JPS63235869A - 光学式対地車速計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空間フィルタを用いて光学的に対地速度を検
出する装置に係り、特に、自動車の絶対速度を検出する
のに好適な光学式対地車速計に関する。

〔従来の技術〕

自動車の走行速度の検出は、従来から車輪の回転を検出
して行なうのが一般的である。

しかしながら、例えば、自動車のブレーキシステムのア
ンチスキッド制御のためには、車輪の回転によらずに直
接、対地速度の検出が必要になり、このための検出方式
の一つとして空間フィルタを用いた光学的対地車速計が
知られている。

ところで、このような空間フィルタを用いた対地車速計
では、走行路面の像を空間フィルタの検出面に結像させ
るようになっており、このため、走行路面を照明する必
要がある。

そこで、従来の装置では、特開昭５２−１４３０８１号
公報に記載のように、空間フィルタを含む受光部分とは
別になった照明装置を設け、走行路面を照明するように
なっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、受光部分と照明装置が別体になってお
り、自動車の床下などでの取付に際しての配慮や小型化
についての配慮がされておらず、実装上に問題があった
。

本発明の目的は、小型で取付けが簡単になり、容易に実
装が可能な光学式対地車速計を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ハーフミラ−を用い、照明のための光軸の
一部と、空間フィルタによる受像のための光軸の一部と
を一致させることにより達成される。

〔作用〕 照明系の光軸と受像系の光軸に一致部分があるから、レ
ンズ系の共用が可能になり、両系の一体による小型化が
容易に得られる。

〔実施例〕

以下、本発明による光学式対地車速計について、図示の
実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、図において、ケース８の
内部にはハーフミラ−４が鉛直方向に対し４５°傾けて
接地されており、光源２からの光と、反射鏡３で反射さ
れた光は前記ハーフミラ−４によってその進路を９０°
曲げられ、集光レンズ５を介して路面６に向けて照射さ
れる。該照射光は路面６によって反射され、路面６のむ
らのパターンに応じた強度変化を受ける反射光となる。

路面パターンはランダムであるため、該反射光の強度ス
ペクトル分布はランダムに広がったものとなっている。

該反射光は再び集光レンズ５によって集光され、ハーフ
ミラ−４を通過し、空間フィルタ１に投影される。そし
て、この結果、ケース８の路面６に対する移動速度すな
わち車速に応じた路面のむらのパターンによる空間周波
数の信号が空間フィルタ１によって抽出され、その出力
信号は狭帯域ランダム信号となる。この信号の中心周波
数を処理回路９で計測し車速が求められる。

従って、この実施例においては、上記ハーフミラ−４に
より、光源２からの照明光の光軸と、空間フィルタ１に
受像される反射光の光軸とが一致させられ、この結果、
集光レンズ５が共用され、−組で済むようになっている
ところに特徴がある。

第２図及び第３図に空間フィルタｌの詳細な構造を示す
。

まず、第２図（ａｔ、　（ｂ）、　ｆｃ）はケース８と
空間フィルタ１との位置関係を示している。

一方、空間フィルタ１は、第３図に示されているように
、互いにピッチＰ／２だけ離れた光電素子（例えばフォ
トダイオードアレイ）１１１を複数個（２０〜３０個）
並列に並べ、１つおきにその出力端子を結び、出力が処
理回路９に送られる構造となっている。そして、この空
間フィルタ１はケース８の上部に取りつけられる。この
とき、第２図に示すように、光電変換素子面が進行方向
に垂直になるように配置されている。

車速■は（１）式によって求められる。

ｖ＝ｆ−ｍ・ｐ　　・・・・・・（１）ここで　ｆ：空
間フィルタ出力周波数 ｍ：光学系倍率（＝ｂ／ａ） ｐ：光電変換素子のピッチ ａ：空間フィルタ１と集光レンズ５と の距離 ｂ：集光レンズ５と路面６との距離 である。

次に、第４図に周波数測定回路の一実施例を示す。空間
フィルタｌの出力は差動増幅器１０に入力され、第５図
に示すように、ＤＣ分がカットされた中心周波数ｆ０の
狭帯域ランダム信号となる。

この出力をシュミット回路（ゼロクロスディテクタ）１
１に入力し波形整形を行なう（第５図参照）。

この矩形波出力をカウンタ１２に入力し、クロック発生
器１４で発生されるクロックパルスで該矩形波出力の周
期Ｔ０を測定する。

そこで、いま、クロックパルスの周期をＴｃとし、カウ
ンタが計数したパルス数をＮとすれば、前記周ＭＴｏは
、 Ｔ、＝Ｎ−Ｔｃ　　−・・−（２） となる。なお、この実施例では、カウンタ１２として、
入力のアップエツジから次のアップエツジまでを測るカ
ウンタを用いている。

そして、このカウンタ１２が人力信号の一周期を計測す
る毎に割込み信号ＩＲＱをマイコン１３に送り、マイコ
ン１３はその信号にあわせてカウンタ１２の計測値を読
込み、車速を計算する。その計算フローを第６図に示す
。

この第６図の処理は、ＩＲＱ信号により動作を開始し、
ステップ１００でカウンタ値を読込む。

この値は前述の場合のパルス数Ｎに相当する。ステップ
１０１では周期を算出する。この値は（２）式で示され
たＴ。である。ステップ１０２では周波数を算出する。

すなわち中心周波数をｆｏとすれば、 ｆ、＝１／Ｔ０　　・・・・・・（３）である。ステッ
プ１０．３ではステップ１０２で求まった中心周波数ｆ
０と光学系倍率ｍと光電変換素子のピッチｐの値を用い
て式（１）により車速■を算出し出力する。速度■は、
ｖ＝ｆｏ　−ｍ・ｐで求まる。ステップ１０４では前記
カウンタ１２をリセットし、次の計数に備える。

従って、この実施例によれば、センサ本体が一体化され
ているため、全体が小型化されると共に、自動車などの
床下への取付けにスペースを要せず、容易に行なうこと
ができる。

また、この実施例によれば、走行路面上を垂直に照明す
ると共に、その反射光も垂直方向から受光することがで
きるから、効率良い車速検出を行なうことができる。

また、本実施例の構成によれば、光源２と集光レンズ５
が同一ケースの中に設置されているため、この光源２と
して発熱を伴なう白熱ランプを用いるようにすれば、集
光レンズに付着した霜や水滴が光源２から発生した熱に
よって蒸発させられるため、集光レンズ５の状態を常に
クリーンに保つことができるという利点もある。ただし
、この場合、光源２の出力は充分大きいものでなければ
ならない。

しかして、この光源２の出力が比較的小さく、水滴等を
蒸発させるのに不充分である場合は、第７図に示すよう
に、集光レンズ５に、例えば自動車のリアウィンドのく
もり止めに用いられるような熱線３０を貼付し、不足の
熱をおぎなって水滴等が充分に除去できるようにしても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光源と空間フィルタ受光部とを一体化
できるため、装置の小型化がはかれる効果がある。さら
に、一体化したことによって光源の熱が利用できるため
、集光レンズに付着した霜や水滴を蒸発させて除去でき
る効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学式対地車速計の一実施例を示
す縦断面図、第２図（ａｌ、　（ｂ）、　（Ｃ）は第１
図における空間フィルタ部分の詳細を示す説明図、第３
図は空間フィルタの詳細を示す説明図、第４図は処理回
路の一実施例を示すブロック図、第５図は各部の信号を
示す波形図、第６図は本発明の一実施例における車速計
算処理フロー図、第７図は本発明の一実施例における集
光レンズに貼付された熱線の状態を示す説明図である。 １・・・・・・空間フィルタ、２・・・・・・光源、３
・・・・・・反射鏡、４・・・・・・ハーフミラ−１５
・・・・・・集光レンズ、６・・・・・・路面、７・・
・・・・光軸、８・・・・・・ケース、９・・・・・・
処理回路、１０・・・・・・差動増幅器、１１・・・・
・・シュミット回路、１２・・・・・・カウンタ、１３
・・・・・・マイコン、１４・・・・・・クロック発生
器、３０・・・・・・熱線、１１１・・・・・・光電変
換素子。 第１図 第２図 ４、行方旬 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、照明光学系と受光光学系とを備え、走行路面の像を
   空間フィルタで受像して対地速度を検出する方式の光学
   式対地車速計において、上記照明光学系の光軸の一部と
   上記受光光学系の光軸の一部とを一致させるハーフミラ
   ーを設け、これら光軸の一致部分にレンズ系を配置して
   走行路面に対する照明と、走行路面の受像とを行なうよ
   うに構成したことを特徴とする光学式対地車速計。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記照明光学系の
   光源が上記レンズ系の内面と連通する空間内に位置する
   ように構成されていることを特徴とする光学式対地車速
   計。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記レンズ系が加
   熱手段を備えていることを特徴とする光学式対地車速計
   。 ４、特許請求の範囲第２項において、上記光源が白熱ラ
   ンプであることを特徴とする光学式対地車速計。