JPH0442628B2 - - Google Patents
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- JPH0442628B2 JPH0442628B2 JP57221514A JP22151482A JPH0442628B2 JP H0442628 B2 JPH0442628 B2 JP H0442628B2 JP 57221514 A JP57221514 A JP 57221514A JP 22151482 A JP22151482 A JP 22151482A JP H0442628 B2 JPH0442628 B2 JP H0442628B2
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- vehicle
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- ultrasonic
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S15/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/86—Combinations of sonar systems with lidar systems; Combinations of sonar systems with systems not using wave reflection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明は、超音波および空間フイルタを用い
て走行車両の速度を検知する装置に関する。
て走行車両の速度を検知する装置に関する。
従来の超音波を用いた車両感知装置は、路面上
方の所定高さ位置に設置された超音波送受波器を
含み、この超音波送受波器から一定周期で間欠的
にパルス状の超音波を路面に向けて送波し、路面
または車両で反射して戻つてくる超音波を受波
し、超音波が往復するのに要する時間を計測する
ことにより車両の有無を判定していた。超音波を
間欠的に送波しているのは、送波超音波と反射し
て戻つてくる超音波との混同を避けるためであ
り、したがつて超音波送波後、反射して戻つてく
る超音波の受波を待つて次の超音波が送波されな
ければならなかつた。このため超音波送波周期は
比較的長い時間となり、車両の速度が速い場合に
は正確な車両感知が期待できないという問題があ
つた。たとえば、超音波送受波器が路面から5m
の高さ位置に設置されているとすると、音速を
340m／ｓとすれば、超音波が路面との間を往復
するのに要する時間はおよそ30msである。車両
速度を100Km／ｈ、車長を４〜5mとすると、この
車両はおよそ150msで車両検知地点を通過する。
したがつて、超音波送波周期を30msとしたとし
ても100Km／ｈで走行する車両に対しては最大５
点のサンプリングしか行なえないこととなる。サ
ンプリング・データがすべて有効であるとは限ら
ないから、実際には有効データは３点程度になる
だろう。この程度のサンプリング点数では、車両
検知にもとづいて、車両速度、車高などを測定す
る場合には大きな測定誤差が現われる。
方の所定高さ位置に設置された超音波送受波器を
含み、この超音波送受波器から一定周期で間欠的
にパルス状の超音波を路面に向けて送波し、路面
または車両で反射して戻つてくる超音波を受波
し、超音波が往復するのに要する時間を計測する
ことにより車両の有無を判定していた。超音波を
間欠的に送波しているのは、送波超音波と反射し
て戻つてくる超音波との混同を避けるためであ
り、したがつて超音波送波後、反射して戻つてく
る超音波の受波を待つて次の超音波が送波されな
ければならなかつた。このため超音波送波周期は
比較的長い時間となり、車両の速度が速い場合に
は正確な車両感知が期待できないという問題があ
つた。たとえば、超音波送受波器が路面から5m
の高さ位置に設置されているとすると、音速を
340m／ｓとすれば、超音波が路面との間を往復
するのに要する時間はおよそ30msである。車両
速度を100Km／ｈ、車長を４〜5mとすると、この
車両はおよそ150msで車両検知地点を通過する。
したがつて、超音波送波周期を30msとしたとし
ても100Km／ｈで走行する車両に対しては最大５
点のサンプリングしか行なえないこととなる。サ
ンプリング・データがすべて有効であるとは限ら
ないから、実際には有効データは３点程度になる
だろう。この程度のサンプリング点数では、車両
検知にもとづいて、車両速度、車高などを測定す
る場合には大きな測定誤差が現われる。
他方、光学式の車両速度検知装置は、超音波式
のものに比べて、風などの影響を受けないので直
線性がよい、温度変化による影響が少ない、セン
サと対象車両との距離を大きくとることができ
る、などの特徴をもつている。しかしながら、光
学式のものは、原理的に、センサと車両の検知箇
所との間の距離が変動すると光学系の倍率の影響
を受けるという問題を含んでいる。つまり、車両
は多くの凹凸をもつているのでその高さは場所に
よつて異なる。センサを車両の真上ないしは斜め
上方の位置に配置した場合には、センサと車両の
各部との距離がそれぞれ異なり、正確に車両速度
を測定することが困難になる。また、車高は車種
によつて異なるので、車種によつて測定速度が変
動することも車両速度の正確な測定を困難にする
原因となる。
のものに比べて、風などの影響を受けないので直
線性がよい、温度変化による影響が少ない、セン
サと対象車両との距離を大きくとることができ
る、などの特徴をもつている。しかしながら、光
学式のものは、原理的に、センサと車両の検知箇
所との間の距離が変動すると光学系の倍率の影響
を受けるという問題を含んでいる。つまり、車両
は多くの凹凸をもつているのでその高さは場所に
よつて異なる。センサを車両の真上ないしは斜め
上方の位置に配置した場合には、センサと車両の
各部との距離がそれぞれ異なり、正確に車両速度
を測定することが困難になる。また、車高は車種
によつて異なるので、車種によつて測定速度が変
動することも車両速度の正確な測定を困難にする
原因となる。
発明の要点
この発明の目的は、センサと走行車両の表面と
の間の距離に関係なく常に正確に走行車両の速度
を検知することの可能な装置を提供することにあ
る。
の間の距離に関係なく常に正確に走行車両の速度
を検知することの可能な装置を提供することにあ
る。
この発明による走行車両の速度検知装置は、路
面上方の所定位置にそれぞれ配置され、周波数が
連続的に変化する超音波を路面に向けて送波する
超音波送波器、および路面または路上を走行する
車両の表面からの反射超音波を受波する超音波受
波器、路面上方の超音波送、受波器と同じ高さ位
置に配置された空間フイルタを通して走行車両に
よる特定周波数成分を抽出し、これを走行車両の
速度および走行車両の表面までの距離を表わす第
１の電気信号に変換する手段、超音波受波器の出
力受波信号を周波数復調し、その周波数を表わす
信号を取出す手段、送波超音波の周波数を表わす
信号と受波超音波の周波数を表わす信号とを比較
して走行車両の表面までの距離を表わす第２の信
号を取出す手段、送波超音波の周波数を表わす信
号の遅廷信号と受波超音波の周波数を表わす信号
との差と所定値とを比較することにより走行車両
の存在を検知する手段、上記第２の信号によつて
上記第１の信号から走行車両の表面までの距離を
表わすフアクタを除去して走行車両の速度を表わ
す信号を生成する手段、ならびに上記走行車両検
知手段による車両検知に応答して上記走行車両の
速度を表わす信号を出力するゲート手段を備えて
いることを特徴とする。
面上方の所定位置にそれぞれ配置され、周波数が
連続的に変化する超音波を路面に向けて送波する
超音波送波器、および路面または路上を走行する
車両の表面からの反射超音波を受波する超音波受
波器、路面上方の超音波送、受波器と同じ高さ位
置に配置された空間フイルタを通して走行車両に
よる特定周波数成分を抽出し、これを走行車両の
速度および走行車両の表面までの距離を表わす第
１の電気信号に変換する手段、超音波受波器の出
力受波信号を周波数復調し、その周波数を表わす
信号を取出す手段、送波超音波の周波数を表わす
信号と受波超音波の周波数を表わす信号とを比較
して走行車両の表面までの距離を表わす第２の信
号を取出す手段、送波超音波の周波数を表わす信
号の遅廷信号と受波超音波の周波数を表わす信号
との差と所定値とを比較することにより走行車両
の存在を検知する手段、上記第２の信号によつて
上記第１の信号から走行車両の表面までの距離を
表わすフアクタを除去して走行車両の速度を表わ
す信号を生成する手段、ならびに上記走行車両検
知手段による車両検知に応答して上記走行車両の
速度を表わす信号を出力するゲート手段を備えて
いることを特徴とする。
この発明においては、走行車両を感知するため
に超音波が連続的に送波され、路面または走行車
両からの反射超音波が連続的に受波されている。
超音波の連続送波、受波は、超音波の周波数を連
続的にたとえば一定周期で変化させることにより
可能となつている。これにより走行車両に関する
情報、すなわち超音波送、受波器から走行車両の
表面までの距離についての情報、および走行車両
の有無に関する情報が連続的に得られる。
に超音波が連続的に送波され、路面または走行車
両からの反射超音波が連続的に受波されている。
超音波の連続送波、受波は、超音波の周波数を連
続的にたとえば一定周期で変化させることにより
可能となつている。これにより走行車両に関する
情報、すなわち超音波送、受波器から走行車両の
表面までの距離についての情報、および走行車両
の有無に関する情報が連続的に得られる。
一方、空間フイルタを用いた光学的な走行車両
検知手段からも、走行車両に関する情報、とりわ
け走行車両の速度および走行車両の表面までの距
離に関する情報が連続的に得られる。
検知手段からも、走行車両に関する情報、とりわ
け走行車両の速度および走行車両の表面までの距
離に関する情報が連続的に得られる。
超音波に用いて得られた信号によつて空間フイ
ルタを用いて得られた信号中の走行車両の表面ま
での距離に関するフアクタが消去される。これに
より、走行車両の速度を表わす信号のみが残るの
で、走行車両の表面までの距離に依存しない、す
なわち車高等に影響されない正確な速度データが
得られる。
ルタを用いて得られた信号中の走行車両の表面ま
での距離に関するフアクタが消去される。これに
より、走行車両の速度を表わす信号のみが残るの
で、走行車両の表面までの距離に依存しない、す
なわち車高等に影響されない正確な速度データが
得られる。
しかもこの発明によると、超音波を用いた走行
車両検知手段による車両検知があつたときのみ走
行車両の速度を表わす信号が出力されるので、速
度信号の信頼性が高まる。
車両検知手段による車両検知があつたときのみ走
行車両の速度を表わす信号が出力されるので、速
度信号の信頼性が高まる。
この発明の他の特徴および詳しい構成は、以下
の図面を参照した実施例の説明において明らかに
なるだろう。
の図面を参照した実施例の説明において明らかに
なるだろう。
実施例の説明
この実施例は、この発明を車両速度検知に適用
した場合を示している。
した場合を示している。
第１図に、超音波送波器、受波器および光学セ
ンサの配置が示されている。路面Ｌ上方の所定高
さＨに、超音波送波器１および超音波受波器２が
設けられ、かつ適当な支持部材に固定されてい
る。送波器１からは超音波が路面Ｌに向けて送波
され、受波器２は路面Ｌまたは車両CAで反射し
て戻つてくる超音波を受波する。送波される超音
波の周波数は、第２図に実線で示すように、一定
周期Ｔで連続的に変化している。この実施例で
は、周波数の変化は時間に関して鋸歯状波である
が、他の任意の波形を採用することができる。周
波数の変化周期Ｔは、超音波が送、受波器１およ
び２と路面Ｌとの間を往復するのに要する時間、
たとえば30ms以上であることが好ましい。超音
波周波数の上限と下限との間の巾は広い方が望ま
しいが、現在では、22〜30KHz程度の帯域巾にわ
たつてほぼ一定の振幅（感度）で超音波を発生す
る（検知する）超音波振動子がある。
ンサの配置が示されている。路面Ｌ上方の所定高
さＨに、超音波送波器１および超音波受波器２が
設けられ、かつ適当な支持部材に固定されてい
る。送波器１からは超音波が路面Ｌに向けて送波
され、受波器２は路面Ｌまたは車両CAで反射し
て戻つてくる超音波を受波する。送波される超音
波の周波数は、第２図に実線で示すように、一定
周期Ｔで連続的に変化している。この実施例で
は、周波数の変化は時間に関して鋸歯状波である
が、他の任意の波形を採用することができる。周
波数の変化周期Ｔは、超音波が送、受波器１およ
び２と路面Ｌとの間を往復するのに要する時間、
たとえば30ms以上であることが好ましい。超音
波周波数の上限と下限との間の巾は広い方が望ま
しいが、現在では、22〜30KHz程度の帯域巾にわ
たつてほぼ一定の振幅（感度）で超音波を発生す
る（検知する）超音波振動子がある。
第２図において、破線で示されている波形は受
波器２で受波された超音波信号の周波数の変化を
示している。路面Ｌから反射波は、超音波送波
後、時間tdが経過したときに受波される。これに
対して、車両CAからの反射波は時間tv（＜td）後
に受波される。音速をVs、送、受波器１，２か
ら車両CAまでの距離をｈとすると、次式が成立
する。
波器２で受波された超音波信号の周波数の変化を
示している。路面Ｌから反射波は、超音波送波
後、時間tdが経過したときに受波される。これに
対して、車両CAからの反射波は時間tv（＜td）後
に受波される。音速をVs、送、受波器１，２か
ら車両CAまでの距離をｈとすると、次式が成立
する。
td＝2H／Vs ……(1)
tv＝2h／Vs ……(2)
第２図に示す送波および受波の波形を比較する
ことにより、車両CAの有無および車両CAの縦断
面形状が判定できることが理解できよう。また時
間tvの測定によつて送、受波器１，２から車両
CAまでの距離が検知される。
ことにより、車両CAの有無および車両CAの縦断
面形状が判定できることが理解できよう。また時
間tvの測定によつて送、受波器１，２から車両
CAまでの距離が検知される。
光学センサもまた路面上方の高さＨの位置に設
置されている。光学センサ内には、車両CAを視
野内にとらえるレンズ４を含む光学系、レンズ４
の結像面上に配置され空間フイルタを構成する検
知アレイ３、および差動増幅回路５が内蔵されて
いる。この光学センサの車両感知領域は、送、受
波器１，２からなるセンサの超音波による車両感
知領域と同一箇所に設定れている。検知器アレイ
３は、互いに平行にかつ一列状に交互に配列され
た細長い多数の光電変換素子３ａ，３ｂからな
り、これらの光電変換素子が１つおきに互いに接
続され、検知器アレイ３からは２つの出力が取出
される。これらの２つの出力は差動増幅回路５に
送られ、この差動増幅回路５からは２つの出力信
号の差信号ｇが出力される。
置されている。光学センサ内には、車両CAを視
野内にとらえるレンズ４を含む光学系、レンズ４
の結像面上に配置され空間フイルタを構成する検
知アレイ３、および差動増幅回路５が内蔵されて
いる。この光学センサの車両感知領域は、送、受
波器１，２からなるセンサの超音波による車両感
知領域と同一箇所に設定れている。検知器アレイ
３は、互いに平行にかつ一列状に交互に配列され
た細長い多数の光電変換素子３ａ，３ｂからな
り、これらの光電変換素子が１つおきに互いに接
続され、検知器アレイ３からは２つの出力が取出
される。これらの２つの出力は差動増幅回路５に
送られ、この差動増幅回路５からは２つの出力信
号の差信号ｇが出力される。
車両CAが光学系の視野内を通過すると、その
放射光（たとえばヘツド、ライト）または反射光
が検知器アレイ３によつて検知され、車両の検知
点の高さおよび車両の速度Ｖに応じた周波数foの
出力信号ｇが差動増幅回路５から得られる。この
出力信号ｇと車両速度Ｖおよび車両までの距離ｈ
との関係は次式で与えられる。
放射光（たとえばヘツド、ライト）または反射光
が検知器アレイ３によつて検知され、車両の検知
点の高さおよび車両の速度Ｖに応じた周波数foの
出力信号ｇが差動増幅回路５から得られる。この
出力信号ｇと車両速度Ｖおよび車両までの距離ｈ
との関係は次式で与えられる。
fo＝K1V／ph ……(3)
ここでK2は比例定数、ｐは空間フイルタのピ
ツチであつて、１つおいて光電変換素子３ａまた
は３ｂ間の間隔である。
ツチであつて、１つおいて光電変換素子３ａまた
は３ｂ間の間隔である。
第(3)式を第(2)式で除すことにより、距離ｈに関
する成分が消去され、信号ｇの周波数は車両速度
Ｖのみの関数に変換されることが容易に理解され
よう。
する成分が消去され、信号ｇの周波数は車両速度
Ｖのみの関数に変換されることが容易に理解され
よう。
第３図は車両速度検知装置の電気的な構成を、
第４図はこの電気回路の各ブロツクの出力信号波
形をそれぞれ示している。
第４図はこの電気回路の各ブロツクの出力信号波
形をそれぞれ示している。
クロツク信号発生回路１１は一定周期Ｔの方形
波信号ａを出力し、この信号ａは積分回路１２で
鋸歯状波信号ｂに変換される。この信号ｂは電圧
制御発振回路１３に入力する。電圧制御発振回路
１３は、入力電圧に比例した周波数の信号を出力
する電圧／周波数変換機能をもつ。発振回路１３
の出力信号は電力増幅回路１４に送られ、この増
幅回路１４によつて超音波送波器１が駆動され
る。このようにして、一定周期Ｔで周波数が連続
的に変化するすなわち周波数変調された超音波が
送波器１から路面Ｌに向けて送波される。
波信号ａを出力し、この信号ａは積分回路１２で
鋸歯状波信号ｂに変換される。この信号ｂは電圧
制御発振回路１３に入力する。電圧制御発振回路
１３は、入力電圧に比例した周波数の信号を出力
する電圧／周波数変換機能をもつ。発振回路１３
の出力信号は電力増幅回路１４に送られ、この増
幅回路１４によつて超音波送波器１が駆動され
る。このようにして、一定周期Ｔで周波数が連続
的に変化するすなわち周波数変調された超音波が
送波器１から路面Ｌに向けて送波される。
路面Ｌまたは車両CAで反射し、受波器２によ
つて受波された超音波信号は電圧増幅回路２１で
増幅されたのち、位相比較回路２２に入力する。
この位相比較回路２２は、電圧制御発振回路２４
の出力信号の位相と受波信号の位相とを比較し、
これらの位相差に応じた電圧信号を出力する。こ
の位相差成分は低域通過フイルタ２３に送られそ
の高周波成分が除去される。フイルタ２３の出力
ｃは電圧制御発振回路２４の発振周波数を制御す
る。電圧制御発振回路２４、位相比較回路２２お
よび低域通過フイルタ２３は、フエイズ・ロツク
ド・プール（PLL）を構成し、このPLLはここ
ではFM復調回路として用いられている。このよ
うにして、受波信号の周波数に比例した電圧信号
ｃが得られる。
つて受波された超音波信号は電圧増幅回路２１で
増幅されたのち、位相比較回路２２に入力する。
この位相比較回路２２は、電圧制御発振回路２４
の出力信号の位相と受波信号の位相とを比較し、
これらの位相差に応じた電圧信号を出力する。こ
の位相差成分は低域通過フイルタ２３に送られそ
の高周波成分が除去される。フイルタ２３の出力
ｃは電圧制御発振回路２４の発振周波数を制御す
る。電圧制御発振回路２４、位相比較回路２２お
よび低域通過フイルタ２３は、フエイズ・ロツク
ド・プール（PLL）を構成し、このPLLはここ
ではFM復調回路として用いられている。このよ
うにして、受波信号の周波数に比例した電圧信号
ｃが得られる。
積分回路１２の出力信号ｂは遅廷回路１５にお
いて、上述の時間tdだけ遅廷される。この遅廷さ
れた信号ｄと復調された信号ｃとが差動増幅回路
２５に入力し、それらの差信号ｅが得られる。差
動増幅回路２５は、両入力信号の差が零のときに
最大レベルの信号を出力し、両信号の差が零では
ないときには上記最大レベルよりも差分だけ低い
レベルの信号を出力するように構成されている。
したがつて、出力信号ｅは、超音波送波から受波
までの時間tdまたはtv（したがつて第(1)式、第(2)
式よりＨまたはｈ）を表わしている。遅延時間td
は、送、受波器１，２と路面Ｌとの間の距離Ｈを
超音波が往復するのに要する時間であるから、車
両が存在しない場合には両信号ｃとｄとは同形と
なり、差信号ｅの最大レベルとなる。ところが車
両CAが存在する場合には、信号ｅの波形は負側
に向つて、車両CAの縦断面形状と相似形を示す。
信号ｅが比較回路２６において適当なスレシホー
ルド・レベルShで弁別されることにより、車両
の存在を表わす検知信号ｉが得られる。この検知
信号ｉはANDゲート３６のゲート制御信号とし
て用いられる。
いて、上述の時間tdだけ遅廷される。この遅廷さ
れた信号ｄと復調された信号ｃとが差動増幅回路
２５に入力し、それらの差信号ｅが得られる。差
動増幅回路２５は、両入力信号の差が零のときに
最大レベルの信号を出力し、両信号の差が零では
ないときには上記最大レベルよりも差分だけ低い
レベルの信号を出力するように構成されている。
したがつて、出力信号ｅは、超音波送波から受波
までの時間tdまたはtv（したがつて第(1)式、第(2)
式よりＨまたはｈ）を表わしている。遅延時間td
は、送、受波器１，２と路面Ｌとの間の距離Ｈを
超音波が往復するのに要する時間であるから、車
両が存在しない場合には両信号ｃとｄとは同形と
なり、差信号ｅの最大レベルとなる。ところが車
両CAが存在する場合には、信号ｅの波形は負側
に向つて、車両CAの縦断面形状と相似形を示す。
信号ｅが比較回路２６において適当なスレシホー
ルド・レベルShで弁別されることにより、車両
の存在を表わす検知信号ｉが得られる。この検知
信号ｉはANDゲート３６のゲート制御信号とし
て用いられる。
音速Vsは温度によつて変化し、時間tdもそれ
に応じて変化する。周囲温度の変化による誤動作
を防止するために、遅廷回路１５の遅廷時間tdの
温度補償を行なうようにすることが好ましい。し
かしながら、スレシホールド・レベルShを温度
変化による信号ｅのレベル変動を考慮して選定す
れば、必ずしも温度補償回路は必要ではない。
に応じて変化する。周囲温度の変化による誤動作
を防止するために、遅廷回路１５の遅廷時間tdの
温度補償を行なうようにすることが好ましい。し
かしながら、スレシホールド・レベルShを温度
変化による信号ｅのレベル変動を考慮して選定す
れば、必ずしも温度補償回路は必要ではない。
差動増幅回路２５の出力信号ｅはまたアナロ
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３１に送られ、
デジタル信号に変換される。このデジタル信号は
プログラマブル・カウンタ３２の設定入力とな
る。プログラマブル・カウンタ３２は、入力信号
（電圧制御発振回路３５の出力信号）の周波数を、
その設定入力をＮとして１／Ｎに分周するもので
ある。入力信号の周波数をｆとすると、カウンタ
３２の出力信号の周波数はｆ／Ｎとなる。そして
設定入力ＮはＡ／Ｄ変換回路３１の出力によつて
与えられ、この出力はセンサから車両までの距離
ｈ（または路面までの距離Ｈ）に比例しているの
で、K2を比例定数として Ｎ＝K2h ……(4) と置くことができる。
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３１に送られ、
デジタル信号に変換される。このデジタル信号は
プログラマブル・カウンタ３２の設定入力とな
る。プログラマブル・カウンタ３２は、入力信号
（電圧制御発振回路３５の出力信号）の周波数を、
その設定入力をＮとして１／Ｎに分周するもので
ある。入力信号の周波数をｆとすると、カウンタ
３２の出力信号の周波数はｆ／Ｎとなる。そして
設定入力ＮはＡ／Ｄ変換回路３１の出力によつて
与えられ、この出力はセンサから車両までの距離
ｈ（または路面までの距離Ｈ）に比例しているの
で、K2を比例定数として Ｎ＝K2h ……(4) と置くことができる。
一方、光学センサの差動増幅回路５の出力ｇは
位相比較回路３３に入力する。この位相比較回路
３３は信号ｇとカウンタ３２の出力信号との位相
を比較し、その位相差に応じた電圧を出力する。
この位相差電圧は低域通過フイルタ３４でその高
周波数成分が除去されたのち、電圧制御発振回路
３５に送られその発振周波数ｆを制御する。電圧
制御発振回路３５は、プログラマブル・カウンタ
３２、位相比較回路３３および低域通過フイルタ
３４からなる閉ループによつて、その発振周波数
がｆ＝Nfoに一致するように制御される。
位相比較回路３３に入力する。この位相比較回路
３３は信号ｇとカウンタ３２の出力信号との位相
を比較し、その位相差に応じた電圧を出力する。
この位相差電圧は低域通過フイルタ３４でその高
周波数成分が除去されたのち、電圧制御発振回路
３５に送られその発振周波数ｆを制御する。電圧
制御発振回路３５は、プログラマブル・カウンタ
３２、位相比較回路３３および低域通過フイルタ
３４からなる閉ループによつて、その発振周波数
がｆ＝Nfoに一致するように制御される。
第(3)式および第(4)式を上述の式ｆ＝Nfoに代入
し、新たな比例定数をK3とすると、周波数ｆは
次式により表わされる。
し、新たな比例定数をK3とすると、周波数ｆは
次式により表わされる。
ｆ＝K3V ……(5)
すなわち、電圧制御発振回路３５の出力信号ｊ
の周波数ｆは、車両速度Ｖのみに比例した値とな
る。この信号ｊは、車両検知信号ｉによつて
ANDゲート３６のゲートが開かれたときに速度
信号ｍとして取出される。速度信号ｍは、公知の
処理回路たとえば信号ｍのパルス数（周波数）を
計数するカウンタによつて、車両速度Ｖを直接に
表わすデータに変換される。
の周波数ｆは、車両速度Ｖのみに比例した値とな
る。この信号ｊは、車両検知信号ｉによつて
ANDゲート３６のゲートが開かれたときに速度
信号ｍとして取出される。速度信号ｍは、公知の
処理回路たとえば信号ｍのパルス数（周波数）を
計数するカウンタによつて、車両速度Ｖを直接に
表わすデータに変換される。
第１図は、超音波送、受波器および光学センサ
の配置を示す図、第２図は送波および受波の周波
数の変化を示すタイム・チヤート、第３図は、車
両感知装置の電気的構成を示すブロツク図、第４
図はこのブロツク図の出力信号を示すタイム・チ
ヤートである。 １…超音波送波器、２…超音波受波器、３…検
知器アレイ、５，２５…差動増幅回路、１１…ク
ロツク信号発生回路、１２…積分回路、１３，２
４，３５…電圧制御発振回路、１５…遅延回路、
２２，３３…位相比較回路、２３，３４…低域通
過フイルタ、２６…比較回路、３２…プログラマ
ブル・カウンタ。
の配置を示す図、第２図は送波および受波の周波
数の変化を示すタイム・チヤート、第３図は、車
両感知装置の電気的構成を示すブロツク図、第４
図はこのブロツク図の出力信号を示すタイム・チ
ヤートである。 １…超音波送波器、２…超音波受波器、３…検
知器アレイ、５，２５…差動増幅回路、１１…ク
ロツク信号発生回路、１２…積分回路、１３，２
４，３５…電圧制御発振回路、１５…遅延回路、
２２，３３…位相比較回路、２３，３４…低域通
過フイルタ、２６…比較回路、３２…プログラマ
ブル・カウンタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 路面上方の所定位置にそれぞれ配置され、周
波数が連続的に変化する超音波を路面に向けて送
波する超音波送波器、および路面または路上を走
行する車両の表面からの反射超音波を受波する超
音波受波器、 路面上方の超音波送、受波器と同じ高さ位置に
配置された空間フイルタを通して走行車両による
特定周波数成分を抽出し、これを走行車両の速度
および走行車両の表面までの距離を表わす第１の
電気信号に変換する手段、 超音波受波器の出力受波信号を周波数復調し、
その周波数を表わす信号を取出す手段、 送波超音波の周波数を表わす信号と受波超音波
の周波数を表わす信号とを比較して走行車両の表
面までの距離を表わす第２の信号を取出す手段、 送波超音波の周波数を表わす信号の遅延信号と
受波超音波の周波数を表わす信号との差と所定値
とを比較することにより走行車両の存在を検知す
る手段、 上記第２の信号によつて上記第１の信号から走
行車両の表面までの距離を表わすフアクタを除去
して走行車両の速度を表わす信号を生成する手
段、ならびに 上記走行車両検知手段による車両検知に応答し
て上記走行車両の速度を表わす信号を出力するゲ
ート手段、 を備えた走行車両の速度検知装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221514A JPS59111063A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 移動物体の速度検知装置 |
| US06/562,181 US4674069A (en) | 1982-12-16 | 1983-12-16 | System for collecting and processing data relating to moving bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221514A JPS59111063A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 移動物体の速度検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111063A JPS59111063A (ja) | 1984-06-27 |
| JPH0442628B2 true JPH0442628B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=16767901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57221514A Granted JPS59111063A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 移動物体の速度検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111063A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122642B2 (ja) * | 1985-04-11 | 1995-12-25 | 富士通テン株式会社 | スリツプ率検出装置 |
| JPS6465460A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Hitachi Ltd | Space filter type speed measuring instrument |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51100771A (ja) * | 1975-03-03 | 1976-09-06 | Suteo Tsutsumi | Sokotainitaisurukyorisokuteihoshiki |
| JPS5282449A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-09 | Yashica Co Ltd | Distance measuring system using ultrasonic |
-
1982
- 1982-12-16 JP JP57221514A patent/JPS59111063A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51100771A (ja) * | 1975-03-03 | 1976-09-06 | Suteo Tsutsumi | Sokotainitaisurukyorisokuteihoshiki |
| JPS5282449A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-09 | Yashica Co Ltd | Distance measuring system using ultrasonic |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59111063A (ja) | 1984-06-27 |
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