JPS58174873A - 超音波ドツプラ式車両感知器 - Google Patents

超音波ドツプラ式車両感知器

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JPS58174873A
JPS58174873A JP5846782A JP5846782A JPS58174873A JP S58174873 A JPS58174873 A JP S58174873A JP 5846782 A JP5846782 A JP 5846782A JP 5846782 A JP5846782 A JP 5846782A JP S58174873 A JPS58174873 A JP S58174873A
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JP
Japan
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period
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vehicle
doppler
waves
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JP5846782A
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JPH0370797B2 (ja
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Masao Mizuno
水野 雅男
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Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

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】 この発明は、超音波ドツプラ式車両感知器に関し、特に
たとえば超音波のドツプラ効果を利用して車両の走行速
度などを測定する超音波ドツプラ式車両感知器に関する
音波のドツプラ効果とは、音源に対してその受信点が成
る相対速度で移動しているとき、受信された反射波が送
信された音波に対して、相対速度に比例した周波数の偏
移を受ける減少である。従来、この音波のドツプラ効果
を利用して路面を走行する車両の走行速度を測定する超
音波ドツプラ式車両感知器があった。ところが、このよ
うな電音波ドツプラ式車両感知器では、測定のために使
用する媒体が音響であるために、測定のために使用して
いる超音波の周波数内の音響雑音に対して悪影響を受け
るという欠点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、車両からの反射
波と音響雑音とを区別し、音響雑音を除去し得る超音波
ドツプラ式車両感知器を提供することである。
この発明は、要約すれば、超音波が送波された路面の領
Wt<いわゆる感知範囲)内に走行車両が進入したとき
にこの走行車両から反射される超音波を受波し、その受
波した超音波からドツプラ信号を抽出し、そのドツプラ
信号の所定波数分ごとの周期を検出し、検出された複数
組の周期のうち予め定める2組の周期の比を演算し、そ
の演算された周期比が上限許容周期比と下限許容周期比
との間に入っているどきのみ速度のPI41+1を行な
うようにしたものである。
以下、図面に示す実施例とともにこの発明をより具体的
に説明する。
第1図はこの発明の一実施例の概略を示す図である。図
において、送波用超音波振動子1および受波用超音波振
動子2が路面に対して所定の角度を有して設置される。
送波用超音波振動子1はθ2−θ1の角度範囲を有して
超音波を送波する。
路面上では、この超音波が送波された領域が超音波ドツ
プラ式車両感知器の感知範囲となる。今、車両3が速度
Vでこの感知範囲を通過したとすると、車両3によって
反射される超音波が受渡用超音波振動子2に受波される
。このとき、車両3の反射波は走行速度Vのうち受波用
超音波振動子2方向への速度成分によって周波数偏移を
生じる。
ここで、車両3が感知範囲内を移動するにつれて超音波
振動子1および2との対向角度も変化するため、走行速
度■のうち受波用超音波振動子2方向への速度成分も車
両3の移動につれて変化する。
そのため、車両3が感知範囲に進入したときにお番ノる
反射波の周波数1”aは車両3が感知範囲から出るとき
の反射波の周波数Fbとは異なったものとなる。りなわ
ら、これら周波数1”aおよびFbは、それぞれ、次式
(1)および(2)で表わ♂れる。
2ycosθ1 Fa −−一−−−−−r 。
C−V C0Sθ1          −(1)2V
aosθ2 1”b=         Ja C−Vcos  θ2             ・・
・ (2)なお、1.は送波用超音波振動子1から送波
された超音波の周波数であり、Cは音速である。
上)ホのごとく、車両3によって反射される超音波の周
波数偏移量は車両3の移動に応じて変化する。この発明
では、このことを利用して音響雑音の除去を行なってい
る。すなわち、受渡用超音波振動子2によって受波され
た反射波から電気信号5− としてのドツプラ信号を抽出し、その抽出されたドツプ
ラ信号のうち予め定められた2つの部分の所定波数分の
周期の比を演算し、この演算結果が予め設定された上限
と下限との間に入っているか否かを判定し、入っている
と判定されときは車両からの反射波を受波したものとし
て走行速度の演算を行ない、入っていないと判定された
ときは音響雑音として処理するようにしている。さらに
、以下に説明するこの発明の一実施例では、ドツプラ信
号のうち最初の8波分の周期と最後の8波分の周期との
比をとるようにしている。これによって、車両からの反
射波と音響雑音との判別のm廣を上げることができる。
なぜならば、ドツプラ信号のうち最初の周期と最後の周
期との差が一番大きいからである。また、複数の波数弁
の周期を演算に用いているため、全体としての誤差が少
な(なるからである。
第2図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
図において、発振回路4によって発振された信号は電力
増幅回路5に与えられ増幅される。
6− この電力増幅回路5の出力は送波用超音波振動子1に与
えられ、この送波用超音波振動子1をl111fiする
。車両3によって反射された周波数偏位を受けた超音波
は受波用超音波振動子2によって受波される。この受波
用超音波撮動子2の出力は増幅回路6に与えられ増幅さ
れる。掛算回路7は増幅回路6からの受波出力と、発振
回路4からの発振出力とが与えられ、両市力を掛は合わ
せる。ここで、発振回路4の発振出力をsln Aとし
、増幅回路6からの受波出力をsln Bとすると、掛
算回路7の出力はsin  (A−8>の項とsin 
 (A + 8 )の項とを含むことになる。このsi
n  (A −B )の環が周波数偏移を表わす信号と
なるため、掛算回路7の出力は低域フィルタ8に与えら
れ、高域成分であるsin  (A + 8 >の項が
除去される。したがって、低域フィルタ8からは受波し
た反射波の周波数偏移を表わすドツプラ信号が出力され
る。
このドツプラ信号はインターフェイス9に与えられ波形
整形およびA/D変換される。このインターフェイス9
には、CPU10.ROM11.RAM12およびプロ
グラマブルタイマ13が接続される。ROM11には、
たとえば第5図に示すような動作プログラムが格納され
、cpui oはこの動作プログラムに従って動作を行
なう。また、RAM12は第3図に示すような記憶領域
を有し、CPU10の稽々の処理のために必要なデータ
を記憶する。また、プログラマブルタイマ13はドツプ
ラ信号の周期を検出するために用いられる。
第3図はRAM12の記憶領域を示す図解図である。図
示のように、RAM12は、8波連続するドツプラ波の
組数を記憶する領域(以下Nと称する)を含む。すなわ
ち、この実施例では、ドツプラ信号のうち8波分ごとに
その8波周期を検出する。また、RAM12は、ドツプ
ラ信号の波数を順次記憶する領域(以下BWCと称する
)と、ドツプラ信号の最初の8波分の周期と最後の8波
分の周期との比を記憶する領域(以下1−(L S B
と称する)とを含む。さらに、RAM12は、下限許容
周期比を記憶する領域(以下H85Bと称する)と、上
限許容周期比を記憶する領域(以下]」MMBと称する
)とを含む。ざらに、RAM12は、ドツプラ信号の最
初の8波分の周期を記憶する領域(以下BTSBと称す
る)と、ドツプラ信号の最後の8波分の周期を記憶する
領域〈以下BTLBと称する)とを含む。さらに、RA
M12は、1組目の8波分の周期から64組目の8波分
の周期までを個別に記憶する領域(以下BTI Bコな
いしBTi B64)を含む。
第4図は第2図の実施例の動作を説明するための波形図
である。また、第5図は第2図のCPLJloの動作を
説明するためのフローチャートである。以下、第1図な
いし第5図を参照してこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。
まず、第4図を参照してドツプラ信号の抽出動作につい
て説明する。発振回路4は第4図に示すように一定の周
波数の信号を出力し、送波用超音波振動子1を励振する
。車両3が感知範囲に入ると、受波用超音波振動子2は
車両3からの反射波を受ける。前述のようにこの反射波
はドツプラ効果により周波数偏移を受けるため、受波用
超音波−9= 振動子2から出力される受信出力は発振回路4から出力
される送信発振出力に比べて周波数が異なったものとな
る。掛算回路7は送信発振出力と受信出力とを掛算し、
第4図に示すような掛算出力を導出する。この掛算出力
が低域フィルタ8に与えられ第4図に示すように周波数
偏移成分のみが抽出される。
次に、第5図を参照してCPLI 10の動作について
説明する。まず、ステップ(図示ではSと略す)1にお
いて、ドツプラ波(ドツプラ信号の1周期)を検出した
か否かが判断される。もし、ドツプラ波の検出が判断さ
れると、ステップ2においてRAM12のNが歩進され
るとともにプログラマブルタイマ13がスタートされる
。続いて、ステップ3においてBWCが歩進され、ドツ
プラ信号の波数が1数される。次に、ステップ4におい
てBWCの計数値が8になったか否かが判断される。も
し、8WCの計数1tiが8でなければ、ステップ5に
おいて再びドツプラ波が検出されたか否かが判断される
。これらステップ3ないし5の=10− 動作が繰返して行なわれ、BWCの計数値が8に達した
ことが判断されると、ステップ6においてプログラマブ
ルタイマ]3の計時時間か読込まれ、RAM12のBT
i BN (最初はBT+81)に−込まれる。その後
、ステップ7においで8WCがクリアされ、ステップ8
においてプログラマブルタイマ13がリセン1〜される
。次に、ステップ9において再びドツプラ波が検出され
たか否かが判断される。もし、ドツプラ波の検出が判断
されると、再びステップ2ないし9の動作が繰返され、
BTiBNに順次ドツプラ信号の8波分の周期が一連ま
れていく。
上述の一連の動作がドツプラ信号の最後のドツプラ波ま
で行なわれると、航速のステップ5あるいはステップ9
においてドツプラ波の検出がないことが判断される。そ
して、ステップ10においてBTI Blに記憶された
ドツプラ信号における最初の8波分の周期がB T S
 Bに転送される。また、BTl 8Nに記憶された最
後の8波分の周期がBTLBに転送される。続いて、ス
テップ11では、(BTLB−BTSB)/BTSBの
計算が行なわれ、ドツプラ信号の最初の8波分の周期と
最後の8波分の周期との比(すなわちドツプラ信号にお
【プる最初の周波数と最後の周波数との偏移比率)が削
算される。この計算結果はステップ12においてl−I
 L S Bに格納される。次に、ステップ13では、
HLSBに格納された周期比がH85Bに記憶された下
限許容周期比とHMMBに記憶された上限許容周期比と
の間に入っているか否かが判断される。もし、HL S
 Bの周期比が下限許容周期比以下であるかまたは上限
許容周期比以上であれば、ステップ14においてそのと
きのドツプラ信号がノイズであると判定される。一方、
HLSBの周期比が下限許容周期比と上限許容周期比と
の間に入っていれば、ステップ15においてNがクリア
される。そして、ステップ16において車両速度の計算
が行なわれる。
なお、上述の実施例では、ドツプラ信号の8波分ごどに
周期を検出し、その8波分の周期を用いて周期比の計算
を行なうようにしたが、ドツプラ信号の1波分ごとの周
期を検出しこの1波周期を用いて周期比の計算を行なう
ようにしてもよい。
また、上述の実施例では、ドツプラ信号における最初の
周期とJ!lI後の周期とを周期比の演算に用いるよう
にしたが、これに代えてドツプラ信号のその他の部分の
2組の周期を用いて周期比を計算するようにしてもよい
以上のように、この発明によれば、ドツプラ信号の周波
数変化を利用して車両からの反射波と音響雑音との区別
を行なうようにしたので、車両からの反射波のみを速度
演算の対象とすることができ従来に比べて音−雑音によ
る誤検出を非常に少な(することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の概略を示す図である。第
2図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。第
3図はRAM12の記憶領域を示ず図解図である。第4
図は第2図の動作を説明するための波形図である。第5
図はCPU10の動作を説明するためのフローチャート
である。 13− 図において、1は送波用超音波振動子、2は受波用超音
波振動子、3は車両、4は発振回路、7は掛算回路、8
は低域フィルタ、9はインターフェイス、10はCPU
、11はROM、12はRAM、13はプログラマブル
タイマを示す。 特許出願人 立石電機株式会社 14−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 路面に対して成る角度の範囲を有して超音波を
    送波し、超音波が送波された路面の領域内に走行車両が
    進入したときにこの走行車両から反射される超音波を受
    波し、その受波した超音波が受ける走行車両の相対速度
    に応じた周波数偏移に基づいて少なくとも走行車両の走
    行速度を検出するような超音波ドツプラ式車両感知器で
    あって、前記受波した超音波から前記走行車両の相対速
    度に応じた周波数偏移を有するドツプラ信号を抽出する
    ドツプラ信号抽出手段、 前記ドツプラ信号の所定波数弁ごとの周期を検出する周
    期検出手段、 前記周期検出手段によって検出された複数組の周期のう
    ち、前記ドツプラ波の予め定める時間的にずれた少なく
    とも2つの部分におけるそれぞれの周期の比を演舞する
    周期比演算手段、予め定められた上限許容周期比と下限
    許容周期比とを設定する許容周期比設定手段、 前記周期比演算手段によって演算された周期比が前記許
    容周期比設定手段に設定された上限許容周期比と下限許
    容周期比との間に入っていることを判定する判定手段、
    および 前記判定手段の判定に応答して前記走行車両の速度演算
    を行なう走行速度演算手段を備える、超音波ドツプラ式
    車両感知器。
  2. (2) 前記周期比演算手段は前記検出された最初の周
    期と最後の周期との比を演算する手段を含む、特許請求
    の範囲第1項記載の超音波ドツプラ弐車両感知器。
JP5846782A 1982-04-07 1982-04-07 超音波ドツプラ式車両感知器 Granted JPS58174873A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5846782A JPS58174873A (ja) 1982-04-07 1982-04-07 超音波ドツプラ式車両感知器

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JPS58174873A true JPS58174873A (ja) 1983-10-13
JPH0370797B2 JPH0370797B2 (ja) 1991-11-08

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JP (1) JPS58174873A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02278020A (ja) * 1989-03-20 1990-11-14 Wynn's Precision Inc 定速ジョイント用ブーツアセンブリ
JPH0430410U (ja) * 1990-07-04 1992-03-11

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02278020A (ja) * 1989-03-20 1990-11-14 Wynn's Precision Inc 定速ジョイント用ブーツアセンブリ
JPH0430410U (ja) * 1990-07-04 1992-03-11

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