JP2007093576A - 距離測定装置、及び距離測定方法 - Google Patents
距離測定装置、及び距離測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007093576A JP2007093576A JP2006054485A JP2006054485A JP2007093576A JP 2007093576 A JP2007093576 A JP 2007093576A JP 2006054485 A JP2006054485 A JP 2006054485A JP 2006054485 A JP2006054485 A JP 2006054485A JP 2007093576 A JP2007093576 A JP 2007093576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- distance
- signal
- frequency
- mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 188
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 39
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 5
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
【解決手段】 特定の帯域幅内において異なった複数の周波数成分を有する信号を出力する信号源1と、信号を波動として送信する送信部2と、送信された進行波VTと進行波VTが前記測定対象物6によって反射された反射波VRkとの混合波VCを検出する混合波検出部3と、検出された混合波VCの周波数成分を分析する周波数成分分析部4と、分析されたデータをスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物6までの距離を演算する距離演算部5とからなる。
【選択図】 図1
Description
パルスレーダは、パルス信号を発信しそれが測定対象物によって反射されて戻ってくるまでの時間を計測することにより、測定対象物までの距離を求めるものである。また、FMCWレーダは、周波数掃引した連続波を発信し発信信号と反射信号の周波数差から測定対象物までの距離を測定するものである。その他にも、スペクトル拡散レーダや符号化パルスレーダ等のレーダもあるが、これらはパルスレーダと同様に測定対象物までの信号の往復時間に基づき距離を測定している。
特許文献2及び非特許文献1記載の距離測定装置は、周波数を所定のステップ周波数で増加、減少させた進行波と、その反射波との干渉によって発生した定在波の振幅に対応する信号を演算して、検出点と測定対象物との距離、並びに、測定対象物との相対速度を同時に計測することが可能であった。また、特許文献1に記載の距離測定装置と同様に定在波を用いて検出点と測定対象物との距離を求めているので、距離測定装置として簡易な構造とすることができた。
したがって、周波数の切り替えの時間間隔Δtは、周波数が変化してから定在波が生成されるまでの時間よりも小さくすることはできなかった。そのため、定在波を利用した距離測定装置は、取得した信号レベルと周波数の関係から距離スペクトルを算出し測定対象物までの距離を得るが、測定対象物が相対速度vで移動しているときには、ドップラー効果により距離スペクトルのピークがずれ、図24に示すように、v・Δt/Δf・f0の測定誤差が発生していた。
また、本願発明に係る距離測定方法は、特定の帯域幅内において異なった複数の周波数成分を有する信号を波動として送信し、前記送信した波動又は前記信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、前記検出した混合波の周波数成分を分析し、周波数成分分析によって分析されたデータをスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を演算することを特徴とする。
したがって、進行波と反射波との混合波を検出し、その混合波に基づいて測定対象物までの距離を演算しているので、進行波(送信信号)と反射波(受信信号)を分離する必要性がなく、単純で簡易な構造の距離測定装置とすることができる。また、定在波を利用した距離測定装置では、周波数を切り替えた後、その周波数に対応した反射波が検出点に返ってくるまで定在波が発生しない上、周波数を多数段階的に切り替えていく必要があり、それ故高速に距離測定をすることが原理的にできなかったが、定在波を利用しない本願発明は、周波数切り替えの概念がなく、故に原理的に周波数切り替えに要する時間というものが存在せず、定在波を利用した距離測定装置に比べて高速に距離測定が可能となる。
また、本願発明に係る距離測定方法は、特定の周波数の搬送波を任意の周期信号で周波数変調した信号を波動として送信し、前記送信された波動又は前記周波数変調した信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信された波動が前記測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、検出した混合波の振幅成分を検出し、前記振幅成分をスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を測定する。
したがって、進行波と反射波との混合波を検出し、その混合波に基づいて測定対象物までの距離を演算しているので、進行波(送信信号)が受信側に漏れ込まないように送受信側のアンテナを分離する等の必要性がなく、単純で簡易な構造の距離測定装置とすることができる。また、定在波を利用した距離測定装置では、周波数を切り替えた後、その周波数に対応した反射波が検出点に返ってくるまで定在波が発生しない上、周波数を多数段階的に切り替えていく必要があり、それ故高速に距離測定をすることが原理的にできなかったが、定在波を利用しない本願発明は、周波数切り替えの概念がなく、故に原理的に周波数切り替えに要する時間というものが存在せず、定在波を利用した距離測定装置に比べて高速に距離測定が可能となる。
また、本願発明に係る距離測定方法は、第1変調信号によって予め周波数変調された第2変調信号で特定の周波数の搬送波を二重に周波数変調した二重変調信号を波動として送信し、前記送信された波動又は前記二重変調信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信部から送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、検出した混合波の振幅成分を検出し、前記振幅成分から特定の1つの周波数成分を選択し、選択された周波数成分の信号のレベルを検出し、前記信号レベルから測定対象物までの距離を測定する。
したがって、進行波と反射波との混合波を検出し、その混合波に基づいて測定対象物までの距離を演算しているので、進行波(送信信号)と反射波(受信信号)を分離する必要性がなく、単純で簡易な構造の距離測定装置とすることができる。また、定在波を利用した距離測定装置では、周波数を切り替えた後、その周波数に対応した反射波が検出点に返ってくるまで定在波が発生しない上、周波数を多数段階的に切り替えていく必要があり、それ故高速に距離測定をすることが原理的にできなかったが、定在波を利用しない本願発明は、周波数切り替えの概念がなく、故に原理的に周波数切り替えに要する時間というものが存在せず、定在波を利用した距離測定装置に比べて高速に距離測定が可能となる。
また、前記信号源が、前記二重変調信号を予め記憶する二重変調信号記憶手段を備えていてもよい。
もしくは、前記信号源が、前記第2変調信号を予め記憶する第2変調信号記憶手段と、前記搬送波を生成する搬送波生成手段とを備えていてもよい。
また、異なった複数の周波数成分を有する進行波とその反射波との混合波から距離スペクトルを求めることで、その大きさのピークとなる距離から測定対象物と混合波検出部との間の距離を求めることができる。
定在波を利用して測定対象物までの距離を測定するときには、進行波の周波数を切り替えてから定在波ができる時間より周波数切り替え時間を短くすることが原理的にできないため、ドップラー効果の影響を受けてしまい測定誤差が発生するが、本願発明では原理的に周波数切り替えの概念がないので、ドップラー効果の影響をほとんど無視できる程度にまで観測時間を短くすることが可能となり、測定対象物の移動速度及び移動方向に関係なく、正確な距離を測定することができる。
また、定在波を利用した距離測定装置では、測定することが困難であった複数の測定対象物同士の距離が接近し、かつその速度差が大きいときでも、各測定対象物の位置を正しく測定することができる。
本願発明における信号源は、特定の帯域幅内において異なった複数の周波数成分を有する信号を出力する、又は、特定の周波数の搬送波を任意の周期信号で周波数変調した周波数変調信号を出力する、もしくは、第1変調信号によって予め周波数変調された第2変調信号で特定の周波数の搬送波を二重に周波数変調した二重変調信号を出力するものである。つまり、信号源1,9,13から出力される信号は、常に複数の異なった周波数成分を有する信号である。
また、本願発明における進行波は、信号源1,9,13から出力された信号を送信部2から送信した波動、又は信号源1,9,13から出力された信号である。つまり、本願発明における進行波は、常に複数の周波数成分を有する波動又は信号(信号波)である。また、本願発明に係る反射波は、常に複数の周波数成分を有する波動が測定対象物6によって反射された波動である。
そして、本願発明における混合波とは、前記進行波と前記反射波とが混合(合成)された波動である。つまり、複数の周波数成分を有する進行波と複数の周波数成分を有する前記反射波とが重ね合わさった波動が本願発明における混合波であり、単一の周波数成分を有する複数の波動(波)が重ね合わさった波動を示すものではない。
本願発明のように複数の周波数成分を有する信号に基づく進行波と反射波との干渉では、空間上の位置と混合波の振幅との関係は時間的な変化を伴い、定在波とは異なる現象となる。
したがって、本願発明に係る距離測定装置は、定在波を利用した距離測定装置とは異なる物理現象を利用しており原理的に異なるものである。
(技術的概要1)
図1は、本願発明に係る距離測定装置の概略を説明するための説明図である。本願発明に係る距離測定装置は、信号源1から出力された信号(進行波VT)が、送信部2から波動として測定対象物6に送信され、k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと進行波VTとの混合波VCを、混合波検出部3で検出し、周波数成分分析部4で混合波の周波数成分(a(f,xs))を分析し、距離演算部5で距離スペクトルR(x)を演算し、測定対象物6までの距離を測定するものである。
したがって、信号源1からの信号と送信部2を経由して返ってきた反射波の信号との混合波を前記混合波検出部3で検出する場合は、信号源1からの信号が進行波VTとなる。
また、前記混合波検出部3によって検出された混合波をデジタル信号に変換するAD変換器と、AD変換器から出力された混合波のデジタル信号をフーリエ変換等の周波数成分分析を行い、各周波数成分の大きさ(絶対値)a(f,xs)を演算するソフトウエアを組み込んだ信号処理器とによって構成することもできる。
なお、前記混合波検出部3によって検出された混合波を直接前記AD変換器に出力してもよいが、混合波検出部3とAD変換器の間にダウンコンバータ8(図2参照)を設けて、周波数を下げてからAD変換器に入力するように構成してもよい。ダウンコンバータ8は、既知のダウンコンバータであればよく、例えば、ダウンコンバートしたい周波数を発振する局部発振器8aと、混合波検出部3によって検出された混合波VCと前記局部発振器8aからの周期信号をミキシングするミキサ(周波数変換器)8bとによって構成し、所望の周波数にダウンコンバートしてもよい。
以下に、本願発明に係る距離測定装置及び距離測定方法について、図1及び図2を用いてその測定原理について説明する。
分解された周波数fの成分VC(f,t,xs)は、数式(3)における被積分成分(積分の中身)であり、以下の数式(4)である。
前記数式(7)の定数Aの値は距離に関する情報を何ら持たない。そこで、A=1とすれば、数式(7)は数式(8)と同じになるので、以下、振幅を表す数式として(8)を用いる。
フーリエ変換公式
である。
また、異なった複数の周波数成分を有する進行波とその反射波との混合波から距離スペクトルを求めることで、その大きさのピークとなる距離から測定対象物と混合波検出部との間の距離を求めることができる。
定在波を利用して測定対象物までの距離を測定するときには、進行波の周波数を切り替えてから定在波ができる時間よりも観測時間を短くすることが原理的にできないため、ドップラー効果の影響を受けてしまい測定誤差が発生するが、本願発明では原理的に周波数切り替えの概念がなく、故にドップラー効果の影響をほとんど無視できる程度にまで観測時間を短くすることが可能となり、正確な距離を測定することができる。
つぎに上述の測定原理1に基づいて、図2で示す距離測定装置でのシミュレーションを行う。
図2で示した距離測定装置は、信号源1が24.000GHz〜24.075GHzの成分を一様に含む信号を出力し、送信部2から前記帯域幅内の成分を一様に含む進行波VTを測定対象物6,…,6に送信する。そして、k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと進行波VTとの混合波VC(t,0)を混合波検出部3で検出する。なお、混合波検出部3の位置は、xs=0としている。そして、検出された混合波VCは、ダウンコンバータ8によって0〜75MHzにダウンコンバートされる。ダウンコンバートされたVCは、AD変換器によってデジタル信号に変換され(S100)、デジタル信号に変換されたVC(f,t,0)をフーリエ変換して各周波数成分に分解する(S101)。そして、各周波数成分の振幅を求めるために、各周波数成分に分解した混合波VC(f,t,0)の絶対値を算出した後に(S102)、正規化した振幅a(f,0)を求める。この正規化した振幅a(f,0)をスペクトル解析によって距離スペクトルR(x)を求め(S103)、距離スペクトルR(x)の大きさ(強度)のピークから測定対象物6の位置を算出する(S104)。なお、測定対象物6の速度が、距離測定装置から遠ざかる方向を正、距離測定装置に近づく方向を負とする。
シミュレーションは、信号源から出力される24.000GHz〜24.075GHzの成分を一様に含む信号を進行波とし、数式(3)に基づいて混合波VC(t,0)を計算する。そして、混合波VCと−24GHzの複素正弦波を乗算し、ダウンコンバートされたVCを得る。つまり、混合波VCは、0〜75MHzにダウンコンバートされる。
そして、ダウンコンバートされたVCをフーリエ変換し、その絶対値から数式(8)(a(f,0))を求める。そして、数式(10)に従い、a(f,0)をフーリエ変換し、距離スペクトルR(x)及び距離スペクトルの大きさ(|R(x)|)を求める。
図3は、測定対象物6が混合波検出部3から距離10m、時速0kmで静止しているときをシミュレーションしたグラフである。図3(a)は、ダウンコンバートされた混合波(進行波+反射波)の時間波形であり、計測時間の各時刻における瞬時値を示したグラフである(ダウンコンバートされたVC(t,0)のグラフである)。図3(b)は、数式(8)で示したa(f,0)のグラフであり、各周波数成分の正規化した振幅を示している。図3(c)は、図3(b)によって求められたa(f,0)をスペクトル解析して距離と距離スペクトルの大きさ|R(x)|の関係を表したグラフである。図3(c)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離10mで大きなピーク値となっている。このことから、静止している状態では正しい距離が測定できる。
図4は、測定対象物6が混合波検出部3から距離10m、時速+300kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図4(a)は、ダウンコンバートされた混合波(進行波+反射波)の時間波形であり、計測時間の各時刻における瞬時値を示したグラフである(ダウンコンバートされたVC(t,0)のグラフである)。図4(b)は、数式(8)で示したa(f,0)のグラフであり、各周波数成分の正規化した振幅を示している。図4(c)は、図4(b)によって求められたa(f,0)をスペクトル解析して距離と距離スペクトルの大きさ|R(x)|の関係を表したグラフである。図4(c)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離10mで大きなピーク値となっている。このことから、測定対象物が+300kmで移動しているときも、シミュレーション1−1と同様に正しい距離が測定できる。
図5は、測定対象物6が混合波検出部3から距離40m、時速−50kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図5(a)は、ダウンコンバートされた混合波(進行波+反射波)の時間波形であり、計測時間の各時刻における瞬時値を示したグラフである(ダウンコンバートされたVC(t,0)のグラフである)。図5(b)は、数式(8)で示したa(f,0)のグラフであり、各周波数成分の正規化した振幅を示している。図5(c)は、図5(b)によって求められたa(f,0)をスペクトル解析して距離と距離スペクトルの大きさ|R(x)|の関係を表したグラフである。図5(c)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離40mで大きなピーク値となっている。このことから、測定対象物との距離、移動速度及び移動方向が変わっても正しい距離が測定できることがわかる。
図6は、測定対象物6が2つあり、一方の測定対象物6が混合波検出部3から距離5m、時速+100kmで移動し、他方の測定対象物6が混合波検出部3から距離12.5m、時速−300kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図6(a)は、ダウンコンバートされた混合波(進行波+反射波)の時間波形であり、計測時間の各時刻における瞬時値を示したグラフである(ダウンコンバートされたVC(t,0)のグラフである)。図6(b)は、数式(8)で示したa(f,0)のグラフであり、各周波数成分の正規化した振幅を示している。図6(c)は、図6(b)によって求められたa(f,0)をスペクトル解析して距離と距離スペクトルの大きさ|R(x)|の関係を表したグラフである。図6(c)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離5mと12.5mで大きなピーク値となっている。このことから、測定対象物が複数であっても、正しい距離が測定できることがわかる。また、10m以下の近距離でも正しい距離を測定することができる。 さらに、定在波を利用した距離測定装置では、測定することが困難であった複数の測定対象物同士の距離が接近し、速度差が大きいときでも、各測定対象物の位置を正しく測定することができる。
したがって、複数の混合波検出部3を設け、図7に示すような信号処理器を構成した場合、不要な直流成分の除去を行うことができる。また、各振幅a(f,xsi)から得られた距離スペクトルを平均化し、ノイズ成分を低減させ、より正確に距離を測定できる。
(技術的概要2)
図8は、本願発明に係る距離測定装置の概略を説明するための説明図である。本願発明に係る距離測定装置は、信号源9から出力された信号が、送信部2から波動として測定対象物6に送信され、k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと進行波VTとの混合波VCを、混合波検出部3で検出し、振幅成分検出部10で混合波の振幅成分(a(t,xs))を検出し、距離演算部11で距離スペクトルR(x)を演算し、測定対象物6までの距離を測定するものである。
したがって、信号源9からの信号と送信部2を経由して返ってきた反射波の信号との混合波を前記混合波検出部3で検出する場合は、信号源9からの信号が進行波VTとなる。
以下に、本願発明に係る距離測定装置及び距離測定方法について、図8及び図9を用いてその測定原理について説明する。
k番目の測定対象物6の距離をdk、速度をvk、反射係数の大きさと位相をそれぞれγk、φkとすれば、その測定対象物6からの反射波は、以下の数式(12)のように表すことができる。ただし、k=1,2,…である。
以下に、フーリエ変換によって距離を算出する例を示す。
フーリエ変換公式(9)において、f(t)をa(t,xs)とし、ω/2πに、tを瞬時周波数f0+fD・m(t)に置き換える。df=fD・dm(t)となるので、距離スペクトルR(x)が、以下の数式(19)のように求められる。
である。
また、異なった複数の周波数成分を有する進行波とその反射波との混合波から距離スペクトルを求めることで、その大きさのピークとなる距離から測定対象物と混合波検出部との間の距離を求めることができる。
定在波を利用して測定対象物までの距離を測定するときには、進行波の周波数を切り替えてから定在波ができる時間よりも観測時間を短くすることが原理的にできないため、ドップラー効果の影響を受けてしまい測定誤差が発生するが、本願発明では原理的に周波数切り替えの概念がなく、故にドップラー効果の影響をほとんど無視できる程度にまで観測時間を短くすることが可能となり、正確な距離を測定することができる。
つぎに上述の測定原理2に基づいて、図9で示す距離測定装置でのシミュレーションを行う。
図9で示した距離測定装置の信号源9は、周波数f0=24.0375GHzの搬送波信号を出力する搬送波信号源9aと、変調信号m(t)が周波数50kHzの正弦波で、最大周波数偏移fD=37.5MHzの変調信号源9bとを備え、瞬時周波数f0+fD・m(t)の信号を出力する。そして、送信部2から数式(11)で表される進行波VTが送信される。k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと、前記進行波VTとの混合波VC(t,0)を混合波検出部3で検出する。混合波VCの観測は、変調信号m(t)の1周期にわたり行う。したがって、t=1/50[kHz]=20[μsec]である。なお、混合波検出部3の位置は、xs=0としている。また、測定対象物6の速度が、距離測定装置から遠ざかる方向を正、距離測定装置に近づく方向を負としている。
検出された混合波VCは、包絡線検波器によって包絡線検波を行い、混合波の振幅成分a(t,0)を検出する(S120)。そして、混合波の振幅成分a(t,0)を検出すると、AD変換器によってデジタル信号に変換する(S121)。そして、デジタル変換された振幅a(t,0)をスペクトル解析し、距離スペクトルR(x)を求める(S122)。そして、求めた距離スペクトルの大きさのピークから測定対象物6の位置を演算する(S123)。
図10は、測定対象物6が混合波検出部3の位置から距離10m、時速0kmで静止しているときをシミュレーションしたグラフである。図3(a)は、変調信号m(t)と混合波の振幅a(t,0)を示したグラフである。これを基に、スペクトル解析をして距離スペクトルの大きさを示したものが図10(b)である。図10(b)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離10mで大きなピーク値となっている。このことから、静止している状態では数十m以内の近距離であっても正しい距離が測定できる。
図11は、測定対象物6が混合波検出部3の位置から距離10m、時速+300kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図11(a)は、変調信号m(t)と混合波の振幅a(t,0)を示したグラフである。これを基に、スペクトル解析をして距離スペクトルの大きさを示したものが図11(b)である。図11(b)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離10mで大きなピーク値となっている。このことから、測定対象物が+300kmで移動しているときも、シミュレーション2−1と同様に正しい距離が測定できる。
図12は、測定対象物6が混合波検出部3の位置から距離40m、時速−50kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図12(a)は、変調信号m(t)と混合波の振幅a(t,0)を示したグラフである。これを基に、スペクトル解析をして距離スペクトルの大きさを示したものが図12(b)である。図12(b)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離40mで大きなピーク値となっている。このことから、測定対象物の距離、移動速度及び移動方向が変わっても正しい距離が測定できる。
図13は、2つの測定対象物6,6を測定している。一方の測定対象物6は、混合波検出部3の位置から距離5m、時速+100kmで移動し、他方の測定対象物6は、混合波検出部3の位置から距離12.5m、時速−300kmで移動しているときをシミュレーションしたグラフである。図13(a)は、変調信号m(t)と混合波の振幅a(t,0)を示したグラフである。これを基に、スペクトル解析をして距離スペクトルの大きさを示したものが図13(b)である。図13(b)からもわかるように、距離スペクトルの大きさは、距離5mと12.5mでそれぞれ大きなピーク値をとっている。このことから、測定対象物が複数であっても、正しい距離が測定できることがわかる。また、10m以下の近距離でも正しい距離を測定することができる。 さらに、定在波を利用した距離測定装置では、測定することが困難であった複数の測定対象物同士の距離が接近し、速度差が大きいときでも、各測定対象物の位置を正しく測定できる。
したがって、複数の混合波検出部3を設け、図14に示すような信号処理器を構成した場合、不要な直流成分の除去を行うことができる。また、各振幅a(t,xsi)から得られた距離スペクトルを平均化し、ノイズ成分を低減させ、より正確に距離を測定できる。
(技術的概要3)
図15は、本願発明に係る距離測定装置の概略を説明するための説明図である。本願発明に係る距離測定装置は、信号源13から出力された信号が、送信部2から波動として測定対象物6に送信され、k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと進行波VTとの混合波VCを混合波検出部3で検出し、この混合波VCを信号処理器14で処理し、測定対象物6までの距離を求めるものである。信号処理器14は、振幅成分検出部15、単一周波数選択部16、信号レベル検出部17、距離演算部18から構成し、前記振幅成分検出部15で混合波の振幅成分(a(t,xs))を検出し、前記単一周波数選択部16で特定の周波数fBの成分のみの信号(R(x(t)))を選択し、選択した信号の信号レベル(|R(x(t))|)を前記信号レベル検出部17で検出し、この信号レベルから測定対象物6までの距離を前記距離演算部18で測定する。
前記第2変調信号生成手段13dは、マイクロプロセッサ等によって構成されているが、予め記憶されているデータに基づいて第2変調信号を生成するだけなので、測定原理1及び2におけるフーリエ解析(周波数解析)で用いられるマイクロプロセッサに比べて低機能なプロセッサを使用することができ、低コストとすることができる。
前記二重変調信号生成手段13fもマイクロプロセッサを備えているが、フーリエ解析(周波数解析)で用いられるマイクロプロセッサより低機能なプロセッサを使用することができ、低コストとすることができる。
したがって、信号源13からの信号と送信部2を経由して返ってきた反射波の信号との混合波を前記混合波検出部3で検出する場合は、信号源13からの信号が進行波VTとなる。
以下に、本願発明に係る距離測定装置及び距離測定方法について、図15〜図19を用いてその測定原理を説明する。
なお、図16で示した鋸波の復帰時間は0であるが、復帰時間を有する鋸波(つまり、三角波)であってもよい。
また、異なった複数の周波数成分を有する進行波とその反射波との混合波から距離スペクトルを求めることで、その大きさのピークとなる距離から測定対象物と混合波検出部との間の距離を求めることができる。
定在波を利用して測定対象物までの距離を測定するときには、進行波の周波数を切り替えてから定在波ができる時間よりも観測時間を短くすることが原理的にできないため、ドップラー効果の影響を受けてしまい測定誤差が発生するが、本願発明では原理的に周波数切り替えの概念がなく、故にドップラー効果の影響をほとんど無視できる程度にまで観測時間を短くすることが可能となり、正確な距離を測定することができる。
また、スペクトル解析を高速で実行可能なマイクロプロセッサ等を使用することなく、包絡線検波器、自乗検波器、同期検波器、直交検波器、バンドパスフィルタ、マッチドフィルタ等の機器で信号処理器を構成し、距離スペクトルの大きさ(信号レベル)を検出しているので、マイクロプロセッサ等を使用した信号処理器と略同じ処理速度の信号処理器を低コストで得ることができる。つまり、低コストでも、信号処理速度の速い距離測定装置を得ることができるようになる。
つぎに上述の測定原理3に基づいて、図19,21で示す距離測定装置でのシミュレーションを行う。
このシミュレーションでは、図19,21に示すように、周波数f0=24.1GHzの正弦波、最大周波数偏移fD=37.5MHz、第1変調信号の変調周期T=20μsec、第1変調信号の瞬時値の増加量Δx=0.2m、第2変調信号m(t)の周波数を決めるための定数η=1/75とし、瞬時周波数f0+fD・m(t)の信号を出力する。そして、送信部2から数式(20)で表される進行波VTが送信される。k番目の測定対象物6によって反射された反射波VRkと、前記進行波VTとの混合波VC(t,0)を混合波検出部3で検出する。検出された混合波VCに基づいて、信号処理器19(24)は測定対象物6の位置を演算する。
図19は、信号処理器19を振幅成分を検出するための包絡線検波器20、周波数fB=1MHzの成分のみを選択するための直交検波器21、信号レベルを検出するレベル検出器22、距離演算部23から構成した距離測定装置の説明図である。
図20は、2つの測定対象物6,6が、d1=12m、d2=20mにそれぞれ位置し、d1=12mに位置する測定対象物6の反射係数γ1=0.01、位相φ1=πとし、d2=20mに位置する測定対象物6の反射係数γ2=0.01、位相φ2=πとし、シミュレーションをしたときの位置(x(t))と距離スペクトルの大きさ|R(x(t))|とを示したグラフである。図20からも分かるように、距離スペクトルの大きさは、12mと20mでピークとなっている。このことから、マイクロプロセッサ等の代わりに直交検波器等を用いても、正しい距離が測定できる。
図21は、信号処理器24を振幅成分検出用包絡線検波器25、2つのバンドパスフィルタ26a,26b、信号レベル検出用包絡線検波器27、距離演算部28とから構成した距離測定装置の説明図である。
図22は、2つの測定対象物6,6が、d1=12m、d2=20mにそれぞれ位置し、d1=12mに位置する測定対象物6の反射係数γ1=0.01、位相φ1=πとし、d2=20mに位置する測定対象物6の反射係数γ2=0.01、位相φ2=πとし、バンドパスフィルタは、選択する周波数fB=1MHz、Q=20として、シミュレーションをしたときの位置(x(t))と距離スペクトルの大きさ|R(x(t))|とを示したグラフである。
図22からも分かるように、距離スペクトルの大きさは、12mと20mでピークとなっている。このことから、マイクロプロセッサ等の代わりにバンドパスフィルタ等を用いても、正しい距離が測定できる。本例では2つのバンドパスフィルタを直列接続しているが,バンドパスフィルタの数は2に限定されるものではなく、当然ながら必要に応じて任意の数を用いることができる。
2 送信部
3 混合波検出部
4 周波数成分分析部
5 距離演算部
6 測定対象物
7 信号処理器
8 ダウンコンバータ
8a 局部発振器
8b ミキサ
9 信号源
9a 搬送波信号源
9b 変調信号源
10 振幅成分検出部
11 距離演算部
12 信号処理器
13 信号源
13a 搬送波信号源
13b 第2変調信号源
13c 第1変調信号源
13d 第2変調信号生成手段
13e 第2変調信号記憶手段
13f 二重変調信号生成手段
13g 二重変調信号記憶手段
14 信号処理器
15 振幅成分検出部
16 単一周波数選択部
17 信号レベル検出部
18 距離演算部
19 信号処理器
20 包絡線検波器
21 直交検波器
22 レベル検出器
23 距離演算部
24 信号処理器
25 振幅成分検出用包絡線検波器
26 バンドパスフィルタ
27 信号レベル検出用包絡線検波器
28 距離演算部
Claims (17)
- 測定対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
特定の帯域幅内において異なった複数の周波数成分を有する信号を出力する信号源と、
前記信号を波動として送信する送信部と、
前記送信部から送信された波動又は前記信号源から出力された信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信部から送信された波動が前記測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出する混合波検出部と、
前記混合波検出部により検出された混合波の周波数成分を分析する周波数成分分析部と、
前記周波数成分分析部によって分析されたデータをスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を演算する距離演算部と、
からなることを特徴とする距離測定装置。 - 前記信号源は、それぞれが異なった単一周波数成分を発振する単一周波数発振器の複数と、前記複数の単一周波数発振器から発振された信号を合成する加算器からなる請求項1記載の距離測定装置。
- 前記信号源は、単一周波数成分を発振する単一周波数発振器と、前記単一周波数発振器から発振される信号に変調をかける変調器とからなる請求項1記載の距離測定装置。
- 前記信号源は、前記特定の帯域幅内の周波数成分を出力する雑音源からなる請求項1記載の距離測定装置。
- 前記周波数成分分析部は、前記混合波検出部により検出された混合波をデジタル信号に変換するAD変換器と、前記AD変換器からの出力データの周波数成分を分析し各周波数成分の大きさを演算する信号処理装置とからなる請求項1〜4のいずれかに記載の距離測定装置。
- 前記周波数成分分析部は、複数のバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力レベルを検出するレベル検出器とからなる請求項1〜4のいずれかに記載の距離測定装置。
- 前記距離演算部は、前記周波数成分分析部によって分析されたデータをフーリエ解析することによって距離スペクトルを演算する請求項1〜6のいずれかに記載の距離測定装置。
- 前記混合波検出部の複数を異なった位置に備えてなり、
前記周波数成分分析部は、前記混合波検出部により検出された混合波毎に周波数成分を分析してなり、
前記距離演算部は、得られた複数の混合波の周波数成分分析データを用いて距離スペクトルを演算する請求項1〜7のいずれかに記載の距離測定装置。 - 測定対象物までの距離を測定する距離測定方法であって、
特定の帯域幅内において異なった複数の周波数成分を有する信号を波動として送信し、
前記送信した波動又は前記信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、
前記検出した混合波の周波数成分を分析し、
周波数成分分析によって分析されたデータをスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を演算することを特徴とする距離測定方法。 - 測定対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
特定の周波数の搬送波を任意の周期信号で周波数変調した周波数変調信号を出力する信号源と、
前記周波数変調信号を波動として送信する送信部と、
前記送信部から送信された波動又は前記信号源から出力された周波数変調信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信部から送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出する混合波検出部と、
前記混合波検出部によって検出された混合波の振幅成分を検出する振幅成分検出部と、
前記振幅成分検出部によって検出された振幅成分をスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を演算する距離演算部と、
からなることを特徴とする距離測定装置。 - 前記距離演算部は、前記振幅成分検出部によって検出された振幅成分をフーリエ解析することによって距離スペクトルを演算する請求項10記載の距離測定装置。
- 前記混合波検出部の複数を異なった位置に備えてなり、
前記振幅成分検出部は、前記混合波検出部により検出された混合波毎に振幅成分を検出してなり、
前記距離演算部は、得られた複数の混合波の振幅成分データを用いて距離スペクトルを演算する請求項10又は11に記載の距離測定装置。 - 測定対象物までの距離を測定する距離測定方法であって、
特定の周波数の搬送波を任意の周期信号で周波数変調した信号を波動として送信し、
前記送信された波動又は前記周波数変調した信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信された波動が前記測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、
検出した混合波の振幅成分を検出し、
前記振幅成分をスペクトル解析することによって距離スペクトルを求め、測定対象物までの距離を測定することを特徴とする距離測定方法。 - 測定対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
第1変調信号によって予め周波数変調された第2変調信号で特定の周波数の搬送波を二重に周波数変調した二重変調信号を出力する信号源と、
前記二重変調信号を波動として送信する送信部と、
前記送信部から送信された波動又は前記信号源から出力された二重変調信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信部から送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出する混合波検出部と、
前記混合波検出部によって検出された混合波の振幅成分を検出する振幅成分検出部と、
前記振幅成分検出部によって検出された振幅成分から特定の1つの周波数成分を選択する単一周波数選択部と、
前記単一周波数選択部で得られた信号のレベルを検出する信号レベル検出部と、
前記信号レベル検出部によって得られた信号レベルから測定対象物までの距離を演算する距離演算部とからなることを特徴とする距離測定装置。 - 前記信号源は、前記第1変調信号を生成する第1変調信号と、前記第1変調信号によって変調された前記第2変調信号と、前記搬送波のそれぞれを生成してなる、
又は、前記二重変調信号を予め記憶する二重変調信号記憶手段を備えてなる、
もしくは、前記第2変調信号を予め記憶する第2変調信号記憶手段と、前記搬送波を生成する搬送波生成手段とを備えてなる請求項14記載の距離測定装置。 - 前記第1変調信号は、特定の第1周期で階段状に増加又は減少する波形を描いてなり、
前記第2変調信号は、前記第1周期より短い周期の鋸波を前記第1変調信号で変調したものである請求項14記載又は15記載の距離測定装置。 - 測定対象物までの距離を測定するための距離測定方法であって、
第1変調信号によって予め周波数変調された第2変調信号で特定の周波数の搬送波を二重に周波数変調した二重変調信号を波動として送信し、
前記送信された波動又は前記二重変調信号のいずれか一方からなる進行波と、前記送信部から送信された波動が測定対象物によって反射された反射波との混合波を検出し、
検出した混合波の振幅成分を検出し、
前記振幅成分から特定の1つの周波数成分を選択し、
選択された周波数成分の信号のレベルを検出し、
前記信号レベルから測定対象物までの距離を測定することを特徴とする距離測定方法。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054485A JP4293194B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-03-01 | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
RU2008112680/09A RU2419813C2 (ru) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | Устройство измерения расстояния и способ измерения расстояния |
CN2006800383708A CN101288001B (zh) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | 距离测定装置和距离测定方法 |
KR1020087005361A KR20080039473A (ko) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | 거리 측정장치 및 거리 측정방법 |
EP06783029A EP1930743A1 (en) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | Distance measuring device and distance measuring method |
US11/991,384 US7932855B2 (en) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | Distance measuring device and distance measuring method |
PCT/JP2006/316683 WO2007029519A1 (ja) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
BRPI0615288A BRPI0615288A2 (pt) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | dispositivo e método de medida de distância |
CA002621122A CA2621122A1 (en) | 2005-09-02 | 2006-08-25 | Distance measuring device and distance measuring method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005255595 | 2005-09-02 | ||
JP2006054485A JP4293194B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-03-01 | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007093576A true JP2007093576A (ja) | 2007-04-12 |
JP4293194B2 JP4293194B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=37835642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006054485A Active JP4293194B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-03-01 | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7932855B2 (ja) |
EP (1) | EP1930743A1 (ja) |
JP (1) | JP4293194B2 (ja) |
KR (1) | KR20080039473A (ja) |
CN (1) | CN101288001B (ja) |
BR (1) | BRPI0615288A2 (ja) |
CA (1) | CA2621122A1 (ja) |
RU (1) | RU2419813C2 (ja) |
WO (1) | WO2007029519A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210263A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導装置 |
WO2010134367A1 (ja) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | 財団法人雑賀技術研究所 | 位相情報を用いた高分解能距離測定方法及び距離測定装置 |
JP2016109657A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | アルモテック株式会社 | 水分計 |
JP2019015699A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-31 | 富士通株式会社 | 測距装置,水位計測システム及び測距方法 |
CN111999598A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-27 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种混合线路的故障定位方法 |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4831810B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2011-12-07 | 新日本無線株式会社 | 定在波レーダおよび距離測定方法 |
US8026843B2 (en) * | 2008-01-31 | 2011-09-27 | Infineon Technologies Ag | Radar methods and systems using ramp sequences |
KR101675112B1 (ko) | 2010-01-21 | 2016-11-22 | 삼성전자주식회사 | 거리 정보 추출 방법 및 상기 방법을 채용한 광학 장치 |
EP2450823B1 (de) * | 2010-11-04 | 2013-07-17 | Keba Ag | Detektion eines an einem für die Authentifizierung verwendeten Eingabemittel angebrachten Fremdkörpers |
EP2570766B1 (en) * | 2011-09-16 | 2014-03-19 | Meggitt SA | Device and method for monitoring rotor blades of a turbine |
JP5912879B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-04-27 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
JP5980587B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-08-31 | 古野電気株式会社 | レーダ装置及び反射信号処理方法 |
DE102012220879A1 (de) * | 2012-11-15 | 2014-05-15 | Robert Bosch Gmbh | Rapid-Chirps-FMCW-Radar |
KR101289315B1 (ko) * | 2013-03-05 | 2013-07-24 | 국방과학연구소 | 넓은 고도 범위와 낮은 측정 오차를 갖는 fmcw 전파고도계 및 그의 고도 측정방법 |
US9671488B2 (en) * | 2013-03-12 | 2017-06-06 | Rosemount Tank Radar Ab | Radar level gauge with signal division |
CN103323837A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 北京理工大学 | 一种基于曲线拟合的调频连续波测距方法 |
DE102013213346A1 (de) * | 2013-07-08 | 2015-01-08 | Vega Grieshaber Kg | Bestimmung von Pegel und Fließgeschwindigkeit eines Mediums |
DE102013213340A1 (de) | 2013-07-08 | 2015-01-08 | Vega Grieshaber Kg | Bestimmung einer Distanz und einer Fließgeschwindigkeit eines Mediums |
WO2015060997A1 (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | Texas Instruments Incorporated | Angle resolution in radar |
US9759807B2 (en) | 2013-10-25 | 2017-09-12 | Texas Instruments Incorporated | Techniques for angle resolution in radar |
US20150285904A1 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Texas Instruments Incorporated | Antenna configuration for parking assist radar |
US9753120B2 (en) * | 2014-10-22 | 2017-09-05 | Texas Instruments Incorporated | Method to “zoom into” specific objects of interest in a radar |
JP5848469B1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-01-27 | 株式会社光波 | 生体状態検出装置 |
JP6376004B2 (ja) * | 2015-03-06 | 2018-08-22 | オムロン株式会社 | 無線機 |
US9853365B2 (en) | 2015-05-05 | 2017-12-26 | Texas Instruments Incorporated | Dynamic programming of chirps in a frequency modulated continuous wave (FMCW) radar system |
US9867180B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-01-09 | Honeywell International Inc. | Cognitive allocation of TDMA resources in the presence of a radio altimeter |
US10177868B2 (en) | 2015-12-17 | 2019-01-08 | Honeywell International Inc. | Systems and methods to synchronize wireless devices in the presence of a FMCW radio altimeter |
US10725170B2 (en) * | 2015-12-17 | 2020-07-28 | Honeywell International Inc. | Frequency modulated continuous wave radio altimeter spectral monitoring |
JP6880850B2 (ja) * | 2017-03-13 | 2021-06-02 | 富士通株式会社 | 測距装置,水位計測システム及び測距方法 |
US10299266B2 (en) | 2017-03-20 | 2019-05-21 | Honeywell International Inc. | Delay calculation in wireless systems |
DE112018005886T5 (de) * | 2017-11-17 | 2020-07-23 | Tactual Labs Co. | System und verfahren für einen infusionsbereichssensor |
TWI660187B (zh) * | 2018-06-07 | 2019-05-21 | 立積電子股份有限公司 | 移動物體偵測電路及移動物體偵測方法 |
US20200341133A1 (en) * | 2019-04-01 | 2020-10-29 | Richwave Technology Corp. | Methods, circuits, and apparatus for motion detection, doppler shift detection, and positioning by self-envelope modulation |
CN112782656A (zh) * | 2019-11-20 | 2021-05-11 | 深圳市奔象科技有限公司 | 驻波雷达状态检测装置 |
CN111751834B (zh) * | 2020-06-30 | 2024-02-20 | 重庆大学 | 基于光学调频干涉与单频干涉的高速高精度动态测距方法 |
CN114460595A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-10 | 苏州镭智传感科技有限公司 | 一种目标测量方法、装置、测量设备及存储介质 |
RU2769565C1 (ru) * | 2021-05-08 | 2022-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Генезис-Таврида" | Способ определения расстояний от измерительной станции до нескольких транспондеров |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748124C2 (de) * | 1977-10-27 | 1983-01-13 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anordnung zur Entfernungsmessung nach dem FM-CW-Radarprinzip |
JPS54146676A (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-16 | Fuji Electric Co Ltd | Acoustical measuring device |
JPS59142485A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-15 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 距離測定方式 |
JPS62108176A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
JPH04315979A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Japan Radio Co Ltd | マイクロ波距離測定方法およびその装置 |
JPH05281341A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Isao Iida | 距離測定方法及びその装置 |
DE19521771A1 (de) * | 1995-06-20 | 1997-01-02 | Jan Michael Mrosik | FMCW-Abstandsmeßverfahren |
US6052080A (en) * | 1995-09-07 | 2000-04-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Rangefinder |
US5748295A (en) * | 1996-07-31 | 1998-05-05 | University Of Georgia Research Foundation | Method and apparatus for determining the range, direction and velocity of an object |
US5811677A (en) * | 1996-10-07 | 1998-09-22 | Bindicator Company | Material interface level sensing |
WO1998016848A1 (en) * | 1996-10-17 | 1998-04-23 | Celsiustech Electronics Ab | Procedure for the elimination of interference in a radar unit of the fmcw type |
DE19703237C1 (de) * | 1997-01-29 | 1998-10-22 | Siemens Ag | Radar-Abstandsmesser |
JPH11352219A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 車載用レーダ装置 |
US20040119966A1 (en) * | 2001-03-01 | 2004-06-24 | Tadamitsu Iritani | Distance measuring device, distance measuring equipment and distance measuring method |
JP3461498B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2003-10-27 | 徹志 上保 | 距離測定装置、距離測定設備および距離測定方法 |
JP2002267744A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Toto Ltd | 物体検知装置 |
AU2003242019A1 (en) * | 2002-06-07 | 2003-12-22 | Shima Seiki Manufacturing Limited | Distance measurement method and device |
JP3782409B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2006-06-07 | 積水樹脂株式会社 | 移動体距離検出システム |
JP4328555B2 (ja) | 2003-04-21 | 2009-09-09 | Necアクセステクニカ株式会社 | 距離測定方法、及びそれを適用した距離測定装置、並びにそれを適用した距離測定設備 |
JP3768511B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2006-04-19 | 株式会社ノーケン | 距離測定装置、距離測定方法および距離測定プログラム |
JP2006153477A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co Ltd | 距離測定装置及び距離測定方法 |
JP3784823B1 (ja) * | 2005-07-15 | 2006-06-14 | 国立大学法人徳島大学 | 距離測定装置、距離測定方法および距離測定プログラム |
-
2006
- 2006-03-01 JP JP2006054485A patent/JP4293194B2/ja active Active
- 2006-08-25 CA CA002621122A patent/CA2621122A1/en not_active Abandoned
- 2006-08-25 EP EP06783029A patent/EP1930743A1/en not_active Withdrawn
- 2006-08-25 KR KR1020087005361A patent/KR20080039473A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-08-25 BR BRPI0615288A patent/BRPI0615288A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-08-25 WO PCT/JP2006/316683 patent/WO2007029519A1/ja active Application Filing
- 2006-08-25 RU RU2008112680/09A patent/RU2419813C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-08-25 CN CN2006800383708A patent/CN101288001B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-25 US US11/991,384 patent/US7932855B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210263A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導装置 |
WO2010134367A1 (ja) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | 財団法人雑賀技術研究所 | 位相情報を用いた高分解能距離測定方法及び距離測定装置 |
JP2016109657A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | アルモテック株式会社 | 水分計 |
JP2019015699A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-31 | 富士通株式会社 | 測距装置,水位計測システム及び測距方法 |
CN111999598A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-27 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种混合线路的故障定位方法 |
CN111999598B (zh) * | 2020-08-24 | 2023-03-28 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种混合线路的故障定位方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008112680A (ru) | 2009-10-10 |
KR20080039473A (ko) | 2008-05-07 |
RU2419813C2 (ru) | 2011-05-27 |
CA2621122A1 (en) | 2007-03-15 |
WO2007029519A1 (ja) | 2007-03-15 |
US7932855B2 (en) | 2011-04-26 |
EP1930743A1 (en) | 2008-06-11 |
JP4293194B2 (ja) | 2009-07-08 |
BRPI0615288A2 (pt) | 2016-09-13 |
CN101288001A (zh) | 2008-10-15 |
CN101288001B (zh) | 2013-03-06 |
US20090251360A1 (en) | 2009-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4293194B2 (ja) | 距離測定装置、及び距離測定方法 | |
EP2902799B1 (en) | Doppler radar test system | |
US7479921B2 (en) | Distance measuring device, distance measuring method and distance measuring program | |
EP2659239B1 (en) | Radar level gauging using frequency modulated pulsed wave | |
US8730093B2 (en) | MFPW radar level gauging with distance approximation | |
CN101036068B (zh) | 用于测距及检测非理想线性调频脉冲曲线的电光方法 | |
JP2017026604A (ja) | レーダシステム | |
WO2011007828A1 (ja) | Fm-cwレーダ装置、ドップラ速度測定方法 | |
JPWO2019234946A1 (ja) | レーダ装置、レーダ装置の故障検出方法、及びレーダ装置の運用方法 | |
KR20110029375A (ko) | 주파수변조-진폭변조 레이더 및 그 거리 측정 방법 | |
US20170205503A1 (en) | Method and apparatus for detecting a speed and a distance of at least one object with respect to a receiver of a reception signal | |
CN109632043B (zh) | 借助连续波雷达测量确定介质料位的方法和料位测量设备 | |
US9134406B2 (en) | Method and device for measuring a change in distance | |
US7961139B2 (en) | Digital beam forming using frequency-modulated signals | |
JP6164918B2 (ja) | レーダ装置 | |
RU2410650C2 (ru) | Способ измерения уровня материала в резервуаре | |
EP1522872B1 (en) | Pulse radar apparatus | |
JP5925264B2 (ja) | レーダ装置 | |
RU2367974C2 (ru) | Способ определения нерадиальной проекции скорости движущейся цели | |
JP7396630B2 (ja) | 測距装置および測距方法 | |
KR101358904B1 (ko) | 진폭 변조 레이더, 진폭 변조 레이더의 거리측정오차 저감 장치 및 방법 | |
JP2004264067A (ja) | パルスレーダ装置及びその距離検出方法 | |
JP2006177979A (ja) | パルスレーダ装置 | |
Espedalen et al. | Object detection using a software defined radio with FMCW RADAR technology | |
RU2486542C1 (ru) | Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090317 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090330 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4293194 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140417 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |