JPH0493661A - 速度検出用空間フィルタ - Google Patents

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〕 本発明は速度検出用空間フィルタに関し、例えば自動車
の対地速度検出に用いられる。

〔従来の技術〕

従来の速度検出用空間フィルタは、第５図（ａ）示すよ
うに構成されており、これは例えば特開昭５３−５２４
７３号公報に開示されている。すなわち、複数の縞状検
出面１がアレイ状に配設され、これらは交互に信号ａカ
端子２に接続されて空間フィルタ１０が構成される。こ
のような光検出素子に移動物体の像を形成すると、その
移動物体の表面の情報に対して狭帯域のフィルタとして
働き、速度に比例した周波数の信号が信号出力端子２か
ら得られる。しかし、移動物体の反射率が急変するよう
な場合には、空間フィルタと信号処理用アンプから低周
波成分を多く含んだ信号が出力され、周波数（速さ）の
正確な検出が困難となる。すなわち、第５図（ｂ）に示
すように、結像レンズ１１を用いて移動物体である路面
１２の像をフィルタ１０に形成しているとき、矢印Ａ方
向に移動する路面１２が、アスファルト面１２ａから白
塗り面１２ｂに変ると、入射光量が急激に変化してしま
う。すると、フィルタ１０は狭帯域のフィルタとじて正
常に働かなくなる。

そこで、このような欠点を克服するために、例えば特開
昭５７−１．５４２２０号公報の空間フィルタが提案さ
れている。これは、第６図に示すように、空間フィルタ
を移動方向の両端側で先細したものである。これによれ
ば、両端側において縞状検出面１の受光感度が実質的に
低下するので、入射光量の急変があったときにも、速さ
が検出不能となることは少なくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第６図のように空間フィルタを構成する
と、そのＱ値が低下する。特に、先細とした位置の縞状
検出面１でその傾向が著しい。これは、空間フィルタの
Ｑ値は縞状検出面１の配設ピッチと長さで定まるためで
あり、このように先細にすると、信号出力端子２からの
信号出力波形が歪むことになる。このため、上記公報の
技術では、波形の歪みを考慮に入れて信号処理回路を設
計することが必要になっていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る速度検出用空間フィルタは、光検出素子の
複数の検出面をＭｌ定すべき移動物体の移動方向に沿っ
て配列したものにおいて、複数の検出面のそれぞれは、
移動方向の少なくとも一方側に向って、徐々に移動方向
の幅が狭くなり、かつ長さか時間−であるよう構成され
ていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、空間フィルタを構成する各検出面は、
移動物体の移動方向において徐々に幅が狭くされている
ので、入射光量か急変するときでも、低周波成分を含ん
だ信号は出力されに（くなる。また、検８面の長さは時
間−であるため、空間フィルタのＱ値か高く保たれ、出
力波形か歪むこともない。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は実施例に係る速度検出用空間フィルタの、検出
面の構成を示す図である。同図のとおり、光電変換素子
で構成される縞状検出面１は、互いに同一サイズのプラ
ス極の素子とマイナス極の素子でベアをなし、各極側の
複数個の縞状検出面１は、同一のピッチＰで一方向（測
定方向）に配設されている。そして、縞状検出面１の長
さしは全て同一とされ、幅Ｗは中央部のペアが最も大き
く、両側に向って徐々に小さくされている。具体的には
、例えばピッチＰは１６０μｍ程度、幅ＷはピッチＰの
１／３以下、長さしは５　ｍｍ以上とされる。

これにより、縞状検出面１は中央部で受光面積が大きく
高感度とされ、両側部で受光面積が小さく低感度とされ
る。

第２図は第１図の速度検出用空間フィルタを用いた速度
検出器の全体構成を示している。図示の通り、空間フィ
ルタ１０のプラス極とマイナス極の一対の出力電流（光
電流）は、それぞれ増幅器２１．２２を介して電流電圧
変換され、差動増幅器２３に入力される。そして、差動
出力は交流増幅器２４で増幅され、レベル弁別器２５で
所定のしきい値Ｓと比較され、速さに対応した周波数の
パルス出力となって周波数測定回路２６に与えられる。

次に、上記実施例の作用を、第３図を参照して説明する
。

同図（ａ）は、反射率かあまり変化しない路面１２（ア
スフィルトの部分）の像を空間フィルタに結像している
ときの交流増幅器２４の出力を示し、同図（ｂ）はこの
場合のレベル弁別器２５の出力を示す。図示の通り、交
流増幅器２４の出力をしきい値レベルＳで弁別すること
でパルス波形か得られ、この周波数は周波数測定回路２
６てカウントされる。ここで、路面１２の移動速度■は
、Ｖ−（Ｐ／ｍ）ｆ　　　　　　　　　　・・・（１）
で求められる。（１）式において、ｍは結像レンズ１１
の倍率てあり、Ｐは縞状検出面１のピッチてあり、ｆは
空間フィルタの出力周波数（周波数測定回路２６の周波
数カウント値）である。

第３図（ｃ）および（ｄ　）は、第５図（ａ）に示す従
来の空間フィルタを用いた場合であって、反射率が路面
１２の白塗り部分などによって大きく変化したときの交
流増幅器２４の出力とレベル弁別器２５の出力を示す。

この場合には、第３図（ｃ）に示す交流増幅器２４の出
力には低周波成分が含まれているため、レベル弁別器２
５の出力は同図（ｄ）に示すように、−様なパルス波形
でなくなる。従って、周波数測定回路２６でこれをカウ
ントしても、路面１２の本当の速さに対応したカウント
値が得られない。

第３図（ｅ）および（ｆ）は、実施例に係る空間フィル
タを用いた場合であって、路面１２の反射率が白塗り部
分などで大きく変化したときの交流増幅器２４の出力と
レベル弁別器２５の出力を示している。この場合には、
空間フィルタの縞状検出面１は中央部で感度が高く、両
側部で感度か低くされているので、交流増幅器２４の出
力には大きな低周波成分は含まれない。このため、レベ
ル弁別器２５の出力は、同図（ｆ）に示すように一様な
パルス波形となるので、周波数測定回路２６からは路面
１２の本当の速さに比例したカウント値か出力される。

そして、本実施例では、縞状検出面１の長さしは全てに
ついて同一とされているので、高いＱ値が実現され、従
って交流増幅器２４の出力波形が歪むことはなくなる。

このため、レベル弁別器２５の出力パルスは一様となり
、正確な速度検出か実現できる。

第４図に本発明の他の実施例の空間フィルタの検出面を
示す。この空間フィルタは光電変換素子からなる検出面
１をある角度（θ）傾け、矢羽根状に配置して速度検出
及び進行方向の判断をすることを目的としたものである
。この場合も、検出面１を構成している光電変換素子を
、空間フィルタの外側から内側に向って幅Ｗ′を徐々に
大きくすることにより受光面積を大きくし、空間フィル
タの中央部分で最も検８感度か大きくなるように構成し
ている。そして、上述の実施例と同し様に、検出面１の
長さを同一にしているので、フィルタのＱ値か高く、従
って上述した効果が得られることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、空間フィルタを
構成する各検出面は、移動物体の移動方向において徐々
に幅が狭くされているので、入射光量か急変するときて
も、低周波成分を含んた信号は出力されにくくなる。ま
た、検出面の長さは時間−であるため、空間フィルタの
Ｑ値か高くなり、出力波形か歪むこともない。このため
、正確な速度検出を可能にした空間フィルタか実現でき
る。また、本発明の空間フィルタは半導体製造プロセス
により容易に作製できるので、低コストである。

フィルタを改良した従来例の構成図である。

１　・縞状検出面、２・・・信号…力端子、１０・フィ
ルタ、１１・・結像レンズ、１２・・・路面、２４　交
流増幅器、２５・　レベル弁別器、２６　・周波数Ｍ］
定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光検出素子の複数の検出面を測定すべき移動物体の移
   動方向に沿って配列した速度検出用空間フィルタにおい
   て、 前記複数の検出面のそれぞれは、前記移動方向の少なく
   とも一方側に向って、徐々に当該移動方向の幅が狭くな
   り、かつ長さが略同一であるよう構成されていることを
   特徴とする速度検出用空間フィルタ。