JPS6131818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は空間フイルタ装置に関し、たとえば
光電変換素子と光学系とを用いて空間フイルタを
構成して車両などの走行速度を検出するような空
間フイルタ装置に関する。

第１図はこの発明の背景となる車両の走行速度
を検出するための空間フイルタ装置量の概要を説
明するための図解図である。図において、道路１
の上方には、光電変換素子２とレンズ３とを含む
空間フイルタ装置４が設けられる。この空間フイ
ルタ装置４は道路１上を走行する車両５の速度に
比例した周波数の信号を出力する。すなわち、空
間フイルタ装置４は、昼間においては車両の明暗
パターンにより、夜間はヘツドライトやテールラ
ンプなどによりレテイクルピツチ、レンズ３の焦
点距離および空間フイルタ装置４から車両５まで
の距離に応じた空間周波数成分に応じた信号を出
力する。そして、この空間フイルタ装置４の出力
信号に含まれる周波数成分を測定することによつ
て、車両５の走行速度を判別することができる。
また、走行する車両数は連続した波のブロツクを
計数することによつて得られる。

ところで、一般の道路１上では、昼間は数100
ルツクスないし10万ルツクス程度の照度となり、
薄暮では100ルツクス以下となり、夜間ではそれ
以下となる。このため、空間フイルタ装置４は車
両の明暗パターンを検出するものであるがゆえ
に、その出力レベルは昼間や薄暮や夜間における
照度の影響を受ける。さらに、空間フイルタ装置
４の出力には、車両５の通過による信号以外に、
光電変換素子２を構成するたとえばフオトダイオ
ードのノイズや、光電変換素子２の出力信号を受
ける差動増幅器（図示せず）のノイズや、夜間な
どにおいては道路１を照明する水銀灯などの照明
によるリツプル分などが含まれる。特に、薄暮時
や夜間時においては、空間フイルタ装置４の出力
レベルが低下するため、水銀灯などの街灯による
リツプル分の影響が大きく、その影響を無視する
ことができないという問題点があつた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、薄暮時
や夜間時において、照明灯などのノイズが混入し
てもそのノイズと車両の検出信号とを明瞭に区別
できるような空間フイルタ装置を提供することで
ある。

この発明を要約すれば、空間フイルタ素子の出
力信号を増幅器で増幅し、増幅した信号のうち高
域成分のみを抽出して整流し、整流出力に含まれ
る高域成分を除去し、その出力信号で増幅手段の
出力信号の利得を制御するようにしたものであ
る。

以下に、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２図はこの発明の一実施例の電気回路図であ
る。構成において、光電変換素子２は帯状に形成
された複数の素子がそれぞれ平行に配列されかつ
それぞれが交互に共通接続される。そして、この
光電変換素子２を共通接続して得られた出力信号
は差動増幅器６に与えられる。差動増幅器６の出
力信号は直流成分をカツトするコンデンサ７を介
して利得増幅器８に与えられる。この利得増幅器
８は差動増幅器６出力信号の利得を制御するもの
である。利得増幅器８の出力信号はコンデンサ９
を介して比較器１１の比較入力端に与えられる。
比較器１１の基準入力端には、抵抗１２を介して
基準電圧Ｅ１が与えられる。比較器１１の基準入
力端と出力端との間には抵抗１３が接続される。

さらに、利得増幅器８の出力信号はコンデンサ
１４と抵抗１５とを介して増幅器１７の比較入力
端に与えられる。前記コンデンサ１４と抵抗１５
とは利得増幅器８の出力信号に含まれる低周波成
分を除去するためのハイパスフイルタを構成す
る。増幅器１７の比較入力端と出力端との間には
抵抗１６とツエナーダイオード１８とからなる並
列回路が接続される。また、増幅器１７の基準入
力端には基準電圧Ｅ２が与えられる。これらの増
幅器１７と抵抗１６とツエナーダイオード１８と
によつて整流手段が構成される。そして、増幅器
５の出力信号は高域成分を除去して平均値を求め
るためのローパスフイルタ１９に与えられる。こ
のローパスフイルタ１９の出力信号は利得増幅器
８の制御信号となる。

第３図は第２図の各部の動作を説明するための
波形図である。

次に、第１図ないし第３図を参照してこの発明
の一実施例の具体的な動作について説明する。第
１図に示すように、車両５が空間フイルタ装置４
の視野Ａを通過する間、光電変換素子２はその速
度に応じた周波数の信号を出力して差動増幅器６
に与える。差動増幅器６の出力信号はコンデンサ
７によつて直流成分がカツトされる。このとき、
差動増幅器６の出力には、視野Ａ内に車両５が存
在する間は第３図ａの波形ａ１に示すように、比
較的振幅の大きい信号が得られるが、視野Ａ内に
車両５が存在しないときは波形ａ２に示すノイズ
成分のみとなる。コンデンサ７によつて直流成分
がカツトされた信号は、利得増幅器８とコンデン
サ９とを介して比較器１１の比較入力端に与えら
れる。比較器１１は基準電圧Ｅ１と抵抗１２，１
３とによつて定まるヒステリシス特性によつて、
入力された信号を２値化して速度の測定や車両数
を計数する。しかし、空間フイルタ装置は前述の
ように測定対象の照度により影響され、またノイ
ズ成分も変動するため、利得増幅器８によつて適
切なレベルにする必要がある。

ところで、車両５などは常に視野Ａ内を通過す
るものではなく、車両５の車長と車間距離とを比
較すれば視野Ａ内に車両５が入つていない時間の
方が長い、また、渋帯時はたとえ視野Ａ内に車両
５が入つていても停止しているかあるいは低速で
走行しているため、空間フイルタ装置の出力信号
は「０」かあるいは非常にゆつくりとした変化と
なる。したがつて、この出力信号と比較的周波数
の高いノイズ成分（たとえばリツプルであれば
100〜120Hz）と分離しやすい。このような性質か
ら、この発明の一実施例では、利得増幅器８の出
力信号をコンデンサ１４と抵抗１５とからなるハ
イパルスフイルタによつて、超低速時の信号成分
を除去し、次に増幅器１７と抵抗１５，１６とツ
エナーダイオード１８とにより信号を第３図ｃに
示すように整流する。なお、ツエナーダイオード
１８は、空間フイルタ装置が視野Ａ内を通過する
車両５を検出したとき、そのレベルがあまりにも
大きすぎて利得増幅器８に悪影響を与えないよう
に、信号成分を一定のレベルでカツトするもので
ある。

第３図ｃに示すように、整流回路で整流された
信号はローパスフイルタ１９によつてその高域成
分が除去されて平均値が求められる。そして、こ
のローパスフイルタ１９の出力信号が利得増幅器
８に与えられ、利得を制御する。したがつて、利
得増幅器８の出力信号は、第３図ｂに示すよう
に、比較器１１のヒステリシス電圧Ｖ１，Ｖ１よ
りもノイズ成分が小さくなるように制御される。

上述のごとく、この実施例によれば、光電変換
素子２の出力信号を増幅する差動増幅器６の出力
信号を利得増幅器８に与え、この利得増幅器８の
利得を制御していわゆるAGCをかけるようにし
ているので、たとえば薄暮時や夜間時において照
明灯などによるノイズを車両として検出してしま
うような誤動作を防止することができる。

なお、上述の実施例では、ローパスフイルタ１
９によつて検出した信号の平均値を求めるように
しているが、たとえば夜間などにおいて明暗の差
が少ない車両が視野Ａ内に入つたとき、差動増幅
器６の出力信号のレベルが小さくなることもあ
る。しかしながら、車両とノイズとを区別できれ
ば車両の走行速度や車両数を検出するのに特に不
都度を生じることはない。

以上のように、この発明によれば、空間フイル
タ素子から得られた信号を増幅する差動増幅手段
の出力信号に基づいて、その信号の利得を制御す
るようにしているので、薄暮時や夜間時において
照明灯などのノイズが混入しても、そのノイズと
車両の検出信号とを明瞭に区別することができ
る。したがつて、外部からのノイズなどによる誤
動作を防止できしかも安定した信号を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の背景となる車両の走行速度
を検出する空間フイルタ装置の概要を説明するた
めの図解図である。第２図はこの発明の一実施例
の電気回路図である。第３図は第２図の各部の波
形図である。 図において、２は光電変換素子、３はレンズ、
４は空間フイルタ装置、５は車両、６は差動増幅
器、８は利得増幅器、１１は比較器、１０はコン
デンサ、１５，１６は抵抗、１７は増幅器、１８
はツエナーダイオード、１９はローパスフイルタ
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状に形成された複数の光電変換素子がそれ
   ぞれ平行に配列されかつそれぞれが交互に共通接
   続された空間フイルタ素子、 前記空間フイルタ素子の共通接続によつて得ら
   れる出力信号を増幅する増幅手段、 前記増幅手段の出力信号のうち高域成分のみを
   抽出するハイパスフイルタ、 前記ハイパスフイルタの出力信号を整流する整
   流手段、 前記整流手段で整流された出力信号に含まれる
   高域成分を除去するローパスフイルタ、および 前記ローパスフイルタの出力信号に基づいて、
   前記増幅手段の出力信号の利得を制御する利得制
   御手段を備えた、空間フイルタ装置。