JPH05273346A - Vehicle speed measuring instrument - Google Patents

Vehicle speed measuring instrument

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Publication number
JPH05273346A
JPH05273346A JP6774592A JP6774592A JPH05273346A JP H05273346 A JPH05273346 A JP H05273346A JP 6774592 A JP6774592 A JP 6774592A JP 6774592 A JP6774592 A JP 6774592A JP H05273346 A JPH05273346 A JP H05273346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle speed
frequency
output
vehicle
road surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP6774592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Yonezawa
康則 米澤
Hironobu Inoue
博允 井上
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP6774592A priority Critical patent/JPH05273346A/en
Publication of JPH05273346A publication Critical patent/JPH05273346A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To accurately measure the absolute ground speed of a vehicle. CONSTITUTION:The title instrument measures the speed of its own vehicle from the deviated frequency component of reflected waves of ultrasonic waves of a fixed frequency from the road surface corresponding to the speed of the vehicle by transmitting the ultrasonic waves against the road surface. A band- pass filter 11 is provided between a detector 7 and amplifier circuit 8. The passing band of the filter 11 is changed by means of a comparator 10 in accordance with the measured speed of the vehicle. Therefore, the deviated frequency component caused by the movement of the vehicle body is removed by only passing the extracted output of the deviated frequency component in the near band corresponding to the measured speed of the vehicle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、路面に対して一定周波
数の超音波を送波し、路面からの反射波の車速に応じた
周波数偏移成分を抽出し、その周波数偏移成分から車速
を計測するドップラー方式の車速計測装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention transmits an ultrasonic wave having a constant frequency to a road surface, extracts a frequency shift component corresponding to the vehicle speed of a reflected wave from the road surface, and extracts the vehicle speed from the frequency shift component. The present invention relates to a vehicle speed measuring device of a Doppler system for measuring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の自動車などに用いられている車速
計測装置では、車輪速から速度を求めるようになってい
る。ところで、昨今ではブレーキ性能を向上させるため
に、ABS(アンチロック・ブレーキング・システム)
を導入した車が増えている。このABSの性能は、車の
速度検出能力が1つのキーになっている。
2. Description of the Related Art In a conventional vehicle speed measuring device used for an automobile or the like, the speed is obtained from the wheel speed. By the way, recently, in order to improve the braking performance, ABS (anti-lock braking system)
The number of cars that have introduced is increasing. The key to the performance of this ABS is the vehicle speed detection capability.

【0003】自動車自体の車輪速度は、ドライバがパニ
ックブレーキを踏んだとき、車輪自体の回転が停止して
しまい、車は路面の上をタイヤロックのままで滑ること
になり、車輪速度が0km/hとなってしまう。そこ
で、これによる性能の低下を招かないようなソフト的な
工夫がなされたABSが開発されている。しかしなが
ら、もし車の対地絶対車速を車自体で手軽に検出できれ
ば、より完成度の高いABSが商品化されるはずであ
る。
The wheel speed of the vehicle itself is such that when the driver steps on the panic brake, the rotation of the wheel itself stops, and the vehicle slides on the road surface with the tire locked, resulting in a wheel speed of 0 km / It will be h. Therefore, an ABS has been developed that has been devised as a software so as not to reduce the performance. However, if the absolute vehicle speed to the ground can be easily detected by the vehicle itself, a more complete ABS should be commercialized.

【0004】このような対地絶対車速を検出する車速計
測装置としては何例かが考案されると共に試作され、現
状においては上記商品ベースになりえる車速計測装置と
しては、ドップラー方式を採用したものが有効と考えら
れている。上記ドップラー方式の車速計測装置の具体例
として代表的なものを図15に示す。この車速計測装置
では、発振回路1の出力を増幅回路2で増幅して超音波
マイクロホン3を駆動し、発振周波数f0 の超音波を送
信する。ここで、超音波マイクロホン3は図16(a)
のイに示す出力特性を有し、周波数f0 の電気信号を超
音波に変換して空中に送出する。また、上記超音波マイ
クロホン3からは、図17に示すように、鉛直下方に対
して車Aの進行方向と反対の方向で角度θの傾きを持つ
方向に超音波を送信するようにしてある。なお、上記角
度θを以下の説明では対地入射角と呼ぶ。
Some examples of such a vehicle speed measuring device for detecting an absolute vehicle speed to the ground have been devised and prototyped. As a vehicle speed measuring device which can be used as a product base in the present situation, one adopting the Doppler system is used. It is considered effective. A typical example of the Doppler type vehicle speed measuring device is shown in FIG. In this vehicle speed measuring device, the output of the oscillation circuit 1 is amplified by the amplification circuit 2 to drive the ultrasonic microphone 3, and the ultrasonic wave of the oscillation frequency f 0 is transmitted. Here, the ultrasonic microphone 3 is shown in FIG.
It has the output characteristics shown in b) and converts the electric signal of frequency f 0 into ultrasonic waves and sends them out into the air. Further, as shown in FIG. 17, the ultrasonic microphone 3 transmits ultrasonic waves in a direction having an inclination of an angle θ in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle A vertically downward. The angle θ will be referred to as a ground incident angle in the following description.

【0005】上記超音波マイクロホン3から送出された
周波数f0 の超音波は、路面で反射され、超音波マイク
ロホン4で受信される。ここで、超音波マイクロホン4
で受信される超音波は、車の走行によってドップラーシ
フトを受けた周波数f’となる。このときの周波数f’
は次式で示される。
The ultrasonic wave of frequency f 0 sent from the ultrasonic microphone 3 is reflected on the road surface and received by the ultrasonic microphone 4. Here, the ultrasonic microphone 4
The ultrasonic wave received at 1 has a frequency f ′ that is Doppler-shifted by the traveling of the vehicle. Frequency f'at this time
Is given by the following equation.

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】但し、Cは音速(331.5+0.6
t)、Vは車速、θは対地入射角、f0は送信周波数 この超音波マイクロホン4は、図16(a)のロで示す
受信帯域特性を有し、周波数f0 からドップラーシフト
を受けた周波数f’を広い帯域で受波できる特性を有す
る。この超音波マイクロホン4の受波出力は、増幅回路
5で増幅され、ミキサ6により発振回路1の発振信号と
混合され、f0 −f’の差分Δfがビート信号、つまり
はドップラーのうなり信号(以下、ドップラー信号と呼
ぶ)として出力される。このドップラー信号から発振回
路1からのキャリア成分f0 を除去し、Δfのドップラ
ー信号のみを抽出する。このドップラー信号は増幅回路
8で増幅され、FV変換回路9で周波数(速度)に応じ
た電圧に変換される。このようにして、ドップラー車速
計測装置は車の対地絶対車速を検出できるのある。な
お、増幅回路8には図16(b)に示す低域通過型の帯
域特性を持たせてあり、検出したい最高速度から0km
/hまでに応じたドップラー信号を通すフィルタの機能
を兼ね備えている。
However, C is the speed of sound (331.5 + 0.6
t), V is the vehicle speed, θ is the angle of incidence on the ground, and f 0 is the transmission frequency. The ultrasonic microphone 4 has the reception band characteristic shown by B in FIG. 16A, and has received the Doppler shift from the frequency f 0 . It has a characteristic that the frequency f ′ can be received in a wide band. The received output of the ultrasonic microphone 4 is amplified by the amplification circuit 5 and mixed with the oscillation signal of the oscillation circuit 1 by the mixer 6, and the difference Δf of f 0 −f ′ is a beat signal, that is, a Doppler beat signal ( Hereinafter, it is output as a Doppler signal). The carrier component f 0 from the oscillation circuit 1 is removed from this Doppler signal and only the Doppler signal of Δf is extracted. The Doppler signal is amplified by the amplifier circuit 8 and converted into a voltage according to the frequency (speed) by the FV conversion circuit 9. In this way, the Doppler vehicle speed measuring device can detect the absolute vehicle speed to the ground. The amplifier circuit 8 has a low-pass band characteristic shown in FIG. 16 (b) so that the maximum speed to be detected is 0 km.
It also has the function of a filter that allows the Doppler signal to pass through / h.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のドッ
プラー方式を採用した対地絶対車速の検出方式では、走
行中の車のノイズや振動あるいは路面に応じた車のピッ
チングやローリングの影響を受けやすく、例えば、車が
ゆっくりと上下に動いただけで、車速計測装置にとって
は走行に応じて発生するドップラーシフト(cos θ成
分)の他に、上下移動のシフト(Usin θ成分…Uは車
の上下動速度)の影響を受ける。つまりは、図16
(b)に示すように広帯域のアクティブフィルタ特性を
有する増幅回路8では、全てのドップラーシフト成分が
通過させてしまい、実際には100km/hで走行して
いても、回路出力、例えばFV変換回路9の出力には数
km/hの信号は出力されることがある。一般的には走
行中の速度よりは、車の上下動は遙に遅いため、折角の
走行中の速度に応じた出力が急に低下したり、出力され
ないことがあり、これはノイズと表現されていることが
多かった。このため、上記超音波を用いたドップラー方
式での対地絶対車速の計測は信頼性及び性能面におい
て、今一歩であると評価されていた。
By the way, in the detection method of the absolute vehicle speed to the ground adopting the above-mentioned Doppler method, it is easy to be affected by the noise and vibration of the running vehicle or the pitching and rolling of the vehicle depending on the road surface, For example, in addition to the Doppler shift (cos θ component) that occurs when the vehicle moves slowly up and down and the vehicle speed measuring device travels, a shift in vertical movement (U sin θ component ... U is the vertical movement speed of the vehicle). ) Is affected. That is, FIG.
As shown in (b), in the amplifier circuit 8 having a wide band active filter characteristic, all Doppler shift components are allowed to pass, and even if the vehicle actually travels at 100 km / h, the circuit output, for example, the FV conversion circuit. The output of 9 may output a signal of several km / h. Generally, the vertical movement of the car is much slower than the speed while driving, so the output depending on the speed while driving may suddenly drop or may not be output, which is referred to as noise. There were many Therefore, it has been evaluated that the measurement of the absolute vehicle speed with respect to the ground by the Doppler method using the above-mentioned ultrasonic waves is a step forward in terms of reliability and performance.

【0009】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、正確な対地絶対車速の
計測が可能な車速計測装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a vehicle speed measuring device capable of accurately measuring an absolute vehicle speed to ground.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、周波数偏移の抽出部の出力を
速度計測部に入力する部分に、計測された車速に応じて
通過帯域が可変され、計測された車速に対応する近傍領
域だけの周波数偏移の抽出出力を通過させるバンドパス
フィルタ手段を備えている。
In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, the output of the frequency deviation extracting section is passed to a section for inputting to the speed measuring section according to the measured vehicle speed. The band-pass filter means has a variable band and passes the extracted output of the frequency deviation only in the vicinity region corresponding to the measured vehicle speed.

【0011】請求項2の発明では、周波数偏移の抽出部
の出力を速度計測部に入力する部分に、計測された車速
に応じて低域カットオフ周波数が可変され、計測された
車速に対応する周波数よりも低い周波数偏移の抽出出力
が速度計測部に入力されることを阻止するハイパスフィ
ルタ手段を備えている。請求項3の発明では、周波数偏
移の抽出部の出力を2値化し、その出力の特徴成分を抽
出して異常出力を判別し、異常出力はノイズ成分として
除去する演算処理手段を備えている。
According to the second aspect of the present invention, the low-range cutoff frequency is changed in accordance with the measured vehicle speed in the portion for inputting the output of the frequency shift extracting section to the speed measuring section, and corresponds to the measured vehicle speed. High-pass filter means is provided to prevent the extracted output having a frequency deviation lower than the specified frequency from being input to the speed measurement unit. According to the invention of claim 3, the output of the frequency shift extraction unit is binarized, the characteristic component of the output is extracted, the abnormal output is discriminated, and the abnormal output is removed as a noise component. ..

【0012】[0012]

【作用】請求項1の発明では、車自体の動きにより生じ
る周波数偏移成分をバンドパスフィルタ手段で除去し
て、対地絶対車速の計測が不正確になることを防止す
る。請求項2の発明では、車自体の動きにより生じる周
波数偏移成分は低域領域に多く存在することに着目し、
車自体の動きにより生じる周波数偏移成分をハイパスフ
ィルタ手段で除去して、対地絶対車速の計測が不正確に
なることを防止する。
According to the first aspect of the present invention, the frequency shift component generated by the movement of the vehicle itself is removed by the bandpass filter means to prevent inaccurate measurement of the absolute vehicle speed with respect to ground. In the invention of claim 2, paying attention to the fact that the frequency shift component generated by the movement of the vehicle itself exists in the low frequency region,
The frequency shift component caused by the movement of the vehicle itself is removed by the high-pass filter means to prevent inaccurate measurement of the absolute vehicle speed with respect to ground.

【0013】請求項3の発明では、車自体の動きにより
生じる周波数偏移成分をソフト的に取り除き、対地絶対
車速の計測が不正確になることを防止する。
According to the third aspect of the present invention, the frequency shift component caused by the movement of the vehicle itself is removed by software to prevent inaccurate measurement of the absolute vehicle speed with respect to ground.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1乃至図4に本発明の一実施例を示す。
本実施例の車速計測装置は、上述した超音波ドップラー
方式を基礎とするもので、基本構成的には図10で説明
したと同様の構成となっている。従って、同一構成に関
しては同一符号を付し、詳細な説明は省略し、以下の説
明では本発明の特徴とする点についてのみ説明する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
The vehicle speed measuring device according to the present embodiment is based on the above-mentioned ultrasonic Doppler system, and basically has the same structure as described in FIG. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only the characteristic features of the present invention will be described in the following description.

【0015】本実施例の場合には、検波器7の後段回路
の構成に特徴がある。具体的には、検波器7の出力に外
部制御に応じて検波出力を通過させる帯域特性を図2に
示すように可変自在なバンドパスフィルタ(以下、BP
Fと略称する)11を備える。ここで、上記BPF11
は、多段にスイッチング可能な例えばアナログスイッチ
ICを用いて構成してあり、各スインチング時の通過帯
域の幅は車の急な加減速に対応できるだけの幅(例え
ば、数kHz程度)としてある。このBPF11の出力
は増幅回路8で増幅されて、FV変換回路9に入力され
る。但し、上記BPF11と増幅回路8の順序は逆にし
てもよく、上記BPF11と同様の機能を増幅回路8に
持たせても差支えない。
The present embodiment is characterized by the configuration of the post-stage circuit of the detector 7. Specifically, as shown in FIG. 2, the band characteristic of allowing the output of the detector 7 to pass the detected output in accordance with external control is a variable band pass filter (hereinafter, BP).
11). Here, the BPF 11
Is configured by using, for example, an analog switch IC capable of switching in multiple stages, and the width of the pass band at each swinging is set to a width (for example, about several kHz) that can cope with sudden acceleration / deceleration of the vehicle. The output of the BPF 11 is amplified by the amplifier circuit 8 and input to the FV conversion circuit 9. However, the order of the BPF 11 and the amplifier circuit 8 may be reversed, and the amplifier circuit 8 may have the same function as the BPF 11.

【0016】FV変換回路9ではドップラー信号Δfに
応じた電圧を出力するのであるが、このFV変換回路9
の出力はコンパレータ10に入力される。つまり、コン
パレータ10でBPF11の通過帯域を可変設定する。
ここで、このコンパレータ10には図3に示す多数のし
きい値Th1 〜Th4 が設定してあり、FV変換回路9
のアナログ出力をモニタすることにより、BPF11の
通過帯域を可変制御する。このようにすれば、図2に示
すように、ドップラー信号Δfの周波数が高くなれば
(車の車速が速くなれば)、BPF11の通過帯域を図
2のA〜Dに示すように周波数の高い方にシフトし、車
の上下動などのように極めて低いドップラー信号成分を
カットすることができ、高速走行時に安定して対地絶対
車速を検出できる。なお、図4は図1における各回路の
出力波形を示す。
The FV conversion circuit 9 outputs a voltage according to the Doppler signal Δf.
Is output to the comparator 10. That is, the pass band of the BPF 11 is variably set by the comparator 10.
Here, a large number of threshold values Th 1 to Th 4 shown in FIG. 3 are set in the comparator 10, and the FV conversion circuit 9 is set.
The pass band of the BPF 11 is variably controlled by monitoring the analog output of. In this way, as shown in FIG. 2, if the frequency of the Doppler signal Δf becomes higher (the vehicle speed becomes faster), the pass band of the BPF 11 becomes higher as shown in FIGS. It is possible to shift to one direction and cut extremely low Doppler signal components such as vertical movement of the vehicle, so that the absolute vehicle speed to the ground can be detected stably during high speed running. 4 shows the output waveform of each circuit in FIG.

【0017】(実施例2)図5に本発明の他の実施例を
示す。本実施例では検波器7の出力に増幅回路8を設
け、この増幅回路8で増幅されたドップラー信号Δfを
波形整形回路12で波形整形してディジタル信号に変換
する構成となっている。ここで、波形整形回路12は例
えばシュミットトリガ回路で構成すればよい。そして、
本実施例の場合には上記波形整形回路12でディジタル
信号に変換を行っているので、BPF11の代わりにデ
ィジタルフィルタ13を備える。このディジタルフィル
タ13では、FV変換回路9の出力をモニタするコンパ
レータ10により、ディジタルパルスの周期が可変さ
れ、通過させるディジタル信号のパルス幅が可変制御さ
れる。本実施例の場合にも、基本的には実施例1の場合
と同様に、ドップラー信号Δfの周波数が高くなれば
(車の車速が速くなれば)、ディジタルフィルタ13の
通過可能なディジタル信号を周波数の高いものだけと
し、車の上下動などのように極めて低いドップラー信号
成分をカットし、高速走行時に安定して対地絶対車速を
検出可能とする。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, an amplifier circuit 8 is provided at the output of the detector 7, and the Doppler signal Δf amplified by the amplifier circuit 8 is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 12 and converted into a digital signal. Here, the waveform shaping circuit 12 may be composed of, for example, a Schmitt trigger circuit. And
In the case of this embodiment, since the waveform shaping circuit 12 converts the digital signal, a digital filter 13 is provided instead of the BPF 11. In this digital filter 13, the period of the digital pulse is varied by the comparator 10 that monitors the output of the FV conversion circuit 9, and the pulse width of the digital signal to be passed is variably controlled. Also in the case of the present embodiment, basically, as in the case of the first embodiment, if the frequency of the Doppler signal Δf becomes higher (the vehicle speed becomes faster), the digital signal which can be passed through the digital filter 13 is changed. Only the high frequency is used, and the extremely low Doppler signal components such as the vertical movement of the car are cut, and the absolute vehicle speed to ground can be detected stably at high speed.

【0018】(実施例3)図6及び図7に本発明のさら
に他の実施例を示す。本実施例では、実施例1における
BPF11の代わりにハイパスフィルタ(以下、HPF
と呼ぶ)14を用い、このHPF14は低域カットオフ
周波数をコンパレータ10の制御により可変自在となっ
ている。つまり、実際の車の運転中の上下動等の動きは
高速走行により発生するドップラー信号Δfの周波数よ
りもはるかに低い。従って、実施例1のように検波器7
の出力を通過させる帯域を可変しなくても、つまりは広
域カッオフ周波数は可変しなくても、車の運転中の上下
動等の動きによる成分を除去することが可能である。本
実施例のHPF14では、図7に示すように、車の速度
が上昇するに伴って低域カットオフ周波数を高くして、
上下動等の動きによる成分を除去するようにしてある。
(Embodiment 3) FIGS. 6 and 7 show still another embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of the BPF 11 in the first embodiment, a high-pass filter (hereinafter, HPF) is used.
14), and the HPF 14 is capable of varying the low-frequency cutoff frequency under the control of the comparator 10. That is, the movement such as vertical movement during actual driving of the vehicle is much lower than the frequency of the Doppler signal Δf generated by high-speed running. Therefore, as in the first embodiment, the detector 7
It is possible to remove components due to movement such as vertical movement during driving of the vehicle without changing the band for passing the output of, that is, without changing the wide range cutoff frequency. In the HPF 14 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the low cutoff frequency is increased as the vehicle speed increases,
The components due to movements such as vertical movement are removed.

【0019】なお、実施例2におけるいわゆるバンドパ
スフィルタとしての働きをするディジタルフィルタ13
を、本実施例と同様にハイパスフィルタとして働くよう
にしてもよい。 (実施例4)図8及び図9に本発明のさらに別の実施例
を示す。本実施例は上記実施例3におけるHPF14及
びコンパレータ10の部分を簡素化した実施例であり、
低域カットオフ周波数が可変自在なHPF14を、コン
デンサC1 と抵抗R1 ,R2で構成し、コンパレータ1
0の代わりに抵抗R2 の両端に並列に接続されたトラン
ジスタQ1 を用い、このトランジスタQ1 をFV変換回
路9の出力でオン,オフしている。ここで、抵抗R1
抵抗値が小さく、抵抗R2 は抵抗値を大きくしてある。
なお、上記回路部をフィルタ部15と呼びことにする。
The digital filter 13 that functions as a so-called bandpass filter in the second embodiment.
May function as a high-pass filter as in the present embodiment. (Embodiment 4) FIGS. 8 and 9 show still another embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment in which the HPF 14 and the comparator 10 in Embodiment 3 are simplified.
The HPF 14 whose low-frequency cutoff frequency is variable is composed of a capacitor C 1 and resistors R 1 and R 2 , and the comparator 1
Instead of 0, a transistor Q 1 connected in parallel across the resistor R 2 is used, and this transistor Q 1 is turned on / off by the output of the FV conversion circuit 9. Here, the resistance of the resistor R 1 is small, and the resistance of the resistor R 2 is large.
The circuit unit will be referred to as the filter unit 15.

【0020】いま、FV変換回路9の出力がトランジス
タQ1 のスレショールド電圧(約0.6V)以下である
ときには、トランジスタQ1 がオフであり、フィルタ部
15のハイパスフィルタの低域カットオフ周波数が図9
における実線で示すように低くなっており、FV変換回
路9の出力がトランジスタQ1 のスレショールド電圧を
越えると、トランジスタQ1 がオンとなり、抵抗R2
両端が短絡されて、フィルタ部15のハイパスフィルタ
の低域カットオフ周波数が図9に示すように高くなる。
[0020] Now, when the output of the FV converter 9 is equal to or less than the threshold voltage of the transistor Q 1 (approximately 0.6V), the transistor Q 1 is off, the low frequency cut-off of the high-pass filter of the filter unit 15 Frequency is Figure 9
Has become as shown by the solid line low at the output of the FV converter 9 exceeds a threshold voltage of the transistor Q 1, the transistor Q 1 is turned on, both ends are short-circuited resistor R 2, the filter unit 15 The low-pass cutoff frequency of the high-pass filter is increased as shown in FIG.

【0021】(実施例5)図10乃至図12に本発明の
さらに他の実施例を示す。上述の実施例の場合にはハー
ド的に処理して車の上下動などによる成分を除去してい
たが、本実施例ではソフト的にその成分を除去するよう
にしたものである。このため、本実施例では増幅回路8
の出力にCPUからなる演算処理部18を設けてある。
(Fifth Embodiment) FIGS. 10 to 12 show still another embodiment of the present invention. In the case of the above-described embodiment, the processing is performed by hardware to remove the component due to the vertical movement of the vehicle, but in the present embodiment, the component is removed by software. Therefore, in this embodiment, the amplifier circuit 8
An arithmetic processing unit 18 including a CPU is provided at the output of the.

【0022】この演算処理部18では、高い増幅率を持
ち出力がほぼハイ,ローに2値化される増幅回路8の出
力を、所定のタイミングパルスでサプリングを続け、例
えばサンプリング数を10パルスとして、その増幅回路
8の出力のパルス幅を求めて記憶し、イニシャライズす
る。そして、求められたパルス幅を前回のパルス幅と比
較することにより、異常値であるかどうかの判定を行
う。ここで、異常がなければ、FV変換回路を行うこと
によりそのパルス幅に応じた電圧を出力する。いま、図
12に示すように異常なパルス幅t2 が求められると、
このパルス幅t2は異常と判定して、前回のパルス幅t
1 に基づいた電圧を出力する。なお、この異常なパルス
幅t2 はそののパルス幅の判定処理には用いない。この
演算処理部18の働きを回路的に示すと、図11に示す
ように、サンプリング部19、イニシャライズ部20、
比較判定部21及びFV変換部22とで構成されること
になる。
In the arithmetic processing section 18, the output of the amplifier circuit 8 which has a high amplification factor and whose output is binarized into a high level and a low level is continuously supplied at a predetermined timing pulse, and the sampling number is set to 10 pulses, for example. Then, the pulse width of the output of the amplifier circuit 8 is obtained, stored and initialized. Then, by comparing the obtained pulse width with the previous pulse width, it is determined whether or not it is an abnormal value. Here, if there is no abnormality, the FV conversion circuit is operated to output a voltage corresponding to the pulse width. Now, when an abnormal pulse width t 2 is obtained as shown in FIG. 12,
This pulse width t 2 is judged to be abnormal, and the previous pulse width t
Output voltage based on 1 . The abnormal pulse width t 2 is not used in the pulse width determination process. When the operation of the arithmetic processing unit 18 is shown in a circuit form, as shown in FIG. 11, the sampling unit 19, the initialization unit 20,
The comparison / determination unit 21 and the FV conversion unit 22 are included.

【0023】つまり、速度は連続的で且つアナログ的に
変化するものであり、それに伴って連続的に変化してい
くパルス幅の変化の過程とはほど遠い例えば10%以上
の差が現れ、再び元のパルス幅に戻った時には、その際
のパルスはノイズとして処理するのである。このように
しても車の上下動による影響を除去できる。ところで、
ドップラー信号Δfの周波数が加速により急激に周期が
短くなっている過程では、増幅回路8の出力のパルス幅
は図14に示すようにt1 からt8と変化する。この場
合に、毎回のパルス幅t1 〜t8 に応じてFV変換を行
って出力すると、出力が急激な変化として現れ、この出
力を用いる回路にとって好ましい出力にならない。そこ
で、求められたパルス幅を平均化することにより、出力
の変化の割合を滑らかにしている。なお、このような状
況は急激に減速を行う場合にも同様のことが言える。こ
こで、t1 >t2 >……>t8 またはt1 <t 2 <……
<t8 と一方向へのパルス幅の変化を条件として、平均
化すれば、真の絶対車速からかけはなれることはない。
さらに、この連続的にパルス幅が変化する過程では、明
らかに異なるパルスが入力されたときには、そのパルス
を除去するようにすればよい。
That is, the speed is continuous and analog
It changes, and it changes continuously with it.
Far from the process of pulse width change, eg 10% or more
Difference appears and when the original pulse width is restored again,
Pulse is treated as noise. in this way
Even so, the effect of the vertical movement of the car can be eliminated. by the way,
The frequency of the Doppler signal Δf sharply changes with the acceleration.
In the process of shortening, the pulse width of the output of the amplifier circuit 8
Is t as shown in FIG.1To t8And changes. This place
Pulse width t1~ T8FV conversion according to
Output, the output appears as a sudden change.
Not a desirable output for circuits that use force. There
Output by averaging the obtained pulse width
The rate of change is smoothed. In addition, such a state
The same can be said for the situation when the vehicle decelerates rapidly. This
Where t1> T2> …… > t8Or t1<T 2<……
<T8And the pulse width change in one direction, the average
If it does, you can't get out of the true absolute vehicle speed.
Furthermore, in the process of continuous pulse width change,
When a different pulse is input, that pulse
Should be removed.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は上述のように、周波数偏移の抽
出部の出力を速度計測部に入力する部分に、計測された
車速に応じて通過帯域が可変され、計測された車速に対
応する近傍領域だけの周波数偏移の抽出出力を通過させ
るバンドパスフィルタ手段を備えているので、車自体の
動きにより生じる周波数偏移成分をバンドパスフィルタ
手段で除去して、対地絶対車速の計測が不正確になるこ
とを防止できる。
As described above, according to the present invention, the pass band is changed in accordance with the measured vehicle speed in the portion for inputting the output of the frequency deviation extraction unit into the speed measuring unit, and the measured vehicle speed is supported. Since it is equipped with bandpass filter means for passing the extracted output of the frequency deviation only in the vicinity region, the frequency deviation component generated by the movement of the vehicle itself is removed by the bandpass filter means, and the absolute vehicle speed to ground can be measured. You can prevent inaccuracies.

【0025】請求項2の発明では、周波数偏移の抽出部
の出力を速度計測部に入力する部分に、計測された車速
に応じて低域カットオフ周波数が可変され、計測された
車速に対応する周波数よりも低い周波数偏移の抽出出力
が速度計測部に入力されることを阻止するハイパスフィ
ルタ手段を備えているので、車自体の動きにより生じる
周波数偏移成分をハイパスフィルタ手段で除去して、対
地絶対車速の計測が不正確になることを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, the low-range cutoff frequency is changed according to the measured vehicle speed in the portion for inputting the output of the frequency deviation extraction section to the speed measuring section, and corresponds to the measured vehicle speed. Since the high-pass filter means for preventing the extraction output of the frequency deviation lower than the frequency to be input to the speed measuring unit is provided, the frequency deviation component generated by the movement of the vehicle itself is removed by the high-pass filter means. , It is possible to prevent inaccurate measurement of the absolute vehicle speed to ground.

【0026】請求項3の発明では、周波数偏移の抽出部
の出力を2値化し、その出力の特徴成分を抽出して異常
出力を判別し、異常出力はノイズ成分として除去する演
算処理手段を備えているので、車自体の動きにより生じ
る周波数偏移成分をソフト的に取り除き、対地絶対車速
の計測が不正確になることを防止できる。
According to the third aspect of the present invention, the output of the frequency shift extraction unit is binarized, the characteristic component of the output is extracted to discriminate the abnormal output, and the abnormal output is removed as a noise component. Since it is provided, the frequency shift component generated by the movement of the vehicle itself can be removed by software, and the measurement of the absolute vehicle speed with respect to ground can be prevented from becoming inaccurate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】同上のバンドパスフィルタの動作説明図であ
る。
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the above bandpass filter.

【図3】同上のコンパレータの動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above comparator.

【図4】(a)〜(g)は同上の各部の出力波形図であ
る。
FIG. 4A to FIG. 4G are output waveform charts of respective parts of the same.

【図5】他の実施例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of another embodiment.

【図6】さらに他の実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of still another embodiment.

【図7】同上のハイパスフィルタの動作説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the above high-pass filter.

【図8】さらに別の実施例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of yet another embodiment.

【図9】同上のフィルタ部の動作説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the above filter unit.

【図10】さらに他の実施例の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of still another embodiment.

【図11】同上の演算処理部の具体構成図である。FIG. 11 is a specific configuration diagram of the arithmetic processing unit of the above.

【図12】同上の演算処理部の動作説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of an operation of the arithmetic processing unit of the above.

【図13】他の演算処理部の具体構成図である。FIG. 13 is a specific configuration diagram of another arithmetic processing unit.

【図14】同上の動作説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of the above.

【図15】従来例の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional example.

【図16】(a),(b)は超音波マイクロホンの特性
図及び増幅回路の特性図である。
16A and 16B are a characteristic diagram of an ultrasonic microphone and a characteristic diagram of an amplifier circuit.

【図17】(a),(b)は対地絶対車速の計測方法を
示す説明図及びその要部の拡大図である。
17 (a) and 17 (b) are an explanatory view showing a method of measuring an absolute vehicle speed with respect to ground and an enlarged view of a main part thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 検波器 8 増幅回路 9 FV変換回路 10 コンパレータ 11 バンドパスフィルタ 13 ディジタルフィルタ 14 ハイパスフィルタ 15 フィルタ部 18 演算処理部 7 Detector 8 Amplification Circuit 9 FV Conversion Circuit 10 Comparator 11 Band Pass Filter 13 Digital Filter 14 High Pass Filter 15 Filter Section 18 Arithmetic Processing Section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 路面に対して一定周波数の超音波を送波
し、路面からの反射波の車速に応じた周波数偏移成分を
抽出し、その周波数偏移成分から車速を計測する車速計
測装置であって、周波数偏移の抽出部の出力を速度計測
部に入力する部分に、計測された車速に応じて通過帯域
が可変され、計測された車速に対応する近傍領域だけの
周波数偏移の抽出出力を通過させるバンドパスフィルタ
手段を備えて成ることを特徴とする車速計測装置。
1. A vehicle speed measuring device for transmitting an ultrasonic wave having a constant frequency to a road surface, extracting a frequency deviation component according to the vehicle speed of a reflected wave from the road surface, and measuring the vehicle speed from the frequency deviation component. That is, the passband is varied according to the measured vehicle speed in the portion where the output of the frequency deviation extraction unit is input to the speed measurement unit, and the frequency deviation of only the vicinity region corresponding to the measured vehicle speed is A vehicle speed measuring device comprising bandpass filter means for passing an extracted output.
【請求項2】 路面に対して一定周波数の超音波を送波
し、路面からの反射波の車速に応じた周波数偏移成分を
抽出し、その周波数偏移成分から車速を計測する車速計
測装置であって、周波数偏移の抽出部の出力を速度計測
部に入力する部分に、計測された車速に応じて低域カッ
トオフ周波数が可変され、計測された車速に対応する周
波数よりも低い周波数偏移の抽出出力が速度計測部に入
力されることを阻止するハイパスフィルタ手段を備えて
成る車速計測装置。
2. A vehicle speed measuring device for transmitting an ultrasonic wave having a constant frequency to a road surface, extracting a frequency shift component according to the vehicle speed of a reflected wave from the road surface, and measuring the vehicle speed from the frequency shift component. In the part for inputting the output of the frequency deviation extraction unit to the speed measurement unit, the low-range cutoff frequency is changed according to the measured vehicle speed, and the frequency lower than the frequency corresponding to the measured vehicle speed. A vehicle speed measuring device comprising high-pass filter means for preventing a deviation extraction output from being input to a speed measuring unit.
【請求項3】 路面に対して一定周波数の超音波を送波
し、路面からの反射波の車速に応じた周波数偏移成分を
抽出し、その周波数偏移成分から車速を計測する車速計
測装置であって、周波数偏移の抽出部の出力を2値化
し、その出力の特徴成分を抽出して異常出力を判別し、
異常出力はノイズ成分として除去する演算処理手段を備
えて成ることを特徴とする車速計測装置。
3. A vehicle speed measuring device for transmitting an ultrasonic wave having a constant frequency to a road surface, extracting a frequency shift component according to the vehicle speed of a reflected wave from the road surface, and measuring the vehicle speed from the frequency shift component. Where the output of the frequency shift extraction unit is binarized, the characteristic component of the output is extracted, and the abnormal output is determined,
A vehicle speed measuring device comprising an arithmetic processing means for removing an abnormal output as a noise component.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919836A2 (en) * 1997-11-26 1999-06-02 Ricoh Microelectronics Co., Ltd. Speed measuring apparatus
JP2011064578A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Hitachi Automotive Systems Ltd Wheel speed detecting apparatus

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