ホーム > 特許ランキング > ＦＥＲＲＡＲＩ Ｓ．ｐ．Ａ．
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024066488
(43)【公開日】2024-05-15
(54)【発明の名称】自動車及び自動車自体の駆動速度を検出する方法
(51)【国際特許分類】
G01S 17/10 20200101AFI20240508BHJP
G01S 17/58 20060101ALI20240508BHJP
【ＦＩ】
G01S17/10
G01S17/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023183774
(22)【出願日】2023-10-26
(31)【優先権主張番号】102022000022347
(32)【優先日】2022-10-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(71)【出願人】
【識別番号】519463178
【氏名又は名称】フェラーリ エッセ．ピー．アー．
【氏名又は名称原語表記】ＦＥＲＲＡＲＩ Ｓ．ｐ．Ａ．
【住所又は居所原語表記】Ｖｉａ Ｅｍｉｌｉａ Ｅｓｔ， １１６３， ４１１００ ＭＯＤＥＮＡ， Ｉｔａｌｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジョヴァンニ サルトーニ
(72)【発明者】
【氏名】マッテオ モンティロッシ
(72)【発明者】
【氏名】ウーゴ シッタ
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA05
5J084AA07
5J084AD01
5J084BA04
5J084BA36
5J084BB02
5J084BB04
5J084CA03
5J084CA32
5J084CA65
(57)【要約】 （修正有）
【課題】駆動速度を迅速に、反復可能かつ正確に検出する、自動車。
【解決手段】自動車（１）であって、車室を画定する本体と、複数の車輪と、自動車（１）の駆動速度に関連する、値（ｖ）を検出するように設計された第１のセンサ（１０）と、を備え、第１のセンサ（１０）は、第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するように構成された、第１のエミッタ（１５）と、第１のレーザ信号（Ｒ）、又は、使用時に、第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ）を検出するように構成された、１つ又はそれ以上の、第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）と、使用時に、第１の光検出器（１１）によって検出された、第１又は第２のレーザ信号（Ｒ、Ｓ）に基づいて、自動車（１）の駆動速度（ｖ）に関連する値を処理するようにプログラムされた制御ユニット（２０）と、を更に備える、自動車（１）。
【選択図】図２
【解決手段】自動車（１）であって、車室を画定する本体と、複数の車輪と、自動車（１）の駆動速度に関連する、値（ｖ）を検出するように設計された第１のセンサ（１０）と、を備え、第１のセンサ（１０）は、第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するように構成された、第１のエミッタ（１５）と、第１のレーザ信号（Ｒ）、又は、使用時に、第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ）を検出するように構成された、１つ又はそれ以上の、第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）と、使用時に、第１の光検出器（１１）によって検出された、第１又は第２のレーザ信号（Ｒ、Ｓ）に基づいて、自動車（１）の駆動速度（ｖ）に関連する値を処理するようにプログラムされた制御ユニット（２０）と、を更に備える、自動車（１）。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車（１）であって、
車室（３）を画定する本体（２）と、
複数の車輪（４、５）と、
前記自動車（１）の駆動速度と関連する値（ｖ）を検出するように設計された第１のセンサ（１０）と、を備え、
前記第１のセンサ（１０、１１０）が、
第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するように構成された第１のエミッタ（１５）と、
前記第１のレーザ信号（Ｒ）、又は、使用時に、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ）を検出するように構成された、１つ以上の第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）と、
使用時に、前記第１の光検出器（１１）によって検出された前記第１のレーザ信号（Ｒ、Ｓ）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度に関連する前記値（ｖ）を処理するようにプログラムされた、制御ユニット（２０）と、を更に備え、
前記制御ユニット（２０）が、
関連する光検出器（１１）によって検出された強度に関連する第１の値に基づいて、第１の瞬間（ｔ１）における、前記第１のセンサ（１０）と路面（１６）上の基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ１）についての第１の値を取得し、
関連する光検出器（１１）によって検出された、強度に関連する第２の値に基づいて、第２の瞬間（ｔ２）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の前記基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ２）についての第２の値を取得し、
前記第１及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）、並びに、前記第１の瞬間と前記第２の瞬間との間の差分（ｔ１、ｔ２）に基づいて、前記駆動速度（ｖ）の第１の一次的な値（ｖ１）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、自動車（１）。
車室（３）を画定する本体（２）と、
複数の車輪（４、５）と、
前記自動車（１）の駆動速度と関連する値（ｖ）を検出するように設計された第１のセンサ（１０）と、を備え、
前記第１のセンサ（１０、１１０）が、
第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するように構成された第１のエミッタ（１５）と、
前記第１のレーザ信号（Ｒ）、又は、使用時に、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ）を検出するように構成された、１つ以上の第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）と、
使用時に、前記第１の光検出器（１１）によって検出された前記第１のレーザ信号（Ｒ、Ｓ）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度に関連する前記値（ｖ）を処理するようにプログラムされた、制御ユニット（２０）と、を更に備え、
前記制御ユニット（２０）が、
関連する光検出器（１１）によって検出された強度に関連する第１の値に基づいて、第１の瞬間（ｔ１）における、前記第１のセンサ（１０）と路面（１６）上の基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ１）についての第１の値を取得し、
関連する光検出器（１１）によって検出された、強度に関連する第２の値に基づいて、第２の瞬間（ｔ２）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の前記基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ２）についての第２の値を取得し、
前記第１及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）、並びに、前記第１の瞬間と前記第２の瞬間との間の差分（ｔ１、ｔ２）に基づいて、前記駆動速度（ｖ）の第１の一次的な値（ｖ１）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、自動車（１）。
【請求項2】
前記第２のレーザ信号（Ｓ）が、使用時の、前記路面（１６）に対する前記第１のレーザ信号（Ｒ）の反射に相当することを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項3】
前記本体（２）を含み、前記第１のエミッタ（１５）及び前記第１の光検出器（１１）を支持する、ばね上質量と、
前記車輪（４、５）を含み、前記ばね上質量に弾性的に接続された、ばね下質量と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
前記車輪（４、５）を含み、前記ばね上質量に弾性的に接続された、ばね下質量と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項4】
前記制御ユニット（２０）が、前記第２のレーザ信号（Ｓ）の強度、並びに、使用時の、前記第１のレーザ信号（Ｒ）が放射される第１の瞬間と、前記第２のレーザ信号（Ｓ）が検出される第２の瞬間との間の経過時間の少なくとも一方に基づいて、前記駆動速度に関連する前記値（ｖ）を処理するようにプログラムされ、
前記強度が、使用時に、前記光検出器（１１）によって検出された光子の数に関するものであることを特徴とする、請求項３に記載の自動車。
前記強度が、使用時に、前記光検出器（１１）によって検出された光子の数に関するものであることを特徴とする、請求項３に記載の自動車。
【請求項5】
前記センサ（１０）が、
前記第１の光検出器（１１）によって生成された電流（ｉ）を入力として受け取り、電圧（Ｖ）を出力として生成するように構成された、電子回路（２００）と、
第１の光検出器（１１）による前記第２のレーザ信号（Ｄ）の受信時間に関連する時間信号を供給するように構成された時間測定回路（２０１）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
前記第１の光検出器（１１）によって生成された電流（ｉ）を入力として受け取り、電圧（Ｖ）を出力として生成するように構成された、電子回路（２００）と、
第１の光検出器（１１）による前記第２のレーザ信号（Ｄ）の受信時間に関連する時間信号を供給するように構成された時間測定回路（２０１）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項6】
前記制御ユニット（２０）が、
前記回路（２０１）からインパルス列を受け取り、
前記インパルス列を、横軸に到着時間があり、縦軸に蓄積された光子数がある関連ヒストグラム（３００）として表し、
前記ヒストグラム（３００）のピークを、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の放射と、前記第２のレーザ信号（Ｓ）の受信との間の時間間隔の値（ΔＴ１、ΔＴ２）と関連付け、
前記第１及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）を、ｃ＊ΔＴ１、ｃ＊ΔＴ２として処理するようにプログラムされ、ここでは、ｃが光速であり、ΔＴ１、ΔＴ２が、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の放射と前記第２のレーザ信号（Ｓ）の受信との間の時間間隔であることを特徴とする、請求項５に記載の自動車。
前記回路（２０１）からインパルス列を受け取り、
前記インパルス列を、横軸に到着時間があり、縦軸に蓄積された光子数がある関連ヒストグラム（３００）として表し、
前記ヒストグラム（３００）のピークを、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の放射と、前記第２のレーザ信号（Ｓ）の受信との間の時間間隔の値（ΔＴ１、ΔＴ２）と関連付け、
前記第１及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）を、ｃ＊ΔＴ１、ｃ＊ΔＴ２として処理するようにプログラムされ、ここでは、ｃが光速であり、ΔＴ１、ΔＴ２が、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の放射と前記第２のレーザ信号（Ｓ）の受信との間の時間間隔であることを特徴とする、請求項５に記載の自動車。
【請求項7】
第２のセンサ（１１０）を備え、前記第２のセンサ（１１０）は、
前記本体（２）及び関連する車輪（４、５）の一方に配置された第２のエミッタ（１１５）と、
前記本体（２）及び関連する車輪（４、５）の他方に配置された第２の光検出器（１１１）と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
前記本体（２）及び関連する車輪（４、５）の一方に配置された第２のエミッタ（１１５）と、
前記本体（２）及び関連する車輪（４、５）の他方に配置された第２の光検出器（１１１）と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項8】
前記制御ユニット（２０）が、少なくとも１つの車輪（４、５）に対して、
対応する瞬間において、前記第２のセンサ（１０）によって生成されたそれぞれの信号に基づいて、前記第２のエミッタ（１１５）に対する前記車輪（４、５）の相対運動の、それぞれの瞬間（Ｔ０、Ｔ１、…Ｔ５）に関連する複数の画像（１３０）を処理し、
前記画像に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の第２の一時的な値（ｖ２）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項７に記載の自動車。
対応する瞬間において、前記第２のセンサ（１０）によって生成されたそれぞれの信号に基づいて、前記第２のエミッタ（１１５）に対する前記車輪（４、５）の相対運動の、それぞれの瞬間（Ｔ０、Ｔ１、…Ｔ５）に関連する複数の画像（１３０）を処理し、
前記画像に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の第２の一時的な値（ｖ２）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項７に記載の自動車。
【請求項9】
それぞれが関連する車輪（４、５）に対応付けられ、それぞれが前記関連する車輪（４、５）の駆動速度に関連する第３の一時的な値（ｖ３）を検出するように設計された複数の前記第２のセンサ（１１０）を備え、
前記制御ユニット（２０）が、前記第３の一時的な値（ｖ３）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の前記第２の一時的な値（ｖ２）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項７に記載の自動車。
前記制御ユニット（２０）が、前記第３の一時的な値（ｖ３）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の前記第２の一時的な値（ｖ２）を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項７に記載の自動車。
【請求項10】
前記制御ユニット（２０）が、前記駆動速度（ｖ）の前記一時的な値（ｖ１、ｖ２）のうちの１つに基づいて、又は、前記駆動速度（ｖ）の前記一時的な値（ｖ１、ｖ２）の組み合わせに基づいて、前記自動車（１）の前記駆動速度（ｖ）の前記値を処理するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項８に記載の自動車。
【請求項11】
自動車（１）の速度（ｖ）を検出する方法であって、
ｉ）第１のセンサ（１０）によって、前記自動車（１）の駆動速度（ｖ）を検出するステップと、
ｉｉ）第１のエミッタ（１５、１１５）によって、第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するステップと、
ｉｉｉ）前記第１のセンサ（１０）の、１つ又はそれ以上の第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）を使用して、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ、Ｔ）を検出するステップと、
ｉｖ）前記第１のレーザ信号（Ｒ）を路面（１６）に反射させるステップと、
ｖ）前記路面（１６）上で前記第１のレーザ信号（Ｒ）が反射することに続いて、前記第２のレーザ信号（Ｓ）を生成するステップと、を含み、
ｖｉ）関連する第１の前記光検出器（１１）によって検出された、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の強度に対応する第１の値に基づいて、第１の瞬間（ｔ１）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ１）についての第１の値を取得するステップと、
ｖｉｉ）関連する前記光検出器（１１１）によって検出された、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の強度に対応する第２の値に基づいて、第２の瞬間（ｔ２）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の前記基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ２）の第２の値を取得するステップと、
ｖｉｉｉ）前記第１の及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）、並びに、前記第１の瞬間と前記第２の瞬間との間の差分（ｔ１、ｔ２）に基づいて、前記駆動速度（ｖ）の第１の一時的な値（ｖ１）を処理するステップと、を含むことを特徴とする、方法。
ｉ）第１のセンサ（１０）によって、前記自動車（１）の駆動速度（ｖ）を検出するステップと、
ｉｉ）第１のエミッタ（１５、１１５）によって、第１のレーザ信号（Ｒ）を放射するステップと、
ｉｉｉ）前記第１のセンサ（１０）の、１つ又はそれ以上の第１の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）（１１）を使用して、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の反射によって生成された第２のレーザ信号（Ｓ、Ｔ）を検出するステップと、
ｉｖ）前記第１のレーザ信号（Ｒ）を路面（１６）に反射させるステップと、
ｖ）前記路面（１６）上で前記第１のレーザ信号（Ｒ）が反射することに続いて、前記第２のレーザ信号（Ｓ）を生成するステップと、を含み、
ｖｉ）関連する第１の前記光検出器（１１）によって検出された、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の強度に対応する第１の値に基づいて、第１の瞬間（ｔ１）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ１）についての第１の値を取得するステップと、
ｖｉｉ）関連する前記光検出器（１１１）によって検出された、前記第１のレーザ信号（Ｒ）の強度に対応する第２の値に基づいて、第２の瞬間（ｔ２）における、前記第１のセンサ（１０）と前記路面（１６）上の前記基準点（Ｐ）との間の距離（ｄ２）の第２の値を取得するステップと、
ｖｉｉｉ）前記第１の及び第２の距離の値（ｄ１、ｄ２）、並びに、前記第１の瞬間と前記第２の瞬間との間の差分（ｔ１、ｔ２）に基づいて、前記駆動速度（ｖ）の第１の一時的な値（ｖ１）を処理するステップと、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項12】
前記ステップｉ）が、
ｉｘ）本体（２）及び車輪（４、５）の一方に配置された第２のエミッタ（１１５）によって、前記レーザ信号（Ｒ）を生成するステップと、
ｘ）前記本体（２）及び前記車輪（４、５）の他方に配置された第２の光検出器（１１）によって、前記レーザ信号（Ｒ）を検出するステップと、を含み、
前記方法が、
ｘｉ）対応する瞬間において、前記第２のセンサ（１１０）によって生成されたそれぞれの信号について、前記第２のエミッタ（１１５）に対する前記車輪（４、５）の相対運動の、それぞれの瞬間（Ｔ０、Ｔ１、…Ｔ５）に関連する複数の画像（１３０）を処理するステップと、
ｘｉｉ）前記画像（１３０）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の第２の一時的な値（ｖ２）を処理するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
ｉｘ）本体（２）及び車輪（４、５）の一方に配置された第２のエミッタ（１１５）によって、前記レーザ信号（Ｒ）を生成するステップと、
ｘ）前記本体（２）及び前記車輪（４、５）の他方に配置された第２の光検出器（１１）によって、前記レーザ信号（Ｒ）を検出するステップと、を含み、
前記方法が、
ｘｉ）対応する瞬間において、前記第２のセンサ（１１０）によって生成されたそれぞれの信号について、前記第２のエミッタ（１１５）に対する前記車輪（４、５）の相対運動の、それぞれの瞬間（Ｔ０、Ｔ１、…Ｔ５）に関連する複数の画像（１３０）を処理するステップと、
ｘｉｉ）前記画像（１３０）に基づいて、前記自動車（１）の駆動速度の第２の一時的な値（ｖ２）を処理するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記駆動速度（ｖ）の、前記一時的な値（ｖ１、ｖ２）のうちの１つに基づいて、又は、前記駆動速度（ｖ）の前記一時的な値（ｖ１、ｖ２）の組み合わせに基づいて、前記自動車（１）の前記駆動速度（ｖ）の前記値を処理するステップｘｉｉｉ）を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
制御ユニット（２０）にロードすることができ、それを実行することで、請求項１１に記載の方法の各ステップを実施するように設計された、コンピュータ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車、及び自動車自体の駆動速度を検出する方法に関する。
【0002】
［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０２２年１０月３１日に出願されたイタリア特許出願第１０２０２２００００２２３４７号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０２２年１０月３１日に出願されたイタリア特許出願第１０２０２２００００２２３４７号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0003】
自動車は、公知の方法で、以下のものを備える。
－制動システムに動作可能に接続され、自動車の所与の動作状況において、自動車に所望の安定性を確保するために、必要であれば異なる車輪であっても、それぞれの車輪に制動トルクを働かせるように制動システムを動作させることができる、安定性制御システム。
－同じく制動システムに動作可能に接続され、車輪に作用する制動トルクを制限し、車輪がロックすることを防止するように動作させることのできる、ＡＢＳとして一般に知られている、アンチロックシステム。
－制動システムに動作可能に接続され、自動車の所与の動作状況において、自動車に所望の安定性を確保するために、必要であれば異なる車輪であっても、それぞれの車輪に制動トルクを働かせるように制動システムを動作させることができる、安定性制御システム。
－同じく制動システムに動作可能に接続され、車輪に作用する制動トルクを制限し、車輪がロックすることを防止するように動作させることのできる、ＡＢＳとして一般に知られている、アンチロックシステム。
【0004】
前述したシステムでは、正しく動作するために、自動車の複数の運動学的パラメータ及び動的パラメータ、例えば自動車の姿勢角を判定することが必要となる。
【0005】
前述したパラメータ判定では、更に、自動車の駆動速度を判定することが必要となる。
【0006】
前述した安定性制御システム及びアンチロックシステムを、迅速かつ正確に動作できるようにするためには、自動車の駆動速度を、可能な限り迅速かつ正確に検出する必要がある。
【0007】
したがって、自動車産業では、自動車の駆動速度を迅速に、反復可能かつ正確に検出するように設計された、センサが必要とされている。
【発明の概要】
【0008】
本発明の目的は、上述した必要性のうちの、少なくとも１つを満たすことができる、自動車を提供することである。
【0009】
前述した目的は、請求項１に記載の自動車に関するものとして、本発明によって達成される。
【0010】
更に、本発明はまた、請求項１１に記載の自動車の速度を検出する方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な実施例として提供される、２つの好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を検討することによって、最もよく理解されるであろう。
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
添付の図面を参照すると、番号１は、車室３を画定する本体２、及び複数の車輪４、５を備える、自動車を示す。
【0014】
以下、「上部に」、「下部に」、「前部に」、「後部に」といった表現、及びそれらに類似する表現は、自動車１の通常の前進状態を基準として使用される。
【0015】
更に、以下のものを定義することができる。
－使用時に水平であり、自動車１の通常の走行方向に平行である、自動車１と一体の長手方向の軸線Ｘ。
－使用時に水平であり、軸線Ｘに直交する、自動車１と一体の横方向の軸線Ｙ。
－使用時に、軸線Ｘ、Ｙに垂直であり、かつ直交する、自動車１と一体の軸線Ｚ。
－使用時に水平であり、自動車１の通常の走行方向に平行である、自動車１と一体の長手方向の軸線Ｘ。
－使用時に水平であり、軸線Ｘに直交する、自動車１と一体の横方向の軸線Ｙ。
－使用時に、軸線Ｘ、Ｙに垂直であり、かつ直交する、自動車１と一体の軸線Ｚ。
【0016】
【0017】
本明細書に示す特定の事例では、センサ１０、１１０は光学センサである。
【0018】
各センサ１０は、有利には、以下のものを備える。
－レーザ信号Ｒを放射するように構成されたエミッタ１５。
－路面１６によって反射されたレーザ信号Ｓ、又はレーザ信号Ｒ自体を検出するように構成された、（ＳＰＡＤとしても知られている）１つ又はそれ以上の単一光子アバランシェダイオード１１。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｓ、Ｒに基づいて、速度ｖの値を処理するようにプログラムされた、制御ユニット２０。
－レーザ信号Ｒを放射するように構成されたエミッタ１５。
－路面１６によって反射されたレーザ信号Ｓ、又はレーザ信号Ｒ自体を検出するように構成された、（ＳＰＡＤとしても知られている）１つ又はそれ以上の単一光子アバランシェダイオード１１。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｓ、Ｒに基づいて、速度ｖの値を処理するようにプログラムされた、制御ユニット２０。
【0019】
より詳細には、センサ１０のエミッタ１５及び単一光子アバランシェダイオード１１は、自動車１の本体２、好ましくは、通常の走行方向を基準として、本体２の前部によって支持される。
【0020】
特に、エミッタ１５は、自動車１の瞬間的な位置に対する、前方領域に向かってレーザ信号Ｒを放射するように構成される。
【0021】
エミッタ１５及び単一光子アバランシェダイオード１１は、不透明な要素を介在させることなく、光学的に互いに向き合っている。
【0022】
エミッタ１５は、路面１６に向けてレーザ信号Ｒを放射するように構成される。
【0023】
具体的には、エミッタ１５は、パルス状のレーザ信号Ｒを放射するように構成される。
【0024】
エミッタ１５は、軸線Ｘにも平行な延長部である領域Ｔに、レーザ信号Ｒを放射するように構成される。
【0025】
単一光子アバランシェダイオード１１は、路面１６でのレーザ信号Ｒの反射によって形成された、レーザ信号Ｓを受け取る。
【0026】
そうすることによって、エミッタ１５及び単一光子アバランシェダイオード１１は、ＬｉＤＡＲシステムを画定する。
【0027】
レーザ信号Ｒは、路面１６との相互作用に続いて、レーザ信号Ｓとして、一方向のミラー状の反射若しくはフレネル反射、又は複数方向の拡散反射によって反射される。
【0028】
特に、単一光子アバランシェダイオード１１は、検出された光子の数、すなわちレーザ信号Ｓの強度に関連する電流ｉを、出力として生成する。
【0029】
更に、センサ１０は以下のものを備える（図２）。
－例えば、第１のレンズからなり、路面１６を照らすために、レーザ信号Ｒを拡大するように設計された、光学系５０。
－第２のレンズからなり、単一光子アバランシェダイオード１１に向かってレーザ信号Ｓをコリメートするように設計された、光学系５１。
－例えば、第１のレンズからなり、路面１６を照らすために、レーザ信号Ｒを拡大するように設計された、光学系５０。
－第２のレンズからなり、単一光子アバランシェダイオード１１に向かってレーザ信号Ｓをコリメートするように設計された、光学系５１。
【0030】
制御ユニット２０は、以下のものを備える。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって生成された電流ｉを入力として受け取り、電流ｉに関連する電圧Ｖを出力として供給する、公知のものであるため詳細には説明していない、電子回路２００。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって受信された、レーザ信号Ｓの到達時間に関連する時間信号を供給するように構成された、例えばデジタル時間変換器である、時間測定回路２０１。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって生成された電流ｉを入力として受け取り、電流ｉに関連する電圧Ｖを出力として供給する、公知のものであるため詳細には説明していない、電子回路２００。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって受信された、レーザ信号Ｓの到達時間に関連する時間信号を供給するように構成された、例えばデジタル時間変換器である、時間測定回路２０１。
【0031】
制御ユニット２０は、以下のようにプログラムされている。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｒの強度に関連する信号に基づいて、瞬間ｔ１における、路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の、軸線Ｘに平行な距離ｄ１の値を取得する。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｒの強度に関連する信号に基づいて、瞬間ｔ２における、路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の、軸線Ｘに平行な距離ｄ２の値を取得する。
－前述した距離の値ｄ１及びｄ２、並びに、瞬間ｔ１及び瞬間ｔ２との間の差分に基づいて、軸線Ｘに平行な、駆動速度ｖ１の第１の値を処理する（図５）。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｒの強度に関連する信号に基づいて、瞬間ｔ１における、路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の、軸線Ｘに平行な距離ｄ１の値を取得する。
－単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｒの強度に関連する信号に基づいて、瞬間ｔ２における、路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の、軸線Ｘに平行な距離ｄ２の値を取得する。
－前述した距離の値ｄ１及びｄ２、並びに、瞬間ｔ１及び瞬間ｔ２との間の差分に基づいて、軸線Ｘに平行な、駆動速度ｖ１の第１の値を処理する（図５）。
【0032】
より詳細には、軸線Ｘに平行な駆動速度ｖ１の第１の値は、
で得られる。
【数1】
【0033】
より具体的には、制御ユニット２０は更に、距離ｄ１、ｄ２のそれぞれについて、以下のようにプログラムされている（図２）。
－回路２０１から、インパルス列を受信する。
－前述したインパルス列を、横軸に到着時間があり、縦軸に蓄積された光子数がある、関連ヒストグラム３００として表す。
－ヒストグラム３００のピークを、レーザ信号Ｒの放射とレーザ信号Ｓの受信との間の時間間隔の値である、ΔＴ１、ΔＴ２と関連付ける。
－路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の距離ｄ１、ｄ２を、ｃ＊ΔＴ１、ｃ＊ΔＴ２として測定する。式中で、ｃは光速であり、ΔＴ１、ΔＴ２はレーザ信号Ｒの放射とレーザ信号Ｓの受信との間の時間間隔である。
－回路２０１から、インパルス列を受信する。
－前述したインパルス列を、横軸に到着時間があり、縦軸に蓄積された光子数がある、関連ヒストグラム３００として表す。
－ヒストグラム３００のピークを、レーザ信号Ｒの放射とレーザ信号Ｓの受信との間の時間間隔の値である、ΔＴ１、ΔＴ２と関連付ける。
－路面１６上の基準点Ｐと単一光子アバランシェダイオード１１との間の距離ｄ１、ｄ２を、ｃ＊ΔＴ１、ｃ＊ΔＴ２として測定する。式中で、ｃは光速であり、ΔＴ１、ΔＴ２はレーザ信号Ｒの放射とレーザ信号Ｓの受信との間の時間間隔である。
【0034】
特に、ヒストグラム３００上の到着時間の分布は、値ΔＴ１、ΔＴ２に影響を及ぼすものであり、レーザ信号Ｒの生成、並びに、電子回路２００及び回路２０１の挙動から導出された、不確実性δｔｏｔａｌを表すものである。
【0035】
各単一光子アバランシェダイオード１１は、ＳＰＡＤ／ＣＭＯＳチップの形態で製造されることが好ましい。このようにして、各単一光子アバランシェダイオード１１は、エミッタ１５によって放射された情報の、非常に高速な読み取りを統御する。
【0036】
したがって、センサ１０は、「直接飛行時間（ｄｉｒｅｃｔ Ｔｉｍｅ ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ：ｄＴｏＦ）」として、自動車業界で知られている構成を実現する。
【0037】
本明細書に示す特定の場合では、エミッタ１５は、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器型面発光レーザ）源、すなわち垂直キャビティを有する、面発光レーザ源である。基準点Ｐは、路面１６の平面に対する、エミッタ１５の傾きによって決定される。
【0038】
【0039】
各センサ１１０は、特に、以下のものを備える。
－レーザ信号Ｒを放射するように構成された、エミッタ１１５。
－エミッタ１１５によって放射されたレーザ信号Ｒを検出するように構成された、（ＳＰＡＤとしても知られている）１つ又はそれ以上の単一光子アバランシェダイオード１１１。
－レーザ信号Ｒを放射するように構成された、エミッタ１１５。
－エミッタ１１５によって放射されたレーザ信号Ｒを検出するように構成された、（ＳＰＡＤとしても知られている）１つ又はそれ以上の単一光子アバランシェダイオード１１１。
【0040】
各センサ１１０のエミッタ１１５は、関連する車輪４、５によって支持される。
【0041】
単一光子アバランシェダイオード１１１は、対応する車輪４、５に面する、本体２のホイールハウス１１６によって支持される。
【0042】
制御ユニット２０は、互いに連続する様々な瞬間における、単一光子アバランシェダイオード１１に対するエミッタ１１５の位置を表す、複数の画像１３０に基づいて、車輪４、５の駆動速度ｖ２の、第２の一時的な値を処理するように、更にプログラムされる。
【0043】
制御ユニット２０は、より具体的には、以下のようにプログラムされている。
－対応する瞬間において、単一光子アバランシェダイオード１１１によって生成された、それぞれの信号に基づいて、エミッタ１５と単一光子アバランシェダイオード１１１との間の相対運動の、それぞれの瞬間に関連する複数の画像１３０を処理する。
－前述した画像１３０に基づいて、車輪４、５の駆動速度ｖ２の値を処理する。
－対応する瞬間において、単一光子アバランシェダイオード１１１によって生成された、それぞれの信号に基づいて、エミッタ１５と単一光子アバランシェダイオード１１１との間の相対運動の、それぞれの瞬間に関連する複数の画像１３０を処理する。
－前述した画像１３０に基づいて、車輪４、５の駆動速度ｖ２の値を処理する。
【0044】
図４を参照すると、各瞬間、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２からＴ５における、画像１３０の時間的な推移が、エミッタ１１５の速度成分ｖ２、したがって軸線Ｘ、Ｚの方向に沿った、車輪４、５の速度成分ｖ２の時間的な進展に関連付けられている。車輪４、５は、軸線Ｙに平行なそれぞれの軸線を中心に回転するため、軸線Ｙに沿った速度成分ｖ２は、実質的に０である。
【0045】
言い換えれば、制御ユニット２０は、センサ１０が取得した情報を用いて、オプティカルフローとして知られる手法により、駆動速度ｖ２を算出する。
【0046】
より正確には、制御ユニット２０は、本発明の一部ではないため詳細には説明しないアルゴリズムに従って、センサ１１０によって検出された駆動速度ｖ３に基づいて、駆動速度ｖ２の一時的な値を処理するように、プログラムされる。
【0047】
最後に、制御ユニット２０は、本発明の一部ではないため詳細には説明しないアルゴリズムに従って、駆動速度値ｖ１及びｖ２に基づいて、車輪４、５の駆動速度ｖの値を処理するように、プログラムされる。
【0048】
自動車１は、単独のセンサ１０、又はセンサ１０、１１０の両方を備えることができることを、指摘しておくべきである。
【0049】
図５を参照すると、制御ユニット２０は、使用時に以下のことを行う。
－レーザ信号Ｒがセンサ１０のエミッタ１５から路面１６に移動し、路面１６によって反射されるやいなや、路面１６から単一光子アバランシェダイオード１１まで移動するのに必要な時間に基づいて、自動車１の駆動速度の一時的な値ｖ１を処理する。
－様々な瞬間における、センサ１１０の単一光子アバランシェダイオード１１１に対する、エミッタ１１５の位置を表す、複数の画像１３０に基づいて、車輪４、５の駆動速度の一時的な値ｖ２を処理する。
－一時的な速度ｖ１、ｖ２に基づいて、車輪４、５の駆動速度の最終的な値ｖを処理する。
－レーザ信号Ｒがセンサ１０のエミッタ１５から路面１６に移動し、路面１６によって反射されるやいなや、路面１６から単一光子アバランシェダイオード１１まで移動するのに必要な時間に基づいて、自動車１の駆動速度の一時的な値ｖ１を処理する。
－様々な瞬間における、センサ１１０の単一光子アバランシェダイオード１１１に対する、エミッタ１１５の位置を表す、複数の画像１３０に基づいて、車輪４、５の駆動速度の一時的な値ｖ２を処理する。
－一時的な速度ｖ１、ｖ２に基づいて、車輪４、５の駆動速度の最終的な値ｖを処理する。
【0050】
より詳細には、エミッタ１５はパルスレーザ信号Ｒを放射し、パルスレーザ信号Ｒは、光学系５０を通過して、レーザ信号Ｓとして、路面１６から反射される。
【0051】
その後、レーザ信号Ｓは、光学系５１を経て、単一光子アバランシェダイオード１１に到達する。
【0052】
単一光子アバランシェダイオード１１は、レーザ信号Ｓを受信し、検出された光子の数、すなわちレーザ信号Ｓの強度に関連する、電流ｉを生成する。
【0053】
制御ユニット２０の電子回路２００は、単一光子アバランシェダイオード１１によって生成された、電流ｉを入力として受け取り、電圧Ｖを出力として生成する。
【0054】
回路２０１は、単一光子アバランシェダイオード１１によって受信された、レーザ信号Ｓの到達時間に関連する時間信号を、出力として供給する。
【0055】
より具体的には、２つの異なる瞬間ｔ１、ｔ２で、制御ユニット２０は、回路２０１からインパルス列を受信し、インパルス列を、横軸に到着時間があり、縦軸に蓄積された光子数がある、関連ヒストグラム３００として表し、かつ、ヒストグラム３００のピークを、レーザ信号Ｒの放射からレーザ信号Ｓの受信までの時間間隔の値、ΔＴ１、ΔＴ２のそれぞれに関連付ける。
【0056】
制御ユニット２０は、特に、センサ１０と路面１６上の基準点Ｐとの間の、軸線Ｘに平行な距離ｄ１、ｄ２を、ｃ＊ΔＴ１、ｃ＊ΔＴ２として処理する。ここで、ｃは光速であり、ΔＴ１、ΔＴ２は、レーザ信号Ｒの放射から、レーザ信号Ｓの受信までの時間間隔である。
【0057】
また、制御ユニット２０は、駆動速度ｖ１の値を、次式のように処理する。
【数2】
【0058】
各車輪４、５について、制御ユニット２０は、更に、対応する瞬間Ｔ０、Ｔ１、…Ｔ５において、単一光子アバランシェダイオード１１１によって生成されたそれぞれの信号に基づいて、エミッタ１１５と単一光子アバランシェダイオード１１１との間の相対運動の、それぞれの瞬間に関連する複数の画像１３０を処理する。かつ、画像１３０に基づいて、自動車１の駆動速度ｖ３の値を処理する。
【0059】
図５を参照すると、制御ユニット２０は、センサ１１０によって検出された駆動速度ｖ３に基づいて、駆動速度ｖ２の一時的な値を処理する。
【0060】
最後に、制御ユニット２０は、本発明の一部ではないため詳細には説明しないアルゴリズムに従って、一的な駆動速度の値ｖ１及びｖ２に基づいて、自動車１の駆動速度ｖの値を処理する。
【0061】
上記の開示によって、本発明で得ることのできる、明白な利点が示される。
【0062】
特に、制御ユニット２０は、路面１６から反射され、センサ１０の単一光子アバランシェダイオード１１によって検出された、レーザ信号Ｓの強度から開始してそれぞれ決定された、一時的な速度ｖ１、ｖ２、並びに、エミッタ１１５によって放射され、センサ１１０の単一光子アバランシェダイオード１１１によって検出された、レーザ信号Ｒに関連付けられた画像１３０に基づいて、自動車１の速度の値ｖを処理する。
【0063】
単一光子アバランシェダイオード１１、１１１が単一光子を有するという事実により、速度ｖ及びその時間的な進展を、迅速かつ正確に処理することができる。
【0064】
これにより、説明の冒頭で述べた安定性制御システム及びアンチロックシステムが、正確に動作し、自動車１の動的条件の変化に対する、迅速な応答を提供することが保証され、自動車１の運転安全性に関して、明らかな利点がある。
【0065】
制御ユニット２０は、「直接飛行時間」を生成するセンサ１０によって得られた、一時的な速度ｖ１、並びに、「オプティカルフロー」として知られる技術を使用するセンサ１１０によって得られた一時的な速度ｖ２の、両方に基づいて、速度ｖを処理する。
【0066】
これにより、処理された速度の値ｖの、精度及び信頼性が向上する。
【0067】
最後に、本発明による自動車１及び方法には、添付の特許請求の範囲に記載された保護の範囲を超えることなく、変形及び変更を施すことができる。
【0068】
具体的には、エミッタ１１５を、それぞれの車輪４、５に関連するホイールハウス１０６に配置することができ、単一光子アバランシェダイオード１１１を、それぞれの車輪４、５に配置することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【外国語明細書】