JPH06313769A - Space filter type speed measuring apparatus, speed control system having the same and automobile - Google Patents

Space filter type speed measuring apparatus, speed control system having the same and automobile

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JPH06313769A
JPH06313769A JP12530893A JP12530893A JPH06313769A JP H06313769 A JPH06313769 A JP H06313769A JP 12530893 A JP12530893 A JP 12530893A JP 12530893 A JP12530893 A JP 12530893A JP H06313769 A JPH06313769 A JP H06313769A
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JP
Japan
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circuit
output
amplitude
filter type
velocity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12530893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Sakai
泰誠 酒井
Tetsuya Uno
徹也 宇野
Tatsuo Ogaki
龍男 大垣
Junichi Takagi
潤一 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Publication of JPH06313769A publication Critical patent/JPH06313769A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a space filter type speed measuring apparatus, a speed control system having the same and an automobile in which an error in the case of averaging is reduced by sensing a period in which an amplitude of an output signal is smaller than a predetermined value and complementing an output in this period. CONSTITUTION:An amplitude discriminator 5 decides whether an output amplitude from a tracking filter 3 is larger than a predetermined value or not. A discriminator 7 selects an output of a waveform shaper 4 in response to a decision result if the amplitude is decided to be larger than the predetermined value, or the discriminator selects an output of a PLL circuit 6 if the amplitude is smaller to output it. The number of output pulses is measured to detect a speed. Thus, even if the amplitude is extremely small, the output is complemented by the circuit 6.

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、測定誤差を少なくする
ための処理を施した空間フィルタ方式速度測定装置とそ
れを備えた速度制御システム及び自動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial filter type speed measuring device which has been subjected to processing for reducing measurement errors, a speed control system having the same, and an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、この種の空間フィルタ方式速
度測定装置においては、相対的に移動する測定対象物の
速度に比例する周波数信号を電圧、電流、デジタルコー
ド等に変換して出力している。この周波数信号は、一般
に空間フィルタのピッチ数が有限であり測定対象物がラ
ンダムパターンを有しているので、単一周波数信号では
なく、測定対象物の速度に比例した中心周波数を持つ狭
帯域不規則信号である。従って、速度を精度良く測定す
るためには、周波数信号を他の物理量に変換する際に平
均化を行うことが不可欠である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a spatial filter type velocity measuring device of this type, a frequency signal proportional to the velocity of a relatively moving measuring object is converted into a voltage, a current, a digital code or the like and output. There is. This frequency signal is not a single frequency signal because the number of pitches of the spatial filter is generally finite and the measurement object has a random pattern, so it is not a narrow-band signal with a center frequency proportional to the speed of the measurement object. It is a regular signal. Therefore, in order to measure the speed with high accuracy, it is essential to perform averaging when converting the frequency signal into another physical quantity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
平均化処理においては、空間フィルタ出力信号の不規則
性のため、信号振幅が極めて小さく二値化することがで
きなくなる場合があり、その場合には周波数を計測する
ことができないので、平均化の際の誤差要因となり、速
度測定精度が悪くなる。
However, in such an averaging process, the signal amplitude may be extremely small and binarization may not be possible due to the irregularity of the spatial filter output signal. In that case. Since it is not possible to measure the frequency, it becomes an error factor in averaging, and the speed measurement accuracy deteriorates.

【0004】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、出力信号の振幅が所定値よりも小さい期間を検知し
て、この期間はそれ以前の信号によって出力を補完する
ことで、平均化の際の誤差を少なくし、測定精度の高い
空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御
システム及び自動車を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described problems, and detects a period in which the amplitude of the output signal is smaller than a predetermined value, and during this period, the output is complemented by a signal before that, so that averaging is performed. It is an object of the present invention to provide a spatial filter type speed measuring device with high measurement accuracy, a speed control system including the same, and an automobile, in which the error in the case of reducing the error is reduced.

【0005】[0005]

【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の発明は、相対的に移動する測定対象物の速
度に比例する中心周波数を計測することによって速度を
測定する空間フィルタ方式速度測定装置において、上記
測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系から
出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整形回
路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか
否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力するPLL回路と、上記
振幅判別回路により振幅が所定値よりも大きいと判別さ
れた場合には上記波形整形回路出力を、振幅が所定値よ
りも小さいと判別された場合には上記PLL回路出力を
夫々選択し、上記PLL回路入力に出力する弁別回路と
を備えたものである。請求項2の発明は、相対的に移動
する測定対象物の速度に比例する中心周波数を計測する
ことによって速度を測定する空間フィルタ方式速度測定
装置において、上記測定対象物からの反射光を処理する
アナログ処理系から出力された正弦波状信号をパルスに
変換する波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所
定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上
記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力する
PLL回路とを備え、上記PLL回路は、上記振幅判別
回路により振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に該PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電
圧を、それ以前の値にホールドするサンプルホールド回
路を有したものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a spatial filter system for measuring a velocity by measuring a center frequency proportional to the velocity of a relative moving object. In the velocity measuring device, a waveform shaping circuit that converts a sinusoidal signal output from an analog processing system that processes reflected light from the measurement target into a pulse, and whether the amplitude of the sinusoidal signal is larger than a predetermined value. If the amplitude discriminating circuit discriminates that the amplitude is larger than a predetermined value, the amplitude discriminating circuit discriminating whether the amplitude is larger than a predetermined value is outputted from the waveform discriminating circuit. When the amplitude is determined to be smaller than a predetermined value, the PLL circuit outputs are respectively selected, and a discrimination circuit for outputting to the PLL circuit input is provided. . According to a second aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring device that measures the velocity by measuring the center frequency proportional to the velocity of the relatively moving measuring object, the reflected light from the measuring object is processed. A waveform shaping circuit that converts the sinusoidal signal output from the analog processing system into a pulse, an amplitude determination circuit that determines whether the amplitude of the sinusoidal signal is greater than a predetermined value, and a phase at the waveform shaping circuit output. A PLL circuit that outputs a locked pulse is provided, and the PLL circuit, when the amplitude determination circuit determines that the amplitude has become smaller than a predetermined value, controls the control voltage of a voltage controlled oscillation circuit incorporated in the PLL circuit. It has a sample hold circuit for holding the value before that.

【0006】請求項3の発明は、相対的に移動する測定
対象物の速度に比例する中心周波数を計測することによ
って速度を測定する空間フィルタ方式速度測定装置にお
いて、上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ
処理系から出力された正弦波状信号をパルスに変換する
波形整形回路と、上記正弦波状信号の振幅が所定値より
も大きいか否かを判別する振幅判別回路と、上記波形整
形回路から出力されたパルスの周波数を電圧に変換する
F/V変換回路と、上記振幅判別回路により振幅が所定
値よりも小さくなったと判別された場合に上記F/V変
換回路の出力を、それ以前の値にホールドするサンプル
ホールド回路とを備えたものである。請求項4の発明
は、請求項1乃至3記載の空間フィルタ方式速度測定装
置において、上記振幅判別回路には包絡線検波用ローパ
スフィルタが含まれ、この包絡線検波用ローパスフィル
タは検出速度に比例して通過帯域が変化するトラッキン
グローパスフィルタである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a spatial filter type velocity measuring device for measuring a velocity by measuring a center frequency proportional to a velocity of a measuring subject which moves relatively, and a reflected light from the measuring subject. A waveform shaping circuit for converting a sinusoidal signal output from an analog processing system for processing into a pulse, an amplitude discriminating circuit for discriminating whether or not the amplitude of the sinusoidal signal is larger than a predetermined value, and the waveform shaping circuit. The F / V conversion circuit for converting the frequency of the pulse output from the circuit into a voltage, and the output of the F / V conversion circuit when the amplitude is determined to be smaller than a predetermined value by the amplitude determination circuit, And a sample and hold circuit that holds the value of. According to a fourth aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring apparatus according to the first to third aspects, the amplitude discriminating circuit includes a low-pass filter for envelope detection, and the low-pass filter for envelope detection is proportional to the detection speed. It is a tracking low-pass filter whose pass band changes.

【0007】請求項5の発明は、請求項1乃至4記載の
空間フィルタ方式速度測定装置において、上記波形整形
回路出力が一定時間以上存在しないことを検知して、出
力を強制的に停止レベルに設定する走停切換回路を備え
たものである。請求項6の発明は、請求項1乃至5記載
の空間フィルタ方式速度測定装置を備え、この装置の出
力によってブレーキもしくはアクセルを制御することで
速度を制御するようにした速度制御システムである。請
求項7の発明は、請求項6記載の速度制御システムを搭
載した自動車である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring apparatus according to the first to fourth aspects, it is detected that the output of the waveform shaping circuit does not exist for a predetermined time or longer, and the output is forcibly set to a stop level. It is provided with a running stop switching circuit for setting. The invention according to claim 6 is a speed control system comprising the spatial filter type speed measuring device according to claims 1 to 5, wherein the speed is controlled by controlling the brake or the accelerator by the output of this device. The invention according to claim 7 is an automobile equipped with the speed control system according to claim 6.

【0008】[0008]

【作用】請求項1の構成によれば、測定対象物からの反
射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が出力
され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパルス化
して弁別回路に出力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判別
し、この判別結果に応じて、弁別回路は、振幅が所定値
よりも大きいと判別された場合には波形整形回路出力を
選択し、小さいと判別された場合にはPLL回路出力を
選択し、PLL回路に出力する。PLL回路は波形整形
回路出力に位相ロックしたパルスを出力する。弁別回路
が出力したパルス数を計測し、この計測数から速度を算
出する。このように、振幅が所定値よりも小さい場合に
はPLL回路出力を計測することにより、振幅が極めて
小さい場合であっても、その直前の信号によって出力が
補完される。
According to the structure of the first aspect, the sine wave signal is output from the analog processing system that processes the reflected light from the measurement object, and the sine wave signal is pulsed by the waveform shaping circuit and output to the discrimination circuit. . Further, the amplitude discriminating circuit discriminates whether or not the amplitude of the sinusoidal signal is larger than a predetermined value, and according to the discrimination result, the discriminating circuit discriminates the waveform if the amplitude is larger than the predetermined value. The shaping circuit output is selected, and if it is determined to be small, the PLL circuit output is selected and output to the PLL circuit. The PLL circuit outputs a phase-locked pulse to the output of the waveform shaping circuit. The number of pulses output by the discrimination circuit is measured, and the speed is calculated from this measured number. As described above, when the amplitude is smaller than the predetermined value, the output of the PLL circuit is measured, so that even if the amplitude is extremely small, the output is complemented by the signal immediately before that.

【0009】請求項2の構成によれば、測定対象物から
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してPLL回路に出力する。振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、PLL回路内蔵のサンプルホールド回路
は、PLL回路内蔵の電圧制御発振回路の制御電圧を直
前の値にホールドする。PLL回路は波形整形回路出力
に位相ロックしたパルスを出力する。PLL回路が出力
したパルス数を計測して、この計測数から速度を算出す
る。このように、振幅が所定値よりも小さい場合には制
御電圧を直前の値にホールドすることにより、振幅が極
めて小さい場合であっても、その直前の信号によって出
力が補完される。
According to the second aspect of the invention, the sine wave signal is output from the analog processing system that processes the reflected light from the object to be measured, and the sine wave signal is pulsed by the waveform shaping circuit and output to the PLL circuit. . When the amplitude determination circuit determines that the amplitude of the sinusoidal signal has become smaller than the predetermined value, the sample hold circuit with the built-in PLL circuit holds the control voltage of the voltage controlled oscillator circuit with the built-in PLL circuit at the immediately preceding value. . The PLL circuit outputs a phase-locked pulse to the output of the waveform shaping circuit. The number of pulses output by the PLL circuit is measured, and the speed is calculated from this measured number. As described above, when the amplitude is smaller than the predetermined value, the control voltage is held at the immediately preceding value, so that the output is complemented by the immediately preceding signal even when the amplitude is extremely small.

【0010】請求項3の構成によれば、測定対象物から
の反射光を処理するアナログ処理系から正弦波状信号が
出力され、この正弦波状信号を波形整形回路によりパル
ス化してF/V変換回路に出力し、この出力をサンプル
ホールド回路に入力する。また、振幅判別回路により正
弦波状信号の振幅が所定値よりも小さくなったと判別さ
れた場合に、サンプルホールド回路はF/V変換回路の
出力を直前の値にホールドする。サンプルホールド回路
の出力から速度を算出する。このようにすることによ
り、振幅が極めて小さい場合であっても、その直前の信
号によって出力が補完される。
According to the third aspect of the present invention, the sine wave signal is output from the analog processing system that processes the reflected light from the object to be measured, and the sine wave signal is pulsed by the waveform shaping circuit to generate the F / V conversion circuit. To the sample hold circuit. Further, when the amplitude determination circuit determines that the amplitude of the sinusoidal signal has become smaller than the predetermined value, the sample hold circuit holds the output of the F / V conversion circuit at the previous value. The speed is calculated from the output of the sample hold circuit. By doing so, even when the amplitude is extremely small, the output is complemented by the signal immediately before that.

【0011】請求項4の構成によれば、振幅判別回路中
の包絡線検波用ローパスフィルタをトラッキングローパ
スフィルタとすることにより、検出速度に応じて通過帯
域を変化させることができ、広い速度範囲検出に対応で
きる。請求項5の構成によれば、走停切換回路により、
波形整形回路出力が一定時間以上存在しないことが検知
された場合、測定対象物が停止した状態にあると判断し
て、出力を強制的に停止レベルに設定する。このことに
より、測定対象物が停止しているにも拘らず、何らかの
速度に対応する速度信号を速度測定装置が出力し続ける
といったことがなくなる。請求項6の構成によれば、こ
の装置の出力によってブレーキもしくはアクセルを制御
することで、効率の良い制動もしくは加速が可能とな
る。請求項7の構成によれば、効率の良い制動・加速能
力が得られる。
According to the fourth aspect of the invention, the envelope detection low-pass filter in the amplitude discriminating circuit is a tracking low-pass filter, whereby the pass band can be changed according to the detection speed, and a wide speed range can be detected. Can handle. According to the configuration of claim 5, by the running stop switching circuit,
When it is detected that the waveform shaping circuit output does not exist for a certain time or more, it is determined that the measurement object is in a stopped state, and the output is forcibly set to the stop level. As a result, the speed measuring device does not continue to output the speed signal corresponding to some speed even when the object to be measured is stopped. According to the configuration of claim 6, by controlling the brake or the accelerator by the output of this device, efficient braking or acceleration becomes possible. According to the configuration of claim 7, efficient braking / accelerating ability can be obtained.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例につい
て図1乃至図3を参照して説明する。図1は空間フィル
タ方式速度測定装置の処理回路のブロック図である。本
処理回路は、空間フィルタを構成する二組の櫛歯型フォ
トダイオード(以下、PDと記す)1と、二組の櫛歯型
PD1の出力から同相成分を除去する差動増幅回路2
と、検出速度に比例して通過帯域が変化することで雑音
周波数成分を除去するトラッキングフィルタ3と、トラ
ッキングフィルタ3から出力された正弦波状信号をパル
スに変換する波形整形回路4と、トラッキングフィルタ
3から出力された正弦波状信号の振幅が、予め設定され
ている所定値よりも大きいか否かを判別する振幅判別回
路5と、波形整形回路4の出力に位相ロックしたパルス
を出力するPLL(フェーズロックドループ)回路6
と、振幅判別回路5の判別結果に基いて波形整形回路4
の出力かPLL回路6の出力かの何れかを選択して出力
する弁別回路7と、弁別回路7の出力パルス数を計測す
るカウンタ8と、カウンタ8の出力をラッチするラッチ
回路9と、ラッチ回路9の出力をアナログ値に変換する
D/Aコンバータ10とで構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a processing circuit of a spatial filter type velocity measuring device. This processing circuit includes two sets of comb-tooth type photodiodes (hereinafter referred to as PD) 1 that form a spatial filter, and a differential amplifier circuit 2 that removes an in-phase component from the outputs of the two sets of comb-tooth type PD 1.
A tracking filter 3 for removing a noise frequency component by changing a pass band in proportion to a detection speed; a waveform shaping circuit 4 for converting a sinusoidal signal output from the tracking filter 3 into a pulse; and a tracking filter 3 The amplitude discriminating circuit 5 for discriminating whether or not the amplitude of the sinusoidal signal outputted from the circuit is larger than a predetermined value set in advance, and the PLL for outputting a phase locked pulse to the output of the waveform shaping circuit 4. Locked loop) circuit 6
And the waveform shaping circuit 4 based on the discrimination result of the amplitude discrimination circuit 5.
Discriminating circuit 7 for selecting and outputting either the output of the above or the output of the PLL circuit 6, a counter 8 for measuring the number of output pulses of the discriminating circuit 7, a latch circuit 9 for latching the output of the counter 8, and a latch The D / A converter 10 converts the output of the circuit 9 into an analog value.

【0013】図2は本実施例の振幅判別回路5の具体構
成を示す。振幅判別回路5は、トラッキングフィルタ3
からの出力を増幅する増幅回路11と、増幅された信号
を全波整流する絶対値回路12と、包絡線を検波するた
めのLPF(ローパスフィルタ)13と、LPF13を
通過した信号の振幅と予め設定されている所定値とを比
較するコンパレータ14とで構成されている。図3は図
2の各部(a)乃至(f)における波形を示す。トラッ
キングフィルタ3からの出力は、図3(a)に示すよう
に、周期が略一定で振幅が時間によって大きく変化する
正弦波状の波形を示し、振幅が極めて小さく周波数の計
測が困難な部分Aを含んでいる。
FIG. 2 shows a specific configuration of the amplitude discriminating circuit 5 of this embodiment. The amplitude discrimination circuit 5 includes a tracking filter 3
An amplifier circuit 11 for amplifying the output from the amplifier, an absolute value circuit 12 for full-wave rectifying the amplified signal, an LPF (low-pass filter) 13 for detecting the envelope, and an amplitude of the signal passed through the LPF 13 and It is composed of a comparator 14 that compares a predetermined value that has been set. FIG. 3 shows waveforms at respective portions (a) to (f) in FIG. As shown in FIG. 3A, the output from the tracking filter 3 shows a sinusoidal waveform in which the period is substantially constant and the amplitude largely changes with time, and a portion A where the amplitude is extremely small and frequency measurement is difficult is performed. Contains.

【0014】トラッキングフィルタ3からの出力は、振
幅判別回路5に入力され、増幅回路11において増幅さ
れ、絶対値回路12において、図3(b)に示すよう
に、全波整流される。そして、図3(c)に示すよう
に、LPF13によって包絡線が検波されることで、振
幅が計測される。そして、コンパレータ14において、
この計測された振幅と予め設定されている所定のしきい
値Bとが比較され、図3(d)に示すように、しきい値
Bよりも振幅が大きいときロー(Lと記す)、小さいと
きハイ(Hと記す)の二値化出力として弁別回路7に出
力される。
The output from the tracking filter 3 is input to the amplitude discriminating circuit 5, amplified in the amplifying circuit 11, and full-wave rectified in the absolute value circuit 12 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 3C, the envelope is detected by the LPF 13, and the amplitude is measured. Then, in the comparator 14,
The measured amplitude is compared with a predetermined threshold value B set in advance, and as shown in FIG. 3D, when the amplitude is larger than the threshold value B, it is low (denoted as L) and small. At this time, it is outputted to the discrimination circuit 7 as a high (H) binary output.

【0015】一方、波形整形回路4からは、図3(e)
に示すように、トラッキングフィルタ3から出力された
正弦波状信号をパルスに変換して出力される。弁別回路
7において、図3(f)に示すように、振幅判別回路5
の出力がLの場合には波形整形回路4の出力を、振幅判
別回路5の出力がHの場合にはPLL回路6の出力を夫
々選択して、カウンタ8及びPLL回路6の入力部に出
力される。PLL回路6は安定状態における波形整形回
路4の出力に位相ロックしたパルスを出力し続けるの
で、トラッキングフィルタ3の出力振幅がしきい値Bよ
りも小さくなったとき(振幅判別回路5の出力がHのと
き)には、小さくなる直前の波形整形回路4の出力と等
しい周波数のパルスがカウンタ8及びPLL回路6の入
力部に出力される。それ故、カウンタ8に入力されるべ
きパルスの入力漏れがなくなり、安定な周波数計測が可
能となり、平均化の際の誤差を抑えることができる。な
お、本実施例では、弁別回路7の出力をカウンタ8に入
力することとしたが、PLL回路6の出力をカウンタ8
に入力するようにしてもよい。
On the other hand, from the waveform shaping circuit 4, FIG.
As shown in, the sinusoidal signal output from the tracking filter 3 is converted into a pulse and output. In the discrimination circuit 7, as shown in FIG.
When the output of L is L, the output of the waveform shaping circuit 4 is selected, and when the output of the amplitude discriminating circuit 5 is H, the output of the PLL circuit 6 is selected and output to the counter 8 and the input unit of the PLL circuit 6. To be done. Since the PLL circuit 6 continues to output the pulse locked to the output of the waveform shaping circuit 4 in the stable state, when the output amplitude of the tracking filter 3 becomes smaller than the threshold value B (the output of the amplitude determination circuit 5 is H In the case of), a pulse having the same frequency as the output of the waveform shaping circuit 4 immediately before becoming small is output to the counter 8 and the input part of the PLL circuit 6. Therefore, the leakage of the pulse to be input to the counter 8 is eliminated, stable frequency measurement becomes possible, and the error in averaging can be suppressed. Although the output of the discrimination circuit 7 is input to the counter 8 in this embodiment, the output of the PLL circuit 6 is input to the counter 8.
May be input to.

【0016】次に、第2実施例について図4を参照して
説明する。本実施例のPLL回路26は、波形整形回路
4の出力とVCO(電圧制御発振回路)24の出力の位
相を比較する位相コンパレータ21と、LPF22と、
LPF22を通過した信号をホールドするS/H(サン
プルホールド)回路23と、入力された制御電圧によっ
て出力する発振周波数を変化させるVCO24とで構成
されている。振幅判別回路5によりトラッキングフィル
タ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別され
た場合に、振幅判別回路5からS/H回路23にサンプ
ルパルスが出力され、S/H回路23によってVCO2
4の制御電圧を直前の値にホールドすることにより、上
記第1実施例と同様の効果が得られる。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The PLL circuit 26 of this embodiment includes a phase comparator 21 for comparing the phases of the output of the waveform shaping circuit 4 and the output of the VCO (voltage controlled oscillator circuit) 24, an LPF 22, and
It is composed of an S / H (sample and hold) circuit 23 that holds a signal that has passed through the LPF 22, and a VCO 24 that changes the output oscillation frequency according to an input control voltage. When the amplitude discriminating circuit 5 discriminates that the output amplitude of the tracking filter 3 has become smaller than a predetermined value, the amplitude discriminating circuit 5 outputs a sample pulse to the S / H circuit 23, and the S / H circuit 23 outputs VCO2.
By holding the control voltage of No. 4 at the immediately preceding value, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0017】次に、第3実施例について図5を参照して
説明する。本実施例では、上記第2実施例のPLL回路
26の代わりに、F/V変換回路31及びS/H回路3
3を用いている。振幅判別回路5によりトラッキングフ
ィルタ3の出力振幅が所定値よりも小さくなったと判別
された場合に、S/H回路33によってF/V変換回路
31の出力電圧を直前の値にホールドすることにより、
波形割れなど急激な出力変化を防ぐことができ、安定な
電圧出力が可能となる。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the F / V conversion circuit 31 and the S / H circuit 3 are used instead of the PLL circuit 26 of the second embodiment.
3 is used. When the amplitude discriminating circuit 5 discriminates that the output amplitude of the tracking filter 3 has become smaller than a predetermined value, the S / H circuit 33 holds the output voltage of the F / V converting circuit 31 at the immediately preceding value.
It is possible to prevent sudden output changes such as waveform breakage, and stable voltage output is possible.

【0018】なお、上記第1乃至3実施例において、振
幅判別の精度を向上させるための方策を述べる。トラッ
キングフィルタ3の出力振幅の変化周期(包絡線周期)
は明らかに信号周期より大きく、かつ、信号周期に比例
して、つまり測定対象物の速度に比例して変化する量で
ある。従って、振幅判別回路5に内蔵されている包絡線
検波用のLPF13を、検出速度に比例して通過帯域が
変化するトラッキングLPFとすることにより、広い速
度範囲に対しても確実な包絡線検波が可能となり、振幅
判別の精度が向上する。
In the first to third embodiments described above, measures for improving the accuracy of amplitude discrimination will be described. Change cycle of output amplitude of tracking filter 3 (envelope cycle)
Is obviously an amount larger than the signal period and proportional to the signal period, that is, proportional to the velocity of the measuring object. Therefore, by using the envelope detection LPF 13 built in the amplitude determination circuit 5 as a tracking LPF whose pass band changes in proportion to the detection speed, reliable envelope detection can be performed even in a wide speed range. This enables the accuracy of amplitude discrimination.

【0019】次に、第4実施例について図6及び図7を
参照して説明する。本実施例は補完処理中の特殊な場合
の処理に関する方策である。トラッキングフィルタ3の
出力振幅が所定値よりも小さいままで対象物体が停止す
るといった特殊な場合について考える。このとき、回路
は補完処理中なので、速度測定装置から何らかの速度に
対応する値を出力し続けるという不都合が生じ、測定誤
差の原因となる。そこで、走停切換回路32を用いるこ
とで、この不都合状態を回避する。この走停切換回路3
2は波形整形回路4の出力が一定時間以上存在しないこ
とを検知して、出力を強制的に停止レベルに設定するも
のである。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The present embodiment is a measure for processing in a special case during the complementary processing. Consider a special case in which the target object stops while the output amplitude of the tracking filter 3 remains smaller than a predetermined value. At this time, since the circuit is in the process of complementing, there is an inconvenience of continuously outputting a value corresponding to some speed from the speed measuring device, which causes a measurement error. Therefore, by using the running stop switching circuit 32, this inconvenient state is avoided. This running stop switching circuit 3
2 detects that the output of the waveform shaping circuit 4 does not exist for a certain time or longer, and forcibly sets the output to the stop level.

【0020】図7を用いて詳細に説明すると、この走停
切換回路32は、波形整形回路4の出力状態を検知する
リトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータ41
と、停止電圧(例えば1V)を出力する停止電圧出力回
路42と、S/H回路33の出力と停止電圧出力回路4
2の出力とを切換えるスイッチング素子43,44とで
構成されている。リトリガブル・ワンショット・マルチ
バイブレータ41には2つの出力端子Q,Qバーがあっ
て、そこから互いに相対する信号が出力されるので、そ
れに応じてスイッチング素子43,44の内の一つが導
通され、他の一つが非導通とされる。通常の状態では、
スイッチング素子43が導通され、S/H回路33の出
力が走停切換回路32の出力となる。波形整形回路4の
出力が一定時間以上存在しないときには、スイッチング
素子44が導通され、停止電圧出力回路42の出力が走
停切換回路32の出力となり、これにより、対象物体が
停止していることが検出される。
This will be described in detail with reference to FIG. 7. The run stop switching circuit 32 detects the output state of the waveform shaping circuit 4, and the retriggerable one-shot multivibrator 41.
A stop voltage output circuit 42 that outputs a stop voltage (for example, 1 V), an output of the S / H circuit 33, and a stop voltage output circuit 4
It is composed of switching elements 43 and 44 for switching between the two outputs. The retriggerable one-shot multivibrator 41 has two output terminals Q and Q bar, and signals from each other are output from the output terminals Q, so that one of the switching elements 43 and 44 is turned on accordingly. The other one is made non-conductive. Under normal conditions,
The switching element 43 is turned on, and the output of the S / H circuit 33 becomes the output of the running stop switching circuit 32. When the output of the waveform shaping circuit 4 does not exist for a certain period of time or more, the switching element 44 is turned on, and the output of the stop voltage output circuit 42 becomes the output of the running / stop switching circuit 32, whereby the target object may be stopped. To be detected.

【0021】なお、上述した空間フィルタ方式速度測定
装置を使用し、この装置の出力によってブレーキもしく
はアクセルを制御するようにすることにより、アンチロ
ックブレーキシステム(ABS)もしくはトラクション
コントロールシステム(TCL)が構築できる。そし
て、乗用車、バス、トラック、トレーラ等の自動車に、
ABSもしくはTCLを搭載することにより、効率の良
い制動・加速能力が得られる。
An antilock brake system (ABS) or a traction control system (TCL) is constructed by using the above spatial filter type speed measuring device and controlling the brake or accelerator by the output of this device. it can. And for cars such as passenger cars, buses, trucks, trailers,
By installing ABS or TCL, efficient braking / accelerating ability can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
空間フィルタ出力信号が不規則な信号であるため、信号
振幅が極めて小さく二値化ができなくなるときがあり、
そのときでも、PLL回路により補完することで周波数
を計測することができる。その結果、平均化の際に誤差
を抑えることができ、速度測定値が信頼性の高いものと
なる。請求項2の発明によれば、信号振幅が極めて小さ
く二値化ができなくなるときに、PLL回路内蔵の電圧
制御発振回路の制御電圧を直前の値にホールドして補完
するので、上記請求項1の場合と同様の効果が得られ
る。請求項3の発明によれば、信号振幅が極めて小さく
二値化ができなくなるときに、F/V変換回路の出力を
直前の値にホールドするので、波形割れなど急激な出力
変化が防がれ、安定な電圧出力が可能となり、速度測定
精度が向上する。
As described above, according to the invention of claim 1,
Since the spatial filter output signal is an irregular signal, the signal amplitude may be extremely small and binarization may not be possible.
Even at that time, the frequency can be measured by complementing with the PLL circuit. As a result, the error can be suppressed during averaging, and the speed measurement value becomes highly reliable. According to the second aspect of the present invention, when the signal amplitude is extremely small and binarization cannot be performed, the control voltage of the voltage controlled oscillation circuit with the built-in PLL circuit is held at the immediately preceding value and complemented. The same effect as in the case of can be obtained. According to the third aspect of the invention, when the signal amplitude is extremely small and binarization cannot be performed, the output of the F / V conversion circuit is held at the immediately preceding value, so that abrupt output changes such as waveform cracking can be prevented. , Stable voltage output is possible, and speed measurement accuracy is improved.

【0023】請求項4の発明によれば、振幅判別回路中
の包絡線検波用ローパスフィルタがトラッキングローパ
スフィルタであるので、検出速度に対応して通過帯域を
変化させることができ、広い速度範囲に対しても確実な
包絡線検波が可能となる。従って、振幅判別回路におけ
る振幅判別の精度が向上するので、速度測定精度が向上
する。請求項5の発明によれば、補完計測中に対象物体
が急停止した場合、一定時間後に強制的に停止レベルが
出力されるので、対象物体の停止時に走行時レベルが出
力され続けることがなくなり、補完処理を施すことによ
る誤動作を回避することができる。請求項6の発明によ
れば、速度測定値が従来と比べて正確なものとなるの
で、この出力によって効率的なブレーキもしくはアクセ
ル制御ができるようになり、制動距離の短縮もしくは良
好な加速性が期待できる。請求項7の発明によれば、制
動距離が短縮され、加速性が良くなるので、自動車の安
全性が高くなる。
According to the invention of claim 4, since the low-pass filter for envelope detection in the amplitude discriminating circuit is a tracking low-pass filter, the pass band can be changed corresponding to the detection speed, and a wide speed range can be obtained. Even with this, reliable envelope detection is possible. Therefore, the accuracy of the amplitude determination in the amplitude determination circuit is improved, and the speed measurement accuracy is improved. According to the invention of claim 5, when the target object suddenly stops during the complementary measurement, the stop level is forcibly output after a certain period of time, so that the running level does not continue to be output when the target object stops. Therefore, it is possible to avoid malfunction caused by performing the complementary processing. According to the invention of claim 6, the speed measurement value becomes more accurate than the conventional one, so that it becomes possible to perform efficient braking or accelerator control by this output, thereby shortening the braking distance or achieving good acceleration. Can be expected. According to the invention of claim 7, since the braking distance is shortened and the acceleration performance is improved, the safety of the automobile is enhanced.

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

【図1】本発明の第1実施例による空間フィルタ方式速
度測定装置の処理回路のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a processing circuit of a spatial filter type velocity measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】該速度測定装置内の振幅判別回路のブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram of an amplitude discriminating circuit in the speed measuring device.

【図3】図2の各部における波形を示すタイムチャート
である。
FIG. 3 is a time chart showing waveforms in each part of FIG.

【図4】第2実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a processing circuit of a spatial filter type velocity measuring device according to a second embodiment.

【図5】第3実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a processing circuit of a spatial filter type velocity measuring device according to a third embodiment.

【図6】第4実施例による空間フィルタ方式速度測定装
置の処理回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a processing circuit of a spatial filter type velocity measuring device according to a fourth embodiment.

【図7】該速度測定装置内の走停切換回路のブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram of a run / stop switching circuit in the speed measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 トラッキングフィルタ 4 波形整形回路 5 振幅判別回路 6,26 PLL(フェーズロックドループ)回路 7 弁別回路 8 カウンタ 23,33 S/H(サンプルホールド)回路 24 VCO(電圧制御発振回路) 31 F/V変換回路 32 走停切換回路 3 tracking filter 4 waveform shaping circuit 5 amplitude discrimination circuit 6,26 PLL (phase locked loop) circuit 7 discrimination circuit 8 counter 23,33 S / H (sample hold) circuit 24 VCO (voltage controlled oscillation circuit) 31 F / V conversion Circuit 32 Run stop switching circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 潤一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Takagi 10 Ouron Co., Ltd., Hanazono Dodocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力す
るPLL回路と、 上記振幅判別回路により振幅が所定値よりも大きいと判
別された場合には上記波形整形回路出力を、振幅が所定
値よりも小さいと判別された場合には上記PLL回路出
力を夫々選択し、上記PLL回路入力に出力する弁別回
路とを備えたことを特徴とする空間フィルタ方式速度測
定装置。
1. A spatial filter type velocity measuring device for measuring velocity by measuring a center frequency proportional to the velocity of a relatively moving measuring object, wherein an analog process for processing reflected light from the measuring object. A waveform shaping circuit that converts the sinusoidal signal output from the system into a pulse, an amplitude determination circuit that determines whether the amplitude of the sinusoidal signal is greater than a predetermined value, and a phase lock to the waveform shaping circuit output. A PLL circuit that outputs a pulse, and the waveform shaping circuit output when the amplitude is determined to be larger than a predetermined value by the amplitude determination circuit, and the PLL circuit is output when the amplitude is determined to be smaller than a predetermined value. A spatial filter type velocity measuring device, comprising: a discrimination circuit for selecting a circuit output and outputting the selected circuit output to the PLL circuit input.
【請求項2】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路出力に位相ロックしたパルスを出力す
るPLL回路とを備え、 上記PLL回路は、上記振幅判別回路により振幅が所定
値よりも小さくなったと判別された場合に該PLL回路
内蔵の電圧制御発振回路の制御電圧を、それ以前の値に
ホールドするサンプルホールド回路を有したことを特徴
とする空間フィルタ方式速度測定装置。
2. A spatial filter type velocity measuring device for measuring a velocity by measuring a center frequency proportional to a velocity of a relative moving measuring object, wherein an analog process for processing reflected light from the measuring object. A waveform shaping circuit that converts the sinusoidal signal output from the system into a pulse, an amplitude determination circuit that determines whether the amplitude of the sinusoidal signal is greater than a predetermined value, and a phase lock to the waveform shaping circuit output. And a PLL circuit that outputs a pulse, wherein the PLL circuit sets the control voltage of the voltage controlled oscillation circuit built in the PLL circuit to the previous value when the amplitude is determined to be smaller than a predetermined value by the amplitude determination circuit. A spatial filter type velocity measuring device having a sample and hold circuit for holding at a value of.
【請求項3】 相対的に移動する測定対象物の速度に比
例する中心周波数を計測することによって速度を測定す
る空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記測定対象物からの反射光を処理するアナログ処理系
から出力された正弦波状信号をパルスに変換する波形整
形回路と、 上記正弦波状信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを
判別する振幅判別回路と、 上記波形整形回路から出力されたパルスの周波数を電圧
に変換するF/V変換回路と、 上記振幅判別回路により振幅が所定値よりも小さくなっ
たと判別された場合に上記F/V変換回路の出力を、そ
れ以前の値にホールドするサンプルホールド回路とを備
えたことを特徴とする空間フィルタ方式速度測定装置。
3. A spatial filter type velocity measuring device for measuring a velocity by measuring a center frequency proportional to the velocity of a relative moving measuring target, wherein an analog process for processing reflected light from the measuring target. A waveform shaping circuit that converts the sinusoidal signal output from the system into a pulse, an amplitude determination circuit that determines whether the amplitude of the sinusoidal signal is greater than a predetermined value, and a pulse output from the waveform shaping circuit The F / V conversion circuit for converting the frequency of the above into a voltage and the output of the F / V conversion circuit is held at the previous value when the amplitude determination circuit determines that the amplitude has become smaller than a predetermined value. A spatial filter type velocity measuring device comprising a sample and hold circuit.
【請求項4】 請求項1乃至3記載の空間フィルタ方式
速度測定装置において、上記振幅判別回路には包絡線検
波用ローパスフィルタが含まれ、この包絡線検波用ロー
パスフィルタは検出速度に比例して通過帯域が変化する
トラッキングローパスフィルタであることを特徴とする
空間フィルタ方式速度測定装置。
4. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the amplitude discriminating circuit includes an envelope detection low-pass filter, and the envelope detection low-pass filter is proportional to the detection velocity. A spatial filter type velocity measuring device, which is a tracking low-pass filter having a variable pass band.
【請求項5】 請求項1乃至4記載の空間フィルタ方式
速度測定装置において、上記波形整形回路出力が一定時
間以上存在しないことを検知して、出力を強制的に停止
レベルに設定する走停切換回路を備えたことを特徴とす
る空間フィルタ方式速度測定装置。
5. The spatial filter type speed measuring device according to claim 1, wherein the output of the waveform shaping circuit is detected for a predetermined time or more and the output is forcibly set to a stop level. A spatial filter type velocity measuring device comprising a circuit.
【請求項6】 請求項1乃至5記載の空間フィルタ方式
速度測定装置を備え、この装置の出力によってブレーキ
もしくはアクセルを制御することで速度を制御するよう
にしたことを特徴とする速度制御システム。
6. A speed control system comprising the spatial filter type speed measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the speed is controlled by controlling a brake or an accelerator by an output of the device.
【請求項7】 請求項6記載の速度制御システムを搭載
したことを特徴とする自動車。
7. An automobile equipped with the speed control system according to claim 6.
JP12530893A 1993-04-28 1993-04-28 Space filter type speed measuring apparatus, speed control system having the same and automobile Withdrawn JPH06313769A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652655A (en) * 1993-06-29 1997-07-29 Omron Corporation Road surface discriminator and apparatus applying same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652655A (en) * 1993-06-29 1997-07-29 Omron Corporation Road surface discriminator and apparatus applying same

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