JPS58113762A - 速度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　　発明の技術分野 本発明は速度測定装置、籍に光を測定媒体に用いた速譲
”測定装置に関する。

（２）発明の背景 相対的にある速度で移動する２つの物体があるときに、
これらの間の相対的な連破を測定する場合、いわゆるド
ツプラー効果を利用する形式のＩ１１定装置が殆んどで
ある。つまり放射波の波長と反射波の波長の差から速度
を知るというものである。

そして、その波の源としてはマイクロ波あるいは音波等
コヒーレンシーの良いものを必要とする。

そこで、そのようなコヒーレンシーの良さを厳密に要求
しない、いわゆるノン・ドツプラー効果形の速度測定装
置の出現が待たれている。

（３）従来技術と問題点 従来における速度測定装置はいわゆるドアグラ−効果形
のものが殆んどである。相対的に移動する一方の物体か
らマイクロ波等を放射しく波長λｌ　）、他方の物体か
らのその反射波が波長λりで返ってきたとすると、両者
間の速度νは、で求まる。ところが、このような式が高
精度に成立するには、マイクロ波の如くコヒーレンシー
の良いものが要求される。然しなからマイク！１波を安
価に得ることは困難である・から、これを光に置き換え
たいという要求が当然に生ずる。そうなると、この要求
に応じ得る光としてレーザダイオードあるいはレーデチ
ー−１からのレーザ光管用いなければならなくなる。と
ころが現状においては、レーデ光を用いることはコスト
的、安定性、寿命に関し不利である。

（４）　　発明の目的 上記従来技術に＃１１み、本発明は、通常のインコヒー
レントな光、すなわち安価、高安定、長却命な一般的な
光音用いて測定可能な速度測定装置を提案することであ
る。つまシ、ノン・ド、プ２−効果形の速度測定装置１
−提案・することである。

（５）　　発明の構成 上記の目的は次のように達成される。すなわち、ある時
刻Ｔ！で捕えた光学像ツリーンＰ１と引続く時刻ＴＩで
捕えた光学像ノ譬ターンｐｔとを比較し、ＰＲとＰ３の
ずれ量と、該ずれ量を形成するに要した時間（Ｔｓ−Ｔ
ｔ）とから、そのときの速度を算定（」１：」工）する
ことを特徴とするＴ、　　−’ｒｔ ものである。

（６）発明の実施例 以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１Ａ図および第１Ｂ図はそれぞれ本発明の測定態様を
図解的に示す図である。第１Ａ図において、相対的にあ
る速度で移動する２つの物体は１１および１２で示され
る６例えば、ＩＩＦｉ車であシ、１２は道路の路面であ
る。物体１１には発光部（例えば発光ダイオード）１３
と受光部１４の対が固定されている６発光部１３からの
放射光は物体１２ｔ−照射して受光部１４に戻る０図中
の点線の矢印はそのルー　トを例示する。そうすると、
受光部１４は、物体１２の光学像／臂ターンを撮像可能
となる゛、そこで、物体１２の光学像Ｉすピンを時間を
ずらして観察する０図中の上下２段の線図は、時間をす
らしてＩ！察した２つの光学ｇ１１／中ターンを例示し
ている。ここに生じた光学侭ノダターンのずれと、これ
に要した時間とから速度が算定される。

同機のことは第１Ｂ図でも当てａオる１本図では、発光
部１３と受光部１４の対が物体１２に固定されており、
移動する物体１１の光学像ツリー／を時間をずらして観
察する０図中左右のパッチングを変えて示した部分が、
物体１１のずれを図解的に示す、ここに生じた光学儂ノ
譬ターンのずれと、これに要した時間とから速度が算定
される、第２図・は本発明の測定原理を模式的に示す図
である０本図において、ａｌ＋ｂ１　・・・ｆｌはある
時刻ＴＩにおいて、受光部１３によシ捕えた光学像ツリ
ーンＰｔ　を示し、ｃｓ　＋ｄｌ・・・ｈ、はその後時
刻ＴＩで・受光部１３によシ捕え九光学ｇＩＩパターン
Ｐａ　’ｌ示す、Ｓは単なる目盛である。又、１゜ｂ＋
ｅ＋ｄ・・・は、受光部１３に多数のセグメントで構成
した場合を模擬している。つまシ、ＣＣＤ。

ピンダイオードアレー等を想定している。ここに、領域
Ｍ１は・りピンＰ１と合散し九パターンＰ富部分を表わ
し、Ｍ！は既に古くなう九ノ＋ターン部分を示し、Ｍ３
は新たに入ってきたノリーン部分を示す。

かくして、光学像／＃ターンのずれ量が分る。このずれ
量は実際の長さくＬ）ＫＷき換えられるから、Ｌ／（Ｔ
意−Ｔ１）よシ、求める速度（Ｖ）が得られることにな
る。

第３図は本発明に基づく発光部と受光部の対の配列例を
図解的に示す図であり、も’ＬＸ方向のみの測定だけで
あれば、発光・受光部はアレイ３１として配列されれば
良いが、もしＹ方向のみあるいはｘ−Ｙ双方向（斜め）
の測定が要求されるときは、同様のアレイ３２又はアレ
イ３１および３２の双方を設ける必要がある− 第４図は本発明に基づく一実施例を示す１■。

り図である。なお、上記原理からして、マイタロコンビ
鳳−夕によシンフトウェア処理する方策４あるが、ここ
ではハードウェアのみからなる一例を示す０本図におい
て、４１および４２はレゾヌタであシ、第３図に示した
アレイ３１（３２でも同じ）の受光部よシ取込んだ時刻
Ｔ１およびＴ。

の光学像ノナターンをセグメント別（１＃　ｂ　＃　（
ｌ　ｅｄ）に一旦保持する０時間的に後のデータはその
１１、対応する比較器４３ａ〜４１ｄの各一方の入力に
印加される。一方、時間的に前のデータは遅延回路４４
１〜４４ｄを通して該比較器４３ａ〜４３ｄの各他方の
入力に印加される。遅延回路４４鳳〜４４ｄは超音波遅
延線、レジスタ等で構成でき、可変の遅延時間をレゾス
／４１からのｒ−夕に与える。物体間の速度が大である
と、小さい遅延時間を与えるのみでレジスタ４１および
４２からのデータが合致する。逆にその速度が小ならば
大きい遅延時間を与えないと両データは合致しない。い
ずれにせよ、求める速度は遅延時間と１対１の関係があ
る。そこで遅延回路４４ａ〜４４４に対し可変の遅延制
御信号を遅延時間発生回路４６から発生させる。遅延時
間ｔはそのまま１ 求める速［Ｖとして得られる６回路４５は原理的には不
要であるが、多数のデータのバラツキ、外乱等を考慮し
平均的な値ｔｉｐ出すことを目的とした平均化手段であ
る。結局、比較器４３ａ〜４３ｄで一致が採れるような
遅延量管、レジスタ４１か′らのデータに与えるという
フィードバックループが安定したとき、そのときの遅延
量が既述の光学偉・奢ターン間のずれ量を表わすことに
なシ、既述の式Ｌ／Ｔ！−Ｔｔ　よシ演算によって、速
度が求まる。

本発明の速度測定装置では、外来光、特に太陽光、の侵
入が、測定精ｉ［影ＩＩＩを与える。そのために、主た
る外来光（ノイズ）をカットすべく、フィルタを設ける
のも得策である。第１図中の１５はこのフィルタを表わ
す、又、このようなフィルタなしにも、外来光を実質的
に力、トできる。

例えば、発光部１３と受光部１４の光スペクト２ムを、
太陽光から外れたところで、両者合致させておけばよい
。

（７）　　発明の詳細 な説明したように本発明によれば、インコヒーレントな
、安価、高安定性、長寿命という利点を有する発光部を
用いて、ノン・ド、ｆ′ｙ−効果形の速度測定装置が実
現される。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図はそれぞれ本発明の測定態様を
図解的に示す図、第２図は本発明の測定原理を模式的に
示す図、第３図は本発明に基づく発光部と受光部の対の
配列例を図解的に示す図、第４図は本発明に基づく一実
施例を示すプロ、り図である。 １１．１２・・・相対的に移動する物体、１３・・・発
光部、１４・・・受光部・ 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　朗 弁理士　西舘和之 弁理士　内田幸男 弁理士　山口昭之 Ｉ＄１Ｂ図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、相対的にある速度で移動する２つの物体が撮像する
   ための発光部およびこれと対をなす受光部と、該受光部
   によって捕え次、ある時刻Ｔ！およびＴ雪における前記
   他方の物体の光学像ノ４ターンＰ１およびＰｍｋ一時的
   に保持して、これら保持された光学像・母ターンＰ１お
   よびＰｌの間のずれ量を検出する比較部と、その検出さ
   れたずれ量（Ｐ寵−Ｐｌ　）と前記時刻間の差（Ｔ雪−
   Ｔｔ　　）る演算部とから構成したことを特徴とする速
   度測定装置。