JP3135855B2 - 車載用マイクロ波検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般の自動車に搭
載され、外部から到来する所定のマイクロ波を検知した
ときに運転者に向けてアラームを発生する車両用マイク
ロ波検出装置に関し、特に、低速度での運転中には無用
なアラームを発生させないための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車載用マイクロ波検出装置は、
よく知られているように、外部から到来するマイクロ波
をアンテナで補促して受信する受信回路手段と、これに
より受信した信号が所定のマイクロ波信号か否かを弁別
する信号弁別手段と、この手段で所定のマイクロ波信号
を弁別したときにアラーム出力を発生するアラーム手段
とを基本的に備えたものである。これにより速度違反取
り締まり用のレーダーからのマイクロ波を検知し、運転
者に知らせることで安全運転を促している。

【０００３】したがって、充分に低速度で走行している
ときには、速度検出用レーダーからのマイクロ波を検知
してもアラームを発生する必要はない。そこで一部の車
載用マイクロ波検出装置では、自動車の電子制御系から
車速信号を取り出して当該装置に入力し、その車速信号
に基づいて走行速度値が設定値を下回っている状態では
前記のアラームが出ないように制御する機能を付加して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】車載用マイクロ波検出
装置において、低速走行状態でのアラーム出力を禁止す
るために、自動車の電子制御系から車速信号を取り出す
のはさまざまな意味で好ましいことではない。まず、自
動車の複雑な電子制御系から車速信号を取り出す場合、
誤った配線工事を行うと自動車の電子制御システムに重
大な誤動作を引き起こす危険があるので、専門の知識を
もった専門の業者でないと配線工事は行えない。そのた
め、エンドユーザがこの種の装置を購入して自分の自動
車に単に搭載するだけでは不用アラーム禁止機能を活用
することができず、専門業者に取り付け工事を依頼しな
ければならない。また、自動車によっては車速信号を外
部に取り出す回路構成・配線構成になっていないものも
あり、そのような自動車では専門業者に依頼しても不用
アラーム禁止機能を使えない。

【０００５】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、専門業者による特殊な配線工事を行わなくても、エ
ンドユーザが自分の自動車に搭載するだけで低速走行状
態での不用アラーム禁止機能を活用できるようにした車
載用マイクロ波検出装置を提供することにある。また、
別の目的としては、係る車載用マイクロ波検出装置等に
適した、簡易で自動車から独立した系で車速を検出する
ことのできる車速センサを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る車載用マイクロ波検出装置では、外
部から到来するマイクロ波をアンテナで補促して受信す
る受信回路手段と、これにより受信した信号が所定のマ
イクロ波信号か否かを弁別する信号弁別手段（実施の形
態では、「マイコン」に対応）と、この手段で所定のマ
イクロ波信号を弁別したときに警報を出力する警報手段
（実施の形態では、「アラーム回路」に対応）と、車輪
の回転機構に近接して配置されてこの車輪の回転速度に
比例した信号を出力する磁気センサと、この磁気センサ
の出力に基づいて車両の走行速度を検知するとともに、
その走行速度値が所定の設定値を下回っているときには
前記アラーム手段の出力動作を禁止する制御手段（実施
の形態では、「マイコン」に対応）とを備え、前記回転
速度に比例した信号は、車輪に着磁された磁化パターン
の検出信号であるように構成した（請求項１）。

【０００７】前記の構成の車載用マイクロ波検出装置に
おいて、好ましくは、前記磁気センサの出力を車両の走
行速度に換算するためのパラメータを適宜に設定するた
めのパラメータ入力手段を備えたり（請求項２）、前記
アラーム手段の動作を禁止する走行速度値の前記設定値
を任意に設定するための速度設定値の入力手段を備える
ことができる（請求項３）。

【０００８】そして、上記したマイクロ波検出装置に用
いられる車速センサ（磁気センサ＋走行速度を検知する
機能）としては、例えば、車輪の回転機構に近接して配
置されて、対向する車輪に着磁された磁化パターンに基
づくその車輪の回転にともなう磁界の変化を検出する磁
気センサと、この磁気センサの出力に基づいて、磁界の
変化パターンから車両の走行速度を検知する速度検知手
段とを備えて構成することができる。

【０００９】そして、より具体的な一例を示すと、前記
速度検知手段は、磁気センサの出力信号に基づく波形に
対し、自己相関関数を求めることにより、車輪の回転周
期を検出し、それに基づいて走行速度を検知するもので
あるように構成できる。

【００１０】なお、上記した車速センサは、請求項１〜
３に規定する車載用マイクロ波検出装置の一部に組み込
まれる場合もあるが、これに限ることはなく、他の装置
へ車速情報を出力するようにすることも可能である。ま
た、逆に請求項１〜３を実現するための独立した系で車
速を求めるための装置としては、上記したものが適して
使用できるが、これに限るものではもちろんなく、請求
項１〜３の要件を満たすものであれば、何でもよい。

【００１１】つまり、車輪は着磁されており、しかも、
その磁化の状態は、周方向（回転方向）で均一ではな
い。従って、車輪が回転すると、車輪に対向する磁気セ
ンサは、その対向する部分の磁化の状態に基づく磁界を
検出し、強さに応じた信号が出力されるため、その出力
信号は波形信号になる。そして、係る波形（変化パター
ン）は、車輪が１回転するのを１周期とし、係る１周期
の変化パターンが繰り返し出力される。そこで、その変
化パターンの出現状況から、車輪の回転数すなわち車速
を求めることができる。

【００１２】そして、簡単で精度のよいのが、自己相関
を求めることで、これにより着磁の状態が途中で変わっ
ても、必ず精度よく一周期を抽出できる。なお、車速が
増減すると、それに伴い車輪の回転数も増減するので、
磁界の変化パターンの周波数も増減する。そこで、周波
数を求め、周波数から速度を検出することもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による車載
用マイクロ波検出装置の概略構成を図１に示している。
アンテナ１の受信信号を受信回路２で処理してマイコン
３に入力する。マイコン３は、受信回路２からの信号を
所定のアルゴリズムで弁別処理し、受信信号が速度違反
取り締まりに用いられているレーダーからのマイクロ波
信号か否かを弁別する。そして、所定のマイクロ波信号
を受信したと判断したときには、アラーム回路４に制御
信号を与えて、運転者にその旨を知らせるアラームを発
生させる。アラーム回路４にはブザーとＬＥＤランプと
があり、音とランプで速度検知用レーダーに近づいてい
ることを知らせる。

【００１４】以上は車載用マイクロ波検出装置の基本機
能部分である。一方、低速走行状態での不用アラーム禁
止のための制御系は次のように構成されている。

【００１５】本発明では、自動車の電子制御系から車速
信号を取り出す配線工事を行うのではなくて、車輪の回
転機構に近接して配置されてこの車輪の回転速度に比例
した信号を出力する磁気センサ５を用いる。磁気センサ
５は、例えばフラックスゲート型の磁気センサを用いる
ことができ、その磁気センサ５と、そのセンサ出力を増
幅するプリアンプ６を、ともに小さなパッケージ７に収
納させている。そして、プリアンプ６の出力は、３メー
トルほどの長さの２芯シールド線８で装置本体の回路部
に接続されている。

【００１６】装置本体は車内の運転席の近くに設置され
るが、センサパッケージ７はたとえば後席のシートクッ
ションの下に潜り込ませて後輪にできるだけ近づけて配
置する。そうすることで、磁性を帯びた後輪の回転が磁
気センサ５により検出され、プリアンプ６からは後輪の
磁化の状態に応じた波形信号が出力される。

【００１７】プリアンプ６からの回転検出信号（波形信
号）は２芯シールド線８で装置本体の回路部に導かれ、
ローパスフィルタ９と自動利得制御アンプ１０およびＡ
／Ｄ変換器１１で処理されてマイコン３に入力される。
ここでローパスフィルタ９は、高周波数のノイズ成分を
除去する機能とともに、フラックスゲート型の磁気線の
周波数特性が、図２に示すようにある周波数帯をピーク
とした山型になっているため、ローパスフィルタ９を通
過させることにより、同図中実線で示すように、広範囲
の周波数領域でほぼフラットな出力が得られるようにす
る機能を併せ持っている。

【００１８】そして、最終的にマイコン３に入力される
信号波形の一例を示すと、図３のようになる。すなわ
ち、図示するように、車輪の回転速度に比例した周波数
の信号が出力される。

【００１９】マイコン３内では、与えられた信号波形に
対し、自己相関関数を求め、図４に示すような波形を求
める。これにより、基本周期Ｔがわかり、この基本周期
Ｔが後輪が１回転することにより得られる波形である。
従って、本センサが搭載された自動車の速度Ｖは、ある
比例係数を基本周期Ｔで除した値となり、係る演算処理
を行うことにより、現在の自動車の速度Ｖを求めること
ができる。

【００２０】そして、自動車は、例えば磁場の強い踏切
を通過することにより、後輪の外周面の磁化分布が変更
されることがある。一例を示すと、踏切通過前の出力波
形は、図（Ａ）になっていた場合に、踏切通過後の出力
波形は、同じ５０ｋｍ／ｈで定速走行したのにも関わら
ず、出力波形は異なる。しかし、後輪の回転数が同じで
あれば、自己相関関数を求めることにより、基本周期Ｔ
は同じになる。また、同様の原理に従い、同一の車輪で
あれば、磁化分布が異なっても基本周期Ｔは同じにな
る。よって、走行途中に後輪の磁化分布が変化したか否
かに関わらず、速度Ｖを求めることができる。

【００２１】また、磁気センサ５の出力を車両の走行速
度に換算するためのパラメータ（上記のα等）を適宜に
設定するためのパラメータ入力手段として、ＤＩＰスイ
ッチ等の数値設定器１２がマイコン３に接続されてい
る。そして、本装置を搭載する自動車の車輪径に合せて
数値設定器１２に適切なパラメータを設定する。

【００２２】以上の構成によりマイコン３は、磁気セン
サ５の出力信号の周波数から車両の走行速度を求める。
さらにマイコン３は、求めた走行速度値が所定の設定値
を超えているか下回っているかを判別し、走行速度値が
設定値を下回っている場合には、受信回路２からの受信
信号が速度違反取り締まりに用いられているレーダーか
らのマイクロ波信号であると判断しても、アラーム回路
４に対して駆動制御信号を出力しない。これが低速走行
状態での不用アラームを禁止する制御系である。

【００２３】なお、アラーム手段の動作を禁止する走行
速度値の前記設定値は次のように決める。そのための設
定スイッチ１３がマイコン３に接続されている。自動車
を適当な速度で走行させて、運転者あるいは助手が適当
なタイミングで設定スイッチ１３を押す。するとマイコ
ン３は、設定スイッチ１３が押された時点の走行速度値
（磁気センサ５の出力から計算している値）を所定の不
揮発性メモリに書き込み、その値を前記設定値とする。

【００２４】なおまた、上記した実施の形態では、Ａ／
Ｄコンバータ１１を設けたが、本発明はこれに限ること
はなく、例えばＡ／Ｄコンバータに替えて、コンパレー
タを用いてもよい。すると、例えば図３に示す信号波形
の場合には、図６のようなパルス信号が生成されるの
で、マイコン３にて係るパルス信号に基づいて自己相関
を求めるようにしてもよい。係る構成にすると、精度は
落ちるものの、コストの低下を図ることができる。特
に、上記したマイクロ波検出装置のような場合に、具体
的な速度を求めるものではなく、低速度／高速度を弁別
するようなもので、しかもその弁別の境界がさほど精密
にしなくてもよいものの場合には、係るコンパレータを
用いたものも有効なものとなる。

【００２５】さらに、上記した実施の形態では、図１に
示すパッケージ７，ローパスフィルタ９，自動利得制御
アンプ１０，Ａ／Ｄ変換器１１及びマイコン３の自己相
関関数とそれに基づく車速を求める機能が、本発明に係
る車速センサを構成している。

【００２６】また、独立した車速センサの実施の形態と
しては、例えば図７に示すように構成することができ
る。つまり、図１と比較すると明らかなように、図１の
回路構成からマイクロ波検出機能に必須のアンテナ１，
受信回路２をなくすとともに、アラーム回路４に替えて
表示部１４を設ける。さらに、出力端子１５も設けてい
る。その他の構成は、図１に示す装置と同様であるの
で、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００２７】係る構成にすると、上記したのと同様に原
理に従い、磁気センサ５で検出した磁界の変化に基づい
て、後輪の回転数を検出し、速度を求めることができ
る。そして、求めた速度を表示部１４に出力したり、出
力端子１５を介して、別の装置へ速度情報を出力するよ
うにすることができる。なお、図示のように表示部１４
と出力端子１５を両方設ける必要はなく、いずれか一方
でもよく、さらに出力装置としては、表示部１４に限ら
れない。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、自動車の電子制御系から車速信号を取り出すため
に専門業者による特殊な配線工事を行う必要がなくな
り、また車速信号を取り出す仕組みになっていない自動
車においても、エンドユーザが自分の自動車に搭載する
だけで低速走行状態での不用アラーム禁止機能を活用で
きる。また、車速センサとしては、車軸の周方向（回転
方向）の磁化分布の変化パターンから車軸が一回転した
のを検出し、それから速度を求めることができるので、
簡易な構成でもって、しかも、自動車側から信号をもら
うことなく独立した計測系で車速が計測可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による車載用マイクロ波
検出装置の概略構成ブロック図である。

【図２】各部の出力の周波数特性を示す図である。

【図３】同上実施の形態装置におけるセンサ（ローパス
フィルタ）出力の例を示す波形図である。

【図４】図３の波形信号の自己相関関数を示す図であ
る。

【図５】走行中に車輪の磁化分布が変更した場合の出力
波形信号の一例を示す図である。

【図６】変形例を説明する図である。

【図７】本発明の他の実施の形態による車載用マイクロ
波検出装置の概略構成ブロック図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 受信回路 ３ マイコン ４ アラーム回路 ５ 磁気センサ ６ プリアンプ ７ センサパッケージ ８ ２芯シールド線 ９ ローパスフィルタ １０ 自動利得制御アンプ １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 数値設定器 １３ 設定スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01P 3/487 G01R 29/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から到来するマイクロ波をアンテナ
   で補促して受信する受信回路手段と、 これにより受信した信号が所定のマイクロ波信号か否か
   を弁別する信号弁別手段と、 この信号弁別手段で所定のマイクロ波信号を弁別したと
   きに警報を出力する警報手段と、 車輪の回転機構に近接して配置されてこの車輪の回転速
   度に比例した信号を出力する磁気センサと、 この磁気センサの出力に基づいて車両の走行速度を検知
   するとともに、その走行速度値が所定の設定値を下回っ
   ているときには前記アラーム手段の出力動作を禁止する
   制御手段とを備え、 前記回転速度に比例した信号は、車輪に着磁された磁化
   パターンの検出信号であることを特徴とする車載用マイ
   クロ波検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記磁気センサの出
   力を車両の走行速度に換算するためのパラメータを適宜
   に設定するためのパラメータ入力手段を備えたことを特
   徴とする車載用マイクロ波検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記アラー
   ム手段の動作を禁止する走行速度値の前記設定値を任意
   に設定するための速度設定値の入力手段を備えたことを
   特徴とする車載用マイクロ波検出装置。