JPS5925990B2 - 車両用ドツプラスピ−ドメ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用または移動体用のスピードメータに関し
、とくにマイクロ波ドツプラ効果によるスピードメータ
に関するものである。

従来から自動車用スピードメータは車輪の回転数全電気
信号に変換して、これを計数してスピードを計測すると
いう方法がとられてきた。

ただし車輪のスリップがあると正しいスピードを示さな
い。

そこで、正確なスピードを測定するため、マイクロ波ド
ツプラ効果を用いたスピードメータを装置することが考
えられている。

しかし、車両にドッグラスピードセンサを取付けた場合
、当然路面との相対速度を測るのであるから、放射波ば
ある角度をもって斜めに放出される。

こうすることによって車両のスピードを測定することが
できるが、車両の上下動によるドツプラ波も必然的に混
入し誤差となる。

ドツプラスピードメータを実用化するためには、この欠
点を除去する必要がある。

本発明の目的は、車両に上下動があっても正しい走行ス
ピードを検出し５るドツプラスピードメータを提供する
にある。

本発明によれば、進行方向と逆方向に互いに対称的な送
受波器を設け、双方のドツプラ信号を電気回路的に処理
することによって、上下動によるドツプラ波を相殺し正
しい走行スピードを測定することができる。

以下図面を用いて詳細に説明する。

一般にドツプラ信号ＳＤｙ、次に示すごとく（１）式で
表わされる。

ｖ Ｓ Ｄ＝ Ａ ｃｏｓ （±−（７）Ｏｔ ） −
（１）ただし、Ａ：振巾 Ｖ：移動体の相対速度 Ｃ：光速 ω０：送信送信波数 ドツプラ信号を利用して車両速度を測定しようとする場
合、車両に取り付けられるアンテナは地面に対しである
角度θをもだせて取り付けなければならない。

これは地面に対して垂直または水平に取り付けろと原理
的にドツプラ信号が得られないことから明らかである。

したがって、い１走行速度ｖ１に比例するアンテナ軸方
向の速度成分ｖ′１、上下速度ｖ２に比例するアンテナ
軸方向の速度成分ヲＶ′２′とするならば、ドツプラ信
号は（２）式で示すように２周波検出され波形が歪み誤
差となる。

２ｖ１ω。

５Ｄ＝Ａ’Ｃ０３（±−ｔ）＋ＰＩＣＯ８２ｖらω。

（±−ｔ） ・・・・・・・・・（２）ただし、Ａ’
、Ｂ’は振巾係数 本発明は上式のｖ′２によるドツプラ信号を除去し誤差
全低減させようとするものである。

第１図は、本発明の一実施例を示す。

図において、１は発振器、２は分配器、３および４は方
向性結合器、５および６は移相器、７および８はサーキ
ュレータ、９および１０はミクサ、１１はミクサ出力端
子、１２および１３はアンテナ、１４は車体、１５は路
面、ｖｌは車両の走行速度、ｖ′１はｖｌのアンテナ軸
方向成分、ｖ２は上下方向の速度、ｖ′２はｖ２のアン
テナ軸方向成分、θはアンテナの取付角である。

発振器１からの出力信号は分配器２によって左右等分に
分配される。

分配された後の右側の信号は、方向性結合器３を経て、
移相器５によって位相を〜々進められ、さらにサーキュ
レータを通りアンテナ１２によシ路面に向って放射され
る。

方向性結合器３によって分流した出力は、局発信号とし
てミクサ９に加えられる。

一方、左側に分配された信号も、図に示す通り左右対称
な回路であるので、右側同様の経路をたどり、信号の大
部分はアンテナ１３により路面に放射され、かつ方向性
結合器４によって分流した出力は局発信号としてミクサ
ー０に加えられる。

ただし、右側に対して異るところは、アンテナ１３から
放射される出力信号が移相器６によってい遅らされてい
ることおよび放射方向が正反対であることである。

いま、上記の回路を車載した車体１４が速度Ｖ、上下動
ｖ２で第１図に示すごとく走行すると（車体１４の実際
の移動方向ｖ１の矢印と反対方向）アンテナ１２および
１３の取付角θは同−角であるので、アンテナ１２およ
び１３によって受信される速度成分は第１図に示すよう
な関係すなわちｖ／１は互いに逆方向、Ｖ′２は同一方
向のベクトルとしてとり出される。

したがって、アンテナに近づく速度成分を正、アンテナ
から遠ざかる速度成分を負と規定すると、局発信号の位
相は両者同相であるから、ミクサ９および１０にて得ら
れろドツプラ信号ＳＤ９および５ＤｔＯはそれぞれ次式
（３）および（４）で表わされる。

π ２ｖＩ Ｓ ＤＩ９＝ Ａ’Ｃ０８（−十一ωｏｔ ）十Ｂ’Ｃ
Ｏ８Ｃ π ２Ｖ’ （−±−ωｏｔ） ・・・・・・・・・（３）Ｃ π−２ｖｒ ＳＤｌｏ−Ａ′Ｃ０８（−一十一ωＯｔ）＋Ｂ′ＣＯ８
Ｃ ６−死士膠−８ｔ） 、−−−−１（４）２に の信号ＳＤ９と５Ｄｔｏｋ合成波として端子１１にてと
り出すと、第２項は互いに打消してあって第１項の成分
だけが加算されて出力される。

すなわち、上下動によるｖ′２成分を除去し、走行速度
成分ｖ′、だけのドツプラ信号が得られる。

第２図は、アンテナの構成および放射方式を変えた場合
の実施例を示す。

図において２１は垂直偏波用のアンテナ、２２は水平偏
波用のアンテナである。

アンテナの構成以外を第１図に示す回路構成とすると、
第２図に示すベクトル成分の関係から、第１図と全と同
一の結果が得られることが分る。

第２図では２つのアンテナが向いあっているが、両方の
アンテナの偏波型式を違えているため、互いに他のアン
テナから放射される電波には干渉されない。

したがって、２つのアンテナからの放射波を同じ地点に
おいて反射させることができるので、路面に多少の凹凸
があっても両者の相対的な受信レベル差は少なくなり、
よシ誤差のない実用的なものとなる。

以上詳細に説明したように本発明によれば、上下動によ
シ発生する誤差が極めて少いドッグラスピードメータを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例を示す。 図において、１は発振器、２は分配器、３および４は方
向性結合器、５および６は移相器、７および８はサーキ
ュレータ、９および１０はミフサ、１１はミクサ出力端
子、１２および１３はアンテナ、１４は車体、１５は路
面、ｖｌは車両の走行速度、ｖ′１はｖｌのアンテナ軸
方向成分、ｖ２は上下方向の速度、ｖ′２はｖ２のアン
テナ軸方向成分、θはアンテナの取付角、２１は垂直偏
波アンテナ、２２は水平偏波アンテナである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の進行方向にある俯角をもって設けた第１のア
   ンテナと、これと対称に逆進行方向に設けた第２のアン
   テナと、発振源の出力を等分に分配する分配器と、分配
   された一方の出力から局発信号を分流する第１の方向性
   結合器と、それに連なる第１のミクサと、第１の方向性
   結合器の出力の位相をｌり進ませる第１の移相器と、そ
   れに連なる第１のサーキュレータと、かつ分配された他
   方の出力から局発信号を分流する第２の方向性結合器と
   、それに連なる第２のミクサと、第２の方向性結合器の
   出力の位相ｋ ｇ／２遅らせる第２の移相器と、それに
   連なる第２のサーキュレータと、前記第１と第２のミク
   サ出力を合成する手段とから成ることを特徴とする車両
   用ドツプラスピードメータ。 ２、特許請求の範囲１に記載した装置において第１のア
   ンテナと第２のアンテナの偏波型式をそれぞれ異る型式
   とし、かつ電波の照射点を同一点にしたこと全特徴とす
   る車両用ドッグラスピードメータ。