JPH06324059A - Speed measuring apparatus of space filter type and speed controlling system and automobile equipped with the apparatus - Google Patents

Speed measuring apparatus of space filter type and speed controlling system and automobile equipped with the apparatus

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JPH06324059A
JPH06324059A JP13287593A JP13287593A JPH06324059A JP H06324059 A JPH06324059 A JP H06324059A JP 13287593 A JP13287593 A JP 13287593A JP 13287593 A JP13287593 A JP 13287593A JP H06324059 A JPH06324059 A JP H06324059A
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JP
Japan
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temperature
filter type
spatial filter
measuring device
speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13287593A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Sakai
泰誠 酒井
Tetsuya Uno
徹也 宇野
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
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP13287593A priority Critical patent/JPH06324059A/en
Publication of JPH06324059A publication Critical patent/JPH06324059A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a speed measuring apparatus of a space filter type capable of obtaining accurate measuring values without being influenced by the surrounding temperature, and a speed controlling system and an automobile each equipped with the measuring apparatus. CONSTITUTION:The light from a to-be-measured object is detected by a space filter type photodetector 3 through a photodetecting lens 1 and a slit 2, whereby the speed of the object is calculated by a signal processing circuit 4. At this time, the temperature in the vicinity of the photodetecting lens 1 is detected by a temperature sensitive element 5. A temperature compensating circuit 6 makes a correction based on the detected temperature to the process to calculate the speed in the signal processing circuit 4. Accordingly, an error in the measuring value of the speed resulting from the temperature in the vicinity of the photodetecting lens 1 is restricted.

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、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
係り、該装置内の温度による測定誤差を抑えるための補
正処理技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial filter type speed measuring device, a speed control system including the same, and a vehicle, and more particularly to a correction processing technique for suppressing a measurement error due to temperature in the device.

【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、測定対象物からの光を受光する
受光レンズに様々な材質を使用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of spatial filter type velocity measuring device, various materials are used for a light receiving lens for receiving light from a measurement object.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、受光レンズ
の材質を低コストなプラスチックにした場合、周囲の温
度変化に伴って該レンズが熱膨張を起こし屈折率が変化
することにより、該レンズの焦点距離が変化する。この
ために、後述するように、光学系の倍率が変化するの
で、広い周囲温度範囲に対して所定の測定精度を保つこ
とができない、つまり、温度特性が悪いといった問題が
ある。
However, when the material of the light receiving lens is made of low-cost plastic, the lens undergoes thermal expansion due to ambient temperature changes and the refractive index changes, so that the focus of the lens is reduced. The distance changes. For this reason, as will be described later, the magnification of the optical system changes, so that a predetermined measurement accuracy cannot be maintained over a wide ambient temperature range, that is, there is a problem that the temperature characteristic is poor.

【0004】その具体例を図7を用いて示すと、(a)
は、この光学系の理想結像状態である初期状態、(b)
は周囲温度が低下した場合の結像状態を示す。受光レン
ズ51と対象物体54との間の距離をa、受光レンズ5
1の初期焦点距離をf、受光レンズ51の焦平面に配置
され光軸近傍を通過する光のみを通過させるスリット5
2と空間フィルタ型光検出器53との間の距離をbとす
る。また、周囲温度の変化に伴って焦点距離が変化した
ときの受光レンズ51の焦点距離をf´とする。「計測
と制御」第7巻第11号P9〜P20にも示されるよう
に、空間フィルタ方式速度測定装置における検出速度V
は、光学系の倍率m、空間フィルタピッチP、測定周波
数fcによって、V=P・fc/mで算出される。
A specific example is shown in FIG.
Is the initial state, which is the ideal imaging state of this optical system, (b)
Indicates the image formation state when the ambient temperature is lowered. The distance between the light receiving lens 51 and the target object 54 is a, and the light receiving lens 5 is
The initial focal length of 1 is f, and the slit 5 is arranged on the focal plane of the light receiving lens 51 and allows only light passing near the optical axis to pass.
The distance between 2 and the spatial filter type photodetector 53 is b. Further, the focal length of the light receiving lens 51 when the focal length changes with the change of the ambient temperature is f ′. As shown in "Measurement and Control" Vol. 7, No. 11, P9 to P20, the detected speed V in the spatial filter type speed measuring device
Is calculated as V = P · fc / m by the magnification m of the optical system, the spatial filter pitch P, and the measurement frequency fc.

【0005】同図(a)のように、光学系の理想結像状
態では、光軸と平行な光線のみが空間フィルタ型光検出
器53に到達するので、倍率mはaの値に拘らず、 m=x/y=b/f となる。ここで、xは物体yの像である。一方、同図
(b)のように、周囲温度が低下した状態では、レンズ
の焦点距離はf´(<f)であるから、(a)と同じ長
さの像xに対する対象物体の長さはy´(<y)となる
ので、倍率m´はm´=x/y´(>m)となる。従っ
て、同図(a)と(b)とを比較すると、光学系の倍率
がmとm´とで異なるので、等しい測定周波数fcに対
応する検出速度VとV´(V´は周囲温度低下の場合の
検出速度)とが異なり、V´はVに対して(V´−V)
/Vの相対誤差を持つ。例えば、受光レンズ51の材質
をポリカーボネート、初期焦点距離fを80mm、受光
レンズ51と対象物体54との間の距離aを500m
m、周囲温度の変化を40℃とすると、約7%の相対誤
差が生じる。
As shown in FIG. 3A, in the ideal image forming state of the optical system, only the light rays parallel to the optical axis reach the spatial filter type photodetector 53, so that the magnification m is irrespective of the value of a. , M = x / y = b / f. Here, x is an image of the object y. On the other hand, as shown in (b) of the figure, when the ambient temperature is lowered, the focal length of the lens is f '(<f), so the length of the target object with respect to the image x having the same length as (a). Becomes y '(<y), the magnification m'becomes m' = x / y '(> m). Therefore, comparing (a) and (b) in the figure, since the magnifications of the optical system are different between m and m ′, the detection speeds V and V ′ (V ′ corresponding to the same measurement frequency fc are lower than the ambient temperature decrease). V'is (V'-V) with respect to V
It has a relative error of / V. For example, the material of the light receiving lens 51 is polycarbonate, the initial focal length f is 80 mm, and the distance a between the light receiving lens 51 and the target object 54 is 500 m.
m and a change in ambient temperature of 40 ° C., a relative error of about 7% occurs.

【0006】他の一例として、受光レンズ51の材質を
ポリカーボネート、初期焦点距離fを65mm、速度測
定装置の筐体の材質をABS樹脂、受光レンズ51と対
象物体54との間の距離aを380mm、標準温度を2
5℃の場合について述べる。受光レンズ51の焦点距離
は、温度上昇に伴い、屈折率の低下及び曲率半径の増大
により略2.58×10−4%/℃の正温度係数をも
つ。一方、ABS樹脂の線膨張係数は0.7×10−4
%/℃程度であるので、レンズ焦点とスリット52との
間の距離は差引き1.88×10−4%/℃の正温度係
数をもつことになる。つまり、高温になればなるほど、
スリット52はレンズ焦点位置から受光レンズ51に近
付く方向にずれることになる。従って、標準温度条件下
では、対象面からの反射光のうち、光軸と平行な成分が
選択されて、スリット52に入光されるのに対し、高温
条件下では、光軸に向かって収束する成分が選択され
る。これは空間フィルタで選択される空間周波数が小さ
くなることに相当するので、結果として空間周波数に比
例する測定速度も小さくなり、測定された速度は負の温
度特性をもつ。図8は上記のような条件による計算結果
を示す。測定速度の温度係数は−50℃〜100℃の範
囲で約−0.1%/℃と一定である。
As another example, the material of the light receiving lens 51 is polycarbonate, the initial focal length f is 65 mm, the material of the casing of the speed measuring device is ABS resin, and the distance a between the light receiving lens 51 and the target object 54 is 380 mm. , Standard temperature 2
The case of 5 ° C. will be described. The focal length of the light receiving lens 51 has a positive temperature coefficient of about 2.58 × 10 −4% / ° C. due to a decrease in the refractive index and an increase in the radius of curvature as the temperature rises. On the other hand, the linear expansion coefficient of ABS resin is 0.7 × 10 −4.
% / ° C., the distance between the lens focal point and the slit 52 has a positive temperature coefficient of 1.88 × 10 −4% / ° C. subtracted. In other words, the higher the temperature,
The slit 52 is displaced from the lens focal position in the direction toward the light receiving lens 51. Therefore, under the standard temperature condition, of the reflected light from the target surface, the component parallel to the optical axis is selected and enters the slit 52, whereas under the high temperature condition, it converges toward the optical axis. The ingredient to be selected is selected. This corresponds to a reduction in the spatial frequency selected by the spatial filter, and as a result, the measurement speed proportional to the spatial frequency also decreases, and the measured speed has a negative temperature characteristic. FIG. 8 shows the calculation result under the above conditions. The temperature coefficient of measurement speed is constant at about −0.1% / ° C. in the range of −50 ° C. to 100 ° C.

【0007】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、装置の周囲温度を測定し、この温度に応じて、回路
処理によって速度算出処理に補正を加えることによっ
て、周囲温度の影響を受けず精度の高い測定値が得られ
る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-mentioned problems and is affected by the ambient temperature by measuring the ambient temperature of the device and correcting the speed calculation process by the circuit process according to this temperature. It is an object of the present invention to provide a spatial filter type speed measuring device capable of obtaining a highly accurate measured value, a speed control system including the same, and an automobile.

【0008】[0008]

【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、測定対象物からの光を受光する光
学系及び光検出器と、該光検出器によって検出された信
号に基いて上記測定対象物の速度を算出する信号処理回
路とを備えた空間フィルタ方式速度測定装置において、
上記光学系付近の温度を検出する感温素子と、上記感温
素子の出力に応じて、上記信号処理回路における上記測
定対象物の速度算出処理に補正を加える温度補償回路と
を備えたものである。請求項2の発明は、請求項1記載
の空間フィルタ方式速度測定装置において、感温素子
が、サーミスタ、測温抵抗素子、熱電対、PN接合電圧
降下の温度依存性を利用した半導体温度センサあるいは
その集積化温度センサのいずれかである。請求項3の発
明は、請求項1、2記載の空間フィルタ方式速度測定装
置において、感温素子が1個もしくは複数個設けられ、
そのうち少なくとも1個は光学系のレンズの直近に、あ
るいは、接触するように配設されたものである。請求項
4の発明は、請求項1記載の空間フィルタ方式速度測定
装置において、信号処理回路は検出信号の周波数を電圧
に変換する周波数/電圧変換回路を有し、温度補償回路
による補正処理が、上記周波数/電圧変換回路からの出
力あるいは上記信号処理回路の最終出力のゲインを調整
することによって行われるようにしたものである。
To achieve the above object, the invention of claim 1 provides an optical system and a photodetector for receiving light from an object to be measured, and a signal detected by the photodetector. In a spatial filter type velocity measuring device having a signal processing circuit for calculating the velocity of the measurement object based on,
A temperature-sensing element that detects the temperature in the vicinity of the optical system, and a temperature compensation circuit that corrects the speed calculation processing of the measurement object in the signal processing circuit according to the output of the temperature-sensing element. is there. According to a second aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring device according to the first aspect, the temperature sensing element is a thermistor, a temperature measuring resistance element, a thermocouple, or a semiconductor temperature sensor utilizing temperature dependency of PN junction voltage drop. Any of its integrated temperature sensors. According to a third aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring device according to the first and second aspects, one or a plurality of temperature sensitive elements are provided,
At least one of them is arranged in the immediate vicinity of or in contact with the lens of the optical system. According to a fourth aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring device according to the first aspect, the signal processing circuit has a frequency / voltage conversion circuit for converting the frequency of the detection signal into a voltage, and the correction processing by the temperature compensation circuit is This is performed by adjusting the gain of the output from the frequency / voltage conversion circuit or the final output of the signal processing circuit.

【0009】請求項5の発明は、請求項1記載の空間フ
ィルタ方式速度測定装置において、信号処理回路は検出
信号より求めたパルスの数を計数するカウンタを有し、
温度補償回路による補正処理が、上記カウンタにおける
計数時間を調整することによって行われるようにしたも
のである。請求項6の発明は、請求項1記載の空間フィ
ルタ方式速度測定装置において、信号処理回路は検出信
号の周期を測定するための高周波パルス発振器を有し、
温度補償回路による補正処理が、上記高周波パルス発振
器の出力周波数を調整することによって行われるように
したものである。請求項7の発明は、請求項1乃至6記
載の空間フィルタ方式速度測定装置と車輪速度センサと
を備え、これらの出力によって、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8の発明は、請求項7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 aspect, the signal processing circuit has a counter for counting the number of pulses obtained from the detection signal,
The correction process by the temperature compensation circuit is performed by adjusting the counting time in the counter. According to a sixth aspect of the present invention, in the spatial filter type velocity measuring device according to the first aspect, the signal processing circuit has a high frequency pulse oscillator for measuring a cycle of the detection signal,
The correction process by the temperature compensation circuit is performed by adjusting the output frequency of the high frequency pulse oscillator. The invention according to claim 7 is provided with the spatial filter type speed measuring device according to any one of claims 1 to 6 and a wheel speed sensor, and the speed is controlled by controlling the brake or the accelerator by the output of these. System. The invention according to claim 8 is an automobile equipped with the speed control system according to claim 7.

【0010】[0010]

【作用】請求項1,2の構成によれば、測定対象物から
の光が光学系を介して光検出器によって受光され、信号
処理回路において測定対象物の速度が算出される。この
とき、感温素子により光学系付近の温度が検出され、こ
の検出温度に応じて、温度補償回路により信号処理回路
の速度算出処理に補正が加えられる。これにより、光学
系付近の温度に起因する速度測定値の誤差が抑えられ
る。請求項3の構成によれば、感温素子によって光学系
のレンズ付近の温度が検出され、この検出温度に応じ
て、温度補償回路により信号処理回路の速度算出処理に
補正が加えられる。それ故、温度によるレンズの焦点距
離の変化を考慮に入れた正確な測定対象物の速度が算出
される。請求項4乃至6の構成によれば、ゲインの調
整、カウンタにおける計数時間の調整、高周波パルス発
振器の出力周波数の調整によって速度測定値の補正を行
うことができ、温度による影響を考慮に入れて、精度の
良い測定対象物の速度が算出される。請求項7,8の構
成によれば、効率の良い制動、加速が可能となる。
According to the present invention, the light from the object to be measured is received by the photodetector via the optical system, and the speed of the object to be measured is calculated in the signal processing circuit. At this time, the temperature near the optical system is detected by the temperature sensitive element, and the temperature compensating circuit corrects the speed calculation processing of the signal processing circuit according to the detected temperature. This suppresses the error in the speed measurement value due to the temperature near the optical system. According to the configuration of claim 3, the temperature in the vicinity of the lens of the optical system is detected by the temperature sensitive element, and the temperature compensating circuit corrects the speed calculation processing of the signal processing circuit according to the detected temperature. Therefore, an accurate velocity of the measuring object can be calculated in consideration of the change in the focal length of the lens due to the temperature. According to the configurations of claims 4 to 6, the speed measurement value can be corrected by adjusting the gain, adjusting the counting time in the counter, and adjusting the output frequency of the high-frequency pulse oscillator, and taking the influence of temperature into consideration. The velocity of the measuring object with high accuracy is calculated. According to the configurations of claims 7 and 8, efficient braking and acceleration can be performed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明による第1実施例について図1
を参照して説明する。空間フィルタ方式速度測定装置
は、測定対象物からの光を受光する受光レンズ1と、受
光レンズ1の焦点位置に小孔を有するスリット2と、ス
リット2の小孔を通過した光を受光する空間フィルタ型
光検出器3と、光検出器3によって検出された信号から
測定対象物の速度算出処理を行う信号処理回路4と、受
光レンズ1の直近に、あるいは、接触して配設され、受
光レンズ1の周辺温度を検出する感温素子5と、感温素
子5が検出した温度に応じて温度補正のための信号を信
号処理回路4に出力する温度補償回路6とで構成されて
いる。受光レンズ1は低コストなプラスチック製であっ
て、温度によって焦点距離が変化する。なお、感温素子
5には、例えば、サーミスタ、測温抵抗素子、熱電対、
PN接合電圧降下の温度依存性を利用した半導体温度セ
ンサあるいはその集積化温度センサがある。また、測温
抵抗素子には、白金や銅製のものがある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG.
Will be described with reference to. The spatial filter type velocity measuring device includes a light receiving lens 1 for receiving light from an object to be measured, a slit 2 having a small hole at a focal position of the light receiving lens 1, and a space for receiving light passing through the small hole of the slit 2. The filter type photodetector 3, the signal processing circuit 4 for performing speed calculation processing of the measuring object from the signal detected by the photodetector 3, and the light receiving lens 1 are provided in the vicinity of or in contact with the light receiving lens 1. The temperature-sensitive element 5 detects the ambient temperature of the lens 1, and the temperature compensation circuit 6 outputs a signal for temperature correction to the signal processing circuit 4 according to the temperature detected by the temperature-sensitive element 5. The light receiving lens 1 is made of low-cost plastic, and its focal length changes depending on the temperature. The temperature sensing element 5 includes, for example, a thermistor, a temperature measuring resistance element, a thermocouple,
There is a semiconductor temperature sensor or its integrated temperature sensor that utilizes the temperature dependence of the PN junction voltage drop. Further, the temperature measuring resistance element includes those made of platinum or copper.

【0012】動作を説明すると、測定対象物からの光は
受光レンズ1によって受光され、スリット2の小孔を通
過して、空間フィルタ型光検出器3によって受光され
る。光検出器3による検出信号は信号処理回路4に入力
される。一方、感温素子5によって受光レンズ1付近の
温度が検出され、この検出信号に応じて温度補償回路6
は信号処理回路4に対して温度補正をかけるための信号
を出力する。これにより、信号処理回路4は温度補正さ
れた測定対象物の速度信号を算出し、出力する。従っ
て、受光レンズ1の材質が低コストなプラスチックであ
っても、温度による受光レンズ1の焦点距離の変化を考
慮に入れた速度測定値が得られ、測定精度の向上が図れ
る。なお、感温素子5は1個だけでなく複数の感温素子
を設け、多点における温度を測定することにより、受光
レンズ1付近の温度だけでなく、装置内の温度分布を考
慮したより精密な温度補正が可能となる。例えば、温度
による受光レンズ1の焦点距離の変化と光学ホルダの熱
膨張、熱収縮によるスリット2の小孔の変化をそれぞれ
別々に推測することで、速度算出に際して総合的な温度
補正を行うことができる。
To explain the operation, the light from the object to be measured is received by the light receiving lens 1, passes through the small hole of the slit 2, and is received by the spatial filter type photodetector 3. The detection signal from the photodetector 3 is input to the signal processing circuit 4. On the other hand, the temperature in the vicinity of the light receiving lens 1 is detected by the temperature sensing element 5, and the temperature compensating circuit 6 is detected according to the detected signal.
Outputs a signal for performing temperature correction to the signal processing circuit 4. As a result, the signal processing circuit 4 calculates and outputs a temperature-corrected velocity signal of the measurement object. Therefore, even if the material of the light receiving lens 1 is low-cost plastic, the speed measurement value can be obtained in consideration of the change in the focal length of the light receiving lens 1 due to the temperature, and the measurement accuracy can be improved. It should be noted that not only one temperature sensitive element 5 but also a plurality of temperature sensitive elements are provided, and the temperature at multiple points is measured, so that the temperature distribution in the device is considered more accurately than the temperature in the vicinity of the light receiving lens 1. This enables accurate temperature correction. For example, by separately estimating the change in the focal length of the light receiving lens 1 due to temperature and the change in the small hole of the slit 2 due to thermal expansion and thermal contraction of the optical holder, comprehensive temperature correction can be performed in speed calculation. it can.

【0013】図2は感温素子が2個設けられた上記第1
実施例の変形例を示す。受光レンズ1の直近に、あるい
は、接触して配設された感温素子5aに加えて、スリッ
ト2の直近に、あるいは、接触して感温素子5bが配設
されている。感温素子5a,5bによる検出信号は共に
温度補償回路6に入力される。感温素子5bによってス
リット2付近の温度が検出されるので、温度補償回路6
からは、受光レンズ1の焦点距離の変化だけでなく、熱
収縮によるスリット2の小孔の変化も考慮に入れた信号
が出力される。それ故、一層誤差の少ない測定対象物の
速度を算出することができる。
FIG. 2 shows the above-mentioned first device provided with two temperature sensitive elements.
The modification of an Example is shown. In addition to the temperature-sensitive element 5a arranged in the vicinity of or in contact with the light-receiving lens 1, a temperature-sensitive element 5b is arranged in the vicinity of or in contact with the slit 2. The detection signals from the temperature sensitive elements 5a and 5b are both input to the temperature compensation circuit 6. Since the temperature near the slit 2 is detected by the temperature sensitive element 5b, the temperature compensating circuit 6
Outputs a signal that takes into account not only the change in the focal length of the light receiving lens 1 but also the change in the small hole of the slit 2 due to heat contraction. Therefore, it is possible to calculate the velocity of the measuring object with less error.

【0014】以下、第2乃至4実施例では、温度補償回
路6による補正処理について詳しく説明する。図3、図
4は第2実施例を示す。信号処理回路及び温度補償回路
は、光検出器21からのアナログ信号をパルス信号に変
換する波形整形回路22と、周波数を電圧に変換するF
/V(周波数/電圧)変換回路23と、光学系付近の温
度を検出する感温素子4であるサーミスタ24が検出し
た温度に応じて増幅度の変化する増幅器25とで構成さ
れている。F/V変換回路23からの出力は増幅器25
において温度に応じて増幅度が調整され、これにより、
速度測定値は温度補正される。
In the second to fourth embodiments, the correction processing by the temperature compensation circuit 6 will be described in detail below. 3 and 4 show a second embodiment. The signal processing circuit and the temperature compensation circuit include a waveform shaping circuit 22 that converts an analog signal from the photodetector 21 into a pulse signal, and an F that converts a frequency into a voltage.
It is composed of a / V (frequency / voltage) conversion circuit 23 and an amplifier 25 whose amplification degree changes according to the temperature detected by a thermistor 24 which is a temperature sensitive element 4 for detecting the temperature near the optical system. The output from the F / V conversion circuit 23 is an amplifier 25.
The amplification degree is adjusted according to the temperature at
The velocity measurements are temperature corrected.

【0015】図4は、図3のサーミスタ24と増幅器2
5の詳細回路図である。増幅器25の帰還抵抗に、温度
係数が+0.2%/℃のサーミスタ24が設けられ、増
幅器25の反転入力端子には、一端が接地された可変抵
抗26が接続されている。この可変抵抗26によって増
幅器25の出力が調整される。F/V変換回路23の出
力をVF(T)、増幅器25の出力をV0(T)とする
と、
FIG. 4 shows the thermistor 24 and the amplifier 2 of FIG.
5 is a detailed circuit diagram of FIG. The feedback resistor of the amplifier 25 is provided with a thermistor 24 having a temperature coefficient of + 0.2% / ° C., and the inverting input terminal of the amplifier 25 is connected to a variable resistor 26 whose one end is grounded. The variable resistor 26 adjusts the output of the amplifier 25. When the output of the F / V conversion circuit 23 is VF (T) and the output of the amplifier 25 is V0 (T),

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】と表わされる。VR=rとなるように可変
抵抗26を調整すると、
Is represented by When the variable resistor 26 is adjusted so that VR = r,

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】となる。このように、増幅器25の出力が
25℃におけるF/V変換回路23の出力と略等しくな
るように制御することができるので、有効な温度補正が
実現できる。
It becomes In this way, since the output of the amplifier 25 can be controlled to be substantially equal to the output of the F / V conversion circuit 23 at 25 ° C., effective temperature correction can be realized.

【0020】図5は第3実施例を示す。信号処理回路及
び温度補償回路は、光検出器21からのアナログ信号を
パルス信号に変換する波形整形回路22と、波形整形回
路22から出力されるパルスの数を計数するカウンタ2
7と、D/Aコンバータ28と、カウンタ27のカウン
ト時間を設定するタイマ29とで構成されている。タイ
マ29には、その時定数を決定する抵抗であるサーミス
タ24が接続されている。タイマ29からは、サーミス
タ24で検出された温度に応じて、カウンタ27に対し
て計数開始動作と計数終了動作を行わせるための2つの
パルス信号が出力される。これにより、カウンタ27の
カウント時間が温度に応じて変更され、測定値は温度の
影響を受けない正確なものとなる。
FIG. 5 shows a third embodiment. The signal processing circuit and the temperature compensation circuit include a waveform shaping circuit 22 that converts an analog signal from the photodetector 21 into a pulse signal, and a counter 2 that counts the number of pulses output from the waveform shaping circuit 22.
7, a D / A converter 28, and a timer 29 for setting the count time of the counter 27. A thermistor 24, which is a resistor that determines the time constant, is connected to the timer 29. The timer 29 outputs two pulse signals for causing the counter 27 to perform the counting start operation and the counting end operation according to the temperature detected by the thermistor 24. As a result, the count time of the counter 27 is changed according to the temperature, and the measured value becomes accurate without being affected by the temperature.

【0021】図6は第4実施例を示す。信号処理回路及
び温度補償回路は、高周波パルスを出力する高周波パル
ス発振器30と、光検出器21からのアナログ信号をパ
ルス信号に変換する波形整形回路22と、波形整形回路
22から出力されるパルスの周期を測定するために高周
波パルス発振器30の出力周波数を計数するカウンタ2
7と、逆数演算回路31と、D/Aコンバータ28とで
構成されている。高周波パルス発振器30には、その時
定数を決定する抵抗であるサーミスタ24が接続されて
いる。サーミスタ24で検出された温度に応じて、高周
波パルス発振器30の出力周波数が変更され、カウンタ
27は波形整形回路22からの信号の1周期内の高周波
パルス数をカウントし、このカウント数に反比例したア
ナログ電圧がD/Aコンバータ28より出力される。こ
れにより、測定値は温度補正されたものとなる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment. The signal processing circuit and the temperature compensation circuit include a high frequency pulse oscillator 30 that outputs a high frequency pulse, a waveform shaping circuit 22 that converts an analog signal from the photodetector 21 into a pulse signal, and a pulse output from the waveform shaping circuit 22. A counter 2 for counting the output frequency of the high-frequency pulse oscillator 30 to measure the period
7, a reciprocal arithmetic circuit 31, and a D / A converter 28. A thermistor 24, which is a resistor that determines the time constant, is connected to the high-frequency pulse oscillator 30. The output frequency of the high frequency pulse oscillator 30 is changed according to the temperature detected by the thermistor 24, and the counter 27 counts the number of high frequency pulses in one cycle of the signal from the waveform shaping circuit 22 and is inversely proportional to this count number. The analog voltage is output from the D / A converter 28. As a result, the measured value is temperature-corrected.

【0022】上述した空間フィルタ方式速度測定装置
と、別個に設けられた車輪速度センサの両出力を用い
て、ブレーキがロックしないように制御するためのアン
チロックブレーキシステム(ABS)や、アクセルを制
御するためのトラクションコントロールシステム(TC
L)等の速度制御システムを構築することもできる。ま
た、乗用車、トラック、トレーラ、バス等の自動車に、
この速度制御システム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) for controlling the brake so as not to lock and an accelerator are controlled by using both outputs of the spatial filter type speed measuring device and the wheel speed sensor provided separately. Traction control system (TC
It is also possible to construct a speed control system such as L). In addition, for cars such as passenger cars, trucks, trailers, and buses,
Equipped with this speed control system, efficient braking / acceleration capability can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように請求項1,2の発明によれ
ば、光学系付近の温度に応じて信号処理回路における速
度算出処理に補正が加えられるので、光学系付近の温度
に関わらずに、精度の高い速度測定が可能となる。ま
た、光学系や筐体に低コストなプラスチック材料を使用
しても温度特性が悪くならないので、装置全体のコスト
を抑えることができる。請求項3の発明によれば、感温
素子によりレンズ付近の温度が測定され、レンズの焦点
距離の変化に対応して、信号処理回路における速度算出
処理に補正を加えることができるので、速度測定誤差を
抑えることができる。また、レンズにプラスチック材料
を使用することができ、装置の低コスト化を図ることが
できる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, since the speed calculation process in the signal processing circuit is corrected according to the temperature near the optical system, the correction is performed regardless of the temperature near the optical system. In addition, speed measurement with high accuracy becomes possible. Further, even if a low-cost plastic material is used for the optical system and the housing, the temperature characteristics do not deteriorate, so that the cost of the entire device can be suppressed. According to the invention of claim 3, the temperature in the vicinity of the lens is measured by the temperature sensitive element, and the speed calculation process in the signal processing circuit can be corrected in accordance with the change in the focal length of the lens, so that the speed measurement can be performed. The error can be suppressed. Further, a plastic material can be used for the lens, and the cost of the device can be reduced.

【0024】請求項4乃至6の発明によれば、上述した
ような効果をもたらす信号処理回路に対する補正処理
を、周波数/電圧変換回路からの出力あるいは信号処理
回路の最終出力のゲインの調整や、カウンタにおける計
数時間の調整や、高周波パルス発振器の出力周波数の調
整によって行うことができ、上述と同様の効果が得られ
る。請求項7の発明によれば、精度の高い速度測定値が
得られるので、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8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 claims 4 to 6, the correction processing for the signal processing circuit which brings about the above-mentioned effects is performed by adjusting the gain of the output from the frequency / voltage conversion circuit or the final output of the signal processing circuit, This can be performed by adjusting the counting time in the counter or adjusting the output frequency of the high frequency pulse oscillator, and the same effect as described above can be obtained. According to the invention of claim 7, since a highly accurate speed measurement value can be obtained, it becomes possible to perform efficient brake or accelerator control by this output, and it is expected that the braking distance is shortened or good acceleration is achieved. According to the invention of claim 8, since the braking distance is shortened and the acceleration performance is improved,
The safety of the car is increased.

【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
度測定装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a spatial filter type velocity measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の変形例による空間フィルタ方式速度
測定装置のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a spatial filter type velocity measuring device according to a modification of the present embodiment.

【図3】第2実施例による信号処理回路及び温度補償回
路のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a signal processing circuit and a temperature compensation circuit according to a second embodiment.

【図4】本実施例による温度補償回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a temperature compensation circuit according to the present embodiment.

【図5】第3実施例による信号処理回路及び温度補償回
路のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a signal processing circuit and a temperature compensation circuit according to a third embodiment.

【図6】第4実施例による信号処理回路及び温度補償回
路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a signal processing circuit and a temperature compensation circuit according to a fourth embodiment.

【図7】周囲温度による結像状態の違いを説明するため
の図であって、(a)は理想結像状態である初期状態、
(b)は周囲温度が変化した場合の結像状態を示す。
FIG. 7 is a diagram for explaining a difference in image forming state due to ambient temperature, in which (a) is an initial state that is an ideal image forming state;
(B) shows the image formation state when the ambient temperature changes.

【図8】速度測定誤差の温度特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing temperature characteristics of speed measurement error.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受光レンズ 2 スリット 3 空間フィルタ型光検出器 4 信号処理回路 5,5a,5b 感温素子 6 温度補償回路 24 サーミスタ 25 増幅器 27 カウンタ 29 タイマ 30 高周波パルス発振器 1 Light receiving lens 2 Slit 3 Spatial filter type photodetector 4 Signal processing circuit 5, 5a, 5b Temperature sensing element 6 Temperature compensation circuit 24 Thermistor 25 Amplifier 27 Counter 29 Timer 30 High frequency pulse oscillator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物からの光を受光する光学系及
び光検出器と、該光検出器によって検出された信号に基
いて上記測定対象物の速度を算出する信号処理回路とを
備えた空間フィルタ方式速度測定装置において、 上記光学系付近の温度を検出する感温素子と、 上記感温素子の出力に応じて、上記信号処理回路におけ
る上記測定対象物の速度算出処理に補正を加える温度補
償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. An optical system and a photodetector for receiving light from a measurement object, and a signal processing circuit for calculating the speed of the measurement object based on a signal detected by the photodetector. In the spatial filter type velocity measuring device, a temperature-sensing element for detecting the temperature in the vicinity of the optical system, and a temperature for correcting the velocity calculation processing of the measurement object in the signal processing circuit according to the output of the temperature-sensing element. A spatial filter type velocity measuring device comprising: a compensation circuit.
【請求項2】 請求項1記載の空間フィルタ方式速度測
定装置において、 感温素子が、サーミスタ、測温抵抗素子、熱電対、PN
接合電圧降下の温度依存性を利用した半導体温度センサ
あるいはその集積化温度センサのいずれかであることを
特徴とする空間フィルタ方式速度測定装置。
2. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the temperature sensing element is a thermistor, a temperature measuring resistance element, a thermocouple, or a PN.
A spatial filter type speed measuring device, which is either a semiconductor temperature sensor utilizing the temperature dependence of a junction voltage drop or an integrated temperature sensor thereof.
【請求項3】 請求項1、2記載の空間フィルタ方式速
度測定装置において、 感温素子が1個もしくは複数個設けられ、そのうち少な
くとも1個は光学系のレンズの直近に、あるいは、接触
するように配設されたことを特徴とする空間フィルタ方
式速度測定装置。
3. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein one or a plurality of temperature sensitive elements are provided, and at least one of the temperature sensitive elements is in the vicinity of or in contact with the lens of the optical system. A spatial filter type velocity measuring device, characterized in that
【請求項4】 請求項1記載の空間フィルタ方式速度測
定装置において、 信号処理回路は検出信号の周波数を電圧に変換する周波
数/電圧変換回路を有し、 温度補償回路による補正処理が、上記周波数/電圧変換
回路からの出力あるいは上記信号処理回路の最終出力の
ゲインを調整することによって行われるようにしたこと
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 signal processing circuit has a frequency / voltage conversion circuit for converting the frequency of the detection signal into a voltage, and the correction processing by the temperature compensation circuit is the frequency / A spatial filter type speed measuring device characterized in that it is performed by adjusting the gain of the output from the voltage conversion circuit or the final output of the signal processing circuit.
【請求項5】 請求項1記載の空間フィルタ方式速度測
定装置において、 信号処理回路は検出信号より求めたパルスの数を計数す
るカウンタを有し、 温度補償回路による補正処理が、上記カウンタにおける
計数時間を調整することによって行われるようにしたこ
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 velocity measuring device according to claim 1, wherein the signal processing circuit has a counter for counting the number of pulses obtained from the detection signal, and the correction processing by the temperature compensation circuit performs counting by the counter. A spatial filter type velocity measuring device characterized in that it is performed by adjusting time.
【請求項6】 請求項1記載の空間フィルタ方式速度測
定装置において、 信号処理回路は検出信号の周期を測定するための高周波
パルス発振器を有し、 温度補償回路による補正処理が、上記高周波パルス発振
器の出力周波数を調整することによって行われるように
したことを特徴とする空間フィルタ方式速度測定装置。
6. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the signal processing circuit has a high frequency pulse oscillator for measuring the cycle of the detection signal, and the correction process by the temperature compensation circuit is the high frequency pulse oscillator. The spatial filter type velocity measuring device is characterized in that it is performed by adjusting the output frequency of the.
【請求項7】 請求項1乃至6記載の空間フィルタ方式
速度測定装置と車輪速度センサとを備え、これらの出力
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。
7. The spatial filter type speed measuring device according to any one of claims 1 to 6 and a wheel speed sensor are provided, and the speed is controlled by controlling a brake or an accelerator according to the outputs of them. Speed control system.
【請求項8】 請求項7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。
8. An automobile equipped with the speed control system according to claim 7.
JP13287593A 1993-05-10 1993-05-10 Speed measuring apparatus of space filter type and speed controlling system and automobile equipped with the apparatus Withdrawn JPH06324059A (en)

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Cited By (2)

* 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
JP2003215143A (en) * 2002-01-17 2003-07-30 Sharp Corp Optical shift detector, and system for conveyance processing provided with the same

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