JPS62287164A - 速度ベクトル検出装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の非接触速度検出装置に係り。

特に、車両の進行方向に対する車両の向きと検出するこ
とで操舵力を制御するのに有効な速度ベクトル検出装置
に関する。

〔従来の技術〕

近年、車両の高速化に伴い走行安定性か重要視され、さ
らに電子化ｉ／ｉ：手う制御技術の向上によって、特公
昭５３−１０３３４号公報に示される通り。

積極的に操舵力を補正し安定性を得る事が始められてい
る。

高速時に操縦安定性が損ｉわ、する鏝犬り要因はタイヤ
の摩擦係数が低下し、横方向にすべり易くなるためで、
操縦安定性を完全に制御するためには、このタイヤの横
すべり量（嘴すべり角）を高ｍ＋変に検出する必要があ
る。

〔発明が解決しようとする間、値点〕

しかしながら、前述の特公昭５３−１０３３４号公報に
あっては、ドツプラーセンサー等を用いることを示して
いるが、これでは、進路方向だけでなく横方向に対して
も独立センナを配置する必要があり、また、センサの取
付方向り精炙が要求される様になる欠点を有している。

本発明の目的は、車両の速度ベクトル全検出することか
でき、車両の進行方向と、　４ｍ方向の速度を独立して
求めることのできる速度ベクトル検出装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、車両に対向するｉ［ｖｉ面の光の濃淡を１点
と、その点からある距ｒｆ１／どけ離れた地点に直線状
に配置した光量検出素子の時系列出力をそれぞれ相関を
とることで、速度ベクトルに相当する時間と点を検出す
るものである。

すなわち１本発明は、車両と対向する地面と車両との相
対速度を検知するｆ、　ｄ　ｖＣかいて、上記車両の地
面と対向する所定箇所と該所定箇所から所定の距離だけ
離れた箇所に路面状況検知素子？設け、該検知素子より
所定の時間・て発生する各々の時系列データを記憶する
と共に該時系列データとの相反相関関数を４出し、該相
互相関関数の最大となった前記時系列データをサンプル
した時刻を求め、前記所定の距離をサンプル時刻で除す
ることによって当該車両の速度を検知する手段を設けた
こと？特徴とするものである。

〔実施例〕

以下２本発明の実施例について説明する。

第１図には１本発明の一実施例が示されている。

Ｊｌｎは、！ａ本をブロック的に示したもので。

走行中ニア）　ｉ［ｆｉ　４変更は、ドライバーのハン
ドル２の操作により、＠輪３ａ、３ｂを操舵し、車体１
の進路方向を変えるもので、その他に、ポンプ４の発生
する油圧を、＃、量制−弁５．方向切換弁６を制御回路
７で操作し後輪３ｃ、３ｄを転舵させるシリンダ８に油
圧を供給し、後輪を操舵するものである。

制御回路１２では、ハンドル操舵角を角度検出合９から
入力し、速度ベクトル噴出器１０からの信号から演算さ
れる旋回半径と比較しながら上記邂磁弁８．９分制御す
るものである、 第２図には、制御回路１２の制御動作？示す。

ブロック２０では、ハンドル操舵角から指示する旋回半
径を定め、速度ベクトル検出器から／ｗ、算される車両
の実旋回半径を比較し、＠差量をブロック２２で後輪操
舵量を定める。ブロック２３では、この後輪操舵量と実
後輸操舵ｔとを比較し、その偏差徒に相当する油量を決
定し、＠述の電磁升５゜６を駆動する。

従って、・・ンドル操蛇角と車両の旋回半径とを常に合
致させる動作を行次うことができる。

第３図に速度ベクトル噴出器１０の構成を示す。

イメージセンサ：３１は、Ｐ地点の光量の濃淡を検出し
’４　Ａ回路３２！／こ入力する。イメージセンナ３２
／１：、車両の中心軸と垂直に配置されるリニア、１す
のイメージセッサ３２で、Ｑ地点？中心にＮ個のイメー
ジセッサ３２を配置している。また、これは、地面Ｑ１
１点からＱ２２点の路面の状況を光重の、最淡によって
検出している。

今、車両が中心軸の方向でＶ工、それと垂直方向Ｖ２で
走行している場合、Ｐ地点とＱ地点との闇Ｉ４をｌとす
ると、イメージセンナ３１に、よって検出した路面は、
Ｔ＝ｔ／Ｖ、たけ遅れた時刻にイメージセッサ３２によ
って検出されることとなる。また垂直方向には、その時
刻にＱ地点からの距離ｍだけ進んでいたとすると、ｍ＝
Ｔ−Ｖ、で表わせる。つまり１時間Ｔと距Ｉａｍを検出
すれば。

速度ベクトル成分Ｖ、・ｖ、と検出することができる。

第４図にイメージセッサ３１，３２からの出力信号の処
理回路を示す。

まず、イメージセッサ３１から出力される光量に比り１
］シた電圧信号を比較器４１によって２値符号化を行な
いパルス信号３１ａとして取り扱う。

比較器４１のしきい値は、出力波形を積分器４２を介し
て決定し、出力パルス信号３１ａの確率が１／２になる
様に保持しておく、つまり、ｐ−タイル法によって決定
する。

このパルス信号３１ａ第５１図に示す卯〈、路面の状態
に対応した不規則なパルス信号である。これをソフトレ
ジスタ４３に時系列に記憶し、ラッチ４４に記憶する。

ラッチ４４に記憶するタイミングは、クロック信号Ｃ３
のトリガーの立上がりで行い、クロック信号はマイクロ
コノピユータ（以下ｎ　−ｃｏｍ　）　７０の中で、最
低車速Ｖｍｉｙ＋を仮想し。

ｔ、ａ４／Ｖｍ となる周期を持ち、ラッチ４４へ出力する、同様に、イ
メージセンサ２３においても、比政器４６と積分器４７
とによってｐ−タイル法を用い、光量直列出力させる。

つまり、クロックＣ４の最初の１パルスの間に。

シフトレジスタ４５では、第５１Ａ中の（イ）のデータ
と（ロ）の七をすべて直列に出力し１次の１パルスの間
に（イ）と←埼を全て出力する。

排他的、倫理和（以下Ｅ−ＯＲ，）ｓｌではこのデータ
（イ）とデータ（ロ）とのＥ−ＯＲｔとり、さらにカウ
ンタ６２によって（イ）の（ロ）が１の時間をカウント
して、さらにデータ（イ）と（ロ）の１）、１期が終っ
た時のカウント値全ラッチ６３に保存する。

つまり、１．１４ｑのカウント値はΣ（イ）１の（ロ）
に相当し、データ（イ）をｆ（ｔ）、データ（ロ）？ｇ
　ｊｔ）と時間の関数で代ｆｉ−ｆると、　Σ（イ）Ｓ
ｔ口）Ｈ２ｆ　ｆ（ｔ）　ｇ（ｔ）　ｄ　ｔ　ト見なす
ことができる。

また、データ（イ）とデータ（ハ）については、同様に
カウント終ｒ後の値Σ（イ）ｅ（ハ）はデータ（ハ）が
データ（ロ）に対してΔＴだけ４れた１直となるのでｆ
　ｆ（ｔ）ｇ　（を−Δ’ｒ）ｄ　ｔと考えることがで
きる。

今、遅延時間τをもってデータ（イ）から７時間だけＸ
憬れたデータのΣ（什の（（データ（ロ））（τ））を
考えると、すなわち、ラッチ６３け時刻τ毎に相互相関
間ａｆｒ（１）ｇ［ｔ−τ）ｄｔと欣していることが判
る。

ここで、データ（イ）と（データ（ロ））（τ）とを考
えて２φｆｇ（τ）にｆ　ｆ（ｔ）ｇ　（ｔ−τ）ｄｔ
が最大となる（直は。

データ（ｆ）と（データＵｌ（τ）が完全に一牧（７た
ときで、こルをＭＡＸとすれば、データ（イ）と（デー
タロ））（τ）は互いに無相ｉＡとなるため、・市電・
ば、１６図に示す通り−＞ＭＡＸとなる。また、萱も相
関の強い時刻Ｔ０が、データ（イ）と（データ（ロ））
（τ）とが一致した時点であると考えらルる。

さらに、第４１ｇＪＶＣおいて、イメージセンサ３２の
他の２〜ｎまでの素子に２いても、全く同様に。

Ｅ−ＯＲ６４，カウンタ６５．ラッチ６６から。

Ｅ−ＯＲ６７、カウンタ６８．ラッチ６９までの倫４素
子列に２いても、最終的なラッチ６６〜ラツチ６９の値
に。

φｆｇｚ（τ）＝　ｆ　ｆ（ｔ）ｇ　（を−τｌｄｔφ
ｆ　ｇｌ（τ）＝ｆｆ３（１１ｇ３（ｔ−τ）ｄｉφｆ
ｇ、（τ）＝　ｆ　ｆ（ｔ）ｇ　（を−τ）ｄｔを表わ
すことができる、 第７図は、φｆｇ（τ）をイメージセンナ３２の各点毎
にプロットしたものであろうＳ１図に示す最も相関の強
い点が、すなわち、Ｐ点で計測した路酊かで時刻後にＱ
点よりｍ７ぞけ（黄方向ンこ離れた地点で計測されたこ
とを示し、その時のτの値をＴ。

横方向の：毛、誰（ｎとすると、明達の如く。

Ｖ工＝乙／Ｔ Ｖ、＝ｍ／Ｔ と示され、車両の車軸方向と横方向の速度を求めること
ができる。

最大値の間断は、マイクロコンピユーｊ’７（ＪＶＣで
行なう。

第８図ンて２いて、マイクロコンピュータ７ｏの処理を
示す。

クロックＣ４に同期して、遅延時間の寸法を待つｉをイ
ンクリメントし、さらにｆ黄方向の距離を示す］２イン
クリメントしながらラッチ６３から。

ラッチ６９までのデータを読み込み、そのデータとＭ（
ｉ、」）とする。全て現み終ったならば。

ｉ＝Ｑとして、刷込迅４を終える。

通常Ｄノの埋は、第９１、り／こ承す和く、ｉの値が最
大値以下：ｔらば、処理分終え、１の埴が最大値・０時
に、Ｍ（ｉ、ｊ）の最大値○倹素と行ない。

Ｍｔ＋、　　ノ）ｆＯ最大となった時のＪ、ｊより、時
刻Ｔ、距誰ｍを央足し、さら１．で、車体、つ輪方向の
速度Ｖ、＝ｔ／Ｔ、？ｆｉ方向の速ｉＶ、＝ｍ／Ｔを計
Ｊし、出力ｒる。

以上の幀く、処理全行ｔえば、正確にＶ工、Ｖ。

ｔＪ’Ｉ出することができ、速度ベクトルをシることが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、１つのセンナで
車体の輪方向と横方向の速度全独立して検出することが
できるため、車両の速度ベクトルを精度良く求めること
に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例？示す図、第２図は第１図図示
制御回路の制＃動作を示す図、第３図は速度ベクトル検
出器の構成図、第４図は信号処理回路図、第５図はメイ
ムチャート、第６図、第７図は相関関数の特性・図、第
８図、第９図は処理フローチャートである。 １・・・車体、２・・・ハンドル、３・・・車輪、４・
・・ポンプ、５・・・流昔制御弁、６・・・方向制御弁
、８・・・ヅリンダ。 ９・・・ハンドル操舵検出器、１０・・・速度ベクトル
検出４．１１・・・後＠操舵１検出器、１２・・・制御
回路。 ２１．２２．２４−２６・・・ブロック、２１．２３・
・・ｇ差、　　３１．　３２・・イメージセンナ、３３
・・・処理回路、４１，４６，５１．５６・・・比較器
、４２゜４７．５２．５７・・積分器、４３，４５，４
８゜５０．５３，５８．６０・・ンフトンジスメ、４４
゜４９．５４，５９，６３，６６．６９・・ラッチ。 ６１．６４．６７・・・僻地的論理和、６２，６５゜６
８・・カウンタ、７０・・マイクロコンビエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車両と対向する地面と車両との相対速度を検知する
   装置において、上記車両の地面と対向する所定箇所と該
   所定箇所から所定の距離だけ離れた箇所に路面状況検知
   素子を設け、該検知素子より所定の時間に発生する各々
   の時系列データを記憶すると共に該時系列データとの相
   互相関関数を算出し、該相互相関関数の最大となった前
   記時系列データをサンプルした時刻を求め、前記所定の
   距離をサンプル時刻で除することによって当該車両の速
   度を検知する手段を設けたことを特徴とする速度ベクト
   ル検出装置。