく、また、前記周波数変換手段が
、所定周波数帯域を通過させるフィルタを含み、局部発
振器の発振周波数が、車両の速度情報に伴い低下し、車
両の速度の低下に伴い上昇するよう変更されるようにし
てもよい。
[作用] 本発明の路面粗さ検出方性においては、車両のレーダに
よって路面の粗さが検出される際に、車両の速度に応じ
て路面の粗さ検出の対象となる路面観測域が変更される
ため、車両の速度に応じて適当に設定される路面観測域
について粗さ検出が行われる。また、この路面観測域の
変更は、車両の速度が上昇した場合により遠方に、車両
の速度か低下した場合により近方に、変更されるように
行われ、従って、車両の高速走行時におけるサスペンシ
ョン等の追随が容易となる。
また、請求項(2)記載の路面粗さ検出装置においては
、まず、路面に対して送受信部により電波が送信され、
更にこの送信波の反射波が送受信部により受信される。
次に、受信された反射波について所定の処理が施され、
路面粗さ検出回路により路面の粗さ情報が抽出される。
この時、前記粗さ検出回路において、外部から供給され
る車両の速度情報に基づいて反射波における路面の粗さ
情報の抽出対象領域が変更される。従って、車両の速度
に応じて反射波における路面の粗さ情報の抽出対象領域
が任意に変更される。
請求項(3)記載の路面情報検出装置においては、前述
のように行われる路面の粗さ検出に加え、車両の速度情
報が反射波から抽出される。従って、粗さ検出回路に供
給される速度情報を、この反射波からの速度情報抽出を
行う速度検出回路から得ることが可能となる。
更に、請求項(4)記載の路面情報検出装置においては
、受信された反射波と送信波とのビート信号が発生され
、このビート信号から送信波に対する受信波のドツプラ
ー周波数の抽出が行われる。
請求項(5)記載の路面情報検出装置においては、更に
、このドツプラー周波数に応じて変更される周波数変換
幅で、ビート信号が周波数変換される。
更に、請求項(6)記載の路面情報検出装置においては
、前記ドツプラー周波数に応じて局部発振器の発振周波
数が変更され、この局部発振器から出力される局部発振
信号と、前記ビート信号とのミキシングがミキサ回路に
より行われる。
請求項(7)記載の路面情報検出装置においては、前記
ミキサ回路の出力がフィルターにより濾波され、所定周
波数帯域が通過される。加えて、前記局部発振器の発振
周波数が、車両の速度の上昇に伴い低下し、車両の速度
の低下に伴い上昇するように変更され、従って、前記周
波数変換手段からの出力に係る信号の周波数帯域を一定
に保ちつつ、粗さ検出の対象となる路面観測域が変更さ
れる。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図には、本発明の一実施例に係る路面情報検出装置
の構成が示されている。
この図に示される路面情報検出装置は、路面に対して電
波を送受信する送受信部100と、該送受信部100か
ら出力される信号について所定の処理を行う信号処理部
200と、から構成されている。
これらのうち、送受信部100は、スィーブ電圧生成回
路210から供給されるスィーブ信号に応じて送信波を
発生させる立体回路110と、該立体回路110から供
給される送信波を路面に向けて送信し、この送信波によ
る路面からの反射波を受信するアンテナ回路120と、
該アンテナ回路120において受信され更に立体回路1
10においてビート処理が施された信号を取り込む受信
回路130と、から構成されている。
また、信号処理部200は、前記受信回路130から出
力されるビート信号から粗さ情報を抽出する粗さ検出回
路230と、速度情報を抽出する速度検出回路240と
、該粗さ検出回路230及び速度検出回路240の出力
に基づき粗さ及び速度の演算を行う演算回路220と、
これらの回路220.230,240及び前記立体回路
110にクロック等を供給するスィーブ電圧生成回路2
10と、から構成されている。
また、前記信号処理部200に含まれる演算回路220
からは、車両のサスペンションをコントロールするサス
ペンションコントロール回路、及びブレーキをコントロ
ールするブレーキコントロール回路等に、演算結果に応
じて信号が出力される。
この装置は、例えば第2図に示されるように車両に搭載
される。
第2図(イ)には、第1図に示される装置が付設された
前バンパ300が示されている。
この図において、第1図に示される装置からの送信波の
送信方向は、路面の法線に対して約700程度である。
なお、前記前バンバ300は、路面から約45cm程度
の高さに設けられている。
第2図(ロ)には、第2図(イ)に示されるように前バ
ンバ300に設けられる装置における送受信部100の
機械的構成が示されている。
この図においては、前記送受信部100は、前記前バン
バ300に付設するのに適した形状の立体回路110及
び受信回路130を有し、更に、この立体回路110及
び受信回路130の前面には、仕切板123を隔てて送
信アンテナ121及び受信アンテナ122が設けられて
いる。この送信アンテナ121及び受信アンテナ122
は、前記アンテナ回路120を構成するものである。
第3図には、このような構成を有する本実施例の詳細な
構成が示されている。
この図において、前記立体回路110は、後述のスィー
ブ発生回路215から供給されるスィーブ信号に応じて
発振する発振器111と、該発振器111の出力を前記
送信アンテナ121に供給する結合器112と、該結合
器から分岐出力される発振器111の発振信号を前記受
信アンテナ120から供給される信号と混合するミキサ
回路113と、から構成される導波管コンポーネント又
はMMICである。
すなわち、前記発振器111は、後述のスィーブ発生回
路215から供給されるスイープ信号に応じていわゆる
FM−CW発振し、この発振器111の出力は送信アン
テナ121を介して路面に送信される。
このようにして路面に送信された電波、すなわち送信波
は、路面において乱反射し、この乱反射に係る反射波が
前記受信アンテナ122に受信される。受信された反射
波は、前記ミキサ回路113に供給されるが、一方で、
このミキサ回路113には前記結合器112による分岐
によって、前記発振器111の出力も供給されている。
前記ミキサ回路113においては、前記発振器111の
出力(これは送信波に相当する)と、前記反射波とが混
合され、送信波と受信波の差の周波数を有するビート信
号が発せられる。
前記受信回路130は、前記ミキサ回路113の出力を
低域濾波するLPF131と、低雑音増幅回路132と
、から構成され、例えばハイブリッドICとして構成さ
れている。すなわち、前記ミキサ回路113から出力さ
れるビート信号は、前記LPF131により高域が除去
され、更に低雑音ま曽幅回路132により増幅される。
前記スイープ電圧生成回路210は、基準クロックを発
生させる基準タロツク発生回路211と、該基準クロッ
ク発生回路211の出力を分周する分周回路I212と
、該分周回路1212の出力からスイープトリガを発生
させるスイープトリガ回路214と、該スイープトリガ
回路から供給されるスイープトリガによって前述のスイ
ープ信号を発生させるスイープ発生回路215と、分周
回路I212の出力を分周する分周回路11213と、
分周回路I212の出力からモノパルスを発生させるモ
ノパルス回路216と、から構成されている。
例えば、前記基準クロック発生回路211の出力が分周
回路I212により分周されると、第4図(イ)に示さ
れるような方形波信号が生成される。この方形波信号に
より、スイープの周期が決定される。また、この分周回
路I212の出力が、スィーブトリガ回路214、スィ
ーブ発生回路215を経た後には、第4図(ロ)に示さ
れるように、周期的に直線スロープ波形が含まれるスイ
ープ信号が生成される。一方で、前記分周回路I212
の出力が分周回路■213により分周されると例えば第
4図(ハ)に示されるような平均化のための長周期の方
形波信号が生成され、また、分周回路I212の出力が
モノパルス回路216に供給されると、第4図(ニ)に
示されるようなモノパルスが生成され、後述のサンプル
ホールド回路243にサンプル信号として供給される。
また、前記演算回路220は、粗さ検出回路230及び
速度検出回路240から出力されるデータをラッチする
ラッチ回路221と、該ラッチ回路221の出力から路
面の粗さ及び車両の速度を演算し、サスペンションコン
トロール及びブレーキコントロール回路に所定の信号を
供給するCPU222と、から構成されている。
また、このCPU222には、前記基準クロック発生回
路211から基準クロックが供給され、前記ラッチ回路
221には、第4図(ニ)のような波形を有するモノパ
ルスと、第4図(ハ)に示されるような波形を有する前
記分周回路■213の出力と、後述するように第4図(
す)に示されるような波形を有するパルス成形回路24
5の出力も供給されている。
すなわち、前記演算回路220は、粗さ検出回路230
より速度検出回路240から供給される信号をラッチし
、更に、これらの信号から路面の粗さより車両の速度を
演算して、サスペンションコントロール回路及びブレー
キコントロール回路に出力する。
前記速度検出回路240は、前記低雑音増幅回路132
の出力を低域濾波するLPF241と、該LPF241
の出力を増幅する増幅回路242と、該増幅回路242
の出力をサンプルホールドするサンプルホールド回路2
43と、該サンプルホールド回路243の出力波形を整
形する波形整形回路244と、該波形整形回路244の
出力からパルスを成形するパルス成形回路245と、該
パルス成形回路245から出力されるパルスの周期を分
周回路1212の出力によりカウントするカウンタ回路
246と、パルス成形回路245から出力されるパルス
を周波数電圧変換するf7V変換回路247と、該f−
V変換回路247の出力を増幅する増幅回路248と、
から構成されている。
すなわち、前述のようにミキサ回路113から出力され
、LPF131及び低雑音増幅回路132を経て出力さ
れるビート信号は、例えば第4図(ホ)に示されるよう
な波形、すなわち長周期の正弦波に高周波の波形が重畳
した波形の信号となっている。すなわち、第4図(ホ)
における長周期の正弦波は、いわゆる車両の走行に伴う
ドツプラー効果によって生じるドツプラー周波数の波形
であり、これに重畳している高周波の波形は、路面の粗
さすなわち路面の乱反射によって生じる波形である。こ
のような、第4図(ホ)に示されるような波形を有する
ビート信号が、前記LPF241に供給されると、重畳
された高周波の波形が取り除かれ、ドツプラー周波数に
係る波形のみが増幅回路242に供給される。更に、増
幅回路242において増幅されたドツプラー周波数の信
号は、サンプルホールド四路243において例えば第4
図(チ)に示されるような階段的正弦波形に変換される
。このサンプルホールド回路244の出力が、前記波形
成形回路244を経てパルス成形回路245に供給され
ると、このサンプルホールド回路243の出力の零クロ
スに応じて立ち上りまたは立ち下りするパルスが生成さ
れる。換言すれば、このパルス成形回路245から出力
されるパルスは、前記ビート信号、すなわち第4図(ホ
)に示されるような波形を有する信号の低周波成分の周
波数、すなわちドツプラー周波数のパルスとなる。更に
、この第4図(す)に示されるような波形を有するパル
スが、前記f−V変換回路247において周波数に応じ
た電圧に変換され、更に増幅回路248において増幅さ
れた上で、粗さ検出回路230に供給される。
前記粗さ検出回路230は、前述のように第4図(ホ)
に示されるような波形を有するビート信号を高域濾波す
るHPF231と、該HPF231の出力を増幅する低
雑音増幅回路232と、前記ま曽幅回路248の出力に
応じた周波数で発振する局部発振器234と、低雑音増
幅回路232と局部発振器234の出力を混合するミキ
サ回路233と、該ミキサ回路233の出力を帯域濾波
する固定帯域のBPF235と、該BPF235の出力
を1曽幅する増幅回路236と、該増幅回路236の出
力からピーク値を検出するピーク値検出回路237と、
該ピーク値検出回路237の出力をA/D変換するA/
Dコンバータ238と、から構成されている。
すなわち、前述のように、LPF131、低雑音増幅回
路132を経てミキサ回路113から供給されるビート
信号は、前述のように第4図(ホ)に示されるような波
形を有しており、この波形からHPF231によって高
域のみを通過させると、第4図(ホ)に示される波形か
らドツプラー周波数の正弦波成分を取り除いた波形、例
えば第4図(へ)に示されるような波形の信号が抽出さ
れる。
この信号は、すなわち路面の粗さを表す信号であり、こ
の信号が、ミキサ回路233において局部発振器234
の出力と混合された上で、BPF235、増幅回路23
6を経てピーク値検出回路237に供給されると、例え
ば第4図(ト)に示されるような波形となる。この陸地
検出回路237の出力波形を、前記A/Dコンバータ2
38においてA/D変換すると、路面の粗さ情報を表す
デジタルデータが形成されることになり、このデータが
、前述のラッチ回路221においてラッチされることと
なる。
ここで、前記局部発振器234は、本発明の特徴とする
ところの速度情報に応じた路面観測域の変更を実現する
ように、その発振周波数が前記増幅回路248の出力に
応じて変更される発振器である。
すなわち、前記f−V変換回路247から出力される信
号は、例えば第4図(す)に示されるような波形を周波
数電圧変換した波形であって、言替えれば、第4図(ホ
)に示される低周波成分の周波数、すなわちドツプラー
周波数に応じた電圧である。この電圧が、増幅回路24
8を経て前記局部発振器234に供給されることにより
、ドツプラー周波数に応じた周波数で局部発振器234
が発振することになる。
例えば、第4図(す)に示されるパルス整形回路245
の出力が、より周期の大きな波形となった場合には、こ
の波形がf−V変換回路247に変換された結果得られ
る電圧は小さなものとなる。
更に、この電圧が、負の電位を有する増幅回路248を
経て局部発振器234に供給されると、該局部発振器2
34の発振周波数は大となり、前記ミキサ回路233に
おけるミキシングによる周波数変換の幅が大となる。言
換えれば、例えば第4図(へ)に示されるような波形を
有するHPF231の出力信号のうち、より低機能周波
数のみがBPF235を通過することとなる。従って、
この場合には、前記A/Dコンバータ238においてA
/D変換の対象となる信号は、より低域の信号、すなわ
ちより近距離の路面に係る粗さ情報を含む信号となる。
このように、本実施例に係る速度情報検出装置によれば
、車両の速度に応じて路面の粗さ検出に係る観測域を適
宜変更することが可能となり、特に高速走行時における
サスペンションコントロール等の追随性を向上させるこ
とが可能となり、車両の乗り心地が向上する。
なお、本実施例においては、ビート信号から路面の粗さ
を検出する粗さ検出回路230に加え、同じビート信号
から車両の速度を検出する速度検出回路240を設けて
いるが、この速度検出回路240を排除して、他の手段
、例えばスピードメータ等から速度情報を取り込むよう
にしても良い。
このような構成を有する装置、すなわち路面粗さ検出装
置によっても、同様の効果を得ることができる。
また、この実施例においては、パルス成形回路245の
出力を周波数電圧変換して局部発振器234の発振周波
数を制御するようにしたが、このように発振周波数が可
変な局部発振器234、ミキサ回路233及びBPF2
35に替えて、人力信号に応じて通過帯域か変更される
ようなフィルタ、例えばデジタルフィルタを用いるよう
にしてもよい。この場合には、本発明の特徴とするとこ
ろの路面観測域の変更がソフトウェア的に実現されるこ
ととなる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、車両の速度に応
じて路面の粗さ検出の対象となる路面観11[11域か
変更されるため、検出された路面の粗さに基づいてより
好適にサスペンションコントロール等を行うことが可能
となる。また、この路面観′AI’1域の変更は、車両
の速度の上昇した場合により遠方に、車両の速度が低下
した場合により近方に変更するように行われ、高速走行
時におけるサスペンションコントロール等の追従性を向
上させ、より乗り心地の良い車両を得ることが可能とな
る。
また、車両の速度情報に基づく路面の粗さ情報の抽出対
象領域の変更を、速度検出回路から供給されるドツプラ
ー周波数等の速度情報に基づいて、例えば局部発振器の
発振周波数を制御して行うことにより、前述の効果を簡
易に達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る路面情報検出装置の
構成を示すブロック図、 第2図は、第1図に示される装置の設置態様を示す図で
あって、第2図(イ)は、車両への搭載図、第2図(ロ
)は、第1図に示される装置の前バンパへの装着時の形
状図、 第3図は、本実施例の装置の詳細構成を示すブロック図
、 第4図は、本実施例の動作を示す波形図であり、第4図
(イ)は、分周回路Iの出力波形図、第4図(ロ)は、
スイープ信号の波形図、第4図(ハ)は、分周回路■の
出力波形図、第4図(ニ)は、モノパルス回路の出力波
形図、第4図(ホ)は、ビート信号の波形図、第4図(
へ)は、HPFの出力波形図、第4図(ト)はピーク値
検出回路の出力波形図、第4図(チ)は、サンプルホー
ルド回路の出力波形図、第4図(す) 回路の出力波形図である。 100 ・・・ 送受信部 110  ・・・ 立体回路 113 ・・・ ミキサ回路 120 ・・・ アンテナ回路 200 ・・・ 信号処理部 220 ・・・ 演算回路 230 ・・・ 粗さ検出回路 233 ・・・ ミキサ回路 234 ・・・ 局部発振器 238 ・・・ A/Dコンバータ 240 ・・・ 速度検出回路 247 ・・・ f−V変換回路 は、 パルス成形

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車載のレーダによって路面の粗さを検出する路面
    粗さ検出方法において、 車両の速度が上昇した場合には路面の粗さ検出の対象と
    なる路面観測域をより遠方に変更し、車両の速度が低下
    した場合には前記路面観測域をより近方に変更すること
    を特徴とする路面粗さ検出方法。
  2. (2)路面に対して電波を送信し、反射波を受信して所
    定の処理を施す送受信部と、前記送受信部において所定
    の処理を施された反射波から、路面の粗さ情報を抽出す
    る粗さ検出回路と、を含む車載の路面粗さ検出装置にお
    いて、 前記粗さ検出回路が、 外部から供給される車両の速度情報に基づいて、反射波
    における路面の粗さ情報の抽出対象領域を変更する領域
    変更手段を備えたことを特徴とする路面粗さ検出装置。
  3. (3)請求項(2)記載の路面粗さ検出装置と、前記送
    受信部において所定の処理が施された反射波から、車両
    の速度情報を抽出する速度検出回路と、 を備え、 前記速度検出回路から前記粗さ検出回路に速度情報が供
    給されることを特徴とする路面情報検出装置。
  4. (4)請求項(3)記載の路面情報検出装置において、 前記送受信部において反射波に施される処理が、送信波
    と受信波のビート信号を発生させるビート処理を含み、 前記速度検出回路における速度情報抽出は、前記ビート
    信号からの送信波に対する受信波のドップラー周波数の
    抽出であることを特徴とする路面情報検出装置。
  5. (5)請求項(4)記載の路面情報検出装置において、 前記粗さ検出回路が、 前記ドップラー周波数に応じて周波数変換幅が変更され
    るビート信号の周波数変換手段を含むことを特徴とする
    路面情報検出装置。
  6. (6)請求項(5)記載の路面情報検出装置において、 前記周波数変換手段が、 前記ドップラー周波数に応じて発振周波数が変更される
    局部発振器と、 前記局部発振器から出力される局部発振信号と前記ビー
    ト信号のミキシングを行うミキサ回路と、を含むことを
    特徴とする路面情報検出装置。
  7. (7)請求項(6)記載の路面情報検出装置において、 前記周波数変換手段が、所定周波数帯域を通過させるフ
    ィルタを含み、 前記局部発振器の発振周波数が、車両の速度の上昇に伴
    い低下し、車両の速度の低下に伴い上昇するよう変更さ
    れることを特徴とする路面情報検出装置。
JP26720389A 1989-10-12 1989-10-12 路面粗さ検出方法及び装置と路面情報検出装置 Pending JPH03128718A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677861B1 (ko) * 2015-10-01 2016-11-18 재단법인대구경북과학기술원 Fmcw 레이더를 이용한 도로 노면의 균일도 판단 장치 및 방법

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KR101677861B1 (ko) * 2015-10-01 2016-11-18 재단법인대구경북과학기술원 Fmcw 레이더를 이용한 도로 노면의 균일도 판단 장치 및 방법

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